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Die Erfindung betrifft einen Dichtring für eine Kolbendichtung einer kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine kolbenbestückte hydraulische Vorrichtung.
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Stand der Technik
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1a bis
1c zeigen schematische Teildarstellungen einer kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung mit einem herkömmlichen Dichtring. Ein Dichtring mit den im Weiteren beschriebenen Merkmalen ist beispielsweise in der
DE 10 2008 031 813 A1 offenbart.
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Die mit dem herkömmlichen Dichtring 10 ausgestattete kolbenbestückte hydraulische Vorrichtung ist in den 1a bis 1c lediglich mittels ihres teilweise dargestellte Kolbens 12 und eines Teils ihres Gehäuses 14 wiedergegeben. Der Kolben 12 ist innerhalb einer in dem Gehäuse 14 ausgebildeten Kolbenbohrung 16 entlang seiner Mittellängsachse 18 verstellbar. Der herkömmliche Dichtring 10 ist in eine benachbart zu dem Kolben 12 in dem Gehäuse 14 ausgebildete Ringnut 20 eingesetzt. Der Dichtring 10 hat eine äußere Dichtlippe 22 und eine innere Dichtlippe 24, welche beide an einem Verbindungsabschnitt 26 des Dichtrings 10 angebunden sind. Zwischen der äußeren Dichtlippe 22 und der inneren Dichtlippe 24 ist ein Ringspalt 28 ausgebildet. Eine (von dem Ringspalt 28 weg gerichtete) Anlagefläche 30 der äußeren Dichtlippe 22 und eine (von dem Ringspalt 28 ebenfalls weg gerichtete) Anlagefläche 32 des Verbindungsabschnitts 26 kontaktieren jeweils mindestens eine Nutinnenwand 34 der Ringnut 20. Die innere Dichtlippe 24 kontaktiert/berührt hingegen zumindest mit einem Teilbereich einer (von dem Ringspalt 28 weg gerichteten) Kolbenkontaktierseite 36 den Kolben 12.
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Lediglich beispielhaft ist die kolbenbestückte hydraulische Vorrichtung der 1a bis 1c als Hauptbremszylinder ausgebildet. In dem (als Primär- oder Sekundärkolben ausgebildeten) Kolben 12 ist eine Kolbeninnenbohrung 38 ausgebildet, welche sich ausgehend von einer ersten Kolbenseite teilweise durch den Kolben 12 erstreckt, während der Kolben 12 an einer der ersten Kolbenseite gegenüber liegenden zweiten Kolbenseite geschlossen ausgebildet ist. Eine in dem Kolben 12 ausgebildete Bohrung 40 erstreckt sich von einer Innenwand der Kolbeninnenbohrung 38 bis zu einer Außenwand des Kolbens 12.
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In 1a ist der Kolben 12 in seiner Ausgangsstellung dargestellt, in welcher er vorzugsweise vorliegt, wenn keine Kraft auf den Kolben 12 ausgeübt wird. Sofern der Kolben 12 in seiner Ausgangsstellung vorliegt, wird die Bohrung 40 nur teilweise von dem Teilbereich der Kolbenkontaktierseite 36 des herkömmlichen Dichtrings 10 abgedeckt, so dass eine hydraulische Verbindung 42 zwischen der ersten Kolbenseite und der zweiten Kolbenseite über die Kolbeninnenbohrung 38, die Bohrung 40 und einen zwischen der Kolbenkontaktierseite 36 und dem Kolben 12 vorliegenden Zwischenvolumen 44 vorliegt. Bei einem Vorliegen des Kolbens 12 in seiner Ausgangsstellung liegt deshalb der gleiche Ausgangsdruck p0 auf der ersten Kolbenseite und der zweiten Kolbenseite vor. (Da die zweite Kolbenseite beispielhaft über eine weitere Bohrung 46 durch das Gehäuse 14 mit einem Bremsflüssigkeitsreservoir verbunden ist, ist der Ausgangsdruck p0 gleich dem Atmosphärendruck.)
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In der schematischen Darstellung der 1b ist der Kolben 12 mittels einer darauf ausgeübten Kraft (ungleich Null) aus seiner Ausgangsstellung in eine Richtung/Einbremsrichtung 48 innerhalb der Kolbenbohrung 16 verstellt, so dass der Teilbereich der Kolbenkontaktierseite 36 der inneren Dichtlippe 24 den Kolben 12 auf einer zu der zweiten Kolbenseite ausgerichteten Seite der Bohrung 40 kontaktiert. Aufgrund des Verstellens des Kolbens 12 baut sich auf der ersten Kolbenseite ein Druck p1 (größer als der Ausgangsdruck p0) auf. Dieser Druck p1 liegt auch in dem Ringspalt 28 des herkömmlichen Dichtrings 10 vor und bewirkt eine (mittels der Pfeile 49 dargestellte) Vergrößerung des Volumens des Ringspalts 28, wodurch das in der 1a gezeigte Zwischenvolumen 44 zwischen der Kolbenkontaktierseite 36 der inneren Dichtlippe 24 und dem Kolben 12 geschlossen wird. Dies bewirkt eine flüssigkeitsdichte Abdichtung der ersten Kolbenseite des Kolbens 12 von der zweiten Kolbenseite des Kolbens 12.
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In der schematischen Darstellung der 1c ist der Kolben 12 aus seiner in 1b wiedergegebenen Stellung in seine Ausgangsstellung zurückverstellt. Wie jedoch in 1c erkennbar ist, kann es vorkommen, dass trotz des Zurückverstellens des Kolbens 12 in seine Ausgangstellung noch immer der Druck p1 größer als der Ausgangsdruck p0 auf der ersten Kolbenseite des Kolbens 12 vorherrscht. Deshalb bleibt das in der 1a gezeigte Zwischenvolumen 44 (zwischen der Kolbenkontaktierseite 36 der inneren Dichtlippe 24 und dem Kolben 12) trotz des Zurückverstellens des Kolbens 12 weiterhin geschlossen, und die flüssigkeitsdichte Abdichtung der ersten Kolbenseite des Kolbens 12 von der zweiten Kolbenseite des Kolbens 12 liegt immer noch vor.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung schafft einen Dichtring für eine Kolbendichtung einer kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine kolbenbestückte hydraulische Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
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Vorteile der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft einen Dichtring, bei welchem aufgrund der mindestens einen in der Kolbenkontaktierseite seiner inneren Dichtlippe ausgebildeten Vertiefung ein flächiges Abdichten der Kolbenkontaktierseite (selbst bei einer signifikanten Druckbelastung) verlässlich verhindert ist. Ebenso ist sichergestellt, dass die Dichtwirkung des Dichtrings lediglich auf den (vertiefungsfreien) Dichtkantenbereich der Kolbenkontaktierseite der inneren Dichtlippe des Dichtrings beschränkt ist. Damit ist auch klar festgelegt, bis zu welcher Stellung eines mit dem erfindungsgemäßen Dichtring zusammenwirkenden Kolbens die erwünschte Dichtwirkung des Dichtrings vorliegt, und ab welcher Stellung die Dichtwirkung des Dichtrings (komplett) aufgehoben ist. Das herkömmliche Risiko eines „Einschließens“ eines unerwünschten Drucks/Restdrucks trotz eines Zurückverstellens des mit dem erfindungsgemäßen Dichtring zusammenwirkenden Kolbens muss somit nicht mehr in Kauf genommen werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des Dichtrings verläuft die äußere Dichtlippe kreisförmig um eine definierbare Achse und die innere Dichtlippe verläuft ebenfalls kreisförmig um die definierbare Achse, wobei die mindestens eine in der Kolbenkontaktierseite ausgebildete Vertiefung jeweils entlang einer parallel zu der definierbaren Achse ausgerichteten Linie verläuft. Eine ungewollte Abdichtung innerhalb einer mit einem derartigen Dichtring ausgestatteten kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung ist aufgrund der vorteilhaften Ausbildung der mindestens einen Vertiefung entlang der definierbaren Achse gezielt verhindert.
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Beispielsweise kann eine Kante zwischen einer von dem Ringspalt weg gerichteten Anlagefläche des Verbindungsabschnitts und der Kolbenkontaktierseite der inneren Dichtlippe ausgebildet sein. In diesem Fall kann die mindestens eine Vertiefung jeweils senkrecht zu der Kante verlaufen. Die mindestens eine Vertiefung verhindert in diesem Fall gezielt eine unerwünschte Abdichtung mittels des derart ausgebildeten Dichtrings innerhalb der damit ausgestatteten kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung.
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Vorzugsweise ist eine Vielzahl von Vertiefungen als die mindestens eine Vertiefung in der Kolbenkontaktierseite ausgebildet. Insbesondere kann mittels der Vielzahl von Vertiefungen ein Riffelrand oder ein Kerbenrand an der Kolbenkontaktierseite ausgebildet sein. Unter dem Riffelrand kann ein Rand mit mehr oder weniger eng aneinander liegenden Einkerbungen verstanden werden, wobei im Unterschied zu dem Kerbenrand die Anzahl der Einkerbungen nicht speziell festgelegt ist. Der Riffelrand kann somit auch als Riffelung umschrieben werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Dichtrings ist der Dichtring derart in einer benachbart zu einem Kolben der kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung ausgebildeten Ringnut einsetzbar, dass die äußere Dichtlippe und der Verbindungsabschnitt jeweils mindestens eine Nutinnenwand der Ringnut kontaktieren und zumindest der an der Kolbenkontaktierseite der inneren Dichtlippe ausgebildete Dichtkantenbereich den Kolben kontaktiert. Der Dichtring ist somit leicht in die kolbenbestückte hydraulische Vorrichtung so einbringbar, dass er seine gewünschte Dichtwirkung abhängig von einer Stellung des zusammenwirkenden Kolbens verlässlich erfüllt.
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Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch bei einer kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung mit einem derartigen Dichtring erfüllt.
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Vorzugsweise ist der Dichtring in der benachbart zu dem Kolben der kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung ausgebildeten Ringnut so eingesetzt, dass die äußere Dichtlippe und der Verbindungsabschnitt jeweils die mindestens eine Nutinnenwand der Ringnut kontaktieren und zumindest der an der Kolbenkontaktierseite der inneren Dichtlippe ausgebildete Dichtkantenbereich den Kolben kontaktiert. Somit ist auch für die kolbenbestückte hydraulische Vorrichtung sicherstellbar, dass der Dichtring die gewünschte Dichtwirkung abhängig von einer Stellung des zusammenwirkenden Kolbens erfüllt, wobei eine unerwünschte Dichtwirkung aufgrund einer Druckbelastung des Dichtrings unterbunden ist.
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Beispielsweise kann die kolbenbestückte hydraulische Vorrichtung eine Druck-Wandler-Vorrichtung oder ein weggesteuertes Ventil sein. Insbesondere kann die kolbenbestückte hydraulische Vorrichtung ein Hauptbremszylinder sein. Ebenso kann die kolbenbestückte hydraulische Vorrichtung auch ein stetig stellbares Ventil sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Ausbildbarkeit der kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung nicht auf die hier beschriebenen Beispiele limitiert ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung ist der Dichtring in der benachbart zu einem Primärkolben und/oder einem Sekundärkolben als dem Kolben ausgebildeten Ringnut eingesetzt. In diesem Fall überfährt der Dichtring bei einem Verstellen des Kolbens aus seiner (fahrerbremskraftlosen) Ausgangsstellung einer Schnüffelbohrung, wodurch mittels des Dichtrings eine Verbindung mit einer Primär- oder Sekundärkammer des Hauptbremszylinders zu einem an dem Hauptbremszylinder angebundenen Bremsflüssigkeitsreservoir unterbrochen wird. Die Dichtwirkung des Dichtrings stellt somit sicher, dass ein weiteres Verstellen des Kolbens in die Primär- oder Sekundärkammer hinein zu einem gewünschten Bremsdruckaufbau in einem mit dem Hauptbremszylinder ausgestatteten Bremssystem führt. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass bei einem Zurückverstellen des Kolbens in seine Ausgangsstellung (z.B. aufgrund eines Lösens des Bremspedals) ab eines Überfahrens der Schnüffelbohrung mit der mindestens einen in der Kolbenkontaktierseite der inneren Dichtlippe des Dichtrings ausgebildeten Vertiefung wieder eine hydraulische Verbindung zu dem Bremsflüssigkeitsreservoir über die Schnüffelbohrung und die mindestens eine Vertiefung vorliegt. Das Risiko eines unerwünschten Restdrucks (größer als dem Umgebungsdruck) in der Primärkammer besteht somit ab diesem Zeitpunkt nicht mehr.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
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1a bis 1c schematische Teildarstellungen einer kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung mit einem herkömmlichen Dichtring; und
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2a bis 2c schematische Teildarstellungen einer Ausführungsform des Dichtrings, bzw. der kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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2a bis 2c zeigen schematische Teildarstellungen einer Ausführungsform des Dichtrings, bzw. der kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung.
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Der in 2a bis 2c teilweise schematisch wiedergegebene Dichtring 50 ist mit einer äußeren Dichtlippe 52 und mit einer inneren Dichtlippe 54 ausgebildet. Vorzugsweise verläuft die äußere Dichtlippe 52 kreisförmig um eine definierbare Achse 56. Die äußere Dichtlippe 52 kann insbesondere rotationssymmetrisch bezüglich der als Rotationsachse bezeichenbaren Achse 56 sein. Auch die innere Dichtlippe 54 kann kreisförmig um die definierbare Achse 56 verlaufen. Des Weiteren ist auch eine rotationssymmetrische Ausbildung der inneren Dichtlippe 54 bezüglich der als Rotationsachse bezeichenbaren Achse 56 möglich.
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Beispielhaft weist die äußere Dichtlippe 52 eine erste Höhe h1 (entlang der definierbaren Achse 56) auf, welche ungleich einer zweiten Höhe h2 der zweiten Dichtlippe 54 (entlang der definierbaren Achse 56) ist (2b). Insbesondere ist die erste Höhe h1 der äußeren Dichtlippe 52 größer als die zweite Höhe h2 der inneren Dichtlippe 54. In einer anderen Ausführungsform kann die zweite Höhe h2 der inneren Dichtlippe 54 jedoch auch größer als die erste Höhe h1 der äußeren Dichtlippe 52 sein. Ebenso können die Dichtlippen 52 und 54 gleiche Höhen h1 und h2 haben.
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Die äußere Dichtlippe 52 und die innere Dichtlippe 54 sind an einem Verbindungsabschnitt 58 des Dichtrings 50 angebunden. Auch der Verbindungsabschnitt 58 kann rotationssymmetrisch bezüglich der als Rotationsachse bezeichenbare Achse 56 ausgebildet sein. Die äußere Dichtlippe 52 und die innere Dichtlippe 54 erstrecken sich so von dem Verbindungsabschnitt 58 weg, dass ein Ringspalt 60 zwischen der äußeren Dichtlippe 52 und der inneren Dichtlippe 54 ausgebildet ist. Der Ringspalt 60 ist teilweise, jedoch nicht vollständig, von dem Dichtring 50 umschlossen. Somit ist ein Flüssigkeitsaustausch zwischen einer äußeren Umgebung des Dichtrings 50 und dem Ringspalt 60 möglich.
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Der Dichtring 50 ist zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus mindestens einem elastischen Material gebildet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Ausbildbarkeit des Dichtrings 50 nicht auf die Verwendung eines bestimmten Elastomers als das mindestens eine elastische Material limitiert ist. Stattdessen kann eine Vielzahl verschiedener Materialien zum Bilden des Dichtrings 50 verwendet werden.
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Aufgrund der zumindest teilweise elastischen Ausbildung des Dichtrings 50 kann ein Volumen des Zwischenspalts 60 abhängig von einer Druckbelastung auf die den Ringspalt 60 begrenzenden Innenflächen des Dichtrings 50 variieren. Wie mittels der Pfeile 62 in 2a gezeigt ist, bewirkt die Vergrößerung des Volumens des Ringspalts 60 (bzw. die Druckbelastung auf die den Ringspalt 60 begrenzenden Innenflächen des Dichtrings 50) ein Auseinanderdrücken der Dichtlippen 52 und 54. Wie unten genauer beschrieben wird, ist auf diese Weise eine gewünschte Dichtwirkung des Dichtrings 50 realisierbar/verstärkbar.
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In 2b ist ein Teilabschnitt des Dichtrings 50 vergrößert dargestellt. Erkennbar ist, dass zumindest an einer von dem Ringspalt 60 weg gerichteten Kolbenkontaktierseite 64 der inneren Dichtlippe 54 ein Dichtkantenbereich 66 ausgebildet ist. Vorzugsweise liegt der Dichtkantenbereich 66 auf der Kolbenkontaktierseite 64 an einem von dem Verbindungsabschnitt 58 weg gerichteter Endabschnitt 68 der inneren Dichtlippe 54. Auf einer von dem Endabschnitt 68 der inneren Dichtlippe 54 weg gerichteten Seite des Dichtkantenbereichs 66 ist mindestens eine Vertiefung 70 in der Kolbenkontaktierseite 64 ausgebildet. Die mindestens eine Vertiefung 70 (auf der von dem Endabschnitt 68 der inneren Dichtlippe 54 weg gerichteten Seite des Dichtkantenbereichs 66) erstreckt sich jeweils von dem ersten Endabschnitt 58 der inneren Dichtlippe 54 weg. Insbesondere kann die mindestens eine in der Kolbenkontaktierseite 64 ausgebildete Vertiefung 70 jeweils entlang einer parallel zu der definierbaren Achse/Rotationsachse 56 ausgerichteten Linie verlaufen. (Unter der mindestens einen Vertiefung 70 in der Kolbenkontaktierseite 46 der inneren Dichtlippe 54 ist somit keine kreislinienförmige Vertiefung oder eine um die definierbare Achse/Rotationsachse 56 verlaufende Vertiefung zu verstehen.)
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Die mindestens eine Vertiefung 70 in der Kolbenkontaktierseite 64 der inneren Dichtlippe 54 kann mindestens eine Einbuchtung in einer sonst glatten Kolbenkontaktierseite 64 sein. Ebenso kann die mindestens eine Vertiefung 70 in der Kolbenkontaktierseite 64 der inneren Lippe 56 auch durch ein Ausbilden von Erhebungen/Ausbuchtungen an der Kolbenkontaktierseite 64 erreicht werden.
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In der Ausführungsform der 2a bis 2c ist eine Kante 72 zwischen einer von dem Ringspalt 60 weg gerichteten Anlagefläche 74 des Verbindungsabschnitts 58 und der Kolbenkontaktierseite 64 der inneren Dichtlippe 54 ausgebildet und die mindestens eine Vertiefung 70 erstreckt sich jeweils zwischen dem Dichtkantenbereich 66 und der Kante 72. Außerdem verläuft in dem Beispiel der 2a bis 2c die mindestens eine Vertiefungen 70 (nahezu) senkrecht zu der Kante 72. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die in 2b wiedergegebene Ausbildung der Kante 72 nur beispielhaft zu interpretieren ist. Der Dichtkantenbereich 66 hat (entlang der definierbaren Achse 56) eine erste Teilhöhe h2-1, während sich die mindestens eine Vertiefung 70 entlang einer zweiten Teilhöhe h2-2 durch die Kolbenkontaktierseite 64 der inneren Dichtlippe 54 erstreckt. Ein Verhältnis zwischen den Teilhöhen h2-1 und h2-2 ist relativ frei festlegbar.
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Vorzugsweise ist eine Vielzahl von Vertiefungen 70 als die mindestens eine Vertiefung 70 in der Kolbenkontaktierseite 64 ausgebildet. Man kann dies auch als eine Ausbildung eines Riffelrands/einer Riffelung oder eines Kerbenrands/einer Kerbung an der Kolbenkontaktierseite 64 auf der von dem Endabschnitt 68 der inneren Dichtlippe 54 weg gerichteten Seite des Dichtkantenbereichs 66 (mittels der Vielzahl von Vertiefungen 70) umschreiben. (Unter dem Riffelrand können aneinander liegende Vertiefungen 70 in der Kolbenkontaktierseite 64 verstanden werden, wobei bei dem Riffelrand die Anzahl der Vertiefungen 70 im Unterschied zum Kerbenrand nicht speziell festgelegt ist.)
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Wie anhand der 2a und 2c erkennbar ist, ist der Dichtring 50 zum Bewirken einer Kolbendichtung in der kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung verwendbar. Unter der kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung kann jede hydraulische Vorrichtung mit einem verstellbar ausgebildeten Kolben 76 verstanden werden. Die kolbenbestückte hydraulische Vorrichtung kann z.B. ein weggesteuertes Ventil, insbesondere ein stetig stellbares Ventil (stetig regelbares Ventil) sein. Ebenso kann die kolbenbestückte hydraulische Vorrichtung eine Druck-Wandler-Vorrichtung sein. Eine Ausbildbarkeit der mit dem Dichtring 50 ausstattbaren kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung ist jedoch nicht auf die hier genannten Beispiele beschränkt. Lediglich beispielhaft ist in der Ausführungsform der 2a bis 2c die kolbenbestückte hydraulische Vorrichtung als ein Hauptbremszylinder (als Beispiel für eine Druck-Wandler-Vorrichtung) mit einem Primär- oder Sekundärkolben als dem verstellbar ausgebildeten Kolben 76 ausgebildet.
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Der Dichtring 50 ist in der hier beschriebenen Ausführungsform in eine benachbart zu dem Kolben 76 der kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung ausgebildete Ringnut 78 einsetzbar/eingesetzt. Die Ringnut 78 grenzt an eine Kolbenbohrung 80 an, welche in einem Gehäuse/Teilgehäuse 82 der kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung ausgebildet ist und innerhalb welcher der Kolben 76 verstellbar ist. Die äußere Dichtlippe 52 kontaktiert an mindestens einer von dem Ringspalt 60 weg gerichteten Anlagefläche 84 mindestens eine Nutinnenwand 86 der Ringnut 78. Auch der Verbindungsabschnitt 58 kontaktiert mit seiner Anlagefläche 74 die mindestens eine Nutinnenwand 86 der Ringnut 78. Demgegenüber ist die Kolbenkontaktierseite 64 der inneren Dichtlippe 54 so zu der Kolbenbohrung 80 und dem Kolben 76 ausgerichtet, dass (zumindest) der an der Kolbenkontaktierseite 64 der inneren Dichtlippe 54 ausgebildete Dichtkantenbereich 66 den Kolben 76 kontaktiert/berührt. Selbst bei einem vergleichsweise starken Druck der inneren Dichtlippe 54 gegen den Kolben 76 stellt jedoch die mindestens eine Vertiefung 70 das Vorliegen eines Zwischenvolumens (ungleich Null) zwischen dem Kolben 76 und der inneren Dichtlippe 54 sicher.
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Mittels des Dichtrings 50 kann ein ersten Volumen V1 auf einer ersten Kolbenseite des Kolbens 12 abhängig von einer Stellung des Kolbens 76 innerhalb der Kolbenbohrung 80 flüssigkeitsdicht von einem zweiten Volumen V2 auf einer der ersten Kolbenseite gegenüberliegenden zweiten Kolbenseite des Kolbens 12 abgedichtet werden. Insbesondere bei einer Ausbildung der kolbenbestückten hydraulischen Vorrichtung als Hauptbremszylinder kann, sofern die Dichtwirkung des Dichtrings 50 vorliegt, mittels eines (weiteren) Verstellens des Kolbens 76 innerhalb der Kolbenbohrung 80 in eine Betätigungsrichtung 88 ein Druckaufbau in dem zweiten Volumen V2 auf der zweiten Kolbenseite (im Verhältnis zu dem ersten Volumen V1 auf der ersten Kolbenseite) bewirkt werden. (Die zweite Kolbenseite wird deshalb häufig auch als Hochdruckseite bezeichnet, während für die erste Kolbenseite die Bezeichnung Niederdruckseite verwendet wird.) An der zweiten Kolbenseite des Kolbens 76 ist eine Kolbeninnenbohrung 90 ausgebildet, welche sich teilweise durch den Kolben 76 erstreckt, während der Kolben 12 an der ersten Kolbenseite geschlossen ausgebildet ist. Außerdem erstreckt sich eine Bohrung 92 von einer die Kolbeninnenbohrung 90 begrenzenden Kolbeninnenwand bis zu einer Kolbenaußenwand des Kolbens 76. Über die Bohrung 92 ist somit ein Flüssigkeitsaustausch zwischen der Kolbeninnenbohrung 90 und zumindest einem Teilaußenvolumen des Kolbens 76 möglich.
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In 2a ist eine Ausgangsstellung des Kolbens 76 mittels einer gestrichelten Linie 94 wiedergegeben, in welcher der Kolben 76 ohne eine darauf ausgeübte externe Kraft vorliegt. Sofern der Kolben 76 in seiner Ausgangsstellung vorliegt, deckt der Dichtkantenbereich 66 des Dichtrings 50 die Bohrung 92 nicht/kaum ab. Somit ist ein Flüssigkeitsaustausch zwischen dem zweiten Volumen V2/der Hochdruckseite und dem ersten Volumen V1/der Niederdruckseite (über die Kolbeninnenbohrung 90, die Bohrung 92 und das Zwischenvolumen zwischen dem Kolben 76 und der inneren Dichtlippe 54) bei einem Vorliegen des Kolbens in seiner Ausgangsstellung möglich. Damit liegt ein gleiche Ausgangsdruck p0 sowohl in dem zweiten Volumen V2/auf der Hochdruckseite als auch in dem ersten Volumen V1/auf der Niederdruckseite vor. (Sofern das erste Volumen V1/die Niederdruckseite über eine optionale Reservoirbohrung 96 durch das Gehäuse/Teilgehäuse 82 mit einem Bremsflüssigkeitsreservoir verbunden ist, kann der Ausgangsdruck p0 gleich dem Atmosphärendruck sein.)
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Mittels einer Kraft (ungleich Null) ist der Kolben 76 in die Betätigungsrichtung 88 (in das zweite Volumen V2) verstellbar. Sobald der Dichtkantenbereich 66 die Bohrung 92 überfahren hat, bewirkt der flüssigkeitsdichte Kontakt zwischen dem Dichtkantenbereich 66 und dem Kolben 76 die gewünschte Dichtwirkung des Dichtrings 50. Ein Flüssigkeitsaustausch zwischen dem zweiten Volumen V2/der Hochdruckseite und dem ersten Volumen V1/der Niederdruckseite ist damit unterbunden. Somit ist mittels eines weiteren Verstellens des Kolbens in die Betätigungsrichtung 88 (von der Niederdruckseite zu der Hochdruckseite) ein gegenüber dem Ausgangsdruck p0 gesteigerter Druck p1 in dem zweiten Volumen V2/auf der Hochdruckseite bewirkbar. Dieser gegenüber dem Ausgangsdruck p0 gesteigerte Druck p1 liegt auch in dem Ringspalt 60 des Dichtrings 50 vor. (Die Ringnut 78 bleibt über die Kolbeninnenbohrung 90 und die Bohrung 92 mit dem zweiten Volumen V2/der Hochdruckseite hydraulisch verbunden.) Wie mittels der Pfeile 62 dargestellt ist, führt der gegenüber dem Ausgangsdruck p0 gesteigerte Druck p1 zu einer gesteigerten Dichtwirkung des Dichtrings 50.
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Sobald jedoch der Kolben 76 entgegen der Betätigungsrichtung 88 so weit zurückverstellt ist, dass der Dichtkantenbereich 66 des Dichtrings 50 die Bohrung 92 nur teilweise abdeckt und/oder die mindestens eine Vertiefung 70 in der Kolbenkontaktierseite 64 der inneren Dichtlippe 54 unmittelbar an der Bohrung 92 anliegt, insbesondere sobald der Kolben 76 in seine Ausgangsstellung zurück verstellt ist, liegt erneut eine hydraulische Verbindung 98 zwischen dem zweiten Volumen V2/der Hochdruckseite und dem ersten Volumen V1/der Niederdruckseite vor. Die Ausbildung der mindestens einen Vertiefung 70 in der Kolbenkontaktierseite 64 der inneren Dichtlippe 54 sichert das Vorliegen eines Zwischenvolumens (ungleich Null) zwischen dem Kolben 76 und der inneren Dichtlippe 54 trotz der mittels der Pfeile 62 wiedergegebenen noch vorliegenden Druckbelastung des Dichtrings 50 (bei dem gegenüber dem Ausgangsdruck p0 noch gesteigerten Druck p1). Man kann dies auch damit umschreiben, dass die mindestens eine Vertiefung 70 eine bei ihrem Fehlen vorliegende flächige Dichtwirkung der gesamten Kolbenkontaktierseite 64 der inneren Dichtlippe 54 bei einem gegenüber dem Ausgangsdruck p0 noch gesteigerten Druck p1 verhindert. Insbesondere begrenzt die Ausbildung der mindestens einen Vertiefung 70 auf der Kolbenkontaktierseite 64 die Dichtwirkung des Dichtrings 50 auf den Dichtkantenbereich 66 der Kolbenkontaktierseite 64.
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Die bei der in 2c gezeigten Stellung des Kolbens 76 mittels der Ausbildung der mindestens einen Vertiefung 70 auf der Kolbenkontaktierseite 64 gewährleistete hydraulische Verbindung 98 zwischen dem zweiten Volumen V2/der Hochdruckseite und dem ersten Volumen V1/der Niederdruckseite ermöglicht ein Abfließen von Flüssigkeit aus dem zweiten Volumen V2/ von der Hochdruckseite H in das erste Volumen V1/auf die Niederdruckseite N (und eventuell über die Reservoirbohrung 96 in ein Bremsflüssigkeitsreservoir). Trotz der mittels der Pfeile 62 wiedergegebenen Druckausübung auf den Dichtring 50 ist der in dem zweiten Volumen V2/auf der Hochdruckseite H vorliegende Druck p1 auf den Ausgangsdruck p0 abbaubar. Damit verhindert die Ausbildung der mindestens einen Vertiefung 70 an dem Dichtring 50 ein unerwünschtes Einsperren eines Drucks nach einem Zurückverstellen des Kolbens 76 in seine Ausgangsstellung. Das herkömmliche Risiko einer nach dem Zurückverstellen des Kolbens 76 in seine Ausgangsstellung unerwünschten Dichtwirkung des Dichtrings 50 ist deshalb behoben. Es wird auch darauf hingewiesen, dass das Ausbilden der mindestens einen Vertiefung 70 an dem Dichtring 50 eine vergleichsweise kostengünstige Lösung zur Verhinderung einer nach dem Zurückverstellen des Kolbens 76 in seine Ausgangsstellung unerwünschten Dichtwirkung des Dichtrings 50 darstellt.
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Die in dem vorausgehenden Absatz beschriebenen Vorteile gelten selbst dann, wenn ein Verstellweg des Kolbens 76 aus seiner Ausgangsstellung bis zu einem Schließen/Abdichten der Bohrung 92 vergleichsweise klein ist. Der Dichtring 50 eignet sich deshalb besonders vorteilhaft für einen Hauptbremszylinder, selbst für einen Hauptbremszylinder mit einem vergleichsweise kurzen Weg seines Primär- und/oder Sekundärkolbens (als Kolben 76) zwischen dessen Ausgangsstellung und einem Schließen der Schnüffelbohrung (als Bohrung 92). Auch wenn beim Lösen eines Bremspedals noch immer ein Druck p1 größer als der Ausgangsdruck p0 (Atmosphärendruck) auf der Hochdruckseite (in einer Primärkammer/Sekundärkammer des Hauptbremszylinders) vorherrscht, kann über das Abfließen von Bremsflüssigkeit über die mindestens eine Vertiefung 70 ein unerwünschtes Einsperren dieses Drucks im Bremssystem verhindert werden. Der Dichtring 50 eignet sich deshalb besonders vorteilhaft zur Optimierung einer Hauptbremszylinderdichtung. Ein selbständiges Schließen der Schnüffelbohrung infolge einer Druckbelastung ist bei einer Verwendung des Dichtrings 50 ausgeschlossen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008031813 A1 [0002]
