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Die Erfindung betrifft einen Geberzylinder, auch Concentric Master Cylinder, kurz CMC, genannt, für eine hydraulische Strecke in einem Kraftfahrzeug, wie etwa an einer Kupplung oder an einer Bremse. Der Geberzylinder weist ein Gehäuse auf, in dem ein Kolben beweglich gelagert ist und das über wenigstens eine kolbenfeste Dichtung, etwa eine Primärdichtung oder eine Sekundärdichtung, zur Umgebung abgedichtet ist. Der Kolben definiert hierbei während des Zusammenwirkens mit der wenigstens einen Dichtung und dem Gehäuse einen Druckraum.
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Gattungsgemäße Geberzylinder sind aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart das Europäische Patent
EP 2 053 252 B1 eine Hydraulikanordnung zum Ansteuern zumindest einer Komponente eine Fahrzeugs mit einem Geberzylinder, der einen in seinem Gehäuse gebildeten Druckraum umfasst, in dem ein verschiebbarer Kolben bewegbar ist. Zur Begrenzung der Auszugbewegung des Kolbens ist in jenem Dokument zumindest ein Anschlag vorgesehen, der mit einem kolbenseitigen Anschlag zusammen wirkt.
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Ein weiterer Geberzylinder ist in der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2015 201 311 A1 offenbart. Hieraus ist ein Geberzylinder für ein hydraulisches System, insbesondere für ein hydraulisches Kupplungssystem oder für ein hydraulisches Bremssystem, bekannt. Jener Geberzylinder weist einen zumindest teilweise durch eine Führungshülse zum beweglichen Führen eines Kolbens begrenzten Zylinder auf, in dem der Kolben axial verlagerbar geführt ist. Jener Kolben ist durch wenigstens eine Dichtung gegen die Führungshülse abgedichtet, wobei die Dichtung an dem Kolben selbst fixiert sein kann und weiterhin an der Führungshülse dichtend anliegt. In jener Anmeldung liegt der Fokus auf der Materialwahl, genauer darauf, dass die Dichtung zumindest in dem an der Führungshülse anliegenden Bereich aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk geformt ist, und dass die Führungshülse zumindest in dem die Dichtung abstützenden Bereich aus einem duroplastischen Material geformt ist.
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Nachteilig an jenem Stand der Technik ist, dass die eingesetzten Dichtungen des Geberzylinders nur unter hohem Aufwand und hoher Vorsicht unbeschädigt montierbar sind.
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So ist beispielsweise die Sekundärdichtung mit einem Halbschalenwerkzeug montiert, um einer Beschädigung einer Dichtfläche in der Montage vorzubeugen. Dies erhöht die Komplexität in der Zusammensetzung des Geberzylinders. Das Halbschalenwerkzeug, etwa als Stahlteil ausgeführt, dient demnach dazu, die Dichtfläche oder auch Dichtlippe der Sekundärdichtung während der Montage nach innen zu drücken, damit diese nicht umklappt.
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beheben und insbesondere eine Vorrichtung zu offenbaren, deren Montage ohne ein zusätzliches Montagewerkzeug unter Beibehaltung der Unversehrtheit der Dichtfläche realisierbar ist.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an dem druckraumfernen Ende des Gehäuses eine innenliegende, umlaufende Einführfase ausgebildet ist. Diese eignet sich, um die Funktion des Halbschalenwerkzeugs integral durch den Geberzylinder auszubilden. Um weiterhin den benötigten Bauraum gering zu halten, ermöglicht jene Einführfase den Einsatz einer Scheibe, die als Anschlag für beispielsweise eine Kolbenstange dient.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche und werden nachfolgend näher erläutert.
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So ist es von Vorteil, wenn eine den Kolben kontaktierende Stange, also die Kolbenstange, durch eine Öffnung an dem druckraumfernen Ende des Gehäuses ragt und von einem Anschlag, der quer zur Axialrichtung des Gehäuses bzw. zur Bewegungsrichtung des Kolbens verläuft, an einer Axialbewegung vom Druckraum weg gehindert ist und/oder in der Axialbewegung begrenzt ist. Auf diese Weise ist der Kolbenstange, deren Axialbewegung eine Hydraulikmittelverschiebung bewirkt, ein definierter Anschlag gesetzt, was deren Bewegung wegbegrenzt durchführen lässt.
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Ein weiterer Vorteil entsteht, wenn eine Verschlussscheibe auf der Außenseite des Gehäuses befestigt ist. Diese Verschlussscheibe ist in ihrer Geometrie flexibel an das Gehäuse anpassbar. Jene Anpassung erfolgt vorzugsweise unter Ausnutzung der Elastizität des Gehäuses.
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Insbesondere wenn die Verschlussscheibe einen Befestigungsbereich besitzt, der vorzugsweise in Axialrichtung ausgerichtet ist, wobei der Befestigungsbereich form- und/oder kraftschlüssig durch einen Gehäuseabschnitt gehalten ist, lässt sich die Arretierung der Verschlussscheibe effizient realisieren. Die Verschlussscheibe ist vorzugsweise an einer Stelle des Gehäuses zentriert, wodurch eine Lagedefinition stattfindet.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind der Gehäuseabschnitt und der Befestigungsabschnitt über eine Haken-, Clips-, Federabschnitt- oder Doppelhakenform verbunden. Somit lässt sich die vorstehend angesprochene Zentrierung anhand eines Formschlusses realisieren. Vorteilhaft hieran ist auch, dass der Gehäuseabschnitt je nach dem gewählten Anwendungsbereich flexibel ausgestaltbar ist.
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Ein Vorteil resultiert auch daraus, wenn die Öffnung des Gehäuses eine Abstütznut zum Abstützen eines dort eingreifenden Randstücks der Verschlussscheibe besitzt. Jene Nut ermöglicht somit eine Arretierung der Verschlussscheibe unter bauraumsparenden Bedingungen.
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Wenn die Einführfase eine gleichmäßige, wie etwa lineare, Steigung besitzt, sind die eine schonende Sekundärdichtungsmontage sowie der Entfall des Halbschalenwerkzeugs realisierbar. Eine gleichmäßige Steigung weist zusätzlich vor allem wirtschaftliche Vorteile auf.
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Falls zwischen einem druckraumbenachbarten in Querrichtung verbreiterten Ende des Befestigungsbereichs der Verschlussscheibe und dem den Befestigungsbereich haltenden Gehäuseabschnitt ein Abstandshalter / ein Anschlagselement, beispielsweise aus dem Gehäusematerial, vorhanden ist, ist eine zusätzliche Bauraumeinsparung realisierbar.
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Auch wenn die Verschlussscheibe aus Kunststoff gebildet ist, etwa aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, kurz EPDM, lassen sich Vorteile erzielen. Vor allem erhöht sich dadurch die Lebensdauer und eine Geräuschemission nimmt ab.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Geberzylinder als hydraulischer Kupplungsgeberzylinder, also als Concentric Master Cylinder (CMC), ausgebildet, was den Einsatz der Erfindung in einem Kupplungsstrang zulässt. Auf diese Weise ist bei gleichbleibend zuverlässiger Kupplungsbetätigung eine Vereinfachung der Montage erreicht worden.
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In anderen Worten kann gesagt werden, dass die vorliegende Erfindung ihren Einsatz vorzugsweise in hydraulischen Geberzylindern (CMC) mit bewegten Dichtungen findet. Die aus dem Stand der Technik bekannten Stahlhalteklammern sind mittels der Erfindung zu ersetzen. Zusätzlich wird die die Montage der Sekundärdichtung vereinfacht.
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Im Stand der Technik werden die hydraulischen Geberzylinder während des Zusammenbaus mit der vorzugsweise seitlich eingeschobenen Stahlhalteklammer verschlossen. Diese bildet sodann einen axialen Anschlag für die Baueinheit aus Klobenstange und Kolben. Der Stahlhalteklammer liegen somit die Aufgaben zugrunde, einen axialen Anschlag als Referenz für ein Spiel zu bilden, die Kolbenstange zu arretieren und eine Kolbenstangenausreißkraft zu gewährleisten.
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Mittels der beanspruchten Merkmalskombination ist die Montage der Dichtungen, vornehmlich einer Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk-45-Sekundärdichtung, in ihrem Aufbau vereinfacht und in ihrer Funktionsweise verbessert.
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So ist es erfindungsgemäß möglich, auf den Einsatz der Halbschalenwerkzeuge in der Fertigung zu verzichten, da deren Geometrie und somit deren Funktion in das Gehäuse des Geberzylinders integriert wird. Das Halbschalenwerkzeug ist hierbei ein zweiteiliges Werkzeug, dessen Formhälften zusammengesetzt eine kreisförmige Kontur ergeben, durch die die Sekundärdichtung bei der Montage in das Gehäuse elastisch vorgespannt wird und sich somit beschädigungsfrei einbauen lässt.
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Erfindungsgemäß wird zur Arretierung der axialen Verschlussscheibe die Materialelastizität des Gehäuses genutzt. Die Verschlussscheibe erfährt hierbei auf der einen Seite eine Scherkraftbelastung und auf der anderen Seite eine Zugkraftbelastung. Arretiert wird die Verschlussscheibe, die vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist, dabei vorzugsweise durch eine seitliche Schnappverbindung.
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Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind verschiedenste Vorteile realisierbar. Explizit angeführt seien an dieser Stelle die Punkte, dass ein Stahlteil, nämlich die Halteklammer, erfindungsgemäß durch ein Kunststoffteil ersetzt wird, woraus eine Kosten- sowie eine Gewichtseinsparung resultiert. Zusätzlich ist eine Reduzierung der Montagezeit innerhalb der Fertigung erreicht, da das Halbschalenwerkzeug in das Produkt selbst integriert ist und nicht mehr auf jeden einzelnen hydraulischen Geberzylinder zu positionieren ist. Daraus, dass das Stahlbauteil ersetzt worden ist folgt weiterhin, dass keine Spanbildung mehr auftritt.
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Zusammenfassend gilt, dass, um eine Beschädigung der Sekundärdichtung während der Montage zu vermeiden, derzeit Halbschalen-Werkzeuge verwendet werden, welche die Dichtlippe der Sekundärdichtung während der Montage nach innen drücken, damit diese nicht umklappt.
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Erfindungsgemäß wird diese Funktion in das Geberzylindergehäuse in Form einer Fase integriert, um eine Vereinfachung der Montage zu ermöglichen. Da aufgrund der Fase weniger Bauraum für die Fixierung der Halteklammer zur Verfügung steht, wird als Anschlag für die Kolbenstange eine Verschlussscheibe vorgesehen, welche auf der Außenseite des Gehäuses über eine Schnappverbindung befestigt wird.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen Geberzylinder mit einem Gehäuse und einem Kolben in einer Längsschnittzeichnung;
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2 einen vergrößerten Abschnitt II aus 1, in dem eine Einführfase erkennbar ist;
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3 den Geberzylinder in einer perspektivischen Ansicht, mit einer Kunststoffklammer; und
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4 einen Abschnitt IV aus 3, in dem die Kunststoffklammer vergrößert dargestellt ist.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Geberzylinder 1, der in einer hydraulischen Strecke eines Kraftfahrzeugs eingesetzt ist. Ein Gehäuse 2 beherbergt einen darin axial beweglichen Kolben 3. Eine kolbenfeste Dichtung 4 dichtet den von einem Hydraulikmittel gefüllten Druckraum 5 zur Umgebung ab.
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An einem druckraumfernen Ende 6 des Gehäuses 2 ist erfindungsgemäß eine innenliegende, umlaufende Einführfase 7 ausgebildet ist, die eine schonende Montage der Dichtung 4 ermöglicht.
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Eine Kolbenstange 8 ermöglicht eine Fluidverschiebung aus dem Druckraum 5. Um bei der Bewegung der Kolbenstange 8 einen Schmutzeintrag zu verhindern, ist zusätzlich ein Balg 9 angeordnet.
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Der Bereich der Einführfase 7 ist in 2 näher dargestellt. Die Einführfase 7 weist eine lineare Steigung auf. Die Kolbenstange 8 ist mit dem Kolben 3 gekoppelt und über einen Anschlag 10 in Axialrichtung arretiert. Der Anschlag 10 wird von einer Verschlussscheibe 11 ausgebildet, die erfindungsgemäß auf das Gehäuse 2 gesetzt wird. Hierfür ist von der Verschlussscheibe 11 ein Befestigungsbereich 12 ausgebildet, der entsprechend in einen Gehäuseabschnitt 13 greift, um eine starre Verbindung der beiden Komponenten zu ermöglichen. Der Gehäuseabschnitt 13 ist an dem druckraumfernen Ende 6 ausgestaltet. Im Gegensatz zur Einführfase 7 ist er an der Außenseite 14 angebracht.
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3 zeigt den Geberzylinder 1 in einer perspektivischen Ansicht. Ein Halbschalenwerkzeug ist in das Gehäuse 2 integriert und ersetzt somit eine Stahlhalteklammer durch eine Kunststoffklammer 15.
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4 stellt eine vergrößerte Ansicht dar, in der die Kunststoffklammer besser ersichtlich ist. Sie steht mit der Verschlussscheibe 11 derart in Eingriff, dass der axiale Anschlag 10 realisiert werden kann. Auf diese Weise ist der axiale Betätigungsweg der Kolbenstange 8 definiert. Die Verschlussscheibe 11 ist geschlitzt ausgestaltet, was deren Montage vereinfacht. So ist sie über die Kolbenstange 8 aufschiebbar. Mittels einer Hakenkonstruktion 16 ist weiterhin eine starre Verbindung zwischen der Verschlussscheibe 11 und dem Gehäuseabschnitt 13 realisiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Geberzylinder
- 2
- Gehäuse
- 3
- Kolben
- 4
- Dichtung
- 5
- Druckraum
- 6
- Druckraumfernes Ende
- 7
- Einführfase
- 8
- Kolbenstange
- 9
- Balg
- 10
- Anschlag
- 11
- Verschlussscheibe
- 12
- Befestigungsbereich
- 13
- Gehäuseabschnitt
- 14
- Außenseite
- 15
- Kunststoffklammer
- 16
- Hakenkonstruktion
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2053252 B1 [0002]
- DE 102015201311 A1 [0003]
