DE19636203A1 - Kolbenstangenführung für ein Kolben-Zylinderaggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenstangenführung für ein Kolben-Zylinderaggregat, insbesondere einen Einrohr-Schwingungsdämpfer entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE-OS 22 12 471 ist eine Führung mit einer Dichtung für eine Kolbenstange bekannt, wobei die Kolbenstange eine Stirnfläche eines unter Druck stehenden Zylinders durchdringt und eine an der Kolbenstange anliegende Dichtung aus elastischem Material vorgesehen ist.

Als Führung wird ein poröser Sinterwerkstoff verwendet, der ggf. mit Gleitmitteln getränkt ist. Als wesentlicher Gesichtspunkt dieser Führung ist zu bemerken, daß die Führung als vormontierte Baueinheit in das offene Ende des Zylinders geschoben werden kann, damit die Montage vereinfacht wird. Dazu besteht die Kolbenstangenführung aus mehreren Führungsteilen, die jeweils über eine Preßpassung miteinander in Verbindung stehen und somit die Baueinheit herstellen.

Ein erstes gestuftes Führungsteil bildet mit einem weiteren Führungsteil, das einen Winkelquerschnitt aufweist, eine erste Preßpassung mit dem Außendurchmesser des Flansches von dem weiteren Führungsteil. Das weitere Führungsteil greift in eine Öffnung eines ringförmigen dritten Führungsteils ein und bildet mit dieser Öffnung ebenfalls eine Preßpassung. Das dritte Führungsteil bildet mit seinem Außendurchmesser wiederum eine Preßpassung mit dem ersten Führungsteil. Diese Schachtelung der Preßpassungen zur Bildung einer Baueinheit verlangt sehr enge Toleranzfelder, damit wirklich alle Verbindungen zwischen den Bauteilen eine Preßpassung darstellen. Ansonsten muß mit erheblichen Winkelversätzen zwischen den Führungsteilen gerechnet werden, die sich auf die Qualität der Führung auswirken.

Bei der Führung nach der DE-OS 22 12 471 wird ein besonderer Wert auf die Möglichkeit einer Schweißverbindung zwischen der Führung und dem Zylinder gelegt. Eine solche Abdichtung des Zylinders verlangt eine Dichtheitsüberprüfung, die einen erheblichen Kostenaufwand darstellt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zu lösen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem bei dem zweiten Führungsteil eine zum ersten Führungsteil ausgerichtete Oberfläche in ihrer Gesamtheit von einer Zylinderdichtung, dem ersten Führungsteil und einer Kolbenstangendichtung abgedeckt wird und der flüssigkeitsgefüllte Arbeitsraum im Kontaktbereich zwischen der Kolbenstangenführung und dem Zylinder von der Zylinderdichtung abgedichtet wird, die außerhalb des zweiten Führungsteils angeordnet ist. Die Mehrfachpreßpassungen können durch diese einfache Ausgestaltung der Kolbenstangenführung vermieden werden. Des weiteren ist der als kostenaufwendig anzusehende Schweißarbeitsgang mit anschließender Dichtheitsüberprüfung zwischen der Kolbenstangenführung und dem Zylinder überflüssig geworden.

Es ist weiter vorteilhafterweise vorgesehen, daß das erste Führungsteil an seinem Umfangsbereich mindestens zwei Dichtungsführungsflächen für die Zylinderdichtung aufweist. Man kann einen Absatz am zweiten Führungsteil als Anlagefläche für die Zylinderdichtung nutzen, ist aber nicht genötigt, eine Nut für die Zylinderdichtung in das zweite Führungsteil einzuarbeiten. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung des zweiten Führungsteil wesentlich, da keine Hinterschneidungen auftreten.

Um die Anzahl der Dichtungen in der Kolbenstangenstangenführung zu minimieren, dichtet die Kolbenstangendichtung an ihrem Innendurchmesser zur Kolbenstange und an ihrem Außendurchmesser zur Kolbenstangenführung ab. Dabei weist die Kolbenstangendichtung einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt auf, wobei vorteilhafterweise eine koaxial zur Kolbenstangenlängsachse angeordnete ringförmige Dichtlippe der Kolbenstangendichtung von einem Ringelement vorgespannt wird. Das Ringelement ist elastisch ausgeführt. Zur Lagepositionierung ist die Kolbenstangendichtung zwischen den beiden Führungsteilen axial verspannt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Zylinderdichtung in einer Nut des ersten Führungsteils gekammert. In diesem Fall sind an dem zweiten Führungsteil überhaupt keine Maßnahmen für die Fixierung der Zylinderdichtung notwendig.

Um die Vorteile einer vormontierten Kolbenstangenführung besonders nutzen zu können, weist der Zylinder in Umfangsrichtung zumindest eine abschnittsweise ausgeführte Sicke als Anschlag für die Kolbenstangenführung auf.

Das erste Führungsteil besteht bevorzugt aus einem Blechformteil. Um den Umformgrad an dem ersten Führungsteil zu optimieren, ist dem ersten Führungsteil ein Halteteil für die Zylinderdichtung beigeordnet. Dabei ist das Halteteil zwischen den beiden Führungsteilen axial verspannt, wodurch die aus dem Stand der Technik bekannten Mehrfachpassungen nicht auftreten.

In weiterer Ausgestaltung weist das Halteteil im Querschnitt eine Treppenkontur auf, deren axial verlaufende Wandung zusammen mit einem umlaufenden Rand die Zylinderdichtung stützt. Ein axial verlaufender Hülsenabschnitt, der sich radial am Zylinder abstützt, schließt sich dem umlaufenden Rand an.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt.

Fig. 1 Kolbenstangenführung bei einem Kolben-Zylinderaggregat in der Ausführungsform eines Einrohrschwingungsdämpfers;

Fig. 2-6 Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kolbenstangenführung.

Die Fig. 1 zeigt beispielhaft ein Kolbenzylinder-Aggregat 1 in der Ausführung eines Einrohrschwingungsdämpfers. Grundsätzlich läßt sich die Erfindung auch bei anderen Kolbenzylinder-Aggregaten anwenden.

Der Einrohrschwingungsdämpfer 1 besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 3, indem ein Kolben 5 an einer Kolbenstange 7 axial beweglich angeordnet ist. An der Austrittsseite der Kolbenstange 7 verschließt eine Kolbenstangenführung 9 einen mit Dämpfmittel gefüllten Arbeitsraum 11, der durch einen Trennkolben 13 von einem Gasraum 15 getrennt ist, der endseitig einem Boden 17 mit Auge 19 aufweist.

Bei einer Kolbenstangenbewegung wird Dämpfmedium durch Dämpfventile 21 im Kolben 5 verdrängt. Ein Kolbenring 23, verhindert ein seitliches Umströmen des Kolbens.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante für eine Kolbenstangenführung 9, die aus einem ersten Führungsteil 25 und einem zweiten Führungsteil 27 besteht. Für das zweite Führungsteil wird bevorzugt ein poröser Sinterwerkstoff oder ein Zinköldruckguß verwendet, der zur Reibungsminimierung mit Gleitmitteln getränkt sein kann. Deshalb kann die Kolbenstange 7 ohne eine zusätzliche Führungsbüchse mit einer geringen Reibung bewegt werden.

Das erste Führungsteil 25 besteht aus einem metallischen Werkstoff und ist als ein Blechformteil mehrfach gestuft ausgeführt. An dem zweiten zweiten Führungsteil ist ein Absatz 29 angeformt, der mit dem Innendurchmesser des ersten Führungsteils eine Preßpassung bildet, so daß die beiden Führungsteile eine vormontierbare Baueinheit darstellen.

Zwischen dem ersten und dem zweiten Führungsteil ist axial eine Kolbenstangendichtung 31 verspannt. Die Kolbenstangendichtung dichtet mit ihrem Innen- und Außendurchmesser, sowie mit ihrer Kontaktfläche 33 zum zweiten Führungsteil. Der L-förmige Querschnitt der Kolbenstangendichtung weist im Bereich der Kontaktfläche zur Kolbenstange 7 mehrere hintereinander angeordnete Dichtkanten auf einer ringförmigen Dichtlippe 35 auf, wobei die Dichtlippe 35 der Kolbenstangendichtung von einem Ringelement 37 zusätzlich zum Betriebsdruck im Arbeitsraum 11 des Zylinders 3 vorgespannt wird. Dies ermöglicht die Ausgestaltung der eigentlichen Kolbenstangendichtung in einem verschleißfesten, steifen Werkstoff, der selbst bei tiefen Temperaturen über das elastische Ringelement 37 eine optimale Dichtwirkung beibehält. Die Dichtkanten sind sehr klein ausgeführt, so daß sie in der Fig. nicht erkennbar sind.

Das erste Führungsteil 25 verfügt im Bereich seines Außendurchmessers über Dichtungsführungsflächen 39; 41 für eine Zylinderdichtung 43, die den Arbeitsraum gegenüber der Umgebung abdichtet. Am Absatz 29 des zweiten Führungsteils 27 kann sich die Zylinderdichtung zusätzlich abstützen. Eine zum ersten Führungsteil ausgerichtete Oberfläche wird vollständig von der Zylinderdichtung, dem ersten Führungsteil und der Kolbenstangendichtung abgedeckt, so daß ein Kontakt zwischen dem Arbeitsraum und dem zweiten Führungsteil wirksam verhindert ist.

Die Fig. 3 und 4 sind vom wesentlichen Aufbau identisch mit der Ausführung nach Fig. 2. Bei größeren Durchmesserunterschieden zwischen der Kolbenstange 7 und dem Zylinder 3 muß eine größere Oberfläche des zweiten Führungsteils abgedeckt werden. Durch zwei konzentrische Führungsringe 45; 47 in der Fig. 3, die über eine gemeinsame Deckfläche 49 verbunden sind, kann auch ein größerer Durchmesserunterschied überwunden werden und können somit im Hinblick auf eine Standardisierung in einem Baukastensystem eingesetzt werden. In dieser Darstellung sind zumindest abschnittsweise ausgeführte Sicken 51; 53 erkennbar, die eine axiale Sicherung der Kolbenstangenführung 9 bewirken. Anstelle der beiden Führungsringe ist in der Fig. 4 das erste Führungsteil 25 mit einem umlaufenden Kragen 55 ausgeführt, der sich, ausgehend vom Absatz 29 des zweiten Führungsteils 27, in Richtung des Zylinders 3, siehe Fig. 1, erstreckt und dabei die Dichtungsführungsfläche 39; 41 für die Zylinderdichtung 43 bereitstellt.

In der Fig. 5 verfügt das erste Führungsteil 25 über eine umlaufende Nut 57, die sämtliche Dichtungsführungsflächen umfaßt. Abweichend zu den bisherigen Figuren weist das zweite Führungsteil einen nach außen gerichteten zweiten Absatz 59 auf, dessen Kreisringfläche 61 eine Abstützung für die Sicke(n) 51 bildet.

Im Hinblick auf ein möglichst einfaches erstes Führungsteil 25 ist diesem ein Halteteil 63 zugeordnet, das zwischen dem ersten und dem zweiten Führungsteil 25; 27 axial verspannt ist. Das Halteteil weist im Querschnitt eine Treppenkontur auf, deren axial verlaufende Wandung 65 zusammen mit einem umlaufenden Rand 67 die Zylinderdichtung stützt. Es kann sich noch ein Hülsenabschnitt 69 anschließen, der das Halteteil verfestigt und eine Führungsfunktion zum Zylinder bewirkt.

Claims (12)

1. Kolbenstangenführung für ein Kolben-Zylinderaggregat, insbesondere ein Einrohrschwingungsdämpfer, umfassend ein erstes gestuftes Führungsteil, wobei das erste gestufte Führungsteil mit einem zweiten Führungsteil über eine Preßpassung eine vormontierbare Baueinheit bildet und das zweite Führungsteil aus einem porösen Werkstoff besteht, eine Kolbenstangendichtung, die eine axialbewegliche Kolbenstange in einem flüssigkeitsgefüllten Arbeitsraum des Zylinders nach außen abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem zweiten Führungsteil (27) eine zum ersten Führungsteil (25) ausgerichtete Oberfläche in ihrer Gesamtheit von einer Zylinderdichtung (43), dem ersten Führungsteil und der Kolbenstangendichtung (31) abgedeckt wird und der flüssigkeitsgefüllte Arbeitsraum (11) im Kontaktbereich zwischen der Kolbenstangenführung (9) und dem Zylinder (3) von der Zylinderdichtung abgedichtet wird, die außerhalb des zweiten Führungsteils angeordnet ist.

2. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Führungsteil (25) an seinem Umfangsbereich mindestens zwei Dichtungsführungsflächen (39; 41) für die Zylinderdichtung (43) aufweist.

3. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangendichtung (31) an ihrem Innendurchmesser zur Kolbenstange (7) und an ihrem Außendurchmesser zur Kolbenstangenführung (9) abdichtet.

4. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangendichtung (31) einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist.

5. Kolbenstangenführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine koaxial zur Kolbenstangenlängsachse angeordnete ringförmige Dichtlippe (35) der Kolbenstangendichtung (31) von einem Ringelement (37) vorgespannt wird.

6. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangendichtung (31) zwischen den beiden Führungsteilen (25; 27) axial verspannt ist.

7. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderdichtung (43) in einer Nut (57) des ersten Führungsteils (25) gekammert ist.

8. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (3) in Umfangsrichtung zumindest eine abschnittsweise ausgeführte Sicke (53) als Anschlag für die Kolbenstangenführung (9) aufweist.

9. Kolbenstangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Führungsteil (25) ein Halteteil (63) für die Zylinderdichtung (43) beigeordnet ist.

10. Kolbenstangenführung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (63) zwischen den beiden Führungsteilen (25; 27) axial verspannt ist.

11. Kolbenstangenführung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (63) im Querschnitt eine Treppenkontur aufweist, deren axial verlaufende Wandung (65) zusammen mit einem umlaufenden Rand (67) die Zylinderdichtung (43) stützt.

12. Kolbenstangenführung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich dem umlaufenden Rand (67) ein axial verlaufender Hülsenabschnitt (69) anschließt, der sich am Zylinder (3) abstützt.