DE4308006A1

DE4308006A1 - Container/piston rod unit

Info

Publication number: DE4308006A1
Application number: DE19934308006
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Morgen; Elmar Dipl Ing Michels; Peter Thurmann
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1993-03-13
Filing date: 1993-03-13
Publication date: 1994-09-15

Abstract

Container/piston rod unit comprising a container with an axle and two ends which defines a hollow space, a piston rod extending through at least one of the two ends, a sealing system adjacent to the said end or ends, the said system being in sealing engagement with the piston rod and comprising at least two annular seal parts which are arranged one behind the other along the axle and are arranged axially at a distance from one another and separated by an oil/grease space. To achieve favourable sliding properties in the sealing system, the seal arranged remote from the end of the container is mounted so as to float axially.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Behälter/Kolbenstangen-Ein heit, umfassend einen Behälter mit einer Achse und zwei Enden, der einen Hohlraum darin festlegt, eine sich durch wenigstens ei nes der beiden Enden erstreckende Kolbenstange, ein dem wenigstens einen Ende benachbartes Dichtungssystem in Dichteingriff mit der Kolbenstange, wobei das Dichtungssystem wenigstens zwei ringför mige Dichtungsteile umfaßt, die eines hinter dem anderen längs der Achse angeordnet sind und in axialer Richtung mit Abstand durch einen Öl-/Fettraum voneinander getrennt angeordnet sind.The invention relates to a container / piston rod A unit comprising a container with an axis and two ends, which defines a cavity in it, one through at least one nes of the two ends extending piston rod, at least one one end adjacent sealing system in sealing engagement with the Piston rod, the sealing system ringför at least two Mige sealing parts includes, one behind the other along the axis are arranged and in the axial direction at a distance are separated from each other by an oil / fat space.

Es sind bereits Dichtungssysteme zur Abdichtung einer Kolbenstan ge bekannt (z. B. DE-OS 38 31 502), bei denen die beiden Dichtun gen im Abstand voneinander angeordnet und von einem Ölraum von einander getrennt sind. Es handelt sich hierbei um Dichtungen aus Elastomerwerkstoff. Durch Verwendung dieser Materialien erge ben sich funktionelle Nachteile, weil Elastomere auf Grund ihrer Werkstoffeigenschaften hohe Reibungswerte verursachen und dadurch zusätzlich einem größeren mechanischen Verschleiß unterworfen sind. Werden Geräte mit Dichtungen aus Elastomerwerkstoffen län ger nicht betätigt, so verursacht dies ein noch stärkeres Anhaf ten der Dichtlippe auf der Kolbenstange. Diese Effekte sind um so größer, je höher die Betriebsdrücke solcher Geräte sind.There are already sealing systems for sealing a piston rod GE known (z. B. DE-OS 38 31 502), in which the two seals at a distance from each other and from an oil space of are separated from each other. These are seals made of elastomer material. Erge by using these materials functional disadvantages because elastomers due to their Material properties cause high friction values and thereby also subject to greater mechanical wear are. Are devices with seals made of elastomer materials not activated, this causes an even stronger touch the sealing lip on the piston rod. These effects are all the more greater, the higher the operating pressures of such devices.

Dichtungen aus PTFE konnten bisher in abgeschlossenen hydropneu matischen Verstellelementen (z. B. in Gasfedern) nicht genutzt werden, weil PTFE nicht ausreichend gasdicht ist, so daß dadurch der Gas- und damit Druckverlust durch Permeation extrem hoch ist. Elastomerdichtungen zeichnen sich dagegen durch eine geringe Permeation aus, weisen dafür aber hohe Reibwerte auf. Bei länge rem Nichtbetätigen der Verstellelemente haftet das Elastomer an der Dichtstelle und erhöht so noch einmal die Reibung (Losbrech kraft), weil durch die Anpreßkraft, die aus dem Systeminnendruck resultiert, das Schmiermittel zwischen Dichtung und Gegenfläche herausgedrückt wird.Seals made of PTFE have so far been sealed in hydropneu automatic adjustment elements (e.g. in gas springs) are not used be because PTFE is not sufficiently gas-tight, so that the gas and thus pressure loss due to permeation is extremely high. In contrast, elastomer seals are characterized by a low level Permeation, but have high friction values. At length If the adjustment elements are not operated, the elastomer adheres the sealing point and thus increases the friction again (breakaway force) because of the contact pressure resulting from the system pressure results in the lubricant between the seal and the counter surface is pushed out.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtung für eine Behälter/ Kolbenstangen-Einheit zu schaffen, die nicht nur eine möglichst geringe Permeation aufweist, sondern die durch günstige Gleitei genschaften eine geringe Losbrechkraft - auch bei längerem Nicht betätigen der Behälter/Kolbenstangen-Einheit - besitzt.The object of the invention is to provide a seal for a container / To create a piston rod unit that is not just one if possible has low permeation, but that due to cheap sliding egg a low breakaway force - even after a long period of non-use actuate the container / piston rod unit - owns.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die dem Ende des Behälters abgewandt angeordnete Dichtung axial schwimmend gelagert ist.To solve this problem, the invention provides that the the seal facing away from the end of the container axially is floating.

Vorteilhaft ist hierbei, daß die dem Ende des Behälters zugewand te Dichtung gegen Öl oder Fett abdichtet und den Differenzdruck zwischen Systeminnen- und Atmosphärendruck aufrechterhält. Um die Permeation gering zu halten, dient die dem Ende des Behälters ab gewandt angeordnete Dichtung, die über den öl- oder fettgefüllten Zwischenraum den Systeminnendruck auf die außenliegende Dichtung überträgt. Durch den schwimmenden Einbau der Dichtung steht deren Dichtkante unter nahezu keinem Differenzdruck, so daß diese nicht zusätzlich auf die Kolbenstange gepreßt wird. Somit kann, unab hängig von den Betriebsdrücken, die Dichtkante nicht merklich an der Kolbenstange haften.It is advantageous here that the end of the container facing seals against oil or grease and the differential pressure maintained between system internal and atmospheric pressure. To the Keeping permeation low serves the end of the container neatly arranged seal that over the oil or grease filled Gap the internal system pressure on the external seal transmits. Due to the floating installation of the seal, it stands Sealing edge under almost no differential pressure, so that it does not is additionally pressed onto the piston rod. Thus, regardless of dependent on the operating pressures, the sealing edge not noticeably stick to the piston rod.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die mit der Kolbenstange zusammenwirkende und dem Ende des Behälters zugewandte Dichtung aus POLYTETRAFLUORETHYLEN (PTFE) besteht.According to another essential feature, it is provided that the cooperating with the piston rod and the end of the container facing seal is made of POLYTETRAFLUORETHYLENE (PTFE).

Vorteilhaft ist hierbei, daß diese Dichtung aus PTFE gegen Öl oder Fett abdichtet, das Schmiermittel, welches zwischen den beiden Dichtungen angeordnet ist, dient demnach zur Übertragung des Systeminnendruckes auf die PTFE-Dichtung, zum Druckausgleich an der Dichtkante der Elastomerdichtung und zur zusätzlichen Schmierung. Desweiteren bietet dieses Dichtungssystem weitere folgende Vorteile: erheblich verringerte Reibung durch Einsatz der PTFE-Dichtung, geringe Gasverluste durch Permeation, weil zwei Dichtungen eingesetzt werden, von denen eine eine Elastomer dichtung ist, und eine hohe Lebensdauer wegen geringen Abriebes der Hauptdichtung durch günstige Gleiteigenschaften von PTFE. The advantage here is that this seal made of PTFE against oil or grease seals, the lubricant that flows between the both seals is arranged, is therefore used for transmission of the system internal pressure on the PTFE seal, for pressure compensation on the sealing edge of the elastomer seal and for additional Lubrication. This sealing system also offers more the following advantages: considerably reduced friction through use the PTFE seal, low gas loss due to permeation because two seals are used, one of which is an elastomer seal, and a long service life due to low abrasion the main seal due to the favorable sliding properties of PTFE.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die Dichtung durch einen radial außen angeordneten Spannring vorge spannt ist. Es läßt sich dabei mit Vorteil als Spannring ein Elastomerring (z. B. O-Ring) vorsehen.According to another essential feature, it is provided that the Seal pre-selected by a radially outer clamping ring is tense. It can be used as a tension ring Provide an elastomer ring (e.g. O-ring).

Eine fertigungstechnisch einfache Ausführung ist vorgesehen, denn die Dichtung und der Spannring in einer gemeinsamen Nut angeordnet sind.A technically simple execution is provided, because the seal and the clamping ring are arranged in a common groove are.

Nach einer günstigen Ausführungsform ist die Dichtung auf ihrem Innenumfang mit mindestens einer Dichtlippe versehen.According to a favorable embodiment, the seal is on her Provide the inside circumference with at least one sealing lip.

Zur Verringerung der Gasverluste ist vorgesehen, daß der Gasraum gegenüber dem Öl-/Fettraum durch eine Dichtung aus einem Elastomer getrennt ist.To reduce gas losses, it is provided that the gas space compared to the oil / grease space through a seal made of an elastomer is separated.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Dichtung auf ihrem Innen- und/oder Außenumfang mindestens eine Dichtkante auf weist.In a further embodiment it is provided that the seal their inner and / or outer circumference at least one sealing edge points.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.A preferred embodiment of the invention is in the Drawing shown schematically.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Behälter/Kolbenstangen- Einheit besteht im wesentlichen aus dem Behälter 4, in dem ein - nicht dargestellter - Kolben an einer Kolbenstange 5 ein- und ausfahrbar ist. Der Behälter 4 enthält eine Druckgasfüllung, de ren Austritt durch ein noch zu beschreibendes Dichtungssystem verhindert werden soll.The container / piston rod unit shown schematically in FIG. 1 essentially consists of the container 4 , in which a piston (not shown) can be moved in and out on a piston rod 5 . The container 4 contains a pressurized gas filling, de ren outlet to be prevented by a sealing system to be described.

Zur Abdichtung wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Kolbenstangenführung 10 verwendet, die den Innenraum über den Dichtring 11 gegenüber dem Behälter 4 nach außen abdichtet. Desweiteren ist in der Nut T der Kolbenstangenführung 10 eine Dichtung 1 angeordnet, wobei über einen Spannring 2 die Dichtung 1 radial nach innen vorgespannt wird. Die Dichtung 1 ist aus PTFE hergestellt, so daß die günstigen Reibungseigenschaften dieses Werkstoffes ausgenutzt werden können. Da der der Dichtung 1 vor gelagerte Raum 12 mit Öl bzw. Fett gefüllt ist, braucht die Dich tung 1 lediglich gegen Öl oder Fett abzudichten und sie hält gleichzeitig den Differenzdruck zwischen dem Systeminnenraum und dem Atmosphärendruck aufrecht. Der Werkstoff PTFE kann für die Dichtung 1 deshalb verwendet werden, da durch den Raum 12 kein Gas vom Systeminnenraum an diese Dichtung 1 gelangt.In the illustrated embodiment, a piston rod guide 10 is used for sealing, which seals the interior from the outside via the sealing ring 11 with respect to the container 4 . Furthermore, a seal 1 is arranged in the groove T of the piston rod guide 10 , the seal 1 being prestressed radially inward via a clamping ring 2 . The seal 1 is made of PTFE, so that the favorable friction properties of this material can be exploited. Since the seal 1 in front of the stored space 12 is filled with oil or fat, the device 1 only needs to be sealed against oil or fat and at the same time it maintains the differential pressure between the system interior and the atmospheric pressure. The material PTFE can be used for the seal 1 because no gas from the system interior reaches this seal 1 through the space 12 .

Der Raum 12 ist wiederum gegenüber dem Systeminnenraum durch die Dichtung 3 abgedichtet, wobei die Dichtung 3 schwimmend gelagert ist und je nach Druckverhältnissen axial beweglich zwischen Kol benstange 5 und Behälter 4 verschiebbar angeordnet ist. Die Dich tung 3 ist aus einem Elastomer hergestellt, so daß durch den schwimmenden Einbau dieser Dichtung 3 die Dichtkante unter nahezu keinem Differenzdruck zwischen dem Raum 12 und dem Systeminnen raum steht. Da der Systeminnendruck diese Dichtung 3 nicht noch zusätzlich auf die Kolbenstange 5 preßt, kann - unabhängig von den Betriebsdrücken - die Dichtkante der Dichtung 3 nicht merk lich an der Kolbenstange 5 haften.The space 12 is in turn sealed from the system interior by the seal 3 , the seal 3 is floating and depending on the pressure conditions axially movable between Kol rod 5 and container 4 is slidably arranged. The device 3 is made of an elastomer, so that the floating edge of this seal 3, the sealing edge is under almost no differential pressure between the space 12 and the system interior. Since the internal system pressure of this seal 3 does not additionally press onto the piston rod 5 , the sealing edge of the seal 3 cannot adhere to the piston rod 5 , regardless of the operating pressures.

Als weitere Merkmale ist die Dichtung 1 zusätzlich gegenüber der Kolbenstange 5 mit einer Dichtlippe 8 versehen, während die Dich tung 3 auf ihrer dem Behälter 4 und der Kolbenstange 5 zugewand ten Seite jeweils Dichtkanten 9 aufweist.As further features of the seal 1 is additionally provided with respect to the piston rod 5 with a sealing lip 8 and the like tung each having 3 on its side facing the container 4 and the piston rod 5 delivered wall-hand side sealing edges. 9

BezugszeichenlisteReference list

1 Dichtung
2 Spannring
3 Dichtung
4 Behälter
5 Kolbenstange
6 Ende
7 Nut
8 Dichtlippe
9 Dichtkante
10 Kolbenstangenführung
11 Dichtring
12 Raum 1 seal
2 tension ring
3 seal
4 containers
5 piston rod
6 end
7 groove
8 sealing lip
9 sealing edge
10 piston rod guide
11 sealing ring
12 room

Claims

1. Behälter/Kolbenstangen-Einheit, umfassend einen Behälter mit einer Achse und zwei Enden, der einen Hohlraum darin festlegt, eine sich durch wenigstens eines der beiden Enden erstreckende Kolbenstange, ein dem wenigstens einen Ende benachbartes Dich tungssystem in Dichteingriff mit der Kolbenstange, wobei das Dichtungssystem wenigstens zwei ringförmige Dichtungsteile um faßt, die eines hinter dem anderen längs der Achse angeordnet sind und in axialer Richtung mit Abstand durch einen Öl-/Fett raum voneinander getrennt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ende (6) des Be hälters (4) abgewandt angeordnete Dichtung (3) axial schwim mend gelagert ist.A container / piston rod assembly comprising a container having an axis and two ends defining a cavity therein, a piston rod extending through at least one of the two ends, a sealing system adjacent to the at least one end in sealing engagement with the piston rod, wherein the sealing system comprises at least two annular sealing parts which are arranged one behind the other along the axis and are arranged in the axial direction at a distance from one another by an oil / grease space, characterized in that the end ( 6 ) of the loading container ( 4 ) facing seal ( 3 ) is axially floating mend.

2. Behälter/Kolbenstangen-Einheit nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die mit der Kolbenstange (5) zusammenwirken de und dem Ende (6) des Behälters (4) zugewandte Dichtung (1) aus POLYTETRAFLUORETHYLEN (PTFE) besteht.2. Container / piston rod unit according to claim 1, characterized in that with the piston rod ( 5 ) cooperate de and the end ( 6 ) of the container ( 4 ) facing seal ( 1 ) made of POLYTETRAFLUORETHYLENE (PTFE).

3. Behälter/Kolbenstangen-Einheit nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Dichtung (1) durch einen radial außen angeordneten Spannring (2) vorgespannt ist.3. Container / piston rod unit according to claim 2, characterized in that the seal ( 1 ) is biased by a radially outer clamping ring ( 2 ).

4. Behälter/Kolbenstangen-Einheit nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß als Spannring (2) ein Elastomerring (z. B. O-Ring) vorgesehen ist.4. Container / piston rod unit according to claim 3, characterized in that an elastomer ring (z. B. O-ring) is provided as the clamping ring ( 2 ).

5. Behälter/Kolbenstangen-Einheit nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Dichtung (1) und der Spannring (2) in einer gemeinsamen Nut (T) angeordnet sind.5. Container / piston rod unit according to claim 3, characterized in that the seal ( 1 ) and the clamping ring ( 2 ) are arranged in a common groove (T).

6. Behälter/Kolbenstangen-Einheit nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Dichtung (1) auf ihrem Innenumfang mit mindestens einer Dichtlippe (8) versehen ist. 6. Container / piston rod unit according to claim 5, characterized in that the seal ( 1 ) is provided on its inner circumference with at least one sealing lip ( 8 ).

7. Behälter/Kolbenstangen-Einheit nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Dichtung (3) aus einem Elastomer besteht.7. container / piston rod unit according to claim 1, characterized in that the seal ( 3 ) consists of an elastomer.

8. Behälter/Kolbenstangen-Einheit nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Dichtung (3) auf ihrem Innen- und/oder Außenumfang mindestens eine Dichtkante (9) aufweist.8. container / piston rod unit according to claim 1, characterized in that the seal ( 3 ) on its inner and / or outer circumference has at least one sealing edge ( 9 ).