DE1284767B

DE1284767B - Einrichtung zum Abdichten der Kolbenstange eines Stossdaempfers

Info

Publication number: DE1284767B
Application number: DES76272A
Authority: DE
Inventors: Bauer Fritz
Original assignee: Suspa Federungstechnik GmbH
Current assignee: Suspa Federungstechnik GmbH
Priority date: 1961-10-14
Filing date: 1961-10-14
Publication date: 1968-12-05

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ab- dichten der Kolbenstange eines Stoßdämpfers durch einen in eine die Kolbenstange umgebene Ausnehmung des Gehäuses eingesetzten und hierin durch ein Druckglied radial und axial verspannten Dichtungsblock aus nachgiebigem Werkstoff, der mit Dichtungsrippen an der Kolbenstange anliegt.
In der einfachsten Form ist dieser Dichtungsblock bei einer bekannten Ausführung ein aus Gummi oder einem ähnlichen verhältnismäßig weichen, elastischen Material bestehender Ring von im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, der auf seiner radialen inneren Oberfläche mit Rillen versehen ist. Die Dicke des Ringes ist in radialer Richtung so bemessen, daß dieser zwischen dem Zylinder und dem Kolbenschaft leicht zusammengepreßt wird, wenn die Teile zusammengebaut werden. Diese radiale Pressung reicht jedoch zur Erzeugung des erforderlichen Dichtungsdruckes nicht aus. Dieser wird vielmehr dadurch erzielt, daß der weiche Ring durch den im Inneren des Gerätes herrschenden Druck axial zusammengedrückt und dadurch radial verformt wird. Diese Konstruktion ist nicht bedenkenfrei. Einen Dichtungsblock frei in eine Bohrung einzusetzen, ist, selbst, wenn er mit einer gewissen elastischen Vorspannung eingesetzt ist, ungünstig. Eine Verschiebung im Betrieb kann nicht von vornherein ausgeschlossen werden. Außerdem nützen sich die Spitzen des Blockes mit der Zeit ab, so daß die geringe radiale Vorspannung nachläßt und es zu befürchten ist, daß zwischen Dichtung und Kolbenschaft ein Spalt entsteht.
Günstiger ist unter diesen Gesichtspunkten ein anderer bekannter Dichtungsblock mit Dichtrippen, der sich auf dem Gedanken aufbaut, daß der Innendurchmesser der Rippen bei unbelastetem Dichtungsring etwas kleiner als der der Kolbenstange ist. Der Dichtungsring wird also beim Aufbringen auf die Kolbenb bl stange gespannt, so daß die Rippen zur Anlage gegen die Kolbenstange kommen. Der Ring hat geneigte Stirnflächen. Die eine davon liegt gegen die Innenwand einer Abschlußkappe an, die andere gegen einen Druckring mit einer Druckfeder, die sich- an einem Kopfstück abstützt. Der ohne radiale Vorspannung in die Ausnehmung eingesetzte Dichtungsring wird je nach der Kraft der Druckfeder mehr oder weniger axial zusamihengedrückt und, da er seitlich nicht ausweichen kann, radial verformt, so daß der Anpreßdruck der vorgespannten Rippen hierdurch noch erhöht wird. Die axiale Zusammendrückung und die sich hieraus ergebende radiale Verformung sind erforderlich, um den Dichtungsblock gegen die Gehäuseausnehmung abzudichten.
Da der Stoßdämpfer ein Erzeugnis der Massenfertigung ist, geschieht das überschieben des Dichtungsringes über die Kolbenstange in einer Vorrichtung. Hierbei ist zu bedenken, daß die Kolbenstange zylindrisch abgedreht ist und infolgedessen im allgemeinen eine scharfe Randkante aufweist.# Wenn entsprechend dem bekannten Vorschlag der Innendurchmesser der Rippen kleiner als der Kolbenstangendurchmesser ist, so ist es nicht zu vermeiden, daß beim Aufschieben des Dichtungsringes auf die Kolbenstange die Rippen an der scharfen Endkante der Kolbenstange beschädigt werden. Das kann man nur vermeiden, wenn man das Kolbenstangenende kegelförinig abdreht, um ein allmähliches übergleiten des Dichtungsringes bis auf die Kolbenstange zu ermöglichen. Das Andrehen bedeutet aber einen zusätzlichen, den Stoßdämpfer verteuernden Arbeitsgang.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Dichtungsblock für einen Stoßdämpfer zu schaffen, der ihm eine hohe Lebensdauer gewährleistet und leicht herzustellen ist.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Dichtungsblock in nicht eingebautem Zustand in seinem Innendurchmesser an den Dichtungsrippen derart größer als der Kolbenstangendurchmesser und in seinem Außendurchmesser derart größer als der Durchmesser der Gehäuseausnehmung ist, daß durch die radiale Vorspannung bei seinem Einpressen in die Gehäuseausnehmung die Dichtungsrippen dichtend an der Kolbenstange anliegen. Ist nämlich der Innendurchmesser der Rippen größer als der Kolbenstangendurchmesser, so bedarf es einer entsprechend größeren radialen Verformung des Dichtungsblockes, damit die Rippen zur dichtenden Anlage an der Kolbenstange gelangen. Bei einem einfachen Einsetzen des Dichtungsblockes in eine Ausnehmung und durch axiales Verspannen wäre ein hinreichender Dichtungsdruck nur durch eine sehr hohe axiale Verspannung erzielbar. Hier hilft nun das zweite Merkmal weiter, daß der Dichtungsblock in seinem Außendurchmesser größer als der Durchmesser der Gehäuseausnehmung ist. Es tritt also bereits beim Einpressen des Dichtungsblockes in die Ausnehmung eine radiale Verformung ein, die dann anschließend durch eine axiale Verspannung durch das Druckglied verstärkt wird. Die große, auf diese Weise im Dichtungsblock gespeicherte Verforim im mungsarbeit sorgt dafür, daß die Rippen auch bei längerer Betriebsdauer in dichter Anlage an der Kolbenstange bleiben.
Eine besonders günstige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das die axiale Verspannung bewirkende Druckglied unverschiebbar abgestützt ist. Es entfällt damit die auf eine verschiebbare Druckplatte einwirkende Belastungsfeder der bekannten Konstruktion, die nicht nur den Stoßdämpfer verteuert, sondern auch mit der Zeit ermüden kann, so daß der Dichtungsdruck nachläßt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Rippendichtung an ihrem unterdruckseitigen Ende eine etwa axial gerichtete zusätzliche Lippe auf, deren Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der anderen Rippen im nicht eingebauten Zustand der Rippendichtung ist und für die am Grunde der Ausnehmung eine entsprechende ringförmige Einsenkung vorgesehen ist, deren Außendurchmesser und axiale Länge kleiner sind als die entsprechenden Abmessungen der zusätzlichen Lippe im nicht eingebauten Zustande der Rippendichtung. Diese zusätzliche Lippe bietet eine weitere Gewähr für die durch die erfindungsgemäße Rippendichtung erreichte absolute Dichtheit.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Rippendichtung gemäß der Erfindung im Schnitt und F i g. 2 die in einen Stoßdämpfer eingebaute Rippendichtung nach F i g. 1 - Die in den Figuren dargestellte Rippendichtung 1 besteht aus einem elastischen abriebfesten Kunststoff, z. B. Polyurethan, und kann in einer Mehrfachform durch Spritzen hergestellt sein. Sie ist an ihrer Mantelfläche 2 zylindrisch ausgebildet und besitzt innen drei im Querschnitt etwa sägezahnförmige Rippen 3, deren Innendurchinesser im nicht eingebauten Zustand größer als der Kolbenstangendurchmesser ist, und an ihrem oberen Ende eine zusätzliche Lippe 4, die etwa axial gerichtet ist. Die in bezug auf die Mittelachse 5 steil ausgebildete Flanke 6 bzw. 6' der Rippen 3 ist nach der überdruckseite zu gerichtet.
Die in F i g. 1 vergrößert dargestellte Rippendichtung ist gemäß F i g. 2 in einen Stoßdämpfer eingebaut. Dieser Stoßdämpfer besitzt ein Führungsteil 7 mit einer Bohrung 8 für die Kolbenstange 9, an deren innerem Ende ein Kolben 10 befestigt ist, der sich in einem Zylinder 11 auf- und abbewegen kann. Der Zylinder 11 steht mit dem Führungsteil 7 in starrer Verbindung. Der Führungsteil 7 weist eine Ausnehmung in Form einer Sackbohrung 12 auf, die konzentrisch zu der Bohrung 8 liegt. Der Boden 13 der Sackbohrung 12 besitzt eine Einsenkung 14. Der Durchmesser und die wirksame Länge der Sackbohrung 12 sind kleiner als der Außendurchmesser und die entsprechende Länge der Rippendichtung 1 nach F i g. 1. Außerdem ist die Einsenkung 14 in ihren Abmessungen kleiner als die zusätzliche Lippe 4. Um also die Rippendichtung 1 in die Sackbohrung 12 einbringen zu können, muß sie in die Sackbohrung 12 in axialer Richtung eingepreßt werden. Ferner erfolgt nach dem Einpressen der Rippendichtung 1 in die Sackbohrung 12 ein Zusammenpressen dieser Rippendichtung 1- in axialer Richtung. Hierbei wird das Material der Rippendichtung im Bereich der Rippen 3 und 4 radial nach innen wegl-edrückt, so daß der Innendurchmesser der Rippen 3 und 4, wie ipsbesondere aus F i a. 2 hervorgeht, kleiner wird. In dieser radial und axial zusammengepreßten Lage wird die Rippendichtung 1 gemäß F i g. 2 durch eine Ringscheibe 15 gehalten, die sich an einer Ringschulter 16 des Lagerungsteiles 7 abstützt und bei 17 vernietet ist.
Bei eingesetzter Kolbenstange 9 werden nun durch die auf Grund des radialen und axialen Zusammenpressens der Rippendichtung 1 erzeugte Vorspannung die Rippen 3 bzw. 4 gegen die Kolbenstange 9 gepreßt, wodurch eine einwandfreie Abdichtung der Trennfuge zwischen der Rippendichtung 1 und der Kolbenstange 9 erzielt wird. Diese Wirkung wird noch dadurch erhöht, daß der Innendruck der Kammer 18 auf die Schrägfläche 6 bzw. 6' der Rippen 3 bewirkt. Hierbei entsteht eine radiale Druckkomponente, die die Rippen 3 zusätzlich gegen die Kolbenstange 9 preßt. Die unterste Schrägfläche 6' ist besonders groß ausgebildet, so daß auf die entsprechende untere Rippe 3 ein besonders großer Druck ausgeübt wird. Auch im Bereich der Mantelfläche 2 der Rippendichtung 1 wird eine einwandfreie Ab- dichtung dadurch erreicht, daß die in der Rippendichtung 1 wirksame Vorspannung, die durch das radiale und axiale elastische Zusammendrücken der Rippendichtung 1 erzeugt wird, die Mantelfläche 2 gegen die Wand der Sackbohrung 12 preßt.
Durch die zusätzliche Lippe 4 wird eine weitere Abdichtung sowohl an der Kolbenstange 9 als auch am Umfang der zusätzlichen Lippe 4 erreicht.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung zum Abdichten der Kolbenstange eines Stoßdämpfers durch einen in eine die Kolbenstange umgebende Ausnehmung des Gehäuses eingesetzten und hierin durch ein Druckglied radial und axial verspannten Dichtungsblock aus nachgiebigem Werkstoff, der mit Dichtungsrippen an der Kolbenstange anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsblock in nicht eingebautem Zustand in seinem Innendurchmesser an den Dichtungsrippen derart größer als der Kolbenstangendurchmesser und in seinem Außendurchmesser derart größer als der Durchmesser der Gehäuseausnehm mung ist, daß durch die radiale Vorspannung bei seinem Einpressen in die Gehäuseausnehmung die Dichtungsrippen dichtend an der Kolbenstange anliegen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das axial wirkende Druckglied unverschiebbar abgestützt ist. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das axial wirkende Druckglied eine durch eine Umbördelung (17) abgestützte Scheibe (15) ist. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die blockförmige Rippendichtung an ihrem unterdruckseitigen Ende eine im wesentlichen axial gerichtete zusätzliche Lippe aufweist, deren Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der anderen Rippen im nicht eingebauten Zustand ist und für die am Grunde der Ausnehmung eine entsprechende ringförmige Einsenkung vorgesehen ist, deren Außendurchmesser und axiale Länge kleiner sind als die entsprechenden Abmessungen der zusätzlichen Lippe im nicht eingebauten Zustand des Dichtungsblockes.