DE10129971A1 - Kolben für Zylinder von hydraulischen Anlagen - Google Patents

Kolben für Zylinder von hydraulischen Anlagen

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reihe von Kolben für Zylinder von hydraulischen Anlagen, insbesondere für hydraulische Brems- und Kupplungssysteme für Kraftfahrzeuge, wobei die Zylinder aus einem Gehäuse mit einer Aufnahmebohrung und dem darin axial verschiebbaren Kolben bestehen, der auf wenigstens einer Stirnseite mit einer hydraulischen Flüssigkeit beaufschlagt und gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß besteht der Kolben (10) aus wenigstens zwei spanlos geformten Teilen, nämlich einer hohlzylindrischen Wandung (11) und einem diese verschließenden Boden (12), wobei die hohlzylindrische Wandung (11) eine unterschiedliche axiale Länge X aufweist und der Boden (12) an unterschiedlichen axialen Abständen mit der hohlzylindrischen Wandung (11) flüssigkeitsdicht verbunden ist.

Description

    Anwendungsgebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Reihe von Kolben für Zylinder von hydraulischen Anlagen, insbesondere für hydraulische Brems- und Kupplungssysteme für Kraftfahrzeuge, wobei die Zylinder aus einem Gehäuse mit einer Aufnahmebohrung und dem darin axial verschiebbaren Kolben bestehen, der auf wenigstens einer Stirnseite mit einer hydraulischen Flüssigkeit beaufschlagt und gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Ein derartiger Hydraulikzylinder ist beispielsweise aus der DE 37 13 248 C2 vorbekannt. Der in der einzigen Figur dargestellte Zylinder besteht im wesentlichen aus dem Gehäuse und dem Kolben. Das Gehäuse ist mit einem Anschluß für eine Druckleitung, einer Verbindung zu einer Flüssigkeitskammer und mit Befestigungsanschlüssen versehen. Der Kolben ist mit einem Rohr ummantelt, wobei in einer Nut des Kolbens eine Dichtung aufgenommen ist.
  • Aus der DE 42 06 229 C1 ist ein Hauptbremszylinder bekannt, dessen Verbindung mit einem Hydraulikreservoir über eine Ventilanordnung gesteuert ist. Der Innenraum des Hauptbremszylinders ist mit einem weiteren Anschluß versehen, der mit Bremsleitungen verbunden ist. Der Hauptbremszylinder, der an einer Stirnseite über eine Pedalanordnung mit einer Kraft beaufschlagbar ist, ist aus einem Kunststoff gefertigt und weist an seinen beiden Enden je eine Dichtungsanordnung auf.
  • Schließlich ist auch aus der DE 31 11 411 A1 ein Hauptzylinder für hydraulischen Brems- oder Kupplungsanlagen vorbekannt. Dazu ist in einer Zylinderbohrung ein Kolben angeordnet, der mit einer Dichtmanschette versehen ist und gegen eine Druckfeder verschoben wird.
  • Bei all diesen hydraulischen Anlagen ist von Nachteil, dass die Kolben in den Hydraulikzylindern als massive Einzelstücke gefertigt und damit aufwendig herstellbar und teuer sind. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass derartige Kolben immer nur auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnitten sind, dass heißt, Unikate sind. Dies liegt daran, dass jeder Autohersteller sein eigenes Hydrauliksystem einsetzt, wobei die Hydraulikzylinder mit den unterschiedlichsten Anschlüssen zu Druckleitungen, zu Hydraulikreservoiren oder auch mit Entlüftungsbohrungen versehen sind. Dementsprechend unterschiedlich sind auch die Hydraulikkolben ausgebildet.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kolben für hydraulischen Anlagen zu entwickeln, der einfach herstellbar und möglichst vielen unterschiedlichen Anwendungsfällen gerecht wird.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Kolben aus wenigstens zwei spanlos geformten Teilen, nämlich einer hohlzylindrischen Wandung und einem diese verschließenden Boden gebildet ist, wobei die hohlzylindriche Wandung eine unterschiedliche axiale Länge aufweist und der Boden innerhalb der hohlzylindrischen Wandung an unterschiedlichen axialen Abständen mit dieser flüssigkeitsdicht verbunden ist.
  • Die hohlzylindrische Wandung wird zunächst in einer maximalen Länge als dünnwandiges Teil spanlos gefertigt, dass einerseits Gewicht erspart und andererseits auch einen Arbeitsgang einer Oberflächenbehandlung erspart. Danach wird diese hohlzylindrische Wandung auf die gewünschte axiale Kolbenausdehnung abgelängt und mit dem Boden verschlossen, der wiederum je nach Anwendungsfall, an verschiedensten Stellen in der hohlzylindrischen Wandung flüssigkeitsdicht befestigbar ist. Auf diese Weise ist eine Reihe von Kolben für Hydraulikzylinder gebildet, die alle den gleichen Durchmesser, aber eine unterschiedliche axiale Länge und eine unterschiedliche Anordnung des Bodens in der hohlzylindrischen Wandung aufweisen. Es sind also Kolben einer Durchmesserreihe herstellbar, die in einfacher Weise an Anwendungsfälle mit unterschiedlichen Kolbenlängen und mit unterschiedlichen Bodentiefen bzw. Bodenabständen anpaßbar sind.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, dass der Boden mit der hohlzylindrischen Wandung durch Schweißen, Kleben oder mit Hilfe eines Preßverbandes verbunden ist. Nach einem anderen Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 3 soll der Boden mit einer Ausnehmung zur Aufnahme eines Betätigungsorgans versehen sein. Aus Anspruch 4 geht hervor, dass die hohlzylindrische Wandung mit Durchbrüchen versehen ist, die an unterschiedlichen Stellen von deren axialen Länge angeordnet sind. Die Anordnung der Durchbrüche richtet sich ebenso wie die Anordnung des Bodens im Kolben nach dem jeweiligen Anwendungsfall. Schließlich kann es nach einem letzten Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 5 vorteilhaft sein, wenn der Kolben mit einer Korrosionsschutzschicht oder einer Gleitschicht versehen ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird nach dem zweiten unabhängigen Anspruch 6 auch dadurch gelöst, dass der Kolben aus zwei spanlos geformten Hülsen gebildet ist, die über ihre Böden miteinander verbunden sind, wobei die Hülsen eine unterschiedliche axiale Länge aufweisen.
  • Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen
  • Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer hydraulischen Kupplungsbetätigungsvorrichtung,
  • Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Kolben,
  • Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines solchen Kolbens und
  • Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Tandemkolben
    • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • An der Reibungskupplung 1 ist der Ausrückhebel 2 schwenkbar gelagert, der einerseits den Ausrücker 3 trägt und andererseits über das Betätigungsorgan 4 mit dem Nehmerzylinder 5 in Wirkverbindung steht. An einer anderen Stelle des Kraftfahrzeuges ist das Kupplungspedal 6 drehbar um einen festen Punkt gelagert, wobei das Kupplungspedal 6 über das Betätigungsorgan 7 mit dem Geberzylinder 8 verbunden ist. Vom Geberzylinder 8 zum Nehmerzylinder 5 verläuft die Leitung 9, welche mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist. Zum Ausrücken der Reibungskupplung 1 wird das Kupplungspedal 6 niedergetreten, wodurch der Kolben im Geberzylinder 8 über das Betätigungsorgan 7 verschoben wird, wobei die somit verdrängte Flüssigkeitsmenge durch die Leitung 9 strömt und den Kolben im Nehmerzylinder 5 verschiebt. Diese Verschiebung wird über das Betätigungselement oder Betätigungsorgan 4 auf den Ausrückhebel 2 übertragen, welcher seinerseits den Ausrücker 3 derart bewegt, dass die Reibungskupplung 1 ausgerückt wird. Zum Einrücken der Reibungskupplung 1 und damit zum Anfahrend des Kraftfahrzeuges wird das Kupplungspedal 6 losgelassen und der gesamte Vorgang spielt sich in umgekehrter Richtung ab.
  • Diese schematische Darstellung einer hydraulischen Kupplungsbetätigungseinrichtung soll zeigen, dass Hydraulikzylinder und Hydrikkolben in den verschiedensten Ausführungsformen benötigt werden. Deren Durchmesser und deren Länge ist immer vom jeweiligen Anwendungsfall abhängig und richtet sich beispielsweise nach der Menge des zu verdrängenden Hydraulikmediums und nach der Art und Vielzahl der im Hydraulikzylinder vorhandenen Anschlüsse.
  • Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, besteht der erfindungsgemäß ausgebildete Hydraulikkolben 10 aus der hohlzylindrischen Wandung 11, in der der Boden 12 über seinen zur Mittelachse 16 parallel verlaufenden Flansch 13 flüssigkeitsdicht ist. Der Boden 12 ist weiter mit der kugelförmigen Ausnehmung 14 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Betätigungseinrichtung versehen. Ist der Kolben 10 bzw. dessen hohlzylindrische Wandung 11 mit Durchbrüchen 15 versehen, die je nach Verschiebestellung des Kolbens 10 Verbindungen zwischen den einzelnen Bestandteilen des Hydrauliksystems herstellen.
  • Insbesondere die Fig. 2 lässt deutlich erkennen, dass bei gleichem Durchmesser eine Reihe von Hydraulikkolben 10 herstellbar ist, die sich in verschiedenen Parametern unterscheiden. Dies kann beispielsweise über ihre axiale Länge X realisiert sein, die je nach Anwendungsfall unterschiedliche Werte annehmen kann. Das Gleiche trifft für die Anordnung des Bodens 12 in der hohlzylindrischen Wandung 11 zu, dass heißt der axiale Abstand Y des Bodens 12 von einer Stirnseite der hohlzylindrischen Wandung 11 kann verschiedene Werte annehmen. Das Gleiche trifft für die Anordnung der radialen Durchbrüche 15 in der hohlzylindrischen Wandung 11 zu. Deren axialer Abstand Z von einer Stirnseite der hohlzylindrischen Wandung 11 kann unterschiedliche Werte annehmen, dass heißt die Durchbrüche 15 können an jeder Stelle der hohlzylindrischen Wandung 11 angeordnet sein.
  • Der in Fig. 4 gezeigte Tandemkolben besteht aus den beiden Teilkolben 10 und 17, die durch eine zwischen ihnen angeordnete Feder 18 vorgespannt sind. Der gemäß dem zweiten unabhängigen Anspruch 6 ausgebildete linksseitige Kolben 17 besteht aus den beiden spanlos geformten Hülsen 19, 20, die mit ihren Böden 21, 22 aneinanderliegen und durch Schweißen aneinander fixiert sind. Beide Hülsen 19, 20 weisen die axiale Länge A, B auf, durch deren Variation eine Reihe von Kolben 17 herstellbar ist, die bei gleichem Durchmes- ser unterschiedliche axiale Ausdehnungen und unterschiedliche axiale Lagen der sich berührenden Böden 21, 22 realisieren. Bezugszeichen 1 Reibungskupplung
    2 Ausrückhebel
    3 Ausrücker
    4 Betätigungsorgan
    5 Nehmerzylinder
    6 Kupplungspedal
    7 Betätigungsorgan
    8 Geberzylinder
    9 Leitung
    10 Kolben
    11 hohlzylindrische Wandung
    12 Boden
    13 Flansch
    14 Ausnehmung
    15 Durchbruch
    16 Mittelachse
    A, B, X axiale Länge
    Y axialer Abstand
    Z axialer Abstand
    D Durchmesser
    17 Kolben
    18 Feder
    19 Hülse
    20 Hülse
    21 Boden
    22 Boden

Claims (6)

1. Reihe von Kolben für Zylinder von hydraulischen Anlagen, insbesondere für hydraulische Brems- und Kupplungssysteme für Kraftfahrzeuge, wobei die Zylinder aus einem Gehäuse mit einer Aufnahmebohrung und dem darin axial verschiebaren Kolben bestehen, der auf wenigstens einer Stirnseite mit einer hydraulischen Flüssigkeit beaufschlagt und gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (10) aus wenigstens zwei spanlos geformten Teilen, nämlich einer hohlzylindrischen Wandung (11) und einem diese verschließenden Boden (12) gebildet ist, wobei die hohlzylindrische Wandung (11) eine unterschiedliche axiale Länge X aufweist und der Boden (12) innerhalb der hohlzylindrischen Wandung (11) an unterschiedlichen axialen Abständen Y mit dieser flüssigkeitsdicht verbunden ist.
2. Kolben (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (12) mit der hohlzylindrischen Wandung (11) durch Schweißen, Kleben oder mit Hilfe eines Preßverbandes verbunden ist.
3. Kolben (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (12) mit einer Ausnehmung (14) zur Aufnahme eines Betätigungsorgans versehen ist.
4. Kolben (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hohlzylindrische Wandung (11) mit Durchbrüchen (15) versehen ist, die an unterschiedlichen Stellen Z von deren axialen Länge X angeordnet sind.
5. Kolben (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einer Korrosionsschutzschicht oder einer Gleitschicht versehen ist.
6. Reihe von Koben für Zylinder von hydraulischen Anlagen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (17) aus zwei spanlos geformten Hülsen (19, 20) gebildet ist, die über ihre Böden (21, 22) miteinander verbunden sind, wobei die Hülsen (19, 20) eine unterschiedliche axiale Länge (A, B) aufweisen.
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