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Die Erfindung betrifft einen Kupplungsgeberzylinder mit einem Gehäuse, in dem ein beispielsweise mit einem Nachlauf verbindbarer Zylinderraum ausgebildet ist, wobei in dem Zylinderraum eine axial bewegliche Hülse angeordnet ist, in der ein mit einer Kolbenstange verbundener Kolben geführt ist, der in der Hülse über ein Dichtelement einen Druckraum begrenzt, wobei der Druckraum mit einem Kupplungsnehmerzylinder verbindbar ist, und wobei über die Hülse eine Druckmittelverbindung zwischen dem Zylinderraum und dem Druckraum auf- und zusteuerbar ist.
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Aus dem Stand der Technik ist bereits ein Kupplungsgeberzylinder bekannt. So offenbart beispielsweise die
DE10206210559 A1 einen Kupplungsgeberzylinder mit einem Zylindergehäuse, in dem ein mit einem Nachlauf verbindbarer Zylinderraum ausgebildet ist, wobei in dem Zylinderraum eine axial bewegliche Hülse angeordnet ist, in der ein mit einer Kolbenstange verbundener Kolben geführt ist, der in der Hülse über ein Dichtelement einen Druckraum begrenzt, wobei der Druckraum mit einem Kupplungsnehmerzylinder verbindbar ist, und wobei über die Hülse eine Druckmittelverbindung zwischen dem Zylinderraum und dem Druckraum auf- und zusteuerbar ist, wobei die Hülse über einen Reibschluss zwischen dem Dichtelement des Kolbens und der Hülse vom Kolben in Richtung ihrer Öffnungsstelle bewegbar ist und/oder wobei die Hülse einen Anschlag aufweist, über den sie in Richtung ihrer Öffnungsstellung vom Kolben und/oder der Kolbenstange bewegbar ist.
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Der Anschlag für die Zylinderstange wird bisher als Halteklammer, die durch ein Fenster in dem Gehäuse eingeführt wird, oder als Anschlagring mit Bajonettverschluss ausgeführt. Nachteilig hierbei sind die begrenzte Festigkeit, die sich aus der Kerbwirkung der Montagefenster und der Größe der kraftübertragenden Auflageflächen ergibt, die Begrenzung des Schwenkwinkels der Kolbenstange, die Abhängigkeit der Winkellage der Kolbenstange von ihrem Leerweg, die erschwerte Montierbarkeit der Dichtringe und die fehlende Sicherung für einen Transport.
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Es ist aber die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen und insbesondere einen Kupplungsgeberzylinder zu schaffen, der kostengünstig herstellbar und einfach montierbar ist.
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Diese Aufgabe wird mit einem gattungsgemäßen Kupplungsgeberzylinder erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sich an die Hülse ein beispielsweise in Axialrichtung zur Kolbenstange versetzter, elastisch verformbares Anschlagselement, das beispielsweise aus Kunststoff mit oder ohne Glasfaserverstärkung hergestellt ist, anschließt, über das die Hülse in Richtung ihrer Öffnungsstellung vom Kolben und/oder der Kolbenstange bewegbar ist. Diese Lösung hat den Vorteil, dass das Anschlagselement kostengünstig und mit einer hohen Festigkeit herstellbar ist und einfach an der beweglichen Hülse und in dem Gehäuse zu befestigen ist.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Das Anschlagselement ist vorzugsweise kraft- oder formschlüssig sowohl im Gehäuse als auch an der Hülse angebracht, was die translatorische Bewegungsfreiheit zwischen dem Anschlagselement, dem Gehäuse und der Hülse begrenzt und somit eine Richtung der Relativtranslation definiert.
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Bevorzugterweise ist das Anschlagselement über eine Schnapp- oder eine Clipsverbindung sowohl auf beispielsweise der Innenseite des Gehäuses als auch an der Hülse, insbesondere an der Außenmantelfläche angebracht, was zum Vorteil hat, dass das Anschlagselement sowohl an der Hülse als auch an dem Gehäuse befestigt wird, und somit eine gute Montierbarkeit sicherstellt.
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Die Verbindungsart entweder zwischen dem Gehäuse und dem Anschlagselement oder zwischen dem Anschlagselement und der Hülse ist vorzugsweise so gewählt, dass im montierten Zustand der Bauteile eine Relativlängsbewegung gewährleistet bleibt. Dadurch wird eine Relativlängsbewegung zwischen dem Gehäuse und der Hülse sichergestellt und gewährleistet vorteilhafterweise eine Auf- und Zusteuerbarkeit der Druckmittelverbindung über die Hülse.
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Von Vorteil ist, dass das von der Hülse separate Anschlagselement mit einem radialen Außenbund etwa nach Art einer Nase oder eines Vorsprungs ausgestaltet ist und in eine Ausnehmung des Gehäuses eingreift, wobei die Ausnehmung in Axialrichtung gesehen länger ist als der radiale Außenbund, vorzugsweise zwischen ca. 1,5 mal und ca. 2,2 mal so lang bemessen ist, was vorteilhafterweise eine axiale Relativverschiebung des Anschlagselements gegenüber dem Gehäuse gewährleistet und somit eine axiale Verschiebbarkeit der Hülse um ca. 0,5 mal bis ca. 1,2 mal der Länge des Außenbunds sicherstellt.
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Der radiale Außenbund ist in radialer Richtung, vorzugsweise nach innen, elastisch verformbar, was ein Zusammendrücken des Anschlagselements ermöglicht und damit eine einfach Montierbarkeit des Anschlagselements in dem Gehäuse sicherstellt.
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Der Kolben ist bevorzugterweise über ein Kugelgelenk mit der Kolbenstange axial verbunden, was vorteilhafterweise eine rotatorische Bewegungsfreiheit zwischen dem Kolben und der Kolbenstange zulässt und somit die Kolbenstange schwenkbar gegenüber dem Kolben ausgestaltet ist.
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Das Anschlagselement ist vorzugsweise mit mehreren kugelsegmentförmigen Anschlagsflächen zum in Kontakt Gelangen mit der Kolbenstange ausgebildet, die einstückig mit dem Anschlagsring verbunden sind und konzentrisch zu dem Kugelgelenk zwischen der Kolbenstange und dem Kolben liegen, was vorteilhafterweise eine kugelflächige Anschlagsfläche zwischen der Kolbenstange und dem Anschlagselement gewährleistet und somit eine große Anschlagsfläche zur Kraftübertragung sicherstellt, insbesondere auch wenn der Schwenkwinkel zwischen der Längsachse der Kolbenstange und der Längsachse der Hülse und des Anschlagselements größer als 0 Grad ist, vorzugsweise aber unter 90°.
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Eine Anschlagsöffnung des Anschlagselement ist bevorzugterweise kreisförmig zu gestalten und die kugelsegmentförmigen Anschlagsflächen sind elastisch verformbar, was eine Biegung der kugelsegmentförmigen Anschlagsflächen nach außen gewährleistet und somit die Anschlagsöffnung so weit vergrößerbar ist, dass die Kolbenstange durch die Anschlagsöffnung durchführbar ist.
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Es ist von Vorteil, wenn das Anschlagselement sowohl für den Kolben mit der Kolbenstange als auch für die Hülse eingesetzt ist.
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Die Anschlagsfläche zu der Kolbenstange ist in einer besonderen Variante durch mehrere kugelsegmentförmige Anschlagsflächen ausgestaltet, die stellenweise auszulassen sind, um einen möglichen Schwenkwinkel zwischen der Längsachse der Hülse und des Anschlagselements und der Längsachse der Kolbenstange zu erhöhen.
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Es ist zweckmäßig, wenn ein Faltenbalg über einen mit einem Schnapphaken an dem Gehäuse montierten Zentrierring befestigt wird.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Montieren eines Kupplungsgeberzylinders, wobei ein elastisches Anschlagselement aufgespreizt wird, dann über ein distales Ende einer Kolbenstange geschoben wird, dann entspannt wird, dass es das Ende umgreift, wobei das Anschlagselement dann über ein der Kolbenstange zugewandtes Ende einer Hülse geschoben wird, so dass eine feste Verbindung zwischen der Hülse und dem Anschlagselement entsteht, wobei das Anschlagselement zusammengedrückt wird, und in ein Gehäuse eingeführt wird, und danach wieder entspannt wird, um einen Formschluss mit dem Gehäuse einzugehen.
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Mit anderen Worten ist der Gegenstand der Erfindung ein Kolbenstangenanschlag an einem Kupplungsgeberzylinder mit einer beweglichen Hülse, im Gegensatz zu einem beweglichen Kolben, bei dem die Hülse axial zu einer Kolbenstange beweglich ist. Ein Verformen des Anschlagselements wird im montierten Zustand durch die Geometrie des Gehäuses und der Kolbenstange verhindert. Bei der Montage des Kupplungsgeberzylinders werden die kugelsegmentförmigen Anschlagsflächen nach außen verformt und die Kolbenstange wird durch die Anschlagsöffnung geführt. Der Kolbenunterzusammenbau mit der Kolbenstange wird in der Hülse montiert und das Anschlagselement wird über Rastmittel, Schnapphaken oder eine Clipverbindung auf der Außenwand der Hülse befestigt. Der radiale Außenbund des Anschlagselements wird zusammengedrückt und der Kolbenunterzusammenbau mit der Kolbenstange, dem Anschlagselement und der Hülle wird in dem Gehäuse montiert.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 in einem Längsschnitt einen Kupplungsgeberzylinder gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 in einem Längsschnitt einen Kupplungsgeberzylinder gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in um die Längsachse gedrehter Ansicht zu 1,
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3 einen vergrößerten Ausschnitt III des Kupplungsgeberzylinders aus 2 im Bereich des Anschlagselements,
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4 einen vergrößerten Ausschnitt III des Kupplungsgeberzylinders aus 2 im Bereich des Anschlagselements,
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5 in einer vergrößerten, perspektivischen Darstellung das Anschlagselement aus 1 bis 4,
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6 einen vergrößerten Ausschnitt VI des Kupplungsgeberzylinders aus 1 im Bereich des Anschlagselements, und
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7 bis 9 die Schritte des Verfahrens zur Montage des Kupplungsgeberzylinders.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Gemäß 1 hat ein Kupplungsgeberzylinder 1 ein Gehäuse 2 mit einem Zylinderraum 3. In dem Zylinderraum 3 ist eine axial bewegliche Hülse 4 angeordnet, innerhalb der ein mit einer Kolbenstange 5 verbundener Kolben 6 axial verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 6 begrenzt zusammen mit einem Dichtelement 7 einen Druckraum 8, der über einen Druckanschluss 9 mit einem Kupplungsnehmerzylinder verbindbar ist. Eine Druckmittelverbindung zwischen einem nicht im Detail gezeigten Nachlaufanschluss und dem Druckraum 8 ist zugesteuert, wenn die Hülse 4 an einer Bodenfläche 10 des Zylinderraums 3 und einem Dichtelement 11 anliegt. Über die axiale Verschiebung der Hülse 4 ist die Druckmittelverbindung auf- und zusteuerbar.
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Gemäß 2 wird die axiale Verschiebung der Hülse 4 von einem elastisch verformbaren Anschlagselement 12 begrenzt, an das die Hülse 4 mit ihrem von der Bodenfläche 10 wegweisenden Endabschnitt 13 anschlägt. Das Anschlagselement 12 ist über einen radialen Außenbund 14, der in eine Ausnehmung 15 des Gehäuses 2 eingreift, am Gehäuse 2 montiert. Die Ausnehmung 15 ist ca. 1,5 mal bis 2,2 mal so lang bemessen wie der radiale Außenbund 14 des Anschlagselements 12 und gewährleistet dadurch eine begrenzte axiale Verschiebbarkeit des Anschlagselements 12 gegenüber dem Gehäuse 2.
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Das Anschlagselement 12 bietet einen Anschlag für die Kolbenstange 5 und überträgt die axiale Kraft bei einem Ausreißversuch in axialer und radialer Richtung an das Gehäuse 2, siehe 3.
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Gemäß 4 ist der Kolben 6 mit der Kolbenstange 5 über ein Kugelgelenk 16 verbunden, so dass die Kolbenstange 5 schwenkbar gegenüber der Längsachse 17 der Hülse 4, des Gehäuses 2 und des Anschlagselements 12 gelagert ist. Das Anschlagselement 12 weist kugelsegmentförmige Anschlagsflächen 18 auf, die konzentrisch zu dem Kugelgelenk 16 zwischen der Kolbenstange 5 und dem Kolben 6 angeordnet sind und somit flächig an der Kolbenstange 5 anliegen.
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Die kugelsegmentförmigen Anschlagsflächen 18 sind einstückig mit einem Anschlagsring 19 verbunden und weisen eine kreisförmige Anschlagsöffnung 20 auf, siehe 5. Stellenweise wird auf einzelne Anschlagsflächen 18 verzichtet, so dass weitere Öffnungen 21 in dem Anschlagselement 12 entstehen, die einen erhöhten Schwenkwinkel der Kolbenstange 5 gegenüber der Längsachse 17 des Anschlagselements 12 zulassen, siehe 6. Ein Faltenbalg 22, der die Kolbenstange 5 umschließt, wird mit einem Zentrierring 23, der über eine Nase 24 in der Ausnehmung 15 des Gehäuses 2 eingehakt wird, an dem Gehäuse 2 befestigt.
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Gemäß 7 wird im ersten Schritt des Verfahrens zur Montage eines Kupplungsgeberzylinders 1 die kugelsegmentförmigen Anschlagsflächen 18 nach außen verformt, so dass die kreisförmige Anschlagsöffnung 20 so weit vergrößert wird, dass ein distales Ende 25 der Kolbenstange 5 durchführbar ist. Das Anschlagselement 12 wird entspannt und umgreift die Kolbenstange 5. Kugelflächige Anschlagsflächen 26 schlagen an den innenseitig liegenden kugelsegmentförmigen Anschlagsflächen 18 des Anschlagselements 12 an.
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Des Weiteren wird in 8 gezeigt, wie ein Kolbenunterzusammenbau 27, der aus Kolbenstange 5 und Kolben 6 besteht, in die Hülse 4 geschoben wird, wobei der Anschlagring 19 des Anschlagselements 12 über das dem Kolben 6 zugewandten Ende der Hülse 4 geschoben wird und das Anschlagselement 12 eine feste Verbindung, beispielsweise mittels einer Schnapp- oder Clipsverbindung, mit der Hülse 4 eingeht.
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Gemäß 9 wird der radiale Außenbund 14 des Anschlagselements 12 nach innen verformt, damit die Hülse 4 mit dem Kolbenunterzusammenbau 27, dem Anschlagselement 12, dem Faltenbalg 22 und dem Zentrierring 23 in das Gehäuse 2 einschiebbar ist. Das Anschlagselement 12 wird entspannt, verformt sich zurück nach außen und der radiale Außenbund 14 geht über die Ausnehmung 15 im Gehäuse 2 eine formschlüssige Verbindung mit dem Gehäuse 2 ein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsgeberzylinder
- 2
- Gehäuse
- 3
- Zylinderraum
- 4
- Hülse
- 5
- Kolbenstange
- 6
- Kolben
- 7
- Dichtelement
- 8
- Druckraum
- 9
- Druckanschluss
- 10
- Bodenfläche
- 11
- Dichtelement
- 12
- Anschlagselement
- 13
- Endabschnitt
- 14
- Radialer Außenbund
- 15
- Ausnehmung
- 16
- Kugelgelenk
- 17
- Längsachse
- 18
- Anschlagsflächen
- 19
- Anschlagsring
- 20
- Anschlagsöffnung
- 21
- Öffnungen
- 22
- Faltenbalg
- 23
- Zentrierring
- 24
- Nase
- 25
- Distales Ende
- 26
- Anschlagsfläche
- 27
- Kolbenunterzusammenbau
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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