-
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Strecke mit einem T-Stück, das eine hydraulische Anschlussstelle aufweist, die einen Totraum umfasst, der, bezogen auf eine Wirkungslinie der Erdschwerkraft, oberhalb einer hydraulischen Verbindung in dem T-Stück angeordnet ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen selbstentlüftenden Adapter, insbesondere ein T-Stück, für eine derartige hydraulische Strecke.
-
Aus der internationalen Offenlegungsschrift
WO 2012/152241 A1 ist eine hydraulische Strecke zur Betätigung einer Fahrzeugkupplung mit einem Geberzylinder, einem Nehmerzylinder und einer beide Zylinder verbindende Hydraulikleitung bekannt, die durch eine Entlüftungseinrichtung in zwei Leitungsabschnitte unterteilt ist, wobei diese als Siphon und Steigleitung fungierenden Leitungsabschnitte der Hydraulikleitung in einem aus mindestens einem dieser Enden gebildeten Raum zu dieser Entlüftungseinrichtung zueinander beabstandet zusammengeführt werden. Aus der europäischen Offenlegungsschrift
EP 2 843 274 A1 ist eine abdichtende Ablassventilanordnung bekannt, umfassend ein abdichtendes Ventilgehäuse und ein Ablassventil, welche jeweils einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei das abdichtende Ventilgehäuse das Ablassventil umschließt und mit seiner Bodenseite in dichter Anlage an dem Ablassventil bleibt, während sich das Ablassventil innerhalb des abdichtenden Ventilgehäuses drehen kann, wobei in der Bodenseite des abdichtenden Ventilgehäuses eine mittig angeordnete zweite Ablassöffnung und eine damit verbundene Vertiefung ausgebildet sind, deren innere Seitenwand einen ungleichen Abstand zur zweiten Ablassöffnung aufweist, wobei das Ablassventil an seinem oberen Ende mit einer exzentrisch angeordneten ersten Ablassöffnung versehen ist, die einen Radialabstand zur zweiten Ablassöffnung aufweist, welcher größer als der minimale Abstand zwischen innerer Seitenwand der Vertiefung und zweiter Ablassöffnung und kleiner als der maximale Abstand zwischen innerer Seitenwand der Vertiefung und zweiter Ablassöffnung ist.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, das Entlüften einer hydraulischen Strecke mit einem T-Stück, das eine hydraulische Anschlussstelle aufweist, die einen Totraum umfasst, der, bezogen auf eine Wirkungslinie der Erdschwerkraft, oberhalb einer hydraulischen Verbindung in dem T-Stück angeordnet ist, zu vereinfachen.
-
Die Aufgabe ist bei einer hydraulischen Strecke mit einem T-Stück, das eine hydraulische Anschlussstelle aufweist, die einen Totraum umfasst, der, bezogen auf eine Wirkungslinie der Erdschwerkraft, oberhalb einer hydraulischen Verbindung in dem T-Stück angeordnet ist, dadurch gelöst, dass in das T-Stück ein Verbindungskanal integriert ist, der zum Entlüften des Totraums mit Hydraulikmedium durchströmt wird beziehungsweise durchströmbar ist. An der hydraulischen Anschlussstelle des T-Stücks ist zum Beispiel ein Drucksensor angeschlossen, mit welchem der Druck in der hydraulischen Verbindung erfasst wird. Die hydraulische Verbindung verbindet in dem T-Stück zum Beispiel einen Nehmerzylinderanschluss mit einem Geberzylinderanschluss. Die hydraulische Strecke umfasst zum Beispiel einen Geberzylinder und einen Nehmerzylinder zur hydraulischen Betätigung einer Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Im Betrieb der hydraulischen Strecke kann es passieren, dass sich in dem Totraum oberhalb der hydraulischen Verbindung in an sich unerwünschter Art und Weise Luftblasen ansammeln. Luftblasen in dem Hydraulikmedium, mit welchem die hydraulische Strecke betrieben wird, wirken sich ungünstig auf das Betriebsverhalten aus, insbesondere, wenn hydrostatische Aktoren zum Einsatz kommen. Über den Verbindungskanal wird auf einfache Art und Weise eine Selbstentlüftung für den über der Hydraulikstrecke liegenden Totraum geschaffen. Der Verbindungskanal kann zum Beispiel als Nebenröhre in das T-Stück integriert werden. Durch regelmäßiges Entlüften des Totraums, was vorteilhaft bei einer Betätigung der Kupplung automatisch erfolgt, kann eine stabile Kennlinie im Betrieb der hydraulischen Strecke sichergestellt werden. Dabei kann besonders vorteilhaft auf den Einbau eines Entlüftungsventils verzichtet werden.
-
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Strecke ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal im Bereich der hydraulischen Anschlussstelle mit einem Anschlusskanal verbunden ist, der von der hydraulischen Verbindung in dem T-Stück ausgeht. Über den Anschlusskanal kann mit dem Drucksensor an der hydraulischen Anschlussstelle auf einfache Art und Weise der hydraulische Druck in der hydraulischen Verbindung in dem T-Stück erfasst werden. Zu diesem Zweck ist der Anschlusskanal vorteilhaft als ungedrosselte Hydraulikverbindung ausgeführt. Der Verbindungskanal ist im Unterschied zum Anschlusskanal vorteilhaft mit einem hydraulischen Widerstand ausgestattet. Der hydraulische Widerstand in dem Verbindungskanal kann auch dadurch realisiert werden, dass der Verbindungskanal einen kleineren Strömungsquerschnitt als der Anschlusskanal aufweist.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Strecke ist dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskanal eine erste hydraulische Druckstelle in der hydraulischen Verbindung mit einer zweiten hydraulischen Druckstelle im Bereich der hydraulischen Anschlussstelle verbindet, die über den Verbindungskanal mit einer dritten hydraulischen Druckstelle verbunden ist, an welcher der gleiche Druck wie an der zweiten hydraulischen Druckstelle herrscht, der wiederum kleiner als der Druck an der ersten hydraulischen Druckstelle ist, wobei die Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten hydraulischen Druckstelle größer als die Summe aus einer geodätischen Höhe des Totraums und einem Kapillardruck an einer Hydraulikmedium-Luft-Grenze in dem Verbindungskanal ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ermöglicht, dass der Totraum im Betrieb der hydraulischen Strecke automatisch entlüftet wird. Die Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten hydraulischen Druckstelle wird zum Beispiel über die Größe eines hydraulischen Widerstands zwischen der ersten und der zweiten hydraulischen Druckstelle erzeugt beziehungsweise eingestellt.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Strecke ist dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Verbindung eine erste hydraulische Verzweigung, von welcher der Anschlusskanal ausgeht, und eine zweite hydraulische Verzweigung umfasst, von welcher der Verbindungskanal ausgeht. Die beiden hydraulischen Verzweigungen sind vorteilhaft innerhalb des T-Stücks ausgebildet.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Strecke ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und der zweiten hydraulischen Verzweigung ein hydraulischer Widerstand in der hydraulischen Verbindung angeordnet ist. Über die Größe dieses hydraulischen Widerstands, der zum Beispiel als Drossel oder Blende ausgeführt ist, kann die gewünschte Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten hydraulischen Druckstelle erzeugt beziehungsweise eingestellt werden.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Strecke ist dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Strecke einen Nehmerzylinder mit einem Geberzylinder verbindet, bei dessen Betätigung der Totraum automatisch entlüftet wird. Bei einer Betätigung des Geberzylinders, zum Beispiel durch ein Kupplungspedal, wird Hydraulikmedium durch die hydraulische Strecke vom Geberzylinder in den Nehmerzylinder gefördert. Dabei strömt ein Teil des Hydraulikmediums vorteilhaft durch den Verbindungskanal, wodurch der Totraum oberhalb der hydraulischen Verbindung automatisch mit Hydraulikmedium gespült wird. Das durch den Totraum strömende Hydraulikmedium nimmt dort befindliche Luftblasen mit, so dass der Totraum automatisch entlüftet wird.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Strecke ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal ein Hydraulikvolumen umfasst, das kleiner als das bei einer Betätigung des Geberzylinders verdrängte Volumen ist. Das bei einer Betätigung des Geberzylinders verdrängte Volumen reicht dann zwar gegebenenfalls nicht aus, um den Totraum vollständig zu entlüften. Allerdings wird der Totraum bei der Durchführung von mehreren Hüben des Geberzylinders, zum Beispiel bei einer mehrmaligen Betätigung der Kupplung, automatisch vollständig entlüftet.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Strecke ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Drucksensor an die hydraulische Anschlussstelle des T-Stücks angeschlossen ist. Der Drucksensor dient zur Erfassung des Drucks in der hydraulischen Verbindung zwischen dem Nehmerzylinder und dem Geberzylinder.
-
Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen selbstentlüftenden Adapter, insbesondere ein T-Stück, für eine vorab beschriebene hydraulische Strecke. Der Adapter beziehungsweise das T-Stück ist separat handelbar.
-
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Entlüften einer vorab beschriebenen hydraulischen Strecke. Das Entlüften der hydraulischen Strecke erfolgt vorteilhaft automatisch, wenn bei einer Betätigung der hydraulischen Strecke, insbesondere einer Kupplung, Hydraulikmedium durch den Verbindungskanal gefördert wird, um den Totraum oberhalb der hydraulischen Verbindung mit Hydraulikmedium zu spülen.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines selbstentlüftenden Adapters, der als T-Stück zur Anordnung in einer hydraulischen Strecke angeordnet ist; und
- 2 eine hydraulische Strecke mit einem Geberzylinder, einem Nehmerzylinder und einem selbstentlüftenden Adapter, wie er in 1 dargestellt ist, in Form eines Hydraulikschaltplans.
-
In den 1 und 2 ist ein selbstentlüftender Adapter 4 dargestellt, der als T-Stück 10 ausgeführt und in einer hydraulischen Strecke 9 angeordnet ist. Die hydraulische Strecke 9 umfasst, wie man in 2 sieht, einen Geberzylinder 25 und einen Nehmerzylinder 26. Der Geberzylinder 25, der Nehmerzylinder 26 und die hydraulische Strecke 9 dienen zum Beispiel in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zum Betätigen einer Kupplung.
-
Das in 1 dargestellte T-Stück 10 umfasst einen Geberzylinderanschluss 5 und einen Nehmerzylinderanschluss 6. Die Anschlüsse 5 und 6 sind durch eine hydraulische Verbindung 14 des T-Stücks 10 verbunden. Das T-Stück 10 umfasst darüber hinaus eine hydraulische Anschlussstelle 7, an welcher ein Drucksensor 8 an das T-Stück 10 angeschlossen ist.
-
Die hydraulische Anschlussstelle 7 mit dem Drucksensor 8 ist, bezogen auf eine Wirkungslinie der Erdschwerkraft, die in 2 durch einen Pfeil 20 angedeutet ist, oberhalb der hydraulischen Verbindung 14 angeordnet. Durch diese Anordnung ergibt sich im Bereich der hydraulischen Anschlussstelle 7 ein Totraum 13, in welchem sich im Betrieb der hydraulischen Strecke 9 in einer unerwünschten Art und Weise Luftblasen ansammeln können.
-
Das T-Stück 10 ist zum Entlüften der hydraulischen Strecke 9 mit einem Verbindungskanal 15 ausgestattet. Der Verbindungskanal 15 ist als Nebenröhre in dem T-Stück 10 ausgeführt. Der Verbindungskanal 15 verläuft in dem T-Stück 10 parallel zu einem Anschlusskanal 16.
-
Der Anschlusskanal 16 hat in dem T-Stück 10 einen deutlich größeren Strömungsquerschnitt als der Verbindungskanal 15. So stellt der Verbindungskanal 15 in 1 einen hydraulischen Widerstand 12 dar. In 2 ist durch ein Symbol angedeutet, dass der hydraulische Widerstand 12 auch als Drossel oder Blende in dem Verbindungskanal 15 ausgeführt sein kann.
-
Das T-Stück 10 umfasst eine erste hydraulische Verzweigung 21 und eine zweite hydraulische Verzweigung 22. Eine Hydraulikleitung 27 verbindet den Geberzylinder 25, wie man in 2 sieht, mit der ersten hydraulischen Verzweigung 21. Von der ersten hydraulischen Verzweigung 21 erstreckt sich der Verbindungskanal 15 zu der hydraulischen Anschlussstelle 7 für den Drucksensor 8.
-
Eine Hydraulikleitung 28 verbindet die zweite hydraulische Verzweigung 22 mit dem Nehmerzylinder 26. Von der zweiten hydraulischen Verzeigung 22 erstreckt sich der Anschlusskanal 16 zu der hydraulischen Anschlussstelle 7. Zwischen den beiden hydraulischen Verzweigungen 21 und 22 ist ein hydraulischer Widerstand 11 angeordnet, der zum Beispiel als Drossel ausgeführt ist.
-
Der Anschlusskanal 16 stellt in dem T-Stück 10 einen Nebenast der Hydraulik dar, der nach oben zeigt und somit Luft hält. Durch den Verbindungskanal 15 wird auf einfache Art und Weise und ohne ein zusätzliches Entlüftungsventil eine Möglichkeit geschaffen, diese Luft aus dem Totraum 13 heraus zu transportieren.
-
Durch den Verbindungskanal 15 wird in dem T-Stück 10 eine Nebenströmung erzeugt, um die Luft aus dem Totraum 13 heraus zu transportieren. Die treibenden Kräfte in der Nebenströmung sind der Druckabfall an dem als Drossel oder Blende ausgeführten hydraulischen Widerstand 11 im Hauptstrom der hydraulischen Verbindung14, sowie der Druck durch eine Richtungsänderung der Hauptströmung an der hydraulischen Verzweigung 21.
-
In 2 ist durch einen Pfeil x eine Bewegungsrichtung eines Geberkolbens in dem Geberzylinder 25 angedeutet. Bei einer Bewegung des Geberkolbens in dem Geberzylinder 25 in positiver x-Richtung stellt sich über dem hydraulischen Widerstand 11 zwischen einer ersten hydraulischen Druckstelle 1 und einer dritten hydraulischen Druckstelle 3 eine Druckdifferenz ein, wobei der Druck an der dritten hydraulischen Druckstelle 3 größer als Druck an der ersten hydraulischen Druckstelle 1 ist.
-
Bei einer Bewegung des Geberkolbens in dem Geberzylinder 25 in negativer x-Richtung ist der Druck an der ersten hydraulischen Druckstelle 1 kleiner als der Druck an der dritten hydraulischen Druckstelle 3. Der Druck an der ersten hydraulischen Druckstelle 1 beziehungsweise an der hydraulischen Verzweigung 21 kann auch als Geberzylinderdruck bezeichnet werden. Der Druck an der dritten hydraulischen Druckstelle 3 beziehungsweise an der hydraulischen Verzweigung 22 kann auch als Nehmerzylinderdruck bezeichnet werden.
-
Eine zweite hydraulische Druckstelle 2 ist im Bereich der Anschlussstelle 7 beziehungsweise im Bereich des Anschlusskanals 16 angeordnet. Der Druck an der zweiten hydraulischen Druckstelle 2 ist gleich dem Druck an der dritten hydraulischen Druckstelle 3.
-
Zur Entlüftung des Totraums 13 muss die Druckdifferenz zwischen den Druckstellen 1 und 3 größer als die Summe aus der geodätischen Höhe des Totraums 13 und einem Kapillardruck an einer Fluid-Luft-Grenze in dem Verbindungskanal beziehungsweise der Nebenröhre 15 sein. Der Strömungswiderstand des Verbindungskanals beziehungsweise der Nebenröhre 15 ist nicht primär funktionsrelevant.
-
Die Nebenröhre beziehungsweise der Verbindungskanal 15 muss so ausgelegt sein, dass während einer Hubbewegung des Geberkolbens in dem Geberzylinder 25 mindestens das eigene Volumen der Nebenröhre beziehungsweise des Verbindungskanals 15 komplett durch die Nebenleitung beziehungsweise den Totraum 13 strömt. So kann der Totraum 13 über mehrere Hübe des Geberkolbens in dem Geberzylinder 25 vollständig entlüftet werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- erste hydraulische Druckstelle
- 2
- zweite hydraulische Druckstelle
- 3
- dritte hydraulische Druckstelle
- 4
- selbstentlüftender Adapter
- 5
- Geberzylinderanschluss
- 6
- Nehmerzylinderanschluss
- 7
- hydraulische Anschlussstelle
- 8
- Drucksensor
- 9
- hydraulische Strecke
- 10
- T-Stück
- 11
- hydraulischer Widerstand
- 12
- hydraulischer Widerstand
- 13
- Totraum
- 14
- hydraulische Verbindung
- 15
- Verbindungskanal
- 16
- Anschlusskanal
- 20
- Pfeil
- 21
- erste hydraulische Verzweigung
- 22
- zweite hydraulische Verzweigung
- 25
- Geberzylinder
- 26
- Nehmerzylinder
- 27
- Hydraulikleitung
- 28
- Hydraulikleitung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- WO 2012/152241 A1 [0002]
- EP 2843274 A1 [0002]
