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Die Erfindung betrifft eine Hydraulikleitung zum Einsatz in hydraulischen (oder pneumatischen) Systemen, insbesondere in Kupplungssystemen von Kraftfahrzeugen. Es ist bekannt, für hydraulische Systeme, insbesondere in Kraftfahrzeugen, Leitungen aus Kunststoff als Hydraulikleitungen einzusetzen. Zur Erfüllung mechanischer Anforderungen und zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien werden diese Leitungen mit Hülsen/Schläuchen ummantelt. Diese Ummantelung ist jedoch aufwändig zu montieren.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Die Erfindung betrifft eine Hydraulikleitung zum Einsatz in hydraulischen Systemen, insbesondere in Kupplungssystemen von Kraftfahrzeugen, umfassend eine Leitung, die sich zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt und zur Durchleitung eines hydraulischen Fluids (oder eines Gases) geeignet ist, wobei die Leitung eine Wandung aufweist, die zumindest zwei konzentrisch angeordnete Schichten aufweist, die entlang der Leitung stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
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Insbesondere sind die Schichten an allen ihren Kontaktpunkten miteinander (mittelbar oder unmittelbar) stoffschlüssig verbunden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung besteht die innere Schicht aus einem Polymer.
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Insbesondere ist das Polymer ein Polyamid.
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Insbesondere besteht die äußere Schicht aus einem Polypropylen.
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Insbesondere kann zwischen der inneren Schicht und der äußeren Schicht zumindest eine weitere Schicht angeordnet sein. Insbesondere ist diese weitere Schicht ein Haftvermittler, über die die innere Schicht mit der äußeren Schicht (mittelbar) stoffschlüssig verbunden ist.
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Stoffschlüssige Verbindungen werden alle Verbindungen genannt, bei denen die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Sie sind gleichzeitig nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lassen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung sind die zwei konzentrischen Schichten der Hydraulikleitung durch ein Coextrusionsprozess hergestellt.
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In der Extrusionstechnik steht der Begriff Coextrusion für das Zusammenführen von artgleichen oder fremdartigen Kunststoffschmelzen vor dem Verlassen einer Profildüse. Es werden also, bei der Herstellung der Hydraulikleitung, zwei verschiedene Werkstoffe gleichzeitig extrudiert, so dass die Wandung der Hydraulikleitung durch zumindest zwei, konzentrisch zueinander angeordnete Schichten gebildet wird. Die einzelnen Schichten sind dabei unmittelbar oder mittelbar (z. B. durch eine weitere (Zwischen-)Schicht) miteinander stoffschlüssig verbunden.
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Es wird weiter ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Hydraulikleitung vorgeschlagen, wobei in einem Coextrusionsprozess eine Leitung mit zumindest zwei konzentrisch angeordneten Schichten hergestellt wird, die entlang der Leitung stoffschlüssig miteinander verbunden sind, wobei die innere Schicht aus einem Polymer und die äußere Schicht aus einem Polypropylen besteht.
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Die Ausführungen zu der Hydraulikleitung gelten in gleicher Weise für das Verfahren und umgekehrt.
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Insbesondere werden an zumindest einem Ende der Hydraulikleitungen bekannte Konnektoren, zum Anschluss der Hydraulikleitung an andere Komponenten eines hydraulischen Systems, angeordnet. Diese Konnektoren werden insbesondere in der bekannten Wiese mittels einer Tannenbaumgeometrie in die Hydraulikleitung gepresst oder durch z. B. durch Rotationsschweißen mit der Hydraulikleitung stoffschlüssig verbunden.
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Weiterhin wird ein Kupplungssystem eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, zumindest umfassend eine Kupplung und eine Aktoreinrichtung mit zumindest einem Geberzylinder und einem Nehmerzylinder, wobei zumindest zwischen Geberzylinder und Nehmerzylinder eine erfindungsgemäße Hydraulikleitung, oder eine nach dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellte Hydraulikleitung angeordnet ist.
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Das hydraulische oder pneumatische Kupplungssystem ist dazu vorgesehen, eine Reibkupplung zu betätigen, das heißt, eine Anpresskraft zu erzeugen beziehungsweise einer Anpresskraft entgegenzuwirken, um eine reibschlüssige Übertragung eines Moments in der Reibkupplung zu ermöglichen beziehungsweise zu lösen. Hydraulische oder pneumatische Kupplungssysteme werden im Bereich von Kraftfahrzeuge vermehrt eingesetzt, weil somit hohe Anpresskräfte erzeugt werden können, ohne dass die Kupplungskräfte für den Fahrzeugführer besonders hoch werden. Somit ist bei geringer radialer Ausdehnungen der Reibflächen der Reibkupplung beziehungsweise bei einer insgesamt geringen Reibfläche dennoch ein hohes Drehmoment übertragbar. Das hydraulische oder pneumatische Kupplungssystem umfasst dabei eine Gebereinheit aus zumindest einem Geberzylinder mit einem Geberkolben, in dem ein Fluid komprimiert wird, sodass es über eine hydraulische oder pneumatische Leitung zur Nehmereinheit transportiert wird, welche wiederum aus zumindest einem Nehmerzylinder mit einem Nehmerkolben aufgebaut ist, in den Nehmerzylinder eindringt und den Nehmerkolben zum Beispiel gegen eine Tellerfeder einer Reibkupplung presst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle, einen Antriebsstrang und ein hydraulisches oder pneumatisches Kupplungssystem gemäß der obigen Beschreibung.
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Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen daher bevorzugt die Antriebseinheit, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Elektromotor, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, eine Reibkupplung kleiner Baugröße zu verwenden.
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Verschärft wird die Bauraumsituation bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Das oben beschriebene hydraulische oder pneumatische Betätigungssystem ist insbesondere für kleine Kraftfahrzeuge geeignet, weil durch die hohen erzeugbaren Anpresskräfte ein hohes Drehmoment auf kleinem Bauraum übertragbar ist.
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Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht, Leistung eingeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beispielsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen Fox oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta oder Renault Clio.
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Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände. Es zeigen:
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1: eine aus dem Stand der Technik bekannte Hydraulikleitung mit Konnektor;
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2: eine aus dem Stand der Technik bekannte Hydraulikleitung mit Ummantelung;
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3: eine Hydraulikleitung mit Wandung aus zwei Schichten und Konnektor;
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4: eine Hydraulikleitung im Querschnitt;
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5: ein hydraulisches oder pneumatisches Kupplungssystem; und
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6: ein Kraftfahrzeug mit hydraulischem oder pneumatischem Kupplungssystem.
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In 1 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Hydraulikleitung 1 mit Konnektor 16 dargestellt. Die Leitung 4 ist mit an ihrem ersten Ende 5 mit einem Konnektor 16 verbunden. Ein Fluid 7 tritt über den Konnektor 16 in die Leitung 4 ein und wird durch die Leitung 4 von dem ersten Ende 5 zu dem zweiten Ende 6 geleitet. Die Wandung 8 der Leitung 4 besteht aus einer (inneren) Schicht 9.
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In 2 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Hydraulikleitung (z. B. die Hydraulikleitung aus 1) mit Ummantelung dargestellt. Über die innere Schicht 9 erstreckt sich hier also eine äußere Schicht 10, die in Form eines Schlauchs auf der Leitung 4 gemäß 1 angeordnet wurde.
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3 zeigt eine Hydraulikleitung 1 mit Wandung 8 bestehend aus zwei Schichten 9, 10 und Konnektor 16. Die Wandung 8 wird hier durch zwei Schichten 9, 10 gebildet, wobei die innere Schicht 9 mit der äußeren Schicht 10 unmittelbar stoffschlüssig verbunden sind. Insbesondere sind die Schichten 9, 10 zusammen, z. B. durch ein Coextrusionsverfahren, gleichzeitig hergestellt worden. Dabei müssen sich nicht beide Schichten 9, 10 über die gesamte Länge der Leitung 4 (also von erstem Ende 5 bis zum zweiten Ende 6) erstrecken. Insbesondere ist zumindest eine Schicht 9, 10, 11 an mindestens einem Ende 5, 6 kürzer ausgeführt, so dass z. B. die Verbindung zu einem Konnektor 16 nur über eine Schicht 9, 10, 11 erfolgt (in 3 nur über die innere Schicht 9).
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4 zeigt eine Hydraulikleitung 1 im Querschnitt. Die Wandung 8 wird durch drei konzentrisch zueinander angeordnete Schichten 9, 10, 11 gebildet. Die innere Schicht 9 ist z. B. ein Polyamid, die äußere Schicht 10 z. B. ein Polypropylen. Die innere Schicht 9 und die äußere Schicht 10 sind hier über eine weitere Schicht 11 miteinander stoffschlüssig verbunden. Die weitere Schicht 11 wird hier z. B. als Haftvermittler eingesetzt.
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5 zeigt ein hydraulisches oder pneumatisches Kupplungssystem 2, bei dem eine Gebereinheit bestehend aus einem Geberzylinder 14 und einem Geberkolben sowie eine Nehmereinheit bestehend aus einem Nehmerzylinder 15 und einem Nehmerkolben über eine Hydraulikleitung 1 verbunden sind. Ein Schaltsignal, welches von einem Kupplungspedal 26 auf die Gebereinheit aufgegeben wird, wird mittels der Hydraulikleitung 1 auf die Nehmereinheit übertragen, sodass die Nehmereinheit auf die Tellerfeder 22 wirkt, so dass in diesem Fall das Reibpaket 23 gelöst wird und ein Drehmoment von der Abtriebswelle 18 um die Rotationsachse 24 nicht mehr auf die Getriebewelle 25 mittels der (Reib-)Kupplung 12 übertragbar ist.
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In 6 ist ein Kraftfahrzeug 3 mit einer Antriebseinheit 17 gezeigt, welche mit ihrer Motorachse 21 quer zur Längsachse 20 in Fahrtrichtung vor der Fahrerkabine angeordnet ist. Die Antriebseinheit 17 ist hier als Verbrennungskraftmaschine dargestellt, welche über eine Abtriebswelle 18 mittels einer (Reib-)Kupplung 12 mit einem hier rein schematisch dargestellten Antriebsstrang 19 verbunden ist. Die (Reib-)Kupplung 12 wird hier mittels des hydraulischen oder pneumatischen Kupplungssystems 2 betätigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hydraulikleitung
- 2
- Kupplungssystem
- 3
- Kraftfahrzeug
- 4
- Leitung
- 5
- erstes Ende
- 6
- zweites Ende
- 7
- Fluid
- 8
- Wandung
- 9
- innere Schicht
- 10
- äußere Schicht
- 11
- weitere Schicht
- 12
- Kupplung
- 13
- Aktoreinrichtung
- 14
- Geberzylinder
- 15
- Nehmerzylinder
- 16
- Konnektor
- 17
- Antriebseinheit
- 18
- Abtriebswelle
- 19
- Antriebsstrang
- 20
- Längsachse
- 21
- Motorachse
- 22
- Tellerfeder
- 23
- Reibpaket
- 24
- Rotationsachse
- 25
- Getriebewelle
- 26
- Kupplungspedal
