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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betätigung einer Kupplung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 8.
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Bei
Fahrzeugen mit Schaltgetrieben erfolgt die Kraftübertragung vom Motor zum Getriebe
beispielsweise über
eine schaltbare Reibungskupplung. Diese Reibungskupplung ermöglicht es,
den Kraftschluss während
eines Gangwechsels zu unterbrechen. Bei Reibungskupplungen werden
in der Regel zwei Scheiben zusammengedrückt, um über den Reibkontakt ein Drehmoment übertragen
zu können. Die
Steuerung des Drehmoments erfolgt zum Beispiel über die Anpresskraft auf die
Kupplungsscheiben. Die Betätigung
der Kupplung kann mechanisch, hydraulisch oder elektrohydraulisch
erfolgen. Weiterhin sind auch automatisierte Schaltgetriebe bekannt, welche
zum Beispiel elektrohydraulisch betätigt werden.
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Derartige
Kupplungen werden zum Beispiel mit hydraulischen Geber- und Nehmerzylindern
ein- und ausgerückt.
Bei herkömmlichen
Schaltgetrieben sind die Kupplungen so ausgeführt, dass diese geschlossen
sind, wenn keine hydraulische Kraft über den Geber- und Nehmerzylinder
auf die Kupplung übertragen
wird. Im Unterschied dazu sind zum Beispiel Doppelkupplungen von
Doppelkupplungsgetrieben üblicherweise
geöffnet,
wodurch die Kupplung zur Betätigung
eingerückt
werden muss.
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Bei
den derzeit eingesetzten Kupplungen wird der Hydraulikdruck, der
zum Ein- bzw. Ausrücken
der Kupplung erforderlich ist, entweder durch eine Pumpe oder durch
einen Speicher bereitgestellt.
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Derart
hydraulisch betätigte
Kupplungen werden zum Beispiel bei mechanischen Schaltgetrieben,
automatisierten Schaltgetrieben, Doppelkupplungsgetrieben und artverwandten
Konzepten mit Reibungskupplung, zum Beispiel Automatikgetrieben mit
automatisierter Kupplung, eingesetzt.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Eine
erfindungsgemäß ausgebildete
Vorrichtung zum Betätigen
einer Kupplung für
ein Getriebe zur Übertragung
eines Drehmomentes von mindestens einer Antriebswelle an mindestens
eine Abtriebswelle umfasst einen hydraulisch angesteuerten Kolben,
der auf ein Kupplungsfederelement wirkt, sowie eine Pumpe, die mit
dem Kolben hydraulisch verbunden ist. Weiterhin ist ein Speicher
vorgesehen, der mit Hydraulikfluid befüllt ist, wobei der Speicher mit
dem Kolben und der Pumpe derart hydraulisch verbunden ist, dass
eine Betätigung
des Kolbens entweder mittels der Pumpe oder mittels des Speichers erfolgt.
Bevorzugt als Kolben ist ein Ringkolben.
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Vorteil
der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung
ist, dass die Betätigung
der hydraulisch betätigten
Kupplung in zwei Phasen geteilt werden kann. In der ersten Phase
wird die Kupplung von einer ersten Position in eine zweite Position
bewegt und in der zweiten Phase wird eine ausreichend große Kraft
ausgeübt,
um die Kupplung in der zweiten Position für die Momentenübertragung
anzupressen. Erfindungsgemäß wird die
erste Phase, d.h. das Bewegen der Kupplung von der ersten in die
zweite Position in einer erster Ausführungsform mittels der Pumpe
und das Anpressen der Kupplung mittels unter Druck stehendem Hydraulikfluid,
das vom Speicher zur Verfügung
gestellt wird, durchgeführt.
Alternativ wird in einer zweiten Ausführungsform die Kraft, die benötigt wird,
um die Kupplung von der ersten in die zweite Position zu bewegen,
durch das unter Druck stehende Hydraulikfluid, das vom Speicher
zur Verfügung
gestellt wird, durchgeführt,
während
die erforderliche Kraft, um die Kupplung anzupressen durch die Pumpe
bereitgestellt wird. Hierdurch kann die Funktion der Kupplung verbessert
werden, während
gleichzeitig der Energieverbrauch gegenüber Kupplungssystemen, wie
sie aus dem Stand der Technik bekannt sind und bei denen beide Phasen mit
einem Element ausgeführt
werden, verringert wird.
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In
einer Ausführungsform
ist die Pumpe eine Kolbenpumpe. Vorzugsweise wird bei Verwendung der
Kolbenpumpe die Bewegung der Kupplung von der ersten in die zweite
Position mittels der Kolbenpumpe durchgeführt. Die erforderliche Kraft
wird durch Druckerhöhung
des Hydraulikfluides bereitgestellt. Hierzu wird der Kolben der
Kolbenpumpe bewegt. Der Energieverbrauch, der benötigt wird,
um die Kupplung zu bewegen, ist dabei sehr gering. Der erforderliche
Anpressdruck auf die Kupplung wird dann über den Speicher bereitgestellt.
Durch das vorherige Anlegen der Kupplung über den Kolben kann der Speicher
klein ausgelegt werden, da kein großes Flüssigkeitsvolumen benötigt wird,
um die Kupplung zu bewegen.
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Die
Rückstellung
der Kupplung in die Ursprungsposition erfolgt üblicherweise mithilfe eines Kupplungsfederelementes,
welches entgegen der vom Kolben ausgeübten Kraft wirkt.
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Zur
Rückstellung
der Kupplung wird der Druck, der auf den Kolben wirkt, abgesenkt,
wodurch die Kraft des Kupplungsfederelements ausreicht, um die Kupplung
zurückzustellen.
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Um
die Kupplung schnell in die Ursprungssituation zu bewegen, wird
vorzugsweise eine Verbindung in einen Sumpf geöffnet. Über diese Verbindung fließt das Hydraulikfluid
in den Sumpf ab. Der Druck, der auf den Kolben wirkt, nimmt ab und
die Kupplung bewegt sich von der zweiten in die erste Position zurück. Um das
in den Sumpf abgelassene Hydraulikfluid wieder dem Speicher zur
Verfügung stellen
zu können,
ist der Speicher vorzugsweise so mit der Pumpe verbunden, dass der
Speicher über die
Pumpe befüllbar
ist. In einer Ausführungsform
ist die Verbindung des Speichers mit der Pumpe so ausgebildet, dass
der Speicher in beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens der Kolbenpumpe
befüllbar ist.
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Vorzugsweise
ist auch die Pumpe mit dem Sumpf, in dem das Hydraulikfuid enthalten
ist, hydraulisch verbunden, um die Pumpenräume der Pumpe wieder zu befüllen, wenn
das Hydraulikfluid in den Sumpf geleitet wurde.
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Bei
Verwendung einer Kolbenpumpe umfasst diese vorzugsweise mindestens
zwei Pumpenräume,
die von einem Pumpenkolben begrenzt werden. Die Pumpenräume sind
in einer Ausführungsform
beide mit dem Sumpf, in dem das Hydraulikfluid enthalten ist, hydraulisch
verbunden. Durch Bewegung des Pumpenkolbens wird ein Pumpenraum
verkleinert, während
der andere Pumpenraum vergrößert wird.
In dem sich verkleinernden Pumpenraum steigt der Druck an, während der
Druck im sich vergrößernden
Pumpenraum verringert wird. Vorzugsweise ist dabei die Verbindung
so freigegeben, dass das Hydraulikfluid aus dem Sumpf in den sich
vergrößernden
Pumpenraum strömt.
Dieses Fluid kann bei einer Bewegung des Pumpenkolbens in die andere Richtung,
bei der sich dieser Pumpenraum verkleinert, über eine Verbindungsleitung
in den Speicher geführt
werden und so den Speicher auffüllen.
Vorzugsweise ist dabei der zweite Pumpenraum mit dem Kolben des
Kupplungszylinders verbunden, so dass durch die Bewegung des Pumpenkolbens
der erste Pumpenraum vergrößert wird
und dadurch der Druck des Hydraulikfluides, der auf den Kolben wirkt,
abnimmt, so dass die Kupplung wieder aus der zweiten in die erste
Position durch Unterstützung
des Kupplungsfederelementes bewegt wird.
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Neben
der Verwendung für
Kupplungen mit nur einem Kolben, der auf das Kupplungsfederelement
wirkt, ist es auch möglich,
die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Betätigen
einer Kupplung für Doppelkupplungen
einzusetzen. Bei Verwendung für Doppelkupplungen
sind diese vorzugsweise so hydraulisch miteinander verbunden, dass
beim Betätigen
der Doppelkupplung eine erste Kupplung der Doppelkupplung schließt und eine
zweite Kupplung gleichzeitig öffnet,
wobei die erste Kupplung mit der zweiten Kupplung in hydraulischer
Verbindung steht und zur Unterstützung
der Bewegung der beiden Kupplungen Hydraulikfluid von der einen
Kupplung zur anderen Kupplung strömt und diese dadurch mit Druck
beaufschlagt. Um die Kupplung in der zweiten Position anzupressen
und dabei eine ausreichend große
Kraft auf die Kupplung auszuüben,
ist es bevorzugt, dass jeweils eine der beiden Kupplungen mit unter
Druck stehendem Hydraulikfluid aus dem Speicher oder von der Pumpe
beaufschlagt werden kann.
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Vorteil
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Betätigen
einer Kupplung ist der im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik
bekannten Kupplungssystemen niedrigere Energieverbrauch. Auch wird
eine geringere Leistung benötigt,
um den Speicher wieder aufzufüllen,
da die Bewegung der Pumpe, die zum Auffüllen des Speichers erforderlich
ist, durch die Bewegung der Kupplung unterstützt wird. Insbesondere für Doppelkupplungsgetriebe
ist das Kraftwaagenprinzip nutzbar.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen
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1 eine
schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten
Ausführungsform,
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2 eine
schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten
Ausführungsform,
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3 eine
schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine Doppelkupplung
in einer ersten Ausführungsform,
und
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4 eine
schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine Doppelkupplung
in einer zweiten Ausführungsform.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In 1 ist
eine erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Vorrichtung zum Betätigen
einer Kupplung dargestellt.
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Eine
Vorrichtung zum Betätigen
einer Kupplung für
ein Getriebe zur Übertragung
eines Drehmomentes von mindestens einer Antriebswelle an mindestens
eine Abtriebswelle umfasst eine Pumpe 1, die mit einem
Antrieb 3 betätigt
wird. Die Pumpe 1 ist in der hier dargestellten Ausführungsform
eine Kolbenpumpe. Diese umfasst einen Pumpenkolben 5, der
einen ersten Pumpenraum 7 und einen zweiten Pumpenraum 9 derart
begrenzt, dass bei einer Bewegung des Pumpenkolbens 5 das
Volumen eines der beiden Pumpenräume 7, 9 verkleinert
wird, während
gleichzeitig das Volumen des anderen Pumpenraumes 7, 9 vergrößert wird.
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Die
Vorrichtung umfasst weiterhin einen Speicher 11, der ein
unter Druck stehendes Hydraulikfluid 13 enthält. Das
Hydraulikfluid 13 ist vorzugsweise ein Hydrauliköl. Über eine
erste Leitung 15 steht der zweite Pumpenraum 9 der
Pumpe 1 mit einem Kolben 17 in hydraulischer Verbindung.
Der Kolben 17 ist in der hier dargstellten Ausführungsform ein
Ringkolben, der auf ein Kupplungselement, welches hier nicht dargestellt
ist, wirkt. Mithilfe des Kolbens 17 wird das Kupplungselement
gegen die Federkraft eines Kolbenfederelementes aus einer ersten
Position in eine zweite Position bewegt und in dieser Position gehalten.
Eine einfache Kupplung, wie sie in 1 dargestellt
ist, ist in der ersten Position, in der die Kupplung durch das Kupplungsfederelement
gehalten wird, vorzugsweise geschlossen. Um die Kupplung zu öffnen, muss
durch den Kolben 17 eine Kraft aufgebracht werden, die
entgegen der Federkraft des Kupplungsfederelementes wirkt. Die erforderliche
Kraft wird hydraulisch an den Kolben 17 übertragen.
Aus der ersten Leitung 15 zweigt eine zweite Leitung 19 ab,
die die erste Leitung 15 mit dem Speicher 11 verbindet.
In der zweiten Leitung 19 ist ein erstes Ventil 21 aufgenommen,
mit dem die zweite Leitung 19 verschließbar ist oder freigegeben werden
kann. Weiterhin zweigt aus der Leitung 15 eine dritte Leitung 23 ab,
die in den ersten Pumpenraum 7 der Pumpe 1 mündet. In
der ersten Leitung 15 ist ein erstes Rückschlagventil 25 und
in der dritten Leitung 23 ein zweites Rückschlagventil 27 aufgenommen.
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Über ein
3-Wege-Ventil 29 ist die erste Leitung 15 mit
einer Rücklaufleitung 31 verbunden,
die in einen Sumpf 33 mündet.
Im Sumpf 33 ist ebenfalls Hydraulikfluid 13 enthalten.
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Eine
erste Zulaufleitung 35, in der ein drittes Rückschlagventil 37 aufgenommen
ist, verbindet den zweiten Pumpenraum 9 der Pumpe 1 mit
dem Sumpf 33. Der erste Pumpenraum 7 ist über eine
zweite Zulaufleitung 39, in der ein viertes Rückschlagventil 41 aufgenommen
ist, ebenfalls mit dem Sumpf 33 verbunden. Zwischen dem
Rückschlagventil 41 und dem
ersten Pumpenraum 7 zweigt aus der zweiten Rücklaufleitung 39 eine
dritte Rücklaufleitung 43 ab, in
der ein zweites Ventil 45 aufgenommen ist.
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Zum
Anlegen der Kupplung wird der Kolben 17 mit Druck beaufschlagt.
Dieser wird mit der Pumpe 1 erzeugt. Bei einer Bewegung
des Pumpenkolbens 5 in Richtung des Antriebes 3 wird
der zweite Pumpenraum 9 vergrößert. Hierdurch sinkt der Druck im
zweiten Pumpenraum 9 ab. Durch den sinkenden Druck im zweiten
Pumpenraum 9 strömt
Hydraulikfluid aus dem Sumpf 33 über die erste Zulaufleitung 35 in
den zweiten Pumpenraum 9. Gleichzeitig wird das Volumen
des ersten Pumpenraumes 7 verkleinert. Hierdurch erhöht sich
der Druck im ersten Pumpenraum 7. Das unter Druck stehende
Hydraulikfluid wird über
die dritte Leitung 23 und die erste Leitung 15 zum
Kolben 17 gefördert.
Damit aus der ersten Leitung 15 kein Hydraulikfluid in
den Sumpf 33 zurück strömt, ist
das 3-Wege-Ventil 29 so geschaltet, dass die Rücklaufleitung 31 verschlossen
ist. Bei einer Bewegung des Pumpenkolbens 5 weg vom Antrieb 3 vergrößert sich
der erste Pumpenraum 7, wodurch der Druck in diesem abfallt.
Es wird Hydraulikfluid aus dem Sumpf 33 über die
zweite Zulaufleitung 39 in den ersten Pumpenraum 7 gefördert. Gleichzeitig verkleinert
sich das Volumen des zweiten Pumpenraumes 9, wodurch der
Druck im zweiten Pumpenraum 9 ansteigt. Das Hydraulikfluid
unter höherem Druck
im zweiten Pumpenraum 9 strömt über die erste Leitung 15 zum
Kolben 17. Auf den Kolben 17 wirkt eine erhöhte Druckkraft,
die dazu führt,
dass die Kupplung schließt.
Bei der Bewegung des Pumpenkolbens 5 wird durch die Rückschlagventile 37 und 41 verhindert,
dass bei einer Druckerhöhung
im ersten Pumpenraum 7 bzw. zweiten Pumpenraum 9 Hydraulikfluid über die
Zulaufleitung 37 bzw. 39 zurück in den Sumpf 33 strömt. Durch
die Rückschlagventile 25 und 27 wird
verhindert, dass Hydraulikfluid vom Pumpenraum 7, 9,
der sich verkleinert, in den Pumpenraum 7, 9,
der sich vergrößert, strömt, da hierdurch
kein Druckaufbau am Kolben 17 erfolgen würde und
somit die Kupplung nicht angelegt würde.
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Um
den Anpressdruck der Kupplung zu regeln wird das erste Ventil 21 geöffnet und
das 3-Wege-Ventil 29 so geschaltet, dass die Rücklaufleitung 31 in
den Sumpf 33 verschlossen ist. Durch diese Schaltung kann
Hydraulikfluid aus dem Speicher 11 zum Kolben 17 strömen. Der
Druck, mit dem das Hydraulikfluid aus dem Speicher 11 strömt, wird über das
erste Ventil 21 gesteuert. Um den Anpressdruck regeln zu
können,
ist es dabei erforderlich, dass der Druck des Hydraulikfluids 13 im
Speicher 11 höher
ist als der Druck des Hydraulikfluids, mit dem der Kolben 17 beaufschlagt
wird, um die Kupplung anzulegen.
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Zum Öffnen der
Kupplung wird das 3-Wege-Ventil 29 so geschaltet, dass
die Rücklaufleitung 31 geöffnet wird
und die Verbindung vom Kolben 17 in die erste Leitung 15 verschlossen
ist. Auf diese Weise kann das Hydraulikfluid vom Kolben 17 über die
Rücklaufleitung 31 in
den Sumpf 33 abfließen.
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Das
Füllen
des Speichers 11 mit Hydraulikfluid 13 erfolgt
mit der Pumpe 1 analog zum Anlegen des Kolbens 17.
Allerdings wird hierbei das erste Ventil 21 geöffnet und
die Verbindung aus der ersten Leitung 15 zum Kolben 17 und über die
Rücklaufleitung 31 in
den Sumpf 33 über
das 3-Wege-Ventil 29 verschlossen. Somit wird bei einer
Bewegung des Pumpenkolbens 5 in Richtung des Antriebes 3 das Volumen
des ersten Pumpenraumes 7 verkleinert. Hierdurch steigt
der Druck im ersten Pumpenraum 7 an. Das Hydraulikfluid
wird über
die dritte Leitung 23, die erste Leitung 15 und
die zweite Leitung 19 in den Speicher 11 befördert. Gleichzeitig
wird durch die Volumenvergrößerung des
zweiten Pumpenraumes 9 Hydraulikfluid über die erste Zulaufleitung 35 aus dem
Sumpf 33 in den zweiten Pumpenraum 9 gefördert. Bei
einer Bewegung des Pumpenkolbens 5 weg vom Antrieb 3 wird
das Volumen des zweiten Pumpenraumes 9 verkleinert. Der
Druck im zweiten Pumpenraum 9 steigt an. Das Hydraulikfluid
wird über
die erste Leitung 15 und die zweite Leitung 19 in
den Speicher 11 transportiert. Gleichzeitig wird durch
die Volumenzunahme des ersten Pumpenraumes 7 und dem damit
verbundenen Druckabfall im ersten Pumpenraum 7 Hydraulikfluid 13 aus
dem Sumpf 33 in den ersten Pumpenraum 7 gefördert.
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2 zeigt
eine erfindungsgemäß ausgebildete
Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform.
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Die
in 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich
von der in 1 dargestellten dadurch, dass
der zweite Pumpenraum 9 nicht über die erste Zulaufleitung 35 mit
dem Sumpf 33 verbunden ist. Auch mündet die dritte Leitung 23 nicht
in die erste Leitung 15, sondern in die zweite Leitung 19.
Die zweite Leitung 19 ist über ein zweites 3-Wege-Ventil 51 mit
der ersten Leitung 15 verbunden.
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Wie
auch bei der in 1 dargestellten Ausführungsform
wird auch bei der in 2 dargestellten Ausführungsform
durch Anlegen eines Drucks am Kolben 17 die Kupplung angelegt
bzw. der notwendige Anpressdruck aufgebracht. Zum Anlegen der Kupplung
wird der Pumpenkolben 5 in den zweiten Pumpenraum 9 hineinbewegt.
Das Volumen des zweiten Pumpenraumes 9 nimmt ab, wodurch
der Druck des im zweiten Pumpenraum enthaltenen Hydraulikfluids
ansteigt. Das unter Druck stehende Hydraulikfluid aus dem zweiten
Pumpenraum 9 wird über
die erste Leitung 15 an den Kolben 17 übertragen.
Das erste 3-Wege-Ventil 29 ist dabei so geöffnet, dass
die Rücklaufleitung 31 verschlossen
ist und das zweite 3-Wege-Ventil 51 ist so geschaltet,
dass die zweite Leitung 19 verschlossen ist. Zum Druckausgleich
im ersten Pumpenraum 7 strömt Hydraulikfluid 13 aus
dem Sumpf 33 über
die zweite Zulaufleitung 39 in den ersten Pumpenraum 7.
Um die Kupplung geschlossen zu halten bzw. den erforderlichen Anpressdruck
der Kupplungsscheiben aufzubringen, wird das zweite 3-Wege-Ventil
so geöffnet,
dass der Speicher 1 über
die zweite Leitung 19 und die erste Leitung 15 mit
dem Kolben 17 verbunden ist. Der erforderliche Druck auf
den Kolben 17 wird über
das unter Druck stehende Hydraulikfluid 13 im Speicher 11 ausgeübt. Der
Druck wird dabei über
das zweite 3-Wege-Ventil 51 gesteuert. Um die Kupplung
zu öffnen,
wird erneut die Verbindung vom Kolben 17 in den zweiten
Pumpenraum 9 über
die erste Leitung 15 freigegeben. Die Rücklaufleitung 31 und
die zweite Leitung 19 bleiben verschlossen. Durch Bewegen des
Pumpenkolbens 5 in Richtung des Antriebs 3 wird
das Volumen des zweiten Pumpenraumes 9 vergrößert. Das
Hydraulikfluid strömt
vom Kolben 17 weg in den zweiten Pumpenraum 9.
Der Druck, der vom zweiten Kolben 17 auf die Kupplung ausgeübt wird,
wird reduziert. Gleichzeitig strömt
zum Druckausgleich das Hydraulikfluid aus dem ersten Pumpenraum 7 über die
zweite Rücklaufleitung 43 zurück in den
Sumpf 33. Hierzu ist das zweite Ventil 45 geöffnet. Alternativ
wäre es
jedoch auch möglich,
das zweite Ventil 45 geschlossen zu halten. Das Hydraulikfluid
aus dem ersten Pumpenraum 7 strömt dann über die dritte Leitung 23 in
den Speicher 11 und füllt diesen
wieder auf.
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Um
die Kupplung schnell zu öffnen,
wird vorzugsweise das 3-Wege-Ventil 29 so geschaltet, dass die
Verbindung vom Kolben 17 über die Rücklaufleitung 31 in
den Sumpf geöffnet
ist. Das Hydraulikfluid strömt
dann über
diesen Weg in den Sumpf 33. Der Druck am Kolben 17 wird
abgebaut.
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Um
nach dem Ablassen des Hydraulikfluids in den Sumpf 33 über die
Rücklaufleitung 31 den zweiten
Pumpenraum 9 wieder mit ausreichend Hydraulikfluid zu befüllen, wird
die Verbindung vom Sumpf 33 über die Rücklaufleitung 31 in
die erste Leitung 15 mit dem 3-Wege-Ventil 29 geöffnet, während die
Verbindung zum Kolben 17 verschlossen wird. Durch Bewegung
des Pumpenkolbens 5 in Richtung des Antriebes 3 wird
dann aufgrund der Volumenzunahme und der damit verbundenen Druckabnahme im
zweiten Pumpenraum 9 Hydraulikfluid aus dem Sumpf 33 über die
Rücklaufleitung 31 und
die erste Leitung 15 in den zweiten Pumpenraum 9 gefördert. Da
sich bei der Bewegung des Pumpenkolbens 5 gleichzeitig
das Volumen des erstes Pumpenraumes 7 verkleinert und damit
der Druck im ersten Pumpenraum 7 steigt, ist es möglich, auf
diese Weise über
die dritte Leitung 23 den Speicher 11 mit Hydraulikfluid zu
befüllen.
Alternativ ist es selbstverständlich
auch möglich,
das zweite Ventil 45 zu öffnen und Hydraulikfluid aus
dem ersten Pumpenraum 7 in den Sumpf 33 strömen zu lassen.
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Neben
dem Befüllen
des Speichers 11 über die
dritte Leitung 23 ist es auch möglich, den Speicher 11 aus
dem zweiten Pumpenraum 9 zu befüllen. In diesem Fall wird das
zweite 3-Wege-Ventil 51 so geschaltet, dass die Verbindung
von der ersten Leitung 15 in die zweite Leitung 19 geöffnet ist
und die Verbindung von der ersten Leitung 15 in Richtung des
Kolbens 17 verschlossen ist. Durch Bewegung des Pumpenkolbens 5 weg
vom Antrieb 3 wird das Volumen des zweiten Pumpenraumes 9 verkleinert. Hierdurch
nimmt der Druck des Hydraulikfluids im zweiten Pumpenraum 9 zu.
Das Hydraulikfluid wird aus dem zweiten Pumpenraum 9 über die
erste Leitung 15 und die zweite Leitung 19 in
den Speicher 11 verschoben. Aufgrund der Druckabnahme im
ersten Pumpenraum 7 durch dessen Volumenzunahme wird über die
zweite Zulaufleitung 39 Hydraulikfluid aus dem Sumpf 33 in
den ersten Pumpenraum 7 gefördert.
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Dadurch,
dass in den Ausführungsformen der 1 und 2 jeweils
beide Pumpenräume 7, 9 mit
Hydraulikfluid befüllt
sind, ist es möglich,
den Pumpenkolben 5 mit geringerer Kraft zu bewegen als dies
erforderlich wäre,
wenn sich der Druck in einem Pumpenraum 7, 9 durch
dessen Volumenzunahme verringern würde. Hierdurch kann der notwendige Energieaufwand
zum Bewegen des Pumpenkolbens 5 reduziert werden.
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Durch
das Aufbringen der erforderlichen Kraft auf die Kupplung über den
Speicher 11 wird keine weitere Energie benötigt, um
den erforderlichen Druck auszuüben.
Dies führt
zu einer weiteren Energieeinsparung.
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Alternativ
ist es selbstverständlich
möglich, bei
den in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsformen
die Kupplung mithilfe des unter Druck stehenden Hydraulikfluids 13 aus
dem Speicher 11 anzulegen und die erforderliche Anpresskraft
zur momenten Übertragung
durch die Pumpe 1 bereitzustellen.
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Alternativ
ist es weiterhin möglich,
die Kupplung so auszulegen, dass diese im Normalzustand geschlossen
ist und durch Anlegen des Druckes geöffnet wird. In diesem Fall
unterscheidet sich lediglich die Kupplung dadurch, dass durch das
Kupplungsfederelement die Kupplungsscheiben aneinander gepresst
werden, während
bei der Ausführungsform, bei
der die Kupplung durch Aufbringen eines Druckes auf den Kolben 17 geschlossen
wird, die Kupplung durch das Kupplungsfederelement geöffnet gehalten wird.
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In 3 ist
eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Betätigen
einer Doppelkupplung dargestellt.
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Die
in 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich
von der in 2 dargestellten Ausführungsform
dadurch, dass das 3-Wege-Ventil 29 durch ein 4-Wege-Ventil 61 ersetzt
wurde. Der vierte Weg des 4-Wege-Ventils 61 ist mit einer
vierten Leitung 63 verbunden, über die ein zweiter Kolben 65 mit
Druck beaufschlagt werden kann. Der zweite Kolben 65 ist
vorzugsweise ebenfalls ein Ringkolben. Über den zweiten Kolben 65 wird
die zweite Kupplung der Doppelkupplung betätigt. Bei einer Doppelkupplung
wird üblicherweise
eine Kupplung geöffnet, während die
andere Kupplung geschlossen wird. Erfindungsgemäß wird zum Anlegen einer der
beiden Kupplungen das 4-Wege-Ventil 61 so geschaltet, dass
eine hydraulische Verbindung vom Kolben 17 zum zweiten
Kolben 65 hergestellt wird. Über diese hydraulische Verbindung
kann Hydraulikfluid vom Kolben 17 oder 65 der
sich öffnenden
Kupplung zum anderen Kolben 17, 65 strömen, wodurch
die zweite Kupplung angelegt wird. Um den erforderlichen Anpressdruck
auf die geschlossene Kupplung auszuüben, wird unter Druck stehendes
Hydraulikfluid entweder aus dem zweiten Pumpenraum 9 über die
erste Leitung 15 zu der geschlossenen Kupplung geleitet
oder alternativ aus dem Speicher 11 über das 3-Wege-Ventil 51.
Das Auffüllen
des Speichers 11, des ersten Pumpenraumes 7 oder
des zweiten Pumpenraumes 9 erfolgt wie bei der in 2 dargestellten
Ausführungsform.
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In 4 ist
eine zweite Ausführungsform
einer Vorrichtung zum Betätigen
einer Doppelkupplung dargestellt.
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Die
in 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich
von der in 3 dargestellten Ausführungsform
dadurch, dass anstelle des 4-Wege-Ventils 61 zwei 3-Wege-Ventile 29, 71 verwendet werden.
Die Funktionsweise entspricht jedoch der in 3 dargestellten
mit dem 4-Wege-Ventil 61.
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Zusätzlich zu
den in den 1 bis 4 dargestellten
Ausführungsformen
ist erfindungsgemäß selbstverständlich jede
weitere Ausführungsform
umfasst, bei der das Anlegen der Kupplung durch die Pumpe 1 und
das Halten der geschlossenen Pumpe durch unter Druck stehendes Hydraulikfluid 13 aus dem
Speicher 11 oder das Anlegen der Kupplung durch unter Druck
stehendes Hydraulikfluid 13 aus dem Speicher 11 und
das Halten der Kupplung über die
Pumpe 1 erfolgt.