-
Die Erfindung betrifft einen Ringkolben für einen Nehmerzylinder und einen Nehmerzylinder mit einem solchen Ringkolben. Insbesondere betrifft die Erfindung Ringkolben und Nehmerzylinder, wobei ein Dichtringträger für den Ringkolben vorgesehen ist.
-
Nehmerzylinder werden beispielsweise in Brems- oder Kupplungssystemen eines Kraftfahrzeugs eingesetzt. In einem Nehmerzylinder ist ein Ringkolben beweglich in einem Druckraum angeordnet, der in einem Gehäuse des Nehmerzylinders ausgebildet ist. Durch Einleiten eines Hydraulikfluids in den Druckraum kann der Ringkolben bewegt werden, und so letztlich Bremse oder Kupplung betätigen. Ein Dichtring ist vorgesehen, um den Druckraum gegen den Ringkolben abzudichten. Dabei kann der Dichtring durch einen Dichtringträger gehalten und armiert werden.
-
Bei der Betätigung einer Kupplung wirkt der Ringkolben hierzu auf ein Ausrücklager für die Kupplung. Taumelbewegungen der Kupplung können sich über das Ausrücklager auf den Ringkolben übertragen. Um dem entgegenzuwirken, ist im Nehmerzylinder ein Axialspiel vorgesehen. Es ist bekannt, das Axialspiel entweder zwischen dem Ringkolben und einem Haltering des Ausrücklagers vorzusehen, oder zwischen dem Ringkolben und dem Dichtringträger. Ist das Axialspiel zwischen dem Ringkolben und dem Haltering des Ausrücklagers vorgesehen, so ist eine Armierung der Dichtung technisch schwierig, da die häufig als Werkstoff für den Ringkolben verwendeten faserverstärkten Thermoplaste nicht fließfähig genug sind, um sich mit den üblicherweise dünnwandigen Dichtringträgem zu verbinden. Außerdem würde der faserverstärkte Kunststoff zu einem erhöhten Verschleiß des Gehäuses führen.
-
Die unveröffentlichte deutsche Patentanmeldung
DE 10 2017 121 807 betrifft einen Nehmerzylinder mit einem Ringkolben und einem Dichtringträger, wobei die Kontaktflächen zwischen Ringkolben und Dichtringträger gekrümmt ausgestaltet sind, so dass der Ringkolben innerhalb gewisser Grenzen gegen den Dichtringträger kippen kann. Diese Verkippung schützt insbesondere den von dem Dichtringträger gehaltenen Dichtring vor Taumelbewegungen.
-
Die unveröffentlichte deutsche Patentanmeldung
DE 10 2017 111 769 betrifft einen Ringkolben und einen Nehmerzylinder für eine Kupplung. Der Ringkolben ist zweigeteilt in einen ersten Kolbenabschnitt und einen zweiten Kolbenabschnitt, die gegeneinander neigbar sind. Dadurch können Taumelbewegungen der Kupplung, welche sich auf ein Ausrücklager des Nehmerzylinders übertragen, von einem Dichtring, welcher einen Druckraum des Nehmerzylinders gegen den Ringkolben abdichtet, entkoppelt werden. Der Dichtring ist dabei von einem Dichtringträger gehalten, der an dem ersten Kolbenabschnitt angebracht ist.
-
Aufgabe der Erfindung ist, einen Ringkolben und zugehörigen Nehmerzylinder anzugeben, bei dem ein Axialspiel zwischen dem Ringkolben und einem Ausrücklager des Nehmerzylinders möglich ist, und dennoch ein Dichtringträger eingesetzt werden kann.
-
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Ringkolbens gelöst durch einen Ringkolben gemäß Anspruch 1, und hinsichtlich des Nehmerzylinders durch einen Nehmerzylinder gemäß Anspruch 6.
-
Der erfindungsgemäße Ringkolben für einen Nehmerzylinder ist einstückig ausgebildet. Erfindungsgemäß ist ein Dichtringträger an dem Ringkolben ausgeformt. Das bedeutet, Ringkolben und Dichtringträger bilden zusammen ein einziges Bauteil, der Dichtringträger ist durch einen entsprechend geformten Abschnitt des Ringkolbens gebildet.
-
In einer Ausführungsform ist ein erster Bereich des Ringkolbens aus einem ersten Material gebildet, und ein zweiter Bereich des Ringkolbens ist aus einem zweiten Material gebildet. Dabei umfasst der zweite Bereich zumindest den Dichtringträger. Auch wenn der erste Bereich und der zweite Bereich aus verschiedenen Materialien gebildet sind, so ist der Ringkolben dennoch einstückig, insbesondere sind erster Bereich und zweiter Bereich stoffschlüssig miteinander verbunden.
-
In einer speziellen Ausgestaltung ist der erste Bereich des Ringkolbens aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet, der zweite Bereich aus einem unverstärkten Kunststoff. Ein solcher Ringkolben kann beispielsweise durch ein Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt sein. Bei den Kunststoffen kann es sich insbesondere um Thermoplaste handeln.
-
In einer Ausführungsform umfasst der zweite Bereich eine Innenwandung des Ringkolbens.
-
Der erfindungsgemäße Nehmerzylinder weist einen vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Ringkolben auf.
-
In einer Ausführungsform des Nehmerzylinders weist der Ringkolben, wie oben beschrieben, einen ersten Bereich aus einem ersten Material und einen zweiten Bereich aus einem zweiten Material auf. Der erste Bereich des Ringkolbens ist dazu vorgesehen, derart mit einem Haltering eines Ausrücklagers des Nehmerzylinders zusammenzuwirken, dass zwischen dem ersten Bereich des Ringkolbens und dem Haltering ein Axialspiel gegeben ist. Der zweite Bereich des Ringkolbens ist aus einem zweiten Material gebildet und umfasst zumindest den Dichtringträger.
-
In einer Weiterbildung umfasst der zweite Bereich eine Innenwandung des Ringkolbens und ist dazu vorgesehen, gegen einen Gehäuseabschnitt des Nehmerzylinders zu gleiten. Dabei kann für den zweiten Bereich insbesondere ein Material gewählt werden, durch welches kein oder nur geringer Verschleiß am Gehäuse des Nehmerzylinders bewirkt wird. Beispielsweise kann der zweite Bereich aus einem unverstärkten Kunststoff, insbesondere einem unverstärkten Thermoplast, gebildet sein, während der erste Bereich aus einem faserverstärkten Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Thermoplast, gebildet sein kann. Insbesondere können Nehmerzylinder und Ringkolben dabei so ausgestaltet sein, dass lediglich die Innenwandung aus dem zweiten Material, beispielsweise aus unverstärktem Thermoplast, mit dem Gehäuseabschnitt in Kontakt kommt.
-
In einer Ausführungsform ist der erste Bereich des Ringkolbens dazu vorgesehen, mit einem Endanschlag für den Ringkolben zusammenzuwirken. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der erste Bereich aus einem widerstandsfähigeren Material als der zweite Bereich gebildet ist; beispielsweise, wenn der erste Bereich aus einem faserverstärkten Kunststoff und der zweite Bereich aus einem unverstärkten Kunststoff gebildet ist. In diesem Fall wird das Material des zweiten Bereichs nicht durch die Zusammenwirkung des Ringkolbens mit dem Endanschlag belastet, ebenso wenig die Verbindung zwischen dem Material des ersten Bereichs und dem Material des zweiten Bereichs.
-
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Vorteile an Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
- 1 zeigt einen Nehmerzylinder und Ringkolben nach dem Stand der Technik.
- 2 zeigt einen weiteren Nehmerzylinder und Ringkolben nach dem Stand der Technik.
- 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Nehmerzylinder und Ringkolben.
- 4 zeigt einen erfindungsgemäßen Ringkolben.
- 5 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Nehmerzylinder und Ringkolben.
- 6 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Nehmerzylinder und Ringkolben.
-
Die Zeichnungen zeigen lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung, ohne die Erfindung dadurch auf die gezeigten Ausführungsbeispiele zu beschränken.
-
1 zeigt in Schnittansicht einen Nehmerzylinder 1 und Ringkolben 2 nach dem Stand der Technik. Der Ringkolben 2 ist in einem Druckraum 3 in einer axialen Richtung 100 beweglich, der in einem Gehäuse 4 des Nehmerzylinders 1 ausgebildet ist. Der Ringkolben 2 wird gegen den Druckraum 3 durch einen Dichtring 6 abgedichtet, der von einem Dichtringträger 5 gehalten und armiert wird. Ein Gehäuseabschnitt 41 dient der Führung des Ringkolbens 2. Der Ringkolben 2 dient zur Verschiebung eines Ausrücklagers 7, das einen ersten Lagerring 71, einen zweiten Lagerring 72, Wälzkörper 73 und einen Haltering 74 umfasst. Der Dichtringträger 5, der hier ein separates Bauteil ist, hat eine Raststruktur 51 ausgebildet, über die er an den Ringkolben 2 angebunden ist; die Anbindung ist dabei derart, dass zwischen Ringkolben 2 und Dichtringträger 5 ein Axialspiel 110 gegeben ist, was bedeutet, dass zwischen Dichtringträger 5 und Ringkolben 2 eine begrenzte Relativbewegung in der axialen Richtung 100 möglich ist. Femer kann zwischen Haltering 74 und Ringkolben 2 ein Axialspiel 120 möglich sein, was bedeutet, dass zwischen Haltering 74 und Ringkolben 2 eine begrenzte Relativbewegung in der axialen Richtung 100 möglich ist.
-
2 zeigt in Schnittansicht einen weiteren Nehmerzylinder 1 und Ringkolben 2 nach dem Stand der Technik. Die dargestellten Elemente wurden im Wesentlichen schon im Zusammenhang mit 1 erläutert. Auch in diesem Beispiel aus dem Stand der Technik wird der Ringkolben 2 gegen den Druckraum 3 durch einen Dichtring 6 abgedichtet. Im Unterschied zu dem Beispiel der 1 ist jedoch kein Dichtringträger vorhanden, der Dichtring 6 ist direkt am Ringkolben 2 angebracht, eine Armierung des Dichtrings 6 ist nicht gegeben. Ein Axialspiel 120 ist zwischen Haltering 74 und Ringkolben 2 möglich.
-
3 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders 1 mit einem erfindungsgemäßen Ringkolben 2 in Schnittansicht. Der Ringkolben 2 ist in einem Druckraum 3 in einer axialen Richtung 100 beweglich. Der Druckraum 3 ist in einem Gehäuse 4 des Nehmerzylinders 1 ausgebildet, ein Dichtring 6 dichtet den Druckraum 3 gegen den Ringkolben 2 ab. Ein Gehäuseabschnitt 41 dient der Führung des Ringkolbens 2. Der Ringkolben 2 wirkt auf ein Ausrücklager 7, welches einen ersten Lagerring 71, einen zweiten Lagerring 72, Wälzkörper 73 und einen Haltering 74 umfasst. Der erfindungsgemäße Ringkolben 2 umfasst einen ersten Bereich 21, der aus einem ersten Material gebildet ist, und einen zweiten Bereich 22, der aus einem zweiten Material gebildet ist. Der erste Bereich 21 und der zweite Bereich 22 sind unverschieblich miteinander verbunden, der Ringkolben 2 bildet ein einziges Bauteil. Am Ringkolben 2, genauer am zweiten Bereich 22, ist ein Dichtringträger 25 ausgeformt, welcher den Dichtring 6 hält und armiert. Der zweite Bereich 22 wirkt ferner mit dem Gehäuseabschnitt 41 zur Führung des Ringkolbens 2 zusammen. Der erste Bereich 21 wirkt mit dem Ausrücklager 7 zusammen. Dabei ist zwischen dem Ringkolben 2, genauer dem ersten Bereich 21, und dem Haltering 74 ein Axialspiel 120 gegeben; das heißt, zwischen dem ersten Bereich 21 und dem Haltering 74 ist eine begrenzte Relativbewegung in der axialen Richtung 100 möglich. Der zweite Bereich 22 kann aus einem Material, etwa einem unverstärkten Thermoplast, gebildet sein, welches zu geringerem Verschleiß am Gehäuseabschnitt 41 führt, als ein Material, welches für den ersten Bereich 21 bevorzugt wird, etwa ein faserverstärktes Thermoplast.
-
4 zeigt einen erfindungsgemäßen Ringkolben 2 in einer Schnittansicht. Der Ringkolben 2 umfasst einen ersten Bereich 21 aus einem ersten Material und einen zweiten Bereich 22 aus einem zweiten Material. Erster Bereich 21 und zweiter Bereich 22 sind gegeneinander unverschieblich, der Ringkolben 2 bildet ein einziges Bauteil. Am zweiten Bereich 22 ist ein Dichtringträger 25 ausgeformt. Der zweite Bereich 22 bildet eine Innenwandung 23 des Ringkolbens 2.
-
5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders 1 mit einem erfindungsgemäßen Ringkolben 2 in Schnittansicht. Die gezeigte Ausführungsform entspricht weitgehend der in 3 gezeigten, dort wurde auch die überwiegende Anzahl der dargestellten Elemente bereits erläutert. In der in 5 gezeigten Ausführungsform ist am ersten Bereich 21 des Ringkolbens 2 eine Anstoßstruktur 24 ausgeformt, welche dazu vorgesehen ist, mit einem Endanschlag 42 für den Ringkolben 2 zusammenzuwirken. Der Endanschlag 42 dient der Begrenzung der Bewegung des Ringkolbens 2 in der axialen Richtung 100 und ist in der gezeigten Ausführungsform durch ein am Gehäuseabschnitt 41 angeordnetes Blech gegeben. Aufgrund der Anstoßstruktur 24, die Teil des ersten Bereichs 21 ist, wird das Material des zweiten Bereichs 22 des Ringkolbens 2 und ebenso die Verbindung zwischen dem ersten Bereich 21 und dem zweiten Bereich 22 nicht durch die Zusammenwirkung des Ringkolbens 2 mit dem Endanschlag 42 belastet. Insbesondere kann der erste Bereich 21 samt Anstoßstruktur 24 aus einem faserverstärkten Kunststoff, z.B. einem faserverstärkten Thermoplast, gebildet sein, während der zweite Bereich 22 aus einem unverstärkten Kunststoff, z.B. einem unverstärkten Thermoplast, gebildet sein kann.
-
6 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nehmerzylinders 1 mit einem erfindungsgemäßen Ringkolben 2 in Schnittansicht. Der Ringkolben 2 ist in einem Druckraum 3 in einer axialen Richtung 100 beweglich. Der Druckraum 3 ist in einem Gehäuse 4 des Nehmerzylinders 1 ausgebildet, ein Dichtring 6 dichtet den Druckraum 3 gegen den Ringkolben 2 ab. Ein Gehäuseabschnitt 41 dient der Führung des Ringkolbens 2. Der Ringkolben 2 wirkt auf ein Ausrücklager 7, welches einen ersten Lagerring 71, einen zweiten Lagerring 72, Wälzkörper 73 und einen Haltering 74 umfasst. Der erfindungsgemäße Ringkolben 2 umfasst einen ersten Bereich 21, der aus einem ersten Material gebildet ist, und einen zweiten Bereich 22, der aus einem zweiten Material gebildet ist. Der erste Bereich 21 und der zweite Bereich 22 sind unverschieblich miteinander verbunden, der Ringkolben 2 bildet ein einziges Bauteil. Am Ringkolben 2, genauer am zweiten Bereich 22, ist ein Dichtringträger 25 ausgeformt, welcher den Dichtring 6 hält und armiert. Der erste Bereich 21 wirkt mit dem Gehäuseabschnitt 41 zur Führung des Ringkolbens 2 zusammen. Der erste Bereich 21 wirkt ferner mit dem Ausrücklager 7 zusammen. Dabei ist zwischen dem Ringkolben 2, genauer dem ersten Bereich 21, und dem Haltering 74 ein Axialspiel 120 gegeben; das heißt, zwischen dem ersten Bereich 21 und dem Haltering 74 ist eine begrenzte Relativbewegung in der axialen Richtung 100 möglich. Der erste Bereich 21 kann aus einem faserverstärkten Material, etwa einem faserverstärkten Thermoplast, gebildet sein. Der zweite Bereich 22 kann aus einem unverstärkten Material, etwa einem unverstärkten Thermoplast, gebildet sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Nehmerzylinder
- 2
- Ringkolben
- 3
- Druckraum
- 4
- Gehäuse
- 5
- Dichtringträger
- 6
- Dichtring
- 7
- Ausrücklager
- 21
- erster Bereich
- 22
- zweiter Bereich
- 23
- Innenwandung
- 24
- Anstoßstruktur
- 25
- Dichtringträger
- 41
- Gehäuseabschnitt
- 42
- Endanschlag
- 71
- erster Lagerring
- 72
- zweiter Lagerring
- 73
- Wälzkörper
- 74
- Haltering
- 100
- axiale Richtung
- 110
- Axialspiel
- 120
- Axialspiel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102017121807 [0004]
- DE 102017111769 [0005]
