DE19917006A1 - Zylinder für eine hydraulische Anlage - Google Patents

Abstract

Bei einem Zylinder für eine hydraulische Anlage hat eine Dichtung (4) einen zwischen einem Gehäuse (1) und einem Abstützteil (10) eingespannten und durch die Vorspannung verformten Dichtwulst (9). Die Dichtung (4) ist zuverlässig in ihrer vorgesehenen Lage gehalten. Druckschwankungen in dem Druckraum (3) führen daher nicht zu einer Relativbewegung der Dichtung (4) und damit zu einem Verschleiß des Dichtwulstes (9).

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinder für eine hydraulische Anlage mit einer in einem Gehäuse in einer vorgesehenen Position gehaltenen, aus einem elastischen Material gefertigten Dichtung, mit einer an einem Kolben an­ liegenden Dichtlippe der Dichtung und mit einem gegen das Gehäuse vor­ gespannten, bei der Vorspannung verformbaren Dichtwulst der Dichtung.

Eine Dichtung für einen solchen Zylinder ist beispielsweise aus der DE 197 14 844 A1 bekannt. Die Dichtung hat zwei voneinander beab­ standete, radial nach außen abstehende Dichtwulste. Diese Dichtwulste sind im Verhältnis zu der Breite der Dichtung sehr schmal gestaltet. Die Dichtlippe hat eine an dem Kolben anliegende Kante. Die Kante gleitet bei einer Längsbewegung des Kolbens über die Kante. Mit einer solchen Dichtung läßt sich ein Druckraum des Zylinders gegenüber einem Druck­ gefälle abdichten. Im drucklosen Zustand des Zylinders wird die Abdich­ tung des Druckraums ausschließlich durch die elastische Vorspannung des Dichtwulstes und der Dichtlippe erzeugt. Bei einem hohen Druck im Druckraum wird die Dichtlippe und der Dichtwulst mit besonders hohen Kräften gegen den Kolben und das Gehäuse gepreßt.

Nachteilig bei dem bekannten Zylinder ist, daß sich der Dichtwulst bei Druckschwankungen im Druckraum und bei schwingender Bewegung des Kolbens relativ zum Gehäuse in axialer Richtung bewegt, da sich die Dichtung unter Druck verformt. Dies führt zu einem Verschleiß der Dich­ tung in ihrem an dem Gehäuse anliegenden Bereich.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Zylinder der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß er einen besonders zuverlässig abge­ dichteten Druckraum und einen besonders geringen Verschleiß der Dich­ tung aufweist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Dicht­ wulst zur Erzeugung seiner für die Vorspannung gegen das Gehäuse er­ forderlichen Abstützkraft ein von dem Kolben unabhängiges Abstützteil zugeordnet ist.

Durch diese Gestaltung kann der Dichtwulst bei entsprechender Gestal­ tung des Abstützteils mit einer besonders hohen Kraft gegen das Gehäu­ se vorgespannt sein. Eine Abstützung des Dichtwulstes an dem Kolben wie bei dem bekannten Zylinder wird hierdurch vermieden. Damit läßt sich einfach sicherstellen, daß sich der Dichtwulst durch Druckschwan­ kungen im Druckraum nicht zusätzlich verformt. Hierdurch hat die Dich­ tung einen besonders geringen Verschleiß, so daß der Druckraum zuver­ lässig abgedichtet ist. Durch die zuverlässige Halterung der Dichtung werden zudem Volumen- und Wegverluste in der hydraulischen Anlage verhindert. Insbesondere wenn der Zylinder als Nehmerzylinder in der hy­ draulischen Anlage eingesetzt wird, führen die Bewegungen des Kolbens und Druckschwankungen im Druckraum nicht zu einem bedeutenden Ver­ schleiß der Dichtung.

Das Abstützteil gestaltet sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn das Abstützteil hülsen­ förmig, den Kolben konzentrisch umschließend gestaltet ist.

Das Abstützteil hat eine hohe Stabilität und vermag daher besonders ho­ he Kräfte aufzunehmen, wenn es einen radial umlaufenden Steg aufweist. Weiterhin kann der Steg die Dichtung in axialer Richtung sichern.

Bei dem bekannten Zylinder ist die Dichtung in einer Ausnehmung des Gehäuses eingesetzt. Die Ausnehmung wird in axialer Richtung von einer Führungshülse begrenzt. Da jedoch die Führungshülse in der Ausnehmung ein radiales und axiales Spiel aufweist, kann sie bei Druckschwankungen im Druckraum bewegt werden. Bewegungen der Führungshülse und der Dichtung lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders zuverlässig vermeiden, wenn das Abstützteil einteilig mit einer mit dem Gehäuse lösbar verbundenen Führungshülse gestaltet ist.

Die Montage des erfindungsgemäßen Zylinders gestaltet sich besonders einfach, wenn das Abstützteil innerhalb der Dichtung angeordnet ist.

Relativbewegungen der Dichtung durch besonders hohe Drücke im Druck­ raum lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn das Abstützteil unmittelbar an einer dem Druckraum gegenüberstehenden Fläche des Gehäuses oder der Füh­ rungshülse anliegt.

Der Dichtwulst könnte eine schmale Kante aufweisen. Der Dichtwulst kann jedoch die Dichtung auch bei großen Druckschwankungen zuverläs­ sig in ihrer vorgesehenen Lage haltern, wenn der Dichtwulst geringfügig breiter ist als ein Abstand zwischen dem Abstützteil und dem Gehäuse.

Der Dichtwulst könnte beispielsweise zwischen der Führungshülse und einer senkrecht zu dem Kolben angeordneten Dichtfläche eingespannt sein. Hierfür benötigt der Zylinder jedoch eine aufwendige axiale Vor­ spannung der Führungshülse. Der erfindungsgemäße Zylinder ist beson­ ders einfach aufgebaut, wenn der Dichtwulst von der Dichtung rohrför­ mig abstehend und konzentrisch zu dem Kolben angeordnet ist.

Ein hoher Druck im Druckraum kann gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nicht zwischen Dichtwulst und Gehäuse entweichen, wenn der rohrförmig von der Dichtung abstehende Dicht­ wulst auf der einem Druckraum des Zylinders gegenüberliegenden Seite der Dichtung angeordnet ist. Durch diese Gestaltung wird die Dichtung von dem Druck im Druckraum in Richtung ihres Dichtwulstes gedrückt, so daß der Dichtwulst zwischen das Gehäuse und das Abstützteil gepreßt wird.

Die Dichtung wird gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders zuverlässig in ihrer vorgesehenen Position gehalten, wenn das Abstützteil und/oder das Gehäuse zumindest eine Vertiefung zur Aufnahme eines Teilbereichs des Dichtwulstes hat. Hierdurch hat der Dichtwulst mit den Vertiefungen eine formschlüssige Verbindung, so daß Bewegungen des übrigen Teils der Dichtung nicht zu einer Reibung zwi­ schen dem Dichtwulst und dem Gehäuse führen können.

Die Vertiefung trägt gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zur Erhöhung der Dichtheit bei, wenn die Vertiefung als umlau­ fende Nut ausgebildet ist.

Zur weiteren Vereinfachung der Montage des erfindungsgemäßen Zylin­ ders trägt es bei, wenn der Dichtwulst eine entsprechend der Vertiefung gestaltete Kontur aufweist. Hierdurch kann die Dichtung an dem die Ver­ tiefung aufweisenden Bauteil vormontiert werden. Durch die Kontur des Dichtwulstes ist die Dichtung an diesem Bauteil gehalten. Anschließend läßt sich das zweite Bauteil montieren. Die Vertiefungen in dem ersten Bauteil und die Kontur des Dichtwulstes dienen damit als Verliersicherung während der Montage des erfindungsgemäßen Zylinders.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Ver­ deutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung darge­ stellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemä­ ßen Zylinders im Bereich einer Dichtung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zylin­ ders.

Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch einen Teilbereich eines Zylin­ ders mit einem Gehäuse 1 und einem darin angeordneten, längsver­ schieblichen Kolben 2 zur variablen Begrenzung eines Druckraums 3. Zur Verdeutlichung ist die Bewegungsrichtung des Kolbens 2 in der Zeich­ nung mit einem Pfeil gekennzeichnet. Der Zylinder kann beispielsweise zur Anordnung in einer nicht dargestellten hydraulischen Anlage einer Kupplung oder einer Bremse eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Der Druckraum 3 ist mittels einer Dichtung 4 abgedichtet. Das Gehäuse 1 hat eine Ausnehmung 5 zur Aufnahme der Dichtung 4. Diese Ausnehmung 5 wird von einer lösbar an dem Gehäuse 1 befestigten Führungshülse 6 be­ grenzt. Die Dichtung 4 hat eine an dem Kolben 2 anliegende Dichtlippe 7 und zwei gegen das Gehäuse 1 vorgespannte Dichtwulste 8, 9. Einer der Dichtwulste 8 steht dem an dem Kolben 2 anliegenden Bereich der Dicht­ lippe 7 gegenüber, während sich der andere Dichtwulst 9 bei seiner Vor­ spannung gegen das Gehäuse 1 verformt hat. Zur Verdeutlichung sind die Dichtwulste 8, 9 der unmontierten Dichtung 4 in der Zeichnung strich­ punktiert dargestellt. Die Führungshülse 6 hat in ihrem der Dichtung 4 zugewandten Bereich ein hülsenförmiges, den Kolben 2 konzentrisch um­ schließendes Abstützteil 10. Das Abstützteil 10 spannt den dem Druck­ raum 3 abgewandten Dichtwulst 9 gegen das Gehäuse 1 vor. Hierdurch werden zur Vorspannung des Dichtwulstes 9 gegen das Gehäuse 1 erfor­ derliche Kräfte von dem Abstützteil 10 aufgebracht und damit von dem Kolben 2 ferngehalten. Das Abstützteil 10 hat eine als umlaufende Nut ausgebildete Vertiefung 11 zur formschlüssigen Aufnahme eines dem Gehäuse 1 abgewandten Teils des Dichtwulstes 9.

Fig. 2 zeigt den Zylinder in einer weiteren Ausführungsform. Der Zylin­ der unterscheidet sich von dem aus Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß er eine Dichtung 12 mit einem darin angeordneten Abstützteil 13 hat. Die Dichtung 12 hat zudem einen einzigen, bei der Vorspannung gegen das Gehäuse verformten Dichtwulst 14. Die Form des Dichtwulstes 14 ist in der Zeichnung im unmontierten Zustand strichpunktiert dargestellt. Das Abstützteil 13 ist hülsenförmig, den Kolben 2 konzentrisch umschließend gestaltet und hat einen umlaufenden, radial nach innen weisenden Steg 15. Mit dem Steg 15 stützt sich das Abstützteil 13 an einer dem Druck­ raum 3 gegenüberliegenden Fläche 16 des Gehäuses 1 ab.

Claims (12)

1. Zylinder für eine hydraulische Anlage mit einer in einem Gehäuse in einer vorgesehenen Position gehaltenen, aus einem elastischen Ma­ terial gefertigten Dichtung, mit einer an einem Kolben anliegenden Dichtlippe der Dichtung und mit einem gegen das Gehäuse vorge­ spannten, bei der Vorspannung verformbaren Dichtwulst der Dich­ tung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dichtwulst (9) zur Erzeugung seiner für die Vorspannung gegen das Gehäuse (1) erforderlichen Abstützkraft ein von dem Kol­ ben (2) unabhängiges Abstützteil (10) zugeordnet ist.

2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützteil (10, 13) hülsenförmig, den Kolben (2) konzen­ trisch umschließend gestaltet ist.

3. Zylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützteil (13) einen radial umlaufenden Steg (15) auf­ weist.

4. Zylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützteil (10) einteilig mit einer mit dem Gehäuse (1) lös­ bar verbundenen Führungshülse (6) gestaltet ist.

5. Zylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützteil (13) innerhalb der Dichtung (12) angeordnet ist.

6. Zylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützteil (10, 13) unmittelbar an einer dem Druckraum (3) gegenüberstehenden Fläche (16) des Gehäuses (1) oder der Füh­ rungshülse (6) anliegt.

7. Zylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtwulst (9, 14) geringfügig breiter ist als ein Abstand zwischen dem Abstützteil (10, 13) und dem Gehäuse (1).

8. Zylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtwulst (9) von der Dichtung (4) rohrförmig abstehend und konzentrisch zu dem Kolben (2) angeordnet ist.

9. Zylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmig von der Dichtung (4) abstehende Dichtwulst (9) auf der einem Druckraum (3) des Zylinders gegenüberliegenden Seite der Dichtung (4) angeordnet ist.

10. Zylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützteil (10) und/oder das Gehäuse (1) zumindest eine Vertiefung (11) zur Aufnahme eines Teilbereichs des Dichtwulstes (9) hat.

11. Zylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (11) als umlaufende Nut ausgebildet ist.

12. Zylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtwulst (9) eine entsprechend der Vertiefung (11) gestal­ tete Kontur aufweist.