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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zentralaktuator für eine hydraulische oder pneumatische Kupplungsbetätigung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Zentralaktuator einer hydraulischen Kupplungsbetätigung für eine Kraftfahrzeug-Reibkupplung, wie sie massenweise in der Automobilindustrie zum Einsatz kommen. Dabei kann der Zentralaktuator entweder als Zentralausrücker oder als Zentraleinrücker oder als Doppel-Zentraleinrücker oder auch als eine Kombination von Einrückern und Ausrückern ausgeführt sein.
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Eine herkömmliche hydraulische Kupplungsbetätigung für Kraftfahrzeuge hat einen an einen mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Ausgleichsbehälter angeschlossenen Geberzylinder, der z. B. über ein Kupplungspedal betätigt werden kann. Der Geberzylinder ist über eine Druckleitung mit einem Nehmerzylinder hydraulisch verbunden, so dass der durch Niedertreten des Kupplungspedals im Geberzylinder erzeugte Druck über die Flüssigkeitssäule in der Druckleitung auf den Nehmerzylinder übertragbar ist. Im Ergebnis wird das Ausrücklager der Reibkupplung von dem Nehmerzylinder mit einer Betätigungskraft beaufschlagt, um über einen Ausrückmechanismus die Kupplungsdruckplatte von der Kupplungsmitnehmerscheibe und somit den Motor vom Getriebe des Kraftfahrzeugs zu trennen.
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Um eine gleichmäßige Betätigung der Reibkupplung bei möglichst geringem Platzbedarf des Nehmerzylinders zu gewährleisten, ist es seit langem bekannt, den Nehmerzylinder als Ringzylinder auszubilden, der um die Kupplungs- bzw. Getriebewelle herum angeordnet und vorzugsweise am Getriebegehäuse befestigt ist. In dem Ringzylinder ist ein Ringkolben in axialer Richtung der Kupplungs- bzw. Getriebewelle verschiebbar angeordnet, der mit dem Ausrücklager der Reibkupplung in Wirkverbindung steht. Bei hydraulischer Beaufschlagung des Ringzylinders über die Druckleitung wirkt der Ringkolben über das Ausrücklager auf den Ausrückhebel oder auf die Finger einer Membranfeder der Reibkupplung, um diese auszurücken. Derartige Nehmerzylinder werden aufgrund ihrer zur Kupplungs- bzw. Getriebewelle konzentrischen Anordnung auch als Zentralausrücker bezeichnet (CSC = Concentric Slave Cylinder). Bei einem Zentraleinrücker wirkt der Ringkolben des ringförmigen Nehmerzylinders bei einer üblicherweise durch eine Hydraulikpumpe erzeugten hydraulischen Beaufschlagung über ein Einrücklager auf entsprechende Einrückorgane einer Reibkupplung, um diese einzurücken.
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Moderne Zentralaktuatoren haben ein aus Kosten- und Gewichtsgründen vornehmlich aus Kunststoff gefertigtes Zylindergehäuse mit wenigstens einer äußeren Zylinderwandung, die einen ringförmigen Druckraum nach radial außen begrenzt, in dem der mit der Kupplung wirkverbundene Ringkolben verschiebbar aufgenommen ist. Gegebenenfalls weist das aus Kunststoff gefertigte Zylindergehäuse auch eine innere Zylinderwandung auf, die den Druckraum nach radial innen begrenzt und den Ringkolben führt; andernfalls ist eine vornehmlich aus Stahlblech bestehende Führungshülse konzentrisch innerhalb der Zylinderwandung angeordnet und am Zylindergehäuse befestigt, um den Druckraum nach radial innen zu begrenzen und den Ringkolben zu führen. Das Zylindergehäuse weist ferner einen im Druckraum mündenden Druckanschluss auf, über den der Druckraum wahlweise mit dem Druckmittel beaufschlagbar ist, um die Kupplung zu betätigen.
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Methode der Wahl zur kostengünstigen Herstellung derartiger Zylindergehäuse und Ringkolben in großen Stückzahlen ist das Kunststoffspritzgießen. Um den bei Druckbeaufschlagung des Druckraums im Bereich der Zylinderwandungen auftretenden hohen Belastungen zuverlässig widerstehen zu können und Leckagen zu vermeiden, ist es dabei beispielsweise aus der
DE 20 2011 109 244 U1 bekannt, aus Kunststoff bestehenden Zylinderwandungen mit Armierungselementen zu verstärken.
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Ebenso wie das Zylindergehäuse wird auch der Ringkolben aus Kosten- und Gewichtsgründen vornehmlich aus Kunststoff gefertigt. Dabei kommen insbesondere Kunststoffe zum Einsatz, die sich durch eine hohe Steifigkeit und hohe Formstabilität auszeichnen. An der dem Druckraum zugewandten hinteren Stirnseite des Ringkolbens ist ein elastomerer Dichtungsring befestigt, der den Druckraum mit an der äußeren und der inneren Zylinderwandung anliegenden Dichtlippen nach vorne hin abdichtet. Relativ einfach und kostengünstig kann diese Befestigung formschlüssig erfolgen, wobei in die hintere Stirnseite des Ringkolbens eine ringförmige Ausnehmung mit Hinterschnitten an ihren Seitenwandungen eingebracht ist, in die ein ringförmiger Fußbereich des Dichtungsrings mit entsprechenden seitlichen Vorsprüngen eingreift. Alternativ könnte der Dichtungsring auch stoffschlüssig, insbesondere mit Klebstoff am Kolben befestigt werden, was jedoch mit einem größeren Aufwand, zusätzlichem Zeitbedarf und entsprechend höheren Kosten verbunden ist. Ein hinreichend fester axialer Halt der Dichtung am Ringkolben wird insbesondere bei der für eine luftblasenfreie Befüllung des hydraulischen Systems mit Hydraulikflüssigkeit erforderlichen vorherigen Erzeugung von Vakuum im hydraulischen System benötigt, bei der der Dichtungsring angesaugt wird und den Ringkolben in axialer Richtung in das Zylindergehäuse hineinzieht.
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Im Betrieb besteht bei der Druckbeaufschlagung des Dichtungsrings die Gefahr, dass das Dichtungsmaterial in einem Spalt eingeklemmt wird, der sich infolge von möglichen Verformungen des Zylindergehäuses radial zwischen dem Ringkolben und der äußeren Zylinderwandung ausbilden kann. Auch kann es infolge dieser Verdrängung zu erhöhtem Verschleiß des Dichtungsring kommen. Um diesen Gefahren zu begegnen, können axial zwischen dem Ringkolben und den Dichtlippen des Dichtungsrings Stützringe an dem Ringkolben angeordnet werden, gegen die sich die Dichtlippen bei Druckbeaufschlagung axial abstützen können.
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So ist aus der
DE 10 2013 214 370 A1 ein Nehmerzylinder für eine hydraulische Ausrückanordnung zur Betätigung einer Kupplung bekannt, bei dem der Dichtungsring ein im Querschnitt Y-förmiges Profil aufweist, das einen im Ringkolben formschlüssig gehaltenen Dichtungsfuß, einen sich axial daran anschließenden axialen Dichtungsbereich sowie an diesen anschließend, eine äußere Dichtlippe und eine innere Dichtlippe umfasst, die V-förmig auseinanderlaufen. Dabei ist zwischen der Außenseite des axialen Dichtungsbereiches und der zylindrischen Innenfläche des Gehäuses ein äußeres Ringteil sowie zwischen der Innenseite des axialen Dichtungsbereiches und der zylindrischen Außenfläche des Führungsrohres ein inneres Ringteil vorgesehen. An diesen Ringteilen können sich die Dichtlippen bei einer Druckbeaufschlagung axial abstützen. Außerdem sollen die Ringteile auch die Volumenaufnahme und die Hysterese des Dichtungsrings möglichst klein halten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für eine hydraulische oder pneumatische Kupplungsbetätigung einen Zentralaktuator der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem ein Einklemmen von Dichtungsmaterial in einem radial zwischen dem Ringkolben und der äußeren Zylinderwandung ausbilden Spalt zuverlässig verhindert wird und der dennoch möglichst einfach und kostengünstig aufgebaut ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Zentralaktuator nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren, wobei hier beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, sofern sich nicht aus dem Kontext eindeutig Gegenteiliges ergibt.
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Bei einem Zentralaktuator einer hydraulischen oder pneumatischen Kupplungsbetätigung, welcher ein Nehmerzylindergehäuse mit wenigstens einem ringförmigen Druckraum aufweist, der radial innen durch eine innere Zylinderwandung und radial außen durch eine äußere Zylinderwandung begrenzt ist, und in dem ein teilweise oder vollständig aus Kunststoff ausgeführter und mit der Kupplung wirkverbindbarer Ringkolben, welcher auch als Schiebehülse bezeichnet wird, axial verschiebbar aufgenommen ist, wobei der Ringkolben an seiner dem Druckraum zugewandten Stirnseite einen Dichtungsring trägt, der sowohl an der inneren Zylinderwandung als auch an der äußeren Zylinderwandung des Zylindergehäuses dicht anliegt und so den Druckraum abdichtet, wobei der Dichtungsring ein im Querschnitt in etwa Y-förmiges Profil mit einem Dichtungsfuß, der formschlüssig in einer komplementär zu ihm ausgebildeten Ausnehmung des Ringkolbens gehalten ist, einem sich axial an den Dichtungsfuß anschließenden axialen Dichtungsbereich und an diesen anschließend zwei Dichtlippen aufweist, die vorzugsweise V-förmig auseinanderlaufen und von denen eine äußere Dichtlippe mit einer äußeren Kante an der äußeren Zylinderwandung und eine innere Dichtlippe mit einer inneren Kante an der innere Zylinderwandung bzw. an der zylindrischen Außenfläche des Führungsrohres anliegt, schlägt die erfindungsgemäße Lösung vor, dass lediglich zwischen der Außenseite des axialen Dichtungsbereiches und der äußeren Zylinderwandung ein Stützring angeordnet ist, wohingegen zwischen der Innenseite des axialen Dichtungsbereiches und der äußeren Zylinderwandung kein Stützring vorhanden ist.
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Auf diese Weise wird die Gefahr, dass Dichtungsmaterial bei Druckbeaufschlagung in einem sich radial zwischen dem Ringkolben und der äußeren Zylinderwandung ausbildenden Spalt eingeklemmt wird, zuverlässig vermieden. Gleichzeitig ist der Ringkolben mit dem Dichtungsring aber so ausgeführt, dass er aufgrund nur eines einzigen Stützringes einfacher und kostengünstiger ausgeführt ist als die aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die den Dichtungsfuß des Dichtungsrings aufnehmende Ausnehmung des Ringkolbens radial zwischen einem den Dichtungsfuß außenseitig umgebenden äußeren Abschnitt des Ringkolbens, der sich mit seinem dem Druckraum zugewandten Ende axial bis zu dem Stützring erstreckt, und einem den Dichtungsfuß innenseitig umgebenden inneren Abschnitt des Ringkolbens liegt, wobei der innere Abschnitt des Ringkolbens in axialer Richtung länger ausgebildet ist als der äußere Abschnitt des Ringkolbens und/oder die innere Dichtlippe an ihrer vom Druckraum abgewandten Seite in axialer Richtung breiter ausgebildet ist als die äußere Dichtlippe, und wobei sich der innere Abschnitt des Ringkolbens bis zu der inneren Dichtlippe erstreckt und über eine Kontaktfläche unmittelbar an der inneren Dichtlippe anliegt.
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Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Kontaktfläche senkrecht zur Mittelachse des Zentralaktuators verläuft oder zumindest einen senkrecht zur Mittelachse des Zentralaktuators verlaufenden Flächenbereich umfasst. Auf diese Weise kann sich die äußere Dichtlippe bei einer Druckbeaufschlagung besonders gut axial an dem Stützring abstützen. Dabei ist die im Zentrum des Ringkolbens liegende Mittelachse des Zentralaktuators entlang der axialen Verschiebungsrichtung des Ringkolbens definiert.
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Alternativ hierzu wird vorgeschlagen, dass die Kontaktfläche konisch ausgebildet ist oder zumindest einen konisch ausgebildeten Flächenbereich umfasst.
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Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn die Kontaktfläche gewölbt ausgebildet ist oder zumindest einen gewölbten Flächenbereich umfasst.
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Gemäß einer ersten Ausführungsvariante sind die innere Dichtlippe und die äußere Dichtlippe an ihrer vom Druckraum abgewandten Seite in axialer Richtung gleich breit ausgebildet, wobei der innere Abschnitt des Ringkolbens druckraumseitig in axialer Richtung um einen Betrag länger ausgebildet ist als der äußere Abschnitt des Ringkolbens, welcher der axialen Breite des Stützrings entspricht.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante sind der innere Abschnitt des Ringkolbens und der äußere Abschnitt des Ringkolbens in axialer Richtung gleich lang ausgebildet, wobei die innere Dichtlippe an ihrer vom Druckraum abgewandten Seite in axialer Richtung um einen Betrag breiter ausgebildet ist als die äußere Dichtlippe, welcher der axialen Breite des Stützrings entspricht.
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Gemäß einer dritten Ausführungsvariante ist sowohl der innere Abschnitt des Ringkolbens in axialer Richtung um einen ersten Betrag länger ausgebildet als der äußere Abschnitt des Ringkolbens, als auch die innere Dichtlippe an ihrer vom Druckraum abgewandten Seite in axialer Richtung um einen zweiten Betrag breiter ausgebildet als die äußere Dichtlippe, wobei die Summe des ersten Betrags und des zweiten Betrags der axialen Breite des Stützrings entspricht.
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In allen drei Ausführungsvarianten können sich beide Dichtlippen bei einer Druckbeaufschlagung axial an dem Ringkolben abstützen, wobei sich die innere Dichtlippe unmittelbar an der Kontaktfläche des inneren Abschnitts des Ringkolbens abstützt, wohingegen die äußere Dichtlippe über den Stützring nur mittelbaren Kontakt zu dem äußeren Abschnitt des Ringkolbens hat.
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Um sich dem axialen Dichtungsbereich des Dichtungsrings möglichst gut anpassen zu können, wird weiterhin vorgeschlagen, den Stützring an seinem Innenumfang abgerundet auszubilden. Gemäß einer ersten Variante ist der Stützring dabei nur zu einer Stirnseite hin abgerundet , während die andere Stirnseite mit dem Innenumfang des Stützrings einen Winkel, insbesondere einen rechten Winkel bildet. Auf diese Weise kann der Stützring relativ kostengünstig ausgeführt werden.
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Gemäß einer zweiten Variante ist der Stützring dabei an seinem inneren Umfang zu beiden einander axial gegenüberliegenden Stirnseiten hin abgerundet. Auf diese Weise kann bei einem symmetrischen Querschnitt des Stützrings das Risiko ausgeschlossen werden, dass der Stützring versehentlich falsch herum montiert wird.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Stützring an einer Stelle seines Umfangs durch einen radial und axial durchgehenden Schlitz aufgetrennt. Dadurch kann sich der Stützring an einen bei einer Druckbeaufschlagung vergrößerten Innendurchmesser der äußeren Zylinderwandung anpassen und seine Stützfunktion auch dann noch optimal wahrnehmen.
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Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Schlitz in einem Winkel schräg zu einer die Mittelachse des Stützrings enthaltenden radialen Ebene verläuft. Die Mittelachse des Stützrings entspricht dabei der Mittelachse des Zentralaktuators.
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Vorzugsweise enthält der Stützring Bestandteile aus Polytetrafluorethylen oder er besteht insbesondere vollständig aus Polytetrafluorethylen (PTFE), wodurch er mit einem sehr geringen Reibungskoeffizienten ausgeführt werden kann.
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Besonders vorteilhaft ist es für eine stabile Ausführungsform ferner, wenn der Stützring aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
- 1: eine Längsschnittansicht eines herkömmlichen Zentralausrückers,
- 2: eine Halb-Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Zentralausrückers,
- 3: eine perspektivische Ansicht des Dichtungsrings des Zentralausrückers aus 2,
- 4: eine perspektivische Ansicht des Stützrings des Zentralausrückers aus 2,
- 5: eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts der in 2 gezeigten ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
- 6: eine 5 entsprechende Darstellung einer Variante der ersten Ausführungsform,
- 7: eine 5 entsprechende Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
- 8: eine 7 entsprechende Darstellung einer Variante der zweiten Ausführungsform,
- 9: eine den 6 und 8 entsprechende Darstellung einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform, und
- 10: eine 9 entsprechende Darstellung einer Variante der dritten Ausführungsform.
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In 1 ist ein nicht erfindungsgemäßer, herkömmlicher Zentralausrücker 10 für eine hydraulische Kupplungsbetätigung für eine Trockenreibungskupplung im nicht montierten Zustand in Grundstellung dargestellt. Der Zentralausrücker 10 hat ein aus Kunststoff, beispielsweise aus GF-gefülltem Polyphtalamid, spritzgegossenes Zylindergehäuse 12 mit zwei konzentrisch angeordneten Zylinderwandungen, nämlich einer inneren Zylinderwandung 14 und einer äußeren Zylinderwandung 16, die einen ringförmigen Druckraum 18 begrenzen. In dem Druckraum 18 ist ein mit der Kupplung (nicht dargestellt) wirkverbindbarer Ringkolben 20 in axialer Richtung verschiebbar aufgenommen, der wahlweise über einen Druckanschlussstutzen 22 des Zylindergehäuses 12 mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist, um die Reibungskupplung durch Verschiebung des Ringkolbens 20 auszurücken. Der Druckanschlussstutzen 22 ist zu diesem Zweck über einen in das Zylindergehäuse 12 eingeformten Kanal 24 mit dem Druckraum 18 verbunden, so dass das Druckmittel, nämlich eine Hydraulikflüssigkeit, dem Druckraum 18 über den Kanal 24 zugeführt werden kann. Der Ringkolben 20 besteht vorzugsweise aus einem hochfesten Kunststoff, die insbesondere dann zum Einsatz kommen, wenn die Ringkolben einer stärkeren Belastung unterworfen sind, was etwa bei Doppelkupplungsgetrieben der Fall ist, wo ständig ein Ringkolben druckbelastet ist, solange das Fahrzeug fährt.
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Die konzentrisch zueinander angeordneten Zylinderwandungen 14 und 16 sind an ihrem in 1 rechts dargestellten Ende über einen Flanschabschnitt 26 miteinander verbunden. Der Flanschabschnitt 26 ist außenumfangsseitig mit einer Mehrzahl von winkelbeabstandeten Befestigungsaugen (nicht dargestellt) versehen, die im Kraftfahrzeug auf an sich bekannte Weise der Befestigung des Zentralausrückers 10 an einer Getriebewand bzw. einem Getriebedeckel (nicht dargestellt) mittels beispielsweise Schrauben dienen, welche die Befestigungsaugen durchgreifen und den Zentralausrücker 10 mit seiner Stirnseite 28 des Zylindergehäuses 12 gegen die Getriebewand bzw. den Getriebedeckel ziehen. Das Zylindergehäuse 12 mit dem sich an den Flanschabschnitt 26 anschließenden Druckanschlussstutzen 22, seinen Zylinderwandungen 14 und 16 und dem diese verbindenden, die Befestigungsaugen tragenden Flanschabschnitt 26 ist vorzugsweise einteilig aus Kunststoff spritzgegossen.
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Die äußere Zylinderwandung 16 ist von einer Vorlastfeder 30 umhüllt, im dargestellten Ausführungsbeispiel einer sich konisch erweiternden Schraubendruckfeder, die sich an ihrem in 1 rechten Ende über ein ringförmiges Blechteil 32 am Flanschabschnitt 26 des Zylindergehäuses 12 abstützt und auf ihrer in 1 linken Seite über einen aus einem Metallblech tiefgezogenen Federteller 34 eine definierte Vorspannkraft auf ein an sich bekanntes Ausrücklager 36 aufbringt. Das Ausrücklager 36 ist am in 1 linken Ende des Ringkolbens 20 auf geeignete Weise befestigt, so dass das Ausrücklager 36 bei Druckbeaufschlagung des ringförmigen Druckraums 18 in axialer, d.h. in 1 horizontaler Richtung verschiebbar ist, um die Trockenreibkupplung in an sich bekannter Weise aus- bzw. einzurücken.
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Am hinteren und in 1 rechten Ende des Ringkolbens 20, der in der dargestellten Grundstellung in axialer Richtung noch mit der äußeren Zylinderwandung 16 überlappt, ist eine ringförmige dynamische Dichtung in der Form eines manschettenförmigen elastomeren Dichtungsrings 38 formschlüssig angebracht. Der in allen Figuren zur Vereinfachung der Darstellung im unverformten Zustand gezeigte Dichtungsring 38 liegt sowohl an der inneren Zylinderwandung 14 des Zylindergehäuses 12 als auch an der äußeren Zylinderwandung 16 des Zylindergehäuses 12 dicht an, um den Druckraum 18 nach vorne, d.h. bezogen auf die 1 nach links abzudichten.
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Die äußere Zylinderwandung 16 ist an ihrer hier konisch ausgebildeten Außenumfangsfläche 50 mit einer Armierungshülse 40 versehen, die in der in 1 gezeigten Lage der zum Zentralausrücker 10 gehörenden Teile an der äußeren Zylinderwandung 16 mittels einer Schnappverbindung 42 befestigt ist, die am vom Druckanschlussstutzen 22 abgewandten Ende der Armierungshülse 40 vorgesehen ist. Die Armierungshülse 40 ist etwa im mittleren Bereich der äußeren Zylinderwandung 16 angeordnet, der gegen den Druck im Druckraum 18 zur Vermeidung von schädlichen Strukturänderungen des Kunststoffs abzustützen ist.
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Der Dichtungsring 38 ist über formschlüssig wirkende Befestigungsmittel 44 am Ringkolben 20 befestigt. Diese Befestigungsmittel 44 sind hier durch einen ringförmigen Dichtungsfuß 46 des Dichtungsrings 38 gebildet, der als axialer Vorsprung in einer zugehörigen axialen Aufnahmeöffnung 48 aufgenommen ist, welche in der dem Druckraum 18 zugewandten hinteren Stirnseite des Ringkolbens 20 eingebracht ist. Um einen ausreichend festen axialen Halt des Dichtungsrings 38 am Ringkolben 20 gewährleisten zu können, weisen die Seitenwände der Aufnahmeöffnung 48 jeweils einen Hinterschnitt auf, in den jeweils ein am Dichtungsfuß 46 seitlich vorstehender Wulst eingreift.
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Auch bei der in 2 nur im Halbschnitt dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Zentralausrückers 10, bei der die Schraubendruckfeder 30 von einer längenvariablen äußeren Schutzhülle 52 umgeben ist, ist der Dichtungsring 38 formschlüssig am Ringkolben 20 befestigt. Der Dichtungsring hat hier ein im Querschnitt Y-förmiges Profil, das sich aus dem Dichtungsfuß 46, einem sich axial daran anschließenden axialen Dichtungsbereich 54 und aus zwei Dichtlippen 56 und 58 zusammensetzt, die sich wiederum an den axialen Dichtungsbereich 54 anschließen und V-förmig auseinanderlaufen. Zur Abdichtung des Druckraums 18 liegt die äußere Dichtlippe 56 mit ihrem äußeren Umfang an der äußeren Zylinderwandung 16 an, während die innere Dichtlippe 58 mit ihrem inneren Umfang an der inneren Zylinderwandung 14 anliegt.
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Der ringförmige Dichtungsfuß 46 ist am Ringkolben 20 formschlüssig in der ringförmigen komplementären Ausnehmung 48 gehalten, die radial zwischen einem die Ausnehmung 48 außenseitig ringförmig umgebenden äußeren Abschnitt 60 des Ringkolbens 20 und einem die Ausnehmung 48 innenseitig ringförmig begrenzenden inneren Abschnitt 62 des Ringkolbens 20 liegt. Der äußere Abschnitt 60 endet in axialer Richtung an einer der äußeren Dichtlippe 56 zugewandten äußeren Kontaktfläche 64, während der innere Abschnitt 62 in axialer Richtung an einer der inneren Dichtlippe 58 zugewandten inneren Kontaktfläche 66 endet.
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Erfindungsgemäß ist nur außenseitig zwischen der Außenseite des axialen Dichtungsbereiches 54 und der äußeren Zylinderwandung 16 ein Stützring 68 angeordnet, der in axialer Richtung einerseits an der äußeren Kontaktfläche 64 des äußeren Abschnitts 60 des Ringkolbens 20 und andererseits an der äußeren Dichtlippe 56 anliegt. Die äußere Dichtlippe 56 stützt sich bei einer Druckbeaufschlagung also nicht unmittelbar am Ringkolben 20, sondern über den Stützring 68 nur mittelbar am Ringkolben 20 ab. Hierdurch wird zuverlässig verhindert, dass bei einer Druckbeaufschlagung Material des Dichtungsrings 38 in einem Spalt 70 eingeklemmt wird, der sich radial zwischen dem Ringkolben 20 und der äußeren Zylinderwandung 16 ausbilden kann. Die Erfinder haben erkannt, dass eine derartiger Spaltbildung radial zwischen dem Ringkolben 20 und der inneren Zylinderwandung 14 nicht auftritt, so dass radial innerhalb des axialen Dichtungsbereiches 54 kein Stützring erforderlich ist und der innere Abschnitt 62 des Ringkolbens 20 über seine Kontaktfläche 66 in axialer Richtung unmittelbar an der inneren Dichtlippe 58 anliegt. Um den Dichtungsring 38 auch im Bereich des Übergangs von der äußeren Dichtlippe 56 zum axialen Dichtungsbereich 54 optimal abstützen zu können, ist der Stützring 68 an seinem Innenumfang zumindest an der der äußeren Dichtlippe 56 zugewandten Seite abgerundet.
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Bei der in den 5 und 6 dargestellten ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der innere Abschnitt 62 in axialer Richtung länger ausgebildet als der äußere Abschnitt 60 des Ringkolbens 20. Die Längendifferenz der beiden Abschnitte 60 und 62 entspricht dabei der Breite des Stützrings 68 in axialer Richtung. Während in 5 der Stützring 68 an seinem Innenumfang nur an der der äußeren Dichtlippe 56 zugewandten Seite abgerundet ist, weist der Stützring 68 bei der Variante von 6 an seinem Innenumfang an beiden Seiten eine derartige Abrundung auf.
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Bei der in den 7 und 8 gezeigten zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind der innere Abschnitt 62 und der äußere Abschnitt 60 des Ringkolbens 20 in axialer Richtung gleichlang ausgebildet. Dafür ist hier die innere Dichtlippe 58 an ihrer vom Druckraum 18 abgewandten Seite in axialer Richtung breiter ausgebildet als die äußere Dichtlippe 56. Auch hierbei entspricht die Differenz der Breite der beiden Dichtlippen 56 und 58 der axialen Breite des Stützrings 68. Der Stützring 68 ist in 7 an seinem Innenumfang wieder nur an der der äußeren Dichtlippe 56 zugewandten Seite abgerundet, wohingegen er bei der Variante von 8 beidseitig an seinem Innenumfang abgerundet ist.
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Die in den 9 und 10 gezeigten dritten erfindungsgemäßen Ausführungsformen entsprechen einer Kombination der ersten und zweiten Ausführungsform gemäß den 5 bis 8. Dabei ist einerseits der innere Abschnitt des Ringkolbens in axialer Richtung um einen ersten Betrag länger ausgebildet als der äußere Abschnitt des Ringkolbens und andererseits auch die innere Dichtlippe an ihrer vom Druckraum abgewandten Seite in axialer Richtung um einen zweiten Betrag breiter ausgebildet als die äußere Dichtlippe. Die Summe aus dem ersten Betrag und dem zweiten Betrag entspricht hierbei der axialen Breite des Stützrings. Hier ist der Stützring 68 in 9 an seinem Innenumfang zu beiden Seiten hin abgerundet, während er bei der Variante von 10 nur an der der äußeren Dichtlippe 56 zugewandten Seite abgerundet ist.
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In allen der sechs vorangehend genannten Alternativen der 5 bis 10 erstreckt sich somit der innere Abschnitt 62 des Ringkolbens 20 axial bis zu der inneren Dichtlippe 58 und liegt über seine Kontaktfläche 66 unmittelbar an der inneren Dichtlippe 58 an.
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Der Stützring 64 besteht vollständig aus Polytetrafluorethylen (PTFE). Er ist an einer Stelle seines Umfangs durch einen Schlitz 72 unterbrochen. Wie in 4 gut zu erkennen ist, verläuft der Schlitz 72 in einem Winkel schräg zu einer radialen Ebene. Aufgrund der Unterbrechung kann sich der Stützring 64 leicht auch an größere Innendurchmesser der äußeren Zylinderwandung 16 anpassen, die bei einer Druckbeaufschlagung des Druckraums 18 durch Verformung des Zylindergehäuses 12 auftreten können, so dass er auch dann noch seine Stützfunktion für die äußere Dichtlippe 56 ausführen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011109244 U1 [0005]
- DE 102013214370 A1 [0008]
