DE102011086842A1 - Geberzylinder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Geberzylinder innerhalb einer hydraulischen Strecke zur Kupplungsbetätigung eines Kraftfahrzeuges mit einem mit einem Gehäuse verbundenen Schweißring, in dem eine aus dessen endseitigerÖffnung herausragende Kolbenstange geführt wird, wobei dieÖffnung mittels eines Dichtelements abgedichtet ist, das an der Kolbenstange und am Schweißring angebunden ist. Erfindungsgemäßist auf der Kolbenstange ein Ring angeordnet, mit dem das Dichtelement verbunden ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Geberzylinder innerhalb einer hydraulischen Strecke zur Kupplungsbetätigung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Schmutzabdeckung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruch 1.
• Bekanntermaßen besteht ein Geberzylinder aus einem Gehäuse, das mit einem Schweißring vorzugsweise mittels Verschweißen verbunden ist. In diesem aus zwei Teilen gebildeten Gehäuse ist ein Kolben axial bewegbar geführt, der endseitig mit einer Kolbenstange verbunden ist, die aus dem endseitig offenen Schweißring herausragt. Zur Vermeidung von Schmutzeintrag in den Schweißring, der zur Undichtheit zwischen den Gleitflächen, Kolben, Gehäuse/Schweißring führt, dient eine Abdichtung zwischen dem Schweißring und der Kolbenstange, beispielsweise in Form eines Faltenbalges, wie dies in der DE 37 20 410 A1 offenbart ist. Dieser Faltenbalg ist endseitig einerseits an der Kolbenstange befestigt und andererseits mit dem Gehäuse des Geberzylinders verbunden. Als Faltenbalg wird ein zusammenfaltender (ziehharmonikaartiger) Schlauch aus Kunststoff bezeichnet. Um die Bewegung der Kolbenstange nicht zu behindern, muss der Faltenbalg elastisch sein. Die Bewegung der Kolbenstange erfolgt beim Ein- und Ausfahren des Kolbens im Geberzylinder sowohl in axialer als auch in radialer Richtung, um einen Schwenkwinkel (Auslenkung) zu realisieren, der bei der Betätigung des Kupplungspedals ausgeführt wird. Da der Faltenbalg sowohl an der Kolbenstange als auch am Schweißring des Geberzylinders befestigt ist, wird die Kolbenstange beim Ein- und Ausfahren des Kolbens in jeder Position gegen Schmutz abgedichtet.
• Allerdings benötigen die Falten in radialer Richtung einen sehr großen Bauraum, sodass ein Faltenbalg aus Bauraumgründen nicht für alle Geberzylinder verwendet werden kann. Außerdem ist die Montage des Faltenbalgs am Schweißring und der Kolbenstange sehr aufwendig. Nachteilig ist außerdem, dass durch das ständige Ein- und Ausfahren der Kolbenstange der Faltenbalg abgenutzt wird, da dieser in jede Position der Kolbenstange mitgeführt wird.
• Eine andere bekannte Variante ist die Verwendung eines so genannten Rollbalges, der in der DE 93 07 159 U1 beschrieben ist. Dieser wird wie der Faltenbalg am Schweißring und auf der Kolbenstange befestigt. Der Rollbalg besteht ebenfalls aus elastischem Material, um die Bewegung des Kolbens nicht zu blockieren, wobei dieser sich beim Einfahren nach innen in den Schweißring einrollt.
• Dieses Einrollen hat allerdings den Nachteil, dass beim Einfahren des Kolbens der Balg mit eingeklemmt wird und somit die Kolbenstange in der eingefahrenen Position behindert.
• Da beim Ein- und Ausfahren große Reibung zwischen den Lagen des Rollbalges entsteht, führt dies zu einer großen Abnutzung an dessen Mantelflächen, wodurch die Lebensdauer des Rollbalges herabgesetzt wird.
• Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Geberzylinder mit einer Abdichtung der Öffnung des Schweißringes zu schaffen, die einen kleinen Bauraum zwischen dem Schweißring und der Kolbenstange benötigt, keine oder nur eine geringe Berührung mit der Kolbenstange aufweist und an der trotz der Bewegung der Kolbenstange kein Verschleiß auftritt.
• Diese Aufgabe wird mit einem Geberzylinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Danach besteht der Geberzylinder innerhalb einer hydraulischen Strecke zur Kupplungsbetätigung eines Kraftfahrzeuges aus einem mit einem Gehäuse verbundenen Schweißring, in dem eine aus dessen endseitiger Öffnung herausragende Kolbenstange geführt wird. Die Öffnung ist mittels eines Dichtelements abgedichtet, das sowohl an der Kolbenstange als auch am Schweißring angebunden ist. Erfindungsgemäß ist auf der Kolbenstange ein Ring angeordnet, mit dem das Dichtelement verbunden ist. Da das Dichtelement über den Ring mit der Kolbenstange verbunden ist und diese in diesem Ring axial geführt wird, treten keine Reibungskräfte zwischen dem Dichtelement und der Kolbenstange auf, sodass dadurch dessen Lebensdauer verlängert wird.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das zylinderförmig ausgebildete Dichtelement in radialer Richtung eine wellenförmige Stufe auf, die zum Längenausgleich des Dichtelements in radialer Richtung dient. Dieser Längenausgleich ist erforderlich, damit die Kolbenstange eine Bewegung in radialer Richtung ausführen kann.
• Zur Anbindung des Dichtelements an den Schweißring und den Ring ist das aus elastischem Material, vorzugsweise aus Kunststoff, bestehende Dichtelement in den Endbereichen an dessen Innenwandung jeweils mit umlaufenden Erhebungen versehen. Komplementär dazu ist sowohl am Schweißring als auch am Ring zur Aufnahme der endseitigen Erhebungen des Dichtelements jeweils ein umlaufende Nut vorgesehen.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zur Verringerung der Reibung der Ring ebenfalls aus Kunststoff hergestellt.
• Die Erfindung wird nachfolgen anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert.
• Es zeigen:
• 1 einen Geberzylinder im Schnitt, von dem nur der Schweißring mit der in diesem geführten Kolbenstange dargestellt ist, wobei die Kolbenstange mittels eines Dichtelements dichtend mit dem Schweißring verbunden ist;
• 2 das Dichtelement aus 1 als Einzelteil,
• 3 den als Adapter zwischen Kolbenstange und Dichtelement fungierenden Ring aus 1
• 1 zeigt einen Geberzylinder 1 im Schnitt, wobei nur der Schweißring 1.1 und die in diesem geführte Kolbenstange 2 sowie die Abdichtung der Öffnung des Schweißrings dargestellt sind. Zur Vermeidung von Schmutzeintrag in den Schweißring des Geberzylinders 1 durch die Öffnung 1.1 wird diese mit Hilfe eines Dichtelements 4 in Form einer elastischen Manschette abgedichtet. Diese vorzugsweise aus Kunststoff hergestellte Manschette 4 ist zylinderförmig ausgebildet und weist endseitig jeweils unterschiedliche Durchmesser auf. Zur Gewährleistung der Bewegungsfreiheit der Kolbenstange 2 in radialer Richtung ist die Manschette 4 mit einem Längeausgleich in Form eines wellenförmigen Absatzes versehen. Zur Anbindung der Manschette 4 an die entsprechenden Bauteile sind an dessen Innenwandung im Bereich sowohl des großen als auch im Bereich des kleinen Durchmessers der Manschette 4 ringförmige Erhebungen 4.2, 4.3 vorgesehen. Auf der Kolbenstange 2 ist ein Ring 3 angeordnet, in dem die Kolbenstange 2 geführt wird. Dieser Ring 3 ist mit einer umlaufenden Nut 3.1 versehen, in der die ringförmige Erhebung der Manschette 4 aufgenommen wird. Zur Verstärkung der Dichtwirkung der Manschette 4 zur Kolbenstange 2 ist an diese endseitig eine Dichtlippe 4.1 angeformt.
• Bei Betätigung des Geberzylinders 1, bei der die Kolbenstange 2 eine Bewegung in axialer und radialer Richtung ausführt, wird diese im Ring 3 geführt, wobei die Manschette 4 keine Bewegung in axialer Richtung ausführt. Durch den wellenförmigen/stufenförmigen Längenausgleich in radialer Richtung kann die Manschette 4 der Bewegung der Kolbenstange 2 in radialer Richtung dichtend folgen. Da sich die Mantelflächen des stufenförmigen Längenausgleiches der Manschette 4 während der Bewegung der Kolbenstange 2 nicht oder nur bedingt berühren, findet auch keine oder nur eine geringe Reibung zwischen ihnen statt, was die Lebensdauer der Manschette 4 verlängert. Da außerdem an der Manschette 4 kein Längenausgleich in axialer Richtung vorgesehen werden muss, benötigt ein mit diesem Schmutzschutz (Dichtelement 4) ausgeführter Geberzylinder wenig Bauraum in radialer Richtung.
• 2 zeigt die Manschette 4 aus 1 als Einzelteil im Schnitt. Hieraus sind die an ihrer Innenwandung vorgesehenen ringförmigen Erhebungen 4.2, 4.3 erkennbar. Diese Erhebungen 4.2, 4.3 können sowohl als geschlossener Ring als auch als einzelne auf dem gleichen Durchmesser angeordnete Segmente ausgeführt sein. Wie aus der 2 hervorgeht, ist die Erhebung 4.3 im Bereich des großen Durchmessers und die Erhebung 4.2 im Bereich des kleinen Durchmessers an der Innenwandung vorgesehen. Am kleinen Durchmesser der Manschette 4 ist außerdem die zu deren Symmetrieachse weisende Dichtlippe 4.1 erkennbar.
• Aus 3 ist der als Adapter fungierende Ring 3 aus 1 als Einzelteil ersichtlich. Dieser ist zur Verringerung der Reibung der Kolbenstange 2 vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff hergestellt. Zur Realisierung einer Verbindung mit der Manschette 4 aus 1 weist dieser eine umlaufende Nut 3.1 auf.
• Bezugszeichenliste

1

Geberzylinder

1.1

Schweißring

1.2

Nut

1.3

Öffnung

2

Kolbenstange

3

Ring

3.1

Nut

4

Dichtelement/Manschette

4.1

Dichtlippe

4.2

Erhebung

4.3

Erhebung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 3720410 A1 [0002]
• DE 9307159 U1 [0004]

Claims (9)

1. Geberzylinder (1) innerhalb einer hydraulischen Strecke zur Kupplungsbetätigung eines Kraftfahrzeuges mit einem mit einem Gehäuse verbundenen Schweißring (1.1), in dem eine aus dessen endseitiger Öffnung (1.3) herausragende Kolbenstange (2) geführt wird, wobei die Öffnung (1.3) mittels eines Dichtelements (4) abgedichtet ist, das an der Kolbenstange (2) und am Schweißring (1.1) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Kolbenstange (2) ein Ring (3) angeordnet ist, mit dem das Dichtelement (4) verbunden ist.
2. Geberzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (3) eine umlaufende Nut (3.1) aufweist.
3. Geberzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (4) zylinderförmig mit einer endseitigen wellenförmigen Stufe in radialer Richtung ausgebildet ist.
4. Geberzylinder (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Endbreichen des Dichtelements (4) dessen Innenwandung jeweils mit umlaufenden Erhebungen (4.2, 4.3) versehen ist.
5. Geberzylinder (1) nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißring (1.1) zur Aufnahme der Erhebung (4.3) des Dichtelements (4) eine umlaufende Nut (1.2) aufweist.
6. Geberzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (4) an seinem kolbenstangeseitigen Ende mit einer zu dessen Symmetrieachse gerichteten Dichtlippe (4.1) versehen ist.
7. Geberzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (4) aus elastischem Material besteht.
8. Geberzylinder (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für das Dichtelement (4) Kunststoff Verwendung findet.
9. Geberzylinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (3) aus Kunststoff hergestellt ist.

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