DE4131197A1

DE4131197A1 - Vorrichtung zur abdichtung von axial verschiebbaren und/oder drehbaren, radial bewegbaren kolbenstangen

Info

Publication number: DE4131197A1
Application number: DE4131197A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Wortmann; Wolfgang Prinz; Waldemar Malejka
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1991-09-19
Filing date: 1991-09-19
Publication date: 1993-04-01
Anticipated expiration: 2011-09-20
Also published as: DE4131197C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Abdichtung von axial verschiebbaren und/oder drehbaren, radial bewegbaren Kolbenstangen oder dergleichen, mit einer zwischen einem Deckel eines Zylinders und der Atmosphäre angeordneten Dichtung, welche in einem, mindestens radial im Deckel beweglich, angeordneten Dichtungsträger aufgenommen ist, wobei die radial bewegliche Fläche des Dichtungsträgers mit einer zusätzlichen Außenabdichtung gegenüber dem Deckel versehen ist.

Dichtungen dieser Art werden hauptsächlich als Hochdruckdichtungen in entsprechenden Aggregaten angewendet, bei denen die Kolbenstange durch Spiel in ihrer Führung eine radiale Bewegung ausführt. Eine derartige Dichtung ist beispielsweise in Schwingungsdämpfern anwendbar, in deren Innenraum ein hoher Druck herrscht.

Derartige Dichtungen sind zum Beispiel in Form von Kolbenstangendichtungen bei Schwingungsdämpfern bekannt (z. B. DE-PS 30 35 226). Dabei ist eine Dichtung zwischen einem Mantelrohr des Dämpfergehäuses, einer Kolbenstangenführung und einer das Mantelrohr stirnseitig abschließenden Ringscheibe angeordnet. Der Dichtung ist ein auf der Kolbenstange geführter Stützring zugeordnet, wobei die Dichtung fest mit dem aus einem Gleitlagerwerkstoff gebildeten Stützring verbunden und zusammen mit demselben radial bewegbar gehalten ist und über eine weitere, ebenfalls radial bewegbare Außenabdichtung, an der dichtend mit dem Mantelrohr verbundenen Ringscheibe anliegt.

Hierbei ist von Nachteil, daß von der Außenfläche der Kolbenstange zur Dichtlinie der Außenabdichtung ein relativ großer Abstand vorhanden ist, so daß der Innendruck des Schwingungsdämpfers eine relativ große Kraft in axialer Richtung auf die radial verlaufende Fläche der Außenabdichtung erzeugt. Bei einem großen Durchmesser multipliziert mit dem Innendruck entstehen große axiale Kräfte, die auf den Dichtungsträger wirken. Da gegenüber der Planfläche des Deckels die radiale Bewegung der Kolbenstange ausgeglichen wird, in dem sich der Dichtungsträger relativ zum Deckel bewegt ist in nachteiliger Weise mit einer relativ großen Reibung zu rechnen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Außenabdichtung in einem Dichtungsträger so anzuordnen, daß nicht nur eine einwandfreie Funktion der radial verschiebbaren Abdichtung an der Kolbenstange erreicht, sondern auch die druckabhängige Anpreßkraft des Dichtungsträgers gegenüber dem Deckel minimiert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der mittlere Dichtliniendurchmesser der Außenabdichtung zur Außenfläche der Kolbenstange einen kleinstmöglichen radialen Abstand aufweist.

Hierbei ist von Vorteil, daß die Minimierung der druckabhängigen Anpreßkraft des Dichtungsträgers am Deckel erreicht wird. Der kleinstmögliche radiale Abstand der Außenabdichtung hat zur Folge, daß die druckzugewandten und druckabgewandten Bereiche beider Stirnflächen des Dichtungsträgers von radial außen betrachtet, weitestmöglichst mit gleichen Flächen druckbeaufschlagt werden, so daß sich die axial verlaufenden Kräfte auf den Dichtungsträger weitestgehend aufheben. Aus diesem Grunde ist eine derartige Vorrichtung zur Abdichtung besonders als Hochdruckdichtung in entsprechenden Aggregaten einsetzbar. Durch den radialen Druck von außen auf die Außenabdichtung ergibt sich eine druckzugewandte, resultierende Axialkraft auf den Dichtungsträger, die der innendruckabhängigen Kraft auf den Dichtungsträger entgegenwirkt und so die zwischen Dichtungsträger und Deckel entstehende resultierende Axialkraft und damit die radiale Reibung reduziert.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die Dichtung aus mindestens zwei Einzeldichtungen besteht. Dabei ist mit Vorteil als Dichtung ein Stützring und ein Dichtring vorgesehen. Vorteilhaft ist bei dieser Ausbildung, daß der Stützring hinter den Dichtring mit vergleichsweiser geringer elastischer Vorspannung ausgelegt werden kann. Dies ist möglich, da von dem Stützring hinter dem Dichtring die mechanische Belastung durch das Einbringen des Dichtungsträgers ferngehalten werden kann.

Eine weitere wesentliche Ausführung sieht vor, daß die Außenabdichtung aus mindestens zwei Einzeldichtungen besteht, wobei wiederum mit Vorteil die Außenabdichtung aus einer Dichtung und mindestens einem Gleit- und/oder Stützelement besteht.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Außenabdichtung in mindestens einer Nut des Deckels angeordnet ist, wobei die radial verlaufende Stirnfläche des Dichtungsträgers plan verläuft.

Eine weitere fertigungstechnisch günstige Ausführungsform ist vorgesehen, indem die Außenabdichtung in mindestens einer Nut der Stirnfläche des Dichtungsträgers angeordnet ist und die entsprechende Gegenfläche des Deckels plan verläuft.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Abdichtung sind in den Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Abdichtung von axial verschiebbaren und radial bewegbaren Kolbenstangen mit einer Dichtung und einer Außenabdichtung in einem Dichtungsträger,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Abdichtung, wobei zusätzlich ein Gleit- bzw. Stützelement in der Außenabdichtung vorgesehen ist,

Fig. 3 eine Ausführung, bei der die Außenabdichtung in einer Nut des Dichtungsträgers angeordnet ist,

Fig. 4 eine Abdichtung im Prinzip wie in Fig. 3 bereits dargestellt, mit einem zusätzlichen Gleit- bzw. Stützelement.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zur Abdichtung von axial verschiebbaren und radial bewegbaren Kolbenstangen 1 ist zwischen einem Deckel 2 eines Zylinders oder dergleichen und der Atmosphäre eine Dichtung 5 angeordnet. Die Dichtung 5 und die Außenabdichtung 4 dienen dabei zur Abdichtung der Kolbenstange.

Die Stirnfläche 9 des Dichtungsträgers 3 ist in dieser Ausführungsform plan ausgebildet.

Zur Erzielung besonders günstiger Druckverhältnisse an der Dichtung ist die Außenabdichtung 4 derart angeordnet, daß ihr zugehöriger mittlerer Dichtliniendurchmesser 6 gegenüber der Außenfläche 7 der Kolbenstange 1 einen möglichst kleinen radialen Abstand a einnimmt. Die Außenabdichtung 4 ist dabei in einer Nut 8 des Deckels aufgenommen, wobei sich der Dichtungsträger 3 zusammen mit der Dichtung 5 radial verschieben kann und den Bewegungen der Kolbenstange 1 problemlos folgen kann. Die Dichtung 5 besteht dabei bevorzugt aus einem Dichtring 5a und einem entsprechenden Stützring 5b.

Die Fig. 2 ist im Prinzip wie die Ausführung nach Fig. 1 ausgebildet, mit dem Unterschied, daß in der Nut 8 des Deckels 2 zusätzlich zur Dichtung 4a ein Gleit- bzw. Stützelement 4b angeordnet ist. Die Stirnfläche 9 des Dichtungsträgers 3 ist dabei ebenfalls plan ausgebildet.

Im Gegensatz zu den Ausführungen nach Fig. 1 und 2 ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 die Nut 10 zur Aufnahme der Außenabdichtung 4 im Dichtungsträger 3 angeordnet. Hierbei kann die innere Stirnfläche 11 des Deckels 2 plan verbleiben, so daß eine günstige fertigungstechnische Ausführungsform erzielt wird, während die Anbringung der Nut 10 im Dichtungsträger 3 problemlos ausgeführt werden kann.

Die Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, im Prinzip wie Fig. 3, bei der im Dichtungsträger 3 die Nut 10 angeordnet und zur Aufnahme der Dichtung 4a und eines Gleit- bzw. Stützelementes 4b ausgebildet ist.

Bezugszeichenliste

1 - Kolbenstange
2 - Deckel
3 - Dichtungsträger
4 - Außenabdichtung
5 - Dichtung
6 - Dichtliniendurchmesser
7 - Außenfläche
8 - Nut des Deckels
9 - Stirnfläche des Dichtungsträgers
10 - Nut des Dichtungsträgers
11 - innere Stirnfläche des Deckels

Claims

1. Vorrichtung zur Abdichtung von axial verschiebbaren und/oder drehbaren, radial bewegbaren Kolbenstangen oder dergleichen, mit einer zwischen einem Deckel eines Zylinders und der Atmosphäre angeordneten Dichtung, welche in einem, mindestens radial im Deckel beweglich, angeordneten Dichtungsträger aufgenommen ist, wobei die radial bewegliche Fläche des Dichtungsträgers mit einer zusätzlichen Außenabdichtung gegenüber dem Deckel versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Dichtliniendurchmesser (6) der Außenabdichtung (4) zur Außenfläche (7) der Kolbenstange (1) einen kleinstmöglichen radialen Abstand (a) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (5) aus mindestens zwei Einzeldichtungen besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtung (5) ein Stützring (5b) und ein Dichtring (5a) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenabdichtung (4) aus mindestens zwei Einzeldichtungen besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenabdichtung (4) aus einer Dichtung (4a) und mindestens einem Gleit- und/oder Stützelement (4b) besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenabdichtung (4) in mindestens einer Nut (8) des Deckels (2) angeordnet ist, wobei die radial verlaufende Stirnfläche (9) des Dichtungsträgers (3) plan verläuft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenabdichtung (4) in mindestens einer Nut (10) der Stirnfläche des Dichtungsträgers (3) angeordnet ist und die entsprechende Gegenfläche des Deckels (2) plan verläuft.