DE2341350A1

DE2341350A1 - Hochdruckdichtung

Info

Publication number: DE2341350A1
Application number: DE19732341350
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Dr Lutz
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1973-08-16
Filing date: 1973-08-16
Publication date: 1975-02-20
Also published as: DE2341350C2

Description

FICH T E L ί SACHS AG -'SCH W EINPURT

PATEHT- UiiD GEBRAüCHSMUSTERHILFSANfiELDUMG

Hoehdruckdichtung

Die Erfindung betrifft eine Dichtung> insbesondere eine Hochdruckdichtung, für eine hin- und hergehende Kolbenstange ₃ die in einen unter¹ Druck stehenden Behälter mündet und eine Kolbenstangenführung sowie eine Aufnahme für einen Dichtring aufweist, welcher an der Kolbenstange durch Vorspannung mittels eines vorgespannten Anpreßringes zur Anlage kommt_s wobei die Anlagefläche des Anpreßringes kleiner ist als die axiale Erstreckung ües Dichtringes und ein Stützelement für den Dichtring vorhanden ist.

Derartige Dichtungen sollen einen unter Druck stehenden und in seinem Volumen durch Sin- und Ausfahren einer Kolbenstange oder Auf- und Abgehen eines Kolbens veränderlichen Raum nach außen hinj, d. h. in Richtung eines geringerer! Druckes,, abdichten. Bekannt ist es, da£ entweder die eigentliche Dichtung mit sehr hohem Druck gegen die Dichtfläche gepreßt wird., wobei zur Bewegung der Kolbenstange große Kräfte erforderlich sind, welche sich beispielsweise bei im Kraftfahrzeug eingebauten Stoßdämpfern oder Federbeinen negativ auf den Fahrkomfort auswirken. Um die Reibung zu vermindern, ist es bekannt, die Dichtung mit einem geringeren Anpreßdruck gegen die Dichtfläche zu drücken, jedoch treten dann bei höheren Behälterinnendrücken Leckverluste an der Dichtstelle auf. Um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten ₃ ist bei Stoßdämpfern oder Federbeinen eine Leckölrückführung bei einer solchen Dichtungsanordnung erforderlich. .

Weiter ist es bei üichtringen bekannt, diese mittels eines 0-Ringes an die abzudichtende Kolbenstange anzupressen. Dabei ergeben sich sehi¹ .;;ro£e Berührungsflächen . die im Betrieb mit dem vollen Druck beaufschlagt werden und entsprechend dem Reibungs-

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koeffizienten des Dichtungsmateriales ebenfalls eine große Reibung erzeugen. Um bei dieser Ausführung die hohe Reibung abzubauen, wurde vorgeschlagen, den O-Ring so abzustützen, daß die Berührungsfläche am Dichtring relativ klein karten, durch die Form des O-Ringes sehr schwierig, ist. Damit auch die Abdichtung bei niederen Drücken einwandfrei ist, können die Berührungsflächen zwischen O-Ring und Dichtring nicht sehr klein gewählt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und eine Dichtung zu schaffen, die sowohl als Hochdruckdichtung wie auch als Dichtung für geringere Druckdifferenzen einwandfrei und mit geringer Reibung arbeitet.

Erfindungsgeraäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst _s daß das Stützelement durch eine in der Aufnahme befindliche Stützscheibe gebildet wird und diese Stützscheibe mit.dem Innendurchmesser am Außendurchiaesser des Dichtringes und mit der Kreisringfläche am Anpreßring angeordnet ist. Die Stützscheibe hat dabei die Aufgabe, ein Eindringen des weichen gummielastischen Materiales vom Anpreßring zwischen Stütascheibe und Dichtring zu verhindern. Ein Spiel von einigen hundertstel Millimeter zwischen Stützscheibe und Dichtring,, was infolge der Herstellungstoleranzen auftreten kann, ist funktionsmäßig.nicht störend. Wesentlich günstiger ist jedoch, wenn die Stützscheibe ohne Spiel am Dichtring anliegt oder wenn die Stützscheibe selbst einen Anpreßdruck in radialer Richtung auf den Dichtring ausübt. Dies wird entsprechend einem Merkmal der Erfindung erreicht, indem die Stützscheibe einen Innendurchmesser aufweist j der kleiner ist als der Außendurchmesser des DichtringeSa während der Anpreßring eine größere radiale Ausdehnung besitzt als die Stütsscheibe. Dadurch wird ein elastisches Nachgeben des Dichtringes und damit ein Anpressen gegen die Dichtfläche erzielt oder bei einem größeren Anpreßdruck eine plastische Verformung des Dichtringes. Damit beispielsweise in der Kolbenstangenführung die Dichtung der geringen radialen Auslenkung der Kolbenstange folgen kann und ein Gleiten der Stützscheibe in radialer Richtung ermöglicht wird, v/eist der Anpreßring eine größere radiale Ausdehnung auf als die Stützscheibe.

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Line genau definierte und zugleich geringe Berührungsfläche von Stützscheibe und Dichtring erhält man entsprechend der Erfindung dadurch., daß die Stützscheibe eine im Verhältnis zur Ringbreite geringe Dicke aufweist. Auch bei Dichtringen, die als sog. Mantelringe ausgebildet sind und eine hohlzylindrische Form aufweisen, ist es zur Erzielung einer besonders niederen Reibung des Diehtringes an der Kolbenstange vorteilhaft, wenn die axiale Länge des Diehtringes ein Mehrfaches der Dicke der Stützscheibe beträgt.

Damit eine plastische Verformung der Stützscheibe infolge hohen Innendruckes im Behälter vermieden wird., d. h. _u daß die Stützscheibe nicht in den von Dichtring und Aussparung gebildeten Ringraum ausweicht, ist es erforderlich₃ daß die Stützscheibe selbst als starre Scheibe ausgebildet· ist oder, v/enn sie eine sehr geringe Dicke besitzt, aus einem hochelastischen Werkütoff besteht, der keine plastische Verformung der Stützscheibe zuläßt. Gerade bei diesen sehr dünnen Stützscheiben eignet sich als 'werkstoff Federstahl besonders gut.

Zine sehr einfache Dichtungsanordnung wird ~ wie ein Merkmal der Erfindung zeigt - dadurch erhalten, daß die Aufnahme durch eine Aussparung in der Kolbenstangenführung; gebildet wird und zur Vorspannung des Anpreßringes eine Druckscheibe angeordnet ist. Ebenso ist es aber auch möglich, die Aufnahme durch eine Aussparung in einem von der Kolbenstangenführung unabhängigen üichtungsträger zu bilden und die Stützscheibe an ihrem Außendurchmesser mit einem größeren Spiel zu der zylindrischen Fläche der Aussparung zu versehen. Größere Fertigungstoleranzen können dabei zugelassen werden., wodurch trotzdem die Gewähr ist, daß sich der Dichtring entsprechend der Kolbenstangenlage ausrichtet und keine einseitig wirkenden Kräfte auf die Kolbenstange, herrührend von der L'ichtanordnunc, wirken. Auch diese Dichtungsanordnung ist in ihrem Aufbau sehr einfach, denn erfindungsgemäß kann der Dichtungsträger durch einen Schraubring gebildet werden, während die Kolbenstangenführung die Aufgabe der Druckscheibe überninmt. Damit im Bereich der Dichtung der Druck dem

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Innenraum des Behälters entspricht und sich vor der Dichtung kein zu hoher Druck aufbauen kann, weist erfindungsgemäß' die Kolbenstangenführung in der der Kolbenstange zugekehrten Fläche eine Spiralnut auf. Bei KoIbenstangenführungenj die mit einer Gleitbüchse versehen sind, kann diese Spiralnut ~ wie die Erfindung zeigt - zwischen der Gleitbüchse und dem Grundkßrper der KoIbenstangenfuhrung angeordnet sein.

Zum Anpressen des Dichtringes oder zur Unterstützung der Anpreßkraft, die von der Stützscheibe auf den Dichtring ausgeübt wird, sieht die Erfindung vor, daß der Anpreßring im Axialschnitt annähernd rechteckig ausgebildet ist. Ebenso ist es möglich, den Anpreßring im Axialschnitt annähernd dreieckig auszubilden, wobei die Hypotenuse mit der an der Stützscheibe anliegenden Kathete die Ecke, der ringförmigen Angriffsfläche an dem Dichtring bildet. Hierbei wird die Anpreßkraft des Dichtringes vorwiegend von der Stützscheibe ausgeübt, denn der Anpreßring selbst kommt nur mit einer ganz geringen Fläche oder überhaupt nicht an dem Dichtring zur Anlage. Eine mittlere Anpreßkraft, herrührend vom Anpreßring, wird erhalten, wenn dieser erfindungsgemäß im Axialschnitt die Form eines rechtwinkeligen Dreieckes mit zwei abgeschnittenen Ecken aufweist. Infolge des auf die Hypotenuse dieses Anpreßringes wirkenden Innendruckes übt dieser eine bei steigendem Druck größere Anpreßkraft auf den Dichtring aus.

Indem merkmalsgemäß die Stützscheibe im ersten Drittel des Dichtringes bezüglich des druckbeaufschlagten Innenraumes am Außendurchmesser des Dichtringes angeordnet ist, wird eine besonders günstige Abdichtung mit geringer Reibung erzielt, denn der Dichtrinc legt sich vorwiegend mit der dem Innenraum zugekehrten Dichtkante an die Dichtfläche an. Dieses Anlegen der oberen Dichtkante und eine gewisse Entlastung an der übrigen Dichtfläche des Dichtringes wird gemäß einem Merkmal der Erfindung dadurch unterstützt., daß der Dichtring an seiner dem Innenraum des Behälters zugekehrten Stirnseite eine konische Schrägfläche aufweist_ wodurch der Dichtring an seinem Innendurchmes-

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ser eine geringere axiale Ausdehnung als an seinem Außendurchiriesser besitzt. Diese konische Schrägflflche bewirkt,, daß infolge des Innendruckes ein Moment auf den Dichtring ausgeübt wird., welches den nach außen weisenden Abschnitt des Dichtringes entlastet. Damit der Dichtring an der nach außen gekehrten Stirnseite radial ausweichen kann_s ist dieser mit einer schrägen Aufstandsfläche an dieser Stirnseite versehen. Diese schräge Aufstandsfläche wird erfindungsgemäß durch einen Konus gebildet, welcher so angeordnet i3t₃ daß der Dichtring im Bereich des äußeren Durchmessers an der Stirnfläche der Aussparung zur Anlage koiruat.

Damit insbesondere bei größeren radialen Auslenkungen der Kolbenstange das Dichtsystein dieser Auslenkung keine großen Kräfte entgegenbringt, ist es - wie die Erfindung zeigt - vorteilhaft, daß in der Aufnahme die Anlagefläche für die Stützscheibe und die in der Aufnahme anliegende Fläche der Stützscheibe gleitgünstige Eigenschaften aufweisen. Diese gleitgünstigen Eigenschaften können durch eine in der Aufnahme angeordnete, dünne Kunststoffscheibe gebildet werden.

V/eitere Ausbildungsmöglichkeiten und vorteilhafte Wirkungen ergeben sich aus der Beschreibung des Aufbaues und der Wirkungsweise der im nachfolgenden beispielsweise dargestellten Ausführungsformen der Erfindung. Es zeigt;

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine in der KoIbenetangenfuhrung angeordnete Dichtungsanordnung;

Fig. 2 einen Ausschnitt der Dichtungsanordnung gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3 eine Dichtungsanordnung mit einem annähernd rechteckig ausgebildeten Anpreßring:

Fig. k eine Dichtungsanordnung mit einem ungefähr in Form eines Dreieckes ausgebildeten Dichtungsring:

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Fig. 5 einen mit konischen Schrägflachen versehenen Dichtungsring und

Fig. 6 die Anordnung des Dichtsystemes in einem Schraubdeckel.

In den .Figuren 1 und 2 ist die Abdichtung der Kolbenstange 2 für einen hydropneumatischen Stoßdämpfer oder ein Federbein dargestellt. Das Dichtsystem ist von der Einbaulage unabhängig, d. h., die Kolbenstange muß nicht nach unten austreten. Der Behälter wird durch den Zylinder 1 gebildet, in welchem ein nicht eingezeichneter und mit der Kolbenstange 2 verbundener Kolben gleitet. Bei nach unten austretender Kolbenstange 2 befindet sich in dem Arbeitsraum 9 eine unter Druck stehende Flüssigkeit_; während bei nach oben austretender Kolbenstange im Bereich der Kolbenstangendichtung eine unter Druck stehende Gasfüllung vorhanden sein kann. Die Kolbenstangenführung 3 ist am Innendurchmesser des Zylinders 1 geführt, wobei zur Begrenzung der axialen Bewegung dieser Kolbenstangenführung ein in einer Nut des Zylinders angeordneter Drahtring dient. Zur Aufnahme des Diehtringes welcher als Mantelring mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist j dient die Aufnahme 4 in der Kolbenstangenführung 3. Mit der nach außen gerichteten Stirnseite 10 liegt der Dichtring 5 auf ■ der Stirnfläche der Aussparung 4 an, während zwischen dem Außendurchmesser 14 und dem Durchmesser der Aussparung ein Ringspalt gebildet wird. In einer sich in axialer Richtung an die Aussparung 4 anschließenden Ausdrehung der Kolbenstangenführung ist die Stützscheibe 6 und der Anpreßring 7 angeordnet, wobei der Anpreßring 7 durch die Druckscheibe 8 in axialer Richtung vorgespannt ist. Diese Druckscheibe 8 ist in den Figuren in die Kolbenstangenführung 3 eingepreßt und spannt den Anpreßring 7 in axialer Richtung vor. Da der Anpreßring 7 aus einem gummielastischen Werkstoff besteht ₃ bewirkt diese Vorspannung, daß der Anpreßring 7 eine in radialer Richtung wirkende Kraft auf den "Dichtring 5 im Bereich der oberen Kante des Außendurchme3sers 14 ausübt. Dieser Anpreßring 7 bewirkt gleichzeitig bei der Vorspannung die Abdichtung des Innenraumes 9 an den Katheten 12 und 13, während die Kolbenstangenführung 3 zur Abdichtung gegen-

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über der Innenwand des Zylinders 1 am Außendurchmesser mit einem Dichtelement versehen ist. Vor der Montage der Druckscheibe besitzt der Anpreßring 7 die in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnete Gestalt. Zwischen der Kathete 12 des Anpreßringes 7 und der Stirnseite der Eindrehung der Kolbenstangenführung 3 ist die Stützscheibe i, eingespannt, die mit ihrem Innendurchmesser 15 am Außendurchriesser 14· des Dichtringes 5 angeordnet ist. Ein geringfügiger Spalt von einigen hundertstel Millimeter zwischen den: Innendurchmesser 15 der Stützscheibe 6 und dem Außendurchmesser 14 des Dichtringes 5 ist bei der Ausführungsform nach . den Figuren 1 una 2 nicht störend auf die Funktion der Abdichtung. Infolge des Innendruckes im Arbeitsraum 9 kann der Anpreßring 7 in einen solchen sehr engen Spalt zwischen der Stützscheibe b und dem Dichtring 5 nicht eindringen. Günstiger ist es Jedoch., wenn die Stütz3cheibe 6 mit dem Innendurchmesser 15 auf dem Auf=endurchmesser 14 des Dichtringes 5 zur Anlage kommt oder eine Anpreßkraft durch die Stützscheibe 6 auf den Dichtring 5 ausgeübt wird. Daraus ergibt sich, daß ein solches Dichtsysten herstellungstechnisch keine Schwierigkeiten bereitet, denn auch größere Kerstellungstoleranzen werden ohne weiteres aufgefangen, wobei sich allerdings der Anpreßdruck des Dichtringes 5 geringfügig ändert. Der Dicht ring 5 besteht vorzugsxieise aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder einem Kunststoff mit Metalleinlage, ist also wesentlich steifer als der Anpreßring 7. Durch die Form der Stütsscheibe 6. die eine im Verhältnis zur Ringbreite geringe Dicke aufweist ₃ wobei die Dicke nur einen Bruchteil der Länge des Dichtringes 5 besitzt _s kann eine sehr genau definierte Berührungsfläche des Dichtringes 5 an der Kolbenstange 2 erzielt v/erden. Damit auch bei sehr hohem Innendruck im Arbeitsraum 9 eine plastische Verformung der Stützscheibe 6 in den RingrauiHj der durch die Aussparung 4 und den Außendurchmesser 14 der Dichtung 5 gebildet viird, nicht eintreten kann, ist die Stützscheibe 6 als starre Scheibe aufzufassen. Falls diese Stützscheibe 6 sehr dünn ausgebildet vdrcl, um eine äußerst geringe Berührungsflächr- des Dichtringes 5 an der Kolbenstange 2 izu erzeugen, besteht die Stützsclieibe G beispielsweise aus Fe-

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derstahi., wodurch lediglich ein geringfügiges elastisches Ausweichen in den Ringraum möglich ist. Radialbextfegungen der Kolbenstange in der Kolbenstangenführung nimmt dieses Dichtsystem ohne wesentliehe Erhöhung des seitlichen Anpreßdruckes auf. indem der Stützring 6 einen kleineren Außendurchmesser aufweist als die in der Kolbenstangenführung 3 befindliche Anlagefläche. Dieses Spiel des Stütsringes 6 in der Kolbenstangenführung 3 ei'möglicht ein radiales Ausweichen infolge des auf die Dichtung wirkenden Radialdruckes, herrührend von der Kolbenstange 2. Infolge der Formgebung des Anpreßringes 7 wirkt der Innendruck des Arbeitsraumes 9 auf die Hypotenuse 11. Bei Druckerhöhung wirkt sich dies durch stärkere radiale Anpressung des Anpreßringes 7 auf die Dichtung 5 aus.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach den Figuren 1 und 2 dadurch, daß der Anpreßring 7 einen im wesentlichen rechteckig ausgebildeten Querschnitt besitzt. Die Form des Abreißringes 7 vor der Montage der Druckscheibe 8 ist gestrichelt dargestellt. Auch hier wird beim Zusammendrücken des Anpreßringes 7 eine radial wirkende Kraft auf den Dichtring ausgeübt_a während die Stütsscheibe 6 durch entsprechende axiale Anordnung der Auflagefläche in der Kolbenstangenführung 3 die Berührungsfläche des Dichtringe3 5 an der Kolbenstange 2 begrenzt. Selbstverständlich ist es auch hier möglich., daß die Stützscheibe 6 selbst zur Erzeugung einer Anpreßkraft des Dichtringes 5 an der Kolbenstange 2 herangezogen werden kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. U besitzt der Anpreßring 7 eine etwa dreieckförmige Gestalt. Die Anpressung des Dichtrin-.^es 5 an die Kolbenstange 2 erfolgt jedoch hier durch die Stützscheibe 6, die mit einem kleineren Innendurchmesser 15 versehen ist als der Außendurchmesser Ik des Dichtringes 5. Durch elastisches Nachgeben des Dichtringes 5 an der Angriffsstelle der Stützscheibe 6 v/ira die nötige Vorspannung für die Anlage des Dichtringes 5 an der Kolbenstange 2 erzeugt. Der Anpreßrinn; 7 ₅ welcher wiederum durch die Druckscheibe 8 vorgespannt ist._. legt sich mit der Kathete 13 an der"" zylindrischen Wand der Ausdre-

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hung in der Kolbenstangenführung 3 an. während die Kathete 12 auf die Stützscheibe 6 drückt. Die von der Kathete 12 und der Hypotenuse 11 gebildete Ecke kann als Dichtlippe aufgefaßt werden, deren auf die Dichtung 5 wirkende Radialkraft vernachlässigbar klein ist. Dementsprechend übernimmt der Anpreßring 7 nur das Andrücken der Stützscheibe 6 gegen seine Auflagefläche in der Kolbenstangenführung 3 und dient als Dichtelement zwischen der Kolbenstangenführung und der Stützscheibe sowie zwischen Stützscheibe 6 und Dichtring 5· Da - wie in dieser Figur gezeigt ■ der Stützring 6 im Bereich des dem mit Druckmedium gefüllten Arbeitsraum zuge'kehrten Ende des Dichtringes 5 angreift und die Stützscheibe 6 eine geringe Dicke aufweist., wird eine sehr kleine Berührungsfläche zwischen dem Dichtring 5 und der Stützscheibe erzielt. Dementsprechend ist auch die auf die Kolbenstange 2 wirkende Anpreßkraft sehr genau definiert ₃ so daß auf diese Weise eine 'Hochdruckdichtung mit niederer Reibung gebildet wird.

Eine weitere Ausfuhrungsform des Dichtsystemes zeigt FIp:. 5, wobei der Anpreßring 7 nicht bis zum Innendurchmesser 15 der Stützscheibe 6 reicht. Die Stützscheibe 6 übernimmt hierbei sowohl die Anpressung des Dichtringes 5 gegen die Kolbenstange 2 als auch die Abdichtung zwischen Stützscheibe 6 und Dichtring 5· Der Innendurchmesser der Stützscheibe 6 ist dementsprechend kleiner als der Außendurchmesser Ik des üichtringes 5, wodurch der Dichtring 5 in Bereich der Berührungsfläche der Stützscheibe elastisch verformt wird bz\*. bei größerem Anpreßdruck durch die Stützscheibe 6 eine plastische Verformung erfahrt. An der dem Arbeitsraum 9 zugekehrten Stirnseite weist der Dichtring 5 eine konische Schrägfläche auf, wodurch der Dichtring an seinem Innendurchmesser eine geringere axiale Ausdehnung besitzt als an seinem Außendurchinesser. Der Neigungswinkel der konischen Schr&gflache ist mit oc bezeichnet. Infolge des Innendruckes im Arbeitsraum 9 wirkt der Druck sowohl auf die konische Schrögfläche als auch auf die Außenfläche ara Durchmesser lh an" dem dem Arbeitsraum 9 zugekehrten Ende des Dichtringes 5> welches durch die Stützscheibe 5 begrenzt wird. Dementsprechend wirkt sich eine

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ljruckerhöhung in Arbeitsraum 9 dadurch aus - daß der Dichtrinrs eine höhere Anpreßkr?.ft auf die Kolbenstange 2 ausübt. Um ein Ausweichen der.· Dichtringes infolge dieser Kraftkomponente ar. der .Stirnfläche u^r Aussparung U su erleichtern, weist dieser an der nach außen.gekehrten Stirnseite eine schrrige Aufstandsfläche 21 auf. Diese schräge Aufstandsfläche 21 wird ebenfalls durch einen Konus gebildet., der den Neigungswinkel J besitzt.

Der Anpreßring 7 ist in dieser Ausführung einteilig mit der Stützscheibe 6 durch Vulkanisieren oder Kleben verbunden. Die Montage gestaltet sich auf diese Weise sehr einfache denn der gummielastische Anpreßring 7 wird durch die Verbindung; mit der Stützscheibe C eindeutig, festgelegt., so daß Monatefehler durch falsches oder fehlerhaftes Einlegen vermieden werden.

In Fig. ο ist die Aussparung; 4 zur Aufnahme des Uichtringes 5 in einen Schraubring 16 angeordnet. Die'gegenüber der Innenvrand des Zylinders 1 abgedichtete und durch einen in einer Nut befindlichen Drahtring in axialer Richtung, festgelegte Kolbenstangenf ührung 3 übernimmt die Aufgabe der Druckscheibe _> da beim eindrehen des Schraubrin_c;;es 16 der Anpreßring 7 durch die Stirnfläche der Kolbenstangenführung 3 zusammengepreßt wird. Infolge des größeren radialen Spieles zwischen der Kolbenstange und dem Schraubrinf·; 16 ist auch das zwischen der zylindrischen Begrenzungswand und den Außendurchmesser der Stützscheibe 6 vorhandene Spiel wesentlich größer₃ damit sich die Dichtungsanordnung leicht auf iie Lage der Kolbenstange einstellen kann. Im· Schraubring 16 Lit zwischen dem äußeren Durchmesser der Stützscheibe 6 und der Begrenzung der Auflagefläche das Spiel 17 vorhanden. Zur Verminderung der Reibung zwischen der Stützscheibe und der im Schraubring 16 befindlichen Anlagefläche ist eine dünne Kunst3toffscheibe 18 zwischen der Anlagefli'che und der Stützscheibe 6 eingelegt. Entsprechend dem zwischen der Kolbenstange 2 und dem Schraubring 16 vorhandenen radialen Spiel ist auch der zwischen der Aussparung 4 und dem Außendurchmesser 14 des Dichtrinf^es 5 vorhandene Rincraum größer gewühlt. Die s^e~

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rin..;e Anforderung an die Fortigungstoleranzen für die Einzelteile seilet besonders diese Figur. Wesentlich ist nur die Ein-haltun^ des Innendurchmessers 15 der Stützscheibe 6 sowie des Außendurchnessers 1*1 und der Dicke des Dichtringes [5. Dabei können auch hier die Toleranzen größer gewählt xferden als bei den bisher bekannten Abdichtungen₅ da infolge der kleinen Berührungsfläche der Stütsscheibe 6 auf dem Dichtring 5 bei etwas zu kleinem Durchmesser 15 eine plastische Verformung des Dichtringes 5 an dieser Stelle den Anpreßdruck an der Kolbenstange 2 nur unwesentlich erhöht. Damit sich in dem von Dichtring 5·? Anpreßring 7₃ Kolbenstangenf ührurig 3 und Kolbenstange befransten P.aui:. kein gegenüber dem Arbeitsraun 9 erhöhter Druck aufbauen kann^ ist in der Kolbenstangenführune 3 eine Entlactunßsnut angeordnet. Diese Entlastuncsnut ist als Spiralnut ausgebildet und befindet sich zviischen der Gleitbüchse 20 und dein Grundkörper der Kolbenstangenführung 3. Insbesondere bei nach oben austretender Kolbeniange ist der durch die Spiralnut V) gebildete Rückführurigskanai vorteilhaft, da hierdurch das Dichtsysten nicht gekreuzt wird, vrie dies bei den sonst üblichen y^tickführkanälen der Fall wäre.

Das vorstehend beschriebene Dichtsystem ist sowohl für hohe als auch für niedere Drücke geeignet. Bei diesem Dichtsystem handelt es sich un eine dynamische Dichtung., die zwar im vorliegenden Fall auf Stoßdämpfer oder Federbeine für Kraftfahr-Eeu^e zugeschnitten ist, sich aber auch als Wellendichtung, d. h. nicht nur für hin- und hergehende Kolbenstangen., sondern auch für drehen·: ;■ V/eller·, als Abdichtung eignet.

o. o. 1973
TIPP-I Be/Mü

BAD ORiG₁NAL^{509 808/0254}

Claims

PATENTANbPRÜCHE

y O / 1 O Γ Π

J Dichtung_. insbesondere Hochdruckdichtung, für eine hin- und hergehende Kolbenstange * die in einen unter Druck stehenden Behälter mündet und eine Kolbenstangenführung sowie eine Aufnahme für einen Dichtring aufweist, v/elcher an der Kolbenstange durch Vorspannung mittels eines Anpreßringes zur Anlage kommt, wobei die Anlagefläche des Anpreßringes kleiner ist als die axiale Erstreckung des Dichtringes und ein Stützelement für den Dichtring vorhanden ist^ dadurch gekennzeichnet , daß das Stützelement durch eine in der Aufnahme befindliche Stützscheibe (6) gebildet wird und diese Stützscheibe (6) mit dem Innendurchmesser (15) f=im Außendurchmesser (14) des Dichtrinpes (5) und mit der Kreisringfläche am Anpreßring (7) angeordnet ist.

2. Dichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet. daß die Stützscheibe (6) einen Innendurchmesser (15) aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser (14) des Dichtringes (5)_: während der Anpreßring (7) eine größere radiale Ausdehnung besitzt als die Stützscheibe (6).

3. Dichtung nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (6) eine im Verhältnis zur Ringbreite geringe Dicke aufweist.

4. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3,. dadurch gekennzeichnet daß die axiale Länge des Dichtrin₍;es (5) ein i'-'ehrfaches der Dicke der Stützscheibe (6) betrögt.

^cj. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet.-, daß die Stützscheibe (6) aus einem hochelastischen Werkstoff besteht.

6. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5. dadurch rekennzeichnet. daß die Aufnahme durch ^ir.e Aussparung (4) in der Kolbenstangenführun? (3) gebildet wird und zur Vorspannung des Anpreßringes (7) eine Druckscheibe (8) angeordnet ist.

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7. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme durch eine Aussparung (4) in einem von der Kolbonstangenführunf (3) unabhängigen Dichtungstr&ger gebildet wird und die Stützscheibe (6) an ihrem Außendurchmesser ein Spiel (17) zu der zylindrischen Fläche der Aussparung (4) aufweist.

3. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5 und 7, dadurch gekennzeichnet ■. daß der Dichtunir,str&r-;er durch einen Schraubring (16) gebildet wird,, während die Kolbenstangenführung (3) die Druckscheibe bildet.

9. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangenführung (3) in der der Kolbenstange (2) augekehrten Flüche eine Spiralnut (19) aufweist.

10. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in de,r nit einer Gleitbüchse (20) versehenen Kolbenstanj-.enf unrund (3) die Spiralnut (19) zwischen der Gleitbüchse (20) und dem drundkörper der Kolbenstangenführung (3) angeordnet ist ^₁

11. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßring (7) im Axialschnitt annähernd rechtecki.r ausgebildet ist.

12. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßring (7) im Querschnitt annähernd dreieckig ausgebildet ist, wobei die Hypotenuse (11) mit der an der otütsscheibe (6) anliegenden Kathete (12) die Ecke der ringförmigen Angriffsfläche an dem Dichtring (5) bildet .

13. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10^, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßring (7) im Axialschnitt die Form eines rechtwinkeligen Dreieckes mit zwei abgeschnittenen Ecken aufweist.

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ty

I¹I. Dichtung nach den Ansprüchen- 1 bis 13., dadurch ^kennzeichnet ₃ daß die Stützscheibe (6) im ersten Drittel des Dichtringes (5) bezüglich des druckbeaufschla^ten Innenraumes (Arbeitsrauiü 9) am Außendurchmesser (14) des Dichtrinc^s (5) '' angeordnet ist.

15. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichbrin^ (5) an seiner den Innenraum (Arbeitsraum 9) des Eehälfcers (Zylinder 1) zugekehrten Stirnseite eine konische Schrägflache aufweist. wodurch der Dichtrinj⁵; (5) an seinem inneren Durchmesser eine cerin^yre axiale Ausdehnung als an seinen Auwendurchmesser (14) besitzt.

Id. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 15_; dadurch ,^kennzeichnet., daß der Dientring (5) an seiner nach außen gerichteten Stirnseite eine schräge Aufstandsfläche (21) aufweist.

17. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 16 > dadurch gekennzeichnet., daß die schrä;';e Auf stands fläche (21) durch einen Konus gebildet wird., welcher so angeordnet ist daß der Dichtrinrr (5) in Bereich des äußeren Durchmessers (14) an der Stirnfläche der Aussparung (¹O zur Anlage kommt.

18. Dichtung nach den Ansprüchen 1 bis 17. dadurch ^kennzeichnet., daß ausschließlich die Stützscheibe (6) am Dichtrin^ (5) angreife; wobei die Kreisringflache der Stützscheibe (6) in Bereich des Innendurchmessers (15) unbeaufschlaft vom . , Anpreßring (7) ist.

19. Dichtung, nach den Ansprüchen 1 bis 18 dadurch ^ekennzeichnetj daß die Stützscheibe (6) und der Anpreßring (7) einteilig ausgebildet sind.

20. Dichtung: nach den Ansprüchen 1 bis 19=, dedurch gekennzeichnet, daß in der Aussparung (4) die Anlagefleche für die Stützscheibe (6) and/oder die in der Aussparung (4) anlie-

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/j,ende Fläche der Stützscheibe (6) £leit£ünstine Eigenschaf ten aufweisen.

Dichtunt· nach den Ansprüchen 1 bis 20- dadurch gekennzeich net j daß die gleitgünstige Eigenschaft durch eine in der Aussparung {k) angeordnete dünne Kunststoffscheibe (18) gebildet viird.

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