DE102011080924A1

DE102011080924A1 - Geberzylinder

Info

Publication number: DE102011080924A1
Application number: DE201110080924
Authority: DE
Inventors: Michael Ruopp
Original assignee: Gustav Magenwirth GmbH and Co KG
Current assignee: Gustav Magenwirth GmbH and Co KG
Priority date: 2010-08-16
Filing date: 2011-08-12
Publication date: 2012-02-16

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Geberzylinder für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung, umfassend ein Zylindergehäuse mit einer Kolbenbohrung, einen in der Kolbenbohrung angeordneten Kolben (16) mit einer einer Zylinderkammer zugewandten Stirnseite (46) und mit mindestens einer von einer Kolbenmantelfläche (70) durch eine Kolbenwand (104) zu der Zylinderkammer führenden Nachlauföffnung (102), die in einer Druckausgleichsstellung des Kolbens (16) an einen Nachlaufraum angrenzt, so dass in der Druckausgleichstellung Hydraulikmedium vom Nachlaufraum in die Zylinderkammer nachlaufen kann, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Kolben (16) ein die Zylinderkammer begrenzendes inneres Dichtelement angeordnet ist, und der Nachlaufraum zwischen dem Dichtelement und der Kolbenmantelfläche auf einer der Zylinderkammer abgewandten Seite einer Dichtlippe des Dichtelements angeordnet ist und die mindestens eine Nachlauföffnung (102) in der Druckausgleichstellung einer den Nachlaufraum begrenzenden Innenfläche des Dichtelements gegenüberliegend angeordnet ist, wobei die mindestens eine Nachlauföffnung (102) in Richtung der Hauptachse des Kolbens (16) eine größere Abmessung als in Umfangsrichtung des Kolbens (16) aufweist, und/oder die mindestens eine Nachlauföffnung (102) die Form einer Nut (103) aufweist, die zumindest teilweise entlang der Kolbenmantelfläche (70) verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft einen Geberzylinder für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung, umfassend ein Zylindergehäuse mit einer Kolbenbohrung und einen in der Kolbenbohrung angeordneten Kolben, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Kolben ein die Zylinderkammer begrenzendes inneres Dichtelement angeordnet ist. Geberzylinder der eingangs genannten Art werden beispielsweise zur hydraulischen Betätigung von Bremsanlagen oder Kupplungen von Fahrzeugen verwendet.
Aus der WO 2010/076197 A1 ist ein solcher Geberzylinder bekannt. Bei diesem Geberzylinder wird der auftretende Leerhub reduziert, indem der Nachlaufraum zwischen dem Dichtelement und der Kolbenmantelfläche auf einer der Zylinderkammer abgewandten Seite einer Dichtlippe des Dichtelements angeordnet ist und die Nachlauföffnung in einer Druckausgleichstellung einer den Nachlaufraum begrenzenden Innenfläche des Dichtelements gegenüberliegend angeordnet ist. Nachteilig könnte bei diesem bekannten Geberzylinder sein, dass die automatische Entlüftung unter bestimmten Umständen eventuell eingeschränkt ist bzw. bei ungünstigen Betriebszuständen Umgebungsluft in das Hydrauliksystem gelangen kann.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Hydrauliksystem besser frei von Gaseinschlüssen zu halten.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Geberzylinder gemäß einem der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung wird ein Geberzylinder für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung angegeben, umfassend ein Zylindergehäuse mit einer Kolbenbohrung, einen in der Kolbenbohrung angeordneten Kolben mit einer einer Zylinderkammer zugewandten Stirnseite und mit mindestens einer von einer Kolbenmantelfläche durch eine Kolbenwand zu der Zylinderkammer führenden Nachlauföffnung, die in einer Druckausgleichsstellung des Kolbens an einen Nachlaufraum angrenzt, so dass in der Druckausgleichstellung Hydraulikmedium vom Nachlaufraum in die Zylinderkammer nachlaufen kann, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Kolben ein die Zylinderkammer begrenzendes inneres Dichtelement angeordnet ist, und der Nachlaufraum zwischen dem Dichtelement und der Kolbenmantelfläche auf einer der Zylinderkammer abgewandten Seite einer Dichtlippe des Dichtelements angeordnet ist und die mindestens eine Nachlauföffnung in der Druckausgleichstellung einer den Nachlaufraum begrenzenden Innenfläche des Dichtelements gegenüberliegend angeordnet ist, wobei die mindestens eine Nachlauföffnung in Richtung der Hauptachse des Kolbens eine größere Abmessung als in Umfangsrichtung des Kolbens aufweist, und/oder die mindestens eine Nachlauföffnung die Form einer Nut aufweist, die zumindest teilweise entlang der Kolbenmantelfläche verläuft.
Durch diese Ausbildung des Geberzylinders ergibt sich der Vorteil, dass das System besser selbst entlüftet wird, weil gegenüber dem Stand der Technik, insbesondere in dem oberen Bereich, in dem sich die Luft sammelt, ein hinreichend großer Querschnitt vorgesehen werden kann.
Erfindungsgemäß kann die Nut bis zur Stirnseite des Kolbens verlaufen.
Erfindungsgemäß kann die zumindest eine Nachlauföffnung eine in der Stirnseite und/oder in einer stirnseitigen Ausnehmung des Kolbens ausgebildete Öffnung aufweisen, die mit der Nut in Fluidverbindung steht und/oder in die Nut übergeht.
Erfindungsgemäß kann der Kolben aus einem Duroplast und/oder einem Thermoplast gefertigt sein und/oder kann die zumindest eine Nachlauföffnung beim Urformen des Kolbens ausgebildet werden.
Erfindungsgemäß kann das Dichtelement zur Bildung des Nachlaufraums im Abstand von der Kolbenmantelfläche verlaufende Innenflächenbereiche aufweisen.
Erfindungsgemäß kann das Verhältnis der Kolbenlänge zum Kolbendurchmesser etwa 1,5:1 bis etwa 2,5:1 betragen.
Erfindungsgemäß kann die Außenkontur des Kolbens eine Verdrehsicherung aufweisen, welche in einer komplementär geformten Führung der Kolbenbohrung aufgenommen ist.
Gemäß der Erfindung wird auch ein Geberzylinder für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung angegeben, der vorzugsweise auch die oben genannten Merkmale betreffend die verbesserte Entlüftung des hydraulischen Systems aufweist, umfassend ein Zylindergehäuse mit einer Kolbenbohrung, die einen inneren Bohrungsabschnitt und einen äußeren Bohrungsabschnitt aufweist, und einen in der Kolbenbohrung angeordneten Kolben, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Kolben ein die Zylinderkammer begrenzendes inneres Dichtelement angeordnet ist, wobei der Kolben einen inneren Kolbenabschnitt, welcher hinsichtlich seines Durchmessers dem inneren Bohrungsabschnitt angepasst ist, einen äußeren Kolbenabschnitt, welcher in dem äußeren Bohrungsabschnitt geführt und an dessen Durchmesser angepasst ist, und einen Längsabschnitt aufweist, in dem ein äußeres Dichtelement angeordnet ist, das zumindest eine erste Dichtlippe und gegebenenfalls eine zweite Dichtlippe aufweist, die an der Kolbenbohrung anliegen, wobei das äußere Dichtelement zumindest eine dritte Dichtlippe aufweist, die an dem Kolben neben dem Längsabschnitt anliegt.
Durch das Vorsehen einer dritten Dichtlippe an dem äußeren Dichtelement, die sich an dem Kolben neben dem das äußere Dichtelement aufnehmenden Längsabschnitt befindet, ergibt sich eine bessere Abdichtung zwischen Kolben und äußerem Dichtelement, wodurch weniger Luft in das System eingetragen wird.
Erfindungsgemäß kann der Kolben zwischen dem äußeren Kolbenabschnitt und dem Längsabschnitt eine Anlagefläche aufweisen, an der die dritte Dichtlippe anliegt.
Alternativ oder zusätzlich kann an der der Zylinderkammer abgewandten Seite des äußeren Kolbenabschnitts eine umlaufende Nut vorhanden sein, in welche die dritte Dichtlippe des äußeren Dichtelements eingreift.
Erfindungsgemäß können die erste Dichtlippe und die zweite Dichtlippe einen Winkel (α) einschließen und in etwa symmetrisch zur Flächennormalen der Kolbenmantelfläche verlaufen.
Erfindungsgemäß kann das äußere Dichtelement einen Basiskörper aufweisen, der aus einem Material ausgebildet ist, das eine geringere Elastizität als die Dichtlippen aufweist, wobei der Basiskörper vorzugsweise Aluminium und/oder ein anderes geeignetes Material enthält. Das Dichtungsmaterial des äußeren Dichtungselements ist dabei vorzugsweise auf den Basiskörper aufvulkanisiert.
Erfindungsgemäß kann das äußere Dichtelement durch Kleben und/oder Vulkanisieren an dem Längsabschnitt bzw. Nutgrund befestigt sein. Bei diesen Ausführungen kann die dritte Dichtlippe entfallen.
Erfindungsgemäß kann zumindest der äußere Kolbenabschnitt und der innere Kolbenabschnitt durch Kleben und/oder Schweißen und/oder Pressen miteinander verbunden sind. Diese mehrteilige Ausführung des Kolbens ist insbesondere vorteilhaft in Verbindung mit den Ausführungen, bei denen das äußere Dichtelement durch Kleben und/oder Vulkanisieren an dem Längsabschnitt bzw. Nutgrund befestigt ist, weil dadurch eine leichtere Montage ermöglicht wird.
Die Erfindung betrifft insbesondere auch ein hydraulisches Bremssystem, insbesondere für ein Zweirad, und/oder Motorrad und/oder Fahrrad, mit einem erfindungsgemäßen Geberzylinder.
Erfindungsgemäß wird auch ein Geberzylinder für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung angegeben, umfassend ein Zylindergehäuse mit einer Kolbenbohrung, einen in der Kolbenbohrung angeordneten Kolben mit einer einer Zylinderkammer zugewandten Stirnseite und mit mindestens einer von einer Kolbenmantelfläche durch eine Kolbenwand zu der Zylinderkammer führenden Nachlauföffnung, die in einer Druckausgleichsstellung des Kolbens an einen Nachlaufraum angrenzt, so dass in der Druckausgleichstellung Hydraulikmedium vom Nachlaufraum in die Zylinderkammer nachlaufen kann, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Kolben ein die Zylinderkammer begrenzendes inneres Dichtelement angeordnet ist, und der Nachlaufraum zwischen dem Dichtelement und der Kolbenmantelfläche auf einer der Zylinderkammer abgewandten Seite einer Dichtlippe des Dichtelements angeordnet ist und die mindestens eine Nachlauföffnung in der Druckausgleichstellung einer den Nachlaufraum begrenzenden Innenfläche des Dichtelements gegenüberliegend angeordnet ist, wobei zumindest eine Nachlauföffnung die Form einer Nut aufweist, welche in die Kolbenmantelfläche eingebracht ist und bis zur Stirnseite des Kolbens reicht.
Weiterhin besteht die Lösung der Aufgabe in einem Geberzylinder für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung, umfassend ein Zylindergehäuse mit einer Kolbenbohrung und einen in der Kolbenbohrung angeordneten Kolben, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Kolben ein die Zylinderkammer begrenzendes inneres Dichtelement angeordnet ist, wobei der Kolben einen inneren Kolbenabschnitt aufweist, welcher hinsichtlich seines Durchmessers einem inneren Bohrungsabschnitt angepasst ist und einen äußeren Kolbenabschnitt, welcher in einem äußeren Bohrungsabschnitt geführt und an dessen Durchmesser angepasst ist, wobei das innere Dichtelement am inneren Kolbenabschnitt anliegt und an einem dem äußeren Kolbenabschnitt benachbarten Längsabschnitt ein äußeres Dichtelement angeordnet ist, welches eine erste Dichtlippe und eine zweite Dichtlippe und eine dritte Dichtlippe aufweist, wobei die erste Dichtlippe und die zweite Dichtlippe einen Winkel einschließen und in etwa symmetrisch zur Flächennormalen der Kolbenmantelfläche verlaufen, und die dritte Dichtlippe an zumindest einem Teil der Kolbenmantelfläche anliegt.
Weiterhin besteht die Lösung der Aufgabe in einem hydraulischen Bremssystem mit einem solchen Geberzylinder.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, in einer Ausführungsform einen bekannten Geberzylinder so weiter zu entwickeln, dass zum Übertritt des Hydraulikmediums von der Zylinderkammer zum Nachlaufraum in der Druckausgleichsstellung des Kolbens ein vergrößerter Querschnitt der Nachlauföffnung zur Verfügung steht. Dieser erlaubt den Übertritt von Gasblasen von der Zylinderkammer in den Nachlaufraum und von diesem in einen daran angeschlossenen Vorratsbehälter. Somit können Gasblasen aus dem Hydrauliksystem entfernt und die Zuverlässigkeit des Systems gesteigert werden. Da die Nachlauföffnung primär entlang der Längsersteckung des Kolbens vergrößert ist, wird ein übermäßiger Verschleiß des Dichtelementes trotz vergrößertem Querschnitt der Nachlauföffnung vermieden.
Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, in einer Ausführungsform einen bekannten Geberzylinder so weiter zu entwickeln, dass ein äußeres Dichtelement am Kolben vorhanden ist, welches eine erste Dichtlippe und eine zweite Dichtlippe und eine dritte Dichtlippe aufweist, wobei die erste Dichtlippe und die zweite Dichtlippe einen Winkel einschließen und in etwa symmetrisch zur Flächennormalen der Kolbenmantelfläche verlaufen, und die dritte Dichtlippe an zumindest einem Teil der Kolbenmantelfläche anliegt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das äußere Dichtelement sowohl beim Einfahren als auch beim Ausfahren des Kolbens aus dem Zylinder einen dichtenden Abschluss zur umgebenden Atmosphäre ermöglicht, so dass das Ansaugen von Umgebungsluft vermieden oder zumindest reduziert wird.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Kolben aus einem Duroplast oder einem Thermoplast gefertigt sein und die zumindest eine Nut beim Urformen des Kolbens eingebracht werden. Eine solche Ausführungsform ermöglicht eine kostengünstige und zuverlässige Herstellung des vorgeschlagenen Geberzylinders. Ein solchermaßen hergestellter Geberzylinder kann eine gleichmäßig hohe Oberflächengüte und eine weitgehend gratfreie Ausführung der Nachlauföffnungen aufweisen, ohne dass es einer aufwändigen Nachbearbeitung bedarf.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Dichtelement zur Bildung des Nachlaufraums im Abstand von der Kolbenmantelfläche verlaufende Innenflächenbereiche aufweisen. Derartig ausgebildete Innenflächenbereiche erlauben einen hinreichend großen Nachlaufraum, bzw. ein hinreichend großes Volumen des Nachlaufraums. Daneben kann das Dichtelement in an sich bekannter Weise Überströmkanäle aufweisen, mittels welcher der Nachlaufraum aus einem Ausgleichsbehälter mit Hydraulikmedium gefüllt bzw. entleert wird.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Verhältnis der Kolbenlänge zum Kolbendurchmesser etwa 1,5:1 bis etwa 2,5:1 betragen. Beispielsweise kann der Kolben einen Durchmesser von etwa 10 mm bis etwa 20 mm und eine Länge von etwa 15 mm bis etwa 50 mm aufweisen. Diese Abmaße erlauben einerseits das Erzeugen bzw. Übertragen einer hinreichenden Kraft mit dem vorgeschlagenen Geberzylinder und andrerseits einen hinreichend kleinen Leerweg, so dass die Bedienbarkeit verbessert ist.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Außenkontur des Kolbens eine Verdrehsicherung aufweisen, welche in einer komplementär geformten Führung der Kolbenbohrung aufgenommen ist. Eine solche Ausführungsform kann insbesondere dann eingesetzt werden, wenn zumindest eine Nachlauföffnung an einer vorgebbaren radialen Position angeordnet werden soll. Als Verdrehsicherung kann eine nicht rotationssymmetrische Form des Kolbens eingesetzt werden, welcher in einer komplementär geformten Bohrung des Zylinders gleitet. Beispielsweise kann an der Mantelfläche des Kolbens ein Führungselement vorgesehen sein oder der Kolben kann eine von der Kreisform abweichende Außenkontur aufweisen, beispielsweise die Form einer Ellipse oder eine polygonalen Form.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Kolben weiterhin einen äußeren Kolbenabschnitt aufweisen, mit welchem der Kolben in einem äußeren Bohrungsabschnitt geführt ist, wobei an einem dem äußeren Kolbenabschnitt benachbarten Längsabschnitt ein äußeres Dichtelement angeordnet ist, welches eine erste Dichtlippe und eine zweite Dichtlippe und eine dritte Dichtlippe aufweist, wobei die erste Dichtlippe und die zweite Dichtlippe einen Winkel einschließen und in etwa symmetrisch zur Flächennormalen der Kolbenmantelfläche verlaufen, und die dritte Dichtlippe an zumindest einem Teil der Kolbenmantelfläche anliegt. Dadurch dichtet je nach der Richtung des anliegenden Druckgefälles entweder die erste oder die zweite Dichtlippe den Kolben gegen die Zylinderwand ab. Die dritte Dichtlippe dichtet zwischen dem Dichtelement und dem Kolben. Durch eine solche Ausgestaltung des äußeren Dichtelementes kann das Ansaugen von Umgebungsluft verhindert werden.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann an der der Zylinderkammer abgewandten Seite des äußeren Kolbenabschnitts eine umlaufende Nut vorhanden sein, in welche die dritte Dichtlippe des äußeren Dichtelements eingreift. Dies führt zu einer weiter verbesserten Dichtigkeit zwischen der Kolbenmantelfläche und dem Dichtelement, so dass die Gefahr des Lufteintritts in das Hydrauliksystem weiter minimiert wird.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das äußere Dichtelement einen Basiskörper aus Aluminium aufweisen. Dieser kann in besonders einfacher Weise durch Aufschieben, Klemmen, Kleben oder Pressen am Kolben montiert werden. Neben einer vereinfachten Montage kann das Dichtelement gemäß dieser Ausführungsform eine verbesserte mechanische Stabilität und/oder eine größere Haltbarkeit aufweisen.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das äußere Dichtelement durch Kleben und/oder Vulkanisieren an dem Längsabschnitt befestigt sein. Dadurch wird die Leckrate zwischen Dichtelement und Kolben verringert, so dass in einigen Ausführungsformen der Erfindung die dritte Dichtlippe des Dichtelementes auch entfallen kann.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann zumindest der äußere Kolbenabschnitt und der innere Kolbenabschnitt durch Kleben und/oder Schweißen und/oder Pressen miteinander verbunden sein. Dies erleichtert die Montage des Dichtelementes am Kolben.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Dabei zeigt
1 einen Querschnitt durch einen Geberzylinder gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 einen Querschnitt durch ein inneres Dichtelement;
3 einen Querschnitt durch einen Kolben eines Geberzylinders gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
4 eine dreidimensionale Darstellung des Kolbens gemäß 3;
5 einen Querschnitt durch einen Kolben gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
6 einen Querschnitt durch einen Kolben gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
7 einen Querschnitt durch einen Kolben gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
8 einen Querschnitt durch einen Kolben eines Geberzylinders gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
9 einen Querschnitt durch einen Kolben eines Geberzylinders gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
10 eine Detailansicht des in 1 dargestellten Querschnitts.
11 eine Ansicht eines Kolbens eines Geberzylinders gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
12 eine Ansicht eines Kolbens eines Geberzylinders gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
13 eine Ansicht eines Kolbens eines Geberzylinders gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
14 eine Ansicht eines Kolbens eines Geberzylinders gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Ein in 1, 2 und 10 dargestelltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Geberzylinders 10 umfasst ein als Ganzes mit 12 bezeichnetes Zylindergehäuse, in welchem eine als Ganzes mit 14 bezeichnete Kolbenbohrung vorgesehen ist.
In der Kolbenbohrung 14 ist ein insgesamt mit 16 bezeichneter Kolben angeordnet, wobei mittels des Kolbens 16 in einer von dem Kolben 16 und der Kolbenbohrung 14 begrenzten Zylinderkammer 18 ein in dieser angeordnetes Hydraulikmedium unter Druck gesetzt werden kann.
Hierzu ist in dem Gehäuse 12 ein in die Zylinderkammer 18 auf einer dem Kolben 16 abgewandten Seite mündender Hydraulikanschluss 20 vorgesehen, über welchen ein Hydrauliksystem 22 an die Zylinderkammer 18 anschließbar ist, um über das Hydrauliksystem 22 beispielsweise ein nicht näher dargestelltes Kupplungs- oder Bremssystem mit dem unter Druck stehendem Hydraulikmedium zu beaufschlagen.
Die Kolbenbohrung 14 kann vorzugsweise als Stufenbohrung ausgeführt sein und im Bereich der Zylinderkammer 18 einen inneren Bohrungsabschnitt 24 aufweisen, welcher gegenüber einem äußeren Bohrungsabschnitt 26 einen reduzierten Durchmesser hat, wobei der äußere Bohrungsabschnitt 26 mit einer Stufe 28 in den inneren Bohrungsabschnitt 24 übergeht. Der äußere Bohrungsabschnitt 26 erstreckt sich bis zu einer äußeren Öffnung 30, über welche der Kolben 16 in die Kolbenbohrung 14 einführbar ist.
Der Kolben 16 weist seinerseits einen inneren Kolbenabschnitt 36 auf, welcher hinsichtlich seines Durchmessers dem inneren Bohrungsabschnitt 24 angepasst ist und einen äußeren Kolbenabschnitt 38, welcher in dem äußeren Bohrungsabschnitt 26 geführt und an dessen Durchmesser angepasst ist. Der Kolben 16 ist insgesamt durch eine als Ganzes mit 40 bezeichnete Druckfeder beaufschlagt, welche in einer Ausführungsform der Erfindung sich einerseits an einem Endbereich 42 des inneren Bohrungsabschnitts 24 abstützt und andererseits an einer im Kolben 16 vorgesehenen Stützfläche 44, welche eine von einer inneren Stirnseite 46 des Kolbens 16, in den inneren Kolbenabschnitt 36 sacklochähnlich eindringende Ausnehmung 48 begrenzt, in welcher die Druckfeder 40 mit ihrem in den inneren Kolbenabschnitt 36 eindringenden Abschnitt geführt ist.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Druckfeder auch im äußeren Bohrungsabschnitt 26 angeordnet sein, so dass diese sich einerseits an der Stufe 28 des äußeren Bohrungsabschnitts 26 abstützt und andererseits an der Stirnseite des einen äußeren Kolbenabschnitts 38. In diesem Fall kann die in den inneren Kolbenabschnitt 36 sacklochähnlich eindringende Ausnehmung 48 entfallen, so dass der Totraum im Geberzylinder, in welchem sich unerwünschte Gasblasen ansammeln können, reduziert sein kann.
Die Druckfeder 40 beaufschlagt somit den Kolben 16 stets in Richtung einer ein maximales Volumen der Zylinderkammer 18 definierenden Druckausgleichsstellung, in welcher der Kolben 16 mit einer äußeren Stirnseite 52 an einem Anschlagelement 54 anliegt.
Zur Abdichtung der Zylinderkammer 18 ist ein als Ganzes mit 60 bezeichnetes Dichtelement vorgesehen, welches in einer Aufnahmenut 62 des Gehäuses 12 angeordnet ist. Dabei ist das Dichtelement 60 so angeordnet, dass dieses bei in der Druckausgleichsstellung stehendem Kolben 16 an einer rotationssymmetrischen und zylindrischen und über eine Länge des Kolbens 16 querschnittsinvariante Kolbenmantelfläche 70 in einem nahe der inneren Stirnseite 46 liegenden vorderen Bereich 72 dichtend anliegt.
Das Dichtelement 60 umfasst seinerseits, wie insbesondere in 2 dargestellt, einen ringförmigen Basiskörper 74, von welchem ausgehend sich eine radial außen liegende Stützlippe 76 erstreckt, wobei die Stützlippe 76 sowie der Basiskörper 74 mit Außenflächen 66 in dem Nutgrund 68 anliegen und durch diesen abgestützt sind.
Ferner erstreckt sich ausgehend von dem Basiskörper 74 vorzugsweise in einem spitzen Winkel γ zur Stützlippe 76 eine Dichtlippe 78, welche mit einer dem Kolben 16 zugewandten Dichtfläche 80 bei in der Drehausgleichsstellung stehendem Kolben 16 an dem vorderen Bereich 72 der Kolbenmantelfläche 70 anliegt und mit dieser dichtend abschließt.
Zur Illustration des Aufbaus des ringförmigen Dichtelements 60 ist dieses nochmals im Einzelnen in der 2 dargestellt.
In einigen Ausführungsformen können die Stützlippe 76 und die Dichtlippe 78 eine V-förmige Ausrichtung relativ zueinander haben, so dass sie sich im nicht eingebauten Zustand ungefähr in einem ersten Winkel γ ausgehend von dem Basiskörper 74 erstrecken, wobei im eingebauten Zustand die Stützlippe 76 durch das Anliegen am Nutgrund 68 in Richtung der Dichtlippe 78 deformiert ist und die Dichtlippe 78 durch das Anliegen an der Kolbenmantelfläche 70 in Richtung der Stützlippe 76 deformiert ist, so dass ein zweiter Winkel γ' zwischen der Stützlippe 76 und der Dichtlippe 78 im eingebauten Zustand kleiner ist als der erste Winkel γ im nicht eingebauten Zustand des Dichtelements 60.
Bei dem eingebauten Dichtelement 60 erhebt sich der Basiskörper 74 über dem Nutgrund 68 so weit, dass zwischen dem Nutgrund 68 abgewandten und dem Kolben 16 zugewandten Innenflächenbereich 82 des Dichtelements 60, insbesondere des Basiskörpers 74, und der Kolbenmantelfläche 70 ein Nachlaufraum 84 gebildet wird, der sich im Bereich der Aufnahmenut 62 von der der Zylinderkammer 18 abgewandten Nutwand 67 in Richtung der Zylinderkammer 18 bis zu einer von den Innenflächenbereichen 82 umfassten ringförmigen Eintiefung 88 im Dichtelement 60 erstreckt, welche in einem Fußbereich der Stützlippe 76 und ungefähr zwischen dem Fußbereich der Stützlippe 76 und dem Basiskörper 74 auf einer der Kolbenmantelfläche 70 zugewandten Seite angeordnet ist und welche ringförmig um den Kolben 16 umläuft.
Zu dieser Eintiefung 88 können noch zusätzliche von den Innenflächenbereichen 82 umfasste Überströmkanäle 90 führen, die sich ausgehend von der ringförmigen Eintiefung 88 in Richtung der Nutwand 67 erstrecken.
Die Überströmkanäle 90 dienen dazu, im Bereich des Nachlaufraums 84 einen vergrößerten Strömungsquerschnitt für zu der Eintiefung 88 fließendes Hydraulikmedium zur Verfügung zu stellen.
Das Hydraulikmedium tritt, wie in 1 dargestellt, in den Nachlaufraum 84 durch einen Zufuhrspalt 92 ein, welcher sich in einem Wandabschnitt 93 des inneren Bohrungsabschnitts 24 ausgehend von der Nutwand 67 in Richtung von der Zylinderkammer 18 weg erstreckt bis zu einem Zufuhrkanal 94, welcher eine der Kolbenmantelfläche 70 zugewandte Zufuhröffnung 96 aufweist sowie eine Eintrittsöffnung 98, über welche einem Hydraulikanschluss 100 bei Umgebungsdruck zur Verfügung gestelltes Hydraulikmedium in den Zufuhrkanal 94 eintreten kann.
Das Hydraulikmedium durchströmt dabei den Zufuhrkanal 94 und tritt aus diesem aus seiner Zufuhröffnung 96 aus, die an die Kolbenmantelfläche 70 angrenzt und strömt von dieser Zufuhröffnung 96 über den Zufuhrspalt 92 zum Nachlaufraum 84. In einigen Ausführungsformen kann der Zufuhrspalt 92 so ausgebildet sein, dass dieser sich ausgehend von einem die Zufuhröffnung 96 angrenzenden Bereich zum Nachlaufraum 84 hin erweitert, wie in 6 dargestellt.
Um die Möglichkeit zu eröffnen, dass sich in der Druckausgleichstellung des Kolbens 16 ein durch Verlust von Hydraulikmedium im Hydrauliksystem 22 in der Zylinderkammer 18 auftretender Unterdruck durch nachlaufendes Hydraulikmedium ausgleichen kann, ist der Kolben 16 in seinem inneren Kolbenabschnitt 36 mit zumindest einer Nachlauföffnung 102 versehen, die eine zwischen der Kolbenmantelfläche 70 und der Ausnehmung 48 liegende Kolbenwand 104 durchsetzt und somit die Möglichkeit eröffnet, dass durch diese Nachlauföffnungen 102 Hydraulikmedium von dem Nachlaufraum 84 in die Zylinderkammer 18 eintreten kann. Zumindest eine Nachlauföffnung 102 ist in Form einer Nut 103 ausgeführt, welche in die Kolbenwand 104 eingebracht ist und von der Nachlauföffnung 102 zur Stirnseite 46 des Kolbens 16 verläuft. Somit kann das Hydraulikmedium von der Zylinderkammer 18 über die Stirnseite 46 in die Nut 103 eintreten und dann von dieser in den Nachlaufraum übertreten, wie in 3 und 4 dargestellt. In gleicher Weise können Gaseinschlüsse im Hydraulikmedium, beispielsweise Luftblasen, aus der Zylinderkammer 18 in den Nachlaufraum übertreten und von dort über den Kanal 94 in einen Ausgleichsbehälter gelangen, welcher am Anschluss 100 angebracht ist. Das über diesen Weg aus der Zylinderkammer entfernte Volumen kann dann über den umgekehrten Weg mit Hydraulikmedium aus dem Ausgleichsbehälter über den Anschluss 100 aufgefüllt werden.
Die Nachlauföffnungen 102, die vorzugsweise über den Umfang des inneren Kolbenabschnitts 36 verteilt sind, liegen dabei in der Ausgleichsstellung des Kolbens 16 so, dass diese im Bereich der Eintiefung 88 des Dichtelements 60 in den Nachlaufraum 84 münden, so dass das über den Zufuhrkanal 94 zuströmende Hydraulikmedium durch die Zufuhröffnung 96 und den Zufuhrspalt 92 in den Nachlaufraum 84 eintritt, von dort durch die Überströmkanäle 90 in die Eintiefung 88 strömt und von dieser, da diese um den gesamten Kolben 16 umlaufend ausgebildet ist, in die Nachlauföffnungen 102 eintreten und in die Zylinderkammer 18 strömen kann.
Von dem Hydraulikanschluss 100 führt ferner noch ein Kanal 110 zu einem Hydraulikraum 112 der auf einer der Zylinderkammer 18 abgewandten Seite des inneren Dichtelements 60 liegt und mit Hydraulikmedium gefüllt ist, so dass von einer der Zylinderkammer 18 abgewandten Seite des inneren Dichtelements keine Luft in die Zylinderkammer 18 eintreten kann, sondern bei einer geringfügigen Leckage lediglich ein Austausch von Hydraulikmedium erfolgt.
Der Hydraulikraum 112 erstreckt sich bis zu dem äußeren Kolbenabschnitt 38, mit welchem der Kolben 16 in dem äußeren Bohrungsabschnitt 26 geführt ist, wobei in dem äußeren Kolbenabschnitt 38 eine umlaufende Nut oder eine Anlagefläche 116 vorgesehen ist, in welcher das äußere Dichtelement 120 sitzt, um eine Abdichtung zwischen dem Hydraulikraum 112 und der an der äußeren Stirnseite 52 des Kolbens 16 angrenzenden Umgebung mit Luft herzustellen.
Das äußere Dichtelement 120 ist dabei mit dem Kolben 16 mitbewegbar, so dass die Dichtlippen an der Innenfläche 128 entlang gleiten, wobei beim Verschieben des Kolbens 16 in Richtung der Zylinderkammer 18 der Hydraulikraum 112 verkleinert wird und bei einer Bewegung in Richtung von der Zylinderkammer 18 weg vergrößert wird.
Zum Aufbau eines Drucks in der Zylinderkammer 18 wird eine Kraft auf den Kolben 16 in Richtung der Zylinderkammer 18 ausgeübt, so dass sich dieser in Richtung der Zylinderkammer 18 bewegt, wobei die Nachlauföffnungen 102 bei der Bewegung des Kolbens 16 ebenfalls in Richtung der Zylinderkammer 18 wandern und dabei eine Verschlussstellung erreichen, in welcher die Dichtlippe 78 die Nachlauföffnungen 102 mit ihrer Dichtfläche 80 verschließt, so dass ab Erreichen dieser Verschlussstellung der Nachlaufraum 84 und die Zylinderkammer 18 von einander getrennt sind.
Bei weiterer Kraftausübung auf den Kolben 16 wandern die Nachlauföffnungen 102 in eine Stellung, in welcher diese von der Innenfläche 64 überdeckt und somit funktionsunfähig sind.
Bei nachlassender Kraftausübung auf den Kolben 16 wandert dieser aufgrund der Wirkung der Kraft der Druckfeder 40 wieder in Richtung der Druckausgleichsstellung, wobei die Nachlauföffnungen 102 unter der Dichtfläche 80 der Dichtlippe 78 hindurch laufen, bis sie wieder in einer mit dem Nachlaufraum 84 in Verbindung stehenden Druckausgleichsstellung stehen, in welcher die Nachlauföffnungen 102 eine Verbindung zwischen dem Nachlaufraum 84 und der Zylinderkammer 18 herstellen, um Hydraulikmedium in die Zylinderkammer 18 zum Druckausgleich nachströmen zu lassen.
3 zeigt einen Querschnitt durch einen Kolben gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. In 4 ist dieser Kolben in einer dreidimensionalen Darstellung gezeigt. Der Kolben gemäß 3 ist einstückig hergestellt, beispielsweise als Drehteil oder als Gussteil. Ein Gussteil kann als Spritzgussteil in einem an sich bekannten Spritzgießverfahren hergestellt sein. In einigen Ausführungsformen der Erfindung besteht der Kolben aus einem Metall oder einer Legierung oder aus einem Thermoplast oder einem Duroplast. Der Kolben 16 weist eine Stirnseite 46 auf, in welche ein optionales Sackloch 48 zur Aufnahme der Druckfeder 40 eingebracht ist. In den inneren Kolbenabschnitt 36 ist zumindest eine Nut 103 eingebracht, welche eine von der Kolbenmantelfläche 70 ausgehende und in der Stirnfläche 46 mündende Nachlauföffnung 102 bildet. Obgleich in 3 nur eine Nut 103 dargestellt ist, kann deren Anzahl auch größer sein. Die Anzahl der Nuten 103 kann gerade oder ungerade sein. Eine Mehrzahl von Nuten 103 kann gleichmäßig oder ungleichmäßig über den Umfang des Kolbens 16 verteilt angeordnet sein.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Durchmesser des inneren Kolbenabschnittes 36 etwa 10 mm bis etwa 20 mm betragen. Die Länge der Nut 103 und damit die Mündung der Nachlauföffnung 102 kann etwa 2,5 mm bis etwa 5 mm von der Stirnfläche 46 in Richtung des äußeren Kolbenabschnittes 38 versetzt angeordnet sein.
Weiterhin zeigt die 3 und 4 einen äußeren Kolbenabschnitt 38, mit welchem der Kolben im äußeren Bohrungsabschnitt 26 geführt ist. An der der Zylinderkammer 18 abgewandten Seite des äußeren Kolbenabschnittes 38 ist eine Nut bzw. eine Anlagefläche 116 angeordnet, welche zur Aufnahme des äußeren Dichtelementes 120 vorgesehen ist. Das äußere Dichtelement 120 wird nachfolgend anhand der 5 bis 7 näher erläutert werden. Um eine verbesserte Abdichtung des Hydraulikraumes 112 gegen die umgebende Atmosphäre zu ermöglichen, weist der äußere Kolbenabschnitt 38 eine umlaufende Nut 114 auf, in welche eine Dichtlippe des äußeren Dichtelementes 120 eingreifen kann.
Weiterhin sind in den 3 und 4 Halteclips 117 erkennbar, welche zur mechanischen Befestigung des äußeren Dichtelementes 120 dienen. Die Befestigung mittels der elastisch verformbaren Halteclips 117 ermöglicht in einigen Ausführungsformen der Erfindung eine einfache Montage und/oder einen einfachen Austausch des äußeren Dichtelementes 120.
Sofern der Kolben 16 als Spritzgussteil gefertigt ist, können die Bohrung 48, die Nut 114, die zumindest eine Nut 103 sowie die Halteclipse 117 bereits beim Urformen des Kolbens in der Spritzgussform angeformt werden. Dies ermöglicht eine rasche und kostengünstige Herstellung des Kolbens, ohne dass es einer spanenden Nachbearbeitung des Kolbens bedarf.
In 5 ist ein Kolben 16 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Kolben 16 weist wieder einen inneren Kolbenabschnitt 36 sowie einen äußeren Kolbenabschnitt 38 auf. Im inneren Kolbenabschnitt 36 kann eine Bohrung 48 angebracht sein, wie im Zusammenhang mit 3 beschrieben. Auf der der Zylinderkammer 18 abgewandten Seite des äußeren Kolbenabschnitts 38 befindet sich eine Anlagefläche bzw. eine Nut 116. Die Nut 116 ist einseitig von einer umlaufenden Anlagefläche 118 begrenzt, welche durch das Material des Kolbens 16 gebildet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite ist die Nut 116 durch Halteclipse 117 begrenzt, wie in 3 und 4 ersichtlich.
Weiterhin zeigt 5 ein Dichtelement 120, welches durch Aufschieben über die Halteclipse 117 auf der Anlagefläche 116 positioniert wurde. Hierzu weist das äußere Dichtelement 120 einen Basiskörper 125 aus einem relativ harten Material auf, welcher das eigentliche Dichtelement aus einem weicheren Material trägt. In einigen Ausführungsformen kann das Dichtelement aus einem Silikon, einem Elastomer oder einem Gummi gebildet sein. Der Basiskörper 125 kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung aus einem Metall oder einer Legierung oder einem Kunststoff gebildet sein. Beispielsweise kann der Basiskörper Aluminium oder eine Aluminiumlegierung enthalten oder daraus bestehen. Das Dichtelement kann auf dem Basiskörper 125 aufvulkanisiert sein oder mittels einer Klebeverbindung auf dem Basiskörper befestigt sein.
Das äußere Dichtelement 120 weist eine erste Dichtlippe 121 sowie eine zweite Dichtlippe 122 auf, welche im unbelasteten Zustand einen Winkel α einschließen und in etwa symmetrisch zur Flächennormalen der Kolbenmantelfläche 70 verlaufen. Wenn der Kolben 16 in die Kolbenbohrung 14 eingesetzt ist, liegt die erste Dichtlippe 121 und die zweite Dichtlippe 122 an der Innenfläche 128 der äußeren Kolbenbohrung an. Durch die eintretende Verformung der ersten Dichtlippe 121 und der zweiten Dichtlippe 122 wird der Winkel α zu einem größeren Winkel α' verformt. In Abhängigkeit der Druckdifferenz, welche entweder die erste Dichtlippe 121 oder die zweite Dichtlippe 122 mit einer Anpresskraft mit einer Komponente in Richtung der Innenfläche 128 beaufschlagt, dichtet entweder die erste oder die zweite Dichtlippe den äußeren Kolbenabschnitt gegen die umgebende Atmosphäre ab, so dass zwischen der Innenfläche 128 und dem äußeren Dichtelement 120 keine Umgebungsluft und damit keine unerwünschten Gaseinschlüsse in den Hydraulikraum 112 eintreten können.
Um gleichzeitig das Eindringen von Umgebungsluft zwischen dem Basiskörper 125 und dem Kolben 16 zu vermeiden, weist das äußere Dichtelement 120 eine dritte Dichtlippe 123 auf, welche an zumindest einem Teil der Kolbenmantelfläche 70 anliegt. Auf diese Weise wird das Austreten von Hydraulikflüssigkeit und/oder das Ansaugen von Umgebungsluft vermieden, so dass das Hydrauliksystem frei von Gaseinschlüssen bleibt.
In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann statt der Befestigung mit Halteclipsen 117 auch eine Klebeverbindung zwischen dem äußeren Dichtelement 120 und der Aufnahmefläche 116 des Kolbens 16 erfolgen. In diesem Fall kann die Klebeverbindung selbst fluiddicht ausgeführt werden, so dass die dritte Dichtlippe 123 in einigen Ausführungsformen der Erfindung auch entfallen kann.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. In 6 ist wiederum der Querschnitt durch einen Kolben 16 dargestellt. Der Kolben 16 weist eine Bohrung 48, eine Stirnseite 46 sowie Nachlauföffnungen 102 auf, wie im Zusammenhang mit 3 beschrieben.
Der Kolben gemäß 6 ist zweiteilig ausgeführt, wobei der innere Kolbenabschnitt 36 einstückig als Dreh- oder Spritzgussteil hergestellt ist. In gleicher Weise ist der äußere Kolbenabschnitt 38 als Dreh- oder Spritzgussteil aus einem Metall, einer Legierung oder einem Kunststoffmaterial gefertigt. Das für den äußeren Kolbenabschnitt 38 verwendete Material kann mit dem für den inneren Kolbenabschnitt 36 verwendeten Material identisch sein oder unterschiedlich.
Der äußere Kolbenabschnitt 38 trägt wiederum ein äußeres Dichtelement 120, wie im Zusammenhang mit 5 beschrieben. Die Befestigung des äußeren Dichtelementes 120 am äußeren Kolbenabschnitt 38 kann durch Kleben und/oder Schweißen und/oder Pressen und/oder durch Aufvulkanisieren erfolgen. Der innere Kolbenabschnitt 36 und der äußere Kolbenabschnitt 38 sind durch eine Presspassung miteinander verbunden.
7 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Kolbens 16 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Ausführungsform gemäß 7 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß 3, wobei in 7 zusätzlich ein äußeres Dichtelement 120 dargestellt ist. Die Befestigung des äußeren Dichtelementes 120 erfolgt wiederum durch Aufschieben des Basiskörpers 125 über die Halteclipse 117, so dass das äußere Dichtelement 120 in der Aufnahmenut 116 durch einen Schiebesitz und die im Kolben 16 angeformten Raststellen gehaltert ist.
Die Ausführungsform gemäß 7 unterscheidet sich von der in 5 dargestellten Ausführungsform durch eine Nut 114, welche im äußeren Kolbenabschnitt 38 eingebracht ist und in welche die dritte Dichtlippe 123 des äußeren Dichtelementes 120 aufgenommen ist. Auf diese Weise kann eine verbesserte Abdichtung zwischen dem Basiskörper 125 und dem Kolben 16 sowohl bei Vorliegen eines Überdruckes als auch eines Unterdruckes im Hydraulikraum 112 ermöglicht werden, so dass das Entstehen von Gaseinschlüssen durch Ansaugen von Umgebungsluft besser verhindert wird.
Die 8, 9, 11, 12, 13 und 14 zeigen weitere Ausführungen eines Kolbens 16 eines erfindungsgemäßen Geberzylinders, die im Wesentlichen dem Kolben 16 gemäß 3 entsprechen. Im Folgenden werden nur die Unterschiede beschrieben und im Übrigen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels von 3 verwiesen.
8 zeigt eine alternative Form der Nachlauföffnung 102 auf, bei welcher die Nut 103 in einem Teilabschnitt von einer Materiallage 105 überdeckt ist, so dass sich der Eindruck einer Bohrung durch die Zylinderwandung 104 ergibt. Die Nut 103 mündet in eine an der Stirnseite 46 des Kolbens 16 angeordnete Öffnung. Die Materiallage 105 kann einstückig aus der Zylinderwandung 104 gebildet sein.
9 zeigt eine alternative Form der Nachlauföffnung 102 auf, die eine Nut 103 aufweist, die in eine in der Ausnehmung 48 des Kolbens 16 angeordnete Öffnung übergeht.
11 zeigt eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Kolbens mit einer Mehrzahl von Nuten 103, welche gleichmäßig entlang der Umfangsfläche verteilt sind und eine Mehrzahl von Nachlauföffnungen 102 bilden. In die Aufnahmenut 116 ist noch kein Dichtelement 120 aufgenommen.
12 zeigt eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Kolbens mit einer Mehrzahl von Nuten 103, welche gleichmäßig entlang der Umfangsfläche verteilt sind und eine Mehrzahl von Nachlauföffnungen 102 bilden. Zusätzlich ist in 12 ein Dichtelement 120 erkennbar, welches auf die Halteclipse 117, aufgeschoben ist, so dass es mittels der Halteclipse 117 in der Aufnahmenut 116 verriegelt, wie bereits vorstehend erläutert. Das Dichtelement 120 liegt an der Außenseite des Kolbens auf, wie anhand von 5 bereits erläutert.
13 zeigt eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Kolbens mit einer größeren Anzahl von Nuten 103 als in den vorangegangenen Ausführungsformen, welche eine Mehrzahl von Nachlauföffnungen 102 bilden. Zusätzlich ist in 13 ein Dichtelement 120 erkennbar, welches auf die Halteclipse 117, aufgeschoben ist, so dass es mittels der Halteclipse 117 in der Aufnahmenut 116 verriegelt. Das Dichtelement 120 liegt an der Außenseite des Kolbens auf, wie anhand von 5 bereits erläutert.
14 zeigt eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Kolbens mit einer Mehrzahl von Nuten 103, welche eine Mehrzahl von Nachlauföffnungen 102 bilden. Zusätzlich ist in 14 ein Dichtelement 120 erkennbar, welches auf die Halteclipse 117, aufgeschoben ist, so dass es mittels der Halteclipse 117 in der Aufnahmenut 116 verriegelt. Das Dichtelement 120 greift in eine umlaufende Nut 114 des äußeren Kolbenabschnittes 38 ein, wie anhand von 7 erläutert. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Abdichtung und eine verkürzte Baulänge des Kolbens 16.
Selbstverständlich erlaubt das in der vorstehenden Beschreibung offenbarte Lösungsprinzip auch Abwandlungen, ohne den allgemeinen Erfindungsgedanken zu verlassen. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Ansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Ansprüche und die Beschreibung „erste”, „zweite”, „dritte” und „vierte” Merkmale definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2010/076197 A1 [0002]

Claims

Geberzylinder (10) für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung, umfassend ein Zylindergehäuse (12) mit einer Kolbenbohrung (14), einen in der Kolbenbohrung (14) angeordneten Kolben (16) mit einer einer Zylinderkammer (18) zugewandten Stirnseite (46) und mit mindestens einer von einer Kolbenmantelfläche (70) durch eine Kolbenwand (104) zu der Zylinderkammer (18) führenden Nachlauföffnung (102), die in einer Druckausgleichsstellung des Kolbens (16) an einen Nachlaufraum (84) angrenzt, so dass in der Druckausgleichstellung Hydraulikmedium vom Nachlaufraum in die Zylinderkammer (18) nachlaufen kann, wobei zwischen dem Gehäuse (12) und dem Kolben (16) ein die Zylinderkammer (18) begrenzendes inneres Dichtelement (60) angeordnet ist, und der Nachlaufraum (84) zwischen dem Dichtelement (60) und der Kolbenmantelfläche (70) auf einer der Zylinderkammer (18) abgewandten Seite einer Dichtlippe (78) des Dichtelements (60) angeordnet ist und die mindestens eine Nachlauföffnung (102) in der Druckausgleichstellung einer den Nachlaufraum (84) begrenzenden Innenfläche (82) des Dichtelements (60) gegenüberliegend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Nachlauföffnung (102) in Richtung der Hauptachse des Kolbens (16) eine größere Abmessung als in Umfangsrichtung des Kolbens (16) aufweist, und/oder dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Nachlauföffnung (102) die Form einer Nut (103) aufweist, die zumindest teilweise entlang der Kolbenmantelfläche (70) verläuft.
Geberzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (103) bis zur Stirnseite (46) des Kolbens verläuft.
Geberzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Nachlauföffnung (102) eine in der Stirnseite (46) und/oder in einer stirnseitigen Ausnehmung des Kolbens ausgebildete Öffnung aufweist, die mit der Nut (103) in Fluidverbindung steht und/oder in die Nut (103) übergeht.
Geberzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (16) aus einem Duroplast und/oder einem Thermoplast gefertigt ist und/oder dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Nachlauföffnung (102) beim Urformen des Kolbens (16) ausgebildet ist.
Geberzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement zur Bildung des Nachlaufraums (84) im Abstand von der Kolbenmantelfläche (70) verlaufende Innenflächenbereiche (88, 90) aufweist.
Geberzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Kolbenlänge zum Kolbendurchmesser etwa 1,5:1 bis etwa 2,5:1 beträgt.
Geberzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Kolbens (16) eine Verdrehsicherung aufweist, welche in einer komplementär geformten Führung der Kolbenbohrung (14) aufgenommen ist.
Geberzylinder für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein Zylindergehäuse (12) mit einer Kolbenbohrung (14), die einen inneren Bohrungsabschnitt (24) und einen äußeren Bohrungsabschnitt (26) aufweist, und einen in der Kolbenbohrung (14) angeordneten Kolben (16), wobei zwischen dem Gehäuse (12) und dem Kolben (16) ein die Zylinderkammer (18) begrenzendes inneres Dichtelement (60) angeordnet ist, wobei der Kolben (16) einen inneren Kolbenabschnitt (36), welcher hinsichtlich seines Durchmessers dem inneren Bohrungsabschnitt (24) angepasst ist, einen äußeren Kolbenabschnitt (38), welcher in dem äußeren Bohrungsabschnitt (26) geführt und an dessen Durchmesser angepasst ist, und einen Längsabschnitt (116) aufweist, in dem ein äußeres Dichtelement (120) angeordnet ist, das zumindest eine erste Dichtlippe (121) und gegebenenfalls eine zweite Dichtlippe (122) aufweist, die an der Kolbenbohrung (14) anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Dichtelement (120) zumindest eine dritte Dichtlippe (123) aufweist, die an dem Kolben (16) neben dem Längsabschnitt (116) anliegt.
Geberzylinder nach einem Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (16) zwischen dem äußeren Kolbenabschnitt (38) und dem Längsabschnitt (116) eine Anlagefläche (118) aufweist, an der die dritte Dichtlippe (123) anliegt.
Geberzylinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Zylinderkammer (18) abgewandten Seite des äußeren Kolbenabschnitts (38) eine umlaufende Nut (114) vorhanden ist, in welche die dritte Dichtlippe (123) des äußeren Dichtelements (120) eingreift.
Geberzylinder nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtlippe (121) und die zweite Dichtlippe (123) einen Winkel (α) einschließen und in etwa symmetrisch zur Flächennormalen der Kolbenmantelfläche (70) verlaufen.
Geberzylinder nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Dichtelement (120) einen Basiskörper (125) aufweist, der aus einem Material ausgebildet ist, das eine geringere Elastizität als die Dichtlippen aufweist, wobei der Basiskörper vorzugsweise Aluminium enthält.
Geberzylinder nach einem der Ansprüche 8 bis 12 oder nach dem Oberbegriff von Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Dichtelement (120) durch Kleben und/oder Vulkanisieren an dem Längsabschnitt (116) befestigt ist.
Geberzylinder nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der äußere Kolbenabschnitt (38) und der innere Kolbenabschnitt (36) durch Kleben und/oder Schweißen und/oder Pressen miteinander verbunden sind.
Hydraulisches Brems- oder Kupplungssystem, insbesondere für ein Zweirad und/oder Motorrad und/oder Fahrrad, mit einem Geberzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 14.