DE4225556A1 - Zwischen radial nach innen weisenden Vorsprüngen einer Zylinderfläche abgestützte Stangenführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zwischen radial nach innen weisen­ den Vorsprüngen einer Zylinderfläche abgestützte Stangenführung aus einem Hartwerkstoff, die mit einer Stangendichtung aus Gummi einstückig vereint ist.

Eine solche Stangenführung ist aus der DE-PS 30 02 700 bekannt. Die in dieser Druckschrift gezeigte Vorrichtung zur Abdichtung von axial verschiebbaren und radial bewegbaren Kolbenstangen weist eine Dichtungsmanschette auf, der ein auf der Kolben­ stange geführter Stützring zugeordnet ist. Die Dichtungsman­ schette ist fest mit dem aus einem Gleitlagerwerkstoff gebil­ deten Stützring verbunden und gemeinsam mit diesem radial relativ beweglich zum Gehäuse angeordnet. Dabei ist allerdings zu beachten, daß die Abdichtung zum Mantelrohr nicht direkt erfolgt, sondern daß die Dichtung auf eine Ringscheibe wirkt. Diese Ringscheibe ist ihrerseits mit dem Mantelrohr verbunden. Durch eine Vielzahl von Einzelteilen, die aneinander festzu­ legen sind ist die vorbekannte Stangenführung in fertigungs­ technischer und in wirtschaftlicher Hinsicht wenig befriedi­ gend. Außerdem sind die Gebrauchseigenschaften, insbesondere während einer langen Gebrauchsdauer nachteilig. Mit zunehmender Gebrauchsdauer können Undichtigkeiten auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stangenführung der vorbekannten Art derart weiterzuentwickeln, daß die Stangendichtung durch die Stangenführung derart geführt ist, daß diese der Stange und der Zylinderfläche eines die Stangen­ dichtung umgebenden Mantelrohrs unter allen Betriebsbedingungen optimal zugeordnet ist, und dadurch Verkantungsprobleme und dadurch bedingte Undichtigkeiten, vermieden werden. Außerdem soll die Herstellbarkeit und die Montage der Stangenführung vereinfacht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst, auf vorteilhafte Ausgestal­ tungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Im Hinblick auf bessere Gebrauchseigenschaften während einer längeren Gebrauchsdauer ist es vorgesehen, daß zumindest einer der Vorsprünge und die Stangenführung einen axialen Abstand voneinander haben und daß der durch den Abstand gebildete Zwischenraum mit einer Gummischicht dichtend gefüllt ist. Hierbei ist von Vorteil, daß der Aufbau der Dichtungsanordnung sehr einfach ist. Die Stangendichtung und die Stangenführung sind einstückig ausgebildet und die Stangendichtung berührt die abzudichtende Zylinderfläche des Mantelrohrs unter radialer Vorspannung umfangsseitig anliegend. Dadurch ist eine einwand­ freie Abdichtung auch während einer langen Gebrauchsdauer gewährleistet. Die Stangendichtung stützt sich einerseits auf einer abzudichtenden Stange ab und andererseits an der Zylinder­ fläche. Eine Fettfüllung zwischen zwei mit axialem Abstand benachbarten Dichtlippen ist ebenfalls denkbar. Die Stangen­ dichtung kann zur dynamischen Abdichtung der abzudichtenden Stange mehrere in axialer Richtung benachbarte Dichtlippen aufweisen, ebenso wie im Bereich der statisch abzudichtenden Zylinderfläche. Eine Fettfüllung zwischen zwei mit axialem Abstand benachbarten Dichtlippen ist ebenfalls denkbar. Die erfindungsgemäße Stangenführung gelangt bevorzugt zur Ab­ dichtung im wesentlichen gasförmiger Medien zur Anwendung.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß die Stangenführung auf der dem abzudichtenden Medium abge­ wandten Seite und die mit der Stangenführung einstückig ausge­ bildete Stangendichtung mit der Gummischicht auf der dem abzudichtenden Raum zugewandten Seite angeordnet ist. Die Stangenführung kann sich mit einem parallel zu der abzudich­ tenden Stange erstreckenden Ansatz auf dieser abstützen, wodurch eine ausgezeichnete Führung der Stangendichtung relativ zu der abzudichtenden Welle gewährleistet ist. Die Stangen­ dichtung vermag dadurch die Welle auch bei Lageveränderungen relativ zu der Zylinderfläche zuverlässig abzudichten. Die Stangenführung kann beispielsweise aus einem tiefgezogenen Blechkörper bestehen, der unter Zwischenschaltung einer bei­ spielsweise direkt angespritzten Gleitlagerbeschichtung auf der abzudichtenden Stange abgestützt ist. Die Gleitlagerbeschich­ tung kann beispielsweise aus einer Bronzelegierung bestehen oder aus einem Kunststoff mit geringem Reibungskoeffizient.

Die Gummischicht kann einen einstückigen Bestandteil der Stangendichtung bilden. Sowohl die Herstellbarkeit als auch die Montage werden dadurch weiter vereinfacht und das Abdichtungs­ ergebnis verbessert. Die Stangenführung kann beispielsweise aus PTFE bestehen und weist dadurch gute Gleiteigenschaften auf der abzudichtenden Welle auf.

Zur Erlangung eines guten Abdichtungsergebnisses auch bei Verkantungen der abzudichtenden Stange in Bezug auf die Zylinder­ fläche des Gehäuses ist es vorteilhaft, wenn die Gummischicht die Stangenführung radial in Richtung der Zylinderfläche überragt, so daß die Gummischicht während der bestimmungsge­ mäßen Verwendung auch bei unrund laufender Welle dichtend und unter elastischer Vorspannung mit der Zylinderfläche des Mantelrohrs in Eingriff ist. In Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalls, insbesondere in Abhängigkeit vom Bauraum, können die statisch beanspruchten Dichtlippen der Gummischicht in axialer Richtung zueinander benachbart ange­ ordnet sein.

Gleichbleibend gute Gebrauchseigenschaften während einer wesentlich verlängerten Gebrauchsdauer können dadurch erreicht werden, wenn der Stangendichtung auf der von der Stangenführung abgewandten Seite ein Stützkörper aus einem Hartwerkstoff zugeordnet ist. Die Stangendichtung ist auf der Druckseite zusätzlich geschützt, zum Beispiel durch den zusätzlichen, separaten Stützkörper. Der Stützkörper kann adhäsiv an der Stangendichtung festgelegt sein.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, daß die Stangendichtung und die Stangenführung adhäsiv mitein­ ander verbunden oder im Bereich zumindest einer Hinterschnei­ dung ineinander einschnappbar sind. Nach einer anderen Ausge­ staltung kann es vorgesehen sein, daß die Stangenführung aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise einem tiefgezoge­ nen Blechkörper, besteht und auf der der abzudichtenden Stange zugewandten Seite mit einer reibungsvermindernden Oberflächen­ beschichtung versehen ist. Dabei gelangen insbesondere, wie bei Gleitlagerungen allgemein üblich, Bronzelegierungen zur An­ wendung. Die große Wirtschaftlichkeit dieser Ausgestaltung ist von hervorzuhebender Bedeutung und bietet sich daher für die Herstellung der erfindungsgemäßen Stangenführung in großen Stückzahlen an.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Stangenführung sind in den als Anlage beigefügten Zeichnungen schematisch darge­ stellt und werden im folgenden näher erläutert.

In den Fig. 1 und 2 ist jeweils eine Stangenführung gezeigt, die zwischen radial nach innen weisenden Vorsprüngen einer Innenzylinderfläche eines Mantelrohrs abgestützt und mit einer Stangendichtung aus Gummi einstückig vereint sind.

Die Stangenführung 4 in Fig. 1 besteht aus einem Hartwerk­ stoff, bevorzugt aus einem tiefgezogenen Blechkörper, der mit der Stangendichtung 5 aus elastomerem Werkstoff einstückig verbunden ist und eine reibungsverringernde Oberflächenbe­ schichtung 16 aufweist, mit der die Stangenführung 4 die zu führende Stange 10 umfangsseitig umgreift. Die Stangen­ dichtung 5 und die Stangenführung 4 können in adhäsiver Weise aneinander festgelegt sein, wobei die gesamte Dichtungsan­ ordnung axial zwischen zwei radial nach innen weisenden Vor­ sprüngen 1, 2 einer Zylinderfläche 3 gehalten ist. Die Stangen­ dichtung 5 ist auf der dem abzudichtenden Medium zugewandten Seite 8 angeordnet und stützt sich einerseits mit einer ein­ stückig angeformten Gummischicht 7 unter radialer Vorspannung an der Zylinderfläche 3 des Mantelrohrs 12 unter radialer Vorspannung an der abzudichtenden Stange 10 ab. Eine zuver­ lässige Abdichtung ist dadurch gewährleistet. Die Stangen­ dichtung 5 kann wie in diesem Beispiel eine Ringwendelfeder 11 aufweisen, um Relaxationserscheinungen während der bestimmungs­ gemäßen Verwendung vorzubeugen. In Abhängigkeit von den je­ weiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalls kann die Ringwendel­ feder 11 aber auch entbehrlich sein. Die Stangenführung 4 umschließt die abzudichtende Stange umfangsseitig anliegend, so daß die einstückig an der Stangenführung 4 festgelegte Stangen­ dichtung 5 sowohl zu der dynamisch abzudichtenden Stange 10 als auch zu der statisch abzudichtenden Zylinderfläche 3 stets optimal positioniert ist. Abdichtungsprobleme, insbesondere bei Verkantung der abzudichtenden Stange 10 sind daher nicht zu befürchten. Im Hinblick auf einen verbesserten Schutz der dynamisch beanspruchten Dichtlippe 13 der Stangendichtung 5 vor Überbeanspruchung in radialer Richtung, kann die Stangen­ führung 4 eine die Stangendichtung 5 untergreifende Kegel­ fläche 14 aufweisen. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine genau begrenzte Belastung der Dichtlippe 13 der Stangendich­ tung 5 in radialer Richtung, so daß Überbeanspruchungen auch bei radialen Auslenkbewegungen der abzudichtenden Stange 10 zuverlässig vermieden werden.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Stangenführung 4 gezeigt, wobei die Stangendichtung 5 auf der dem abzudichtenden Raum abgewandten Seite 8 in axialer Richtung einerseits zwischen den radial nach innen weisenden Vorsprüngen 1, 2 eine Stangenführung 4 aus Hartwerkstoff zugeordnet ist und andererseits auf der dem abzudichtenden Raum 8 zugewandten Seite ein Stützkörper 9. Der Stützkörper 9 kann im Hinblick auf eine einfache Montage hinter dem Vorsprung 2 eingeschnappt sein. Auf der dem Medium abgewandten Seite 8 der Stangendichtung 5 ist die Stangenführung 4 ange­ ordnet. Ein Schutz der Stangendichtung 5 vor dem druckbeauf­ schlagten Medium ist durch den Stützkörper 9 gewährleistet. Eine axiale Festlegung der Stangenführung 4, der Stangen­ dichtung 5 und des Stützkörpers 9 innerhalb des Mantelrohrs 12 erfolgt durch die in radialer Richtung nach innen weisenden Vorsprünge 1, 2 der Zylinderfläche 3. Der Stützkörper 9 kann im Hinblick auf eine einfachere Herstellbarkeit der Dichtungsan­ ordnung eingeschnappt sein. Sowohl die Stangenführung 4 als auch der Stützkörper 9 sind in diesem Ausführungsbeispiel adhäsiv mit der Stangendichtung 5 verbunden. Der Stützkörper 9 und die Stangenführung 4 zentrieren durch ihre Formgebung die Stangendichtung 5. Dadurch wird die Walkarbeit der Stangen­ dichtung 5 verringert und deren Gebrauchsdauer erhöht. Auf der der Stange 10 zugewandten Seite sind der Stützkörper 9 und die Stangenführung 4 mit einer reibungsverringernden Oberflächenbe­ schichtung 15 versehen.

Claims (7)

1. Zwischen radial nach innen weisenden Vorsprüngen einer Zylinderfläche abgestützte Stangenführung aus einem Hartwerkstoff, die mit einer Stangendichtung aus Gummi einstückig vereint ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Vorsprünge (1, 2) und die Stangen­ führung (4) einen axialen Abstand voneinander haben und daß der durch den Abstand gebildete Zwischenraum (6) mit einer Gummischicht (7) gefüllt ist.

2. Stangenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummischicht (7) auf der einem abzudichtenden Raum (8) zugewandten Seite der Stangenführung (4) angeordnet ist.

3. Stangenführung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gummischicht (7) einen einstückigen Bestandteil der Stangendichtung (5) bildet.

4. Stangenführung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gummischicht (7) die Stangen­ führung (4) radial in Richtung der Zylinderfläche (6) überragt.

5. Stangenführung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stangendichtung (5) auf der der Stangenführung (4) abgewandten Seite ein Stützkörper (9) aus einem Hartwerkstoff zugeordnet ist.

6. Stangenführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (9) bis in die Nähe der abzudich­ tenden Stange (10) verlängert ist.

7. Stangenführung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine in Richtung der abzudichtenden Stange (10) angeordnete reibungsverringernde Oberflächenbeschich­ tung (15).