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Die Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder mit einem Gehäuse, das eine Ringnut aufweist, in welcher ein Ringkolben zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung hin und her bewegbar geführt ist, und mit einem Betätigungslager, das an einem Ende des Ringkolbens angebracht ist.
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Aus der europäischen Patentschrift
EP 1 088 175 B1 ist ein druckmittelbeaufschlagbares Ausrücksystem für eine Schalttrennkupplung von Fahrzeugen bekannt, umfassend: eine konzentrisch zu einer Antriebswelle angeordnete, als Nehmerzylinder bezeichnete Kolben-Zylindereinheit, deren Zylinder lösbar an einem Getriebegehäuse befestigt ist; einen Ringkolben, der in einem kreisringförmig gestalteten, von einer Wandung der Bohrung des Zylinders und einer Mantelfläche einer Führungshülse radial begrenzten Druckraum geführt ist; ein Ausrücklager, das an dem vom Druckraum abgewandten Ende der Führungshülse befestigt ist und mit Ausrückelementen der Schalttrennkupplung in Wirkverbindung steht; die Führungshülse ist am Zylinder lagepositioniert und abgedichtet befestigt; die Führungshülse ist radial zentriert und axial abgestützt am Zylinder befestigt; eine Dichtung ist so zwischen der Führungshülse und dem Zylinder angeordnet, dass deren Lage innerhalb oder teilweise radial nach innen versetzt zu einer Projektion der kreisringförmigen Fläche des Druckraums liegt, wobei der Zylinder einen Ansatz aufweist, der in einen in der Führungshülse gebildeten Ringraum eingreift, wobei zwischen dem Ansatz und einer den Ringraum begrenzenden Wandung eine Dichtung vorgesehen ist und die Führungshülse auf dem Ansatz zentriert ist. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2011 081 298 A1 ist ein Nehmerzylinder (CSC) mit einem im Wesentlichen konzentrischen Nehmerzylindergehäuse mit einer Längsachse bekannt, welches zur Bildung eines kreisringförmigen Druckraums einen Ringraum aufweist, in dem ein Ringkolben, der druckraumseitig mit einer Dichtung versehen ist, axial verschiebbar geführt wird, wobei der Ringkolben auf ein Ausrücklager wirkt und am Nehmerzylindergehäuse in Richtung zum Ausrücklager wenigstens ein elastisches und/oder federndes Element angeordnet ist, welches einen Toleranzausgleich zu einem Anschlag des Nehmerzylindergehäuses für das Ausrücklager in einer hinteren Endstellung des Ringkolbens bildet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Nehmerzylinder mit einem Gehäuse, das eine Ringnut aufweist, in welcher ein Ringkolben zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung hin und her bewegbar geführt ist, und mit einem Betätigungslager, das an einem Ende des Ringkolbens angebracht ist, zu schaffen, der kostengünstig herstellbar und einfach zu montieren ist.
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Die Aufgabe ist bei einem Nehmerzylinder mit einem Gehäuse, das eine Ringnut aufweist, in welcher ein Ringkolben zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Stellung hin und her bewegbar geführt ist, und mit einem Betätigungslager, das an einem Ende des Ringkolbens angebracht ist, dadurch gelöst, dass der Ringkolben an seinem betätigungslagerseitigen Ende mindestens einen Anschlagvorsprung aufweist, der von dem betätigungslagerseitigen Ende des Ringkolbens radial nach innen vorspringt. Der Nehmerzylinder hat eine Längsachse, entlang oder parallel zu welcher der Ringkolben in axialer Richtung hin und her bewegbar ist. Der Begriff axial bezieht sich auf die Längsachse des Nehmerzylinders. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Längsachse des Nehmerzylinders. Analog bedeutet radial quer zur Längsachse des Nehmerzylinders. Bei dem Nehmerzylinder handelt es sich vorzugsweise um einen konzentrischen Nehmerzylinder mit einem zentralen Durchgangsloch zum Durchführen einer Welle, zum Beispiel einer Getriebewelle. Ein solcher konzentrischer Nehmerzylinder wird auch als CSC bezeichnet, wobei die Großbuchstaben CSC für die englischen Begriffe Concentric Slave Cylinder stehen. Der Ringkolben begrenzt in der Ringnut des Nehmerzylinders eine Hydraulikkammer. Der Anschlagvorsprung dient dazu, den Weg des Ringkolbens im Betrieb des Nehmerzylinders in axialer Richtung zu begrenzen. Je nach Ausführung kann der Anschlagvorsprung umlaufend ausgeführt sein. Besonders bevorzugt weist der Ringkolben an seinem betätigungslagerseitigen Ende jedoch mehrere Anschlagvorsprünge auf. Die Anschlagvorsprünge dienen vorteilhaft auch dazu, den Ringkolben im Betrieb des Nehmerzylinders zu führen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagvorsprung in einer Führungsaussparung des Gehäuses geführt ist. Die Führungsaussparung ist vorteilhaft als Längsnut ausgeführt. Die Längsnut erstreckt sich vorzugsweise in axialer Richtung. Die Führungsaussparung ist vorteilhaft so tief ausgeführt, dass im Betrieb des Nehmerzylinders keine oder nur wenig Reibung zwischen dem Anschlagvorsprung beziehungsweise den Anschlagvorsprüngen und dem Gehäuse des Nehmerzylinders auftritt. Bei der Ausführung mit mehreren Anschlagvorsprüngen ist vorteilhaft jedem Anschlagvorsprung eine Führungsaussparung zugeordnet. Die Führungsaussparungen dienen vorteilhaft auch dazu, ein unerwünschtes Verdrehen des Ringkolbens in der Ringnut zu verhindern.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsaussparung an ihrem der Ringnut abgewandten Ende einen axialen Endanschlag für den Anschlagvorsprung aufweist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise verhindert, dass der Ringkolben nach seiner Montage sich in einer unerwünschten Art und Weise aus der Ringnut herausbewegt beziehungsweise sich von dem Nehmerzylinder löst.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagvorsprung an einem ersten Schnapphaken ausgebildet ist, der einstückig mit dem Ringkolben verbunden ist. Durch den Schnapphaken werden Bewegungen des Anschlagvorsprungs in radialer Richtung ermöglicht. Dadurch wird ein Überspringen des axialen Endanschlags an dem Gehäuse bei der Montage ermöglicht. Der Schnapphaken hat vorzugsweise vor der Montage und auch in der montierten Position keine Vorlast. Dadurch wird ein unerwünschtes Brechen des Schnapphakens sicher verhindert. Bei der Montage bewegt sich der Schnapphaken, wenn der Anschlagvorsprung den axialen Endanschlag am Gehäuse überspringt, nur so wenig, dass ein unerwünschtes Brechen des Schnapphakens sicher verhindert wird.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungslager den Anschlagvorsprung umgreift. Nach der Montage des Ringkolbens wird das Betätigungslager so an dem Ringkolben montiert, dass das Betätigungslager, insbesondere ein Sicherungsring des Betätigungslagers, den Anschlagvorsprung, vorzugsweise mehrere Anschlagvorsprünge, die am Schnapphaken ausgebildet sind, umgreift. Dadurch wird nach der Montage ein unerwünschtes Überspringen des axialen Endanschlags beziehungsweise der axialen Endanschläge sicher verhindert. Dadurch wird ein unerwünschtes Überfahren des axialen Endanschlags beziehungsweise der axialen Endanschläge nach der Montage vermieden. Durch den axialen Endanschlag beziehungsweise die axialen Endanschläge wird die ausgefahrene Stellung des Ringkolbens definiert.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben an seinem betätigungslagerseitigen Ende mindestens einen Haltevorsprung aufweist, der von dem betätigungslagerseitigen Ende des Ringkolbens radial nach außen vorspringt und in axialer Richtung an dem Betätigungslager anliegt. Das Betätigungslager ist vorteilhaft durch eine gehäuseseitig abgestützte Vorlastfeder gegen den Haltevorsprung vorgespannt. Der Haltevorsprung kann theoretisch umlaufend ausgeführt sein. Praktischerweise sind jedoch mehrere Haltevorsprünge an dem betätigungslagerseitigen Ende des Ringkolbens vorgesehen. Bei der Montage des Betätigungslagers wird der Haltevorsprung beziehungsweise werden die Haltevorsprünge von dem betätigungslagerseitigen Ende des Ringkolbens vorteilhaft übersprungen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass der Haltevorsprung an einem zweiten Schnapphaken ausgebildet ist, der einstückig mit dem Ringkolben verbunden ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ein Überspringen des Haltevorsprungs durch das Betätigungslager bei der Montage ermöglicht. Beim Überspringen des Haltevorsprungs bewegt der Schnapphaken mit dem Haltevorsprung radial nach innen. Der Haltevorsprung wirkt vorzugsweise mit einem Sicherungsring des Betätigungslagers zusammen. Bei dem Sicherungsring des Betätigungslagers handelt es sich vorzugsweise um ein Blechbiegeteil aus Stahl.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben für das Betätigungslager mindestens eine axiale Anlagefläche aufweist, die in axialer Richtung so weit von dem Haltevorsprung beabstandet ist, dass sich zwischen der Anlagefläche und dem Betätigungslager ein Spalt zur Schwingungsentkopplung des Betätigungslagers ergibt. Dadurch wird im Betrieb des Nehmerzylinders verhindert, dass Schwingungen, die zum Beispiel von Druckschwingungen im Hydrauliksystem hervorgerufen werden, von dem Ringkolben auf das Betätigungslager übertragen werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Nehmerzylinders ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben mindestens zwei erste Schnapphaken und mindestens zwei zweite Schnapphaken aufweist, die in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind. An den ersten Schnapphaken ist jeweils ein Anschlagvorsprung ausgebildet. An den zweiten Schnapphaken ist jeweils ein Haltevorsprung ausgebildet. Die ersten Schnapphaken sind vorteilhaft diametral angeordnet. Die zweiten Schnapphaken sind vorteilhaft ebenfalls diametral angeordnet. Durch die diametrale Anordnung der Schnapphaken wird die Montage des Ringkolbens und des Betätigungslagers vereinfacht. Darüber hinaus wird durch die diametrale Anordnung der Schnapphaken eine stabile Führung des Ringkolbens in der Ringnut sichergestellt.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Ringkolben, ein Gehäuse und/oder ein Betätigungslager für einen vorab beschriebenen Nehmerzylinder. Die genannten Teile sind separat handelbar. Der Ringkolben ist vorteilhaft als Spritzgussteil ausgeführt.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Verfahren zum Montieren eines vorab beschriebenen Nehmerzylinders. Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird zunächst der Ringkolben montiert, wobei der Anschlagvorsprung an dem ersten Schnapphaken beziehungsweise die Anschlagvorsprünge an dem ersten Schnapphaken den axialen Endanschlag beziehungsweise die axialen Endanschläge am Gehäuse überspringen. Nach der Montage des Ringkolbens wird das Betätigungslager an dem Ringkolben montiert, wobei der Haltevorsprung an dem zweiten Schnapphaken beziehungsweise die Haltevorsprünge an dem zweiten Schnapphaken durch das Betätigungslager übersprungen werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
- 1 einen Nehmerzylinder mit einem Ringkolben im Halbschnitt;
- 2 eine perspektivische Darstellung des Ringkolbens aus 1 ;
- 3 eine perspektivische Darstellung eines Halbschnitts bei der Montage des Ringkolbens in ein Gehäuse des Nehmerzylinders aus 1;
- 4 die gleiche Darstellung wie in 3 bei der Montage des Betätigungslagers an dem montierten Ringkolben;
- 5 den Nehmerzylinder aus 1 mit dem Ringkolben in seiner ausgefahrenen Stellung;
- 6 die gleiche Darstellung wie in 5 mit dem Ringkolben in seiner eingefahrenen Stellung;
- 7 eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer Führungsaussparung in dem Gehäuse des Nehmerzylinders;
- 8 eine Schnittansicht zu 7; und
- 9 einen vergrößerten Ausschnitt des Ringkolbens aus 2.
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In den 1 bis 9 ist ein Nehmerzylinder 1 in verschiedenen Ansichten und Ausschnitten dargestellt. Der Nehmerzylinder 1 dient in einem (nicht dargestellten) fluidischen Kupplungsbetätigungssystem zum Betätigen, insbesondere Ausrücken, einer (ebenfalls nicht dargestellten) Kupplung.
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Der Nehmerzylinder 1 umfasst ein Gehäuse 3 mit einem Innenzylinder 4 und einem Außenzylinder 5. Der Innenzylinder 4 begrenzt radial innen ein zentrales Durchgangsloch, das zum Beispiel zum axialen Durchführen einer Getriebewelle dient.
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Der Begriff axial bezieht sich auf eine Längsachse 7 des Nehmerzylinders 1. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Längsachse 7 des Nehmerzylinders 1. Der Begriff radial bedeutet quer zur Längsachse 7 des Nehmerzylinders 1. Der Innenzylinder 4 und der Außenzylinder 5 des Nehmerzylinders 1 sind koaxial zu der Längsachse 7 angeordnet.
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Zwischen dem Innenzylinder 4 und dem Außenzylinder 5 ist ein Ringraum 8 ausgebildet, der auch als Ringnut bezeichnet wird. Die Ringnut 8 beziehungsweise der Ringraum 8 stellt einen Hydraulikdruckraum dar, der in dem Nehmerzylinder 1 von einem Ringkolben 12 begrenzt wird.
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Der Ringkolben 12 ist in 5 in seiner ausgefahrenen Stellung dargestellt. In 6 ist der Ringkolben in seiner eingefahrenen Stellung dargestellt. Zwischen seiner eingefahrenen und seiner ausgefahrenen Stellung ist der Ringkolben 12 in dem Ringraum 8 beziehungsweise in der Ringnut 8 hin und her bewegbar geführt.
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Zur Abdichtung des Hydraulikdruckraums ist der Ringkolben 12 an seinem in 1 unteren Ende mit einer Nutringdichtung 14 ausgestattet. Mit der Nutringdichtung 14 wird der Hydraulikdruckraum in dem Ringraum 8 druckdicht abgeschlossen. An einem in 1 oberen Ende des Ringkolbens 12 ist ein Betätigungslager 16 angebracht. Das Betätigungslager 16 ist als Wälzlager ausgeführt und wird auch als Ausrücklager bezeichnet.
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Das Betätigungslager 16 umfasst einen Lagerinnenring 18 und einen Lageraußenring 19. Zwischen dem Lagerinnenring 18 und dem Lageraußenring 19 sind Wälzkörper 20 in einem Kä21 angeordnet. Bei den Wälzkörpern 20 handelt es sich zum Beispiel um Kugeln.
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Das Betätigungslager 16 umfasst des Weiteren einen Sicherungsring 17. Der Sicherungsring 17 ist als Biegeteil aus Stahl ausgeführt. Der Sicherungsring 17 ist radial innen an dem Betätigungslager 16 angeordnet und umgreift teilweise den Lagerinnenring 18.
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Eine Vorlastfeder 24 ist in axialer Richtung, in 1 von unten, gegen das Betätigungslager 16 vorgespannt. Ein Bund einer Schmutzschutzvorrichtung 30 ist in axialer Richtung zwischen einer in 1 oberen Endwindung der Vorlastfeder 24 und dem Lagerinnenring 18 des Betätigungslagers 16 eingespannt. Die Schmutzschutzvorrichtung 30 verhindert ein unerwünschtes Eindringen von Schmutz in dem Nehmerzylinder 1.
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In 2 sieht man, dass der Ringkolben 12 an einem der Nutringdichtung 14 abgewandten Ende erste Schnapphaken 31, 41 aufweist. An den freien Enden der ersten Schnapphaken 31, 41 ist jeweils ein Anschlagvorsprung 33, 43 ausgebildet, der radial nach innen vorspringt.
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Darüber hinaus sind an dem der Nutringdichtung 14 abgewandten Ende des Ringkolbens 12 zweite Schnapphaken 32, 42 ausgebildet. An den freien Enden der zweiten Schnapphaken 32, 42 sind Haltevorsprünge 34, 44 ausgebildet. Die Haltevorsprünge 34, 44 sind radial nach außen gerichtet.
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Die ersten Schnapphaken 31 und 41 sind diametral angeordnet. Die zweiten Schnapphaken 32 und 42 sind ebenfalls diametral angeordnet. Die Schnapphaken 31, 32 und 41, 42 sind einstückig mit einem Grundkörper 36 des Ringkolbens 12 verbunden und erstrecken sich in axialer Richtung. Der Grundkörper 36 des Ringkolbens 12 hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels.
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In 2 sieht man des Weiteren, dass an dem Grundkörper 36 des Ringkolbens 12 zwei axiale Anlageflächen 35, 45 für das Betätigungslager (16 in 1) ausgebildet sind. Die axialen Anlageflächen 35, 45 sind im Bereich der zweiten Schnapphaken 32, 42 angeordnet.
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In 3 ist durch ein Pfeil 38 angedeutet, dass bei der Montage des Nehmerzylinders 1 zunächst der Ringkolben 12 montiert wird. Dabei wird der Ringkolben 12 in 3 nach unten mit der Nutringdichtung 14 in die Ringnut 8 hineinbewegt.
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In 4 ist durch einen Pfeil 39 angedeutet, dass nach der Montage des Ringkolbens 12 das Betätigungslager 16 an dem montierten Ringkolben 12 angebracht wird.
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In 5 ist durch einen Pfeil 50 angedeutet, wie der Ringkolben 12 zusammen mit dem Betätigungslager 16 aus seiner in 5 dargestellten ausgefahrenen Stellung in seine in 6 dargestellte eingefahrene Stellung bewegt wird. Der Weg des Ringkolbens 12 in 5 nach oben wird durch den Anschlagvorsprung 33 begrenzt, der an dem ersten Schnapphaken 31 radial nach innen vorspringt.
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In 7 sieht man, dass in dem Gehäuse 3 an dem Innenzylinder 4 außen eine Führungsaussparung 51 für den ersten Schnapphaken 31 mit dem Anschlagvorsprung 33 vorgesehen ist. Die Führungsaussparung 51 stellt eine Führungsbahn für den ersten Schnapphaken 31 mit dem Anschlagvorsprung 33 dar.
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Die gehäusebauteilseitige Führungsbahn 51 ist am ausrücklagerseitigen Ende des Innenzylinders 4 des Gehäuses 3 durch einen axialen Endanschlag 53 für den Anschlagvorsprung 33 begrenzt. Bei der Montage des Ringkolbens 12 (siehe 3) wird der axiale Endanschlag 53 von dem Anschlagvorsprung 33 an dem ersten Schnapphaken 31 übersprungen.
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Das Überspringen geht aber nur in der Kompressionsrichtung des Ringkolbens 12. In der entgegengesetzten Expansionsrichtung des Ringkolbens 12, das heißt im Betrieb des Kupplungssystems, wenn der Ringkolben 12 seinen in 5 dargestellten ausgefahrenen Zustand einnimmt, dann schlägt der erste Schnapphaken 31 mit dem Anschlagvorsprung 33 an dem axialen Endanschlag 53 an.
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In 8 ist durch Pfeile 58, 59 verdeutlicht, dass die Führungsbahn oder Führungsaussparung 51 eine Vertiefung 55 umfasst. Die Vertiefung 55 dient dazu, eine unerwünschte Reibung zwischen dem Anschlagvorsprung 33 und der Führungsbahn oder Führungsaussparung 51 zu verhindern oder zu reduzieren.
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In 9 sieht man, dass der Haltevorsprung 34 für das Betätigungslager 16 in axialer Richtung von der axialen Anlagefläche 35 beabstandet ist. In einer Zusammenschau der 9 mit 1 sieht man, dass in axialer Richtung in dem axialen Abstand zwischen dem Haltevorsprung 34 und der axialen Anlagefläche 35 noch ein durch Pfeile 47 und 48 angedeuteter Spalt vorhanden ist. Der Spalt 47, 48 dient dazu, Schwingungen im Betrieb des Nehmerzylinders 1 zu entkoppeln.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nehmerzylinder
- 3
- Gehäuse
- 4
- Innenzylinder
- 5
- Außenzylinder
- 7
- Längsachse
- 8
- Ringnut
- 12
- Ringkolben
- 14
- Nutringdichtung
- 16
- Betätigungslager
- 17
- Sicherungsring
- 18
- Lagerinnenring
- 19
- Lageraußenring
- 20
- Wälzkörper
- 21
- Käfig
- 30
- Schmutzschutzvorrichtung
- 31
- erster Schnapphaken
- 32
- zweiter Schnapphaken
- 33
- Anschlagvorsprung
- 34
- Haltevorsprung
- 35
- axiale Anlagefläche
- 36
- Grundkörper
- 38
- Pfeil
- 39
- Pfeil
- 41
- erster Schnapphaken
- 42
- zweiter Schnapphaken
- 43
- Anschlagvorsprung
- 44
- Haltevorsprung
- 45
- axiale Anlagefläche
- 47
- Pfeil
- 48
- Pfeil
- 50
- Pfeil
- 51
- Führungsaussparung
- 53
- axialer Endanschlag
- 55
- Vertiefung
- 58
- Pfeil
- 59
- Pfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1088175 B1 [0002]
- DE 102011081298 A1 [0002]
