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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolbenstange und eine hydraulische Zylinderanordnung aufweisend eine derartige Kolbenstange. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine verbesserte Anbindung eines Faltenbalgs, der eine einen Kupplungsgeberzylinder ansteuernde Kolbenstange umschließt.
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Es ist bekannt, dass zum Ansteuern beziehungsweise zum Betätigen eines Kupplungsgeberzylinders eine Kolbenstange vorgesehen ist, die wiederum von einem Kupplungspedal angesteuert wird. Um einen Schmutzeintrag in den Kupplungsgeberzylinder zu verhindern, ist oftmals ein Faltenbalg vorgesehen, der die Kolbenstange umschließt und der an der Kolbenstange und dem Kupplungsgeberzylinder befestigt ist. Der Faltenbalg kann bei einem Einrücken des Faltenbalgs zusammengepresst werden und entspannt sich bei einem Ausrücken wieder.
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Dabei kann es bauartbedingt zu Geräuschen bei einem Ausrücken der Kolbenstange aus dem Kupplungsnehmerzylinder und damit einem Entfalten des Faltenbalgs kommen.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen können noch weiteres Verbesserungspotential bieten.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, durch welche auf vorteilhafte Weise Geräusche des Faltenbalgs bei einem Bewegen der Kolbenstange reduziert oder vollständig verhindert werden können.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Zylinderanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß ferner durch eine Kolbenstange mit den Merkmalen des Anspruchs 6 und durch ein hydraulisches Kupplungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung oder den Figuren beschrieben, wobei weitere in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung oder den Figuren beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, wenn sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.
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Es wird vorgeschlagen eine Zylinderanordnung für ein hydraulisches Kupplungssystem, aufweisend einen Kupplungsgeberzylinder und eine den Kupplungsgeberzylinder betätigende Kolbenstange, wobei ein Faltenbalg zum zumindest teilweisen Einschließen der Kolbenstange vorgesehen ist, der an dem Kupplungsgeberzylinder und der Kolbenstange derart fixiert ist, dass dieser Faltenbalg bei einem Einrücken der Kolbenstange in den Kupplungsgeberzylinder der Länge nach zusammengefaltet wird und sich bei einem Ausrücken der Kolbenstange aus dem Kupplungsgeberzylinder der Länge ausgedehnt beziehungsweise entfaltet, wobei der Faltenbalg an der Kolbenstange luftdurchlässig fixiert ist.
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Eine derartige Zylinderanordnung ermöglicht auf einfache Weise eine vorteilhafte Fixierung und ein vorteilhaftes Betreiben eines Faltenbalgs.
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Die Zylinderanordnung dient insbesondere dem Einsatz in einem hydraulischen Kupplungssystem. Die Zylinderanordnung weist einen Kupplungsgeberzylinder und eine den Kupplungsgeberzylinder betätigende Kolbenstange auf. Die Kolbenstange kann von einem Kupplungspedal angesteuert werden und der Kupplungsgeberzylinder kann wiederum einen Kupplungsnehmerzylinder ansteuern, der ein Einrücken beziehungsweise ein Ausrücken eines Einrückmechanismus beziehungsweise Ausrückmechanismus zum Betätigen einer Kupplung ansteuern kann.
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Zum Verhindern oder zumindest zum Reduzieren einer negativen Beeinflussung der Zylinderanordnung, wie insbesondere des Kupplungsgeberzylinders, mit Schmutz, wie etwa mit Staub, ist ein Faltenbalg zum Einschließen der Kolbenstange vorgesehen. Der Faltenbalg schließt somit zumindest einen Teil der Kolbenstange ein und ist an dem Kupplungsgeberzylinder und der Kolbenstange fixiert. Dadurch kann insbesondere der Bereich, wo die Kolbenstange in den Kupplungsgeberzylinder geführt ist, verschlossen sein und damit vor dem Eintreten von Schmutz gesichert sein.
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Dabei ist der Faltenbalg an dem Kupplungsgeberzylinder und der derart fixiert, dass der Faltenbalg bei einem Einrücken der Kolbenstange in den Kupplungsgeberzylinder der Länge nach zusammengefaltet wird und sich bei einem Ausrücken der Kolbenstange aus dem Kupplungsgeberzylinder der Länge nach ausdehnt beziehungsweise entfaltet. Dadurch kann der Faltenbalg in an sich bekannter Weise ein Verlagern der Kolbenstange bei einem Einrücken in den Kupplungsgeberzylinder beziehungsweise bei einem Ausrücken aus einem Kupplungsgeberzylinder ausgleichen.
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Dabei ist es bei einer vorbeschriebenen Zylinderanordnung vorgesehen, dass der Faltenbalg an der Kolbenstange luftdurchlässig fixiert ist. In anderen Worten ist es vorgesehen, dass zwischen dem Faltenbalg und der Kolbenstange insbesondere bei einem Ausrücken der Kolbenstange aus dem Kupplungsgeberzylinder keine Luftdichte Verbindung vorliegt, sondern dass an der Verbindungsstelle ein Luftaustausch möglich ist. Insbesondere diese Ausgestaltung kann gegenüber den Lösungen gemäß dem Stand der Technik signifikante Vorteile insbesondere bezüglich des Komforts bei einem Betreiben eines Kupplungssystems mit einer derartigen Zylinderanordnung mit sich bringen.
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Denn wie dies vorstehend bereits angedeutet ist, ist es bezüglich des Faltenbalgs vorgesehen, dass dieser bei einem Einrücken der Kolbenstange in den Kupplungsgeberzylinder der Länge nach zusammengefaltet wird und sich bei einem Ausrücken der Kolbenstange aus dem Kupplungsgeberzylinder der Länge nach entfaltet. Damit dieser Vorgang in gewünschter Weise ausgeführt werden kann, ist eine ausreichende Luftzirkulation notwendig. Denn eine fehlende Luftzirkulation kann letztlich dazu führen, dass der Faltenlag, während die Kolbenstange aus der Gebrauchsstellung in die Nicht-Gebrauchsstellung, bewegt wird, also bei einem Ausrücken der Kolbenstange aus dem Kupplungsgeberzylinder, sich insbesondere seitlich eindrückt, da nicht genügend Luft aus der Umgebung in den Faltenbalg gelangen kann. In anderen Worten reicht die Luftzirkulation gegebenenfalls nicht aus. Dies kann zu zusätzlicher Geräuschbildung und dadurch zu einem verminderten Komfort führen. Ferner besteht so die Gefahr von Beschädigungen des Faltenbalgs.
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Dieser negative Effekt kann erfindungsgemäß jedoch gerade verhindert werden. Denn dadurch, dass der Faltenbalg an der Kolbenstange luftdurchlässig fixiert ist, kann eine ausreichende Luftzirkulation bei einem Ausrücken der Kolbenstange aus dem Kupplungsgeberzylinder sichergestellt werden. Dadurch kann ein Eindrücken des Faltenbalgs verhindert oder zumindest signifikant reduziert werden. Somit kann dadurch ferner die Geräuschbildung reduziert und der Komfort erhöht werden. Darüber hinaus kann eine verbessere Langzeitstabilität ermöglicht werden.
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Eine Luftdurchlässigkeit an der Kolbenstange kann dabei, etwa verglichen mit einer vergleichbaren Ausgestaltung einer Anbindung an dem Kupplungsgeberzylinder zu einem verminderten Schmutzeintrag, etwa Eintrag von Staub, in den Faltenbalg ermöglichen, was zu einem störungsfreien Betrieb der Zylinderanordnung beitragen kann.
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Dabei ist es für den Fachmann verständlich, dass eine Luftdurchlässigkeit insbesondere derart ausgebildet sein kann, dass sie der gewünschten beziehungsweise benötigten Luftzirkulation bei einem Betrieb der Zylinderanordnung, wie etwa insbesondere bei einem Ausrücken der Kolbenstange aus dem Kupplungsgeberzylinder aber auch gegebenenfalls einem Einrücken der Kolbenstange in den Kupplungsgeberzylinder, entsprechen beziehungsweise an diese angepasst sein kann.
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Besonders bevorzugt kann es hierbei sein, dass der Faltenbalg an einem insbesondere kreisförmigen Kragen der Kolbenstange fixiert ist, wobei der Kragen an seinem Umfang axiale Luftkanäle ausbildet, wobei die Luftkanäle insbesondere wenigstens bei einem Ausrücken der Kolbenstange aus dem Kupplungsgeberzylinder vorliegen, etwa durch ein Verformen des Faltenbalgs. In dieser Ausgestaltung kann der Faltenbalg sicher an der Kolbenstange fixiert sein, da eine entsprechende Fixierung sehr stabil sein kann. Diese kann zu einem besonders störungsfreien Betrieb der Zylinderanordnung führen. Darüber hinaus kann es insbesondere in dieser Ausgestaltung möglich sein, eine sehr anpassbare Luftzirkulation zu ermöglichen. Denn insbesondere durch eine Anpassung des Kragens kann auf vielfältige Weise durch das Schaffen von grundsätzlich frei formbaren Luftkanälen eine Luftzirkulation von außen in den Faltenbalg aber auch umgekehrt ermöglicht werden. Unter axialen Luftkanälen sind dabei derartige Luftkanäle zu verstehen, die von einer Seite des Kragens in axialer Richtung zu der gegenüberliegenden Seite des Kragens führen.
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Diesbezüglich kann es beispielsweise von Vorteil sein, dass der Kragen an seinem Umfang Vorsprünge aufweist, zwischen denen die Luftkanäle ausgebildet sind. Durch das Vorsehen von Vorsprüngen, beziehungsweise Ausbuchtungen, kann der Faltenbalg an diesen Positionen von dem Außenumfang des Kragens abgehoben werden, so dass neben den Vorsprüngen zwischen dem Kragen und dem Faltenbalg Luftkanäle entstehen, die einen Luftaustausch beziehungsweise eine Luftzirkulation ermöglichen. Dabei konnte überraschender Weise gefunden werden, dass insbesondere durch das Vorsehen von Vorsprüngen eine effektive Luftzirkulation kombiniert werden kann mit einem reduzierten Schmutzeintrag in den Faltenbalg und einem sicheren Halt. Darüber hinaus kann durch derartige vergleichsweise leichte Modifikationen des Kragens der Kolbenstange eine Implementierung in bestehende Systeme beziehungsweise in bestehende Herstellungsprozesse erleichtert werden.
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Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass wenigstens vier Vorsprünge vorgesehen sind, welche jeweils in einem Winkel von im Wesentlichen 90° zueinander angeordnet sind. Insbesondere in dieser Ausgestaltung kann eine effektive Luftzirkulation kombiniert werden mit dem Verhindern oder zumindest deutlichen Reduzieren des Eintretens von Schmutz in den Faltenbalg. Ein Winkel von im Wesentlichen 90° zueinander soll dabei insbesondere bedeuten ein Winkel von 90° +/- 15°, bevorzugt +/-10°, beispielsweise +/- 5°.
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Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Faltenbalg an dem Kupplungsgeberzylinder luftdicht fixiert ist. In dieser Ausgestaltung kann das Eintreten von Verschmutzungen in den Faltenbalg deutlich reduziert werden, was die Langzeitstabilität verbessert und ein störungsfreies Arbeiten der Zylinderanordnung gewährleisten oder zu diesem zumindest beitragen kann.
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Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale der Zylinderanordnung wird auf die nachfolgende Beschreibung der Kolbenstange, des hydraulischen Kupplungssystems, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Kolbenstange zur Betätigung eines Kupplungsgeberzylinders eines hydraulischen Kupplungssystems, aufweisend einen Kragen mit einem insbesondere kreisförmigen Umfang zum Fixieren eines Faltenbalgs, wobei der Kragen an seinem Umfang axiale Luftkanäle aufweist.
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Eine vorbeschriebene Kolbenstange dient insbesondere dem Einsatz in einem hydraulischen Kupplungssystem und dabei der Betätigung eines Kupplungsgeberzylinders. Die Kolbenstange weist einen Kragen auf, der insbesondere bezüglich des Verlaufs der Kolbenstange radial ausgerichtet ist und etwa einen kreisförmigen Umfang aufweisen kann. Der Kragen dient dabei insbesondere dem Fixieren eines Faltenbalgs und dabei insbesondere dem luftdurchlässigen Fixieren eines Faltenbalgs. Um letzteres zu ermöglichen, ist es bei einer vorbeschriebenen Kolbenstange vorgesehen, dass der Kragen an seinem Umfang axiale beziehungsweise axial ausgerichtete Luftkanäle aufweist. In anderen Worten sind die Luftkanäle derart ausgestaltet, dass Luft von einer Seite des Kragens auf die gegenüberliegende Seite zirkulieren kann, also in axialer Richtung.
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Dadurch kann es ermöglicht werden, dass insbesondere bei einem Ausrücken der Kolbenstange aus dem Kupplungsgebezylinder Luft von außen in den Faltenbalg strömen kann und ein Eindrücken des Faltenbalgs so verhindert werden kann. Dadurch kann eine Geräuschentwicklung reduziert und der Komfort bei einem Betreiben eines hydraulischen Kupplungssystems, das eine derartige Kolbenstange aufweist, verbessert werden.
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Dabei kann es insbesondere vorgesehen, sein, dass der Kragen an seinem Umfang Vorsprünge aufweist, zwischen denen die Luftkanäle ausgebildet sind. Insbesondere in dieser Ausgestaltung kann es ermöglicht werden, dass der Faltenbalg an diesen Positionen von dem Außenumfang des Kragens abgehoben wird, so dass zwischen dem Kragen und dem Faltenbalg Luftkanäle entstehen, die einen effektiven Luftaustausch beziehungsweise eine Luftzirkulation bei gelichzeitig geringem oder verhindertem Schmutzeintrag ermöglichen.
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Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale der Kolbenstange wird auf die Beschreibung der Zylinderanordnung, des hydraulischen Kupplungssystems, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein hydraulisches Kupplungssystem, aufweisend eine Zylinderanordnung mit einem Kupplungsgeberzylinder, der durch eine Kolbenstange ansteuerbar ist und der auf einen Kupplungsnehmerzylinder wirkt und mit einem Faltenbalg zum zumindest teilweisen Umschließen der Kolbenstange, wobei die Zylinderanordnung ausgestaltet ist, wie diese vorstehend im Detail beschrieben ist.
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Somit kann durch eine Betätigung eines Kupplungspedals die Kolbenstange verlagert werden und in den Kupplungsgeberzylinder einrücken, wodurch Hydraulikflüssigkeit zu einem Nehmerzylinder gefördert wird, wodurch der Nehmerzylinder einen Einrückmechanismus beziehungsweise Ausrückmechanismus ansteuert und so eine Kupplung betätigt. Der Faltenbalg kann dabei durch eine Verformung die Verlagerung der Kolbenstange ausgleichen beziehungsweise dieser folgen und so in jedem Zustand der Kolbenstange das Eintreten von Schmutz in den Kupplungsgeberzylinder verhindern.
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Dabei ist es vorgesehen, dass der Faltenbalg an der Kolbenstange luftdurchlässig fixiert ist. Wie vorstehend bereits ausgeführt, kann es dadurch ermöglicht werden, dass insbesondere bei einem Ausrücken der Kolbenstange aus dem Kupplungsgebezylinder Luft von außen in den Faltenbalg strömen kann und ein Eindrücken des Faltenbalgs so verhindert werden kann. Dadurch kann eine Geräuschentwicklung reduziert und der Komfort bei einem Betreiben eines hydraulischen Kupplungssystems, das eine derartige Kolbenstange aufweist, verbessert werden.
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Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des hydraulischen Kupplungssystems wird auf die Beschreibung der Zylinderanordnung, der Kolbenstange, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.
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Im Folgenden wird ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei explizit darauf hingewiesen wird, dass der erfindungsgemäße Gegenstand nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht einer Ausgestaltung einer Zylinderanordnung;
- 2 eine Seitenansicht eines Teils einer Ausgestaltung einer Kolbenstange für eine Zylinderanordnung nach 1;
- 3 eine zu 2 verdrehte Ansicht des Teils der Ausgestaltung aus 1;
- 4 eine Ansicht auf die Kolbenstange der Zylinderanordnung;
- 5 eine Schnittansicht durch die Zylinderanordnung zeigend die Anbindung des Faltenbalgs an die Kolbenstange gemäß 5;
- 6 eine zu 4 verdrehte Ansicht auf die Kolbenstange der Zylinderanordnung; und
- 7 eine Schnittansicht durch die Zylinderanordnung zeigend die Anbindung des Faltenbalgs an die Kolbenstange gemäß 6.
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In der 1 ist eine Zylinderanordnung 10 gezeigt. Eine derartige Zylinderanordnung 10 dient insbesondere dem Einsatz in einem hydraulischen Kupplungssystem. Sie weist einen Kupplungsgeberzylinder 12 und eine den Kupplungsgeberzylinder 12 betätigende Kolbenstange 14 auf. Ferner ist ein Faltenbalg 16 vorgesehen, der die Kolbenstange 14 umhüllt und an dem Kupplungsgeberzylinder 12 und der Kolbenstange 14 derart fixiert ist, dass dieser Faltenbalg 16 bei einem Einrücken der Kolbenstange 14 in den Kupplungsgeberzylinder 12 der Länge nach zusammengefaltet wird und sich bei einem Ausrücken der Kolbenstange 14 aus dem Kupplungsgeberzylinder 12 der Länge nach entfaltet. Die Kolbenstange 14 kann etwa durch ein Kupplungspedal angesteuert werden und dient insbesondere der Betätigung des Kupplungsgeberzylinders 12.
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In den 2 und 3 ist die Kolbenstange 14 detaillierter gezeigt. Sie weist einen Kragen 18 mit einem insbesondere kreisförmigen Umfang 20 zum Fixieren des Faltenbalgs 16 auf. Dabei ist gezeigt, dass der Kragen 18 an seinem Umfang 20 Vorsprünge 22 aufweist, zwischen denen axiale Luftkanäle 24 ausgebildet sind. Die Luftkanäle 24 dienen dazu, einen Luftaustausch in einen beziehungsweise aus einem an dem Kragen 18 fixierten Faltenbalg 16 zu ermöglichen beziehungsweise zu verbessern.
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Dies ist detaillierter in den folgenden Figuren gezeigt.
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Dabei ist in den 4 und 5 gezeigt, dass der Faltenbalg 16 an dem Kragen 18 beziehungsweise seinen Vorsprüngen 22 fest anliegt und so für einen sicheren Halt sorgt. Hierfür weist der Faltenbalg 16 an seinem Ende einen Flansch beziehungsweise eine Verdickung 26 auf, der beziehungsweise die den Faltenbalg 16 an dem Kragen 18 fixieren kann.
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Ferner ist in den 5 und 6 gezeigt, dass der Faltenbalg 16 an den Bereichen neben den entsprechenden Vorsprüngen 22 nicht fest anliegt, sondern sich an dieser Position zumindest örtlich Luftkanäle 24 bilden. Dies kann dauerhaft der Fall sein oder zumindest bei einem Ausrücken der Kolbenstange 14 aus dem Kupplungsgeberzylinder 12. In diesen Luftkanälen 24 ist ein Luftaustausch zwischen dem Faltenbalg 16 und dem Kragen 18 beziehungsweise seinen Vorsprüngen 22 möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Zylinderanordnung
- 12
- Kupplungsgeberzylinder
- 14
- Kolbenstange
- 16
- Faltenbalg
- 18
- Kragen
- 20
- Umfang
- 22
- Vorsprung
- 24
- Luftkanal
- 26
- Verdickung
