DE3301267C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer oder ein Feder­ bein für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei Schwingungsdämpfern, die durch mechanische Umformung des Be­ hälterendes verschlossen werden, ist es durch die DE-OS 32 15 905 bekannt, die statische Abdichtung zwischen Kolbenstangenführung und Behälterinnenwand durch einen Gummidichtring, vorzugsweise einen O-Ring, vorzunehmen, der in einer Nut der Kolbenstangenfüh­ rung angeordnet ist und mit einer eingelegten, flachen Scheibe zusammenwirkt. Auch bei der Konstruktion nach der DE-PS 33 00 771 ist diese Dichtstelle durch einen O-Ring gebildet, welcher sich in einer Aussparung der Kolbenstangenführung befindet. Bei diesen Konstruktionen ist nachteilig, daß der O-Ring meist von Hand ein­ gelegt werden muß, da ein automatisches Einlegen des leicht de­ formierbaren und nicht formbeständigen Dichtungsringes sehr auf­ wendig ist. Außerdem ist darauf zu achten, daß der Dichtungsring beim Zusammenbau nicht gequetscht wird.

Weiter ist es durch die FR-OS 24 54 562 bekannt, einen Verstär­ kungsring einer Kolbenstangendichtung am äußeren Durchmesser mit einem Dichtring zu versehen oder entsprechend der DE-OS 31 51 050 auf dem Verstärkungsring der Kolbenstangendichtung stirnseitig eine gummielastische Dichtscheibe anzuordnen, gegen welche das umgebördelte Behälterende gepreßt wird. Eine sichere Abdichtung wird nur dann erzielt, wenn auch die dynamisch wirkende Kolben­ stangendichtung mit dem Dichtring bzw. der Dichtungsscheibe und dem Verstärkungsring zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, was vorzugsweise durch Vulkanisation erfolgt, so daß eine solche Ausführungsform sehr teuer in der Herstellung wird.

Bei Brennkraftmaschinen ist es zur Vermeidung des Schmierölaus­ trittes aus den Kolbenbolzenaugen eines Kolbens durch die DE-AS 10 21 636 bekannt, eine ge­ wölbte, kreisförmige Scheibe zu verwenden, die beim Einbau durch einen Schlag mit einem Hammer gegen eine gekrümmte Stirnfläche des Kolbenbolzens durchgedrückt wird, wobei die Wölbung der Kol­ benbolzenstirnfläche einen größeren Wölbungsradius besitzt als die Scheibe in entspanntem Zustande. Zur Sicherung jeder Scheibe ist außerdem ein Sprengring in eine entsprechende Nut in der Kol­ benbolzenbohrung des Kolbens einzuführen, so daß diese Konstruk­ tion aufwendig in Herstellung und Montage ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine statische Dichtung für die Abdichtung der Kolbenstangenführung gegenüber der Behälterinnenwand zu schaffen, die in Aufbau und Montage möglichst einfach ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die sta­ tische Dichtung durch eine konische Scheibe gebildet ist, die beim Verschließen des Schwingungsdämpfers durch Plandrücken mit hoher Flächenpressung gegen die Innenwand des Behälters gepreßt wird. Durch dieses Plandrücken wird der Außendurchmesser der Scheibe vergrößert, wodurch eine besonders hohe Flächenpressung entsteht und sich die Außenkontur der Scheibe in die Innenwand des Behälters eingräbt und dadurch eine sichere Abdichtung auch bei Temperaturschwankungen erzielt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die konische Schei­ be eine zylindrische Außenkontur auf, welche beim Plandrücken eine konusförmige Außenkontur annimmt und damit in die Innenwand des Behälters eingreift. Auf diese Weise nimmt die Außenkontur beim Plandrücken eine schneidenförmige Gestalt an, so daß eine innige Verbindung zwischen Scheibe und Innenwand des Behälters gewährleistet wird.

Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Kol­ benstangenführung einen als Anlagefläche für die Scheibe ausge­ bildeten 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 ei­ nen napfförmigen Ansatz auf, welcher am Bund der Kolbenstangen­ führung anliegt.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform wird erfindungsgemäß dadurch geschaffen, daß der napfförmige Ansatz ein Ende aufweist, welches die Zentrierung und Halterung für die Kolbenstangendich­ tung bildet. Dabei kann die Kolbenstangendichtung am Ende des napfförmigen Ansatzes anvulkanisiert sein oder sie wird in den napfförmigen Ansatz eingeführt und durch eine vom napfförmigen Ansatz ausgeübte Axialkraft gegen die Kolbenstangenführung ge­ drückt. Dadurch ist es möglich, eine im Aufbau sehr einfache, ko­ stengünstige Kolbenstangendichtung zu verwenden.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform wird erfindungsgemäß dadurch erhalten, daß die Scheibe an ihrem Außendurchmesser einen mit einer umlaufenden Sicke versehenen, zylindrischen Ansatz aufweist, welcher zwischen Kolbenstangenführung und Innenwand des Behälters angeordnet ist, wobei die Sicke gegen die Innenwand des Behälters gepreßt wird. Auch hiermit wird eine hohe Flächen­ pressung zwischen Sicke und Innenwand des Behälters erzeugt.

Zur Erhöhung der Dichtwirkung weist erfindungsgemäß die Scheibe zumindest im Bereich ihrer der Innenwand des Behälters zugekehr­ ten Anlagefläche einen Überzug auf, wobei erfindungsgemäß 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 be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 den Bereich der Kolbenstangenführung eines in Zweirohrbau­ art ausgeführten Schwingungsdämpfers im Längsschnitt;

Fig. 2 die konische Scheibe vor dem Plandrücken;

Fig. 3 eine Ausführungsform, bei der die Kolbenstangenführung ei­ nen Bund zur Anlage des napfförmigen Ansatzes der Scheibe aufweist;

Fig. 4 die mit dem Bund versehene Scheibe vor dem 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 En­ de des napfförmigen Ansatzes mit der Kolbenstangendichtung verbunden ist;

Fig. 7 eine Ausführungsvariante, wobei die Kolbenstangendichtung vom Ende des napfförmigen Ansatzes der 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 Beschreibung be­ schränkt 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 Dichtungs­ raum 10 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 zwi­ schen Behälter 5 und Kolbenstangenführung 2 die Scheibe 7 ange­ ordnet ist. Diese Scheibe 7 ist - wie dies Fig. 2 zeigt - konisch ausgebildet und wird erst beim Verschließen des Behälters durch eine Axialkraft plangedrückt. Die zylindrische Außenkontur der konischen Scheibe 7 gem. Fig. 2 nimmt beim Plandrücken eine ko­ nusförmige Außenkontur an, so daß beim Plandrücken eine schnei­ denförmige Außenkontur in die Innenwand 6 des Behälters 5 einge­ drückt wird. Da sich beim Plandrücken der Scheibe 7 eine Vergrö­ ßerung des Außendurchmessers ergibt, wird auf diese Weise eine sehr sichere statische Abdichtung zwischen Kolbenstangenführung 2 und Behälterrohr 5 geschaffen und die Scheibe 7 durch das umge­ bördelte 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 Anlagefläche der Kolben­ stangenführung 2. Dadurch wird eine einwandfreie statische Ab­ dichtung auch im Bereich des inneren Durchmessers der Scheibe 7 erzielt.

Die Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von der nach den Fig. 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß die Kolbenstangenführung 2 einen Bund 12 aufweist, während die Schei­ be 7 mit einem napfförmigen Ansatz 13 versehen ist. Dieser napf­ förmige Ansatz 13 legt sich beim Zusammenbau gegen den Bund 12 der Kolbenstangenführung 2. Gleichzeitig bildet die Stirnfläche des Bundes 12 die Anlagefläche für die Kolbenstangendichtung 3, während das Ende 14 des napfförmigen Ansatzes 13 an der gegen­ überliegenden 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 Schwingungs­ dämpfers wird die Scheibe 7 - wie in Fig. 3 dargestellt - plange­ drückt, wodurch sich die Scheibe 7 an ihrem Außendurchmesser mit hoher Flächenpressung gegen die Innenwand 6 des Behälters 5 drückt und gleichzeitig die Kolbenstangendichtung 3 an ihrer Ein­ spannstelle 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 Verbin­ dungskanal 11 ist als offene Rinne in der Kolbenstangenführung 2 ausgebildet und wird von der Scheibe 7 und dem napfförmigen An­ satz 13 abgedeckt.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 ist die Kolben­ stangendichtung 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 Anlagescheibe 17 im Behäl­ ter 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 Plan­ drücken in der konischen Form, wobei das Ende 14 des napfförmigen Ansatzes 13 mit der Kolbenstangendichtung 3 verbunden ist, bei­ spielsweise 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 Schei­ be 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 napf­ förmigen Ansatzes 13 durch axiales Anpressen des Dichtungsbundes gegen die Kolbenstangenführung.

Gegenüber den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unter­ scheidet sich die nach Fig. 8 im wesentlichen dadurch, daß zwi­ schen Kolbenstangenführung 2 und Behälter 5 ein zylindrischer An­ satz 15 der Scheibe 7 angeordnet ist, wobei dieser zylindrische Ansatz 15 eine umlaufende Sicke 16 aufweist, die gegen die Innen­ wand 6 des Behälters 5 gepreßt wird.

Zur Erhöhung der Dichtwirkung ist es vorteilhaft, wenn die Schei­ be 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 ge­ bildet sein oder aus einer Kunststoff- 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 Flächen­ pressungen erreicht oder größere Rohrtoleranzen überbrückt werden.

Claims (10)

1. Schwingungsdämpfer oder Federbein für Kraftfahrzeuge, beste­ hend aus einem Behälter, in welchem eine Kolbenstange geführt und mittels einer dynamischen Dichtung abgedichtet ist, wäh­ rend der zwischen Kolbenstangenführung und Behälterinnenwand vorhandene geringe Spalt durch Anordnung einer eine Scheibe aufweisenden statischen Dichtung nach außen abgedichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die sta­ tische Dichtung durch eine konische Scheibe (7) gebildet ist, die beim Verschließen des Schwingungsdämpfers durch Plandrüc­ ken mit hoher Flächenpressung gegen die Innenwand (6) des Be­ hälters (5) gepreßt wird.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Scheibe (7) eine zylindrische Außenkontur aufweist, welche beim Plandrücken eine konusförmige Außenkon­ tur annimmt und damit in die Innenwand (6) des Behälters (5) eingreift.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kolbenstangenführung (2) einen als Anla­ gefläche für die Scheibe (7) ausgebildeten Bund (12) aufweist.

4. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Scheibe (7) einen napfförmigen Ansatz (13) aufweist, welcher am Bund (12) der Kolbenstangenführung (2) anliegt.

5. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der napfförmige Ansatz (13) ein Ende (14) aufweist, welches die Zentrierung und Halterung für die Kol­ benstangendichtung (3) bildet.

6. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ende (14) des napfförmigen Ansatzes (13) fest mit der Kolbenstangendichtung (3) verbunden ist.

7. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (7) an ihrem Außendurchmesser einen mit einer umlaufenden Sicke (16) versehenen, zylindri­ schen Ansatz (15) aufweist, welcher zwischen Kolbenstangenfüh­ rung (2) und Innenwand (6) des Behälters (5) angeordnet ist, wobei die Sicke (16) gegen die Innenwand (6) des Behälters (5) gepreßt wird.

8. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Scheibe (7) zumindest im Bereich ihrer der Innenwand (6) des Behälters (5) zugekehrten Anlagefläche einen Überzug aufweist.

9. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Überzug durch eine Phosphat- oder Kup­ ferschicht gebildet ist.

10. Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Überzug durch eine Kunststoff- oder Lackschicht gebildet ist.