DE2214639A1

DE2214639A1 - HYDROPNEUMATIC SINGLE TUBE SHOCK ABSORBER WITH A CYLINDER TUBE SEAL AS A FILLING VALVE

Info

Publication number: DE2214639A1
Application number: DE19722214639
Authority: DE
Inventors: Gert Neupert
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1972-03-25
Filing date: 1972-03-25
Publication date: 1973-10-04
Also published as: DE2214639C3; DE2214639B2

Description

Hydropneumatischer Einrohr-Stoßdämpfer mit als Füllventil dienender Zylinderrohr-dichtung Die Erfindung betrifft eine Zylinderrohr-Dichtung für hydropneumatische Stoßdämpfer, insbesonders Einrochrdämpfer, für Kraftfahrzeuge mit einem das Stoßdämpfer-Zylinderrohr kolbenstangenseitig abschließenden Führungs-Dichtungsbauteil, wobei zwischen Zylinderrohr und Führungs-Dichtungsbauteil ein Rispalt vorgesehen ist, durch welchen der Zylinder mit Druckgas füllbar ist und in dem Ringspalt ein elastischer Dichtring so angeordnet ist, daß er beim Einfililen von Druckgas nach innen hin ausweichen kann. Hydropneumatic single-tube shock absorber with a filling valve Cylinder tube seal The invention relates to a cylinder tube seal for hydropneumatic Shock absorbers, especially single-barrel dampers, for motor vehicles with a shock absorber cylinder tube Piston rod side final guide-sealing component, with between the cylinder tube and a guide seal member is provided with a crack through which the cylinder can be filled with compressed gas and an elastic sealing ring is arranged in the annular gap is that he can evade inward when filling in pressurized gas.

Eine derartige Einfüllvorrichtung wird beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 151 410 gezeigt. Sie gestattet es, einen hydropneumatischen Einrohr-Stoßdämpfer in fertig montiertem Zustand und ohne besonderes Einfüllventil mit Druckgas zu füllen, und zwar öffnet sich während des Füllens durch Zurückweichen des elastischen Dichtringes zwischen diesem und dem Zylinderrohr auf dem gesamten Umfang ein Ringapalt, durch den das Druckgas in den Arbeitsraum gelangen kann. Nach erfolgtem Füllvorgang wird der elastisch Dichtring durch den Innendruck des Dd'fers surück in seine ursprüngliche dichtende Lage gebracht. Nachteilig ist dabei Jedoch, daß der elastische Dichtring auf seinem ganzen Umfang axial verschoben werden miß und nach dem Wegnebmen des Fülldruches eine gewisse Zeit benötigt, bis er den Gasraum wieder abdichtet.Such a filling device is for example in the German U.S. Patent 1,151,410 shown. It allows a hydropneumatic mono-tube shock absorber in the fully assembled state and without a special filling valve to be filled with compressed gas, and that opens during filling when the elastic sealing ring retracts between this and the cylinder tube a ring gap over the entire circumference which the pressurized gas can get into the work area. When the filling process is complete the elastic sealing ring is returned to its original position by the internal pressure of the Dd'fer brought sealing position. However, the disadvantage here is that the elastic sealing ring axially displaced over its entire circumference and measured after removing the Fülldruches needs a certain time until it reseals the gas space.

Diese Zeitspanne, während der der Gasraum nicht abgedichtet ist, kann unterschiedlich groß sein, und eg ist möglich, daß eine unterschiedlich große Gasmenge entweicht; ale Folge davon kann es zu einer Streuung der Ausfahrkraft des Stoßdämpfers kommen. Auch die deutsche Offenlagungsschrift 2 020 964 seigt eine Dichtung, die beim Einftiflen von Druckgas zumindest teilweise aus ibrer dichtenden Lage gepreßt und nach WcgDaMmw des Fülldruckes vom Innendruck des Gases im Arbeitsraum zurück in ihre dichtende Lage gebracht wird. Hierbei handelt es sich Jedoch um eine im wesentlichen festliegende, scheibenförmige Dichtung, die zudem nicht direkt zwischen Führungs-Dichtungsbauteil und Zylinderrohr einbaubar ist und deren Schließdruck und Schließgeschwindigkeit ausschließlich vom Innendruck des Stoßdämpfers abhängt.This period of time, during which the gas space is not sealed, can be of different sizes, and eg it is possible that a different amount of gas escapes; As a result, the extension force of the shock absorber can spread come. The German Offenlegungsschrift 2 020 964 also shows a seal that when filling in pressurized gas at least partially from other sealing Layer pressed and according to WcgDaMmw of the filling pressure from the internal pressure of the gas in the working area is brought back into its sealing position. However, this is a essentially fixed, disc-shaped seal, which is also not directly between Guide sealing component and cylinder tube can be installed and their closing pressure and closing speed depends solely on the internal pressure of the shock absorber.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Füllventil der vorgenannten Art bei geringstem Aufwand und mit einfachen Mitteln zu verbessern und die Schließzeit ohne Beeinträchtigung der Funktionssicherheit zu verkürzen.The object of the present invention is to provide a filling valve of the aforementioned Kind to improve the closing time with the least effort and with simple means can be shortened without impairing functional reliability.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch Mittel, die in oder an dem Ringspalt vorgeschen sind und die du Ausweichen des elastischen Dichtringes auf einen Teil seines Umfanges begrenzen. Dadurch wird auf vorteilhafte Weise der elastische Dichtring auf einem Teil seines Umfanges in seiner dichtenden Lage beiassen und dort eingespannt, während der Fülldruck den ausweichenden Tii vorspannt, no daß er nach dem Füllen ohne nennenswerte Verzögerung und unabhängig vom Innendruck wieder in eine dichtende :e zurückschnellt.This object is achieved according to the invention by means that are disclosed in or are in front of the annular gap and you evade the elastic sealing ring limit to part of its scope. This is advantageous in the Fit elastic sealing ring on part of its circumference in its sealing position and clamped there, while the filling pressure pre-stresses the evasive Tii, no that after filling it without any significant delay and regardless of the internal pressure again into a poetic: e springs back.

Gemäß der Erfindung ist es in einer Ausführungsform vorgesehen, die das Ausweichen des elastischen Dichtringes begrenzenden Mittel durch eine oder mehrere den Ringspalt teilweise aufweitende Aussparungen darzuetellen und die den Ringspalt teilweise aufweitenden Ausoparungen in dem Führungs-Dichtungsbauteil einzubringen. Auf diese vorteilbafte Weise kann das Füllventil eines Hydropneumatiachen Einrohr-SchSdämpfers durch eine geringfügige Änderung seines Führungs-Dichtungsbauteiles erheblich verbessert und funktionssicherer gestaltet werden.According to the invention it is provided in one embodiment that the evasion of the elastic sealing ring limiting means by one or more the annular gap partially widening recesses and the the annular gap to introduce partially widening openings in the guide-sealing component. In this advantageous way, the filling valve of a hydropneumatic single-pipe shock absorber significantly improved by a slight change in its guide-seal component and designed to be more reliable.

Eine weitere Ausbildungsform der Erfindung sieht vor, die das Ausweichen des elastischen Dichtrisges begrenzenden Mittel durch einen mit wellanartig@@ Venferzungen verschenen Konturring bzw.Another embodiment of the invention provides that the evasion of the elastic sealing crack by means of a waved tongue give away contour ring or

gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform durch eine aus mehreren Segmenten bestehenden Konturscheibe darzustellen. Der Konturring und die Konturscheibe bestehen dabei aus Kunststoff und sind in einer einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweisenden und dem Arbeitsraum zugewandten Ausweitung des in das Führungs-Dichtungsbauteil eingearbeiteten Ringspaltes angeordnet. Auf diese vorteilhafte Weise wird ein Füllventil geschaffen, bei dem der elastische Dichtring teilweise in seiner dichtenden Lage bleibt und während des Füllens teilweise vorgespannt wird und bei dem leicht herstellbare, einfache und billige Bauteile die erfindungsgemäße Wirkung erzielen, ohne daß an den bisher vorhandenen Bauteilen nennenswerte änderungen vorgenommen werden müssen.according to a further embodiment by one of several segments to represent the existing contour disk. The contour ring and the contour disk exist made of plastic and are in an approximately rectangular cross-section and the widening of the into the guide-sealing component facing the working space incorporated annular gap arranged. In this advantageous way, a filling valve created in which the elastic sealing ring is partially in its sealing position remains and is partially pretensioned during filling and in which easily manufactured, simple and inexpensive components achieve the effect according to the invention without having to significant changes have to be made to the existing components.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen schematische Darstellungen der Erfindung und werden im folgenden näher erläutert. Die Figuren zeigen im einzelnen: Fig. 1 ein Führungs-Dichtungsbauteil eines Einrohrämpfere mit erfindungsgenäß teilweise ausgespartem Ringspalt und elastischem Dichtring in Dichtlage; Fig. 1a Detailzeichnung des Dichtspaltes nach Fig. 1; Fig. 2 ein Führungs-Dichtungsbauteil eines Einrohrdämpfera mit erfindungsgemäß teilweise ausgespartem Ringspalt und elastischem Dichtring in Füllage; Fig. 2a Detailzeichnung des Ringspaltes nach Fig. 2; Fig.3 ein FUhrungs-DichtungBbauteil eines Einrohrdämpfers mit erfindungsgemäßer Kontureinlage; Filz 4 D.tailzeichnung eines Ringapaltes mit erfindungsgemäßer Kontureinlage gemäß Fig. 3 in Dichtlage; Fig. 5 Detail zeichnung eines Ringsp altes mit erfindungsgemäßer Kontureinlege gemäß Fig. 3 in Füllage; Fig. 6 eine aus Segmenten bestebende, erfindungsgemäße Konturscheibe; Filz 7 einen wellenartig vorgeformten Konturring.The accompanying drawings show schematic representations of the Invention and are explained in more detail below. The figures show in detail: 1 shows a guide-sealing component of a single tube damper with partially according to the invention recessed annular gap and elastic sealing ring in sealing position; 1a detail drawing the sealing gap according to FIG. 1; 2 shows a guide-sealing component of a single-tube damper with an annular gap partially recessed according to the invention and an elastic sealing ring in Filling layer; 2a shows a detailed drawing of the annular gap according to FIG. 2; 3 shows a guide seal component a single tube damper with a contour insert according to the invention; Felt 4 D. tail drawing a Ringapaltes with a contour insert according to the invention according to FIG. 3 in a sealing position; Fig. 5 Detail drawing of an annular gap with the invention Contour inlay according to FIG. 3 in the filling position; 6 shows a segment according to the invention, consisting of segments Contour disk; Felt 7 has a wave-like, pre-formed contour ring.

Das in Fig. 1 dargestellte Führungs-Dichtungsbauteil 3 verschließt kolbenstangenseitig das Zylinderrohr 4 und ist nach außen hin durch einen Sprengring 9 gegen axiale Verschiebung gesichert Es weist eine zentrische Bohrung zur Durchführung der Kolbenstange 8 auf und begrenzt den Arbeitsraum 10 nach außen hin. Die Kolbenstange 8 ist durch eine Dichtung 11 gegenüber dem Führungs-Dichtungsbauteil abgedichtet, während das Führungs-Dichtungsbauteil 3 selbst durch einen elastischen Dichtring 1 gegenüber dem Zylinderrohr 4 abgedichtet ist. Der elastische Dichtring 1 ist ia einem in das Führungs-Dichtungsbauteil 3 eingearbeiteten Ringspalt 5 angeordnet und weist mehrere auf den Umfang verteilte Aussparungen 6 auf. Die Aussparungen 6 sind auf der dem Arbeitsraum 10 zugewandten Seite des Eingspaltes 5 eingebracht und gestatten - wie Fig. 2 zeigt - dem elastischen Dichtring 1 bein Einfüllen von Druckgas ein teilweises Äusweischon und damit Öffnen der Dichtstelle. Bei den in Fig. 1a näher dargestellten Ringspalt 5 befindet sich der elastische Dichtring 1 in Dichtlage und dichtet du P(ihrungs-Dichtungsbauteil 3 gegenüber der Zylinderwand 4 ab. Bei den in Fig. 2a dargestellton Ringspalt 5 ist der elastische Dichtring 1 durch den Überdruck des einströmenden Druckgases in die Aunsparun 6 gedrückt und gestattet den Druckgas, an der Außenwand des Führungs-Dichtungsbauteiles 3 entlang zwischen Zylinderrohr 4 und elastischem Dichtring 1 in den Arbeitsraum 10 su gelangen.The guide-sealing component 3 shown in Fig. 1 closes The cylinder tube 4 is on the piston rod side and is secured to the outside by a snap ring 9 secured against axial displacement It has a central bore for implementation the piston rod 8 and delimits the working space 10 to the outside. The piston rod 8 is sealed by a seal 11 with respect to the guide sealing component, while the guide seal member 3 itself by an elastic sealing ring 1 is sealed against the cylinder tube 4. The elastic sealing ring 1 is generally an annular gap 5 machined into the guide-sealing component 3 and has several recesses 6 distributed over the circumference. The recesses 6 are introduced on the side of the inlet gap 5 facing the working space 10 and allow - as FIG. 2 shows - the elastic sealing ring 1 when filling Pressurized gas a partial external failure and thus opening of the sealing point. The in The annular gap 5, shown in more detail in FIG. 1a, contains the elastic sealing ring 1 in the sealing position and seals the P (hersung sealing component 3 against the cylinder wall 4 from. In the annular gap 5 shown in Fig. 2a is the elastic sealing ring 1 pressed into the Aunsparun 6 by the overpressure of the incoming compressed gas and allows the pressurized gas along the outer wall of the guide seal member 3 get between cylinder tube 4 and elastic sealing ring 1 in the working space 10 su.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausbildungsform der Erfindung ist der Biugspalt 5 arbeitaraumseitig mit einer rundumlaufenden, in wesentlichen rechteckigen Ausweitung 16 versehen, ia welche bei der Montage eine in Fig. 6 dargestellte und aus mehreren Segmenten 15 bestehende Konturscheibe 7 oder ein in Fig. 7 dargestellter, wellenartig vorgeformter Konturring 2 eingelegt werden kann. Bei der in Fig. 6 dargestellten Konturscheibe 7 bestehen zwischen den einzelnen Segmenten 15 Zwischenräume, in welche der elastische Dichtring 1 beim Füllvorgang ausweichen kann und die dann die Fülloffnung 14 bildend bei dem in Fig. 7 dargestellten Konturring 2 entstehen die Füllöffnungen 14 zwischen den Wellenbergen 12 und den Wellentälern 13. Die Fig. 4 zeigt den Ringspalt 5 an einer Stelle geschnitten, an der der elastische Dichtring 1 von einem Segment 15 unterstützt, in seiner dichtenden Lage zwischen Führungs-Dichtungsbauteil 3 und Zylinderrohr 4 gehalten wird. Fig. 5 zeigt den Ringspalt 5 im Bereich der Einfüllöffnung 14 geschnitten und während des Füllvorganges in seiner vorgespannten und den Durchtritt zwischen Führungs-Dichtungsbeuteil 3 und Zylinderrohr 4 freigebenden Lage. Die Laga des elastischen Dichtringes 1, wie sie in den Figuren 4 und 5 an Hand der in Fig. 6 dargestellten Konturscheibe 7 gezeigt wird, ist bei Ver-Wendung eines in Fig. 7 dargestellte Konturringes 2 sinngemäß.In the embodiment of the invention shown in FIG. 3 the gap 5 on the workspace side with a circumferential, essentially rectangular one Enlargement 16 is provided, generally one shown in FIG. 6 during assembly from several Segments 15 existing contour disk 7 or an in 7 shown, wave-like preformed contour ring 2 can be inserted. In the contour disk 7 shown in Fig. 6 exist between the individual Segments 15 spaces in which the elastic sealing ring 1 during the filling process can evade and then forming the filling opening 14 in the case of the one shown in FIG. 7 Contour ring 2 creates the filling openings 14 between the wave crests 12 and the Wave troughs 13. FIG. 4 shows the annular gap 5 cut at one point which supports the elastic sealing ring 1 by a segment 15, in its sealing Position between guide sealing component 3 and cylinder tube 4 is held. Fig. 5 shows the annular gap 5 cut in the area of the filling opening 14 and during the filling process in its pre-tensioned and the passage between the guide-sealing bag part 3 and cylinder tube 4 releasing layer. The position of the elastic sealing ring 1, as shown in FIGS. 4 and 5 with reference to the contour disk shown in FIG 7 is shown when a contour ring 2 shown in FIG. 7 is used analogous.

An Hand der oben beschriebenen Figuren wird die Funktion der Erfindung im folgenden näher beschrieben: Soll ein mit einer wie in Fig. 1 dargestellten Zylinderrchrdichtung verschener Stoßdämpfer mit Druckgas gefü;;t werden, so wird kolbenstangenseitig eine Füllvorrichtung auf den Stoßdämpferzylinder 4 aufgesetzt und des Gas mit hohen Druck in den Arbeitsraus 10 geleitet. Dabei drückt der Druck des Füllgases den elastischen Dichtring 1 aus seiner dichtenden e im Ringspalt 5 nach unten in die Äussparungen 6 hinein, wodurch zwischen Zylinderrohr 4 und Führungs-Dichtungsbauteil 3 bzw. Dichtring 1 eine Füllöffnung 14 entsteht. Der elastische Diohtring 1 wird dabei teilweise in seiner dichtenden Lage - wie sie Fig. 1a zeigt -gehalten und fest eingespannt. Der sich über der Aussparung 6 befindende Teil des elastischen Dichtringes 1 wird aus seiner dichtenden lege heraus in die Aussparungen 6 gedrückt und erfährt dabei eine Längenvergrößerung. Während sich - wie in Fig. 2a gezeigt - durch sein Ausweichen für das Füllgas eine Füllöffnung 14 auftut, wird der Dicht ring 1 selbst durch Zugspannung vorgespannt. Sofort nach Wegnahme des Fülldruckes entspannt mich der elastische Dichtring 1 und schnellt zurück in seine dicht ende leg., ohne daß eine nennenswerte Menge von Druckgas entweichen kann. Dieses Zurückschnellen ist dabei weitgehend unabhängig von dem im Arbeitsraum 10 herrachenden Druck und gestattet es, den Stoßdämpfen jederzeit mit Druckgas nachzufüllen. Die Funktion der in den Piguraa 3 bis 7 dargestellten Ausführungsformen ist sinngemäß; sie gestatten es beispielsweise durch Verwendung im Querschnitt kleinerer elastischer Dichtringe, bereits bestehende Aggregate nachzurüsten oder in vorhandenen Führungs-Dichtungsbauteilen 3 durch Einlage von Konturringen 2 oder konturscheiben 7 Einfüllöffnungen 14 zu schaffen.The function of the invention is illustrated using the figures described above Described in more detail below: Should a with a cylinder directional seal as shown in Fig. 1 If the shock absorbers are not filled with compressed gas, then on the piston rod side a filling device is placed on the shock absorber cylinder 4 and the gas with high Pressure passed into the work room 10. The pressure of the filling gas pushes the elastic one Sealing ring 1 from its sealing e in the annular gap 5 down into the external recesses 6 into it, whereby between the cylinder tube 4 and the guide-sealing component 3 or sealing ring 1 a filling opening 14 is formed. The elastic diaphragm ring 1 is partially in its sealing position - as shown in Fig. 1a - held and firmly clamped. The part of the elastic sealing ring 1 located above the recess 6 becomes pressed out of its sealing place in the recesses 6 and learns it an increase in length. While - as shown in Fig. 2a - opens a filling opening 14 for the filling gas by its evasion, the seal becomes ring 1 is pretensioned by tensile stress itself. Immediately after releasing the filling pressure The elastic sealing ring 1 relaxes me and snaps back into its tight end leg. Without a significant amount of pressurized gas can escape. That snap back is largely independent of the pressure and prevailing in the working space 10 allows the shock absorbers to be refilled with compressed gas at any time. The function the embodiments shown in Piguraa 3 to 7 is analogous; they allow it can be achieved, for example, by using elastic sealing rings with a smaller cross-section, to retrofit existing units or in existing guide seal components 3 by inserting contour rings 2 or contour disks 7 filling openings 14 create.

Im übrigen besieht sich die vorliegende Erfindung nicht uur auf die dergestellten Ausbildungsformen, sondern kann in Rahmen des Erfingungsgedankens, beispielsweise durch Einarbeitung von Erbebungen suf der Unterkents des Ringspaltes 5 oder in dessen Bereich in Zylindarchr 4 - aventuell durch Körnerschläge -, beliebig abgewandalt werdan,Incidentally, the present invention does not relate solely to the the provided forms of training, but can, within the framework of the concept of inventions, for example, by incorporating tremors on the lower part of the annular gap 5 or in its area in the cylinder arch 4 - possibly with center punch -, as desired be turned away,

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Cylinder tube seal for hydropneumatic Shock absorbers, in particular single tube shock absorbers, for motor vehicles with a shock absorber cylinder tube Piston rod side final guide-sealing component, with between the cylinder tube and guide-sealing component, an annular gap is provided through which the shock absorber Filled with pressurized gas, an elastic sealing ring is arranged in this way in the annular gap is that he can move to the work area when filling pressurized gas, characterized in that means (2, 6, 7) are provided in or on the annular gap (5) are that the evasion of the elastic sealing ring (1) on part of its circumference limit.

2. cylinder tube gasket according to claim 1, characterized in that the means limiting that evasion of the elastic sealing ring (1) by at least a recess partially widening the Ringapalt (5) will be shown

3. Cylinder barrel gasket according to claim 1, d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that dei the evasion the elastic sealing ring (1) limiting means by a wave-like Werformungen (12, 13) give away contour ring (20 are shown.

4. cylinder tube gasket according to claim 1, characterized in that the evasion of the elastic sealing ring (1) limiting means by a A contour disk (7) consisting of several segments (15) can be represented.

5. cylinder tube seal according to claims 1 and 2, characterized in that that the annular gap (5) partially widening the recesses (6) in the guide-sealing component (3) are introduced.

6. cylinder seal according to claims 1, 3 and 4, characterized in that that the contour ring (2) and the contour disk (7) are made of a plastic.

7. cylinder tube seal according to claims 1, 3 and 4, characterized in that that the contour ring (2) and the contour disk (7) in an expansion (16) of the annular gap (5) are arranged.

8. cylinder tube seal according to claims 1 and 7, characterized in that that the expansion (16) has an approximately rectangular cross-section on the the working space (10) facing side of the annular gap (5) is provided.

L e r s e i t e