DE1775352A1 - Seal for a reciprocating rod - Google Patents

Description

AHMSTRONG PATENTS CO. LIMITED, Bucklersbury House, Bucklersbury., London E.C.4, England.AHMSTRONG PATENTS CO. LIMITED, Bucklersbury House, Bucklersbury., London E.C. 4, England.

Dichtung für eine sich hin- und herbewegende Stange»Seal for a floating rod »

Die Erfindung bezieht sich auf Dichtungen für sich hin- und herbewegende Stangen, insbesondere auf eine Kolbenstangendichtung für einen hydraulischen Teleskopstoßdämpfer. The invention relates to seals for back and reciprocating rods, particularly on a piston rod seal for a telescopic hydraulic shock absorber.

Vorzugsweise sollte eine solche Dichtung zwei Funktionen erfüllen und zwar einerseits das öl oder andere Flüssigkeit auf der einen Seite der Dichtung zurückhalten und andererseits verhindern, daß Fremdkörper von der anderen Seite der Dichtung in die Flüssigkeit gelangen. Zum.Zurückhalten äer Flüssigkeit ist eine Dichtung oft mit einer oder mehreren relativ scharfen Lippen versehen, die die Stange berühren und auf die Flüssigkeitsseite der Dichtung hinweisen, so daß in Richtung auf die Dichtung von der Stange beförderte Flüssigkeit von dieser durch di'e Lippen abgestreift wird,» wenn sich die Stange hin-und herbewegt. Trotz dieser Vorsichtsmaßregel ergibt sieh in der Praxis, daß ein sehr dünner Ölfilm die Dichtung durchsetzen kann, wenn die Stange sioh bewegt, und daß der sich ergebende Flüssigkeitsverlust über eine Zeitperiode bedeutsam sein kann.Such a seal should preferably fulfill two functions, namely on the one hand to hold back the oil or other liquid on one side of the seal and on the other hand to prevent foreign bodies from entering the liquid from the other side of the seal. To retain fluid, a seal is often provided with one or more relatively sharp lips which contact the rod and point to the fluid side of the seal so that fluid carried by the rod in the direction of the seal is wiped therefrom through the lips becomes »when the bar moves back and forth. Despite this precaution check results in practice that a very thin film of oil can pass through the seal when the rod moves si oh, and that the resulting fluid loss over a period of time can be significant.

Eine Dichtung für eine sich hin- und herbewegende S bestehend aus einem Körper, der mehrere mit axialem Abstand voneinander angeordnete Mehfcungslippen trägü, von uen^- eine von der Flüssigkeitsseite der Dichtung entfernt nr^:::.; -t· ist, 1st erfindungsgemäS dadurch gekennzeichnet, daß die Li.cpo oderA seal for a reciprocating S consisting of a body supporting several axially spaced Mehfcungslippen from uen ^ - one away from the liquid side of the seal nr ^ :::.; -t · is, is characterized according to the invention in that the Li.cpo or

ein Teil von ihr, die (der) am weitesten von der Fluss:'^kaits-part of her that (the) furthest from the river: '^ kaits-

109821/0695109821/0695

BADORiGlNALBADORiGlNAL

seite der Dichtung entfernt angeordnet ist, im Bereich der an der Stange anliegenden scharfen Kante gekrümmt ist.side of the seal is arranged away, is curved in the region of the sharp edge resting on the rod.

Diese Krümmung hat den Vorteil, Fremdkörper von der Flüssigkeitsseite der Dichtung fernzuhalten, aber jeden Flüssigkeitsfilm durch die Dichtung hindurchzulassen, während die Stange die Rückwärtsbewegung ausführt.This curvature has the advantage of attracting foreign matter from the liquid side keep away from the seal, but allow any film of liquid to pass through the seal while the rod executes the backward movement.

Es wird angenommen, daß der Flüssigkeitsfilm von einer unvollkommenen Oberfläche der Stangenoberfläche herrührt, die einen Durchtritt der Flüssigkeit zwischen dieser Oberfläche und den Dichtungslippen gestattet. Dies hat keine Bedeutung solange der Flüssigkeitsfilm wieder rückwärts duroht3£ten kann, und es ist der Zweck der Lippenrundung gemäß der Erfindung dies zu ermöglichen, während gleichzeitig ein genügender Lippenkontakt aufrechterhalten wird, um den Ausschluß von Schmutz von der Flüssigkeitsseite der Dichtung sicherzustellen.It is assumed that the liquid film originates from an imperfect surface of the rod surface, which allows the liquid to pass between this surface and the sealing lips. This has no Meaning as long as the liquid film can go backwards again, and it is the purpose of the rounding of the lips according to the invention to enable this while at the same time sufficient lip contact is maintained, to ensure the exclusion of dirt from the liquid side of the seal.

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von' Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert. ■In the following, the invention is illustrated by means of exemplary embodiments and the drawing explained in more detail. ■

Fig„ 1 ist ein Schnitt entlang der Achse durch einen Teil eines hydraulischen Teleskopstoßdämpfers mit einer Dichtung nach der Erfindung;Fig. 1 is a section along the axis through part a hydraulic telescopic shock absorber with a seal according to the invention;

Fig, 2 ist ein gleicher Schnitt in vergrößertem Maßstab durch eine in dem Stoßdämpfer nach Fig. 1 benutzte DichtungjFIG. 2 is a similar section, on an enlarged scale, through one used in the shock absorber of FIG Sealj

FIg₆ j5 ist ein Achsenschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels einer Dichtung, undFig. ₆ j5 is an axial section of another embodiment of a seal, and

Fig. 4 ist ein Schnittdetail in vergrößertem Maßstab der Dichtung nach Fig. J.Fig. 4 is a sectional detail, on an enlarged scale, of the seal of Fig. J.

- 3 1Q9821/069S - 3 1Q9821 / 069S

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Der in Pig. 1 gezeigte Stoßdämpfer besteht aus einem inneren Zylinder oder Druckzylinder 10, der koaxial in einem äußeren Zylinder 12 angeordnet ist, wobei der ringförmige Raum 14 zwischen den beiden Zylindern als Reservoir für die Hydraulikflüssigkeit dient« In dem Druckzylinder 10 befindet sich ein hin- und herbewegbarer Kolben Io mit einer Kolbenstange 18, die aus den oberen Enden der Zylinder (wie in Fig. 1 gesehen) durch ein Lager 20 herausragt, wobei die Lageranordnung 20 gleichzeitig dazu dient, die Enden der Zylinder zu verschliessen und relativ zueinander zu stützen.The one in Pig. 1 shown shock absorber consists of a inner cylinder or pressure cylinder 10, which is arranged coaxially in an outer cylinder 12, wherein the annular space 14 between the two cylinders serves as a reservoir for the hydraulic fluid Pressure cylinder 10 is a reciprocating piston Io with a piston rod 18, which consists of the upper Ends of the cylinder (as seen in Fig. 1) through a Bearing 20 protrudes, the bearing assembly 20 at the same time serves to close the ends of the cylinders and to support them relative to one another.

Der äußere Zylinder 12 erstreckt sich axial auswärts über die Lageranordnung 20 hinaus, und innerhalb des hinausragenden Teils befindet sich eine Dichtungsanordnung 22 mit einer axialen Einkerbung 24, in der eine Dichtung 2ö angeordnet ist, die in Fig. 2 mehr in Einzelheiten gezeigt ist. Wie aus Fig« 2 ersichtlich besitzt die Dichtung 26 einen ringförmigen Körper '28, der in die Einkerbung 24 gut paßt und durch einen flanschförmigen Metallring JO verstärkt wird. Der radiale Flansch des Metallringes 30 unterstützt einen radial einwärts gerichteten Flansch an dem einen Ende des Körpers 28. Von dem Körper 28 erstrecken sich zwei einander entgegengesetzte und axle; gerichtete Dichtungslippen 34 und 36, wobei die Dichtungslippe J}6 eine in der Dichtungsanordnung 2? am weitesten innen liegende Lage einnimmt und zwischen ihren Enden und um ihren inneren Umfang mit einer scharfen Dichtungskante 38 versehen ist, Im äußeren Umfang der Dichtungslippe 36 in einem Bereich im wesentlichen radial gegenüber der Dichtungskante 38 befindet sich eine runde Hut mit einer Feder 40, welche die Dichtungskante 38 in engem Kontakt mit der Kolbenstange hält. . 'The outer cylinder 12 extends axially outward the bearing assembly 20 beyond, and within the protruding Partly there is a sealing arrangement 22 with an axial notch 24 in which a seal 20 is arranged, which is shown in Fig. 2 in more detail. As can be seen from FIG. 2, the seal has 26 an annular body '28 that fits into the notch 24 fits well and thanks to a flange-shaped metal ring JO is reinforced. The radial flange of the metal ring 30 supports a radially inwardly directed flange at one end of the body 28. Extending from the body 28 two opposite and axle; directed Sealing lips 34 and 36, the sealing lip J} 6 a in the sealing arrangement 2? furthest inward Position and is provided with a sharp sealing edge 38 between its ends and around its inner circumference, In the outer circumference of the sealing lip 36 in one area essentially radially with respect to the sealing edge 38 there is a round hat with a spring 40, which the Sealing edge 38 in close contact with the piston rod holds. . '

Wie aus Fig. 1 ersichtlich umfaßt die Dichtungslippe 3^ die Kolbenstange l8 In einer Lage, die von der Seite der Dichtung entfernt ist, die mit der durch die Kolbenstange von dem inneren Zylinder 10 transportierten Hydraulikflüssig.As can be seen from Fig. 1, the sealing lip comprises 3 ^ the piston rod l8 in a position away from the side of the seal that is with that through the piston rod hydraulic fluid transported from the inner cylinder 10.

109821/0895 - 4 -109821/0895 - 4 -

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

kelt in Berührung kommt. Der Hauptzweck der scharfen pichtungskante 38 an der axial inneren Diohtungslippe 36 besteht darin, die Flüssigkeit innerhalb der Dichtung zu halten. Nichtsdestoweniger zeigt die Praxis, daß ein Hydraulikflüssigkeitsfilm dennoch an der Dichtungskante vorbeikann und danach wegen der scharfen Dichtungskante nicht wieder auf die Plüssigkeitsseite der Dichtung zurückgelangen kann. Hierdurch kann im Laufe der Zelt ein bedeutender Verlust an Hydraulikflüssigkeit auä dem Stoßdämpfer entstehen. Die axial äußere Dichtungslippe Jk ist hauptsächlich vorgesehen, um den Eintritt von Schmutz und Fremdkörpern in das Innere des Stoßdämpfers zu verhindern, und dazu legt sich der radial am weitesten innen liegende Bereich des freien Endes der Dichtungslippe 34 nachgiebig an die Kolbenstange l8 an. Erfindungsgemäß ist jedoch der an der Kolbenstange anliegende Bereich 35 der Dichtungslippe 34 gekrümmt ausgebildet, wobei der Krümmungsradius scharf genug bemessen ist, um Schmutzeintritt in axialer Richtung nach innen zu verhindern, aber groß genug bemessen ist, um zu ermöglichen, daß der jenseits der Dichtungskante 38 auf der Kolbenstange austretende Hydraulikflüssigkeitsfilm sich relativ frei in beiden axialen Richtungen an dem Bereich 35 der Dichtungslippe 3^ vorbei bewegen kann. Als befriedigender Bereich des Krümmungsradius ergab sich der Bereich zwischen 0,13 und 0,51 mm.kelt comes into contact. The primary purpose of the sharp sealing edge 38 on the axially inner sealing lip 36 is to contain the liquid within the seal. Nonetheless, practice shows that a hydraulic fluid film can nonetheless pass the sealing edge and then, because of the sharp sealing edge, cannot get back to the liquid side of the seal. This can result in a significant loss of hydraulic fluid from the shock absorber during the course of the tent. The axially outer sealing lip Jk is provided mainly to prevent the entry of dirt and foreign bodies into the interior of the shock absorber, and for this purpose the radially most inner region of the free end of the sealing lip 34 resiliently lies against the piston rod 18. According to the invention, however, the area 35 of the sealing lip 34 resting on the piston rod is designed to be curved, the radius of curvature being sufficiently sharp to prevent the ingress of dirt in the axial direction, but being large enough to allow the area beyond the sealing edge 38 Hydraulic fluid film emerging on the piston rod can move relatively freely in both axial directions past the area 35 of the sealing lip 3 ^. The range between 0.13 and 0.51 mm was found to be a satisfactory range of the radius of curvature.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel einer Dichtung nach der Erfindung. Die in den Pig. 3 und 4 gezeigte Dichtung ist allgemein mit der Bezugsziffer 42 bezeichnet, weist wiederum eine Ringform auf und kann direkt die Dichtung 26 in Pig. 1 ersetzen, wenn die innere Einkerbung 24 entsprechend geändert wird. Sie Dichtung 42 besteht aus mehreren am inneren Umfang mit axialem Abstand voneinander angeordneten, nach innen gerichteten, sägezahnförmigen Diehtungslippen 44. Me radial am weitesten innen liegenden Teile der Diehtungslippen 44 zeigen scharfe Dichtungskanten 45 ssur Anlage an die Kolbenstange l8 in Fig. 1 , wobei die schiffen öichtungskanten 45 in einer Richtung axial einwärts Ekgftst die Flüssigkeitsseite der Dichtung hinzeigen. An seinem äußeren3 and 4 show another embodiment of a seal according to the invention. The one in the Pig. The seal shown in FIGS. 3 and 4 is designated generally by the reference numeral 42, is again annular in shape and can directly fit the seal 26 in Pig. Replace 1 if internal notch 24 is modified accordingly. The seal 42 consists of several inwardly directed, sawtooth-shaped die lips 44 arranged at an axial distance from one another on the inner circumference Ships seal edges 45 in an axially inward direction Ekgftst face the liquid side of the seal. On its exterior

1Q9821/069S - 5 -1Q9821 / 069S - 5 -

BAD ORlCMNALBAD ORlCMNAL

MM '"*% *·■MM '"*% * · ■

Ende hat die Dichtung eine weitere Dichtungslippe 46, die ar,At the end of the seal has another sealing lip 46, which ar,

47 ihrem inneren Ende ebenfalls eine scharfe Dichtungskante zum Abstreifen aufweist, jedoch an ihrem äußeren Ende bei 48 gekrümmt ist, um die oben beschriebene Bewegung des Ölfilnyauf der Kolbenstange zu erlauben,47 also has a sharp sealing edge at its inner end Has stripping, but curved at its outer end at 48 is to move the oil film up as described above to allow the piston rod to

Verständlicherweise sollte die hin- und hergehende Bewegung der Kolbenstange 18 bei beiden an Hand der Zeichnung beschriebenen Dichtungen streng axial verlaufen, da sonst eine unzureichende Anlage der Dichtungslippen und Dlchtungskanteri an der Kolbenstange gegeben sein könnte» In diesem Zusammenhang■i3t daher in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein nachgiebiger Q-Ring 30 zwischen den beiden Teilen der Dichtungsanordnung 20 vorgesehen. Der axial innere Teil der Dichtungsanordnung 20 weist am Umfang irr. äußeren Kantenbereich seiner oberen Fläche einen Einschnitt auf, der einen Sitz für den O-Rdmg 50 bildet, und der.'Einschnitt 24 des oberen Teils 22 der Dichtungsanordnung ist stuisnfüraig ausgebildet, wodurch am umfang ao der ur.teren Fläche ei-τ. Flansch 23 eai;.;-t:^sht_f der direkt av.f üer> O-Rirc ruit. Dadurch besteht eine Möglichkeit, da3 öle Telia der Diehrungsanordnung 20 sich bis su einem gewissen Grade gegeneinander nachgiebig federnd bewegen können dank des Q-Ringo 50, T-ift Dich tun prsariordnimg kann üorait i,i .Verbindung nlt dcrr·. C-^iag kleinere axiale Fehl Justierungen und kleinere Ungeoaui^keitfin. in der axialen Bewegung der Kolbenstange 18 aufaiiiiuu,, änd tragt somit zu einer richtigen Bsv/riebsweise der Dichtung 26 υζ·ν« v2 oei«Understandably, the reciprocating movement of the piston rod 18 in both of the seals described with reference to the drawing should be strictly axial, since otherwise the sealing lips and sealing edges could not be in sufficient contact with the piston rod a resilient Q-ring 30 is provided between the two parts of the seal assembly 20. The axially inner part of the sealing arrangement 20 has irr on the circumference. The outer edge region of its upper surface has an incision which forms a seat for the O-Rdmg 50, and the 'incision 24 of the upper part 22 of the sealing arrangement is constructed in a stuisnfüraig manner, as a result of which on the circumference of the ur.teren surface ei-τ. Flange 23 eai;.; - t: ^s ht _f der direkt av.f über> O-Rirc ruit. There is thus a possibility that oils Telia of the die arrangement 20 can move flexibly against one another to a certain extent thanks to the Q-Ringo 50, T-ift you can do prsariordnimg i, i. Connection nlt dcrr ·. C- ^ iag minor axial misalignments and minor inaccuracy. in the axial movement of the piston rod 18 onaiiiiuu ,, änd thus contributes to a correct method of operation of the seal 26 υζ · ν «v2 oei«

Patentanspruch*;Claim *;

BAD ORIQiNM.BAD ORIQiNM.

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: I.. Dichtung für eine sich hin- und herbewtgende Stange, bestehend aus einem Körper, der mehrere mit axialem Abstand voneinander angeordnete Dichtungslippen trägt, von denen eine von der PlÜssigkeitsseite der Mchtung entfernt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe (3^* ^ö) oder ein Teil von ihr, die (der) am weitesten von der Flüssigkeitsseite der DlcKtuhg entfernt ist, im Bereich der an der Stange anliegenden scharfen Kante gekrümmt ist (bei 35* ^8),I .. seal for a rod that moves back and forth, consisting of a body that carries several axially spaced sealing lips, one of which from the liquid side of the power is arranged remotely, characterized in that the lip (3 ^ * ^ ö) or a part of it, the (the) furthest from the liquid side of the DlcKtuhg is removed, is curved in the area of the sharp edge resting on the rod (at 35 * ^ 8), a 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (23) an seinem axial äußeren Ende mit einem radial einwärts gerichteten Plansch (32) und einem Paar einander entgegengesetzt und axial gerichteter Dichtungslippea C>^?ij >5) versehen ist, die sich vom inneren Ende des Plarscbes (32) fortsetzen, wobei die axial auswärts gerichtete Dichtungslippe (3¹O an ihrem freien Endbereich am ±n~>:-^r-:?°c:ij an einer sich lilri- und herbewegenden Stange anliegenden umfang gekrümmt ist.a 2. Seal according to claim 1, characterized in that the body (23) at its axially outer end with a radially inwardly directed flange (32) and a pair of opposite and axially directed sealing lipsea C> ^? ij> 5), which continue from the inner end of the plarscbe (32), the axially outwardly directed sealing lip (3 ¹ O at its free end area at ± n ~>: - ^r -:? ° c: ij at a purple and reciprocating rod adjacent circumference is curved. 3· D-i.Oiic.Uiig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die :c::ial einwärts gerichtete Dichtungslippe (36) um ihren Inneren umfang eine scharfe Dichtungskante (38) aufweist.3 · D-i.Oiic.Uiig according to claim 2, characterized in that the : c :: ial inwardly directed sealing lip (36) around their Inner circumference has a sharp sealing edge (38). 4_S Dichtung nach Auspruch 3* dadurch gekennzeichnet,>daß die axial einwärts gerichtete Dichturigslippe (36) von eins?.¹ Ffc'Vr (^O) umgeben 1st, welche die Dichtungskante (38) ±r>. eine :i:ie Stange angreifende Richtung drückt.4 _S seal according to claim 3 * characterized in that> the axially inwardly directed sealing lip (36) of one ?. ¹ Ffc'Vr (^ O) 1st, which surrounds the sealing edge (38) ± r>. a: i: ie the rod attacking direction pushes. §>s Dichtung nach Anspruch 1 in Ringform und mehreren am inneren Umfang mit axialem Abstand voneinander angeordneten , nach innen gerichteten, sägezahnförmigen Dichtungs-Ilpperii ύο)λ denen jede eine axial nach innen geTichtete _;i^pj^fv Kante zur Anlage an einer sich hin- und herbewegea-ύβχΐ Stange aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine axial am weitesten außen angeordnete Dichtungslippe (46) eine ■s-^i/aüw* r Ablauf kante zur Anlage an der Stange'aufweist.§> s seal according to claim 1 in the form of a ring and several on the inner circumference at an axial distance from one another, inwardly directed, sawtooth-shaped sealing Ilpperii ύο) λ each of which one axially inwardly directed _; i ^ pj ^ fv edge for contact with a reciprocating rod, characterized in that an axially outermost sealing lip (46) has a drainage edge for contact with the Rod '. 109821/069S .₇ .109821 / 069S. _7th BAD ORIGINALBATH ORIGINAL ~⁷ " " ■ 1775362~ ⁷ "" ■ 1775362 6. Dichtung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gtsiceiiazs:lehnet, daß der gekrümmte Bereich der Dichtungslippe einen Krümmungsradius von 0,13 bis 0,51 mm aufweist«6. Seal according to claim 2 or 5, characterized gtsiceiiazs: lehnet, that the curved area of the sealing lip one Has a radius of curvature of 0.13 to 0.51 mm « 7. Teleskopstoßdämpfer bestehend aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Zylindern, einer Dichtungs- und Lageranordnung, die die Zylinder an einem Ende verschlies« sen und abstützen, einem Kolben im inneren Zylinder» einer aus den Kolben durch die Dichtungs- und Lageranordnung herausragenden Kolbenstange, und einer nachgiebigen ringförmigen Packung odgl., die sich zwischen der Dichtungsund Lageranordnung und dem äußeren Zylinder befindet derart, daß die Lageranordnung eine axiale Fehljustierung der Kolbenstange in Bezug auf die Zylinder·aufnehmen kann, gekennzeichnet durch eine in der Dichtungsanordnung vorgesehene Dichtung nach Anspruch 1 bis 6, die an der Kolbenstange anliegt·7. Telescopic shock absorber consisting of two concentric cylinders arranged to one another, a seal and bearing arrangement that closes the cylinder at one end « sen and support, a piston in the inner cylinder »one piston rod protruding from the pistons through the seal and bearing assembly, and a resilient annular Packing or the like, which is located between the seal and bearing assembly and the outer cylinder in such a way that that the bearing arrangement is an axial misalignment the piston rod can accommodate in relation to the cylinder, characterized by a seal according to claims 1 to 6 provided in the sealing arrangement, which is on the piston rod is present 8. Teleskopstoßdämpfei· nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungs- und Lageranordnung aus zwei Teilen besteht und die nachgiebige ringförmige Packung odgl. zwischer diesen Teilen eingebettet ist.8. Telescopic shock absorber according to claim 7 *, characterized in that that the seal and bearing assembly consists of two parts and the resilient annular packing or the like. between embedded in these parts. 109821/Π695109821 / Π695 BADORlGiNALBADORLGiNAL LeerseiteBlank page