DE102017220462A1 - Actuation device with reduced dead space volume - Google Patents

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Matthias Diemer
Semjon Gerasymenko
Fabian Erb
Wolfgang Grosspietsch
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    • F16D25/083Actuators therefor

Abstract

Betätigungseinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse (12), insbesondere einen Arbeitszylinder (16), und einen gegenüber dem Gehäuse (12) beweglichen Arbeitskolben (14), wobei das Gehäuse (12) und der Arbeitskolben (14) einen geschlossenen Arbeitsraum (20) bilden, wobei die Betätigungseinrichtung (10) zudem einen gegenüber dem Gehäuse (12) beweglichen Trennkolben (30) aufweist, der innerhalb des Arbeitsraums (20) angeordnet ist und diesen in einen arbeitskolbenseitigen Druckraum (32) und einen arbeitskolbenfernen Freiraum (34) aufteilt, wobei der Druckraum (32) mit einem Druckmedium befüllbar ist.Actuating device (10) for a motor vehicle, comprising a housing (12), in particular a working cylinder (16), and a working piston (14) movable relative to the housing (12), wherein the housing (12) and the working piston (14) have a closed Working space (20) form, wherein the actuating device (10) also has a relative to the housing (12) movable separating piston (30) which is disposed within the working space (20) and this in a working piston-side pressure chamber (32) and a working piston remote space ( 34), wherein the pressure chamber (32) can be filled with a pressure medium.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to an actuating device for a motor vehicle.
  • Aus dem Stand der Technik sind Betätigungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt, insbesondere pneumatische Betätigungseinrichtungen. Bei solchen pneumatischen Betätigungseinrichtungen wird ein pneumatisches Druckmedium, zumeist Luft, verwendet um einen Arbeitskolben gegenüber einem Gehäuse axial zu bewegen und dadurch eine Reibungskupplung zu betätigen. Da ein pneumatisches Druckmedium gegenüber einem hydraulischen Druckmedium kompressibel ist, ist es von besonderem Vorteil ein etwaiges Totvolumen besonders gering auszubilden. Demgegenüber steht ein Verschleiß der Reibungskupplung, für den an der Betätigungseinrichtung Betätigungsweg und damit auch ein gewisses Totraumvolumen vorgehalten werden muss, um eine ordnungsgemäße Betätigung der Reibungseinrichtung über deren gesamte Lebensdauer bereitzustellen.Actuators for motor vehicles are known from the prior art, in particular pneumatic actuators. In such pneumatic actuators, a pneumatic pressure medium, mostly air, is used to axially move a power piston relative to a housing and thereby actuate a friction clutch. Since a pneumatic pressure medium is compressible compared to a hydraulic pressure medium, it is particularly advantageous to form a dead volume that is particularly small. In contrast, there is a wear of the friction clutch, for the actuation device actuating path and thus also a certain dead space volume must be kept in order to provide a proper operation of the friction device over its entire life.
  • Es ist daher Aufgabe eine Betätigungseinrichtung bereitzustellen, die ein möglichst geringes Totraumvolumen und über die gesamte Lebensdauer der Reibungskupplung ausreichend Betätigungsweg aufweist.It is therefore an object to provide an actuating device which has the smallest possible dead space volume and sufficient actuating travel over the entire service life of the friction clutch.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Betätigungseinrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1. In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der Betätigungseinrichtung ausgeführt.This object is achieved by an actuating device according to independent claim 1. In the dependent claims advantageous embodiments of the actuator are executed.
  • Die Betätigungseinrichtung ist für ein Kraftfahrzeug geeignet, insbesondere für ein Nutzkraftfahrzeug. Günstigerweise ist die Betätigungseinrichtung als pneumatische Betätigungseinrichtung ausgebildet. An der Betätigungseinrichtung sind unter anderem ein Gehäuse sowie ein Arbeitskolben ausgebildet, wobei der Arbeitskolben axial beweglich gegenüber dem Gehäuse ausgeführt ist. Das Gehäuse und der Arbeitskolben umschließen einen Arbeitsraum. Beispielsweise kann das Gehäuse ausschließlich durch einen Arbeitszylinder ausgebildet sein oder durch eine Kombination aus einem Arbeitszylinder und einem Führungsrohr.The actuating device is suitable for a motor vehicle, in particular for a commercial vehicle. Conveniently, the actuator is designed as a pneumatic actuator. Among other things, a housing and a working piston are formed on the actuating device, wherein the working piston is axially movable relative to the housing. The housing and the working piston surround a working space. For example, the housing may be formed exclusively by a working cylinder or by a combination of a working cylinder and a guide tube.
  • Zudem weist die pneumatische Betätigungseinrichtung einen gegenüber dem Gehäuse, vorzugsweise in axialer Richtung, beweglichen Trennkolben auf. Der Trennkolben ist innerhalb des Arbeitsraums angeordnet und teilt den Arbeitsraum in einen arbeitskolbenseitigen Druckraum und einen arbeitskolbenfernen Freiraum auf.In addition, the pneumatic actuator has a relative to the housing, preferably in the axial direction, movable separating piston. The separating piston is disposed within the working space and divides the working space in a working piston-side pressure chamber and a working piston remote clearance.
  • Der Trennkolben ist zudem frei beweglich gegenüber dem Arbeitskolben, insbesondere in axialer Richtung. Der Druckraum ist insbesondere mit einem Druckmedium befüllbar, insbesondere einem pneumatischen Druckmedium, beispielsweise Luft. Die Zufuhr von Druckmedium kann beispielhaft durch eine Öffnung oder ein Lufteinlasselement geschehen. Der Trennkolben trennt den Druckraum vorzugsweise luftdicht von dem Freiraum ab, sodass ein eingebrachtes Druckmedium innerhalb des Druckraums verbleibt.The separating piston is also freely movable relative to the working piston, in particular in the axial direction. The pressure chamber can be filled in particular with a pressure medium, in particular a pneumatic pressure medium, for example air. The supply of pressure medium can be done by way of example through an opening or an air inlet element. The separating piston preferably separates the pressure chamber airtight from the free space, so that an introduced pressure medium remains within the pressure chamber.
  • Durch die freie axiale Beweglichkeit bewegt sich der Trennkolben im Laufe der Lebensdauer mit ansteigendem Verschleiß der Reibungskupplung in axialer Richtung fort. Diese axiale Bewegung des Trennkolbens ist begründet durch ein mitschieben durch den Arbeitskolben. Der Arbeitskolben nimmt in seiner Ruhestellung, also wenn der Druckraum gerade nicht unter Überdruck steht, eine Grundposition ein, aus der sich dieser bei einer Betätigung in axialer Richtung bewegt. Diese Grundposition verschiebt sich mit ansteigendem Verschleiß der Reibungskupplung in axialer Richtung, wobei der Arbeitskolben den Trennkolben unmittelbar oder mittelbar mitschiebt. Dadurch verbleibt das Volumen des Druckraums zwischen Trennkolben und Arbeitskolben über die Lebensdauer der Betätigungseinrichtung unverändert, wohingegen sich der Freiraum immer weiter verkleinert. Hierdurch ist zudem ein besonders kleines Totraumvolumen erzielbar, wodurch ein schnelles und komfortables Betätigen über die gesamte Lebensdauer erreicht wird.Due to the free axial mobility of the separating piston moves in the course of life with increasing wear of the friction clutch in the axial direction. This axial movement of the separating piston is due to a pushing through the working piston. The working piston takes in its rest position, so if the pressure chamber is not under pressure, a basic position from which this moves when actuated in the axial direction. This basic position shifts with increasing wear of the friction clutch in the axial direction, wherein the working piston pushes the separating piston directly or indirectly. As a result, the volume of the pressure chamber between the separating piston and working piston remains unchanged over the service life of the actuating device, whereas the free space continues to shrink. In this way, a particularly small dead space volume can be achieved, whereby a fast and comfortable operation over the entire life is achieved.
  • Der Trennkolben verstemmt sich während eines Betätigungsvorgangs gegenüber dem Gehäuse, sodass sich der Trennkolben in diesem Zeitraum gerade nicht axial verschieben kann. Die Verstemmung wird durch ansteigenden Druck eingeleitet und durch absinkenden Druck wieder freigegeben.The separating piston caulked during an actuating operation relative to the housing, so that the separating piston can not move axially in this period of time. The caulking is initiated by increasing pressure and released by decreasing pressure.
  • Sofern das Gehäuse durch ein Führungsrohr sowie einen Arbeitszylinder ausgebildet sind, sind diese vorzugsweise fest und gegebenenfalls auch luftdicht miteinander verbunden. Das Führungsrohr dient unter der Führung des axial beweglichen Arbeitskolbens, wobei sich der Arbeitskolben an dem Führungsrohr abstützen kann.If the housing are formed by a guide tube and a working cylinder, these are preferably fixed and possibly also airtight connected to each other. The guide tube serves under the guidance of the axially movable working piston, wherein the working piston can be supported on the guide tube.
  • Die Betätigungseinrichtung ist vorzugsweise rotationssymmetrisch, insbesondere als konzentrische Betätigungseinrichtung ausgebildet. Dementsprechend ist auch ein Großteil der Bauteile der Betätigungseinrichtung im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet.The actuating device is preferably rotationally symmetrical, in particular designed as a concentric actuating device. Accordingly, a majority of the components of the actuator is formed substantially rotationally symmetrical.
  • Der Arbeitsraum ist vorteilhafterweise gegenüber der Umgebung abgedichtet, beispielsweise über eine oder mehrere Dichtung zwischen dem Arbeitskolben und dem Gehäuse. Diese Dichtungen sind vorteilhafterweise zwischen Arbeitskolben und Arbeitszylinder sowie zwischen Arbeitskolben und Führungsrohr angeordnet.The working space is advantageously sealed from the environment, for example via one or more seals between the working piston and the housing. These seals are advantageously between the working piston and Working cylinder and arranged between the working piston and guide tube.
  • Mit Vorteil sind auch der Druckraum und der Freiraum gegeneinander abgedichtet, vorzugsweise über eine oder mehrere Dichtungen zwischen dem Trennkolben und dem Gehäuse.Advantageously, the pressure chamber and the free space are sealed against each other, preferably via one or more seals between the separating piston and the housing.
  • Die Betätigungseinrichtung ist ansonsten wie bereits bekannte Betätigungseinrichtungen ausgebildet. Insbesondere weist die Betätigungseinrichtung ein Ausrücklager auf, das vorzugsweise zur Anlage an einer Membranfeder ausgebildet ist. Das Ausrücklager ist mit Vorteil mittelbar oder unmittelbar, vorzugsweise selbstzentrierend an dem Arbeitskolben angeordnet. Zudem weist die Betätigungseinrichtung vorteilhafterweise eine Wegsensorik auf. Die Betätigungseinrichtung wird innerhalb eines Antriebsstrangs günstiger Weise an einem Getriebegehäuse befestigt. Mit besonderem Vorteil sind das Gehäuse und insbesondere der Arbeitszylinder ortsfest an dem Antriebsstrang ausgebildet, sodass der Arbeitskolben eine axiale Bewegung ausführt.The actuator is otherwise formed as already known actuators. In particular, the actuating device has a release bearing, which is preferably designed to bear against a diaphragm spring. The release bearing is advantageously arranged indirectly or directly, preferably self-centering on the working piston. In addition, the actuating device advantageously has a displacement sensor. The actuator is conveniently mounted within a drive train to a transmission housing. With particular advantage, the housing and in particular the working cylinder are formed stationary on the drive train, so that the working piston performs an axial movement.
  • Durch die Anordnung des Trennkolbens innerhalb des Arbeitsraums ist dieser besonders gut vor Verschmutzen geschützt, sodass die Dichtungen eine besonders große Lebensdauer aufweisen. Sollte die Abdichtung aus irgendeinem Grund einen Defekt aufweisen, so ist der weitere Betrieb der Betätigungseinrichtung ungehindert möglich. Dies steht unter der Prämisse, dass auch der Freiraum gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Die Folge ist lediglich, dass nun auch der Freiraum für eine Betätigung mit dem Druckmedium gefüllt werden muss. Die Funktion einer Betätigungseinrichtung mit defektem Trennkolben entspricht somit im Wesentlichen der Funktion einer konventionellen Betätigungseinrichtung. Ein Defekt des Trennkolbens führt von daher lediglich zu einem Komfortverlust, jedoch nicht zum Ausfall der Betätigungseinrichtung.The arrangement of the separating piston within the working space of this is particularly well protected against contamination, so that the seals have a particularly long life. If the seal for some reason have a defect, the further operation of the actuator is possible without hindrance. This is under the premise that the free space is sealed from the environment. The result is only that now the space for an operation with the pressure medium must be filled. The function of an actuating device with a defective separating piston thus essentially corresponds to the function of a conventional actuating device. A defect of the separating piston therefore only leads to a loss of comfort, but not to the failure of the actuator.
  • Im Weiteren werden vorteilhafte Ausführungsvarianten der Betätigungseinrichtung beschrieben.In addition, advantageous embodiments of the actuator will be described.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Betätigungseinrichtung ein Lufteinlasselement aufweist, das an dem Gehäuse ausgebildet ist oder das Gehäuse durchdringt.It is proposed that the actuating device has an air inlet element, which is formed on the housing or penetrates the housing.
  • Das Lufteinlasselement ist zur Zufuhr des Druckmediums in den Druckraum vorgesehen. Beispielsweise kann das Lufteinlasselement als rohrförmiger Körper ausgebildet sein, der aus der Betätigungseinrichtung hervorsteht, sodass beispielsweise ein Druckluftschlauch an diesem angeschlossen werden kann.The air inlet element is provided for supplying the pressure medium in the pressure chamber. For example, the air inlet element may be formed as a tubular body which protrudes from the actuating device, so that, for example, a compressed air hose can be connected to this.
  • Das Lufteinlasselement kann beispielsweise fest an dem Gehäuse, insbesondere an dem Arbeitszylinder angeordnet sein. In einer Variante erstreckt sich das fest an dem Arbeitszylinder angeordnete Lufteinlasselement in axialer Richtung zu dem Arbeitskolben hin. Dabei durchgreift das Lufteinlasselement den axial beweglichen Trennkolben durch eine Öffnung hindurch. Der Trennkolben ist dabei vorzugsweise an der Öffnung gegenüber dem Lufteinlasselement abgedichtet und kann sich zudem gegenüber diesem bewegen.The air inlet element can for example be fixedly arranged on the housing, in particular on the working cylinder. In one variant, the air inlet element fixedly arranged on the working cylinder extends in the axial direction towards the working piston. In this case, the air inlet element passes through the axially movable separating piston through an opening. The separating piston is preferably sealed at the opening opposite the air inlet element and can also move relative to this.
  • In einer alternativen Variante ist das Lufteinlasselement durch eine Öffnung oder einen Anschluss an radialer Stelle bzw. in radialer Richtung verlaufend an dem Arbeitszylinder angeordnet. Dabei kann beispielsweis an dem Arbeitskolben, dessen Grundposition sich über die Lebensdauer axial verschiebt, eine Nut eingebracht sein, die eine Verbindung von dem Lufteinlasselement zu dem Druckraum bereitstellt. In dieser Ausführungsvariante ist eine Dichtung mit Vorteil arbeitszylinderseitig befestigt.In an alternative variant, the air inlet element is arranged through an opening or a connection at the radial point or in the radial direction running on the working cylinder. In this case, for example, on the working piston, the basic position of which shifts axially over the service life, a groove can be introduced, which provides a connection from the air inlet element to the pressure chamber. In this embodiment, a seal is advantageously attached to the working cylinder side.
  • In einer dritten Ausführungsvariante ist das Lufteinlasselement fest mit dem Trennkolben verbunden. Dabei kann sich das Lufteinlasselement gegenüber dem Gehäuse, insbesondere dem Arbeitszylinder, bewegen, wobei diese das Gehäuse vorzugsweise in Bewegungsrichtung, insbesondere in axialer Richtung, durchgreift. Mit ansteigender Laufleistung steht das Lufteinlasselement immer weiter durch eine Öffnung in dem Gehäuse hervor. Das Lufteinlasselement ist günstigerweise gegenüber der Gehäuse abgedichtet.In a third embodiment, the air inlet element is firmly connected to the separating piston. In this case, the air inlet element with respect to the housing, in particular the working cylinder, move, which preferably passes through the housing in the direction of movement, in particular in the axial direction. As the mileage increases, the air intake element continues to protrude through an opening in the housing. The air inlet element is conveniently sealed to the housing.
  • Mit besonderem Vorteil ist das Lufteinlasselement fest an dem Arbeitszylinder oder fest an dem Trennkolben ausgebildet.With particular advantage, the air inlet element is fixedly formed on the working cylinder or fixed to the separating piston.
  • Eine solche Befestigung kann beispielsweise durch verschweißen bereitgestellt werden. Günstigerweise hat die Befestigung des Lufteinlasselement bereits eine abdichtende Wirkung, sodass keine zusätzliche Dichtung notwendig ist.Such attachment may be provided, for example, by welding. Conveniently, the attachment of the air inlet element already has a sealing effect, so that no additional seal is necessary.
  • Es wird weiter vorgeschlagen, dass das Lufteinlasselement als länglicher und gerader Hohlkörper ausgebildet ist.It is further proposed that the air inlet element is designed as an elongate and straight hollow body.
  • Ein derartiger Körper wird beispielsweise durch ein Rohr bereitgestellt. Durch diese Ausbildung wird ermöglicht, dass der Lufteinlass den Trennkolben oder das Gehäuse durch eine Öffnung durchgreift und weiterhin axial beweglich gegenüber diesen ist. Zudem ist dadurch eine einfachere Abdichtung möglich, beispielsweise durch einen Dichtring. Hierfür ist die Öffnung vorzugsweise komplementär zu dem Lufteinlasselement ausgebildet, sodass diese mit einem möglichst kleinen verbleibenden Spalt hindurchgreifen kann.Such a body is provided, for example, by a pipe. This design makes it possible for the air inlet to reach through the separating piston or the housing through an opening and furthermore to be axially movable with respect to it. In addition, this makes a simpler seal possible, for example by a sealing ring. For this purpose, the opening is preferably formed complementary to the air inlet element, so that it can reach through with the smallest possible remaining gap.
  • Das Lufteinlasselement erstreckt sich vorteilhafterweise mit dessen Längsachse in Ausrückrichtung oder in Bewegungsrichtung des Trennkolbens. Länglich bedeutet hierbei, dass der das Lufteinlasselement eine größere Länge als Breite aufweist. Das Gerade bezieht sich entsprechend auf die Oberfläche, welche sich parallel zur Bewegungsrichtung des Trennkolbens erstreckt. The air inlet element advantageously extends with its longitudinal axis in the direction of disengagement or in the direction of movement of the separating piston. Oblong here means that the air inlet element has a greater length than width. The straight line correspondingly relates to the surface which extends parallel to the direction of movement of the separating piston.
  • Mit besonderem Vorteil weist der Arbeitskolben eine Aussparung auf, die mit ansteigendem Verschleiß und der sich daraus ergebenden axialen Bewegung der Grundposition, einen Raum bildet, in den das Lufteinlasselement eingreifen kann. Dies ist vorteilhaft bei einer Befestigung des Lufteinlasselements an dem Gehäuse.With particular advantage, the working piston has a recess which forms with increasing wear and the resulting axial movement of the basic position, a space in which the air inlet element can engage. This is advantageous in a fastening of the air inlet element to the housing.
  • In einer weiteren Ausgestaltungsvariante weist der Trennkolben einen äußeren Abstützabschnitt, einen inneren Abstützabschnitt und einen Druckabschnitt auf.In a further embodiment variant, the separating piston has an outer support section, an inner support section and a pressure section.
  • Der Trennkolben ist günstiger Weise als Blechteil ausgebildet, welches eine rotationsförmige Ausbildung aufweist. Außen und innen sind entsprechend auf einen radial äußeren oder radial inneren Bereich des im Wesentlichen rotationssymmetrischen Trennkolbens bezogen. Im Querschnitt betrachtet erstreckt sich der Druckabschnitt im Wesentlichen in radialer Richtung von dem inneren Abstützabschnitt zu dem äußeren Abstützabschnitt. Die Abstützabschnitte erstrecken sich mit Vorteil in Bewegungsrichtung des Trennkolbens und sind insbesondere zu einer jeweiligen Kontaktfläche des Gehäuses ausgebildet. Im Querschnitt betrachtet weist der Trennkolben entsprechend eine Topfform bzw. eine U-Form auf.The separating piston is favorably designed as a sheet metal part which has a rotationally-shaped design. The outside and inside are accordingly related to a radially outer or radially inner region of the substantially rotationally symmetrical separating piston. Viewed in cross section, the pressure section extends substantially in the radial direction from the inner support section to the outer support section. The support portions extend with advantage in the direction of movement of the separating piston and are in particular formed to a respective contact surface of the housing. Viewed in cross-section, the separating piston has a pot shape or a U-shape accordingly.
  • Die Abstützabschnitte dienen der Anlage an dem Gehäuse, insbesondere der äußere Abstützabschnitt der Anlage an dem Arbeitszylinder und der innere Abstützabschnitt der Anlage an dem Führungsrohr. Entsprechend unterteilt der Druckabschnitt den Arbeitsraum in den Druckraum und den Freiraum. Bei ansteigendem Druck innerhalb des Druckraums führt der Druckabschnitt eine elastische Verbiegung aus, sodass sich die Abstützabschnitt an die jeweiligen Kontaktpartner gedrückt werden und eine axiale Fixierung gegenüber dem Gehäuse bewirken. Durch diese kraftschlüssige Anlage, verschiebt sich der Trennkolben während eines Betätigungsvorgangs nicht gegenüber dem Gehäuse.The support sections serve to abut against the housing, in particular the outer support section of the system on the working cylinder and the inner support section of the system on the guide tube. Accordingly, the pressure section divides the working space into the pressure space and the free space. With increasing pressure within the pressure chamber of the pressure section performs an elastic deflection, so that the support portion are pressed against the respective contact partners and cause an axial fixation relative to the housing. Due to this frictional system, the separating piston does not move relative to the housing during an actuating operation.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass der Druckabschnitt zum Druckraum hin konvex ausgebildet ist.It is further proposed that the pressure section is convex toward the pressure chamber.
  • Durch diese konvexe Ausbildung wird eine Fixierwirkung durch die Abstützabschnitte gegenüber deren Anlagepartnern nochmals verbessert.Through this convex training a fixing effect is further improved by the support sections relative to their investment partners.
  • Günstiger Weise stehen der innere Abstützabschnitt und der äußere Abstützabschnitt bei einem Überdruck innerhalb des Druckraums gegenüber dem Freiraum zur bewegungshemmenden Abstützung mit dem Gehäuse in Anlagekontakt.Conveniently, the inner support section and the outer support section are in contact with the housing at an overpressure within the pressure chamber with respect to the free space for movement-inhibiting support.
  • Zwischen den Betätigungsvorgängen ist der Trennkolben axial verschiebbar gegenüber dem Gehäuse ausgebildet, wobei der innere und der äußere Abstützabschnitt der Führung des Trennkolbens gegenüber dem Gehäuse dienen.Between the actuation processes, the separating piston is designed to be axially displaceable relative to the housing, wherein the inner and outer support sections serve to guide the separating piston relative to the housing.
  • Insbesondere steht der Arbeitskolben mit dem Trennkolben unmittelbar oder mittelbar, beispielsweise über Dichtungen des Trennkolbens, in Anlagekontakt, um seine Grundposition an den Trennkolben zu vermitteln. Der äußere und der innere Abstützabschnitt sind mit dem Gehäuse entsprechend komplementär ausgebildet. Mit besonderem Vorteil erstrecken sich der äußere Abstützabschnitt und der innere Abstützabschnitt im Wesentlichen parallel zur jeweiligen Kontaktfläche an dem Gehäuse. Diese Kontaktfläche und der Abstützabschnitt erstrecken sich günstigerweise in Bewegungsrichtung des Trennkolbens oder in Betätigungsrichtung. Die Abstützabschnitte erstrecken sich vorteilhafterweise in den Freiraum hinein oder von dem Druckabschnitt in Richtung Freiraum. Ebenso erstrecken sich der äußere und der innere Abstützabschnitt weg von dem Druckraum oder weg von dem konvex ausgebildeten Druckabschnitt.In particular, the working piston is in direct contact with the separating piston directly or indirectly, for example via seals of the separating piston, in abutting contact in order to convey its basic position to the separating piston. The outer and the inner support portion are formed correspondingly complementary to the housing. With particular advantage, the outer support section and the inner support section extend substantially parallel to the respective contact surface on the housing. This contact surface and the support portion extend favorably in the direction of movement of the separating piston or in the actuating direction. The support sections advantageously extend into the free space or from the pressure section in the direction of free space. Likewise, the outer and inner support portions extend away from the pressure space or away from the convex pressure portion.
  • Wie bereits zuvor erwähnt, weist der Trennkolben oder das Gehäuse eine Öffnung zur Durchführung des Lufteinlasselements auf.As already mentioned above, the separating piston or the housing has an opening for the passage of the air inlet element.
  • Das Lufteinlasselement durchgreift die besagte Öffnung des Trennkolbenelements, vorzugsweise in axialer Richtung.The air inlet element extends through said opening of the separating piston element, preferably in the axial direction.
  • Mit besonderem Vorteil ist die Öffnung des Trennkolbens oder des Gehäuses mit der Form des Lufteinlasselements komplementär ausgebildet.With particular advantage, the opening of the separating piston or of the housing is designed to be complementary with the shape of the air inlet element.
  • Günstiger Weise ist an dem Trennkolben eine Dichtung ausgebildet, die den Druckraum und den Freiraum voneinander abtrennt.Conveniently, a seal is formed on the separating piston, which separates the pressure chamber and the free space from each other.
  • Dies entspricht im Wesentlichen den bereits zuvor erläuterten Ausführungen. Mit Vorteil sind entsprechend mehrere Dichtungen an dem Trennkolben ausgebildet, um eine Abdichtung zwischen Druckraum und Freiraum bereitzustellen.This essentially corresponds to the previously explained embodiments. Advantageously, a plurality of seals are correspondingly formed on the separating piston in order to provide a seal between the pressure chamber and the free space.
  • Die Dichtung ist an dem Trennkolben vorzugsweise druckraumseitig radial außen und / oder radial innen an dem Druckabschnitt angeordnet, beispielsweise durch Vulkanisation oder Kleben befestigt. Dadurch ist eine feste Verbindung zwischen Trennkolben und Dichtung bereitgestellt. Die Dichtung kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass diese bei einem Überdruck in dem Druckraum gegenüber dem Freiraum eine Sperrwirkung bereitstellt, wohingegen bei einem Überdruck im Freiraum zu dem Druckraum ein Druckausgleich ermöglicht wird. Dies kann beispielsweise bei einer axialen Verschiebung des Trennkolbens in Richtung Freiraum entstehen. In diesem Fall wird der Druck zwischen Freiraum und Druckraum aneinander angeglichen.The seal is arranged on the separating piston, preferably radially on the pressure chamber side, radially outward and / or radially inward on the pressure section, for example by vulcanization or gluing. As a result, a firm connection between separating piston and seal is provided. The Seal may for example be designed so that it provides a barrier effect with an overpressure in the pressure chamber relative to the free space, whereas at an overpressure in the free space to the pressure chamber, a pressure equalization is made possible. This can occur, for example, in the case of an axial displacement of the separating piston in the direction of free space. In this case, the pressure between free space and pressure chamber is adjusted to each other.
  • In einer alternativen Variante kann die Dichtung auch an dem Abstützabschnitt des Trennkolbens ausgebildet sein, und diesen im Querschnitt betrachtet beispielsweise C-förmig umgreifen. Die Dichtung umgreift den Abstützabschnitt.In an alternative variant, the seal can also be formed on the support section of the separating piston, and when viewed in cross section, embrace it in a C-shaped manner, for example. The seal surrounds the support section.
  • Dementsprechend wird weiter vorgeschlagen, dass die Dichtung einen Überdruck innerhalb des Druckraums abdichtet, jedoch einen Überdruck innerhalb des Freiraum in den Druckraum entweichen lässt. In einer weiteren Ausgestaltungsvariante weist der Arbeitszylinder eine Entlüftungsöffnung zum Entlüften des Freiraums auf. Dies kann beispielsweise eine dauerhafte Öffnung sein oder eine Art Überdruckventil. Diese Öffnung schafft eine Verbindung zwischen dem Freiraum und einer Umgebung.Accordingly, it is further proposed that the seal seals an overpressure within the pressure space, but allows an overpressure within the free space to escape into the pressure space. In a further embodiment variant, the working cylinder has a vent opening for venting the free space. This can be for example a permanent opening or a kind of pressure relief valve. This opening creates a connection between the open space and an environment.
  • Günstigerweise ist an der pneumatischen Betätigungseinrichtung eine Vorrichtung ausgebildet, die den Arbeitskolben mit der Reibungskupplung, insbesondere ein Ausrücklager mit einer Membranfeder, in Anlagekontakt hält. Dies kann beispielsweise durch ein Federelement ausgeführt sein, welches mittelbar oder unmittelbar eine Kraft auf den Arbeitskolben in axialer Richtung auf die Reibungskupplung hinzu bewirkt.Conveniently, a device is formed on the pneumatic actuator, which holds the working piston with the friction clutch, in particular a release bearing with a diaphragm spring in abutting contact. This can be carried out for example by a spring element which indirectly or directly causes a force on the working piston in the axial direction of the friction clutch.
  • Mit Vorteil ist ein Federelement zwischen Gehäuse und Arbeitskolben angeordnet.Advantageously, a spring element between the housing and the working piston is arranged.
  • Das Federelement kann beispielsweise durch eine Schraubenfeder ausgebildet sein. Dieses bewirkt eine Kraft auf den Arbeitskolben, sodass dieser von dem Gehäuse weg und zu der Reibungskupplung, insbesondere die Membranfeder, hin gedrückt wird. Das Federelement kann jeweils mittelbar oder unmittelbar mit dem Gehäuse in Anlagekontakt stehen.The spring element may be formed for example by a coil spring. This causes a force on the working piston, so that it is pushed away from the housing and to the friction clutch, in particular the diaphragm spring. The spring element can each be indirectly or directly in abutting contact with the housing.
  • Günstigerweise ist das Federelement innerhalb des Arbeitsraums angeordnet.Conveniently, the spring element is arranged within the working space.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Federelement innerhalb des Freiraums angeordnet, insbesondere zwischen Gehäuse und Trennkolben.In a preferred embodiment, the spring element is arranged within the free space, in particular between the housing and the separating piston.
  • Das Federelement stützt sich an dem Gehäuse ab, bewirkt eine Kraft auf den Trennkolben, der diese an den Arbeitskolben weitergibt und dementsprechend für einen Anlagekontakt zwischen Ausrücklager und Membranfeder sorgt. Wenn der Arbeitskolben in Grundposition steht, kann sich der Trennkolben in axialer Richtung frei bewegen. Die Membranfeder und das Federelement können dementsprechend eine ausgeglichen Kraftposition einnehmen, die jeweilige Grundposition des Arbeitskolbens. Zudem sorgt das Federelement dafür, dass der Trennkolben an dem Arbeitskolben anliegt und dadurch ein minimales Totraumvolumen des Druckraums erreicht wird.The spring element is supported on the housing, causes a force on the separating piston, which forwards them to the working piston and accordingly ensures an abutting contact between release bearing and diaphragm spring. When the working piston is in the basic position, the separating piston can move freely in the axial direction. The diaphragm spring and the spring element can accordingly assume a balanced force position, the respective basic position of the working piston. In addition, the spring element ensures that the separating piston rests against the working piston and thereby a minimum dead space volume of the pressure chamber is achieved.
  • Während eines Ausrückvorgangs ist die Klemmwirkung des Trennkolbens ausreichend, um trotz des wirkenden Federelements, eine axiale Fixierung bereitzustellen.During a disengaging operation, the clamping action of the separating piston is sufficient to provide an axial fixation in spite of the acting spring element.
  • Die pneumatische Betätigungseinrichtung wird im Weiteren beispielhaft anhand von mehreren Figuren erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine pneumatische Betätigungseinrichtung mit einem Trennkolben, Grundposition im Neuzustand;
    • 2 die pneumatische Betätigungseinrichtung aus 1, Betätigt im Neuzustand;
    • 3 die pneumatische Betätigungseinrichtung aus 1; Grundposition im Verschleißzustand;
    • 4 eine weitere pneumatische Betätigungseinrichtung, Neuzustand in Grundposition;
    • 5 eine pneumatische Betätigungseinrichtung aus 4, Grundposition mi Verschleißzustand.
    The pneumatic actuating device will be explained below by way of example with reference to several figures. Show it:
    • 1 a pneumatic actuator with a separating piston, home position when new;
    • 2 the pneumatic actuator off 1 , Operated in new condition;
    • 3 the pneumatic actuator off 1 ; Basic position in wear condition;
    • 4 another pneumatic actuator, new condition in basic position;
    • 5 a pneumatic actuator 4 , Basic position with state of wear.
  • In 1 bis 3 ist eine pneumatische Betätigungseinrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzkraftfahrzeug dargestellt. Die im Wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaute pneumatische Betätigungseinrichtung 10 ist in der 1 im Querschnitt dargestellt. Die pneumatische Betätigungseinrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 12 sowie einen Arbeitskolben 14. Der Arbeitskolben 14 ist axial beweglich zu dem Gehäuse 12 ausgebildet.In 1 to 3 is a pneumatic actuator 10 represented for a motor vehicle, in particular a commercial vehicle. The essentially rotationally symmetrical pneumatic actuator 10 is in the 1 shown in cross section. The pneumatic actuator 10 includes a housing 12 as well as a working piston 14 , The working piston 14 is axially movable to the housing 12 educated.
  • Das Gehäuse 12 ist hierbei mehrteilig ausgeführt, durch einen Arbeitszylinder 16 sowie ein Führungsrohr 18, welches fest mit dem Arbeitszylinder 16 verbunden ist. Das Gehäuse 12 und der Arbeitskolben 14 bilden gemeinsam einen Arbeitsraum 20 aus, der durch diese luftdicht umgriffen wird. Der Arbeitsraum 20 ist über Abstreifelemente 22, die in Aussparungen 24 in Form von umlaufenden Nuten an dem Arbeitskolben 14 ausgebildet sind. Die Abstreifelemente 22 stehen in Anlagekontakt mit dem Arbeitskolben und dem Gehäuse 12, insbesondere dem Arbeitszylinder 16 und dem Führungsrohr 18. Der Arbeitskolben 14 ist zudem über kreisförmig umlaufende Gleitelemente 26 gegenüber dem Führungsrohr 18 geführt, wobei diese in Aussparungen 28 angeordnet sind.The housing 12 is here executed in several parts, by a working cylinder 16 as well as a guide tube 18 , which firmly with the working cylinder 16 connected is. The housing 12 and the working piston 14 together form a workspace 20 out, which is surrounded by this airtight. The workroom 20 is over stripping elements 22 in recesses 24 in the form of circumferential grooves on the working piston 14 are formed. The stripping elements 22 are in abutting contact with the working piston and the housing 12 , in particular the working cylinder 16 and the guide tube 18 , The working piston 14 is also about circular encircling sliding elements 26 opposite the guide tube 18 guided, these in recesses 28 are arranged.
  • Innerhalb des Arbeitsraums 20 ist ein Trennkolben 30 angeordnet, der axial frei beweglich gegenüber dem Gehäuse 12 ausgeführt ist. Der Trennkolben 30 teilt den Arbeitsraum 20 in einen Druckraum 32, der arbeitskolbenseitig des Trennkolbens 30 ausgebildet ist, und in einen Freiraum 34, der arbeitskolbenfern des Trennkolbens 30ausgebildet ist, auf. Der Druckraum 32 und der Freiraum 34 sind über Dichtelemente 36, die an dem Trennkolben 30 angeordnet sind luftdicht voneinander abgetrennt. An dem im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildeten Trennkolben 30 ist ein Dichtelement 36 radial außen befestigt, beispielsweise durch Vulkanisation oder Kleben. Dieses Dichtelement steht zudem in Anlagekontakt mit dem Arbeitszylinder 16. In entsprechend gleicher Weise ist ein radial inneres Dichtelement 36 an dem Trennkolben 30 ausgebildet und in Anlagekontakt mit dem Führungsrohr 18.Inside the workroom 20 is a separating piston 30 arranged, the axially freely movable relative to the housing 12 is executed. The separating piston 30 divides the working space 20 in a pressure room 32 , the working piston side of the separating piston 30 is formed, and in a free space 34 , the working piston remote of the separating piston 30 is trained on. The pressure room 32 and the free space 34 are about sealing elements 36 at the separating piston 30 arranged are separated airtight from each other. At the substantially rotationally symmetrical separating piston 30 is a sealing element 36 attached radially on the outside, for example by vulcanization or gluing. This sealing element is also in abutting contact with the working cylinder 16 , In a corresponding manner is a radially inner sealing element 36 on the separating piston 30 formed and in abutting contact with the guide tube 18 ,
  • Der Trennkolben 30 weist einen Druckabschnitt 30a, einen äußeren Abstützabschnitt 30b und einen inneren Abstützabschnitt 30c auf. Der äußere Abstützabschnitt 30b ist radial außen an dem Trennkolben 30 und der innere Abstützabschnitt 30c ist radial innen an dem Abstützabschnitt 30 angeordnet. Der Druckabschnitt 30a erstreckt sich in radialer Richtung von dem inneren Abstützabschnitt 30c zu dem äußeren Abstützabschnitt 30b.The separating piston 30 has a printing section 30a an outer support portion 30b and an inner support portion 30c on. The outer support section 30b is radially outward on the separating piston 30 and the inner support section 30c is radially inward on the support section 30 arranged. The printing section 30a extends in the radial direction from the inner support portion 30c to the outer support portion 30b ,
  • Der Druckabschnitt 30a weist zudem eine zu dem Druckraum hin konvex ausgebildete Krümmung auf. Der äußere Abstützabschnitt 30b und der innere Abstützabschnitt 30c erstrecken sich in axialer Richtung, entlang dem Arbeitszylinder 16 bzw. dem Führungsrohr 18, mit denen diese in Anlagekontakt stehen. Die Abstützabschnitte 30b und 30c erstrecken sich also in den Freiraum hinein.The printing section 30a also has a convex to the pressure chamber formed curvature. The outer support section 30b and the inner support section 30c extend in the axial direction, along the working cylinder 16 or the guide tube 18 with which they are in contact with each other. The support sections 30b and 30c extend into the open space.
  • Des Weiteren ist an der pneumatischen Betätigungseinrichtung 10 ein Lufteinlasselement 38 in Form eines Rohres ausgebildet. Dieses Lufteinlasselement 38 ist fest mit dem Gehäuse 12, insbesondere dem Arbeitszylinder 16 verbunden und erstreckt sich in axialer Richtung durch eine Öffnung 30d des Trennkolbens 30 hindurch. Das als Hohlkörper ausgebildete Lufteinlasselement 38 stellt einen Zugang zur Zufuhr von Druckmedium in den Druckraum 32 bereit.Furthermore, on the pneumatic actuator 10 an air inlet element 38 formed in the form of a tube. This air intake element 38 is fixed to the case 12 , in particular the working cylinder 16 connected and extends in the axial direction through an opening 30d of the separating piston 30 therethrough. The formed as a hollow body air inlet element 38 provides access to the supply of pressure medium in the pressure chamber 32 ready.
  • An dem Trennkolben 30 ist an der Öffnung 30d druckraumseitig ein Dichtelement 40 ausgebildet, welches eine Abdichtung zwischen Druckraum 32 und Freiraum 34 bereitstellt. Das Dichtelement 40 ist beispielsweise an dem Trennkolben 30 anvulkanisiert oder angeklebt.At the separating piston 30 is at the opening 30d pressure chamber side, a sealing element 40 formed, which is a seal between the pressure chamber 32 and free space 34 provides. The sealing element 40 is for example on the separating piston 30 vulcanized or glued on.
  • Bei einer axialen Bewegung des Trennkolbens 30 bewegt sich auch das Dichtelement 40 axial gegenüber dem Lufteinlasselement 38 und dichtet den Druckraum weiterhin gegenüber dem Freiraum 34 ab.With an axial movement of the separating piston 30 also moves the sealing element 40 axially opposite the air inlet element 38 and continues to seal the pressure chamber from the free space 34 from.
  • Das Lufteinlasselement 38 ist, was hier jedoch nicht dargestellt ist, mit einer Druckmediumquelle, beispielsweise einem Kompressor oder einem Druckluftreservoir, über einen Schlauch verbunden. Dadurch kann Druckmedium in den Druckraum 32 eingebracht werden, um ein Betätigen einer nicht dargestellten Reibungskupplung zu ermöglichen.The air inlet element 38 is, however, not shown here, connected to a pressure medium source, such as a compressor or a compressed air reservoir, via a hose. This allows pressure medium in the pressure chamber 32 are introduced to allow actuation of a friction clutch, not shown.
  • Diese nicht dargestellte Reibungskupplung steht mit der Betätigungseinrichtung 10 in Wirkverbindung, im Normalfall über eine Membranfeder, die in Anlagekontakt mit einem Ausrücklager 42 steht. Das Ausrücklager ist an dem Arbeitskolben 14 befestigt. An der pneumatischen Betätigungseinrichtung 10 auch eine Positionssensorik 44 ausgebildet. Diese Positionssensorik 44 weist ein Sensorelement sowie einen Positionsgeber auf, wobei das Sensorelement ortsfest mit dem Gehäuse 12 verbunden ist und der Positionsgeber fest mit dem Arbeitskolben 14 verbunden ist, sodass eine axiale Bewegung des Arbeitskolbens 14 durch die Positionssensorik erfasst werden kann.This friction clutch, not shown, is connected to the actuating device 10 in operative connection, normally via a diaphragm spring in abutting contact with a release bearing 42 stands. The release bearing is on the working piston 14 attached. At the pneumatic actuator 10 also a position sensor 44 educated. This position sensor 44 has a sensor element and a position sensor, wherein the sensor element is stationary with the housing 12 is connected and the position sensor fixed to the working piston 14 is connected, so that an axial movement of the working piston 14 can be detected by the position sensor.
  • Die 2 zeigt die pneumatische Betätigungseinrichtung 10 mit einer Reibungskupplung im Neuzustand während einer Betätigung. Dabei wird der Druckraum 32 mit einem Druckmedium gefüllt, insbesondere mit Luft, sodass der Arbeitskolben eine axiale Ausrückbewegung vollführt und diese über das Ausrücklager und die Membranfeder auf die Reibungskupplung überträgt. Bei einem solchen Druckanstieg in dem Druckraum 32 wirkt eine Kraft auf den konvex ausgeführten Druckabschnitt 30a des Trennkolbens 30. An dem als Blechelement ausgeführten Trennkolben 30 stellt sich eine elastische Verformung ein, sodass der äußere Abstützabschnitt 30b und der innere Abstützabschnitt 30c nach radial außen bzw. radial innen gegen den Arbeitszylinder 16 bzw. das Führungsrohr 18 gedrückt werden. Dies stellt eine ausreichende Anpresskraft bereit, sodass sich der Trennkolben 30 während des Betätigungsvorgangs der pneumatischen Betätigungseinrichtung 10 in axialer Richtung nicht verschieben kann. Ist der Betätigungsvorgang abgeschlossen und der Arbeitskolben 14 wieder in seiner Grundposition, so ist wiederum eine freie axiale Beweglichkeit aufgrund des Druckausgleichs zwischen Druckraum 32 und Freiraum 34 möglich.The 2 shows the pneumatic actuator 10 with a friction clutch in new condition during an operation. This is the pressure chamber 32 filled with a pressure medium, in particular with air, so that the working piston performs an axial disengaging movement and transmits them via the release bearing and the diaphragm spring on the friction clutch. With such a pressure increase in the pressure chamber 32 a force acts on the convex pressure section 30a of the separating piston 30 , On the separating piston designed as a sheet metal element 30 sets an elastic deformation, so that the outer support portion 30b and the inner support section 30c radially outward or radially inward against the working cylinder 16 or the guide tube 18 be pressed. This provides a sufficient contact force, so that the separating piston 30 during the operation of the pneumatic actuator 10 can not move in the axial direction. Is the actuation process completed and the working piston 14 again in its basic position, so again is a free axial mobility due to the pressure equalization between the pressure chamber 32 and free space 34 possible.
  • Mit ansteigendem Verschleiß, dargestellt in 3, verschiebt sich die Grundposition des Arbeitskolbens 14 in axialer Richtung auf das Gehäuse 12 zu. Der Arbeitskolben 14 tritt dementsprechend mit dem Trennkolben 30 mittelbar über das radial äußere Dichtelement 36 in Verbindung und schiebt den Trennkolben 30 mit ansteigendem Verschleiß in axialer Richtung in seiner Grundposition vor sich her. Der Verschleiß ist bedingt durch Abnutzung der Reibbeläge der Kupplungsscheibe, wodurch die Federzungen der Membranfeder sich langsam in axialer Richtung auf das Gehäuse 12 zubewegen.With increasing wear, shown in 3 , the basic position of the working piston shifts 14 in the axial direction on the housing 12 to. The working piston 14 occurs accordingly with the separating piston 30 indirectly via the radial outer sealing element 36 in connection and pushes the separating piston 30 with increasing wear in the axial direction in its basic position in front of him. The wear is due to wear of the friction linings of the clutch disc, whereby the spring tongues of the diaphragm spring slowly in the axial direction of the housing 12 to move.
  • In 3 ist die pneumatische Betätigungseinrichtung 10 bei maximalem Verschleiß dargestellt. Mit ansteigendem Verschleiß steigt der Druck in dem Freiraum 34 langsam an, wobei die Dichtelemente 36 derart ausgebildet sind, dass Überdruck über Drucklaschen 36a in den Druckraum 32 entweichen kann. Steigt der Druck innerhalb des Druckraums 32 an, so werden die Drucklaschen 36a an den Arbeitszylinder 16 bzw. das Führungsrohr 18 gedrückt, sodass der Freiraum 34 zuverlässig gegenüber dem Druckraum 32 abgedichtet ist.In 3 is the pneumatic actuator 10 shown at maximum wear. With increasing wear, the pressure in the clearance increases 34 slowly, with the sealing elements 36 are designed such that overpressure over pressure tabs 36a in the pressure room 32 can escape. If the pressure inside the pressure chamber increases 32 on, so the pressure tabs 36a to the working cylinder 16 or the guide tube 18 pressed, leaving the clearance 34 Reliable to the pressure chamber 32 is sealed.
  • Mit ansteigendem Verschleiß verbleibt das Volumen des Druckraums 32, bei der Betätigungseinrichtung 10 in Grundposition, über die Lebensdauer unverändert. Das Volumen des Freiraums 34 nimmt entsprechend ab.With increasing wear, the volume of the pressure chamber remains 32 , at the actuator 10 in basic position, unchanged over the life. The volume of the free space 34 decreases accordingly.
  • Hierdurch wird im Vergleich mit konventionellen pneumatischen Betätigungseinrichtungen ein kleinerer Druckraum bereitgestellt, wodurch ein schnelleres und komfortableres Ausrücken der pneumatischen Betätigungseinrichtung 10 erreicht wird. Zudem wird dieser Vorteil über die gesamte Lebensdauer der Betätigungseinrichtung sowie der Reibungskupplung aufrechterhalten.As a result, a smaller pressure chamber is provided in comparison with conventional pneumatic actuators, whereby a faster and more comfortable disengagement of the pneumatic actuator 10 is reached. In addition, this advantage is maintained over the entire life of the actuator and the friction clutch.
  • Das Lufteinlasselement 38 ist fest mit dem Gehäuse 12, insbesondere dem Arbeitszylinder 16, verbunden und verbleibt über die gesamte Lebensdauer an dessen Position. Mit ansteigendem Verschleiß rückt der Arbeitskolben 14 in Grundposition immer weiter auf das Lufteinlasselement 38 zu. An dem Arbeitskolben ist eine lufteinlasselementseitige Ausnehmung 14a ausgebildet, in die das Lufteinlasselement 38 bei ansteigendem Verschleiß eingreift. Die Ausnehmung 14a kann räumlich begrenzt auf die tatsächlichen Abmessungen des Lufteinlasselements 38 an dessen Position in Umfangsrichtung ausgeführt sein, oder in Umfangsrichtung umlaufend.The air inlet element 38 is fixed to the case 12 , in particular the working cylinder 16 , connected and remains at its position throughout its life. With increasing wear, the working piston moves 14 in basic position, always on the air intake element 38 to. On the working piston is an air intake element side recess 14a formed, in which the air inlet element 38 engages with increasing wear. The recess 14a can be spatially limited to the actual dimensions of the air inlet element 38 be executed at the position in the circumferential direction, or circumferential in the circumferential direction.
  • Das Lufteinlasselement 38 ist als gerader und länglicher Körper ausgebildet. Eine Außenform des Lufteinlasselements ist komplementär zu der Öffnung 30d des Trennkolbens 30 ausgeführt. Beispielhaft ist diese Außenform durch eine quadratische oder rechteckige Form ausgebildet. Die äußere Oberfläche 38a des Lufteinlasselements 38 erstreckt sich parallel entlang der Axialrichtung A bzw. der Bewegungsrichtung B des Trennkolbens 30.The air inlet element 38 is designed as a straight and elongated body. An outer shape of the air inlet element is complementary to the opening 30d of the separating piston 30 executed. By way of example, this outer shape is formed by a square or rectangular shape. The outer surface 38a the air inlet element 38 extends parallel along the axial direction A or the direction of movement B of the separating piston 30 ,
  • Die Öffnung 30d und das Dichtelement 40 laufen mit ansteigendem Verschleiß an der Oberfläche 38a entlang, wobei das Dichtelement 40 eine dauerhafte Dichtfunktion zwischen Druckraum 32 und Freiraum 34 bereitstellt. Der Arbeitskolben 14 steht über das radial äußere Dichtelement 36 mittelbar mit dem Trennkolben 30 in Anlagekontakt. Beispielhaft kann auch ein gleichzeitiger Anlagekontakt an mehreren Stellen, beispielsweise radial innen und radial außen, bestehen. Der Anlagekontakt kann zudem auch Unmittelbar, durch direkten Anlagekontakt von Arbeitskolben 14 an dem Trennkolben 30 bereitgestellt sein. Dadurch wird eine zuverlässige axiale Verschiebung des Trennkolbens 30 erreicht.The opening 30d and the sealing element 40 run with increasing wear on the surface 38a along, wherein the sealing element 40 a permanent sealing function between pressure chamber 32 and free space 34 provides. The working piston 14 is above the radially outer sealing element 36 indirectly with the separating piston 30 in contact with the system. By way of example, a simultaneous contact contact at several points, for example, radially inside and radially outside, exist. In addition, the contact can also Immediately, by direct contact contact of working piston 14 on the separating piston 30 be provided. As a result, a reliable axial displacement of the separating piston 30 reached.
  • Des Weiteren ist in dem Freiraum 34 ein Federelement 35 angeordnet, welches sich einerseits an dem Gehäuse 12 und andererseits an dem Trennkolben 30 abstützt. In Grundposition drückt das Federelement den axial frei beweglichen Trennkolben 30 an den Arbeitskolben 14 an, der diese Kraft wiederrum über das Ausrücklager 42 an die Membranfedern der Reibungskupplung weitergibt. Dadurch ist ein dauerhafter Anlagekontakt zwischen Membranfeder und Ausrücklager 42 gewährleistet. Zudem sorgt das Federelement 35 für einen dauerhaften Anlagekontakt zwischen Trennkolben 30 und Arbeitskolben 14, sodass der Druckraum 32 in Grundposition immer gleich groß ist.Furthermore, in the open space 34 a spring element 35 arranged, which on the one hand on the housing 12 and on the other hand on the separating piston 30 supported. In the basic position, the spring element presses the axially freely movable separating piston 30 to the working piston 14 in turn, this force on the release bearing 42 passes on to the diaphragm springs of the friction clutch. This is a permanent contact between the diaphragm spring and release bearing 42 guaranteed. In addition, the spring element ensures 35 for permanent contact between separating piston 30 and working pistons 14 so the pressure room 32 in basic position is always the same size.
  • Während eines Ausrückvorgangs verklemmt sich der Trennkolben 30, sodass dieser innerhalb des Gehäuses 12 fixiert ist. Die Klemmwirkung und insbesondere auch die Kraftwirkung durch das Druckmedium ist ausreichend, um den Trennkolben 30 während des Betätigungsvorgangs an seiner Position zu halten.During a disengagement process, the separating piston jams 30 so that this inside the case 12 is fixed. The clamping action and in particular the force effect by the pressure medium is sufficient to the separating piston 30 to hold it in place during the actuation process.
  • In den 4 und 5 ist eine weitere pneumatische Betätigungseinrichtung 10 dargestellt, die sich stark an die pneumatische Betätigungseinrichtung 10 der 1 bis 3 anlehnt. Die Bezugszeichen sind identisch zu 1 bis, sofern die technische Funktion übereinstimmt. Die Unterschiede werden im Weiteren erläutert.In the 4 and 5 is another pneumatic actuator 10 shown, which strongly depends on the pneumatic actuator 10 the 1 to 3 inspired. The reference numbers are identical to 1 until, if the technical function coincides. The differences are explained below.
  • Einer der Unterschiede der pneumatischen Betätigungseinrichtung 10 zu der vorherigen Ausführungsvariante ist die feste Verbindung des Lufteinlasselements 38 mit dem Trennkolben 30. Diese sind luftdicht miteinander verschweißt, sodass weiterhin eine Trennung von Druckraum 32 und Freiraum 34 gewährleistet ist. Das Lufteinlasselement 38 bewegt sich gemeinsam mit dem Trennkolben 30 mit ansteigendem Verschleiß in axialer Richtung fort.One of the differences of the pneumatic actuator 10 to the previous embodiment is the fixed connection of the air inlet element 38 with the separating piston 30 , These are welded together airtight, so that further a separation of pressure chamber 32 and free space 34 is guaranteed. The air inlet element 38 moves together with the separating piston 30 continued with increasing wear in the axial direction.
  • Durch ein Öffnung 16a durchgreift das Lufteinlasselement 38 das Gehäuse 12, insbesondere den Arbeitszylinder 16. Das Gehäuse 12 kann hier im speziellen sowie auch im Allgemeinen einteilig ausgebildet sein.Through an opening 16a passes through the air inlet element 38 the housing 12 , in particular the working cylinder 16 , The housing 12 may be formed here in particular as well as in general in one piece.
  • Das Lufteinlasselement 38 wird mit Druckmedium versorgt, insbesondere über eine Druckmediumquelle. In diesem Fall steht das rohrförmige Lufteinlasselement 38 im Neuzustand zumindest einen Teil axial über das Gehäuse 16 hinaus, um einen Druckluftschlauch 46 an dem Lufteinlasselement 38 zu befestigen. Gummischlauch 46. Durch diese Ausführungsvariante wird unter anderem das Dichtelement 40 eingespart. Zudem ist es nicht mehr notwendig eine Ausnehmung 14a vorzuhalten, um ein Eingreifen des Lufteinlasselements 38 zu ermöglichen. Hierdurch kann das Volumen des Freiraums 34 nochmals verkleinert werden. Der Arbeitskolben 14 ist günstiger Weise derart ausgebildet, dass in Grundposition ein möglichst geringes Volumen in dem Druckraum 32 verbleibt.The air inlet element 38 is supplied with pressure medium, in particular via a pressure medium source. In this case, the tubular air inlet element stands 38 when new, at least a portion axially over the housing 16 out to a compressed air hose 46 at the air inlet element 38 to fix. rubber tube 46 , By this embodiment, inter alia, the sealing element 40 saved. In addition, it is no longer necessary a recess 14a to hold to an intervention of the air inlet element 38 to enable. This allows the volume of the free space 34 be reduced again. The working piston 14 is favorably designed such that in the basic position the smallest possible volume in the pressure chamber 32 remains.
  • Zudem sind die Dichtelemente 36 in der Ausführungsvariante gemäß der 4 und 5 als C-förmige Dichtelemente 36 ausgebildet, die die Abstützabschnitte 30b und 30c des Trennkolbens 30 umgreifen und fest mit diesen verbunden sind.In addition, the sealing elements 36 in the embodiment according to the 4 and 5 as C-shaped sealing elements 36 formed, which are the support sections 30b and 30c of the separating piston 30 embrace and are firmly connected to these.
  • Eine Entlüftung des Freiraum 34 kann beispielsweise auch durch einen als Spalt ausgebildeten Luftdurchlass zwischen dem Lufteinlasselement 38 und der Öffnung 16a bereitgestellt werden.A vent of the free space 34 For example, by a formed as a gap air passage between the air inlet element 38 and the opening 16a to be provided.
  • In einer alternativen Ausführungsvariante kann auch ein Dichtelement 48 verwendet sein, welches den Freiraum 34 gegenüber der Umgebung abdichtet, um bei einem Defekt der Abdichtung zwischen Druckraum 32 und Freiraum 34 eine weiterhin funktionierende pneumatische Betätigungseinrichtung 10 bereitzustellen.In an alternative embodiment, a sealing element may also be used 48 be used, which is the free space 34 seals against the environment, in case of a defect in the seal between the pressure chamber 32 and free space 34 a still functioning pneumatic actuator 10 provide.
  • Das Lufteinlasselement 38 ist wie auch in der vorigen Ausführungsvariante komplementär zu der zugehörigen Öffnung 16a ausgebildet, sodass ein Hindurchgleiten bei ansteigendem Verschleiß der Reibungskupplung problemlos ermöglicht ist. Dies entspricht im Wesentlich den Ausführungen zu dem ersten Ausführungsbeispiel. In der 5 ist die pneumatische Betätigungseinrichtung 10 entsprechend im Verschleißzustand dargestellt.The air inlet element 38 is as in the previous embodiment complementary to the associated opening 16a designed so that a sliding through with increasing wear of the friction clutch is easily possible. This corresponds essentially to the comments on the first embodiment. In the 5 is the pneumatic actuator 10 correspondingly displayed in the worn state.
  • BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1010
    pneumatische Betätigungseinrichtungpneumatic actuator
    1212
    Gehäusecasing
    1414
    Arbeitskolbenworking piston
    14a14a
    Ausnehmungrecess
    1616
    Arbeitszylinderworking cylinder
    16a16a
    Öffnungopening
    1818
    Führungsrohrguide tube
    2020
    Arbeitsraumworking space
    2222
    Abstreifelementstripping element
    2424
    Aussparungrecess
    2626
    GleitelementSlide
    2828
    Aussparungrecess
    3030
    Trennkolbenseparating piston
    30a30a
    Druckabschnittprint section
    30b30b
    äußerer Abstützabschnittouter support section
    30c30c
    innerer Abstützabschnittinner support section
    30d30d
    Öffnungopening
    3232
    Druckraumpressure chamber
    3434
    Freiraumfree space
    3535
    Federelementspring element
    3636
    Dichtelementsealing element
    36a36a
    Drucklaschepressure lug
    3838
    LufteinlasselementAir intake element
    38a38a
    äußere Oberflächeouter surface
    4040
    Dichtelementsealing element
    4242
    Ausrücklagerrelease bearing
    4444
    Positionssensorikposition sensors
    4646
    Gummischlauchrubber tube
    4848
    Dichtelementsealing element
    AA
    Axialrichtungaxially
    BB
    Bewegungsrichtungmovement direction

Claims (10)

  1. Betätigungseinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend - ein Gehäuse (12), insbesondere einen Arbeitszylinder (16), und - einen gegenüber dem Gehäuse (12) beweglichen Arbeitskolben (14), wobei - das Gehäuse (12) und der Arbeitskolben (14) einen geschlossenen Arbeitsraum (20) bilden, wobei - die Betätigungseinrichtung (10) zudem einen gegenüber dem Gehäuse (12) beweglichen Trennkolben (30) aufweist, der innerhalb des Arbeitsraums (20) angeordnet ist und diesen in einen arbeitskolbenseitigen Druckraum (32) und einen arbeitskolbenfernen Freiraum (34) aufteilt, - wobei der Druckraum (32) mit einem Druckmedium befüllbar ist.Actuating device (10) for a motor vehicle, comprising - A housing (12), in particular a working cylinder (16), and - A relative to the housing (12) movable working piston (14), wherein - The housing (12) and the working piston (14) form a closed working space (20), wherein - The actuator (10) also has a relative to the housing (12) movable separating piston (30) which is disposed within the working space (20) and this in a working piston-side pressure chamber (32) and a working piston remote space (34), - Wherein the pressure chamber (32) can be filled with a pressure medium.
  2. Betätigungseinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (10) ein Lufteinlasselement (38) aufweist, das an dem Gehäuse (12) ausgebildet ist oder das Gehäuse (12) durchdringt.Actuating device (10) according to Claim 1 characterized in that the actuating device (10) comprises an air inlet element (38), which is formed on the housing (12) or penetrates the housing (12).
  3. Betätigungseinrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lufteinlasselement (38) fest an dem Gehäuse (12) oder fest an dem Trennkolben (30) ausgebildet ist.Actuating device (10) according to Claim 2 , characterized in that the air inlet element (38) fixed to the housing (12) or fixed to the separating piston (30) is formed.
  4. Betätigungseinrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lufteinlasselement (38) als länglicher und gerader Hohlkörper ausgebildet ist.Actuating device (10) according to Claim 2 or 3 , characterized in that the air inlet element (38) is formed as an elongate and straight hollow body.
  5. Betätigungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkolben (10) einen äußeren Abstützabschnitt (30b), einen inneren Abstützabschnitt (30c) und einen Druckabschnitt (30a) aufweist.Actuating device (10) according to one of Claims 1 to 4 characterized in that the separating piston (10) comprises an outer support portion (30b), an inner support portion (30c) and a pressure portion (30a).
  6. Betätigungseinrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckabschnitt (30a) zum Druckraum (32) hin konvex ausgebildet ist.Actuating device (10) according to Claim 5 , characterized in that the pressure section (30a) is convex toward the pressure chamber (32).
  7. Betätigungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkolben (30) oder das Gehäuse (12) eine Öffnung (30d;16a) zur Durchführung eines Lufteinlasselements (38) aufweist.Actuating device (10) according to one of Claims 2 to 6 , characterized in that the separating piston (30) or the housing (12) has an opening (30d, 16a) for passing through an air inlet element (38).
  8. Betätigungseinrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (30d; 16a) des Trennkolbens oder des Gehäuses (38) mit der Form des Lufteinlasselements (38) komplementär ist.Actuating device (10) according to Claim 7 , characterized in that the opening (30d; 16a) of the separating piston or housing (38) is complementary to the shape of the air inlet element (38).
  9. Betätigungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (35) zwischen Gehäuse (12) und Arbeitskolben (14) angeordnet ist.Actuating device (10) according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that a spring element (35) between the housing (12) and working piston (14) is arranged.
  10. Betätigungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (35) innerhalb des Freiraums (34) zwischen Gehäuse (12) und Trennkolben (30) angeordnet ist.Actuating device (10) according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that a spring element (35) within the free space (34) between the housing (12) and separating piston (30) is arranged.
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