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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Kolben, einen hydraulischen Gangsteller für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs und eine Getriebeschaltung mit entsprechendem Gangsteller für ein Kraftfahrzeug.
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Zu verschiedenen Einsatzzwecken, im Weiteren anhand eines Gangstellers für das Getriebe eines Kraftfahrzeugs beispielhaft erläutert, werden hydraulische Aktoren in Form von einfach- oder doppelseitig wirkenden Hydraulikzylindern genutzt.
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Ein Gangsteller ist dazu vorgesehen, an einem Getriebe die Schaltgabeln zum Einlegen der verschiedenen Gänge zu betätigen. Ein hydraulisch betätigter Gangsteller umfasst dafür mehrere Hydraulikzylinder.
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Ein Hydraulikzylinder ist ein mit einem Fluid betriebener Arbeitszylinder und wird auch als hydraulischer Linearmotor bezeichnet. Ein Hydraulikzylinder setzt Energie einer Hydraulikflüssigkeit, die von einem hydraulischen Druckspeicher oder einer Hydraulikpumpe geliefert wird, in eine Linearbewegung um. Er umfasst üblicherweise einen Kolben, der in einem zylindrischen Rohrabschnitt translatorisch verstellbar ist.
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Einfach wirkende Zylinder haben nur eine Kolbenseite, die mit der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt wird. Arbeit kann dadurch nur in eine Richtung verübt werden. Die Rückbewegung erfolgt durch die Eigenmasse oder eine Fremdkraft, etwa eine Rückstellfeder.
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Bei doppeltwirkenden Zylindern gibt es zwei gegenüberliegende Kolbenstirnflächen, die üblicherweise wechselseitig mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt werden. Der Zylinder hat dadurch zwei aktive Bewegungsrichtungen.
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Zumindest vor einer ersten Inbetriebnahme eines hydraulischen Systems, aber auch nach Eingriffen am System, etwa einer Reparatur, sollte ein Hydraulikzylinder entlüftet werden. Eine kontinuierliche Entlüftung kann verhindern, dass sich über die Zeit Lufteinschlüsse in den Hydraulikzylinder ansammeln.
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Gerade bei hohen Drücken bzw. Druckschwankungen können Lufteinschlüsse im Arbeitsmedium bzw. Arbeitsfluid (der Hydraulikflüssigkeit) den sogenannten Dieseleffekt verursachen, der aufgrund stark erhöhter Temperaturen zur Ölalterung und zum Dichtungsverschleiß führt. Ein weiterer negativer Effekt ist, dass Luft durch den Dichtungswerkstoff in Richtung der Niederdruckseite diffundiert. Weil an der Oberfläche der Dichtung der Druck stark abfällt, wodurch die Lufteinschlüsse schlagartig expandieren, können Dichtung vorschnell verschleißen.
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Weiter nachteilig bei bestehenden Entlüftungslösungen ist, dass durch die Entlüftung kontinuierlich Arbeitsfluid abläuft. Hierdurch kann es insbesondere in Zeiten der längeren Nichtbenutzung dazu kommen, dass das Hydrauliksystem Luft zieht und im Extremfall sogar trockenläuft.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Kolben der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass dieser entlüftet werden kann, ohne, dass durch die geschaffene Entlüftung der Kolben in Zeiten längerer Nichtbenutzung Luft zieht oder trockenläuft.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Kolben, insbesondere für einen Gangsteller, umfassend einen Kolbenkörper mit einem Kolbenhemd und einer mit einem Arbeitsfluid druckbeaufschlagbaren Kolbenstirnfläche.
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Gemäß einem Aspekt umfasst der Kolben einen ersten Dichtungsabschnitt und einen zweiten Dichtungsabschnitt. Der Kolbenkörper und der erste Dichtungsabschnitt weisen dabei jeweils eine aufeinander abgestimmte Geometrie auf, sodass sie einen ersten Entlüftungskanal ausbilden, der in einer hydraulischen Reihenschaltung mit dem zweiten Dichtungsabschnitt angeordnet ist. Bis zu einem ersten Druck verhindert der zweite Dichtungsabschnitt eine Entlüftung. Ab dem ersten Druck gibt der zweite Dichtungsabschnitt die Entlüftung frei. Auf diese Weise wird ein Luftziehen oder Trockenlaufen des Zylinders bei längerer Nichtbenutzung zuverlässig unterbunden.
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Gemäß einem vorteilhaften Aspekt kann die Kolbenstirnfläche eine Vertiefung aufweisen, in der ein gummielastisches Dichtelement angeordnet ist. Der erste Dichtungsabschnitt kann insbesondere ein Bestandteil des Dichtelements sein. Der Kolbenkörper und das Dichtelement können jeweils eine aufeinander abgestimmte Geometrie aufweisen, sodass sie den ersten Entlüftungskanal mit einer ersten freien Querschnittsfläche und in einem druckentlasteten Zustand zwischen einander gegenüberliegenden Oberflächen der Vertiefung sowie des ersten Dichtungsabschnittes des Dichtelements einen zweiten Entlüftungskanal mit einer zweiten freien Querschnittsfläche ausbilden. Der erste Entlüftungskanal und der zweite Entlüftungskanal können bevorzugt hydraulisch parallelgeschaltet sein. Ferner kann die Vertiefung sowie das Dichtelement derart ausgebildet sein, dass mit steigender Temperatur des Dichtelementes dessen Elastizitätsmodul sinkt und eine Druckbeaufschlagung des Dichtelementes durch das Arbeitsfluid zu einer temperatur- und druckabhängigen elastischen Verformung des Dichtelementes führt. Die elastische Verformung wiederum führt zu einer Verringerung der freien Querschnittsfläche des zweiten Entlüftungskanals.
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Da das Arbeitsfluid in vielen Fällen eine stark temperaturabhängige Viskosität aufweist, also bei kälteren Temperaturen „dickflüssiger“ ist, kann ein Entlüftungskanal mit konstantem freien Querschnitt bei niedrigen Temperaturen zu einem Volumenstrom führen, der zu gering ist, um den Kolben ausreichend zu entlüften. Bei hohen Temperaturen hingegen ist der Volumenstrom durch einen Entlüftungskanal mit konstantem Querschnitt unnötig hoch und führt deshalb zu großen Verlusten.
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Ähnlich verhält sich der Einfluss des Druckes, mit dem die Kolbenstirnfläche bzw. der Entlüftungskanal von dem Arbeitsfluid beaufschlagt wird, bzw. der Druckdifferenz, die sich über den Entlüftungskanälen ausbildet. Bei geringem Druck wäre der Volumenstrom durch den Entlüftungskanal mit fester Querschnittsfläche eher klein, bei einem hohen Druck möglicherweise ineffizient hoch.
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Durch die geschickte Kombination der vorstehenden Aspekte kann ein hydraulischer Kolben bereitgestellt werden, der Entlüftungskanäle mit einer druck- und temperaturabhängigen (variablen) freien Querschnittsfläche aufweist.
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Die druck- und temperaturabhängige freie Querschnittsfläche ändert sich dabei allein aufgrund physikalischer Effekte automatisch so, dass der Volumenstrom zur Entlüftung bei einer ersten Temperatur und/oder einem ersten Druck ausreichend groß ist und bei einem zweiten (höheren) Druck und einer zweiten (höheren) Temperatur trotzdem nicht übermäßig groß wird.
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Vorteilhaft können der Kolbenkörper und das Dichtelement derart ausgebildet sein, dass die temperatur- und druckabhängige elastische Verformung des Dichtelementes die freie Querschnittsfläche des zweiten Entlüftungskanals stärker reduziert als die freie Querschnittsfläche des ersten Entlüftungskanals. Je nach Auslegung kann sogar bevorzugt werden, wenn die Querschnittsfläche des ersten Entlüftungskanals im Wesentlichen druck- und temperaturunabhängig ist. Beispielshaft kann dies erreicht werden, indem sich der erste Entlüftungskanal von der Kolbenstirnfläche (oder einer anderen mit dem Arbeitsdruck beaufschlagten Stelle des Kolbens) durch den Kolbenkörper erstreckt, ohne, dass das Dichtelement auf die freie Querschnittsfläche des ersten Entlüftungskanals einwirken, etwa den Kanaleingang teilweise abdecken kann.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt werden der erste Entlüftungskanal und der zweite Entlüftungskanal in einer hydraulischen Reihenschaltung mit einem zweiten Dichtungsabschnitt angeordnet. Der zweite Dichtungsabschnitt ist dabei bevorzugt derart ausgestaltet, dass bis zu einem ersten Druck eine Entlüftungsöffnung in dem Kolbenkörper gegenüber den ersten und zweiten Entlüftungskanälen abdichtet und ab dem ersten Druck freigegeben wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der Kolben, insbesondere in Zeiten längerer Nichtbenutzung, trocken läuft.
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In verschiedenen Ausgestaltungen kann die Vertiefung einen außenliegenden Bereich auf Seite der Kolbenstirnfläche aufweisen, in den das gummielastische Dichtelement eingebracht ist. Weiterhin umfasst die Vertiefung dann einen innenliegenden Bereich, in dem die Entlüftungsöffnung angeordnet ist. Zwischen dem innenliegenden Bereich und dem außenliegenden Bereich ist der zweite Dichtungsabschnitt bevorzugt in Form einer Dichtlippe angeordnet. Dichtlippen haben sich für den vorgesehenen Zweck als besonders geeignet erwiesen.
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Bevorzugt kann die Vertiefung in ihrer (seitlichen) Wandung eine oder mehrere Entlüftungsnuten aufweisen, die zusammen mit dem ersten Dichtungsabschnitt den zweiten Entlüftungskanal ausbilden. Die Entlüftungsnuten erstrecken sich von der Kolbenstirnfläche bis hinter den außenliegenden Bereich in Richtung des innenliegenden Bereiches.
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Die jeweilige Entlüftungsnut ist vorteilhafterweise derart ausgestaltet und dimensioniert, dass der zweite Entlüftungskanal bei dem ersten Druck und/oder bei einer ersten Temperatur von dem Dichtelement nicht verschlossen wird, sondern vielmehr eine maximale freie Querschnittsfläche aufweist.
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In dieser vorteilhaften Ausgestaltung ist weiterhin vorgesehen, dass bei gegenüber dem ersten Druck und/oder der ersten Temperatur steigendem Druck und/oder steigender Temperatur sich das Dichtelement druck- und temperaturabhängig derart elastisch verformt, dass es die freie Querschnittsfläche des zweiten Entlüftungskanals zunehmend verschließt, bevorzugt solange, bis der zweite Entlüftungskanal ab einem zweiten Druck und/oder ab einer zweiten Temperatur durch das verformte Dichtelement im Wesentlichen vollständig verschlossen wird.
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In diesem Zustand wird die freie Gesamtquerschnittsfläche der Entlüftungskanäle minimal, sodass bei entsprechend hohem Druck bzw. temperaturbedingt niederviskoser Fließeigenschaften des Arbeitsmediums der Volumenstrom durch die Entlüftungskanäle mittels des Dichtelements begrenzt wird.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt weist die zumindest eine zweite Entlüftungsnut einen flachen freien Querschnitt auf. Als flach wird in diesem Zusammenhang verstanden, wenn der freie Querschnitt (in radialer Richtung) eine geringere Höhe als Breite (in Umfangsrichtung) aufweist. Gerade ein flacher freier Querschnitt mit verrundeten Übergängen kann durch ein sich unter dem aufgebrachten Druck verformendes Dichtelement teilweise oder auch vollständig verschlossen werden.
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In einer Ausführungsvariante kann die Vertiefung in ihrer Wandung eine oder auch mehrere Entlüftungsrillen aufweisen, von denen jede zusammen mit dem ersten Dichtungsabschnitt den ersten Entlüftungskanal (bzw. mehrere davon) ausbildet.
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Die Entlüftungsrille erstreckt sich von der Kolbenstirnfläche bis hinter den außenliegenden Bereich in Richtung des innenliegenden Bereiches. Weiterhin ist die Entlüftungsrille derart ausgestaltet und dimensioniert, dass sie auch bei einer temperatur- und druckabhängigen elastischen Verformung des Dichtelements von dem Dichtelement nicht verschlossen wird.
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Für diesen Zweck kann die Entlüftungsrille bevorzugt einen tiefen freien Querschnitt aufweisen. Als tief wird in diesem Zusammenhang verstanden, wenn der freie Querschnitt in radialer Richtung eine größere Höhe als Breite aufweist. Ein tiefer freier Querschnitt lässt sich durch das verformte Dichtelement schlechter oder gar nicht verdecken.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt kann der zweite Entlüftungskanal einen geringeren maximalen Abstand zu dem Dichtelement aufweisen als der erste Entlüftungskanal. Hierdurch verdeckt das Dichtelement bei einer Verformung zuerst/ausschließlich den zweiten Entlüftungskanal.
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In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die Vertiefung eine in axialer Richtung erstreckende stirnseitige Ringnut. Diese Form hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt und bietet dem Dichtelement einen besonders guten Halt.
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Der Kolben kann eine Kolbendichtung aufweisen. Die Kolbendichtung kann eine radiale Umfangsnut in dem Kolbenhemd des Kolbens umfassen. In der Umfangsnut kann bevorzugt ein selbstdichtender Kolbennutring mit einer Dichtlippe angeordnet sein.
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Bevorzugt kann der Kolben ein doppelseitig wirkender Kolben sein. Der Kolbenkörper weist dann beiderseits Kolbenstirnflächen der zuvor beschriebenen Art auf.
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Insgesamt wird die Erfindung, bzw. deren vorteilhafte Ausführungsformen von dem Gedanken getragen, dass in dem Kolben stirnseitig eine Ringnut vorgesehen ist, an deren Wandung eine Mehrzahl von Entlüftungsnuten und zumindest eine Entlüftungsrille eingearbeitet sind.
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In der Ringnut ist ein Dichtring positioniert, der zusammen mit der Geometrie der Entlüftungsnuten und Entlüftungsrille die freien Querschnittsflächen der Entlüftungskanäle definiert.
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Eine zusätzliche Dichtlippe am Dichtring sorgt dafür, dass die Entlüftungskanäle bzw. die Entlüftungsöffnungen unterhalb eines definierten Arbeitsdruckes vollständig dicht sind, sodass die Hydraulik nicht trockenlaufen kann.
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Abhängig vom Arbeitsdruck verschließt der durch den Arbeitsdruck elastisch verformte Dichtring die Entlüftungsnuten teilweise oder vollständig, während die Entlüftungsrille unabhängig vom Arbeitsdruck geöffnet bleibt. In einem drucklosen Zustand ist die freie Querschnittsfläche maximal.
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Bei hohen Betriebstemperaturen nimmt die Steifigkeit des Dichtungsringes ab, sodass ein vergleichbarer Arbeitsdruck bei höherer Temperatur ebenfalls zu einer kleineren freien Querschnittsfläche führt. Bei niedrigen Temperaturen ist der Dichtring im Gegensatz dazu sehr steif, sodass die freie Querschnittsfläche der Entlüftungskanäle unabhängig vom Arbeitsdruck annähernd maximal ist. Die temperaturabhängige Viskosität des Arbeitsfluides wird auf diese Weise ausgeglichen.
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Ebenfalls bereitgestellt wird ein Gangsteller für eine Getriebeschaltung. Der Gangsteller weist zumindest einen, bevorzugt mehrere und insbesondere zwei bis sechs der eingangs beschriebenen Kolben auf. Als ein an ein Getriebe montierbares Gangstellermodul kann der Gangsteller besonders flexibel und einfach genutzt/montiert werden.
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Zudem wird eine Getriebeschaltung umfassend einem Gangsteller nach der zuvor beschriebenen Art bereitgestellt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 eine perspektivische Ansicht auf einen erfindungsgemäßen Kolben;
- - 2 eine perspektivische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Kolbens in der Einbausituation;
- - 3 eine schematische Darstellung exemplarischer Entlüftungskanäle und deren freier Querschnittsflächen bei geringem und hohem Betriebsdruck;
- - 4 eine Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Gangstellermodul;
- - 5 eine perspektivische Ansicht auf eine Getriebeschaltung; und
- - 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens.
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In 1 ist ein Kolben 7 für einen Gangsteller 2 zu sehen. Der Kolben 7 umfasst einen Kolbenkörper 8 mit einem Kolbenhemd 10 und einer mit einem Arbeitsfluid druckbeaufschlagbaren Kolbenstirnfläche 9. Der Kolben kann beispielsweise aus PPA (Polyphthalamide) gefertigt werden.
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Der Kolben 7 umfasst einen ersten Dichtungsabschnitt 19 und einen zweiten Dichtungsabschnitt 20. Der Kolbenkörper 8 und der erste Dichtungsabschnitt 19 weisen jeweils eine aufeinander abgestimmte Geometrie auf, sodass sie einen ersten Entlüftungskanal 15 ausbilden. Der erste Entlüftungskanal 15 ist in einer hydraulischen Reihenschaltung mit dem zweiten Dichtungsabschnitt 20 angeordnet. Der zweite Dichtungsabschnitt 20 verhindert bis zu einem ersten Druck P1 eine Entlüftung und gibt diese ab dem ersten Druck (P1) frei.
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Die Kolbenstirnfläche 9 weist eine Vertiefung 13 auf. In der Vertiefung 13 ist ein hier nicht gezeigtes gummielastisches Dichtelement 18 (siehe 2) angeordnet.
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Der Kolben 7 ist ein doppelseitig wirkender Kolben. Der Kolbenkörper 8 weist beiderseits Kolbenstirnflächen 8 der hier beschriebenen Art auf.
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In 2 ist ein perspektivisch dargestellter Schnitt durch den Kolben 7 zu sehen. Der Kolbenkörper 8 und das Dichtelement 18 weisen jeweils eine aufeinander abgestimmte Geometrie auf. Sie bilden einen ersten Entlüftungskanal 15 mit einer ersten freien Querschnittsfläche aus. Weiterhin bilden sie zumindest in einem druckentlasteten Zustand zwischen einander gegenüberliegenden Oberflächen der Vertiefung 13 und eines ersten Dichtungsabschnittes 19 des Dichtelements 18 einen zweiten Entlüftungskanal 17 mit einer zweiten freien Querschnittsfläche aus.
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Der erste Entlüftungskanal 15 und der zweite Entlüftungskanal 17 sind hydraulisch parallelgeschaltet. Beide münden in den innenliegenden Bereich der Vertiefung 13.
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Ferner sind die Vertiefung 13 sowie das Dichtelement 18 so ausgebildet, dass mit steigender Temperatur des Dichtelementes 18 dessen Elastizitätsmodul sinkt und eine Druckbeaufschlagung des Dichtelementes 18 durch das Arbeitsfluid 11 zu einer temperatur- und druckabhängigen elastischen Verformung des Dichtelementes 18 führt. Die elastische Verformung wiederum bewirkt eine Verringerung der freien Querschnittsfläche des zweiten Entlüftungskanals 17.
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Der erste Entlüftungskanal 15 und der zweite Entlüftungskanal 17 sind in einer hydraulischen Reihenschaltung mit einem zweiten Dichtungsabschnitt 20 angeordnet. Der zweite Dichtungsabschnitt 20 dichtet bis zu einem ersten Druck P1 eine Entlüftungsöffnung 12 in dem Kolbenkörper 8 gegenüber den ersten und zweiten Entlüftungskanälen 15, 17 ab. Ab dem ersten Druck P1 gibt der zweite Dichtungsabschnitt 20 die Entlüftungsöffnung frei.
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Die Vertiefung 13 weist einen außenliegenden Bereich auf Seite der Kolbenstirnfläche 9 auf, in den das gummielastische Dichtelement 18 eingebracht ist. Die Vertiefung 13 umfasst weiterhin einen innenliegenden Bereich, der die Entlüftungsöffnung 12 umfasst. Zwischen dem innenliegenden Bereich und dem außenliegenden Bereich ist der zweite Dichtungsabschnitt 20 in Form einer Dichtlippe angeordnet.
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Die Vertiefung 13 weist in ihrer Wandung eine Entlüftungsnut 16 auf. Die Entlüftungsnut 16 bildet zusammen mit dem ersten Dichtungsabschnitt 19 den zweiten Entlüftungskanal 17 aus. Die Entlüftungsnut 16 erstreckt sich von der Kolbenstirnfläche 9 in Richtung des innenliegenden Bereiches bis hinter den außenliegenden Bereich und ist derart ausgestaltet und dimensioniert, dass der zweite Entlüftungskanal 17 bei dem ersten Druck P1 und/oder bei einer ersten Temperatur T1 von dem Dichtelement 18 nicht verschlossen wird. Die Entlüftungsnut 16 ist ferner derart ausgestaltet und dimensioniert, dass das temperatur- und druckabhängig elastisch verformte Dichtelement 18 mit steigendem Druck Px und/oder steigender Temperatur Tx die freie Querschnittsfläche des zweiten Entlüftungskanals 17 zunehmend verschließt. Ab einem zweiten Druck P2 und/oder ab einer zweiten Temperatur T2 wird der zweite Entlüftungskanal 17 im Wesentlichen vollständig verschlossen. Der zweite Druck P2 ist dabei höher als der erste Druck P1. Die zweite Temperatur T2 ist dabei höher als die erste Temperatur T1.
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Die Vertiefung 13 hat in ihrer Wandung eine Entlüftungsrille 14, welche zusammen mit dem ersten Dichtungsabschnitt 19 des Dichtelements 18 den ersten Entlüftungskanal 15 ausbildet. Die Entlüftungsrille 14 erstreckt sich von der Kolbenstirnfläche 9 in Richtung des innenliegenden Bereichs bis hinter den außenliegenden Bereich. Sie ist derart ausgestaltet und dimensioniert, dass die Entlüftungsrille 14 auch bei einer temperatur- und druckabhängigen elastischen Verformung des Dichtelements 18 von dem Dichtelement 18 nicht verschlossen wird.
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Die Vertiefung 13 ist eine in axialer Richtung erstreckende stirnseitige Ringnut.
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Der Kolben 7 weist eine Kolbendichtung auf. Die Kolbendichtung umfasst eine radiale Umfangsnut 22 in dem Kolbenhemd 10. In der Umfangsnut 22 ist ein selbstdichtender Kolbennutring 23 mit einer selbstdichtenden Dichtlippe angeordnet. Die Dichtlippe liegt an der Innenwandung 6 des Zylinders an, in dem der Kolben 7 verschiebbar aufgenommen ist, und dichtet dort ab.
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3 zeigt schematisch die freien Querschnittsflächen des ersten und zweiten Entlüftungskanals 15, 17.
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Der Kolbenkörper 8 und das Dichtelement 18 sind ausgebildet, sodass die temperatur- und druckabhängige elastische Verformung des Dichtelementes 18 die freie Querschnittsfläche des zweiten Entlüftungskanals 17 stärker reduziert als die freie Querschnittsfläche des ersten Entlüftungskanals 15.
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Oben sind die die Entlüftungskanäle 15, 17 bei dem ersten Druck P1 dargestellt. Sowohl der erste wie auch der zweite Entlüftungskanal 15, 17 sind geöffnet und weisen die maximale freie Querschnittsfläche auf.
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Im unteren Bereich der 3 sind die Entlüftungskanäle 15, 17 bei dem höheren Druck P2 dargestellt. Die flachen Entlüftungsnuten werden durch das vom einwirkenden Druck elastisch verformte Dichtelement vollständig ausgefüllt. Die zweiten Entlüftungskanäle 17 weisen deshalb keine freie Querschnittsfläche auf, sondern sind vollständig verschlossen.
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Die Entlüftungsnut 16 weist einen flachen freien Querschnitt, insbesondere eine in radialer Richtung geringere Höhe H2 als Breite B2 in Umfangsrichtung, auf.
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Die Entlüftungsrille 14 weist einen tiefen freien Querschnitt, insbesondere eine in radialer Richtung größere Höhe H1 als Breite B1 in Umfangsrichtung, auf.
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Der zweite Entlüftungskanal 17 weist einen geringeren maximalen Abstand zu dem Dichtelement 18 auf als der erste Entlüftungskanal 15.
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Aufgrund der tiefen Ausgestaltung der Entlüftungsrille 14 und der von dem Dichtelement 18 weiter entfernten Anordnung derselben füllt das verformte Dichtelement 18 auch bei dem höheren Druck P2 die Entlüftungsrille 14 nicht aus. Die Querschnittsfläche des ersten Entlüftungskanals 15 ist damit im Wesentlichen unverändert.
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Beispielsweise kann für Hydrauliköl, wie es in Gangstellern verwendet wird, bei einer ersten Temperatur T1 im Bereich von -20°C bis -30°C und einem ersten Arbeitsdruck P1 in der Größenordnung von 70 psi eine minimale Fließrate von 0,08 l/min bis 0,15 l/min vorgesehen sein. Bei einer zweiten Temperatur T2 im Bereich von 100°C bis 130°C und einem zweiten Arbeitsdruck P2 in der Größenordnung von 300 psi kann im Gegensatz dazu eine maximale Fließrate von 0,4 l/min bis 0,7 l/min vorgesehen werden. Bis zu einem Arbeitsdruck von 3 psi (oder 15 psi) soll das System vollständig dicht sein, sodass es bei längeren Stillstandszeiten nicht leerläuft und die Gefahr eine Beschädigung bei der Wiederinbetriebnahme entsteht.
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In 4 wird ein Gangsteller 2 für eine Getriebeschaltung im Schnitt gezeigt. Der Gangsteller 2 weist mehrere der Kolben 7 auf. Der Gangsteller 2 ist als ein an ein Getriebe montierbares Gangstellermodul ausgeführt.
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In 5 sind zumindest Teile einer Getriebeschaltung gezeigt. Die Getriebeschaltung umfasst einen Gangsteller 2 der zuvor beschriebenen Art. Die Getriebeschaltung kann Teil eines Kraftfahrzeuges sein. Das Getriebe selbst ist der besseren Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt.
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6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Kolbens 7. Der Kolben 7 umfasst einen ersten Dichtungsabschnitt 19 und einen zweiten Dichtungsabschnitt 20. Der Kolbenkörper 8 und der erste Dichtungsabschnitt 19 weisen jeweils eine aufeinander abgestimmte Geometrie auf, sodass sie einen ersten Entlüftungskanal 15 ausbilden. Der erste Entlüftungskanal 15 ist in einer hydraulischen Reihenschaltung mit dem zweiten Dichtungsabschnitt 20 angeordnet. Der zweite Dichtungsabschnitt 20 verhindert bis zu einem ersten Druck P1 eine Entlüftung und gibt diese ab dem ersten Druck (P1) frei.
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Der Kolben 7 weist eine Kolbendichtung auf. Die Kolbendichtung umfasst eine radiale Umfangsnut in dem Kolbenhemd 10. In der Umfangsnut 22 ist ein selbstdichtender Kolbennutring mit einer Dichtlippe angeordnet.
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Der Kolben 7 ist ein doppelseitig wirkender Kolben. Der Kolbenkörper 8 weist beiderseits Kolbenstirnflächen 8 der bereits beschriebenen Art auf.
