DE2231050A1

DE2231050A1 - Kolbenstangendichtung fuer gasfedern mit an der fuehrung abgestuetzter dichtlippe

Info

Publication number: DE2231050A1
Application number: DE2231050A
Authority: DE
Inventors: Herbert Freitag
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1972-06-24
Filing date: 1972-06-24
Publication date: 1974-01-17
Also published as: US3856287A; JPS4950347A

Description

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Kolbenstangendichtung für Gasfedern mit an der Führung abgestützter Dichtlippe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenstangendichtung für Gasfedern o. dgl., wobei die Gasfeder einen Zylinder mit einer Druckgasfüllung aufweist und am einen Ende des Zylinders die Dichtung und eine Führung für eine Kolbenstange angeordnet ist und diese Dichtung mit mindestens einer Dichtlippe an der Kolbenstange anliegt.

Durch die deutsche Patentschrift 965·003 ist ein Dichtsystem für Stoßdämpfer bekannt, welches aus zwei Dichtungen besteht. Die eine, dem Zylinderinnenraum zugewandte Kolbenstangendichtung liegt an ihrem Innendurchmesser an einem kappenförmigen Metallteil an, welches die Dichtlippe in axialer Eichtung abstützt, so daß diese nicht ausweichen kann. Außerdem bildet diese bekannte Dichtung an der Kolbenstange einen Bund, der durch den Zylinderinnendruck gegen die Kolbenstange gedrückt wird, wodurch eine relativ große Reibung-zwischen Dichtung und Kolbenstange entsteht.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, "die bekannten Kolbenstangendichtungen zu verbessern. Insbesondere ist für blockierbare Gasfedern eine Kolbenstangendichtung zu schaffen, die auch bei hohem Zylinder innendruck eine geringe Haftreibung zwischen Kolbenstange und Kolbenstangendichtung aufweist, einfach im Aufbau ist und eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet, so daß die .Kolbenstange sofort nach Aufheben der Blockierung ausschiebt .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dich-

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tung mit der der Kolbenstange zugewendeten Fläche teilweise auf einem starren Abstutzteil aufliegt, während vom ungestützten Teil dieser Fläche die Dichtlippe gebildet wird. Damit wird ein Festsaugen der Kolbenstangendichtung infolge des hohen Gasdruckes im Zylinderinnenraum vermieden, da sich die Dichtlippe nur mit einer kleinen Fläche auf der Kolbenstange anlegen kann, denn das Abstutzteil verhindert ein radial nach innen gerichtetes Ausweichen der elastischen Dichtung über einen Bereich ihrer axialen Ausdehnung. Die Losbrechkraft, d. h., die Kraft, die beim Einschieben bzw. Ausfahren der Kolbenstange überwunden werden muß, wenn die Gasfeder längere Zeit in einer Kolbenstellung verharrte, wird dadurch weitgehend beseitigt und ist nicht mehr störend, so daß eine solche Gasfeder sofort nach Aufheben der Blockierung anspricht.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung liegt das Abstützteil mit der freien Stirnseite an einem festen Bauteil an, wodurch eine Beanspruchung der Dichtung in axialer Richtung weitgehend beseitigt ist.

Eine besonders einfache und kostensparende Anordnung erhält man entsprechend der Erfindung dadurch, daß das Abstutzteil einteilig mit der Kolbenstangenführung ausgebildet ist. Diese einteilige Ausbildung von Abstutzteil und Kolbenstangenführung ist bei der Serienfabrikation ein wesentlicher Vorteil, denn mit der exakten Herstellung der Kolbenstangenführung wird gleichzeitig das Abstützteil gefertigt, wodurch auch die Hontage der Gasfeder erleichtert wird, denn Kolbenstangenführung und Dichtung können als vormontierte Baugruppe verwendet werden. Auf diese V/eise wird die Möglichkeit von Montagefehlern weitgehend beseitigt.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Dichtung besteht darin, daß infolge des geringen Abstandes zwischen Dichtfläche der Dichtlippe und dem Abstutzteil die Anpreßkraft der Dichtung gegen die Kolbenstange nur geringfügig vom Innendruck im Zylinder abhängig ist. Dementsprechend weist eine solche KoI-

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benstangendichtung eine hohe Punkt ions sicherheit sowohl "bei G;asfedern mit niederem Zylinderinnendruck als auch bei solchen mit hohem Zylinderinnendruck auf. Entsprechend der Erfindung wird in an sich "bekannter Weise die Kolbenstangendichtung an ihrem äußeren Umfang durch Anpressung in axialer Richtung gegen die Innenwand des Zylinders gedrückt. Durch dieses einfache Dichtelement wird damit außer der Abdichtung an der Kolbenstange auch die Dichtheit des Zylinders erzielt. Das Dichtelement besitzt, wie die Erfindung zeigt, an der der Kolbenstangenführung zugewendeten Stirnseite eine ringförmige Aussparung, während die andere Stirnseite der Dichtung mit einem Vorsprung versehen ist. Je nach Elastizität des Dichtungsmateriales kann in der ringförmigen Aussparung ein starrer Ring angeordnet sein, so daß auch bei größerer axialer Anpressung am Vorsprung das Dichtungsmaterial vorwiegend gegen die Zylinder innenwand gepreßt und ein Verquetschen der Dichtung vermieden wird.

Damit sich eine beim Einbau der Dichtung im Bereich der Zylinderinnenfläche entstehende Verformung der Dichtung nicht auf die Anpreßkraft der Dichtfläche an der Kolbenstange auswirken kann, weist entsprechend einem Merkmal der Erfindung die Dichtfläche der Dichtlippe in an sich bekannter Weise gegenüber der Dichtfläche der Zylinderinnenwand einen Abstand in axialer Richtung auf. Die beim Einbau der Dichtung auftretende, radial nach innen gerichtete Kraftkomponente wird vom Abstützteil aufgenommen und wirkt sich nicht auf die Dichtfläche an der Kolbenstange aus.

Weitere Ausbildungsmöglichkeiten und vorteilhafte Wirkungen ergeben sich aus der Beschreibung des Aufbaues und der Wirkungsweise der im nachfolgenden dargestellten Ausführungsform der Erfindung. Es zeigt:

Pip;. Λ eine Gasfeder im Längsschnitt und

Fie;. 2 die Kolbenstangendichtung gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

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Die blockierbare Gasfeder, wie sie Pig. 1 zeigt, besitzt den Zylinder 1, in dem der Kolben 2 gleitet. Die Blockiereinrichtung besteht aus der zentral in der Kolbenstange 3 angeordneten Betätigungsstange 5 und dem Ventilkörper 4, welcher in geöffneter Stellung Druckgas durch die Überströmbohrung 6 im Kolben 2 strömen läßt. Der Arbeitsraum 7 unterhalb und oberhalb des Kolbens 2 ist mit Druckgas gefüllt und wird einerseits durch die Anlagescheibe 17 begrenzt. Eine in der Wand des Zylinders 1 über den Umfang verlaufende Sicke bildet den Anschlag für diese Anlagescheibe 17· Das Distanzstück I5 besitzt an dem der Anlagescheibe 17 zugekehrten Ende eine Hut, in welcher die Dichtung 16 angeordnet ist. Diese Dichtung 16 legt sich gegen die Kolbenstange 3 an und verhindert, daß Druckgas vom Arbeitsraum 7 in den vom Distanzstück 15 und der Kolbenstange 3 gebildeten Ringraum, der mit Öl gefüllt ist, gelangen kann. Die Kolbenstangenführung 8 ist einteilig mit dem Abstützteil 14 ausgebildet,.wobei-die Kolbenstangendichtung 9 teilweise auf diesem Abstützteil aufliegt. Die Dichtlippe 10 der Kolbenstangendichtung 9 weist einen geringen axialen Abstand zum Abstützteil 14 auf und liegt an der Kolbenstange 3 an₅ wodurch die Kolbenstange nach außen abgedichtet wird.

Einzelheiten der Dichtung sind aus Fig. 2 ersichtlich. Die linke Hälfte dieser Figur zeigt dabei die Kolbenstangendichtung 9 ohne axiale Anpressung durch das Distanzstück 15· Die Kolbenstangen-, dichtung 9 ist als Formteil ausgebildet, wobei die der Kolbenstange zugewendete Fläche 11 auf dem Abstützteil 14 aufliegt. Die der Kolbenstangenführung 8 zugewendete Stirnseite der Kolbenstangendichtung 9 besitzt eine ringförmige Aussparung, die beispielsweise zur Aufnahme eines starren Ringes 19 dient. Die andere Stirnseite dieser Kolbenstangendichtung 9 besitzt im Bereich der Anlage des DistanzStückes 15 einen Vorsprung 12. Dieser Vorsprung 12 ist ringförmig und bildet mit der Zylinderinnenwand einen Winkel von etwa 45 , während die der Zylinderwand gegenüberliegende Mantelfläche der Kolbenstangendichtung 9 leicht gegen die Zylinderwand geneigt ist. Zwischen dem Vorsprung 12

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und der Dichtlippe 10 "befindet sich eine'Einschnürung, wobei im Bereich dieser Einschnürung die axiale Ausdehnung der Kolbenstangendichtung kleiner ist als die axiale Länge des Abstützteiles 14. Die Dichtlippe 10, die radial nach innen auf die Kolbenstange 3 gerichtet ist, besitzt beiderseits der Dichtkante Anschrägungen unter 45° zur Achsrichtung. Die kreisringförmige Anpreßfläche des Distanzstückes 15 ist auf der linken Seite axial nach unten verschoben, um die Form der Kolbenstangendichtung,vor dem Anpressen gegen die Zylinderinnenwand zu zeigen. Auf der rechten Seite der Pig. 2 ist die Kolbenstangendichtung 9 an der fertig montierten Gasfeder gezeigt. Durch die axiale Verspannung von Kolbenstangenführung 8 und Distanzstück 15 wird die Kolbenstangendichtung 9 radial nach außen gegen die Innenwand des Zylin- . ders 1 gepreßt, wodurch eine einwandfreie Abdichtring des Zylinders nach außen gewährleistet ist. Der Vorsprung 12 ist in dieser Ansicht nicht mehr erkennbar, denn das elastische Dichtungsmaterial wird teilweise nach außen gegen die Zylinderinnenwand gedruckt. Die bei der axialen Verspannung nach innen gerichtete Kraftkomponente wird vom Abstützteil 14 aufgenommen und wirkt sich nicht auf die eigentliche Dichtfläche an der Kolbenstange 3 aus.

Da die Wirkungsweise von blockierbaren G.asfedern allgemein bekannt ist, wird diese nicht beschrieben. Lediglich, die Kolbenstangendichtung 9 wird nachfolgend hinsichtlich der Wirkung beschrieben.

Der im Arbeitsraum 7 herrschende Druck pflanzt sich über den als O-Ring gezeichneten Dichtungsring 16 in den ölgefüllten Ringraum zwischen dem Distanzstück 15 "and der Kolbenstange 3 fort, da die Dichtung 16 lediglich die Aufgabe hat, die Gasfüllung von der ölfüllung zu trennen. Ein großer Teil des in radialer Richtung auf das Dichtelement 9 wirkenden Druckes wird vom Abstützteil 14 aufgenommen, wodurch die Dichtlippe 10 nur noch unwesentlich vom Innendruck gegen die Kolbenstange 3 gedrückt wird« Ein Festsaugen der von der Dichtlippe 10 gebildeten Dichtfläche auf der

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Kolbenstange 3 wird dadurch vermieden, so daß eine äußerst geringe Haftreibung zwischen Dichtlippe 10 und Kolbenstange 3 entsteht, so daß die Kraft zur Überwindung dieser Haftreibung äußerst klein und daher nicht merkbar ist. Eine einwandfreie Punktion der Gasfeder ist damit auch nach längerer Lagerzeit oder längerer Stellung des Kolbens in einer bestimmten Lage gewährleistet.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellte Ausführungsform, sondern kann im Rahmen des Erfindungsgedankens weitgehend abgewandelt werden. Beispielsweise ist es auch bei einer Ausführung mit zwei Dichtlippen möglich, ein starres Abstützteil zwischen den beiden Dichtlippen anzuordnen. Gerade bei Dichtungen für Gasfedern, die im Gegensatz zu. Stoßdämpferdichtungen ständig unter Druck stehen, kann auf-eine von außen auf die Dichtlippe auszuübende Kraft beispielsweise mittels einer V/urmfeder verzichtet werden. Ebenfalls bei der Dichtungsausfübrung mit zwei Dichtlippen und einem dazwischen angeordneten starren Abstützteil entsteht nur eine sehr geringe Reibung zwischen Kolbenstange und Dichtung, so daß auch hier eine einwandfreie Funktion garantiert ist.

12. 6. 1972
EPBS Be/Hü

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Claims

PATMTANSPEÜCEE ^ ^ 3 ^!

Kolbenstangendichtung für Gasfedern o. dgl., wobei die Gasfeder einen Zylinder mit einer Druckgasfüllung aufweist und am einen Ende des Zylinders die Dichtung und eine Führung für eline Kolbenstange angeordnet ist und diese Dichtung mit mindestens einer Dichtlippe an der Kolbenstange anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (9) mit der der Kolbenstange (3) zugewendeten Fläche (11) teilweise auf einem starren Abstützteil (14) aufliegt, während vom ungestützten Teil dieser Fläche (11) die Dichtlippe.(10) gebildet wird.

2. Kolbenstangendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützteil (14) mit der freien Stirnseite an einem festen Bauteil anliegt.

3. Kolbenstangendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet·, daß das Abstützteil (14) einteilig mit der Kolbenstangenführung (8) ausgebildet ist.

4. Kolbenstangendichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3j dadurc'h gekennzeichnet, daß die Dichtfläche der Dichtlippe (10) einen geringen axialen Abstand zu dem Abstützteil (14) aufweist.

5· Kolbenstangendichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Kolben-

• stangendichtung (9) an ihrem äußeren Umfang durch Anpressung in axialer Richtung gegen die Innenwand des Zylinders (1) gedrückt wird.

6. Kolbenstangendichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (9) an der der Kolbenstangenführung (8) zugewendeten Stirnseite eine ringförmige Aussparung (13) aufweist, während die andere Stirnseite der Dichtung (9) mit einem Vorsprung (12) versehen ist.

7- Kolbenstangendichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche der Dichtlippe (10) in an

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sich bekannter Weise gegenüber der Dichtfläche an der Zylinderinnenwand (1) einen Abstand in axialer Richtung aufweist.

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