DE102009025721A1

DE102009025721A1 - Druckkolbenanordnung mit losem Dichtring

Info

Publication number: DE102009025721A1
Application number: DE102009025721A
Authority: DE
Inventors: Ramon Jurjanz; Tomas Dr. Smetana; Philip Wurzberger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-02-07
Filing date: 2009-06-20
Publication date: 2010-08-19
Also published as: WO2010088986A1

Abstract

Es wird eine Druckkolbenanordnung (20) für ein Getriebe mit einem Druckkolben (21), mindestens einem Dichtring (22) und mindestens einem Trägerelement (23) zur Halterung des Dichtrings (22) an dem Druckkolben (21) bereitgestellt, wobei der Dichtring (22) als loses Bauteil ausgebildet ist. Außerdem wird ein Trägerelement zur Halterung eines Dichtrings (112) an einem Druckkolben (111) bereitgestellt, wobei das Trägerelement (113) in axialer Richtung des Trägerelements (113) auf den Druckkolben (111) aufschiebbar ist und das Trägerelement (113) mindestens eine erste Abwinklung (113b) zur Beaufschlagung des Druckkolbens (111) in der axialen Richtung umfasst.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckkolbenanordnung für Automatikgetriebe und Doppelkupplungen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Druckkolbenanordnung mit einem Dichtring und einem Trägerelement zur Halterung des Dichtrings.
Hintergrund der Erfindung
Eine Druckkolbenanordnung für ein Automatikgetriebe ist in der Druckschrift EP 1 726 844 A1 beschrieben. Demnach umfasst die Druckkolbenanordnung einen in einer axialen Richtung bewegbaren Druckkolben sowie ein separates Verstärkungselement, das als Ring ausgebildet und auf einer äußeren Oberfläche des Druckkörpers angeordnet ist. Des weiteren ist auf dem Verstärkungselement eine Dichtung vorgesehen, die von dem Verstärkungselement verstärkt und ausgesteift wird.
Die Dichtung ist großflächig und untrennbar, beispielsweise durch Vulkanisieren, an dem Verstärkungselement und dem Druckkolben angebracht. Alternativ ist die Dichtung ausschließlich integral an dem Verstärkungselement ausgeformt. In diesem Fall kann das Verstärkungselement beispielsweise mittels Presssitz an dem Druckkolben fixiert werden, nachdem die Dichtung integral an dem Verstärkungselement angeformt wurde.
Ein zum Anbringen der Dichtung an dem Druckkolben bzw. dem Verstärkungselement erforderlicher Vulkanisierungsprozess setzt eine umfangreiche und teure Behandlung der entsprechenden Bauteiloberflächen voraus. Diese werden in der Regel vor dem eigentlichen Anvulkanisieren eingebeizt und müssen anschließend neutralisiert werden, so dass der gesamte Vulkanisierungsprozess aufwendig und mit hohen Produktionskosten verbunden ist.
Des weiteren führt das Gewicht der anvulkanisierten Dichtung infolge einer Fliehkraftwirkung bei rotierendem Druckkolben zu erhöhten Anpresskräften auf eine Dichtlippe der Dichtung. Hieraus resultiert eine Hysterese der auftretenden Reibwerte in Abhängigkeit von der Drehzahl des Druckkolbens, die sich negativ auf eine Druckregelung an dem Druckkolben auswirken kann.
Die Druckschrift DE 197 42 644 C2 beschreibt eine Rotationskupplungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe, wobei das Automatikgetriebe eine vorbestimmte Schaltposition durch ausgewähltes Ineinandergreifen einer Mehrzahl von Reibelementen einschließlich der Rotationskupplungsvorrichtung erzeugt. Die Vorrichtung umfasst u. a. einen Kupplungskolben mit einer Dichtung, die in einer Ausnehmung des Kupplungskolbens angeordnet ist.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckkolbenanordnung bereitzustellen, die eine einfache Montage sowie eine Reduzierung der Anpresskräfte auf die Dichtlippe der Dichtung ermöglicht. Hierdurch wird eine Erhöhung der Lebensdauer der Dichtung und eine Reduzierung einer Reibhysterese er reicht. Des weiteren können hierdurch eine Kostenreduzierung bei der Herstellung sowie eine Reduzierung einer Typenvielfalt erzielt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Druckkolbenanordnung nach Anspruch 1 gelöst.
Hierbei wird eine Druckkolbenanordnung für ein Automatikgetriebe bzw. eine Doppelkupplung mit einem Druckkolben, mindestens einem Dichtring und mindestens einem Trägerelement zur Halterung des Dichtrings an dem Druckkolben bereitgestellt, wobei der Dichtring als loses Bauteil ausgebildet ist.
Dies bedeutet, dass der Dichtring weder stoffschlüssig mit dem Trägerelement noch mit dem Druckkolben verbunden ist. Vielmehr stellt der Dichtring ein separates Bauteil dar, das mit Hilfe des Trägerelements an einer vorgesehenen Position an dem Druckkolben gehalten wird. Das Trägerelement ist somit dazu vorgesehen, den Dichtring kraftschlüssig zu fixieren, ohne eine feste, stoffschlüssige Verbindung des Dichtrings beispielsweise mittels Anvulkanisieren oder Anklebens des Dichtrings an dem Druckkolben erforderlich zu machen. Das Trägerelement selbst kann hierzu auf geeignete Weise auf einer Oberfläche des Druckkolbens fixiert sein.
Außerdem kann die Druckkolbenanordnung beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass das Trägerelement den Dichtring mindestens in einer axialen Richtung stützt.
Hierzu kann das Trägerelement mit dem Dichtring zumindest abschnittsweise derart in Verbindung stehen, dass eine Relativbewegung des Dichtrings in der mindestens einen axialen Richtung verhindert wird. Eine Bewegung des Dichtrings in einer Gegenrichtung und in einer radialen Richtung kann beispielsweise durch eine geeignete Ausformung des Druckkolbens begrenzt werden, indem eine äußere Oberfläche des Druckkolbens den Dichtring beaufschlägt.
Der Dichtring kann somit zwischen dem Trägerelement und dem Druckkolben eingeklemmt sein. Ebenso ist es möglich, das Trägerelement derart auszuführen, dass es den Dichtring in der mindestens einen axialen Richtung sowie einer radialen Richtung stützt. Außerdem kann das Trägerelement derart ausgeführt sein, dass dieses den Dichtring sowohl in einer axialen Richtung als auch in einer axialen Gegenrichtung stützt bzw. beaufschlägt. Somit wird der Dichtring von dem Trägerelement beidseitig beaufschlagt bzw. umgriffen, so dass eine Relativbewegung des Dichtrings in der axialen Richtung bzw. Gegenrichtung bezüglich des Trägerelements verhindert wird.
Entsprechend einer anderen Ausgestaltungsform ist der Dichtring mit dem Trägerelement mindestens abschnittsweise formschlüssig verbunden.
Gemäß dieser Ausführungsform ist der Dichtring beispielsweise auf das Trägerelement aufgesteckt, so dass sich das Trägerelement zumindest abschnittsweise in den Dichtring hinein erstreckt. Der Dichtring kann zur Aufnahme des Trägerelements auf geeignete Weise ausgeformt sein und beispielsweise hierfür vorgesehene Ausnehmungen aufweisen. Eine Relativbewegung des Dichtrings bezüglich des Trägerelements kann somit verhindert und eine definierte Position des Dichtrings sichergestellt werden.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform ist das Trägerelement an dem Druckkolben fixiert.
Die Fixierung kann grundsätzlich alle kraft-, form- und/oder stoffschlüssigen Verbindungen des Trägerelements mit dem Druckkolben umfassen. Beispielsweise kann die Fixierung mittels Presspassung erfolgen und das Trägerelement auf eine äußere Oberfläche des Druckkolbens aufgepresst sein.
Außerdem kann das Trägerelement zur Fixierung an dem Druckkolben einschnappend in mindestens eine Aussparung des Druckkolbens eingreifen. Hierzu ist gemäß einer weiteren Ausführungsform an dem Druckkolben eine Anzahl von Aussparungen vorgesehen, in die mindestens eine an dem Träger element ausgebildete Nase eingreifen kann. Selbstverständlich kann eine beliebige Anzahl von Nasen bereitgestellt sein, die beispielsweise in Umfangsrichtung beabstandet voneinander an dem Trägerelement angeordnet sind. Ebenso kann eine umlaufende Nase an dem Trägerelement ausgebildet sein.
Entsprechend einer Ausführungsform ist das Trägerelement zur Fixierung an dem Druckkolben radial mit dem Druckkolben verstemmt.
Ferner kann das Trägerelement mittels Verbindungsmitteln an dem Druckkolben fixiert sein. Diese zusätzlichen Verbindungsmittel können beispielsweise Schrauben oder Nieten umfassen, die das Trägerelement fest mit dem Druckkolben verbinden.
Entsprechend einer anderen Ausführungsform ist das Trägerelement zur Fixierung an dem Druckkolben mindestens partiell axial verstemmt. Der Druckkolben ist hierzu lokal derart plastisch verformt, dass verdrängtes Material des Druckkolbens mindestens lokal in axialer Richtung neben bzw. an dem Trägerelement derart angeordnet ist, dass eine Relativbewegung des Trägerelements bezüglich des Druckkolbens in der axialen Richtung verhindert wird. Beispielsweise kann das Material als Stufe bzw. als sogenannte Ziehstufe angeordnet sein.
Außerdem kann das Trägerelement mindestens teilweise als Schiene zur mindestens partiellen Aufnahme des Dichtrings ausgebildet sein. Hierzu kann das Trägerelement, wie voranstehend beschrieben, beispielsweise den Dichtring mindestens teilweise umgreifen, so dass der Dichtring sowohl in der einen axialen Richtung als auch in der Gegenrichtung gestützt wird. Zur Einsparung von Material und Gewicht kann das Trägerelement darüber hinaus Ausnehmungen bzw. Fenster aufweisen, in die der Dichtring ggf. eingreifen oder einrasten kann. Begrenzt werden die Fenster von Stegen, wobei eine Anzahl von Stegen derart ausgebildet sein kann, dass diese in Ausnehmungen in dem Druckkolben eingreifen und somit eine Relativbewegung des Trägerelements bezüglich des Druckkolbens verhindern. Entsprechend einer Ausführungsform kann das Trägerelement aus zwei voneinander beabstandet Scheiben gebildet werden, die über in Umfangsrichtung beabstandet angeordnete Stege miteinander verbunden sind. Die Fenster werden hierbei von den jeweils angrenzenden Stegen und den beiden Scheiben umrandet.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Trägerelement als Scheibe ausgebildet. Das Trägerelement kann demnach umlaufend um den Druckkolben verlaufen und einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Beispielsweise kann der Querschnitt als ein rechteckiges oder als ein abgewinkeltes Profil, wie beispielsweise ein Z- oder L-Profil, ausgebildet sein, wobei eine erste Oberfläche bzw. ein erster Schenkel den Dichtring stützt und eine weitere äußere Oberfläche bzw. ein weiterer zweiter Schenkel den Druckkolben beaufschlägt.
Das als Scheibe ausgebildete Trägerelement kann gerollt und geschweißt sein. Zur Herstellung der Scheibe kann demnach ein Profil als Strang gepresst werden. Dieser Strang wird auf eine gewünschte Länge zugeschnitten und zu einem Ring gebogen. Anschließend werden seine entgegengesetzten Enden miteinander verschweißt. Alternativ kann der Strang bereits gebogen und geschweißt werden und erst im Anschluss daran in eine gewünschte Querschnittsform gepresst werden.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform stützt das Trägerelement den Dichtring mindestens in einer radialen Richtung. Demnach kann das Trägerelement den Dichtring mindestens abschnittsweise an einer radial innen liegenden Seite des Dichtrings stützen. Ebenso ist es möglich, dass das Trägerelement den Dichtring zumindest abschnittsweise auf einer außen liegenden Oberfläche beaufschlägt oder in den Dichtring eingreift und somit eine Relativbewegung des Dichtrings in radialer Richtung bezüglich des Trägerelements verhindert.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Trägerelement zur Halterung des Dichtrings an dem Druckkolben derart ausgebildet sein, dass es in einer axialen Richtung des Trägerelements auf den Druckkolben aufschiebbar ist, wobei das Trägerelement mindestens eine erste Abwinklung zur Beaufschlagung des Druckkolbens in axialer Richtung umfasst.
Demnach kann das Trägerelement auf einen entsprechend ausgeführten Abschnitt des Druckkolbens aufgesteckt bzw. aufgeschoben werden. Die Abwinklung kann bspw. als Flansch oder als von dem Trägerelement abgewinkelter Schenkel ausgebildet sein, der als Anschlag für das Trägerelement beim Aufstecken auf den Druckkolben dient und hierzu an eine Oberfläche des Druckkolbens anstößt, sobald das Trägerelement seine vorgesehene Position erreicht hat, so dass somit ein weitergehendes bzw. tieferes Aufstecken verhindert wird. Mit Hilfe der Abwinklung kann somit eine reproduzierbare und definierte Positionierung des Trägerelements auf dem Druckkolben gewährleistet werden. Hierzu kann sich die Abwinklung bspw. in radialer Richtung des Trägerelements nach innen erstrecken.
Außerdem kann an dem Trägerelement mindestens eine zweite Abwinklung zur Beaufschlagung des Dichtrings vorgesehen sein. Beispielsweise kann sich die zweite Abwinklung in radialer Richtung des Trägerelements nach außen erstecken, so dass sie sich in dieser Ausführungsform somit in entgegengesetzter Richtung zu der ersten Abwinklung erstreckt. Eine äußere Oberfläche der zweiten Abwinklung kann hierbei zu der beschriebenen Beaufschlagung des Dichtrings vorgesehen sein. Auf diese Weise ist es möglich, den Dichtring, wie voranstehend bereits im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen des Trägerelements beschrieben, zwischen dem Druckkolben und dem Trägerelement zu fixieren.
Darüber hinaus kann an der zweiten Abwinklung mindestens ein Fortsatz vorgesehen sein, der in eine entsprechende Ausnehmung in dem Dichtring eingreifen kann, um den Dichtring zusätzlich zu fixieren. Hierzu kann der Fortsatz bspw. als Nase ausgebildet sein, die in Eingriff mit dem Dichtring steht, so dass auf diese Weise eine zusätzliche Fixierung des Dichtrings bezüglich des Trägerelements in radialer Richtung erzielt werden kann.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform weist das Trägerelement einen im wesentlichen Z-förmigen Querschnitt auf. Der Z-förmige Querschnitt wird von einem sich in axialer Richtung des Trägerelements erstreckenden Mittelabschnitt sowie der ersten Abwinklung und der zweiten Abwinklung gebildet. In diesem Fall sind die bereits voranstehend angeführten beiden Abwinklungen an entgegengesetzten Enden des Mittelabschnitts angeordnet und erstrecken sich in entgegengesetzter radialer Richtung zueinander.
Dies bedeutet, dass sich der Mittelabschnitt in im wesentlichen axialer Richtung erstreckt und somit ein Aufstecken auf den zur Aufnahme entsprechend ausgeführten Druckkolben ermöglicht. Mit seiner dem Druckkolben zugewandten Oberfläche stellt der Mittelabschnitt eine vergleichsweise große Kontaktfläche bereit, mittels derer bei entsprechender Ausführung einer korrespondierenden Kontaktfläche des Druckkolbens ein großflächiger Presssitz des Trägerelements auf dem Druckkolben bereitgestellt werden kann. Auf eine zusätzliche Sicherung des Trägerelements mittels radialer oder axialer Verstemmung kann in diesem Fall verzichtet werden kann. Die sich senkrecht zu dem Mittelabschnitt in radialer Richtung erstreckenden Abwinklungen beaufschlagen im eingebauten Zustand, wie bereits beschrieben, den Dichtring bzw. den Druckkolben in axialer Richtung.
Außerdem kann das beschriebene Trägerelement als dünnwandige Hülse ausgebildet sein. Diese kann bspw. mittels spanabhebender oder spanloser Herstellungsverfahren hergestellt sein. Rein beispielhaften kann ein spanloses Herstellen der Hülse mittels kalter Umformverfahren, Tiefziehverfahren oder Wälzverfahren erfolgen. Ebenso sind aber auch andere geeignete Formgebungsverfahren zur Herstellung des Trägerelements möglich. Eine Herstellung des Trägerelements als dünnwandige Hülse ermöglicht neben einer einfachen, schnellen und günstigen Herstellung darüber hinaus eine hohe Fertigungsgenauigkeit, so dass enge Toleranzwerte eingehalten werden können. Dies bietet die Möglichkeit, Verformungen des Trägerelements und angrenzender Bauteile bei der Montage, wie bspw. des Druckkolbens beim Aufpressen des Trägerelements zu reduzieren oder sogar zu verhindern. Auch kann eine Verformung des Dichtungsrings aufgrund der Beaufschlagung durch das Trägerelement reduziert bzw. exakt definiert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt dabei
1 einen partiellen Querschnitt einer Druckkolbenanordnung gemäß dem Stand der Technik,
2 einen partiellen Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung sowie eine perspektivische Ansicht eines zugehörigen Trägerelements gemäß der Beschreibung,
3 einen partiellen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung,
4 einen partiellen Querschnitt einer dritten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung,
5 einen partiellen Querschnitt einer vierten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung,
6 einen partiellen Querschnitt einer fünften Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung sowie eine perspektivische Ansicht eines Trägerelements gemäß der Beschreibung,
7 einen partiellen Querschnitt einer sechsten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung,
8 einen partiellen Querschnitt einer siebten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung,
9 einen partiellen Querschnitt einer achten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung,
10 einen Querschnitt einer neunten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung,
11 einen Querschnitt einer zehnten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung gemäß der Beschreibung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen partiellen Querschnitt einer Druckkolbenanordnung 10 gemäß dem Stand der Technik. Die Druckkolbenanordnung 10 umfasst einen Druckkolben 11 sowie einen Dichtungsring 12, der fest mit dem Druckkolben 11 verbunden ist. Die Befestigung des Dichtungsrings 12 an dem Druckkolben 11 erfolgt in der Regel stoffschlüssig durch Anvulkanisieren, wobei der Vulkanisierungsprozess eine umfangreiche und teure Behandlung der entsprechenden Bauteiloberflächen voraussetzt. Vor dem Anvulkanisieren müssen hierzu die entsprechenden Oberflächen eingebeizt und anschließend neutralisiert werden, wodurch hohe Produktionskosten entstehen.
2 zeigt in einer Ansicht 2a einen partiellen Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 20 gemäß der Beschreibung. Demnach umfasst die Druckkolbenanordnung 20 einen Druckkolben 21 sowie einen um den Druckkolben 21 umlaufenden Dichtring 22 und ein Trägerelement 23. Der Druckkolben 21 weist einen sich in einer axialen Richtung des Druckkolbens 21 erstreckenden zylindrischen Wandabschnitt 24 auf, auf den das Trägerelement 23 aufgeschoben oder aufgepresst ist. Das Trägerelement 23 besteht im wesentlichen aus einem U-förmigen, dünnwandigen Profil, das mit einem ersten Schenkel 23a auf einer Außenseite des zylindrischen Abschnitts 24 des Druckkolbens 21 aufliegt und an einem äußeren Ende des ersten Schenkels 23a einen abgewinkelten Abschnitt aufweist, der einschnappend in eine Ausnehmung 25 des Druckkolbens 21 eingreift. Das Trägerelement 23 weist darüber hinaus einen zweiten Schenkel 23b des U-förmigen Profils auf, der den Dichtring 22 in der dargestellten Ausführungsform zusätzlich in radialer Richtung stützt. An einem äußeren Ende des zweiten Schenkels 23b schließt ein abgewinkelter Abschnitt an, der sich im wesentlichen in radialer Richtung erstreckt und eine sich parallel hierzu in radialer Richtung erstreckende Oberfläche des Dichtrings 22 beaufschlägt. Eine entgegengesetzt angeordnete, sich ebenfalls in radialer Richtung erstreckende Oberfläche des Dichtrings wird durch einen sich radial erstreckenden Abschnitt 26 des Druckkolbens 21 beaufschlagt. Somit ist der Dichtring 22 in axialer Richtung durch das Trägerelement 23 und den Druckkolben 21 eingeklemmt und auf diese Weise kraftschlüssig fixiert, ohne stoffschlüssig verbunden zu sein.
Die Ansicht 2b der 2 zeigt das Trägerelement 23 in perspektivischer Ansicht mit einem umlaufend konstanten Querschnitt. Das Trägerelement 23 ist beispielsweise als Tiefziehteil aus Blech ausgeführt und auf den zylindrischen Abschnitt 24 aufgepresst. Der Dichtring 22 kann somit lose eingesetzt und zwischen dem Trägerelement 23 und dem Druckkolben 21 eingepresst werden. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, das Trägerelement 23 derart auszubilden, dass an diesem lediglich abschnittsweise ein einschnappender Eingriff in eine Ausnehmung 25 des Druckkolbens 21 oder ein abschnittsweises Stützen des Dichtrings 22 vorgesehen ist.
3 zeigt einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 30. Diese umfasst einen Druckkolben 31, einen Dichtring 32 und ein Trägerelement 33. Diese sind im wesentlichen gemäß 2 ausgeführt. Jedoch weist das Trägerelement 33 anstelle eines abgewinkelten Abschnitts an dem äußeren Ende des ersten Schenkels 33a einen Fortsatz 36 auf, der in eine Ausnehmung 35 des Druckkolbens 31 eingreift und eine Relativbewegung des Trägerelements 33 bezüglich des Druckkolbens in einer axialen Richtung verhindert. Der Fortsatz 36 kann beispielsweise in dem Trägerelement 33 durch Stanzen ausgeformt werden, so dass auf einer gegenüberliegenden Oberfläche des Trägerelements 33 eine Riefe entsteht. Auch in die ser Ausführungsform kann das Trägerelement 33 einen umlaufend konstanten Querschnitt gemäß der Darstellung aufweisen. Jedoch ist es ebenso möglich, den Querschnitt lediglich abschnittsweise auszubilden, so dass eine Anzahl von Nasen bereitgestellt wird, die in die Ausnehmungen 35 des Druckkolbens 31 eingreifen bzw. den Dichtring 32 beaufschlagen.
4 zeigt einen Querschnitt einer dritten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 40. Die Druckkolbenanordnung 40 umfasst demnach einen Druckkolben 41, einen Dichtring 42 sowie ein Trägerelement 43. Die Druckkolbenanordnung 40 ist im wesentlichen vergleichbar zu der in 2 dargestellten Druckkolbenanordnung 20 ausgebildet. Jedoch weist das Trägerelement 43 im Gegensatz dazu einen verlängerten ersten Schenkel 43a auf, der an seinem äußeren Ende einen abgewinkelten Befestigungsabschnitt 43c zur Befestigung des Trägerelements 43 umfasst. Dieser Befestigungsabschnitt 43c erstreckt sich in der dargestellten Ausführungsform parallel zu einer äußeren Oberfläche des Druckkolbens 41. Im Bereich des Befestigungsabschnitts 43c kann das Trägerelement 43 mittels zusätzlicher Verbindungs- bzw. Befestigungsmittel 44 fest mit dem Druckkolben 41 verbunden werden. In der dargestellten Ausführungsform ist hierzu das Trägerelement 43 mit dem Druckkolben 41 partiell vernietet. Selbstverständlich sind jedoch auch andere geeignete Verbindungsmittel möglich. Beispielsweise kann ebenso ein Verschrauben, Verkleben oder Verschweißen vorgesehen sein.
5 zeigt einen Querschnitt einer vierten Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 50 mit einem Druckkolben 51, einem Dichtring 52 sowie einem Trägerelement 53. Der Druckkolben 51 und das Trägerelement 53 sind vergleichbar zu den entsprechenden in 3 beschriebenen Bauteilen ausgeführt und miteinander verbunden. Auch gemäß dieser Ausführungsform greift ein Fortsatz 56 in eine Ausnehmung 55 ein. Jedoch wird im Gegensatz zu 3 der Dichtring 52 nicht lediglich zwischen dem Druckkolben 51 und dem Trägerelement 53 eingespannt, sondern ist auf das Trägerelement 53 abschnittsweise aufgesteckt. In der dargestellten Ausführungsform greift hierzu der zweite Schenkel 53b sowie ein an dessen Ende angeordneter abgewinkel ter Abschnitt in den Dichtring 52 ein. Auf diese Weise wird der Dichtring 52 an der vorgesehenen Position fixiert und zusätzlich durch den abgewinkelten Abschnitt des Trägerelements 53 ausgesteift.
6 zeigt in der Ansicht 6a einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 60. Demnach umfasst die Druckkolbenanordnung einen Druckkolben 61, einen Dichtring 62 sowie ein Trägerelement 63. Das Trägerelement 63 weist einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf, wobei der Dichtring 62 abschnittsweise in einem von den Schenkeln des U-förmigen Querschnitts gebildeten Zwischenraum eingesteckt ist. Das Trägerelement 63 umgreift somit mit den Schenkeln die Dichtung 62 abschnittsweise und hält den Dichtring 62 an der vorgesehenen Position bzw. verhindert mindestens eine Relativbewegung des Dichtrings 62 bezüglich des Trägerelements 63.
Die Ansicht 6b zeigt das Trägerelement 63 in perspektivischer Ansicht. Demnach kann das umlaufende U-förmige Profil abschnittsweise fensterartige Ausnehmungen 67 aufweisen, um das Gewicht und den Materialbedarf des Trägerelements 63 zu reduzieren. Gemäß dieser Ausführungsform weist das Trägerelement 63 jedoch keinen umlaufenden U-förmigen Querschnitt auf. Vielmehr wird das Trägerelement 63 von zwei Scheiben gebildet, die mittels der zwischen den Fenstern 67 verbleibenden Stege 66 miteinander verbunden sind, wie dies aus Ansicht 6c ersichtlich ist. Das Trägerelement 63 ist gemäß der dargestellten Ausführungsform vielmehr als Schiene ausgebildet. Zur Fixierung des Trägerelements 63 an dem Druckkolben 61 sind einzelne Stege 65 lediglich mit einer der beiden Scheiben verbunden und derart abgewinkelt, dass der jeweilige abgewinkelte Steg 65 in eine Aussparung des Druckkolbens eingreifen kann und auf diese Weise das Trägerelement 63 an seiner vorgesehenen Position fixiert. Das Trägerelement 63 kann somit auf einen zylindrischen Abschnitt 64 des Druckkolbens 61 aufgeschoben werden, wobei gleichzeitig der lose Steg 65 einschnappend in die Ausnehmung 65 des Druckkolbens 61 eingreift.
In 7 ist ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 70 mit einem Druckkolben 71, einem Dichtring 72 und einem Trägerelement 73 dargestellt. Das Trägerelement 73 weist demnach einen im wesentlichen Z-förmigen Querschnitt auf, wobei das Trägerelement 73 mit einem ersten Schenkel 73a des Z-förmigen Querschnitts auf einem zylindrischen Abschnitt 74 des Druckkolbens 71 aufliegt bzw. aufgepresst ist. Selbstverständlich kann das Trägerelement 73 ebenso auf andere geeignete Art und Weise an dem Druckkolben 71 befestigt werden, wie beispielsweise durch Verschweißen. In der dargestellten Ausführungsform ist der Dichtring 72 auf das Trägerelement 73 aufgesteckt, so dass ein weiterer zweiter Schenkel 73b des Z-förmigen Querschnitts in den Dichtring 72 eingreift und diesen somit an der gewünschten Position fixiert.
In 8 ist eine weitere Ausführungsform der Druckkolbenanordnung 80 dargestellt. Diese umfasst einen Druckkolben 81, einen Dichtring 82 und ein Trägerelement 83, wobei der Dichtring 82 im Bereich eines zylindrischen Abschnitts 84 des Druckkolbens 81 angeordnet ist und in axialer Richtung von einem sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt 86 des Druckkolbens gestützt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite des Dichtrings ist auf dem zylindrischen Abschnitt 84 des Druckkolbens 81 das Trägerelement 83 angeordnet, das den Dichtring 82 in axialer Richtung stützt und eine Relativbewegung des Dichtrings 82 bezüglich des Trägerelements 83 bzw. des Druckkolbens 81 verhindert. Das Trägerelement 83 ist hierbei auf den zylindrischen Abschnitt 84 des Druckkolbens 81 aufgepresst und in der dargestellten Ausführungsform axial mittels einer sogenannten Ziehstufe 87 verstemmt. Zur Montage wird der Dichtring 82 sowie das Trägerelement 83 auf den Druckkolben 81 aufgesteckt. Anschließend wird durch lokale plastische Verformung des Druckkolbens 81 eine Ziehstufe 87 in der äußeren Oberfläche des Druckkolbens 81 im Bereich des Trägerelements 83 erzeugt, die das Trägerelement 83 an einer Relativbewegung bezüglich des Druckkolbens 81 durch Verstemmung hindert. Das Trägerelement 83 ist in der dargestellten Ausführungsform als umlaufender Ring ebenfalls mit Z-förmigem Querschnitt ausgebildet, wobei ein zweiter Schenkel 83b in eine korrespondierende Ausnehmung in dem Dichtring 83 eingreift und so den Dichtring 82 in radialer Richtung stützt. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, das Trägerelement 83 lediglich als L-förmiges Profil ohne den zweiten Schenkel 83b vorzusehen, wobei dieses den Dichtring lediglich in axialer Richtung stützen kann.
9 zeigt einen Querschnitt einer Druckkolbenanordnung 90 in einer weiteren Ausführungsform mit einem Druckkolben 91, einem Dichtring 92 sowie einem Trägerelement 93. Das dargestellte Trägerelement 93 weist einen rechteckigen Querschnitt auf und ist gemäß der voranstehenden Beschreibung zu 8 auf den Druckkolben 91 aufgepresst und mittels einer Ziehstufe 97 axial verstemmt.
10 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 100 mit einem Druckkolben 101, einem Dichtring 102 und einem Trägerelement 103. Die dargestellte Ausführungsform entspricht im wesentlichen derjenigen aus 9, wobei ein aufgepresstes Trägerelement 103 ebenfalls axial mittels einer Ziehstufe 107 verstemmt ist. Im Gegensatz zu der Ausführungsform in 9 weist das vorliegende Trägerelement 103 einen Versatz auf, der abschnittsweise in den Dichtring 102 eingreift, so dass eine zusätzliche Sicherung des Dichtrings 102 in radialer Richtung durch das Trägerelement 103 bereitgestellt wird.
11 zeigt in der Ansicht 11a ebenfalls eine weitere Ausführungsform einer Druckkolbenanordnung 110 mit einem Druckkolben 111, einem Dichtring 112 und einem Trägerelement 113. Wie in der Detailansicht 11b ersichtlich, weist das Trägerelement 113 ein dünnwandiges ringförmiges Profil mit Z-förmigem Querschnitt auf, das einen Mittelabschnitt 113a, eine erste Abwinklung 113b und eine zweite Abwinklung 113c umfasst. Der Mittelabschnitt 113a erstreckt sich im wesentlichen in axialer Richtung des Trägerelements 113 bzw. des Druckkolbens 111 und steht großflächig entlang seiner Länge mit einem parallel verlaufenden Abschnitt des Druckkolbens in Kontakt. Die Toleranzen beider Bauteile können hierbei derart aufeinander abgestimmt sein, dass sich ein Presssitz ergibt und das Trägerelement 113 auf den Druckkolben 112 auf pressbar ist und somit fixiert werden kann. Die erste Abwinklung 113b ist an einem ersten Ende des Mittelabschnitts 113a angeordnet und in radialer Richtung nach innen gerichtet. An einem entgegengesetzten zweiten Ende des Mittelabschnitts 113a ist die zweite Abwinklung 113c angeordnet, die sich ebenfalls in radialer Richtung parallel zu der ersten Abwinklung 113b erstreckt, jedoch in entgegengesetzter Richtung radial nach außen weist. Das in der beschriebenen Ausführungsform dargestellte Trägerelement 113 kann bspw. als Tiefziehteil hergestellt sein oder durch Umformungen geformt sein. Optional weist das Trägerelement 113 an einem äußeren Ende der zweiten Abwinklung 113c einen Fortsatz 114 auf, der in eine entsprechende Ausnehmung des Dichtrings 112 eingreift und somit den Dichtring 112 an seiner Position fixiert. Der Fortsatz 114 kann bspw. durch eine Dopplung des dünnwandigen Profils, wie dargestellt, bereitgestellt werden. Selbstverständlich sind ebenso einfache Umformungen oder andersartige Fortsätze möglich. Die Dopplung wird durch Umformen erzielt, nachdem zwei einteilig miteinander verbundene ringförmige Wandabschnitte 114a und 114b konzentrisch zueinander und aneinanderliegend geformt sind. Durch die dadurch entstandene verdickte und verrundete Kante 114c am freien Ende des ringförmigen Fortsatzes 114 wird eine eventuelle Beschädigung der Dichtung 112 bei der Verwendung eines Profils aus dünnem Blech verhindert.
Die voranstehend beschriebenen Trägerelemente der verschiedenen Ausführungsformen können beispielsweise als Tiefziehteil, materialabhebend oder gestanzt hergestellt werden. Ebenso ist es möglich, die Trägerelemente beispielsweise als Draht auf die gewünschte Länge zuzuschneiden und zu einem Ring aufzurollen bzw. zu biegen. Anschließend werden die Enden miteinander verschweißt, so dass ein umlaufender Ring bereitgestellt wird. Eine gewünschte Querschnittsform kann entweder bereits im ungebogenen Zustand bereitgestellt werden, oder im Nachhinein an der ringförmigen Scheibe erzeugt werden.
Allen voranstehenden Ausführungsformen ist gemein, dass der Dichtring als loses Bauteil eingesetzt und fixiert werden kann, ohne eine stoffschlüssige Verbindung vorzusehen.

10: Druckkolbenanordnung gemäß dem Stand der Technik
11: Druckkolben
12: Dichtring
20: Druckkolbenanordnung
21: Druckkolben
22: Dichtring
23: Trägerelement
23a: erster Schenkel
23b: zweiter Schenkel
24: zylindrischer Abschnitt
25: Ausnehmung
26: radialer Abschnitt
30: Druckkolbenanordnung
31: Druckkolben
32: Dichtring
33: Trägerelement
33a: erster Schenkel
34: zylindrischer Abschnitt
35: Ausnehmung
36: Fortsatz
40: Druckkolbenanordnung
41: Druckkolben
42: Dichtring
43: Trägerelement
43a: erster Schenkel
43c: Befestigungsabschnitt
44: Verbindungsmittel
50: Druckkolbenanordnung
51: Druckkolben
52: Dichtring
53: Trägerelement
53b: zweiter Schenkel
54: zylindrischer Abschnitt
55: Ausnehmung
56: Fortsatz
60: Druckkolbenanordnung
61: Druckkolben
62: Dichtring
63: Trägerelement
65: Ausnehmung
66: Steg
67: Fenster
70: Druckkolbenanordnung
71: Druckkolben
72: Dichtring
73: Trägerelement
73a: erster Schenkel
73b: zweiter Schenkel
74: zylindrischer Abschnitt
80: Druckkolbenanordnung
81: Druckkolben
82: Dichtring
83: Trägerelement
84: zylindrischer Abschnitt
86: radialer Abschnitt
87: Ziehstufe
90: Druckkolbenanordnung
91: Druckkolben
92: Dichtring
93: Trägerelement
97: Ziehstufe
100: Druckkolbenanordnung
101: Druckkolben
102: Dichtring
103: Trägerelement
107: Ziehstufe
110: Druckkolbenanordnung
111: Druckkolben
112: Dichtring
113: Trägerelement
113a: Mittelabschnitt
113b: erste Abwinklung
113c: zweite Abwinklung
114: Fortsatz
114a: ringförmiger Wandabschnitt
114b: ringförmiger Wandabschnitt
114c: verrundete Kante

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1726844 A1 [0002]
- DE 19742644 C2 [0006]

Claims

Druckkolbenanordnung für ein Getriebe mit einem Druckkolben (21), mindestens einem Dichtring (22) und mindestens einem Trägerelement (23) zur Halterung des Dichtrings (22) an dem Druckkolben (21), dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (22) als loses Bauteil ausgebildet.
Druckkolbenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) den Dichtring (22) mindestens in einer axialen Richtung stützt.
Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (22) auf dem Trägerelement (23) mindestens abschnittsweise formschlüssig verbunden ist.
Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) an dem Druckkolben (21) fixiert ist.
Druckkolbenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) zur Fixierung an dem Druckkolben (21) einschnappend in mindestens eine Aussparung (25) des Druckkolbens (21) eingreift.
Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) zur Fixierung an dem Druckkolben (21) radial mit dem Druckkolben (23) verstemmt ist.
Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) mittels Verbindungsmitteln (44) an dem Druckkolben (21) fixiert ist.
Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) zur Fixierung an dem Druckkolben (21) mindestens partiell axial verstemmt ist.
Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) mindestens teilweise als Schiene zur mindestens partiellen Aufnahme des Dichtrings (22) ausgebildet ist.
Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) als Scheibe ausgebildet ist.
Druckkolbenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das als Scheibe ausgebildete Trägerelement (23) gerollt und geschweißt ist.
Druckkolbenanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (23) den Dichtring (22) mindestens in einer radialen Richtung stützt.
Trägerelement zur Halterung eines Dichtrings (112) an einem Druckkolben (111), wobei das Trägerelement (113) in axialer Richtung des Trägerelements (113) auf den Druckkolben (111) aufschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (113) mindestens eine erste Abwinklung (113b) zur Beaufschlagung des Druckkolbens (111) in der axialen Richtung umfasst.
Trägerelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (113) einen im wesentlichen Z-förmigen Querschnitt aufweist, wobei der Z-förmige Querschnitt von einem sich in axialer Richtung des Trägerelements (113) erstreckenden Mittelabschnitt (113a) sowie der ersten Abwinklung (113b) und einer zweiten Abwinklung (113c) gebildet wird, wobei die beiden Abwinklun gen (113b, 113c) an entgegengesetzten Enden des Mittelabschnitts (113a) angeordnet sind und sich in entgegengesetzter radialer Richtung erstrecken.
Druckkolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (113) nach einem der Ansprüche 13 oder 14 ausgebildet ist.