DE19953286A1

DE19953286A1 - Hydraulikzylinder

Info

Publication number: DE19953286A1
Application number: DE1999153286
Authority: DE
Inventors: Klaus Krappmann; Dieter Gebauer; Boleslaw Tulaczko; Volker Stampf; Andre Gemeinhardt
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2001-05-10
Also published as: FR2800808B1; FR2800808A1; BR0005599A

Abstract

Bei einem als Geberzylinder ausgebildeten Hydraulikzylinder (1) ist im oberen Bereich eines Gehäuses (2) eine Entlüftungsnut (9) angeordnet. Ein Boden (13, 14) der Entlüftungsnut (9) ist zu einem Nachlaufkanal (6) hin ansteigend gestaltet. Hierdurch können sich Gasblasen in der Entlüftungsnut (9) sammeln und bei einer vorgesehenen Stellung eines in dem Gehäuse (2) längsverschieblichen Kolbens (3) über Schnüffelnuten (8) entweichen.

Description

Hydraulikzylinder, insbesondere Geberzylinder, für eine hydraulische Anlage mit einem Gehäuse, mit einem in dem Gehäuse längsverschieblich geführten, zur Be grenzung eines Druckraums verfahrbaren Kolben, mit einer das Gehäuse gegen über dem Kolben abdichtenden Dichtung, mit einer sich längs des Druckraums erstreckenden, in dem Gehäuse angeordneten Entlüftungsnut und mit Mitteln zur Verbindung der Entlüftungsnut mit einem Entlüftungs- oder Nachlaufkanal in einer ausgefahrenen Endstellung des Kolbens.

Ein solcher Hydraulikzylinder ist beispielsweise aus der DE 196 08 132 A1 be kannt. Das Gehäuse dieses Hydraulikzylinders hat in seiner Stirnseite einen An schluß für eine Druckleitung und in seiner Mantelfläche einen Anschluß für einen Nachlaufkanal. Die Entlüftungsnut befindet sich in der vorgesehenen Einbaulage des Gehäuses an der oberen inneren Wandung des Gehäuses. Die Mittel zur Ver bindung der Entlüftungsnut mit dem Nachlaufkanal sind als in dem Kolben ange ordnete Schnüffelnuten gestaltet. Wenn sich der Kolben in seiner ausgefahrenen Endstellung befindet, überbrücken die Schnüffelnuten die in dem Gehäuse befe stigte und an dem Kolben anliegende Dichtung. Anschließend kann Hydraulikfluid aus einem Vorratsbehälter in den Druckraum nachströmen und in der Entlüf tungsnut angesammelte Gase durch den Nachlaufkanal entweichen. Hierdurch wird der Druckraum des Hydraulikzylinders bei jedem Hub selbständig entlüftet.

Nachteilig bei dem bekannten Hydraulikzylinder ist, daß die Entlüftung des Druck raums bei dem meist horizontal erfolgenden Einbau des Gehäuses in angrenzen den Bauteilen nur unzureichend ist. Dies führt dazu, daß ein Teil der in der Entlüf tungsnut angesammelten Gase in dem Druckraum verbleibt und daß bei einer Verkleinerung des Druckraums bis zur Kompression der Luft kein Hydraulikfluid durch den Anschluß gefördert wird. Im ungünstigsten Fall kann hierdurch eine mit dem Hydraulikzylinder betätigte hydraulische Anlage ausfallen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Hydraulikzylinder der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß er eine zuverlässige Entgasung des Druck raums ermöglicht.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Boden der Entlüf tungsnut gegenüber einer Horizontalen der vorgesehenen Einbaulage des Gehäu ses zu dem Entlüftungs- oder Nachlaufkanal hin ansteigend gestaltet ist.

Durch diese Gestaltung werden die Gase in dem Bereich nahe der ausgefahrenen Endstellung des Kolbens in dem Zylinder gesammelt. Eine Vermischung der Gas blasen mit dem Hydraulikfluid in dem Druckraum bei einer Bewegung des Kolbens wird dabei weitgehend vermieden. Aus dem Bereich nahe der Endstellung des Kolbens lassen sich die gesammelten Gasblasen einfach über den Entlüftungs- oder Nachlaufkanal abführen. Im Betrieb des erfindungsgemäßen Hydraulikzylin ders werden beispielsweise durch Ausgasen des Hydraulikfluids oder durch Ein trag über einen Nehmerzylinder sich ansammelnde Gase hierdurch besonders zu verlässig aus dem Druckraum abgeführt.

Eine Vermischung der Gasblasen mit Hydraulikfluid läßt sich gemäß einer vorteil haften Weiterbildung der Erfindung weitgehend vermeiden, wenn die Entlüf tungsnut an ihrem dem Entlüftungs- oder Nachlaufkanal nahen Ende einen Sam melraum hat. Der Sammelraum kann dabei von der dem Druckraum abgewandten Seite von einer in dem Gehäuse befestigten, an dem Kolben anliegenden Dich tung begrenzt sein.

Zur weiteren Verbesserung der Entfernung der Gase aus dem Druckraum trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die Entlüftungsnut zwei hintereinander angeordnete Abschnitte aufweist, wobei der Boden des dem Entlüftungs- oder Nachlaufkanal nahen Abschnitts einen größeren Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen aufweist als der Boden des von dem Entlüftungs- oder Nachlaufkanal fernen Abschnitts.

Bei horizontal zu montierendem Gehäuse des erfindungsgemäßen Hydraulikzylin ders werden Gasblasen besonders zuverlässig aus dem Druckraum abgeführt, wenn der Boden des dem Entlüftungs- oder Nachlaufkanal fernen Abschnitts ei nen Neigungswinkel α von ungefähr 1,5° gegenüber der Horizontalen aufweist.

Ein Sammelraum zur Sammlung von aus dem Druckraum abgeführten Gasen ge staltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kon struktiv besonders einfach, wenn der Boden des dem Entlüftungs- oder Nachlauf kanal nahen Abschnitts einen Neigungswinkel β von ungefähr 5° gegenüber der Horizontalen aufweist.

Eine Konzentration der gesammelten Gase auf einen möglichst kleinen Raum ge staltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kon struktiv besonders einfach, wenn der dem Entlüftungs- oder Nachlaufkanal nahe Abschnitt sich ungefähr über ein Drittel der Gesamtlänge des Druckraums er streckt.

Zur weiteren Konzentration der gesammelten Gase trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die Übergänge des Bodens der Entlüftungsnut zu den Seitenflächen jeweils einen Radius R aufweisen.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfol gend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungs gemäßen Hydraulikzylinder,

Fig. 2 eine stark vergrößerte Schnittdarstellung durch eine Entlüftungsnut des Hydraulik zylinders aus Fig. 1 entlang der Linie II-II.

Fig. 1 zeigt einen Hydraulikzylinder 1 mit einem Gehäuse 2 und einem in dem Gehäuse 2 längsverschieblichen Kolben 3. Der Kolben 3 dient zur Begrenzung eines variablen Druckraums 4 und befindet sich in der eingezeichneten Lage in einer Grundstellung, in der der Druckraum 4 größtmögliche Abmessungen auf weist. Bei dem Hydraulikzylinder 1 handelt es sich beispielsweise um einen Ge berzylinder einer hydraulisch betätigten Kupplung eines Kraftfahrzeuges. Der Kol ben 3 läßt sich von einem nicht dargestellten Pedal in die den Druckraum 4 ver kleinernde Richtung verschieben. Eine ebenfalls nicht dargestellte, an dem Pedal angelenkte Feder bewegt anschließend den Kolben 3 in die eingezeichnete Grundstellung zurück.

Der Hydraulikzylinder 1 hat in seiner Stirnseite einen Anschluß 5 für eine zu ei nem ebenfalls nicht dargestellten, eine Kupplung ausrückenden Nehmerzylinder führende Druckleitung. In der Mantelfläche des Gehäuses 2 ist ein Nachlaufkanal 6 angeordnet. Durch den Nachlaufkanal 6 können Gasblasen aus dem Druckraum 4 entweichen und Hydraulikfluid nachströmen. Zwischen dem Nachlaufkanal 6 und dem Druckraum 4 weist das Gehäuse 2 eine an dem Kolben 3 anliegende Dichtung 7 auf. In der eingezeichneten Stellung des Kolbens 3 ist der Druckraum 4 mit dem Bereich des Nachlaufkanals 6 über in dem Kolben 3 angeordnete Schnüffelnuten 8 verbunden. Bei einer Bewegung des Kolbens 3 in die den Druckraum 4 verkleinernde Richtung werden die Schnüffelnuten 8 aus dem Be reich der Dichtung 7 herausbewegt und damit die Verbindung zwischen dem Druckraum 4 und dem Nachlaufkanal 6 getrennt.

In der oberen Wandung des Gehäuses 3 ist eine Entlüftungsnut 9 angeordnet. Die Entlüftungsnut 9 weist einen dem Nachlaufkanal 6 nahen Abschnitt 10 und einen dem Nachlaufkanal 6 fernen Abschnitt 11 auf. Der dem Nachlaufkanal 6 ferne Abschnitt 1 l hat einen gegenüber der Horizontalen 10 um einen Winkel α von 1,5° zu dem Nachlaufkanal 6 hin ansteigenden Boden 13. Der dem Nach laufkanal 6 nahe Abschnitt 10 weist einen zu diesem um den Winkel β gegenüber der Horizontalen 12 ansteigenden Boden 14 auf und erstreckt sich ungefähr über ein Drittel der Länge des Druckraums 4. Der dem Nachlaufkanal 6 nahe Abschnitt 10 bildet einen Sammelraum 15 für Gasblasen. Hierdurch können sich in dem Druckraum 4 befindliche Gasblasen in dem Sammelraum 15 ansammeln und in der eingezeichneten Stellung des Kolbens 3, in der sich die Schnüffelnuten 8 im Bereich der Dichtung 7 befinden, über die Schnüffelnuten 8 und den Nachlaufka nal 6 entweichen. Bei einem Unterdruck im Druckraum 4 strömt über die Schnüf felnuten 8 zudem Hydraulikfluid in den Druckraum 4 nach.

Der Hydraulikzylinder ist zum Einbau in einer horizontalen Lage gestaltet. Hierbei entspricht die Mittelachse des Hydraulikzylinders der Horizontalen 12. Der Hy draulikzylinder 1 kann auch mit seinem Anschluß 5 für die Druckleitung nach oben hin um einen gegenüber dem Winkel α kleineren oder gleich großen Winkel zur Horizontalen 12 geneigt angeordnet werden.

Fig. 2 zeigt den Hydraulikzylinder 1 aus Fig. 1 in einer stark vergrößerten Schnittdarstellung durch die Entlüftungsnut 9 aus Fig. 1. Hierbei ist zu erken nen, daß die Übergänge des Bodens 13 der Entlüftungsnut 9 zu den Seitenflä chen hin jeweils einen Radius R aufweisen.

Claims

1. Hydraulikzylinder, insbesondere Geberzylinder, für eine hydraulische Anlage mit einem Gehäuse, mit einem in dem Gehäuse längsverschieblich geführten, zur Begrenzung eines Druckraums verfahrbaren Kolben, mit einer das Gehäuse ge genüber dem Kolben abdichtenden Dichtung, mit einer sich längs des Druckraums erstreckenden, in dem Gehäuse angeordneten Entlüftungsnut und mit Mitteln zur Verbindung der Entlüftungsnut mit einem Entlüftungs- oder Nachlaufkanal in einer ausgefahrenen Endstellung des Kolbens, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (13, 14) der Entlüftungsnut (9) gegenüber einer Horizontalen (12) der vorgesehenen Einbaulage des Gehäuses (2) zu dem Entlüftungs- oder Nach laufkanal (6) hin ansteigend gestaltet ist.

2. Hydraulikzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsnut (9) an ihrem dem Entlüftungs- oder Nachlaufkanal (6) na hen Ende einen Sammelraum (15) hat.

3. Hydraulikzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsnut (9) zwei hintereinander angeordnete Abschnitte (10, 11) aufweist, wobei der Boden (14) des dem Entlüftungs- oder Nachlaufkanal (6) na hen Abschnitts (10) einen größeren Neigungswinkel β gegenüber der Horizonta len (12) aufweist als der Boden (13) des von dem Entlüftungs- oder Nachlaufka nal (6) fernen Abschnitts (11).

4. Hydraulikzylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (13) des dem Entlüftungs- oder Nachlaufkanal (6) fernen Ab schnitts (11) einen Neigungswinkel α von ungefähr 1,5° gegenüber der Horizon talen (12) aufweist.

5. Hydraulikzylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (14) des dem Entlüftungs- oder Nachlaufkanal (6) nahen Ab schnitts (10) einen Neigungswinkel β von ungefähr 5° gegenüber der Horizonta len (12) aufweist.

6. Hydraulikzylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Entlüftungs- oder Nachlaufkanal (6) nahe Abschnitt (10) sich unge fähr über ein Drittel der Gesamtlänge des Druckraums (4) erstreckt.

7. Hydraulikzylinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge des Bodens (13, 14) der Entlüftungsnut (9) zu den Seitenflä chen jeweils einen Radius R aufweisen.