DE3301267A1 - Schwingungsdaempfer mit statischer abdichtung zwischen kolbenstangenfuehrung und behaelterinnenwand - Google Patents

Description

• SCHWINGUNGSDAMPFER MIT STATISCHER ABDICHTUNG ZWISCHEN KOLBENSTANGENFÜHRUNG UND BEKALTERINNENWAND Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungsdämpfer oder ein Federbein für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Behälter, in welchem eine Kolbenstange geführt und mittels einer dynamischen Dichtung abgedichtet ist, während der zwischen Kolbenstangenführung und Behälterinnenwand vorhandene geringe Spalt durch Anordnung einer statischen Dichtung nach außen abgedichtet wird.
• Bei Schwingungsdämpfern, die durch mechanische Umformung deren Behälterwand verschlossen werden, ist es bekannt, die statische Dichtung zwischen Kolbenstangenführung und Behälterinnenwand durch einen Gummiring, vorzugsweise durch einen O-Ring, oder durch einen mit der Dichtungsscheibe der Kolbenstangendichtung verbundenen Dicbtring vorzunehmen. Nachteilig ist dabei, daß der lose O-Ring meist von Hand getrennt eingelegt werden muß, da ein automatischesEinlegen des leicht deformierbaren und nicht formbeständigen Dichtungsringes sehr aufwendig ist, Im Falle, daß der äußere Dichtring mit der Dichtungsscheibe durch Vulkanisation verbunden ist, wird eine einwandfreie Abdichtung nur dann erzielt, wenn auch die dynamisch wirkende Kolbenstangendichtung anvulkanisiert istt Eine solche Ausführungsform ist sehr teuer in der Herstellung, Die Au£gahe der vorliegenden Erfindung ist es, eine statische Dichtung für die Abdichtung der Kolbenstangenfuhrung gegenüber der Behälterinnenwand zu schaffen, die möglichst einfach im Aufbau und in der Montage ist, Diese. Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geltst, daß die statische Dichtung durch eine Scheibe gebildet ist, die beim Verschließen des Behälters mit hoher Flächenpressung gegen die Innenwand des Behälters gepreßt wird. Dadurch wird eine sichere Abdichtung zwischen Behälterinnenwand und Scheibe geschaffen, wobei die Scheibe selbst ein sehr einfaches Bauteil ist und außerdem eine problemlose Montage beim Zusammenbau des Schwingungsdämpfers und beim Verschließen desselben ermöglicht, Entsprechend einem Merkmal der Erfindung ist die Scheibe konisch ausgebildet und wird erst beim Verschließen d'es Schwingungsdämpfers durch Plandrücken mit hoher Flächenpressung an der Innenwand des Behälters angepreßt. Durch dieses Plandrücken wird der Außendurchmesser der Scheibe vergrößert, wodurch eine besonders hohe Flächenpressung entsteht, so daß sich die Außenkontur der Scheibe in die Innenwand des Behälters eingräbt und dadurch eine sichere Abdichtung auch bei Temperaturschwankungen erreicht wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die konische Scheibe eine zylindrische Außenkontur auf welche beim Plandrücken eine konusförmige Außenkontur annimmt und damit in die Innenwand des Behälters eingreift. Dadurch nimmt die Außenkontur beim Plandrücken eine schneidenförmige Gestalt an, so da»2, eine innige Verbindung zwischen der Scheibe und der Innenwand des Behälters gewährleistet wird.
• Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Kolbenstangenführung einen als Anlagefläche für die Scheibe ausgebildeten Bund auf. Die Scheibe liegt somit im Bereich des inneren Durchmessers an diesem Bund an, wodurch sich eine einwandfreie Zentrierung der Kolbenstangenführung zum Behälterrohr ergibt. In vorteilhafter Weiterbildung weist die Scheibe erfindungsgemäß einen napfförmigen Ansatz auf, welcher am Bund der Kolbenstangenführung anliegt.
• Wie ein weiteres Merkmal der Erfindung zeigt, bildet das Ende des napfförmigen Ansatzes die Zentrierung und Halterung für die Kolbenstangendichtung. Dabei kann die Kolbenstangendichtung am Ende des napffOrmigen Ansatzes anvulkanisiert sein oder sie wird in den napfförmigen Ansatz eingeführt und durch eine vom napfförmigen Ansatz ausgeübte AxialKSOft gegen'die KnIbenstangenführung gedrückt. Dadurch ist es möglich, eine im Aufbau sehr einfache, kostengünstige Kolbenstangendichtung zu verwenden.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der zwischen einem Dichtungsraum und einem Vorratsraum angeordnete Verbindungskanal von der Kolbenstangenführung und der Scheibe gebildet. Dabei kann erfindungsgemäß der napfförmige Ansatz der Scheibe mit der Kolbenstangenführung einen Überlaufkanal für den im Dichtungsraum angeordneten ölsumpf bilden. Die Herstellung der Verbindungskanäle zwischen Dichtungs- und Vorratsraum wird a"uf diese Weise sehr einfach, da diese beispielsweise in der gesinterten Kolbenstangenführung sintertechnisch sehr einfach herzustellen sind.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Scheibe weist diese an ihrem Außendurchmesser einen mit einer umlaufenden Sicke versehenen, zylindrischen Ansatz auf, welcher zwischen Kolbenstangenführung und Behälterinnenwand angeordnet ist, wobei die Sicke gegen die Innenwand des Behälters gepreßt wird. Durch diese Ausfürungsform wird ebenfalls eine hohe Flächenpressung zwischen Sicke und Innenwand des Behälters erzeugt, Zur Erhöhung der Dichtwirkung weist erfindungsgemäß die Scheibe zumindest im Bereich ihrer der Innenwand des Behälters zugekehrten Anlagefläche einen Überzug auf, wobei dieser Überzug entweder durch eine Phosphat- oder Kupferschicht oder durch eine Kunststoff- oder Lackschicht gebildet ist.
• An Hand der Zeichnung wird nachfolgend die Erfindung näher beschrieben, Es zeigt: Fig. 1 den Bereich der-KolbenstangenfUhrung eines in Zweirohrbauart ausgeführten Schwingungsdämpfers im Längsschnitt; Fig. 2 die konische Scheibe vor dem PlandrUcken, Fig. 3 eine Ausführungsform, bei der die Kolbenstangenführung einen Bund zur Anlage des napfförmigen Ansatzes der Scheibe auweist Fig. 4 die mit dem Bund verS§h;ene Scheibe tordem Plandrücken; Fig. 5 eine Ausführungsform, wobei die Scheibe zur Zentrierung der Kolbenstangenführung verwendet wird; Fig. 6 die Scheibe nach Fig. 5 vor dem Plandrücken, wobei das Ende des napfförmigen Ansatzes mit der Kolbenstangendichtung verbunden ist; Fig. 7 eine Ausführungsvariante, wobei die Kolbenstangendichtung vom Ende des napfförmigen Ansatzes derL Scheibe axial gegen die Kolbenstangenführung gedrückt wird; Fig. 8 eine weitere Ausführungsform, bei der die Scheibe einen zylindrischen Ansatz mit umlaufender Sicke aufweist.
• Da Zweirohr-Schwingungsdämpfer hinsichtlich ihres Aufbaues und der Wirkungsweise hinreichend bekannt sind, kann in der nachfolgenden Beschreibung darauf verzichtet werden. Die Beschreibungbeschränkt sich somit nur auf den Bereich der Kolbenstangenführung 2 und deren Anordnung zu einem Zylinder 4 und einem Behälter 5.
• Die Kolbenstange 1 wird in der Kolbenstangenführung 2 geführt und mittels der Kolbenstangendichtung 3, die als dynamische Dichtung wirkt, zum Innenraum hin abgedichtet. Zur zumindest teilweisen Aufnahme der Kolbenstangendichtung 3 ist ein Dichtungsraum 10 in der Kolbenstangenführung 2 angeordnet, wobei dieser Dichtungsraum 10 Uber einen Verbindungskanal 11 mit einem von Behälter 5 und Zylinder 4 gebildeten Vorratsraum 9 verbunden ist. Auf der Innenwand 6 des Behälters 5 ist die Kolbenstangenführung 2 mit ihrer Außenfläche geführt, wobei zur statischen Abdichtung zwischen Behälter 5 und Kolbenstangenführung 2 die Scheibe 7 angeordnet ist. Diese Scheibe 7 ist - wie dies Fìg. 2 zeigt - konisch ausgebildet und wird erst beim Verschließen des Behälters durch eine Axialkraft plangedrUckt, Die zylindrische Außenkontur der konischen Scheibe 7 gem. Fig. 2 nimmt beim Plandrtoken eine konusförmige Außenkontur an, so daß beim Flandrücken eine schneidenförmige Außenkontur in die Innenwand 6 des Behälters 5 eingedrückt wird, Da sich beim Plandrücken der Scheibe 7 eine Vergrößerung des Außendurchmessers ergibt*» wird adf.iese Weise eine sehr sichere statische Abdichtung zwischen Kolbenstangenführung 2 und Behälterrohr 5 geschaffen und die Scheibe 7 durch das umgebördelte Behälterende 8 einwandfrei in ihrer Lage fixiert.
• Gleichzeitig wirkt die Scheibe 7 an ihrem inneren Durchmesser auf den Ringbund der Kolbenstangendichtung 3 und drückt diesen in axialer Richtung gegen die entsprechende Anlage fläche der Kolbenstangenführung 2. Dadurch wird eine einwandfreie statische Abdichtung auch im Bereich des inneren Durchmessers der Scheibe 7 erzielt.
• Die Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 unterscheidet sich von der nach den Figuren 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß die Kolbenstangenführung 2 einen Bund 12 aufweist, während die Scheibe 7 mit einen napfförmigen Ansatz 13 versehen ist. Dieser napfförmige Ansatz 13 legt sich beim Zusammenbau gegen den Bund 12 der Kolbenstangenführung 2. Gleichzeitig bildet die Stirnfläche des Bundes 12 die Anlagefläche fUr die Kolbenstangendichtung 3, während das Ende 14 des napfförmigen Ansatzes 13 an der gegenüberliegenden Fläche der Kolbenstangendichtung 3 angreift. Die Fig. 4 zeigt die Scheibe 7 mit dem napfförmigen Ansatz 13 und dem Ende 14 vor dem Plandrücken. Beim Verschließen des Schwingungsdämpfers wird die Scheibe 7 - wie in Fig. 3 dargestellt - plangedrückt, wodurch sich die Scheibe 7 an ihrem Außendurchmesser mit hoher Flächenpressung gegen die Innenwand 6 des Behälters 5 drückt und gleichzeitig die Kolhenstangendichtung 3 an ihrer Einspannstelle in axialer Richtung vorspannt, Durch Umbördeln des Behälterendes 8 wird der Schwingungsdämpfer verschlossen. Der zum Vorratsraum 9 führende Verbindungskanal 11 mündet an der oberen Kante in den Dichtungsraum 10 und bildet so einen Überlaufkanal für den im Dichtungsraum 10 vorhandenen ölsumpf. Dieser Verbindungskanal 11 ist als offene sinne in der Kolbenstangenführung 2 ausgebildet und wird von der Scheibe 7 und dem napfförmigen Ansatz 13 abgedeckt Bei der Ausführungsform nach den Figuren 5 und 6 ist die Kolbenstangendichtung 3 mit dem Ende 14 des napfförmigen Ansatzes 13 der Scheibe 7 verbunden. Die Kolbenstangenführung 2 weist einen Außendurchmesser auf, der etwa dem des Zylinders- 4 entspricht, und wird durch die Scheibe 7"und die knlagescieibe 17 im Behälter 5 zentriert. Die statische Abdichtung im Behälter 5 wird wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen durch Plandrücken der Scheibe 7 gebildet, Die Fig. 6 zeigt die Scheibe 7 vor dem Plandrücken in der konischen Form, wobei das Ende 14 des napfförmigen Ansatzes 13 mit der Kolbenstangendichtung 3 verbunden ist, beispielsweise durch Anvulkanisieren der Dichtung an das Ende 14.
• In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsvariante gezeigt, wobei die Kolbenstangenführung 2 durch die Anlagescheibe 17 und die Scheibe 7 im Behälter 5 zentriert und abgedichtet ist. Die Zentrierung der Kolbenstangendichtung 3 und deren statische Abdichtung zur Kolbenstangenführung 2 erfolgt mit Hilfe des Endes 14 des napfförmigen Ansatzes 13 durch axiales Anpressen des Dichtungsbundes gegen die Kolhenstangenfhrung.
• Gegenüber den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unterscheidet sich die nach Fig. 8 im wesentlichen dadurch, daß zwischen Kolbenstangenführung 2 und Behälter 5 ein zylindrischer Ansatz 15 der Scheibe 7 angeordnet ist, wobei dieser zylindrische Ansatz 15 eine umlaufende Sicke 16 aufweist, die gegen die Innenwand 6 des Behälters 5 gepreßt wird.
• Zur Erhöhung der Dichtwirkung ist es vorteilhaft, wenn die Scheibe 7 zumindest im Bereich ihrer der Innenwand 6 des Behälters 5 zugekehrten Anlagefläche, die durch den Außendurchmesser der Scheibe 7 oder die umlaufende Sicke 16 des zylindrischen Ansatzes 15 gebildet wird, mit einem entsprechenden Überzug versehen ist.
• Dieser Überzug kann durch eine Phosphat- oder Kupferschicht gebildet sein oder aus einer Kunststoffv bzw. Lackschicht bestehen.
• Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 - 8 wird eine genaue Zentrierung der Dichtung 3 gegen die Führung 2 erreicht.
• Ein besonderer Vorteil liegt darin, daß durch die Abstützung am Innenrand die Scheibe 7 beim Zusammendrücken nicht nach innen ausweichen kann, sondern die gesamte Weglänge der konischen Scheibe sich nach außen festsetzt. Dadurch können noch höhere Flächenpressungen erreicht oder größere Rohrtoleranzen überbrückt werden.

Claims (13)

1. SCHWINGUNGSDAMPFER MIT STATISCHER ABDICHTUNG ZWISCHEN KOLBENSTANGENFOHRUNG UND BEH0LTER4NNENNAND PATENTANSPRÜCHE t Schwingungsdämpfer oder Federbein für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Behälter, in welchem eine Kolbenstange geführt und mittels einer dynamischen Dichtung abgedichtet ist, während der zwischen Kolbenstangenführung und Behälterinnenwand vorhandene geringe Spalt durch Anordnung einer statischen-Dichtung nach außen abgedichtet wird, dad. gek.» daß die statische Dichtung durch eine Scheibe (7) gebildet ist, die beim Verschließen des Behälters (5) mit hoher Flächenpressung gegen die Innenwand (6) des Behälters (5) gepreßt wird,
2. 2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dad. gek,, daß die Scheihe (7) konisch ausgebildet ist und beim Verschließen des Schwingungsdämpfers durch Plandrücken mit hoher Flächenpressung an der Innenwand (6) des Behälters (5) anliegt.
3. 3, Schwingungsdänipfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dad, gek., daß die konische Scheibe (7) eine zylindrische Außenkontur aufweist, welche beim Plandrücken eine konusförmige Außenkontur annimmt und damit in die Innenwand (6) des Behälters (5) eingreift.
4. 4. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dad, gek., daß die Kolbenstangenführung (2) einen als Anlagefläche für die Scheibe (7) ausgebildeten Bund (12) aufweist.
5. 5. Schwingungsdämpfer nachden Ansprieheni bis 4, dad. gek., daß die Scheibe (7) einen napfförmigen Ansatz (13) aufweist, welcher am Bund (12) der Kolbenstangenführung (2) anliegt.
6. 6. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dad. gek., daß der napfförmige Ansatz (13) ein Ende (14) aufweist, welches die Zentrierung und Halterung für die Kolbenstangendichtung (3) bildet.
7. 7, Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 6, dad. gek., daß das Ende (14) des napfförmigen Ansatzes (13) fest mit der Kolbenstangendichtung (3) verbunden ist.
8. 8, Schwlngungsdämprer nach den Ansprüchen 1 bis 7, dad. gek., daß der zwischen einem Dichtungsraum (10) und einem Vorratsraum (9) angeordnete Verbindungskanal (11) von der Kolbenstangenftthrung (2) und der Scheibe (7) gebildet ist.
9. 9. Schwingungsdgnpfer nach den Anspruche 1 bis 8, dad. gek., daß der napfförmige Ansatz (13) der Scheibe (7) mit der Kolbenstangenführung (2) einen Überlaufkanal für den im Dichtungsraum (10) angeordneten blsumpf bildet.
10. 10. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1. und 4 bis 9, dad.
11. gek., daß die Scheibe (7) an ihrem Außendurchmesser einen mit einer umlaufenden Sicke (16) versehenen, zylindrischen Ansatz (15) aufweist, welcher zwischen Kolbenstangenführung (2) und Innenwand (6) des Behälters (5) angeordnet ist, wobei die Sicke (16) gegen die Innenwand (6) des Behälters (5) gepreßt wird, 11. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 10, dad. gek., daß die Scheibe (7) zumindest im Bereich ihrer der Innenwand (6) des Behälters (5) zugekehrten Anlagefläche einen Überzug aufweist.
12. 12. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 11, dad. gek., daß der Überzug durch eine Phosphate oder Kupferschicht gebildet ist.
13. 13. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis bis 11, dad. gek., daß der Überzug durch eine Kunststoff- oder eine Lackschicht gebildet ist,