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Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend zumindest einen hydraulischen Kupplungsaktor zur Betätigung zumindest einer Kupplungseinheit, wobei der Kupplungsaktor mit der Kupplungseinheit mittels einer Steckverbindung/eines Konnektors hydraulisch verbunden ist.
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Aus der
DE 10 2011 102 906 A1 ist beispielsweise ein gattungsgemäßes hydraulisches Kupplungsbetätigungssystem für eine automatisierte Doppelkupplung bekannt. Die Doppelkupplung umfasst zwei Teilkupplungen und ist in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen mindestens einer Antriebsmaschine und einem Getriebe angeordnet. Die beiden sich innerhalb einer Kupplungsglocke befindenden Teilkupplungen werden jeweils über einen hydrostatischen Kupplungsaktor betätigt. Der Kupplungsaktor weist einen Geberzylinder mit einem Geberkolben auf, dessen Bewegung durch die Kupplungsaktorik initiiert wird. Die Kupplungsaktoren sind hierbei außerhalb der Kupplungsglocke angeordnet. Über hydrostatische bzw. hydraulische Druckleitungen sind die Kupplungsaktoren jeweils mit einem einen Nehmerzylinder umfassenden, innerhalb der Kupplungsglocke angeordneten, Kupplungsnehmer hydraulisch bzw. hydrostatisch verbunden. Der Nehmerkolben des Nehmerzylinders betätigt die jeweilige Teilkupplung der Doppelkupplung beispielsweise unter Zwischenschaltung eines Lagers und einer Hebelfeder bzw. einer Tellerfeder. Ein Druckaufbau wird hydraulisch bzw. hydrostatisch vom jeweiligen Geberzylinder des Kupplungsaktors auf den zugeordneten Nehmerzylinder übertragen, wodurch wiederum die jeweilige Teilkupplung betätigt wird.
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Üblicherweise erfolgt eine hydraulische Verbindung des außerhalb der Kupplungsglocke befindlichen Kupplungsaktors mit der den Nehmerzylinder aufweisenden, innerhalb der Kupplungsglocke angeordneten, Kupplungseinheit mittels Verbindungsbauteilen, wie Konnektoren/Steckverbindungen, über die der Druckmittelfluss stattfindet.
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Bei einer Demontage des Kupplungsaktors wird die Verbindung von Kupplungsaktor und Kupplungseinheit getrennt, indem die Steckverbindung/der Konnektor gelöst (geöffnet) wird. Dabei kann es zu einem Auslaufen von an der Verbindungsstelle vorhandener Hydraulikflüssigkeit und somit zu einer Kontaminierung der innerhalb der Kupplungsglocke befindlichen Kupplungsbeläge kommen. Neben einem Verlust von Hydraulikflüssigkeit führt dies zu einer Verschlechterung der Funktionsfähigkeit des Systems. Bei der Montage des Kupplungsaktors besteht ebenso die Gefahr einer Verschmutzung der Hydraulikflüssigkeit in der Druckleitung.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die hydraulische Schnittstelle zwischen dem Kupplungsaktor und der Kupplungseinheit so zu gestalten, dass bei der Montage/Demontage des Kupplungsaktors keine Hydraulikflüssigkeit austritt und somit keine Kontaminierung/Verschmutzung der in der Kupplungsglocke befindlichen Kupplungseinheit stattfindet. Gleichzeitig soll bei montiertem Kupplungsaktor ein bidirektionaler Druckmittelfluss zwischen dem Kupplungsaktor und der Kupplungseinheit gewährleistet sein.
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Bei einem hydraulischen System, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend zumindest einen hydraulischen Kupplungsaktor zur Betätigung zumindest einer Kupplungseinheit, wobei der Kupplungsaktor über eine Steckverbindung/einen Konnektor mit der Kupplungseinheit hydraulisch verbunden ist, ist erfindungsgemäß an der hydraulischen Schnittstelle von Kupplungsaktor und Kupplungseinheit ein in Abhängigkeit von der Größe des anliegenden Druckes einen Durchfluss von Fluid verhinderndes und/oder erlaubendes Ventilelement angeordnet ist.
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In vorteilhafter Weise ist das Ventilelement in die Steckverbindung/den Konnektor oder in einen in Durchflussrichtung eine Öffnung aufweisenden Adapter integriert. Dabei weist das Ventilelement eine Membran auf, in deren quer zu der Durchflussrichtung angeordneten Stirnfläche Schlitze eingebracht sind. Vorzugsweise sind die Schlitze kreuzförmig angeordnet. Die Membran besteht aus einem elastisch verformbaren Kunststoff, beispielsweise aus Silikon.
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Die hütchenförmig ausgebildete Membran ist dabei von einem Trägerbauteil aufgenommen und mit diesem axial in der Öffnung des Adapters positionierbar. Das Trägerbauteil ist vorzugsweise mittels einer Presspassung in der Öffnung des Adapters befestigbar.
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Mittels an ihrem Innendurchmesser angeordneten Rastelementen greift die Membran dabei in eine am Außendurchmesser des Trägerbauteils umlaufenden Nut ein.
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In vorteilhafter Weise besteht das Trägerbauteil aus einem formstabilen Kunststoff.
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Das Ventilelement ist bei einem Druck unterhalb eines definierten Wertes in beiden Durchflussrichtungen geschlossen. Bei einem Druck oberhalb eines definierten Wertes ist das Ventilelement in beiden Durchflussrichtungen geöffnet.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Explosionszeichnung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
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2 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Ventilelementes,
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3 eine schematische Schnittdarstellung eines Verbindungsbauteils mit eingebautem Ventilelement in einer geschlossenen Stellung,
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4 eine schematische Schnittdarstellung eines Verbindungsbauteils mit eingebautem Ventilelement in einer geöffneten Stellung.
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1 zeigt in schematischer Darstellung einen in an sich bekannter Art und Weise ausgebildeten hydraulischen Kupplungsaktor 1, auf dessen Aufbau und Wirkungsweise hier nicht näher eingegangen werden soll, da es nicht erfindungsrelevant ist.
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Erfindungsrelevant ist hingegen die über ein Verbindungsbauteil, wie Steckverbindung/Konnektor, verwirklichte hydraulische Verbindung zu einer nicht dargestellten, aber in Aufbau und Wirkungsweise ebenfalls bekannten Kupplungseinheit zur Betätigung von Einfach- oder Mehrfachkupplungen.
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Unter Kupplungseinheit werden hier beispielsweise zumindest ein in einer Kupplungsglocke angeordneter Nehmerzylinder und zumindest eine von diesem betätigbare Kupplung verstanden. Über die Steckverbindung/den Konnektor ist ein Durchfluss von Druckmittel in beide Durchflussrichtungen realisierbar.
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Gemäß der Erfindung ist an der Verbindungsstelle, vorzugsweise an dem Kupplungsaktor 1, ein in etwa rohrförmig ausgebildeter Adapter 2 vorgesehen, in dessen durchgehender Öffnung 2.1 ein Ventilelement VE befestigbar ist. Das Ventilelement VE umfasst dabei eine vorzugsweise aus einem elastisch verformbaren Kunststoff, beispielsweise aus Silikon, bestehende Membran 3 und ein aus einem formstabilen Kunststoff bestehendes Trägerbauteil 4. Die hütchenförmig ausgebildete Membran 3 ist auf das an seinem Außenumfang in etwa eine komplementäre Ausbildung aufweisende Trägerbauteil 4 aufsetzbar, wobei die Membran 3 mit an ihrem Innendurchmesser ausgebildeten Rastelementen 3.1 – die beispielsweise von einer umlaufenden Wulst gebildet sein können – mit einer umlaufenden Nut 4.1 des Trägerbauteils 4 in Eingriff steht. Die Membran 3 weist eine quer zu der Durchflussrichtung des Hydraulikfluids angeordnete Stirnfläche 3.2 auf, welche mit vorzugsweise kreuzförmig angeordneten Schlitzen 3.3 versehen ist. Unterhalb der Nut 4.1 besitzt das Trägerbauteil 4 an seinem Außendurchmesser eine nicht von der Membran 3 überdeckte Oberfläche 4.2, welche bei einem Einbau des Ventilelementes VE in die Öffnung 2.1 des Adapters 2 eine Presspassung mit dessen Innendurchmesser bildet (in 3 und 4 gezeigt). Das Trägerbauteil 4 weist außerdem eine in Durchflussrichtung des Fluids angeordnete Durchgangsbohrung 4.3 auf, welche an ihrem einen Ende von der geschlitzten Stirnfläche 3.2 der Membran 3 verschlossen ist.
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Neben einer Anbringung des Ventilelementes VE in dem Adapter 2 mittels Presspassung sind natürlich auch andere Befestigungen des Ventilelementes VE in dem Adapter 2 möglich. Auch ist bei entsprechender Ausbildung eine Anordnung des Ventilelementes VE unmittelbar in der Steckverbindung/dem Konnektor denkbar.
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In 2 ist eine perspektivische Darstellung des Ventilelementes VE gezeigt. Die elastisch verformbare Membran 3 ist von dem aus einem formstabilen Kunststoff bestehenden Trägerbauteil 4 aufgenommen. Auf der ebenen Stirnfläche 3.2 der Membran 3 sind die kreuzförmig angeordneten Schlitze 3.3 eingebracht.
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In 3 ist in einer Schnittdarstellung der an dem Kupplungsaktor 1 angebrachte Adapter 2 mit eingebautem Ventilelement VE dargestellt. Das Trägerbauteil 4 liegt mittels einer Presspassung in der Öffnung 2.1 des Adapters 2 an dessen Innendurchmesser an. Die Schlitze 3.3 an der quer zu der Durchflussrichtung angeordneten Stirnfläche 3.2 der Membran 3 sind geschlossen. Somit findet kein Durchfluss von Druckfluid statt. Der Kupplungsaktor 1 steht hier nicht mehr mit der Kupplungseinheit in der Kupplungsglocke hydraulisch in Verbindung.
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Die 4 zeigt wie die 3 in einer Schnittdarstellung den an dem Kupplungsaktor 1 angebrachten Adapter 2 mit eingebautem Ventilelement VE. Allerdings ist das Ventilelement VE hier geöffnet, da die Schlitze 3.3 an der quer zu der Durchflussrichtung angeordneten Stirnfläche 3.2 der Membran 3 geöffnet sind. Der Kupplungsaktor 1 ist mit der Kupplungseinheit hydraulisch verbunden. Über die angedeutete Hydraulikleitung 5 findet ein Druckmittelfluss in bzw. aus Richtung der Kupplungseinheit statt. Der Doppelpfeil zeigt die Durchflussrichtungen an.
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Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Ventilelements VE ist folgende:
Unterschreitet der Druck in dem Kupplungsaktor 1/der Hydraulikleitung 5 einen bestimmten Wert, beispielsweise vor einer geplanten Demontage des Kupplungsaktors 1, so schließen die kreuzförmig auf der Stirnfläche 3.2 der Membran 3 befindlichen Schlitze 3.3. Der Kupplungsaktor 1 kann – zusammen mit dem Adapter 2 – demontiert werden. Ein Auslaufen von Hydraulikflüssigkeit und damit eine Kontaminierung der sich in der Kupplungsglocke befindlichen Kupplungseinheit, insbesondere der Kupplungsbeläge, wird auf Grund des geschlossenen Ventilelementes VE vermieden. Auch eine Verschmutzung der Hydraulikflüssigkeit in der Hydraulikleitung 5 ist ausgeschlossen.
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Nach der Montage des Kupplungsaktors 1 mit dem Adapter 2 an die Kupplungseinheit (mittels Steckverbindung/Konnekor an die Hydraulikleitung 5) öffnen sich die Schlitze 3.3 der Membran 3, sobald wieder ein größerer Hydraulikdruck ansteht. Bei normalem Betrieb des hydraulischen Systems gewährleistet das Ventilelement VE einen Fluidfluss in beide Durchflussrichtungen bei minimalem Druckverlust.
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Obwohl hier das bevorzugte Einsatzgebiet die hydraulische Schnittstelle zwischen dem Kupplungsaktor und der Kupplungseinheit ist, kann das erfindungsgemäße Ventilelement VE problemlos auch an anderen hydraulischen Schnittstellen eingesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsaktor
- 2
- Adapter
- 2.1
- Öffnung
- 3
- Membran
- 3.1
- Rastelement
- 3.2
- Stirnfläche
- 3.3
- Schlitz
- 4
- Trägerbauteil
- 4.1
- Nut
- 4.2
- Oberfläche
- 4.3
- Durchgangsbohrung
- 5
- Hydraulikleitung
- VE
- Ventilelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011102906 A1 [0002]
