WO1997033108A1 - Dichtung für einen ringkolben einer hydraulischen kupplungs-ausrückvorrichtung - Google Patents

Dichtung für einen ringkolben einer hydraulischen kupplungs-ausrückvorrichtung Download PDF

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WO1997033108A1
WO1997033108A1 PCT/EP1996/005221 EP9605221W WO9733108A1 WO 1997033108 A1 WO1997033108 A1 WO 1997033108A1 EP 9605221 W EP9605221 W EP 9605221W WO 9733108 A1 WO9733108 A1 WO 9733108A1
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WO
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seal
sealing
sealing lip
sealing lips
disengaging device
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PCT/EP1996/005221
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English (en)
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Inventor
Harald Peschke
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INA Wälzlager Schaeffler oHG
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3232—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips
    • F16J15/3236—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips with at least one lip for each surface, e.g. U-cup packings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D25/082—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member the line of action of the fluid-actuated members co-inciding with the axis of rotation
    • F16D25/083—Actuators therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/08—Details or arrangements of sealings not provided for in group F16D3/84

Definitions

  • the invention relates to a disengaging device for a friction clutch of vehicles, comprising a slave cylinder which can be acted upon by a hydraulic fluid and which contains a pressure housing which is arranged concentrically with a transmission shaft and is attached to a transmission housing on the end face, one on the pressure housing being radial to the transmission shaft and one Longitudinal bore in the pressure housing is spaced guide sleeve, on which an annular piston is slidably guided and which axially delimits a pressure chamber, with a piston seal for sealing the annular piston on the pressure chamber side, which is provided with V-shaped spreading sealing lips.
  • the invention is therefore based on the object of creating a seal for a hydraulic disengaging device which has a corresponding load in the two sealing lip cross sections, the functional reliability and efficiency of which is improved, and extrusion can be prevented without influencing the Manufacturing costs and assembly.
  • the aforementioned object is achieved according to the invention in a hydraulic disengaging device for a friction clutch of the type described above, by the characterizing features of claims 1 and 2.
  • the inventions relate to seals, the cross-sectional profile of which provides sealing lips arranged asymmetrically to one another, as well as sealing lips which form a have different lengths from each other.
  • Common to both inventions is the dynamic sealing effect of the sealing lips, which form a sliding sealing surface with the associated contact surface of the longitudinal bore in the pressure housing or the guide sleeve.
  • the dynamic sealing effect of both sealing lips improves the sealing quality of the seal and thus the functional reliability and the efficiency.
  • seals according to the invention With the arrangement of the seals according to the invention, dimensioning of the sealing lips to achieve the same stress and thus wear values can also be achieved.
  • the symmetrical frictional forces which correspond in accordance with the invention also effectively prevent disadvantageous twisting of the seal or extrusion, which is advantageous in the long term. strength or durability of the seal affects.
  • the seal structure according to the invention also represents a significant improvement in efficiency, without adversely affecting the manufacturing costs of the seal and the assembly.
  • the inventive concept enables almost the same stress, i. H. matching axial tensions and / or strains in the radially spaced sealing lips of the annular piston seal.
  • the invention includes forming a seal with asymmetrically arranged sealing lips in connection with different sealing lip lengths or using a seal in which one of these measures is provided alone.
  • the radially outer sealing lip has a greater wall thickness compared to the radially inner sealing lip.
  • the axial length of the inner sealing lip exceeds the length of the outer sealing lip.
  • an adaptation of the length of the sealing lips makes it possible to adjust the frictional force.
  • the idea of the invention provides different sealing lip lengths and a larger wall thickness of the radially outer sealing lip.
  • the seal structure according to the invention further comprises an embodiment of the V-shaped recess between the sealing lips, which forms a radial offset to the center of the pressure chamber.
  • the sealing lips according to the invention are designed as follows.
  • a radius is provided in the area of a sealing edge. This radius forms a tangent point on the section, which is spaced apart or corresponds to a further tangent point of a radially inward offset radius, which is provided in a transition zone of the sealing lips to the seal back.
  • the sealing profile according to the invention provides the following geometrical dimensions of the seal in relation to the longer, ie radially inner sealing lip.
  • a value of 0.5 to 1 has proven to be advantageous as the dimensional ratio of the seal width to the installation space, ie the outside diameter of the sealing lips in the installed state.
  • a value of 0.4 to 0.8 was determined as the ratio for the width of the seal back to the width of the seal.
  • a radial dimensional ratio has also been determined, which indicates the radial offset of the sealing lips to the outer surface of the seal in the area of the seal back.
  • a value of> 0.5 has been specified for the radial ratio • jg-r.
  • the dimension “b” indicates the distance between the seal back to the tangent point “T 2 ", which is formed between the radius "R 2 " and the section “t”.
  • the dimension “a” corresponds to the radial dimension from the seal back to the seal edge. Depending on the geometric conditions of the seal and the stipulation that the radius "R 2 " is significantly larger than the radius "R,” a value of ⁇ 0 can occur for the section "t".
  • FIG. 1 shows in half section an inventive hydraulic release device for a friction clutch of vehicles
  • FIG. 2 shows the detail “Z” according to FIG. 1 on an enlarged scale
  • FIG. 4 shows a cross-sectional profile of the seal according to the invention on an enlarged scale
  • FIG. 5 shows the course of a pressure gradient "dp / dl" for the seal shown in FIG. 4;
  • FIG. 6 shows the seal according to FIG. 3, in which individual sections of the seal are identified in order to determine geometric conditions. are drawn;
  • FIG. 7 shows, on an enlarged scale, the sealing profile according to the invention in a half section, in order to clarify the shape of the outer contour.
  • a hydraulic release device is shown in a half section in FIG.
  • the disengaging device 1 is detachably fastened to a transmission housing 4 by means of a pressure housing 2, which is arranged concentrically with a transmission input shaft 3.
  • An annular piston 7 is axially displaceably guided on a guide sleeve 6, which is arranged both radially at a distance from the transmission input shaft 3 and from a longitudinal bore 5 of the pressure housing 2.
  • the annular piston 7 is provided with a release bearing 9 which, in the installed state, is non-positively supported on a friction clutch of the vehicle.
  • the annular piston 7 delimits a pressure chamber 8, which can be pressurized with a pressure fluid for the axial displacement of the annular piston 7, which can flow into the pressure chamber 8 via a supply bore 11 in the pressure port 10.
  • a further description of individual parts of the disengaging device 1 is omitted, as is a description of the mode of operation, since this does not differ from known disengaging devices.
  • FIG. 2 the detail “Z" according to FIG. 1 is shown on an enlarged scale to illustrate the seal 12 according to the invention.
  • the design of the seal 12 provides an asymmetrical arrangement of the sealing lips 13, 14, in which the radially inner sealing lip 13 has a smaller wall thickness than the radially outer sealing lip 14.
  • Another difference between the sealing lips 13, 14 is their length, ie the axial length of the radially inner sealing lip 13 projects beyond the length of the radially outer sealing lip 14, this difference is related to the length difference " X "marked.
  • V- Sealing lips 13, 14 arranged in a radially outward direction form a recess 15 on the pressure chamber side, which has a radial offset "Y" directed radially to the guide sleeve 6 from the center of the pressure chamber. Due to the annular piston 7, a sliding sealing surface 20, 21 is established between the two sealing lips 13, 14 and the associated contact surface on the longitudinal bore 5 and on the guide sleeve 6. This results in a dynamic sealing effect of the sealing lips 13, 14, with which the functional reliability of the seal 12 can be improved.
  • FIG. 3 further details of the seal 12 according to the invention can be seen in FIG. 3, in which the seal 12 is shown as a single part in a half section.
  • the wall thicknesses “d” of the sealing lip 13 and “D” of the sealing lip 14 are constant over the entire length, with the exception of the rounding on the outside at the free end.
  • FIG. 3 furthermore illustrates a sealing lip contour that extends in a straight line parallel to a wall of the recess 15 before it changes over a radius into a sealing back 19.
  • the cross-sectional profile of the seal 12 is shown in FIG. 4, to which the diagram shown in FIG. 5 is assigned, in which a pressure gradient profile "dp / dl" of the seal 12 can be seen.
  • the pressure gradient curve describes the contact pressure "p”, plotted on the ordinate over the relative length "I”, plotted on the abscissa.
  • the course of the curve shows a steep increase in the pressure gradient from the pressure chamber side until the sealing edge 17, 18 is reached. From this pressure profile tip, there is a continuously falling pressure gradient, the lowest value of which is set in the region of half the width of the seal back 19.
  • FIG. 6 is used to determine individual sections or the geometric relationships of the seal 12 according to the invention.
  • the designation "E” corresponds to the installation space of the seal 12, ie a dimension which is established between the contact surfaces of the sealing lips 13, 14 in one position of the seal 12.
  • the total seal width, ie the axial dimension of the Seal 12 is marked with “F”.
  • the length of the inner sealing lip 13 is identified by the letter “H”.
  • the letter “G” is provided to determine the width of the seal back 19.
  • FIG. 7 serves to illustrate the outer contour of the seal 12.
  • both sealing lips 13, 14 are initially provided on the pressure chamber side with a cylindrical section which extends up to a sealing edge 17, 18 before the outer contour over a radius "R,” in one Tangent point “T,” merges into a section "t” that is aligned in a straight line at an angle to the seal back 19.
  • a further radius" R 2 at the section “t”, which is oriented at an angle """of ⁇ 30 ° to the cylindrical outer contour of the sealing lips 13, 14, a further radius” R 2 "adjoins in the tangent point" T 2 ", which merges in the seal back 19.
  • the following values or dimensions were determined by a calculation to determine the optimal pressure gradient curve. A value of> 30 ° could be determined for the angle " « ".
  • a value of> 0 was specified for the dimension of the section "t".
  • the radius “R 2 " is significantly larger than the radius "R,”.
  • a value of> 0.5 was determined for the resulting radial dimension "a" between the outer contour in the area of the sealing back 19 and the sealing edge 17, related to the radial dimension "b", which is between the tangent point "T 2 " and the outer contour in the area of the sealing back 19 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ausrückvorrichtung für eine Reibungskupplung von Fahrzeugen, die ein konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle (3) angeordnetes, an einem Getriebegehäuse (4) befestigtes Druckgehäuse (2) enthält, wobei am Druckgehäuse (2) eine radial zur Getriebeeingangswelle (3) und zu einer Längsbohrung (5) im Druckgehäuse (2) beabstandete Führungshülse (6) angeordnet ist, auf der ein Ringkolben (7) verschiebbar geführt ist, der einen Druckraum (8) axial begrenzt, wobei zur Abdichtung des Ringkolbens (7) eine Dichtung (12) vorgesehen ist, die V-förmig gespreizte Dichtlippen (13, 14) aufweist. Erfindungsgemäß weisen die Dichtlippen (13, 14) der Dichtung (12) ein asymmetrisch gestaltetes Querschnittsprofil auf.

Description

Dichtung für einen Ringkolben einer hydraulischen Kuppl ungs-Ausrückvorrichtung
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Ausrückvorrichtung für eine Reibungskupplung von Fahrzeugen, umfassend einen Nehmerzylinder, der mittels eines Hydraulikfluids beaufschlagbar ist und der ein konzentrisch zu einer Getriebewelle angeord¬ netes, stirnseitig an einem Getriebegehäuse befestigtes Druckgehäuse enthält, wobei am Druckgehäuse eine radial zur Getriebewelle und zu einer Längs¬ bohrung im Druckgehäuse beabstandete Führungshülse angeordnet ist, auf der ein Ringkolben verschiebbar geführt ist und der einen Druckraum axial be¬ grenzt, wobei zur Abdichtung der Ringkolben druckraumseitig eine Kolbendich¬ tung aufweist, die mit V-förmig gespreizten Dichtlippen versehen ist.
Hintergrund der Erfindung
Aus zahlreichen Druckschriften, beispielsweise der US-PS 1 336 564 sind Ausrückvorrichtungen dieser Bauart entsprechend den Merkmalen des Oberbe- griffs von Anspruch 1 bekannt. Zur Abdichtung des Druckraums ist dieser Druckschrift eine Ringkolbendichtung mit einem symmetrischen Aufbau zu entnehmen, bei der sowohl die radial innere Dichtlippe als auch die radial äußere Dichtlippe, zueinander V-förmig gespreizt an der Führungshülse bzw. der Bohrungswandung des Druckgehäuses dichtend anliegen. Aufgrund der Durchmesserunterschiede der Dichtlippen ergeben sich voneinander abwei¬ chende Dichtflächen, wodurch sich eine Anlagekraft der Dichtlippen ebenfalls unterscheidet. Daraus folgt, daß bei einer Axialverschiebung des Ringkolbens an der radial äußeren Dichtlippe größere Reibkräfte entstehen, im Vergleich zur radial inneren Dichtlippe. Infolgedessen stellt sich kein übereinstimmender Verschleiß zwischen der inneren und äußeren Dichtlippe ein. Die voneinander abweichende Beanspruchung der Dichtlippen kann außerdem zu einer nachtei¬ ligen Extrusion der äußeren Dichtlippe führen bzw. zu einem Verdrillen der Dichtung, die eine Funktionsbeeinträchtigung auslöst.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, für eine hydraulische Aus- rückvorrichtung eine Dichtung zu schaffen, die eine übereinstimmende Be¬ anspruchung in den beiden Dichtlippenquerschnitten aufweist, deren Funktions¬ sicherheit und Wirkungsgrad verbessert ist, sowie eine Extrusion verhindert werden kann, ohne Beeinflussung der Herstell kosten und der Montage.
Zusammenfassung der Erfindung
Die zuvor genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer hydraulischen Ausrückvorrichtung für eine Reibungskupplung der eingangs beschriebenen Gattung gelöst, durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 2. Die Erfindungen beziehen sich auf Dichtungen, deren Querschnittsprofil asym¬ metrisch zueinander angeordnete Dichtlippen vorsieht sowie Dichtlippen, die eine voneinander unterschiedliche Länge aufweisen. Beiden Erfindungen ge¬ meinsam ist die dynamische Dichtwirkung der Dichtlippen, die mit der zu¬ gehörigen Anlagefläche der Längsbohrung im Druckgehäuse bzw. der Füh- rungshulse eine Gleitdichtfläche bilden. Die dynamische Dichtwirkung beider Dichtlippen verbessert die Abdichtgüte der Dichtung und damit die Funktions¬ sicherheit und den Wirkungsgrad.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Dichtungen ist weiterhin eine Dimensionierung der Dichtlippen zur Erzielung gleicher Beanspruchung und damit Verschleißwerte erreichbar. Die erfindungsgemäß übereinstimmenden symmetrischen Reibkräfte verhindern außerdem wirkungsvoll ein nachteiliges Verdrillen der Dichtung bzw. eine Extrusion, was sich vorteilhaft auf die Dauer- festigkeit bzw. Lebensdauer der Dichtung auswirkt. Der erfindungsgemäße Dichtungsaufbau stellt außerdem eine deutliche Verbesserung des Wirkungs¬ grades dar, ohne dabei die Herstell kosten der Dichtung und die Montage nachteilig zu beeinflussen.
In vorteilhafter Weise ermöglicht der Erfindungsgedanke eine nahezu gleiche Beanspruchung, d. h. übereinstimmende Axialspannungen und/oder Dehnungen in den radial beabstandet angeordneten Dichtlippen der Ringkolbendichtung. Die Erfindung schließt dabei ein, eine Dichtung mit asymmetrisch angeordneten Dichtlippen in Verbindung mit unterschiedlichen Dichtlippenlängen auszubil¬ den bzw. eine Dichtung zu verwenden, bei der eine dieser Maßnahmen alleine vorgesehen ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die radial äußere Dichtlippe eine größere Wanddicke auf im Vergleich zu der radial inneren Dichtlippe. Zudem übertrifft die axiale Länge der inneren Dichtlippe die Länge der äußeren Dicht¬ lippe. Entsprechend dem Unterschied der druckbeaufschlagten Dichtlippen¬ flächen ist durch ein daran angepaßter Längen unterschied der Dichtlippen eine Reibkraftangleichung möglich. Alternativ oder gemeinsam sieht der Erfindungs- gedanke unterschiedliche Dichtlippenlängen sowie eine größere Wanddicke der radial äußeren Dichtlippe vor.
Der erfindungsgemäße Dichtungsaufbau umfaßt weiterhin eine Ausbildung der V-förmigen Ausnehmung zwischen den Dichtlippen, die einen Radialversatz zur Druckraummitte bildet. Mit dieser Maßnahme ist eine nahezu konstante Wand¬ dicke bzw. ein leicht konischer Wandungsverlauf der jeweiligen Dichtlippe erzielbar, d. h. vom freien Ende der Dichtlippen bis zur Vereinigung dieser am Dichtungsrücken. Durch Versuche konnte ein optimales Wanddickenverhältnis bestimmt werden, bei dem die Wanddicke der radial äußeren Dichtlippe einen um 10 % größeren Wert aufweist.
Als Maß für den axialen Überstand, d. h. eine Längendifferenz "X" der radial inneren Dichtlippe im Vergleich zur radial äußeren Dichtlippe hat sich ein Maß von ≤ 4 mm als praxistauglich erwiesen.
Zur gezielten Beeinflussung des Druckgradienten "dp/dl", d. h. der Kontakt¬ pressung "p" über die relative Länge "I" der Dichtung zwischen der Fluidseite der Dichtlippen und der davon abgewandten Seite sind die erfindungsgemäßen Dichtlippen wie folgt gestaltet. In einer Übergangszone zwischen einem zylin¬ drischen Abschnitt am freien Ende der Dichtlippen und einem schrägen in Richtung Dichtungsrücken weisenden Abschnitt ist im Bereich einer Dichtkante ein Radius vorgesehen. Dieser Radius bildet einen Tangentenpunkt auf dem Abschnitt, der beabstandet ist oder übereinstimmt mit einem weiteren Tangen¬ tenpunkt eines radial nach innen versetzten Radius, der in einer Übergangszone der Dichtlippen zu dem Dichtungsrücken vorgesehen ist. Aufgrund dieser Dichtringgestaltung ergibt sich eine Kontaktpressung "p" der Dichtlippen über die relative Länge "I" die von der Fluidseite betrachtet einen gewünschten steilen Druckgradient bildet, d. h. ein stetig steigendes Druckprofil bis zur Errei¬ chung der Dichtkante. Von der Dichtkante in Richtung des Dichtungsrückens schließt sich ein flacher Druckgradient an, d. h. ein kontinuierlich fallendes Druckprofil. Der stark voneinander abweichende Verlauf des Druckgradienten beeinflußt positiv die Dichtungswirkung und das Verschleißverhalten der Dichtlippen sowie den Gesamtwirkungsgrad der Abdichtung. Das kontinuierlich fallende Druckprofil auf der von der Fluidseite abgewandten Seite der Dicht¬ lippen begünstigt die Reibung aufgrund einer Beibehaltung eines konstanten Schmierspaltes, der den Schmierfilm beeinflußt. Eine den Dichtlippenverschleiß erhöhende Mischreibung wird damit vorteilhaft vermieden. Als Axialmaß für das zylindrisch gestaltete freie Ende der Dichtlippen hat sich ein Wert von < 2 mm vom freien Ende bis zur Dichtkante als sinnvoll erwiesen.
Das erfindungsgemäße Dichtungsprofil sieht folgende geometrische Maßverhält¬ nisse der Dichtung bezogen auf die längere, d. h. radial innenliegende Dicht- lippe vor. Als Maßverhältnis der Dichtungsbreite zum Einbauraum d. h. dem Außendurchmesser der Dichtlippen im eingebauten Zustand, hat sich ein Wert von 0,5 bis 1 als vorteilhaft erwiesen. Dagegen wurde als Verhältnis für die Dichtungsrückenbreite zur Dichtungsbreite ein Wert von 0,4 bis 0,8 bestimmt. Zur Festlegung der Außenkontur der erfindungsgemäßen Dichtung ist weiterhin ein radiales Maßverhältnis bestimmt worden, das den radialen Versatz der Dichtlippen zur Mantelfläche der Dichtung im Bereich des Dichtungsrückens angibt. Für das Radialverhältnis •jg-r ist ein Wert von > 0,5 festgelegt worden. Das Maß "b" gibt dabei den Abstand zwischen dem Dichtungsrücken zum Tangentenpunkt "T2" an, der sich zwischen dem Radius "R2" und dem Abschnitt "t" bildet. Das Maß "a" entspricht dem Radialmaß vom Dichtungsrücken bis zur Dichtkante. Abhängig von den geometrischen Verhältnissen der Dichtung und der Festlegung, daß der Radius "R2" deutlich größer ist als der Radius "R," kann sich für den Abschnitt "t" ein Wert von ≥ 0 einstellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von fünf Figuren dargestellt, die nachfolgend beschrieben sind. Es zeigen:
Figur 1 in einem Halbschnitt eine erfindungsgmäße hydraulische Aus¬ rückvorrichtung für eine Reibungskupplung von Fahrzeugen;
Figur 2 in einem vergrößerten Maßstab dargestellt die Einzelheit "Z" ge¬ mäß Figur 1 ;
Figur 3 in einem Halbschnitt als Einzelteil die erfindungsgemäße Dich¬ tung;
Figur 4 ein Querschnittsprofil der erfindungsgemäßen Dichtung in ei¬ nem vergrößerten Maßstab und
Figur 5 den Verlauf eines Druckgradienten "dp/dl" für die in Figur 4 abgebildeten Dichtung;
Figur 6 die Dichtung gemäß Figur 3, in der zur Bestimmung von geome¬ trischen Verhältnissen einzelne Abschnitte der Dichtung gekenn- zeichnet sind;
Figur 7 in einem vergrößerten Maßstab das erfindungsgemäße Dich¬ tungsprofil in einem Halbschnitt, zur Verdeutlichung des Außen- konturverlaufs.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Mit der Bezugsziffer 1 ist in der Figur 1 eine hydraulische Ausrückvorrichtung in einem Halbschnitt dargestellt. Die Ausrückvorrichtung 1 ist mittels eines Druckgehäuses 2, das konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle 3 angeord¬ net ist, lösbar an einem Getriebegehäuse 4 befestigt. Auf einer Führungshülse 6, die sowohl radial beabstandet zur Getriebeeingangswelle 3 als auch zu einer Längsbohrung 5 des Druckgehäuses 2 angeordnet ist, ist ein Ringkolben 7 axial verschiebbar geführt. Endseitig auf der vom Getriebegehäuse 4 abgewandten Seite ist der Ringkolben 7 mit einem Ausrücklager 9 versehen, das im eingebau¬ ten Zustand kraftschlüssig an einer Reibungskupplung des Fahrzeugs abgestützt ist. Getriebegehäuseseitig begrenzt der Ringkolben 7 einen Druckraum 8, der zur Axialverschiebung des Ringkolbens 7 mit einem Druckfluid beaufschlagt werden kann, das über eine im Druckstutzen 10 eingebrachte Zuführbohrung 1 1 in den Druckraum 8 einströmen kann. Eine weitergehende Beschreibung von Einzelteilen der Ausrückvorrichtung 1 unterbleibt wie auch eine Beschreibung der Wirkungsweise, da diese sich nicht von bekannten Ausrückvorrichtungeπ unterscheidet.
In Figur 2 ist das Detail "Z" gemäß Figur 1 in einem vergrößerten Maßstab abgebildet zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Dichtung 12. Die Gestal¬ tung der Dichtung 12 sieht eine asymmetrische Anordnung der Dichtlippen 1 3, 14 vor, bei der die radial innere Dichtlippe 13 eine geringere Wanddicke aufweist als die radial äußere Dichtlippe 14. Ein weiterer Unterschied zwischen den Dichtlippen 13, 14 besteht in deren Länge, d. h. die axiale Länge der radial inneren Dichtlippe 13 überragt die Länge der radial äußeren Dichtlippe 14, dieser Unterschied ist mit der Längendifferenz "X" gekennzeichnet. Die V- förmig radial nach außen gespreizt angeordneten Dichtlippen 13, 14 bilden druckraumseitig eine Ausnehmung 15, die von der Druckraummitte einen radial zur Führungshülse 6 gerichteten Radialversatz "Y" aufweist. Bedingt durch den Ringkolben 7 stellt sich zwischen beiden Dichtlippen 13, 14 und der zugehöri- gen Anlagefläche an der Längsbohrung 5 und an der Führungshülse 6 eine Gleitdichtfläche 20, 21 ein. Damit ergibt sich eine dynamische Dichtwirkung der Dichtlippen 13, 14, mit der die Funktionssicherheit der Dichtung 12 verbes¬ sert werden kann.
Weitere Details der erfindungsgemäßen Dichtung 12 sind der Figur 3 zu ent¬ nehmen, in der die Dichtung 12 in einem Halbschnitt als Einzelteil abgebildet ist. Im nicht eingebauten Zustand der Dichtung 12 zeigt sich, daß die Wand¬ dicken "d" der Dichtlippe 13 bzw. "D" der Dichtlippe 14 mit Ausnahme der am freien Ende außenseitigen Abrundung über die gesamte Länge konstant ist. Die Figur 3 verdeutlicht weiterhin eine geradlinig parallel zu einer Wandung der Ausnehmung 15 verlaufende Dichtlippenkontur, bevor diese über einen Radius in einen Dichtungsrücken 19 übergeht.
Das Querschnittsprofil der Dichtung 12 ist in Figur 4 abgebildet, dem das in Figur 5 abgebildete Diagramm zugeordnet ist, in dem ein Druckgradientenver¬ lauf "dp/dl" der Dichtung 12 zu entnehmen ist. Der Druckgradientenverlauf be¬ schreibt die Kontaktpressung "p", aufgetragen auf der Ordinate über die relative Länge "I", aufgetragen auf der Abszisse. Der Kurvenverlauf zeigt einen steilen Anstieg des Druckgradienten von der Druckraumseite bis zum Erreichen der Dichtkante 1 7, 18. Von dieser Druckprofilspitze stellt sich ein kontinuierlich fallender Druckgradient ein, dessen niedrigster Wert sich im Bereich der halben Breite des Dichtungsrückens 19 einstellt.
Zur Bestimmung einzelner Abschnitte bzw. von geometrischen Verhältnissen der erfindungsgemäßen Dichtung 12 dient die Figur 6. Die Kennzeichnung "E" entspricht dabei dem Einbauraum der Dichtung 12, d. h. einem Maß, das sich einstellt zwischen den Kontaktflächen der Dichtlippen 13, 14 in einer Ein¬ baulage der Dichtung 12. Die gesamte Dichtungsbreite, d. h. das Axialmaß der Dichtung 12 ist mit "F" gekennzeichnet. Mit dem Buchstaben "H" ist die Länge der inneren Dichtlippe 13 gekennzeichnet. Zur Bestimmung der Breite des Dichtungsrückens 19 ist der Buchstabe "G" vorgesehen.
Zur Verdeutlichung des Außenkonturverlaufs der Dichtung 12 dient die Figur 7. Danach sind beide Dichtlippen 13, 14 druckraumseitig zunächst mit einem zylindrischen Abschnitt versehen, der bis zu einer Dichtkante 1 7, 18 reicht, bevor die Außenkontur über einen Radius "R," in einem Tangentenpunkt "T," übergeht in einen geradlinig schräg zum Dichtungsrücken 19 ausgerichteten Ab- schnitt "t". An den Abschnitt "t", der unter einem Winkel " « " von ≥ 30° zur zylindrischen Außenkontur der Dichtlippen 13, 14 ausgerichtet ist, schließt sich im Tangenten punkt "T2" ein weiterer Radius "R2" an, der gegenseitig übergeht in den Dichtungsrücken 19. Durch eine Berechnung zur Bestimmung des optimalen Druckgradientenverlaufs wurden folgende Werte bzw. Maßverhält- nisse ermittelt. Für den Winkel " « " konnte ein Wert von > 30° bestimmt werden. Für das Maß des Abschnitts "t" wurde ein Wert von > 0 festgelegt. Der Radius "R2" ist deutlich größer ausgeführt als der Radius "R,". Für das sich einstellende Radialmaß "a" zwischen der Außenkontur im Bereich des Dich¬ tungsrückens 19 und der Dichtkante 1 7 in Beziehung gesetzt zu dem Radialmaß "b", das sich zwischen dem Tangentenpunkt "T2" und der Außenkontur im Bereich des Dichtungsrückens 19 einstellt, wurde ein Wert von > 0,5 be¬ stimmt.
Bezugszahlenliste
1 Ausrückvorrichtung oc Winkel
2 Druckgehäuse a Radialmaß: Dichtungsrücken -
3 Getriebeingangswelle Dichtkante
4 Getriebegehäuse b Radialmaß: Dichtungsrücken - T2
5 Längsbohrung d Wanddicke 6 Führungshülse D Wanddicke
7 Ringkolben E Einbauraum
8 Druckraum F Dichtungsbreite
9 Ausrücklager G Breite des Dichtungsrückens
10 Druckstutzen H Dichtlippenlänge 1 1 Zuführbohrung R, Radius
12 Dichtung R2 Radius
13 Dichtlippe t Abschnitt
14 Dichtlippe T, Tangentenpunkt
15 Ausnehmung T2 Tangentenpunkt 16 Druckraummitte X Längendifferenz
1 7 Dichtkante Y Radialversatz
18 Dichtkante Z Detail
19 Dichtungsrücken
20 Gleitdichtfläche 21 Gleitdichtfläche

Claims

Ansprüche
1 . Ausrückvorrichtung für eine Reibungskupplung von Fahrzeugen, umfassend einen Nehmerzylinder, der mittels eines Hydraulikfluids beaufschlagbar ist und der ein konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle (3) angeordnetes, stirnsei¬ tig an einem Getriebegehäuse (4) befestigtes Druckgehäuse (2) enthält, wobei am Druckgehäuse (2) eine radial zur Getriebeeingangswelle (3) und zu einer Längsbohrung (5) im Druckgehäuse (2) beabstandete Führungshülse (6) angeord¬ net ist, auf der ein Ringkolben (7) verschiebbar geführt ist, der einen Druckraum (8) axial begrenzt, wobei zur Abdichtung des Ringkolbens (7) dieser druckraum- seitig eine Dichtung (12) aufweist, die mit V-förmig gespreizten Dichtlippen (13, 14) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (12) ein Quer¬ schnittsprofil mit asymmetrisch zueinander angeordneten Dichtlippen (13, 14) aufweist, die mit zugehörigen Anlageflächen der Längsbohrung (5) bzw. der Führungshülse (6) eine Gleitdichtfläche (20, 21 ) bilden.
2. Ausrückvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 , dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die mit zugehörigen Anlageflächen der Längsbohrung (5) bzw. der Führungshülse (6) eine Gleitdichtfläche (20, 21 ) bildenden Dichtlippen (13, 14) eine voneinander abweichende Länge aufweisen.
3. Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere Dichtlippe (14) eine größere Wanddicke aufweist, im Vergleich zu der radial inneren Dichtlippe (1 3).
4. Ausrückvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der inneren Dichtlippe (13) die Länge der äußeren Dichtlippe (14) übertrifft.
5. Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn- zeichnet durch eine V-förmige Ausnehmung (15) zwischen den Dichtlippen (13, 14), deren Mitte zu einer Druckraummitte (16) radial zur Führungshülse (6) versetzt ist.
6. Ausrückvorrichtung nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippen (13, 14) jeweils im wesentlichen eine unveränderte Wanddicke vom freien Ende bis zum Erreichen eines Dich¬ tungsrückens (19) aufweisen.
7. Ausrückvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke der radial äußeren Dichtlippe (14) die Wanddicke der radial inneren Dichtlippe (13) um mindestens 10 % übertrifft.
8. Ausrückvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Längendifferenz "X" für einen axialen Überstand der Dichtlippe (13) zur Dicht¬ lippe (14) ein Maß von ≤ 4 mm vorgesehen ist.
9. Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (12) im Bereich der Dichtlippen (13, 14) einen Verlauf der Außenkontur aufweist, der in einer Übergangszone zwischen einem zylindrischen Abschnitt am freien Ende der Dichtlippen (13, 14) und einem schrägen in Richtung des Dichtungsrückens (19) weisenden Abschnitt "t", ausgehend von der Dichtkante (17, 18) einen Radius "R," von ≥ 30° vorsieht, und ein Tangentenpunkt "T," des Radius "R," auf dem Abschnitt "t" beabstandet ist oder übereinstimmt mit einem weiteren Tangentenpunkt "T2" des Radius "R2", der in einer Übergangszone zwischen dem Dichtungsrücken (19) und dem Abschnitt "t" vorgesehen ist.
10. Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn- zeichnet durch ein zylindrisch gestaltetes freies Ende der Dichtlippen (13, 14), das vom freinen Ende bis zur Dichtkante {17, 18) ein Axialmaß von < 2 mm bis zur Dichtkante (17, 18) vorsieht.
1 1 . Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn¬ zeichnet durch ein Dichtungsprofil der Dichtung (12), deren radial innere Dichtlippe (13) mit anderen Bereichen der Dichtung (12) folgende Maßverhält¬ nisse bildet:
Dichtungsbreite "F" - 0,5 bis 1 Einbauraum "E"
Breite "G" des Dichtungsrückens (19) - 0,4 bis 0,8 Dichtungsbreite "F"
12. Ausrückvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenkonturverlauf der Dichtlippen (13, 14) ein radiales Maßverhältnis
~- > 0,5 vorsieht, wobei "b" das Maß vom Dichtungsrücken (19) bis zum Ot " Tangenten punkt "T2" angibt und das Maß "a" die radiale Beabstandung zwi¬ schen dem Dichtungsrücken (19) und der Dichtkante (1 7, 18) bestimmt.
13. Ausrückvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt "t" ein Maß von ≥ 0 aufweist.
14. Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (12) aus PTFE hergestellt ist.
GEÄNDERTE ANSPRUCHE
[beim Internationalen Büro am 22. April 1997 (22.04.97) eingegangen; ursprüngliche Ansprüche 1-14 durch geänderte
Ansprüche 1-12 ersetzt (3 Seiten)]
1 . Ausrückvorrichtung für eine Reibungskupplung von Fahrzeugen, umfassend einen Nehmerzylinder, der mittels eines Hydraulikfluids beaufschlagbar ist und der ein konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle (3) angeordnetes, stirnsei¬ tig an einem Getriebegehäuse (4) befestigtes Druckgehäuse (2) enthält, wobei am Druckgehäuse (2) eine radial zur Getriebeeingangswelle (3) und zu einer Längsbohrung (5) im Druckgehäuse (2) beabstandete Führungshülse (6) angeord¬ net ist, auf der ein Ringkolben (7) verschiebbar geführt ist, der einen Druckraum (8) axial begrenzt, wobei zur Abdichtung des Ringkolbens (7) dieser druckraum- seitig eine Dichtung (12) aufweist, die mit V-förmig gespreizten Dichtlippen (1 3, 14) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (12) ein Quer¬ schnittsprofil mit asymmetrisch zueinander angeordneten Dichtlippen (13, 14) umfaßt, wobei die radial äußere Dichtlippe (14) eine größere Wanddicke aufweist, im Vergleich zu der radial inneren Dichtlippe (13) und die Dicht¬ lippen (13, 14) mit zugehörigen Anlageflächen der Längsbohrung (5) bzw. der Führungshülse (6) eine Gleitdichtfläche (20, 21 ) bilden.
2. Ausrückvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 , dadurch gekenn- zeichnet, daß die mit zugehörigen Anlageflächen der Längsbohrung (5) bzw. der Führungshülse (6) eine Gleitdichtfläche (20, 21 ) bildenden Dichtlippen (13, 14) der Dichtung (12) eine voneinander abweichende Länge aufweisen, wobei die axiale Länge der inneren Dichtlippe (13) die axiale Länge der äußeren Dichtlippe (14) übertrifft.
3. Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn¬ zeichnet durch eine V-förmige Ausnehmung (1 5) zwischen den Dichtlippen (13, 14), deren Mitte zu einer Druckraummitte (16) radial zur Führungshülse (6) versetzt ist.
4. Ausrückvorrichtung nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippen (13, 14) jeweils im wesentlichen eine unveränderte Wanddicke vom freien Ende bis zum Erreichen eines Dich¬ tungsrückens (19) aufweisen.
5. Ausrückvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke der radial äußeren Dichtlippe (14) die Wanddicke der radial inneren Dichtlippe (13) um mindestens 10 % übertrifft.
6. Ausrückvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Längendifferenz "X" für einen axialen Überstand der Dichtlippe (13) zur Dicht¬ lippe (14) ein Maß von ≤ 4 mm vorgesehen ist.
7. Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (12) im Bereich der Dichtlippen (13, 14) einen Verlauf der Außenkontur aufweist, der in einer Übergangszone zwischen einem zylindrischen Abschnitt am freien Ende der Dichtlippen (13, 14) und einem schrägen in Richtung des Dichtungsrückens (19) weisenden Abschnitt "t", ausgehend von der Dichtkante (1 7, 18) einen Radius "R," von > 30° vorsieht, und ein Tangentenpunkt "T," des Radius "R," auf dem Abschnitt "t" beabstandet ist oder übereinstimmt mit einem weiteren Tangentenpunkt "T2" des Radius "R2", der in einer Übergangszone zwischen dem Dichtungsrücken (19) und dem Abschnitt "t" vorgesehen ist.
8. Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn¬ zeichnet durch ein zylindrisch gestaltetes freies Ende der Dichtlippen (13, 14), das vom freinen Ende bis zur Dichtkante (17, 18) ein Axialmaß von < 2 mm bis zur Dichtkante (1 7, 18) vorsieht.
9. Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn¬ zeichnet durch ein Dichtungsprofil der Dichtung (12), deren radial innere Dichtlippe (1 3) mit anderen Bereichen der Dichtung (12) folgende Maßverhält¬ nisse bildet:
Dichtungsbreite "F" - 0,5 bis 1 Einbauraum "E"
Breite "G" des Dichtungsrückens (19) - 0,4 bis 0,8 Dichtungsbreite "F"
10. Ausrückvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenkonturverlauf der Dichtlippen (13, 14) ein
* b " radiales Maßverhältnis -rr > 0,5 vorsieht, wobei "b" das Maß vom
Dichtungsrücken (19) bis zum Tangentenpunkt "T2" angibt und das Maß "a" die radiale Beabstandung zwischen dem Dichtungsrücken (19) und der Dichtkante (1 7, 18) bestimmt.
1 1 . Ausrückvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt "t" ein Maß von > 0 aufweist.
12. Ausrückvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (12) aus PTFE hergestellt ist.
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