DE10323299B4

DE10323299B4 - Dichtungsanordnung an Kolbenstangen

Info

Publication number: DE10323299B4
Application number: DE10323299A
Authority: DE
Inventors: Simon Watling; Jonathan D. Dipl.-Ing. Leyland; Yann Faschinetti
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2023-05-22
Also published as: US20050013020A1; US7172200B2; DE10323299A1

Abstract

Dichtungsanordnung an Kolbenstangen von Hochdruckgasfedern oder gasgefüllten Dämpfern, mit einem in einem zylindrischen Druckgasraum geführten Kolben und mit mindestens einer an der Kolbenstange anliegenden Dichtung zur Abdichtung des Druckgasraums nach außen, einer Führung für die Kolbenstange und einem Schmiermittelraum, der mit einer das Schmiermittel schwammartig aufnehmenden Einlage aus einem Material mit niedriger Dichte und großer Oberfläche versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelraum (4) durch ein, die Kolbenstange (2) zentrisch umfassendes, muffenartiges Element (5) begrenzt ist, das aus einem Sockel (6) und einem den Sockelinnenraum (7) abschließenden Deckel (8) besteht, wobei neben der im Sockelinnenraum (7) eingefügten Einlage (9) axial einseitig oder beidseitig ein freier Raum (11, 18) für Schmiermittel vorhanden ist und der Schmiermittelraum (4) und der Druckgasraum (13) über einen Kanal (20) miteinander verbunden sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung an Kolbenstangen von Hochdruckgasfedern oder gasgefüllten Dämpfern mit einem in einem zylindrischen Druckgasraum geführten Kolben und mit mindestens einer an der Kolbenstange anliegenden Dichtung zur Abdichtung des Druckgasraums nach außen, einer Führung für die Kolbenstange und einem Schmiermittelraum, der mit einer das Schmiermittel schwammartig aufnehmenden Einlage aus einem Material mit niedriger Dichte und großer Oberfläche versehen ist.

Durch das Gebrauchsmuster DE 88 06 642.8 U1 ist eine Kolbenstangendichtung für eine Gasfeder bekannt geworden, bei der die Kolbenstangendichtung zwischen dem mit einer Gasfüllung versehenen Innenraum eines Zylinders und dem mit dem Schmiermittel gefüllten Ringraum angeordnet ist. Der konstruktive Aufbau dieser Kolbenstangendichtung ist so gewählt, dass sie leicht herstellbar ist und leicht montiert werden kann. Von Nachteil bei diesen Dämpfern ist ein relativ hoher Schmiermittelverlust.

Eine vergleichbare Ausführung einer Druckgasfeder zeigt die DE 38 31 502 A1 . Um einer Permeation von Gasen durch die Dichtung so gering wie möglich zu halten werden Dichtungsteile mit unterschiedlichen Permeationskoeffizienten verwendet. Dadurch wird ein übergroßer Ölverlust im Betrieb aber nicht verhindert.

Außerdem ist durch die DE 23 32 869 B2 eine Gasfeder mit einer Dichtung und einem zwischen dieser Dichtung und einer Scheibe eingefügten mit Öl als Schmiermittel tränkbaren Filz bekannt geworden. Bei einer solchen Dichtung ist die Montage aufwändig, da sie aus vielen Einselteilen besteht, die nacheinander in den Arbeitszylinder einzusetzen sind. Von diesem Stand der Technik geht die vorliegende Erfindung aus.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Dichtungsanordnung an Kolbenstangen zu schaffen, mit der eine ausreichende Schmierung der Kolbenstange erreicht wird, dabei jedoch der auftretende Ölverlust auf ein Minimum reduziert wird.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Unteransprüche 2 und 3 stellen vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens dar.

Durch die Einfügung einer schwammartig ausgestalteten Einlage in den Schmiermittelraum wird das Schmiermittel von dieser Einlage gehalten. Die an der Einlage vorbeistreichende Kolbenstange nimmt jeweils nur so viel Schmiermittel auf, wie für ihre Schmierung benötigt wird. In Versuchen zeigte sich, dass eine solche Einlage bei sehr unterschiedlichen Dichtungsanordnungen an Kolbenstangen sehr gute Ergebnisse liefert.

Bevorzugt wird die Einlage aus einem Material mit niedriger Dichte und großer Oberfläche, insbesondere aus Vliesstoff hergestellt, welcher seinerseits überwiegend aus Kunststoffasern besteht. Die günstige, konstruktive Ausgestaltung des Schmiermittelraumes wird durch ein, die Kolbenstange zentrisch umfassendes, muffenartiges Element gebildet. Dieses Element besteht aus einem Sockel und einem, den Sockelinnenraum abschließenden Deckel.

Bei Dichtungsanordnungen, bei denen der Druckgasraum durch eine innere Dichtung abgedichtet ist und nach außen zu eine äußere Dichtung auf der äußeren Seite des Schmiermittelraums vorhanden ist, kann durch die Pumpwirkung der inneren Dichtung im Schmiermittelraum ein erhöhter Druck auftreten. Um dieses zu verhindern, sind der Schmiermittelraum und der Druckgasraum über einen Kanal miteinander verbunden. Der Kanal dient dabei zum Druckausgleich. Dabei ist es günstig, wenn der Kanal an der Außenwand des Sockels angebracht ist.

Es ist nicht notwendig, den gesamten Schmiermittelraum mit der Einlage auszufüllen. Es genügt vielmehr, wenn nur ein Teil des Schmiermittelraums die Einlage aufnimmt. Wichtig ist dabei, dass die Einlage und die Kolbenstange in einem direkten Kontakt miteinander sind und dass die Einlage unverschiebbar im Schmiermittelraum gehalten wird. Hiervon ausgehend ist beispielsweise auch eine Einlage möglich, bei der axial einseitig oder beidseitig ein freier Raum für Schmiermittel vorhanden ist. Anhand zweier in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Ausführung der Erfindung
Es zeigen:
1 den prinzipiellen Aufbau der Dichtungsanordnung im Längsschnitt mit nur einer äußeren Dichtung, oberhalb derer der Schmiermittelraum angeordnet ist und
2 eine Dichtungsanordnung im Längsschnitt mit einem Schmiermittelraum, der von einer inneren und einer äußeren Dichtung eingefasst ist.
Bei der Dichtungsanordnung nach 1 wird die Kolbenstange 2 von einer Dichtungsanordnung 1 abgedichtet, die aus einer äußeren Dichtung 3 und dem darüber angeordneten Schmiermittelraum 4 besteht. Der Schmiermittelraum 4 wird durch das, die Kolbenstange 2 zentrisch umfassende muffenartige Element 5 gebildet, welches seinerseits aus dem Sockel 6 und dem dessen Innenraum 7 abschließenden Deckel 8 besteht. In den Sockelinnenraum 7 ist die Einlage 9 aus Vliesstoff eingefügt. Die Einlage 9 ist dabei bis auf den Boden 10 des Sockels 6 gepresst. Nach Anfügung des Deckels 8 an den Sockel 6 entsteht zwischen dem Deckel 8 und der Einlage 9 der freie Raum 11 in den einschließlich der Einlage 9 Schmiermittel eingefüllt ist. Oberhalb des Elements 5 befindet sich innerhalb des Zylinders 12 der Druckgasraum 13. Über den Kanal 22 ist der Schmiermittelraum 4 mit dem Druckgasraum 13 verbunden. Der Kanal 22 wird durch eine Nut im Sockelrand gebildet. Die Kolbenstange 2 wird in der Führung 14 geführt, die ihrerseits in einer Ausnehmung die äußere Dichtung 3 aufnimmt. Die Führung 14 ist in den Zylinder 12 eingesetzt. Um ein Entweichen von Druckgasen nach Außen zu verhindern, ist zur Zylinderwand gerichtet die Dichtung 15 angebracht. Die gezeigte Ausführungsform eignet sich besonders für Anwendungsfälle, bei denen der Druckgasraum 13 oberhalb der äußeren Dichtung 3 liegt.
In der 2 ist ebenfalls im Längsschnitt eine Dichtungsanordnung 1 gezeigt, die universell einsetzbar ist. Die Kolbenstange 2 wird in der Führung 14 geführt, die ihrerseits am Zylinder 12 gehalten ist. Die Dichtung 15 dichtet die Führung 14 zum Zylinder 12 hin ab. Außerdem ist in der Führung 14 die äußere Dichtung 16 eingefügt, die als Abdichtung des Schmiermittelraums 4 gegenüber der Umgebung dient. Der Schmiermittelraum 4 ist durch die Kolbenstange 2 und das Element 5 begrenzt. Auch hier besteht das Element 5 aus dem Sockel 6 und dem Deckel 8. In den Sockelinnenraum 7 ist die Einlage 9 eingefügt. Die Einlage 9 besteht aus einer Vielzahl von Vliesstoffschichten die übereinander angeordnet sind. Die im Sockel 6 vorhandene innere Dichtung 3 wird durch einen Klemmring 17 im Sockel 6 gehalten. Die äußere Dichtung 16 wird vom Deckel 8 in eine entsprechende Ausnehmung an der Führung 14 eingedrückt. In diesem Beispiel ist in axialer Richtung gesehen jeweils ein freier Raum 11 bzw. 18 für eine verstärkte Aufnahme des Schmiermittels im Element 6 vorhanden. Damit durch die bei der Bewegung der Kolbenstange 2 auftretenden Pumpwirkung an der inneren Dichtung 3 kein unerwünschter Überdruck in den freien Räumen 11 bzw. 18 entsteht, ist der Kanal 20 vorgesehen, welcher den freien Raum 11 mit dem Druckgasraum 13 verbindet. Dieser Kanal 20 ist in der Form einer Nut entlang der Außenwand 21 des Sockels 6 angebracht. Unterhalb des Deckels 8 wird die Nut ebenfalls in der Außenwand 21 des Sockels 6 an den freien Raum 11 herangeführt.

Claims

Dichtungsanordnung an Kolbenstangen von Hochdruckgasfedern oder gasgefüllten Dämpfern, mit einem in einem zylindrischen Druckgasraum geführten Kolben und mit mindestens einer an der Kolbenstange anliegenden Dichtung zur Abdichtung des Druckgasraums nach außen, einer Führung für die Kolbenstange und einem Schmiermittelraum, der mit einer das Schmiermittel schwammartig aufnehmenden Einlage aus einem Material mit niedriger Dichte und großer Oberfläche versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelraum (4) durch ein, die Kolbenstange (2) zentrisch umfassendes, muffenartiges Element (5) begrenzt ist, das aus einem Sockel (6) und einem den Sockelinnenraum (7) abschließenden Deckel (8) besteht, wobei neben der im Sockelinnenraum (7) eingefügten Einlage (9) axial einseitig oder beidseitig ein freier Raum (11, 18) für Schmiermittel vorhanden ist und der Schmiermittelraum (4) und der Druckgasraum (13) über einen Kanal (20) miteinander verbunden sind.
Dichtungsanordnung an Kolbenstangen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (9) aus Vliesstoff besteht.
Dichtungsanordnung an Kolbenstangen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (20) an der Außenwand (21) des Sockels (6) angebracht ist.