DE102014208089A1

DE102014208089A1 - Hybriddichtung für einen Kupplungsnehmerzylinder

Info

Publication number: DE102014208089A1
Application number: DE102014208089.4A
Authority: DE
Inventors: Dirk Regending
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-05-07
Filing date: 2014-04-29
Publication date: 2014-11-13
Also published as: DE102014208085A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für einen Kupplungsnehmerzylinder eines Kupplungseinrücksystems oder Kupplungsausrücksystems, mit einer Armierung, die in einem um eine Welle herum verlaufenden Ringspalt, zwischen der Welle und einem Zylindergehäuse, angeordnet und an einem, in diesem Ringspalt zumindest axial verschiebbar gelagerten Ringkolben befestigbar ist, sowie mit einem ersten Dichtelement, das an der vom Ringkolben abgewandten Seite, in Richtung eines Druckraumes, an der Armierung anliegt und in Wirkzusammenhang mit der Armierung den Druckraum zur Seite des Ringkolbens hin abdichtet, wobei das erste Dichtelement stoffschlüssig mit der Armierung verbunden ist; sowie einen Nehmerzylinder für ein hydraulisches Ein- oder Ausrücksystem einer Reibungskupplung von Fahrzeugen und einen konzentrisch zu einer Getriebewelle gelagerten Ringkolben sowie eine solche Dichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für einen Kupplungsnehmerzylinder, wie einen konzentrischen Kupplungsnehmerzylinder (CSC), eines Kupplungseinrücksystems oder Kupplungsausrücksystems, mit einer Armierung, die in einem um eine Welle herum verlaufenden Ringspalt, zwischen der Welle oder einer Führungshülse/ einem Führungsrohr und einem Zylindergehäuse, angeordnet und an einem, in diesem Ringspalt zumindest axial verschiebbar gelagerten Ringkolben befestigbar ist, sowie mit einem ersten Dichtelement, das an der vom Ringkolben abgewandten Seite, in Richtung eines Druckraumes, an der Armierung anliegt und in Wirkzusammenhang mit der Armierung den Druckraum zur Seite des Ringkolbens hin abdichtet.
Konventionell werden Dichtelemente im Bereich konzentrischer Kupplungsnehmerzylinder (CSC) für Kupplungssysteme einer Reibungskupplung von Fahrzeugen mit formschlüssig angebundenen Dichtungsträgern verwendet. Der auftretende Druck in einer Druckkammer, welche Kammer durch die Dichtung gegenüber einer benachbarten Kammer mit niedrigerem Druck abgedichtet wird, wirkt dabei so auf das Dichtelement, dass die Dichtwirkung des Dichtträgers verstärkt wird. Diese Dichtwirkung wird dabei wesentlich durch die elastische Geometrie des Dichtelementes und der Armierung und deren gegenseitige Kontaktierung beeinflusst.
Ein Beispiel aus dem Stand der Technik ist in der DE 10 2008 009 655 A1 beschrieben. Hierin ist ein Nehmerzylinder für ein hydraulisches Ausrücksystem einer Reibungskupplung von Fahrzeugen offenbart. Der Nehmerzylinder weist ein Nehmerzylindergehäuse auf, das konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Eine Führungshülse ist in einer Längsbohrung des Nehmerzylindergehäuses radial beabstandet angeordnet, um einen kreisringförmigen Druckraum zu bilden, in welchem Druckraum ein Ringkolben axial verschiebbar geführt ist. Der Ringkolben ist druckraumseitig mit einer Dichtung versehen ist, deren Dichtlippen radial gespreizt angeordnet sind. Die Dichtung ist über einen Dichtungsträger gehalten, was mittels einer Clipsverbindung zwischen diesen Bauteilen gewährleistet wird. Mit anderen Worten offenbart die DE 10 2008 009 655 A1 einen konventionellen Elastomer-Nutdichtring mit formschlüssig angebundenem Dichtringträger.
Eine solche Anbindung der Dichtung an dem Dichtungsträger ist notwendig, da beim Rückhub des Kupplungspedals Unterdruck im offenbarten Ausrücksystem entstehen kann, welcher Unterdruck zu einer Trennung der Dichtung und des Dichtungsträgers führen kann.
Jedoch hat die in der DE 10 2008 009 655 A1 offenbarte Lösung den Nachteil, dass es, je nach Auslegung der formschlüssigen Verbindung, insbesondere der Haltekraft, zwischen dem Dichtungsträger und der Dichtung, bei der Montage und der Demontage aufgrund der entstehenden Spannungen zu Problemen kommen kann. Die für die Montage aufzuwendenden Kräfte sind bei dieser Verbindung aufgrund des Formschlusses so hoch, dass es zu Beschädigungen der Dichtung führen kann. Bei der Demontage sind die Demontagekräfte, also die Haltekräfte dieser formschlüssigen Verbindung zwischen Dichtungsträger und Dichtung, so gering sein, dass es gar zu einer Trennung der Verbindung und somit zu einem Funktionsverlust der Dichtung oder im Weiteren ebenfalls zu Beschädigungen kommen kann. In vielen derzeitigen Anwendungen zeigt sich zudem, dass die Sicherstellung der Verbindung von Dichtung und Dichtungsträger schwer zu gewährleisten ist, da Verschleiß am Dichtringträger zu einer deutlichen Reduzierung der Demontagekraft führt. In anderen Worten wird dieser ohnehin kritische Zusammenhalt zwischen Dichtungsträger und Dichtung weiterhin durch den auftretenden Verschleiß während des Betriebes geschwächt. Da die für den Formschluss aneinander anliegenden Kontaktflächen der Armierung und des ersten Dichtelementes im Betrieb sich relativ zueinander bewegen und daher aneinander reiben, nimmt das Spiel im Formschluss zu mit der Lebensdauer zu. Somit kann es noch früher zu einer übermäßigen Schwächung der Haltekraft kommen, was wiederum bei der Demontage dazu führen kann, dass sich die Verbindung zwischen der Armierung und dem ersten Dichtelement noch leichter lösen kann.
Zudem ist die Auswahl der verwendeten Dichtungswerkstoffe durch die Anforderungen der formschlüssigen Verbindung zur Dichtungsarmierung begrenzt. Insbesondere die Anforderung die Verbindung zwischen Armierung und erstem Dichtelement auch bei höher anliegenden Haltekräften zu gewährleisten begrenzt den verfügbaren Werkstoffbereich deutlich. Weniger reißfeste Dichtungswerkstoffe, wie Silikonwerkstoffe, können demnach nicht eingesetzt werden, obwohl diese gewisse Vorteile bei der Verträglichkeit mit den üblicherweise eingesetzten Betriebsmedien sowie im Reibungsverhalten (Reibkoeffizient) und bei der Verarbeitung haben.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Verbindung zwischen den für Hybriddichtungen verwendeten Komponenten so zu verbessern, dass die Funktion der Hybriddichtung von der Montage und der Demontage unbeeinträchtigt bleibt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das erste Dichtelement an den Dichtungsträger, nachfolgend auch als Armierung bezeichnet, stoffschlüssig verbunden ist.
Der Stoffschluss zwischen Armierung und Dichtelement ermöglicht eine Verbindung, die optimal auf die auftretenden Montage- und Demontagekräfte eingestellt werden kann. Insbesondere die bei der Demontage auftretenden Abzugskräfte haben keinen beschädigenden Einfluss auf die feste, stoffschlüssige Verbindung zwischen Dichtelement und Armierung. Auch gegenüber evtl. auftretendem, an der Hybriddichtung wirkendem Unterdruck ist die erfinderische, stoffschlüssige Verbindung stabil genug. Höhere Abzugskräfte und hohe Toleranz gegenüber Unterdruck im System sind realisierbar. Bei der Montage ist es weiterhin von Vorteil, dass zumindest ein Arbeitsschritt eingespart werden kann; denn gegenüber dem Stand der Technik entfällt das Einpressen des ersten Dichtelementes auf die Armierung oder umgekehrt. Im Weiteren, durch den Wegfall der relativ großräumigen, den Formschluss bewerkstelligenden Verbindungsstruktur zwischen Armierung und Dichtelement, wird im Vergleich zum Stand der Technik der Bauraum, insbesondere in axialer Richtung, geringer. Ein weiterer, wesentlicher Effekt der Erfindung ist, dass nun auch problemlos weichere, zuvor aufgrund Ihrer ungenügenden mechanischen Eigenschaften nicht in Frage gekommenen Werkstoffe zum Formen des Dichtelementes der Hybriddichtung eingesetzt werden können, durch welche Werkstoffe sich weitere Vorteile ergeben.
Es können nun neben den Dichtungswerkstoffen wie HNBR und EPDM auch weniger reißfeste Werkstoffe, wie Silikonwerkstoffe, verwendet werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind auch in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
So ist es, gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform, möglich, dass die Armierung mit dem ersten Dichtelement eine elastische und/oder stabile Anbindung ausformt. So sind die Dichtflächen der Armierung und/ oder des Dichtelementes besonders beständig gegenüber dem üblicherweise auftretenden Betriebsdruck ausgestaltet und es ist eine zuverlässige Dichtung umsetzbar.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es von Vorteil, wenn die Armierung und/oder das erste Dichtelement aus einem elastisch verformbaren Material oder einer Materialmischung aufgebaut ist/sind, etwa eine Hybriddichtung ausformend. So ist eine besonders effektive Dichtung herstellbar.
Auch ist es von Vorteil, wenn die Armierung elastische Lippen aufweist. So ist die Abdichtung durch diese Lippen möglich und die Dichtung kompakt baubar. Insbesondere, gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels, ist es von Vorteil, wenn die Lippen an einer inneren und/oder äußeren Wand des Ringspaltes anliegen.
Auch ist es, gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform, möglich das erste Dichtelement auf die Armierung mittels eines Urformvorganges aufzuspritzen oder aufzuvulkanisieren. Dadurch wäre die Verbindung kostengünstig mit gängigen Verfahren herstellbar. Durch ein direktes Aufvulkanisieren wären für Dichtungen geeignete Kautschukmaterialien als Dichtelement einsetzbar. Durch ein direktes Aufspritzen könnten spritzgießgeeignete Werkstoffe verwendet werden.
Weiterhin ist es von Vorteil, gemäß einer anderen Ausführungsform, wenn das erste Dichtelement aus einem weicheren Material besteht als die Armierung. Ist dies der Fall, ist gewährleistet, dass sich das erste Dichtelement bei Betriebsdruck gegen die als Verstärkung dienende Armierung drückt. Die Armierung wiederum sorgt dann dafür, dass das weiche Material des ersten Dichtelementes gegen die abzudichtende Fläche gedrückt wird und somit die beabsichtigte Dichtwirkung an den beabsichtigten Dichtstellen zur Verfügung gestellt wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Armierung ein thermoplastisches Grundmaterial oder besteht aus diesem thermoplastischen Grundmaterial. Vorzugsweise ist dieses thermoplastische Material reiboptimiert. Thermoplastische Kunststoffe haben die nötige Stabilität, um das erste Dichtelement ausreichend zu verstärken, aber auch geeignete elastische Eigenschaften, um durch die von dem ersten Dichtelement übertragenen Kräfte ebenfalls dichtend gegen die Dichtflächen seitens des Zylindergehäuses und der Welle oder einer Führungshülse/ einem Führungsrohr gedrückt zu werden.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn das erste Dichtelement aus einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) oder vorzugsweise aus einem hydrierten Nitril-Kautschuk (HNBR) besteht. So wären gängige, sich als vorteilhaft erwiesene Dichtungsmaterialien in die Hybriddichtung einzubinden. Eine Hybriddichtung, die kostengünstig in der Herstellung ist und eine vergleichsweise lange Lebensdauer der Dichtung bewirkt, wäre somit möglich.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiels, ist das erste Dichtelement aus einem Silikon-Dichtwerkstoff bestehend. Silikon-Dichtwerkstoffe, die bei den bisher bekannten Hybriddichtungen nicht möglich gewesen wären, da sie insbesondere bei der Montage und/oder Demontage Beschädigungen hinnehmen hätten müssen, werden nun durch den Stofffluss einsetzbar. Nun lassen sich auch Werkstoffe verwenden, die verglichen mit sonst beispielsweise eingesetzten Werkstoffen, wie EPDM und HNBR, eine geringere Verschleißbeständigkeit haben. Diese Silikon-Dichtungswerkstoffe haben insbesondere den Vorteil, dass sie eine geringere Reibungshysterese aufweisen und deutlich weniger zu einem Stick-Slip-Effekt neigen, der bei einem Entlanggleiten der Dichtung entlang der Dichtungsflächen entsteht und zu unangenehmen Geräuscheffekten und/oder unangenehmen Pedalgefühl führen kann. Auch werden die Produktionskosten durch dieses Material weiter gesenkt, da es kostengünstig in einem Spritz-Gieß-Verfahren verarbeitbar ist. Somit könnte ein separates Aufvulkanisieren durch den vorzugsweise verwendeten Silikonwerkstoff LSR (Liquid Silicone Rubber) vermieden werden. Das unmittelbare Aufspritzen des aus diesem Silikonwerkstoff hergestellten Dichtelementes auf die Armierung würde weiter zu einer Verringerung der Herstellkosten führen. Ein weiterer Vorteil, der für die Verwendung von Silikonwerkstoffen spricht, ist, dass diese eine hohe Verträglichkeit gegenüber Betriebsmedien, zum Beispiel Mineralölen und/oder Bremsflüssigkeiten aufweisen. Es wird somit durch die gegenständliche Erfindung ermöglicht, die bisher für die formschlüssige Verbindung aufgrund Ihrer relativ geringen Reißfestigkeit und Verschleißresistenz untauglichen Werkstoff für Hybriddichtungen nutzbar zu machen. Dadurch sind besonders leistungsfähige Hybriddichtungen umsetzbar.
Außerdem ist es, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiels möglich, einen Nehmerzylinder für ein hydraulisches Ein- oder Ausrücksystem einer Reibungskupplung von Fahrzeugen, der einen konzentrisch zu einer Getriebewelle gelagerten Ringkolben aufweist mit einer erfinderischen Dichtung zu bestücken. Die Armierung und/oder das erste Dichtelement ist/sind dann vorteilhafterweise konzentrisch um die Getriebewelle angeordnet.
Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine Dichtung eines CSC (Konzentrischer Kupplungsnehmerzylinder) für ein Kupplungssystem. Es wird vorgeschlagen, die Dichtung stoffschlüssig mit einer elastisch verformbaren Dichtungsarmierung zu verbinden. Die Verbindung erfolgt über ein Aufvulkanisieren oder Aufspritzen der Dichtung auf die Dichtungsarmierung.
Damit können Silikon-Dichtwerkstoffe für die Dichtung eingesetzt werden. Nach einem weiteren Gedanken weist die Dichtungsarmierung elastische Lippen auf, die sich bei Druckbeaufschlagung an die innere und äußere Zylinderwand anlegen und damit die Dichtlippen abstützen, sowie Spaltextrusion an den Dichtlippen verhindern. Die Dichtungsarmierung kann dabei so ausgelegt sein, dass sie entweder nur die Dichtlippen bei Druckbeaufschlagung abstützt, oder selbst eine Dichtung darstellt.
Nachfolgend wird nun die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert.
Es zeigt die einzelne 1 einen Längsschnitt durch einen beispielhaften, abschnittsweise dargestellten Nehmerzylinder für ein hydraulisches Ein- oder Ausrücksystem einer Reibungskupplung von Fahrzeugen, in welchem Nehmerzylinder die erfindungsgemäße Dichtung an einem Ringkolben zwischen einer inneren und äußeren Dichtungsfläche angeordnet ist.
In 1 ist die erfindungsgemäße Dichtung in einem abschnittsweise dargestellten Kupplungs-Nehmerzylinder 4 eines Kupplungseinrücksystems oder eines Kupplungsausrücksystems dargestellt. Die Dichtung 1 ist als ringförmige Hybriddichtung ausgestaltet und besteht aus zwei Bestandteilen. Der erste Bestandteil ist eine Armierung 5, die mit einem Ringkolben 7 verbunden ist. Der zweite Bestandteil ist ein erstes Dichtelement 6, das an der Armierung 5 flächig anliegt. Die Hybriddichtung, wie weiter unten ausführlicher dargestellt, dichtet zumindest in einer Betätigungsstellung einen ersten Druckraum 8 in dem eine Flüssigkeit, vorzugsweise eine hydraulische Flüssigkeit mit hohem Druck befindlich ist, von einem zweiten Druckraum 9, in dem ein niedrigerer Druck als in dem ersten Druckraum 8 anliegt, ab, in welchem zweiten Druckraum 9 der Ringkolben 7 axial verschiebbar gelagert ist. In 1 ist der zweite Druckraum 9 noch drucklos, verglichen mit dem ersten Druckraum 8. Der Ringkolben 7 und die Dichtung 1 sind in einem Ringspalt 23 angeordnet, welcher Ringspalt 23 zwischen einer getriebewellenseitigen Dichtfläche 2 und einer zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3, konzentrisch zu einer schematisch durch die Längsachse 24 dargestellten Welle befindlich ist.
Der Unterschied zwischen dem Einsatz der Dichtung 1 in einem Kupplungsausrücksystem und einem Kupplungseinrücksystem besteht darin, dass im Ausrücksystem nur bei Betätigung eine signifikante Druckdifferenz zwischen erstem Druckraum 8 und zweitem Druckraum 9 besteht, während diese Druckdifferenz beim Einrücksystem nur im nicht-betätigten Zustand besteht.
Genauer betrachtet umfasst die Armierung 5 einen ersten Grundkörper 10, der sich im Querschnitt betrachtet, im Wesentlichen in seiner Längsrichtung senkrecht zu einer getriebewellenseitigen Dichtfläche 2 zu einer zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3 hin erstreckt. Der erste Grundkörper 10 der Armierung 5 weist sowohl getriebewellenseitig als auch zylindergehäuseseitig an ihn anschließend eine Dichtlippe 11 und 12 auf. Zur Seite der getriebewellenseitigen Dichtfläche 2 hin erstreckt sich eine erste Dichtlippe 11 der Armierung 5. Diese erste Dichtlippe 11 erstreckt sich von dem ersten Grundkörper 10 weg. Zum Einen erstreckt sich die erste Dichtlippe 11 in radialer Richtung zur getriebewellenseitigen Dichtfläche 2, zum Anderen in axialer Richtung dem ersten Druckraum 8 entgegen bis sie schließlich mit einer, an ihrem vorderen Ende befindlichen ersten Dichtkontur 13 die getriebewellenseitige Dichtfläche 2 flächig berührt. Diese erste Dichtkontur 13 ist so an diese Dichtfläche 2 angedrückt, dass die Armierung 5 zur Seite der getriebewellenseitigen Dichtfläche 2 hin den ersten Druckraum 8 vom zweiten Druckraum 9 abdichtet. Auch die zweite Dichtlippe 12 der Armierung 5 erstreckt sich auf ähnliche Weise vom ersten Grundkörper 10 weg. Die zweite Dichtlippe 12 schließt an den ersten Grundkörper 10 der Armierung 5 an dessen der zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3 zugewandten Endes an. Von diesem Ende des ersten Grundkörpers 10 erstreckt sich die zweite Dichtlippe 12 dann in ihrer Längsrichtung betrachtet in radialer Richtung bis zur zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3 hin und in axialer Richtung in die Richtung des ersten Druckraums 8. Auch die zweite Dichtlippe 12 weist eine Dichtkontur, nämlich eine zweite Dichtkontur 14 auf. Diese zweite Dichtkontur 14 liegt flächig an der zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3 an und dichtet zu dieser Seite hin den ersten Druckraum 8 von dem zweiten Druckraum 9 ab.
Der erste Grundkörper 10 der Armierung 5 bildet zusammen mit der ersten und der zweiten Dichtlippe 11 und 12 einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aus, wobei die Schenkel des U’s leicht nach außen gebogen sind. Der erste Grundkörper 10 ist vorzugsweise nicht direkt mit der getriebewellenseitigen Dichtfläche 2 und der zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3 in Kontakt, sondern beabstandet von diesen beiden Dichtflächen 2 und 3. Lediglich die beiden Dichtlippen 11 und 12, da sie zu den jeweiligen Dichtflächen 2 und 3 hin verlaufen, berühren die Dichtflächen 2 und 3.
Auf der zum zweiten Druckraum 9 hingewandten Seite weist die Armierung 5 eine Ringkolbenaufnahme 15 auf. Die Ringkolbenaufnahme 15 schließt an den ersten Grundkörper 10 an. In diese Ringkolbenaufnahme 15 ist ein radial ausgerichteter und in Umfangsrichtung verlaufender Hinterschnitt 16 eingebracht, der mit einem mit dem Ringkolben 7 verbundenen, in Umfangsrichtung des Ringkolbens 7 verlaufenden Vorsprung 17 verschnappt ist. Der Hinterschnitt 16 kann um den gesamten Umfang der Armierung 5 herum verlaufend ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist er jedoch entlang des Umfangs der Armierung 5 unterbrochen und in mehrere Teilhinterschnitte separiert, wobei die Ringkolbenaufnahme 15 eine Vielzahl von Clipse ausbildet. Somit ist der Ringkolben 7 in axialer Richtung an der Ringkolbenaufnahme 15 der Armierung 5 befestigbar und formschlüssig mit dieser Armierung 5 verbindbar. Die so zur Verfügung gestellte Schnappverbindung zwischen Armierung 5 und Ringkolben 7 ist vorzugsweise axial und/oder radial, je nach Ausführungsart, spielbehaftet.
Ebenfalls mit der Armierung 5 ist das erste Dichtelement 6 verbunden, das in dem Scheitelbereich des U-förmigen Abschnitts der Armierung 5 und somit in Richtung des ersten Druckraums 8 an der Armierung 5 anliegt. Armierung 5 und erstes Dichtelement 6 sind fest miteinander verbunden und werden in Abhängigkeit des sich in axialer Richtung bewegenden Ringkolbens 7 ebenfalls zusammen in axialer Richtung hin- und hergeschoben. Es sei erwähnt, dass nicht nur der Kolben 7 der einzige Initiator der Bewegung sein muss, sondern auch die Fluidsäulenverschiebung in den beiden Druckräumen 8 und 9 die Bewegung initiieren kann. Armierung 5 und das erste Dichtelement 6 sind stoffschlüssig miteinander verbunden.
Das erste Dichtelement 6 weist ebenfalls einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf und ist so dimensioniert, dass es fast komplett mit seiner Außenseite an der Innenseite der Armierung 5 anliegt. Der Grundkörper 18 des ersten Dichtelements 6, nachfolgend als zweiter Grundkörper 18 bezeichnet, ist über seine, dem zweiten Druckraum 9 und dem Ringkolben 7 zugewandten Seite mit der dem ersten Druckraum 8 zugewandten Seite der Armierung 5 stoffschlüssig verbunden. Auch der zweite Grundkörper 18 ist mit einem im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt ausgestaltet. Am zweiten Grundkörper 18 schließen zur getriebewellenseitigen Dichtfläche 2 und zur zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3 jeweils eine Dichtlippe 19 und 20 an. Am getriebewellenseitigen Ende des zweiten Grundkörpers 18 ist die erste Dichtlippe 19 angeformt. Diese erste Dichtlippe 19 des ersten Dichtelements 6 verläuft im Wesentlichen parallel zu der ersten Dichtlippe 11 der Armierung 5 und somit ebenfalls in radialer Richtung zur getriebewellenseitigen Dichtfläche 2 hin und in axialer Richtung in Richtung des Druckraumes 8. Die erste Dichtlippe 19 des ersten Dichtelements 6 liegt mit ihrer Außenseite, also der der getriebewellenseitigen Dichtfläche 2 zugewandten Seite, an der Innenseite der ersten Dichtlippe 11 der Armierung 5 an. Auch an dieser Kontaktfläche zwischen den beiden ersten Dichtlippen 11 und 19 der Armierung 5 und des ersten Dichtelements 6 sind die Armierung 5 und des ersten Dichtelements 6 stoffschlüssig miteinander verbunden. Am zylindergehäuseseitigen Ende des zweiten Grundkörpers 18 ist an das erste Dichtelement 6 die zweite Dichtlippe 20 angeformt. Auch die zweite Dichtlippe 20 des ersten Dichtelements 6 verläuft wie die erste Dichtlippe 19 vom zweiten Grundkörper 18 weg, jedoch zur Seite der zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3 hin. Die zweite Dichtlippe 20 verläuft in ihrer Längsrichtung im Wesentlichen parallel zur zweiten Dichtlippe 12 der Armierung 5. Auch diese zweite Dichtlippe 20 des ersten Dichtelements 6 verläuft in ihrer radialen Richtung zur zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3 hin und in ihrer axialen Richtung in Richtung des ersten Druckraums 8 hin. Die der zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3 zugewandte Seite der zweiten Dichtlippe 20 liegt an der Innenseite der zweiten Dichtlippe 12 der Armierung 5 an und ist mit dieser stoffschlüssig verbunden. Der stoffschlüssige Verbund zwischen Armierung 5 und erstem Dichtelement 6 reicht daher, im Querschnitt betrachtet, von einem Ende der ersten Dichtlippe 11 der Armierung 5, entlang der dem Druckraum 8 zugewandten Innenseite des ersten Grundkörpers 10 der Armierung 5 bis zum anderen Ende der zweiten Dichtlippe 12 der Armierung 5 hin. Somit ist ein ebenfalls im Wesentlichen U-förmig ausgestalteter Verlauf des Stoffschlussverbundes hergestellt.
Das erste Dichtelement 6 weist weiterhin ebenfalls vorzugsweise eine erste Dichtkontur 21 an der ersten Dichtlippe 19 und eine zweite Dichtkontur 22 an der zweiten Dichtlippe 20 auf. Die erste Dichtkontur 21 in der ersten Dichtlippe 19 ist dann ebenfalls bis zur getriebewellenseitigen Dichtfläche 2 hin verlaufend und kontaktiert diese Dichtfläche 2. Somit wird eine zusätzliche Dichtpaarung geschaffen, mittels der auch das erste Dichtelement 6 den ersten Druckraum 8 vom zweiten Druckraum 9 zur Seite der getriebewellenseitigen Dichtfläche 2 hin abdichtet. Auch die zweite Dichtkontur 22 und die zweite Dichtlippe 20 sind dann bis zur zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3 erstreckend und berührt diese dichtend. Dies ermöglicht auch zur zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3 hin eine zusätzliche Abdichtung zwischen erstem und zweitem Druckraum 8 und 9 durch das erste Dichtelement 6.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann auch die Armierung 5 so ausgelegt sein, dass sie nur die Dichtlippen 19 und 20 des ersten Dichtelementes 6 abstützt und dann an ihren Dichtlippen 11 und 12 von der getriebewellenseitigen Dichtfläche 2 und der zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3 beabstandet ist.
Im druckbehafteten Zustand, also im üblichen Betriebszustand, ist der erste Druckraum 8 mit einem ersten Druck beaufschlagt und der zweite Druckraum 9 mit einem zweiten Druck, wobei der erste Druck wesentlich höher als der zweite Druck ist. Durch diese Druckdifferenz liegt an der Innenfläche des Scheitelbereiches des im Wesentlichen U-förmigen ersten Dichtelements 6 eine resultierende Kraft an, welche Kraft die beiden Schenkel des U’s, also die erste und zweite Dichtlippe 19 und 20 auseinander drückt. Somit wird die erste Dichtlippe 19 in Richtung der getriebewellenseitigen Dichtfläche 2 gedrückt und die zweite Dichtlippe 20 entgegen der zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3 gedrückt. Da das erste Dichtelement 6 aus einem elastischen Kunststoff besteht, vorzugsweise aus einem Silikonwerkstoff, verformt sich das erste Dichtelement 6 ausschließlich elastisch, ohne eine plastische Verformung hinnehmen zu müssen. Durch dieses Auseinanderdrücken des ersten Dichtungselements 6 werden, da das erste Dichtungselement 6 an den Dichtlippen 11 und 12 der Armierung 5 anliegt, ebenfalls die Dichtlippen 11 und 12 der Armierung 5 auseinandergedrückt. Auch das Auseinanderdrücken der Dichtlippen 11 und 12 der Armierung findet nur im elastischen Bereich statt. Obwohl die Armierung 5 vorzugsweise ein härteres Material aufweist, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Grundmaterial besteht, verformt sich die Armierung 5 jedoch ebenfalls ausschließlich elastisch. Somit wird auch die erste Dichtlippe 11 der Armierung 5 in Richtung der getriebewellenseitigen Dichtfläche 2 gedrückt und die zweite Dichtlippe 12 der Armierung 5 gegen die zylindergehäuseseitige Dichtfläche 3 gepresst. Die Flächenpressung in der ersten Dichtkontur 13 und der zweiten Dichtkontur 14 nimmt aufgrund des Druckunterschieds zwischen dem ersten Druckraum 8 und dem zweiten Druckraum 9 zu. In dem Fall, in dem das erste Dichtungselement 6 ebenfalls zwei Dichtkonturen 21 und 22 umfasst, die mit der getriebewellenseitigen Dichtfläche 2 und der zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3 in Kontakt stehen, wird auch deren Anpresskraft durch die Druckdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Druckraum 8 und 9 verstärkt.
Die getriebewellenseitige Dichtfläche 2 ist hier abschnittsweise dargestellt. Diese Dichtfläche 2 ist entweder direkt eine Umfangsfläche einer Welle, bspw. einer Getriebewelle, oder eine Umfangsfläche einer außen auf diese Welle aufgesteckte Führungshülse/ eines außen auf diese Welle aufgesteckten Führungsrohres 26. Auch die Welle ist der Anschaulichkeit halber lediglich schematisch dargestellt mittels ihrer Längsachse 24.
Auch die zylindergehäuseseitige Dichtfläche 3 ist nur abschnittsweise dargestellt und ist vorzugsweise durch die Innenfläche eines Zylindergehäuses 25 gebildet. Die zylindergehäuseseitige Dichtfläche 3 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und verläuft vorzugsweise parallel zur getriebewellenseitigen Dichtfläche 2. Die zylindergehäuseseitige Dichtfläche 3 ist wie auch die getriebewellenseitige Dichtfläche 2 konzentrisch um die Längsachse 24, parallel zur Längsachse 24 verlaufend. Die getriebewellenseitige Dichtfläche 2 weist einen kleineren Durchmesser als die zylindergehäuseseitige Dichtfläche 3 auf. Die getriebewellenseitige Dichtfläche 2 ist derart von der zylindergehäuseseitigen Dichtfläche 3 beabstandet gelagert, dass sich zwischen diesen beiden Dichtflächen 2 und 3 der ebenfalls konzentrisch um die Längsachse 24 herum verlaufende Ringspalt 23 bildet.
Das Zylindergehäuse 25 begrenzt somit den Ringspalt 23 radial nach Außen.
In dem Ringspalt 23 wird in bekannter Art der Ringkolben 7 axial, entlang der Längsachse 24, hin und her bewegt. Diese Bewegung wird durch die Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druckraum 8 und 9 gesteuert. Es findet im Druckraum 8 eine Verschiebung des Betriebsmediums statt. Der erste Druckraum 8 ist durch eine Verbindung hydraulisch mit einem hier nicht dargestellten Geberzylinder gekoppelt, welcher Geberzylinder den in dem ersten Druckraum 8 anliegenden Druck und somit die Bewegung und die Stellung des Ringkolbens 7 steuert.
Der Ringkolben 7 ist dann weiter mit einem bekannten Ausrücksystem einer Kupplungsbetätigungsmechanik verbunden. Es sei erwähnt, dass der Kolben 7 mit einem Ausrücklager des Ausrücksystems verbunden ist. Alternativ dazu kann der Ringkolben 7 aber auch mit einem Lager eines Einrücksystems verbunden sein.
Die Armierung 5 der Dichtung 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel einteilig ausgeführt. Die Armierung 5 kann jedoch auch mehrteilig aufgebaut sein, vorzugsweise zweiteilig.
Die Dichtung 1 ist insbesondere für den Einsatz in einem konzentrischen Kupplungsnehmerzylinder (CSC) geeignet. Es ist jedoch auch möglich die Dichtung 1 in weiteren KolbenZylinder-Anordnungen einzusetzen.
Bezugszeichenliste

1: Dichtung/Hybriddichtung
2: getriebewellenseitige Dichtfläche
3: zylindergehäuseseitige Dichtfläche
4: Kupplungsnehmerzylinder
5: Armierung
6: erstes Dichtelement
7: Ringkolben
8: erster Druckraum
9: zweiter Druckraum
10: erster Grundkörper
11: erste Dichtlippe von 5
12: zweite Dichtlippe von 5
13: erste Dichtkontur
14: zweite Dichtkontur
15: Ringkolbenaufnahme
16: Hinterschnitt
17: Vorsprung
18: zweiter Grundkörper
19: erste Dichtlippe von 6
20: zweite Dichtlippe von 6
21: erste Dichtkontur
22: zweite Dichtkontur
23: Ringspalt
24: Längsachse
25: Zylindergehäuse
26: Führungshülse/ Führungsrohr

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008009655 A1 [0003, 0003, 0005]

Claims

Dichtung (1) für einen Kupplungsnehmerzylinder (4) eines Kupplungseinrücksystems oder Kupplungsausrücksystems, mit einer Armierung (5), die in einem um eine Welle herum verlaufenden Ringspalt (23), zwischen der Welle und einem Zylindergehäuse (25), angeordnet und an einem, in diesem Ringspalt (23) zumindest axial verschiebbar gelagerten Ringkolben (7) befestigbar ist, sowie mit einem ersten Dichtelement (6), das an der vom Ringkolben (7) abgewandten Seite, in Richtung eines Druckraumes (8), an der Armierung (5) anliegt und in Wirkzusammenhang mit der Armierung (5) den Druckraum (8) zur Seite des Ringkolbens (7) hin abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtelement (6) stoffschlüssig mit der Armierung (5) verbunden ist.
Dichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (5) mit dem ersten Dichtelement (6) eine elastische und/oder stabile Anbindung ausformt.
Dichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (5) und/oder das erste Dichtelement (6) aus einem elastisch verformbaren Material oder einer Materialmischung aufgebaut ist/sind, etwa eine Hybriddichtung ausformend.
Dichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (5) elastische Lippen (11, 12) aufweist.
Dichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippen (11, 12) an einer inneren und/oder äußeren Wand des Ringspaltes (23) anliegen.
Dichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtelement (6) auf die Armierung (5) mittels eines Urformvorganges aufgespritzt oder aufvulkanisiert ist.
Dichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtelement (6) aus einem weicheren Material besteht als die Armierung (5).
Dichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (5) ein thermoplastisches Grundmaterial umfasst oder aus diesem besteht, und/oder das erste Dichtelement (6) aus einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, oder vorzugsweise aus einem hydrierten Nitril-Kautschuk besteht, oder das erste Dichtelement (6) aus einem Silikon-Dichtwerkstoff besteht.
Kupplungsnehmerzylinder (4) für ein hydraulisches Ein- oder Ausrücksystem einer Reibungskupplung von Fahrzeugen, mit einem zu einer Getriebewelle gelagerten Ringkolben (7) sowie einer Dichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Kupplungsnehmerzylinder (4) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (5) und/oder das erste Dichtelement (6) konzentrisch um die Getriebewelle angeordnet ist/sind.