-
Automatische Kupplung für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine
automatische Kupplung für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Reibscheibenkupplung,
die durch eine am Gangschalthebel befindliche Einrichtung infolge Unterdruckes in
der Ansaub Leitung des Motors betätigt wird und bei der in der Ansaugleitung ein
vom Gangschalthebel gesteuertes Ventil vorgesehen ist.
-
Bei bekannten Anordnungen dieser Art ist an dem Gangschalthebel ein
elektrischer Kontakt vorgesehen, der beim Bewegen des Gangschalthebels geschlossen
wird und somit die Wicklung eines Elektromagneten unter Spannung setzt, der unmittelbar
die Kupplung auslöst.
-
Bei einer anderen bekannten Anordnung wird die Einkuppelgeschwindigkeit
einer durch Unterdruck betätigten Kupplung dadurch geregelt, daß ein am Gangschalthebel
befindlicher elektrischer Kontakt beim Schließen einen Elektromagneten unter Spannung
setzt, der ein Ventil in der unter Unterdruck stehenden Ansaugleitung des Motors
steuert.
-
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung
für Kraftfahrzeuge automatisch und nur mit pneumatischen Mitteln zu betätigen, wobei
zur Vermeidung einer nicht ausreichend kräftigen Kupplungsauslösung die Kupplung
nicht direkt durch den Unterdruck in der Ansaugleitung betätigt werden soll.
-
Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch ein erstes, zwangsweise durch
den Gangschalthebel bei seiner Schaltbewegung betätigtes Ventil in derAnsaugleitung,
und durch ein zweites Ventil, das durch den Druck in der Ansaugleitung beaufschlagt
ist und den Druck innerhalb eines eigenen, mit dem Servomotor der Kupplung verbundenen
Druckmittelkreislaufes steuert. Nur durch die Kombination dieser sämtlichen Merkmale
wird die gestellte Aufgabe gelöst.
-
In den Zeichnungen sind drei Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung
dargestellt, es zeigt Fig. 1 die teilweise geschnittene schematische Ansicht einer
erfindungsgemäßen Kupplung mit einer Kupplungssteueranlage, Fig. 2 die teilweise
geschnittene schematische Ansicht einer anderen Ausführung eines Teils der in Fig.
1 dargestellten Steueranlage, Fig. 3 die teilweise geschnittene schematische Ansicht
einer weiteren Ausführung der Kupplungssteueranlage.
-
In Fig. 1 ist die Drucksteuereinrichtung 10 dargestellt, die den Flüssigkeitsdruck
regelt, der in übereinstimmung mit dem Arbeiten einer Steuervorrichtung 12 einer
durch Druckflüssigkeit betätigten Kupplung 11 zu ihrem Einkuppeln zugeführt wird.
Die Kupplung 11 überträgt das Drehmoment zwischen dem Motor 13 und dem Wechselgetriebe
14, das ein übliches Synchrongetriebe sein kann. Der Motor 13 enthält den üblichen
Vergaser 15, der den Kraftstoff entsprechend der über das Gestänge 17, einen Hebel
18 und ein weiteres Gestänge 19 weitergeleiteten Einstellung des Gasfußhebels 16
dem Motor zuführt, wobei das Gestänge 19 zwischen dem Hebel 18 und dem Vergaser
1.5 liegt. Das Wechselgetriebe 14 wird mittels des Gangschalthebels 20 und einer
Schaltstange 21 geschaltet, die mit dem Wechselgetriebe 14 verbunden ist.
-
Die Drucksteuereinrichtung 10 enthält eine Pumpe 22 beliebiger Ausführung,
die eine Flüssigkeit, beispielsweise Schmieröl, aus einem Ölbehälter über eine Einlaßleitung
23 ansaugt und als Drucköl einer Druckkammer 24 zuführt, die innerhalb des Pumpengehäuses
25 liegt. Die Pumpe 22 wird in üblicher Weise von der Kurbelwelle des Motors 13
angetrieben. Die eine Seite der Druckkammer 24 ist an eine Schmierölleitung 26 und
die andere Seite an eine Steuerkammer 27 über eine Öffnung 28 angeschlossen, die
von einem vorgespannten Ventil 29 leicht verschlossen wird. Das Ventil 29 wird von
einer schwachen Druckfeder 30 geschlossen, die ein Öffnen des Ventils 29 zuläßt,
sobald ein bestimmter, verhältnismäßig geringer Druck in der Druckkammer 24 erreicht
ist. Das Ventil 29 ist vorgesehen, damit der Motor 13 mit genügend Schmieröl
versorgt wird, bevor das Öl der Steuerkammer 27 zuströmt.
-
Die Kupplung 11 selbst enthält einen Kupplungszylinder 31 mit einem
hydraulisch betätigten Kolben
32, der über eine Stange 33 mit dem
Kupplungshebel 34 in Verbindung steht. Zwischen den Kupplungshebel 34 und das Gehäuse
des Zylinders 31 ist eine Rückzugfeder 35 eingeschaltet, die den Kupplungshebel
34 und den Kolben 32 beim Nachlassen des Druckes der Flüssigkeit in die Ruhestellung
zurückführt. Der Kupplungshebel 34 ist über eine Druckscheibe und mehrere Ausrückhebel
mit einer axial verschiebbaren Druckplatte 36 verbunden, die eine zwischen der Platte
36 und einer hinteren Kupplungsplatte 38 befindliche Kupplungsscheibe 37 festklemmt.
Die beiden Druckplatten 36 und 38 drehen sich mit der Kurbelwelle 39, während die
Kupplungsscheibe 37 über eine Keilnutenverbindung mit der Eingangswelle des Wechselgetriebes
14 umläuft.
-
Der Zylinder 31 ist mit der Steuerkammer 27 der Drucksteuereinrichtung
10 über eine Öffnung 40 und einen Kanal 41 verbunden. Der der Kammer 27 zugeführte
Flüssigkeitsdruck wird auf den Zylinder 31 übertragen, um den Kolben 32 nach rechts
zu bewegen, wodurch die Reibscheibenkupplung 11 infolge der Drehbewegungen des Kupplungshebels
34 eingekuppelt wird. Der von der Druckplatte 36 ausgeübte Eingriffsdruck ändert
sich direkt mit dem Druck der innerhalb der Kammer 27 befindlichen Flüssigkeit.
-
Der einzige Kanal, der infolge der in ihm fließenden zähflüssigen
Flüssigkeit eine Zeitverzögerung hervorrufen kann, ist der Kanal 41, der aber kurz
gemacht werden kann, wenn das Gehäuse der Drucksteuereinrichtung 10 dicht
an den Zylinder 31 gelegt oder mit dem Zylinder 31 aus einem Stück hergestellt wird,
so daß die Öffnung 40 unmittelbar in den Zylinder 31 mündet. Durch die anderen
zwischen den Steuerteilen liegenden Kanäle strömt nur wenig Luft, so daß die Steuerung
fast sofort anspricht.
-
In dem Pumpengehäuse 25 liegt ein Steuerventil 42, das den aus der
Steuerkammer 27 zur Einlaßseite der Pumpe 22 zurückfließenden Ölstrom steuert. Das
Ventil 42 besteht aus einem hohlen Ventilkolben 43, der in Längsrichtung verschiebbar
in einer in dem Pumpengehäuse 25 vorgesehenen Zylinderbohrung 44 liegt. Eine zwischen
der Kammer 27 und der Einlaßseite der Pumpe 22 vorhandene Auslaßöffnung 45 bildet
einen Ventilsitz für das obere Ende des Ventilkolbens 43, so daß die Öffnung 45
geschlossen ist, wenn sich der Ventilkolben 43 in der in Fig. 1 dargestellten Stellung
befindet. Das Ventil 42 spricht auf den in der Steuerkammer 27 herrschenden Druck
an und dient zugleich auch als Druckentlastungsventil für die Pumpe 22, um den Aufbau
von übermäßig ; hohen Drücken in der Motorschmieranlage und in der Kupplungssteueranlage
zu verhüten.
-
Über eine thermostatisch gesteuerte Ventileinrichtung strömt eine
begrenzte Flüssigkeitsmenge aus der Steuerkammer 27 zur Einlaßseite der Pumpe 22,
; wenn der Ventilkolben 43 sich in geschlossener Stellung befindet. Bei der in Fig.
1 dargestellten Ausführungsform besteht diese Einrichtung aus einem Steuerventil
46, das innerhalb des Ventilkolbens 43 liegt und den durch eine kleine mit der Kammer
27 in Verbindung stehende Öffnung 47 fließenden Öl-Strom steuert. Das aus der Steuerkammer
27 in den Ventilkolben 43 durch die Öffnung 47 einströmende Öl wird zur Einlaßseite
der Pumpe 42 durch mehrere in dem Ventilkolben 43 vorhandene Öffnungen 48 t abgeleitet,
die in eine im Pumpengehäuse 25 befindliche Auslaßkammer 49 münden, die mit der
Einlaßseite der Pumpe 22 verbunden ist. Das Steuerventil 46 wird mittels eines in
Längsrichtung ausdehnbaren Balges 50 betätigt, der innerhalb des Ventilkolben
43 liegt. Das untere Ende des Balges 50 ist mit dem Ventilkolben 43 verbunden, während
das obere Ende an dem Steuerventil 46 befestigt ist. Eine unter Wärmeeinwirkung
sich ausdehnende Flüssigkeit füllt den Innenraum des Balges 50, so daß sich der
Balg 50 bei einer Temperaturerhöhung oder bei einer Temperaturverminderung in Längsrichtung
ausdehnt oder zusammenzieht.
-
Der Aufbau und die Anordnung des Steuerventils 46, der Öffnung
47 und des Balges 50 ist so getroffen, daß der durch die Öffnung 47
fließende Ölstrom ohne Rücksicht auf die durch Temperaturänderungen des Öles bedingten
Viskositätsänderungen bei jedem Druck in der Steuerkammer 27 gleichbleibt. Bei ein%r
Temperaturerhöhung des Schmieröls dehnt sich der Balg 50 in Längsrichtung
aus und schiebt das Ventil 46 dichter an die Öffnung 47 heran, um den durch die
Öffnung 47 fließenden Ölstrom zu vermindern, während bei einem Temperaturabfall
sich der Balg 50 zusammenzieht und einen größeren wirksamen Durchflußquerschnitt
der Öffnung 47 schafft. Die Durchfiußmenge durch die Öffnung 47 hindurch bleibt
also durch Temperaturänderungen des Öles im wesentlichen unbeeinflußt, so daß keine
Änderung der Steuereigenschaft zwischen der Anlaßperiode bei einem kalten Motor
und dem Arbeiten nach dem Aufwärmen des Motors eintritt.
-
Zur Steuerung, des Ventils 42 dient die Antriebsvorrichtung 51, die
eine Membran 52 enthält, die in einer unterhalb der Auslaßkammer 49 liegenden Kammer
53 des Pumpengehäuses 25 vorgesehen ist. Der Mittelabschnitt der Membran 52 liegt
an dem unteren Ende des Ventilkolbens 43 an. Die Membran 52 teilt die Kammer
53 in eine obere Druckkammer 54 und in eine untere Druckkammer 55. Die obere
Druckkammer 54 steht über einem Kanal 56 mit der Auslaßkammer 49 in Verbindung.
Die untere Druckkammer 55 kann wahlweise mit dem Saugrohrunterdruck des Motors 13
über eine Verbindungsleitung 57, ein Ventil 58 und eine weitere Verbindungsleitung
59 verbunden werden, die das Ventil 58 mit einem Schachtabschnitt des Vergasers
15 verbindet, der unterhalb der Drosselklappe (nicht dargestellt) liegt. In der
unteren Druckkammer 55 ist eine Druckfeder 60 untergebracht, die den Mittelabschnitt
der Membran 52 an den Ventilkolben 43 drückt und demgemäß das Ventil 42 geschlossen
hält.
-
Die Antriebsvorrichtung 51 enthält ferner noch eine zweite Membran
61, die in einer zweiten Kammer 62 liegt. Diese Kammer ist gleichfalls im Pumpengehäuse
25 vorgesehen und liegt unterhalb der Kammer 53. Die Membran 61 teilt die Kammer
62 wieder in eine obere Druckkammer 63 und in eine untere Druckkammer 64. Zwischen
den beiden Membranen 52 und 61 ist eine Druckstange 65 in Längsrichtung verschiebbar.
Die Druckstange 65 ist zwischen den beiden Druckkammern 53 und 63 in einer Abdichtung
geführt. Die obere Druckkammer 63 steht mit der Außenluft über einen Kanal 66 in
Verbindung. Die untere Druckkammer 64 ist mit dem Saugrohrunterdruck des Motors
13 über eine Verbindungsleitung 67, ein Rückschlagventil 68 und die Verbindungsleitung
59 verbunden. Das Rückschlagventil 68 ist ein Teil des Ventils 58. Eine in der unteren
Druckkammer 64 angeordnete Druckfeder 69 drückt gegen die Mitte der Membran 61,
um das
Ventil 42 unter Zwischenschaltung der Druckstange 65 geschlossen
zu halten.
-
Die Anordnung der Antriebsvorrichtung 51 ist so getroffen, daß ein
in den Druckkammern 55 und 64 herrschender Druck die Membranen 52 und 61 in die
Schließrichtung des Ventils 42 entgegen der Druckkraft drängt, die gegen die obere
Stirnfläche des Ventils 42 vom Druck in der Steuerkammer 27 ausgeübt wird. Die Druckfedern
60 und 69 erhöhen noch die auf das Ventil 42 einwirkende Schließkraft. Der in der
oberen Druckkammer 54 herrschende Druck sucht das Ventil 42 entgegen der
Kraft der Federn 60 und 69 zu öffnen. Der in der oberen Druckkammer 63 herrschende
Druck dagegen drängt das Ventil 42 nicht unmittelbar in die Offenstellung, sondern
wirkt nur der durch die Feder 69 ausgeübten Druckkraft entgegen.
-
Die innerhalb der Antriebsvorrichtung 51 wirkenden Druckkräfte werden
mittels des Ventils 58 beim Betätigen des Gasfußhebels 16 und des Gangschalthebels
20 gesteuert. Das Ventil 58 hat ein Ventilgehäuse 70 mit einer Steuerkammer 71,
in der ein verschiebbarer Ventilteller 72 geführt ist. Der Ventilteller 72 verschließt
entweder eine mit der Außenluft über eine Entlüftungsöffnung 74 verbundene Entlüftungskammer
73 oder eine Vakuumkammer 75, die mit dem Vergaser 15 des Motors 13 über das Rückschlagventil
68 und die Verbindungsleitung 59 verbunden ist. Wenn eine der Kammern 73 oder 75
mit der Steuerkammer 71 verbunden ist, ist die entsprechende andere Kammer von der
Verbindung mit der Steuerkammer 71 durch den Ventilteller 72 abgeschnitten. Zur
Verbesserung der Abdichtung trägt der Ventilteller 72 auf jeder Seite federnd nachgiebige
gummiähnliche Ventilscheiben 76.
-
In der Vakuumkammer 75 liegt eine Druckfeder 77 zwischen dem Ventilteller
72 und einer auf der Ventilstange 79 vorgesehenen Schulter 78. Nimmt der Gasfußhebel
16 die in Fig. 1 dargestellte Stellung ein, bei der die Drosselklappe geschlossen
und der Gasfußhebel 16 freigegeben ist, dann wird die Ventilstange 79 und somit
der Ventilteller 72 mittels des Gestänges 17 und des Hebels 18 in eine solche Stellung
bewegt, daß die Verbindung zwischen der Entlüftungskammer 73 und der Steuerkammer
71 unterbrochen ist. Diese Einstellung erfolgt mittels der Ventilstange 79, die
sich mit einem Ende bei ihrer Bewegung nach rechts an den Ventilteller 72 unter
der Wirkung einer Blattfeder 80 anlegt, die an ihrem einen Ende mit dem Hebel 18
verbunden ist und deren freies Ende sich an das dem Ventilteller 72 entgegengesetzte
Ende der Ventilstange 79 anlegt. Ein hakenähnlicher Abschnitt 81 des Hebels 18 bildet
.einen Begrenzungsanschlag für das freie Ende der Blattfeder 80. Wird die Drosselklappe
durch Freigabe des Gasfußhebels 16 in ihre geschlossene Stellung bewegt, dann wird
der Ventilteller 72 durch den mittels der Druckfeder 77 auf die Ventilstange 79,
die Blattfeder 80 und den Hebel 18 ausgeübten steigenden Druck nach rechts bewegt.
Die Blattfeder 80 ist stärker als die Druckfeder 77, so daß sie sich nicht durchbiegt,
wenn der Ventilteller 72 in der in Fig. 1 dargestellten Rechststellung gehalten
wird. Der Ventilteller 72 unterbricht dann die Verbindung zwischen der Steuerkammer
71 und der Außenluft, so daß das in der Ansaugleitung des Motors herrschende Vakuum
über die Verbindungsleitung 59 sowie über die Leitungen 57 und 67 auf die Druckkammern
55 und 64 der Antriebseinrichtung 51 wirkt. Durch die gleichzeitige Einwirkung des
Saugrohrunterdruckes auf beide Kammern 55 und 64 wird das Steuerventil 42 geöffnet,
so daß das in der Steuerkammer 27 befindliche Drucköl zur Einlaßseite der Pumpe
22 abgelassen und die Kupplung infolge der Einwirkung der Rückzugfeder 35 ausgekuppelt
wird.
-
Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, durch welche die Steuerkammer
71 des Ventils 58 mit der Außenluft verbunden wird, wenn der Gangschalthebel 20
in die Stellung für den 2. oder 3. Gang gelegt wird. In der in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsform besteht diese Einrichtung aus einem Bügel 82, der eine Druckstange
83 gegen den Ventilteller 72 schiebt und diesen zwangläufig in diejenige Stellung
bewegt, bei der die Vakuumkammer 75 geschlossen und die Entlüftungskammer 73 geöffnet
ist. Der Bügel 82 legt sich, wenn der Gangschalthebel 20 entweder in die Stellung
für den 2. oder 3. Gang bewegt wird, an die Druckstange 83 mittels zweier Nockenansätze
84 an, die an dem dem Knopf 85 gegenüberliegenden Ende des Gangschalthebels 20 vorgesehen
sind. Bei der Bewegung des Hebels 20 in seine Stellung für den 2. oder 3. Gang legt
einer der beiden Nockenansätze 84 den Bügel 82 an die Druckstange 83, so daß durch
die Verschiebung der Druckstange der Ventilteller 72 in seine äußerste Linksstellung
geschoben wird. Der übrige Teil des Schaltgestänges ist so angeordnet, daß die Nockenansätze
84 den Bügel 82 bei der Verschiebung des Gangschalthebels 20 in die Stellungen für
den 1. Gang und den Rückwärtsgang nicht berühren. Der Bügel 82 wird in seiner Ruhestellung
gegen zwei Anschläge 86 mittels zweier Zugfedern 87 nachgiebig federnd gezogen,
die an den beiden Enden des Bügels 82 angreifen.
-
Nimmt der Gangschalthebel 20 die Stellung für den 2. oder 3. Gang
ein, so steht nur die Druckkammer 64 der Antriebsvorrichtung 51 mit der Ansaugleitung
des Motors in Verbindung, während die Druckkammer 55 infolge der Bewegung des Ventiltellers
72 in seine äußerste Linksstellung mit der Außenluft verbunden ist. Das Ventil 42
wird daher durch den in der Ansaugleitung herrschenden Unterdruck nicht geöffnet.
-
Damit ein stoßfreier Eingriff der Kupplung 11 erfolgt, ist das Drosselklappengestänge
so ausgebildet, daß bei der Anfangsbewegung des Gasfußhebels 16 nur eine verhältnismäßig
kleine Bewegung des Hebels 18 erfolgt, wodurch die Drosselklappe nur allmählich
geöffnet wird und sich der Ventilteller 72 verhältnismäßig langsam aus seiner äußersten
Rechtsstellung in seine Linksstellung verschiebt. Zu diesem Zweck enthält das Gestänge
17 eine Druckstange 88, die mit dem Gasfußhebel 16 verbunden und drehbar
an einem Ende eines zweiarmigen Hebels 89 angelenkt ist, der drehbar an einem Bolzen
90 gelagert ist. Das gegenüberliegende Ende des Hebels 89 ist mit einem Lenker 91
drehbar verbunden, dessen anderes Ende am unteren Ende des Hebels 18 drehbar angreift.
Ein einstellbarer Anschlag 92 begrenzt die Bewegung des Gestänges 17 und des Gasfußhebels
16 sowie die Schließstellung der Drosselklappe. Eine Rückzugfeder 93 greift an dem
unteren Ende des Hebels 18 an, um den Gasfußhebel 16 in seine Ausgangsstellung zurückzuziehen.
Bei freigegebenem Gasfußhebel liegt der zwischen dem Hebel 89 und dem Lenker 91
befindliche Drehpunkt fast auf der durch den Bolzen 90 und den unteren Anlenkpunkt
des Hebels 18 gezogenen
Verbindungslinie, so d'aß bei dem Bewegen
des Hebels 89 infolge Drückens des Gasfußhebels 16 der Hebel 18 nur mit einer
sehr geringen Geschwindigkeit entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird'. Die Geschwindigkeit
erhöht sich, wenn sich der zwischen dem Hebel 89 und dem Lenker 91 befindliche Drehpunkt
von der Verbindungslinie wegbewegt.
-
Die zwischen dem Gestänge 19 und dem Hebel 18 bestehende Verbindung
hat einen Leerlaufschlitz 94, der eine begrenzte freie Bewegung in beiden Richtungen
ermöglicht, wenn sieh die Drosselklappe in der geschlossenen Stellung befindet.
Diese Leerlaufeinrichturig soll einerseits eine begrenzte Bewegung des Gestänges
19 in Richtung der Drosselöffnungsbewegung ohne eine entsprechende Bewegung des
Hebels 18 ermöglichen, damit der Motor 13 ohne eine Bewegung des Ventiltellers 72
einen Schnelleerlauf ausführen kann. Jede beliebige Leerlaufeinrichtung kann verwendet
werden, um die Drosselklappe etwas offen bzw. das Gestänge 19 etwas links von der
in Fig. 1 dargestellten Stellung zu halten, wenn der Motor 13 kalt ist und gestartet
werden soll. Durch den Leerlauf des Motor 13 während des Aufwärmens wird also kein
Kriechen des Fahrzeuges veranlaßt, da die Kupplung 11 bei freigegebenem Gasfußhebel
16 ausgekuppelt ist. Der Leerlaufschlitz 94 läßt aber andererseits auch eine Anfangsbewegung
des Hebels 18 und der Ventilstange 79 zu, so d'aß ein gesteuerter erster Kupplungseingriff
während des Leerlaufes ohne eine weitere Erhöhung der Motordrehzahl ausgeführt werden
kann. Dies erleichtert alle Parkmanöver in engen Standorten auch mit Motoren, die
nur beim Starten hohe Leerlaufdrehzahlen erfordern.
-
Ein weiterer Leerlaufschlitz 95 ist als Entkupplungseinrichtung an
der Verbindungsstelle zwischen ; dem Gangschalthebe120 und der Schaltstange 21 vorgesehen.
Ein Ende 96 der Schaltstange 21 liegt in dem Schlitz 95 und wird in diesem durch
eine Zentrierfeder 97 und einen Zentrieransatz 98 in der Mittelstellung gehalten.
Die Zentrierfeder 97 wird mittels des Ansatzes 98 in der Längsstellung gehalten.
Die Enden der Zentrierfeder 97 erfassen das Stangenende 96 und halten es dem Gangschalthebel
20 gegenüber in der Mittelstellung, wie dies aus Fig.1 ersichtlich ist. Die von
der Zentrierfeder 97 ausgeübte Kraft ist so eingestellt, daß die Schaltstange 21
durch die Bewegung des Gangschalthebels 20 erst dann bewegt wird, wenn das Stangenende
96 mit einem Ende des Schlitzes 95 in Berührung kommt. Bei der Bewegung des Gangschalthebels
20 aus der Stellung für den 2. oder 3. Gang heraus wird daher dieser Hebel zuerst
verschwenkt, um den Ventilteller 72 in seine äußerste Rechtsstellung zu schieben,
ehe eine Bewegung der Schaltstange 21 erfolgt, vorausgesetzt, daß der Gasfußhebel
16 freigegeben ist, damit die Ventilstange 79 bewegt werden kann. Beide Druckkammern
55 und 64 der Antriebseinrichtung 51 sind daher mit der Saugleitung verbunden. Dadurch
erfolgt ein Auskuppeln der Kupplung 11, ehe das Getriebe geschaltet wird, so daß
ohne Schaltgeräusche geschaltet werden kann. Der Gasfußhebel 16 muß freigegeben
werden, damit eine Gangschaltung bewirkt und der Ventilteller 72 nach rechts geschoben
wird, wenn die bei der Anfangsbewegung des Gangschalthebels 20 auf die Druckstange
83 wirkende Kraft aufgehoben wird.
-
Eine zweite Ausführungsform der Gangschalthebelverbindung zum Ventil
58 ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform dreht sich der Gangschalthebel
100 um einen Drehzapfen 101 und verschiebt dabei eine Schaltstange 102. Eine Leerlauf-
und Zentrieranordnung, die der in Fig. 1 dari gestellten Anordnung ähnlich ist,
wird von einem Leerlaufschlitz 103, einer Zentrierfeder 104 und einem Zentrieransatz
105 gebildet. Bei dieser Ausführung wird die zwischen dem Gangschalthebel
100
und der Druckstange 83 des Ventils 58 bestehende Verbindung durch einen
Seilzug 106 hergestellt, der einerseits mit der Druckstange 83 und andererseits
einem am Gangschalthebel 100 um einen Stift 108
drehbar gelagerten
Nockenhebel 107 verbunden ist. Der Nockenhebel 107 trägt eine Rolle 109, die bei
der Drehung des Gangschalthebels 100 auf einen festen Nocken 110 aufläuft. Bei der
Drehung des Gangschalthebels 100 in die Stellung für den 1. Gang oder Rückwärtsgang
erfolgt keine Relativbewegung zwischen dem Nockenhebel 107 und dem Gangschalthebel
100, so daß die Druckstange 83 nicht bewegt wird. Wird der Gangschalthebel
100 jedoch in die Stellung für den 2. oder 3. Gang gedreht, dann legt sich die Rolle
109 an die eine von zwei Nockenkuppen 111 an, so daß eine Drehung des Nockenhebels
107 relativ zum Gangschalthebel 100 entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgt. Hierdurch
wird die Druckstange 83 nach links bewegt, um die Verbindung zwischen der Entlüftungskammer
73 und der Steuerkammer 71 zu öffnen und die Vakuumkammer 75 zu schließen.
-
Das Rückschlagventil68 (Fig. 1) soll ein schnelles Auskuppeln der
Kupplung 11 beim Schließen der Drosselklappe und beim Bewegen des Gangschalthebels
20 sichern. Zum selben Zeitpunkt, an dem der Ventilteller 72 in seine äußerste
Rechtsstellung verschoben wird, verschiebt sich die Kugel 112 des Rückschlagventils.
68 entgegen den Druck einer Druckfeder 113 in die Öffnungsstellung, um fast augenblicklich
den in der Druckkammer 55 der Antriebseinrichtung 51 herrschenden Druck dem in der
Motoransaugleitung vorhandenen Unterdruck anzugleichen. Das Venti168 öffnet sich
auch bei plötzlichem Anstieg des Vakuums infolge einer plötzlichen Freigabe des
Gasfußhebels 16, um den innerhalb der Druckkammer 64 herrschenden Druck dem in der
Motoransaugleitung herrschenden Unterdruck anzugleichen. Bekanntlich ist ein sehr
schnelles Auskuppeln der Kupplung 11 erwünscht, damit das. Getriebe leicht und schnell
geschaltet werden kann. Nicht erwünscht ist jedoch das plötzliche Einrücken der
Kupplung 11 bei einem Ansteigen des Druckes in der Motoransaugleitung beim Öffnen
der Drosselklappe. Es ist deshalb eine die Kugel 112 umgehende Drosselleitung 114
in dem Rückschlagventil 68 vorgesehen, so daß dann, wenn die Kugel 112 infolge eines
Ansteigens des, in der Ansaugleitung herrschenden Druckes das Ventil abschließt,
der ansteigende Druck nur langsam durch die Drosselleitung 114
dringt, wodurch
der in der Druckkammer 64 bzw. in der Druckkammer 55 herrschende Druck erhöht wird,
wenn sich der Ventilteller 72 in seiner Rechtsstellung befindet. Das Rückschlagventil
68 sorgt also für ein sehr schnelles Auskuppeln der Kupplung 11, sichert jedoch
ein verhältnismäßig langsames Wiedereinkuppeln.
-
Ein von Hand zu betätigende Vorrichtung ermöglicht, wenn gewünscht,
das von Hand erfolgende Einkuppeln der Kupplung 11. Die Einrichtung besteht
bei
der dargestellten Ausführungsform aus einem Knopf 115, der auf dem Armaturenbrett
untergebracht sein kann. Der Knopf 115 ist mittels eines Gestänges 117 mit einem
Hebel 116 verbunden, der drehbar am Kupplungshebel 34 angebracht ist. Beim Ziehen
des Knopfes 115 wird der Hebel 116 gedreht und der Kupplungshebel 34 in Einkuppelrichtung
bewegt. Diese Anordnung ist dann von Vorteil, wenn der Motor 13 nicht läuft, z.
B. wenn das Fahrzeug zum Anlassen des. Motors geschoben wird. Die Vorrichtung kann
auch verwendet werden, um den Motor bei Versagen der Kupplungsanlage als Bremse
zu verwenden.
-
Bei der beschriebenen automatischen Kupplungsanlage wird der zum Einkuppeln
der Kupplung 11 dienende Druck der Flüssigkeit von der Pumpe 22 erzeugt und über
die Öffnung 28, die Steuerkammer 27, die Öffnung 40 und den Kanal 41 dem Zylinder
31 zugeführt. Der dem Zylinder 31 zugeführte Druck wird von dem Steuerventil 42
entsprechend den Druckgefällen zwischen den Membranen 52 und 61 und dem innerhalb
der Steuerkammer 27 herrschenden, gegen den oberen Teil des Ventils 42 wirkenden
Druck sowie in Zusammenarbeit mit den von den Federn 60 und 69 ausgeübten Druckkräften
geregelt. Der Flüssigkeitsdruck ändert sich mit dem von dem Motor 13 abgegebenen
Drehmoment, weil eine Erhöhung des Motordrehmomentes sich in einem Abnehmen des
Saugrohrunterdruckes. äußert, der der Druckkammer 64 zugeführt wird. Ein großes
Motordrehmoment ergibt in der Druckkammer 64 einen Druck, der nahe dem Außenluftdruck
liegt, so daß im wesentlichen die gesamte Kraft der Feder 69 zum Halten des Ventils
42 in der Schließstellung verwendet wird. Eine Abnahme des Motordrehmomentes hat
einen verminderten Druck in der Druckkammer 64 zur Folge, so daß ein Teil der Wirkung
oder die gesamte Wirkung der Feder 69 aufgehoben wird. Die auf das. Ventil 42 ausgeübte
Schließkraft nimmt ab, so daß Druckflüssigkeit aus der Steuerkammer 27 leichter
zur Einlaßseite der Pumpe 22 gelangen kann, was einen kleiner werdenden Eingriffsdruck
der Kupplung 11 zur Folge hat. Diese Wirkungsweise ist sehr erwünscht, damit die
Kupplung durch eine größere Kraft eingekuppelt wird, wenn eine größere Eingriffskraft
erforderlich ist, was dann der Fall ist, wenn ein größeres Drehmoment von dem Motor
13 über die Kupplung 11 und das Getriebe 14 auf die Antriebsräder des Fahrzeuges
übertragen wird. Die Kupplung 11 wird jedoch selbst bei völlig freigegebenem Gasfußhebel
16 nicht ausgekuppelt, wenn sich der Gangschalthebel 20 in der Stellung für den
2. oder 3. Gang befindet, da dann die Druckkammer 55 unter Außenluftdruck steht
und der innerhalb der Druckkammer 64 herrschende Unterdruck lediglich dazu dient,
die Wirkung der Feder 69 aufzuheben, nicht aber dazu, ein Öffnen des Ventils 42
zu bewirken. Es wird daher eine schwächere Eingriffskraft auch dann noch auf die
Kupplung 11 zur Einwirkung gebracht, so daß der Motor 13 als Bremse verwendet werden
kann, wenn der Gasfußhebel 16 im 2. oder 3. Gang freigegeben wird. Der auf
die Kupplung 11 ausgeübte wesentlich verminderte Eingriffsdruck ist aber immer noch
so groß, daß er einen Kupplungsschlupf verhindert, wenn der Motor 13 als Bremse
verwendet wird.
-
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der automatischen Kupplungssteueranlage
dargestellt. Bei dieser ist eine Drucksteuereinrichtung 119 eingebaut, die ähnlich
der in Fig. 1 dargestellten Drucksteuereinrichtung 10 ist. Sie besteht aus folgenden
Teilen: Einem Gehäuse 120, das eine vom Motor angetriebene Pumpe 121 enthält;
einer Druckkammer 122, einem Schmiermittelventil 123, einer Steuerkammer 124, einer
Auslaßöffnung 125 und aus einem Ventilkolben 126 mit einer Öffnung 127, mit einem
Strömungsregelventi1128 und mit einem auf Temperatur ansprechenden Balg 129. Alle
diese Teile entsprechen den betreffenden Teilen der Drucksteuervorrichtung 10. Eine
Leitung 130 verbindet die Öffnung 1.25
mit einem Zylinder 131, der dem Zylinder
31 der Fig. 1 entspricht. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die Kupplung, der
Motor und das Getriebe nicht dargestellt.
-
Die Drucksteuereinrichtung 119 enthält eine Ventilantriebsvorrichtung
132 mit einer einzigen Membran 133, die in einer in dem Gehäuse 120 vorgesehenen
Kammer 134 untergebracht ist. Die Membran 133 teilt die Kammer 134 in eine obere:
Druckkammer 135 und eine untere Druckkammer 136. Der Ventilkolben 126 ist am Mittelabschnitt
der Membran 133 befestigt. Eine in der unteren Druckkammer 136 untergebrachte Druckfeder
137 liegt an der Membran an und drängt den Ventilaufbau 126 in seine Schließstellung
gegen einen Ventilsitz 138. Das Drucköl aus. der oberen Druckkammer 135 wird zu
einer Druckentlastungskammer 139 geleitet, die sich in dem Gehäuse 120 befindet
und die mit der Einlaßseite der Pumpe 121 in Verbindung steht. Die untere Druckkammer
136 steht über eine Verbindungsleitung 141, ein Rückschlagventil 142 und eine Öffnung
143 mit dem Vergaser 140 in Verbindung. Die Öffnung 143 ist im Schacht
des Vergasers 140 hinter der Drosselklappe 144 vorgesehen, so daß die untere Druckkammer
136 mit dem in dem Motoransaugrohr herrschenden Druck in Verbindung steht. Durch
eine Steuereinrichtung wird die Größe des in der unteren Druckkammer 136 herrschenden
Vakuums geändert. Diese Einrichtung enthält ein Vakuumbegrenzungsventil 145, ein
Drosselsteuerventil 146 und ein Schaltsteuerventil 147. Das Vakuumbegrenzungsventil
145 ist mit der zwischen der unteren Druckkammer 136 und dem Rückschlagventil 142
befindlichen Leitung 141 über eine Leitung 148 verbunden. Das Ventil 145 enthält
eine Kugel 149, die unter der Wirkung einer Druckfeder 151 eine öffnung 150 verschließt.
-
Die Ventile 146 und 147 sind mittels einer Leitung 152 parallel zueinander
geschaltet und sind mit der Öffnung 150 des Ventils 145 durch eine Leitung 153 verbunden.
Das Drosselsteuerventil 146 enthält eine Kugel 154, die unter der Wirkung einer
Druckfeder 156 eine zur Außenluft führende Öffnung 155 schließt. Die von der Druckfeder
156 ausgeübte Kraft kann mittels eines Schiebers 157 geändert werden, der an dem
der Kugel 154 gegenüberliegenden Ende der Feder 156 anliegt. Der Schieber 157 hat
einen Ansatz 158, der sich in Längsrichtung des Ventils 146 in eine solche Lage
erstreckt, daß er von einem Drosselklappenhebel 159 erfaßt werden kann, der an der
Drosselklappe 144 befestigt ist. Der Hebel 159 legt sich bei geschlossener Drosselklappe
144 an den Ansatz 158, um den Schieber 157 in Richtung auf die Kugel 154 zu bewegen,
so daß die Feder 156 die Kugel 154 in Schließstellung an die Öffnung 155 federnd
anlegt. Nimmt die Drosselklappe 144 eine
von der geschlossenen Stellung
abweichende Stellung ein, in der der Hebel 159 nicht an dem Ansatz 158 anliegt,
dann verschiebt sich der Schieber 157 in die in Fig. 3 dargestellte Lage, und die
Feder 156 drückt die Kugel 154 nicht länger an die Öffnung 155 an.
-
Die Drosselklappe 144 wird mittels des Gasfußhebels 160 betätigt,
der mit dem Drosselklappenhebel 159 über ein Gestänge 161 verbunden ist. Es kann
auch das in Fig. 1 dargestellte Verzögerungsgestänge 17 verwendet werden.
-
Das Schaltsteuerventi1147 enthält gleichfalls eine Kugel 162, die
unter der Wirkung einer Druckfeder 164 eine mit der Außenluft in Verbindung stehende
Öffnung 163 schließen kann. Ein doppelarmiger Hebel 165 ist am Fahrzeug mittels
eines Drehzapfens 166 drehbar gelagert. Zwischen der Kugel 162 und dem unteren Abschnitt
des Hebels 165 liegt eine Druckstange 167, so daß diese durch eine Drehung des Hebels
165 im Uhrzeigersinn auf die Kugel 162 zu verschoben wird; um die Kugel
162 von ihrem Sitz abzuheben und die Öffnung 163 zu öffnen. An das gegenüberliegende
Ende des Hebels 165 kann sich ein Abschnitt eines Schaltarmes 168 anlegen, wenn
dieser in die Stellung für den Schnellgang oder den 3. Gang verschoben wird. Beim
Schalten des Getriebes auf diesen Schnellgang wird daher die Kugel 162 von ihrem
Sitz abgehoben, und Außenluftdruck strömt in die Leitungen 152 und 153 ein. Der
Schaltarm 168 verschiebt mittels einer Schaltstange 169 die Getriebezahnräder. ,
zu. Die Kupplung wird also schnell ausgekuppelt, der Wiedereinkupplungsdruck wird
jedoch nur verhältnismäßig langsam aufgebaut.
-
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführung ist gleichfalls eine vom
Fahrer zu betätigende Einrichtung vorgesehen, um die Kupplung auszukuppeln und ein
Kriechen des Fahrzeuges im Leerlauf zu verhüten. Zu diesem Zweck ist ein vom Fahrer
zu betätigender Knopf 180, der auf dem Boden der Fahrerkabine untergebracht sein
kann, durch ein Gestänge 181 mit einer Druckstange 182 verbunden, deren unteres
Ende 183 sich auf dem Boden des Ventilkolbens 126 abstützt. Der Knopf 180 wird in
seiner Ruhestellung von einer Druckfeder 184 gehalten, die einen Anschlag 185 an
das Bodenblech des Fahrzeuges drückt. Der untere Teil eines mit dem Knopf 180 verbundenen
Stiftes legt sich an den einen Arm eines Winkelhebels.186 an, der am Fahrzeug mittels
eines Drehzapfens 187 drehbar gelagert ist. Der andere Arm des Winkelhebels 186
ist mit dem einen Ende einer Druckstange 188 drehbar verbunden, die mit ihrem anderen
Ende an einem Schwingarm 189 drehbar angreift. Der Schwingarm 189 trägt einen halbkreisförmigen
Nockenansatz 190, dessen flache Nockenfläche 191 sich an das Ende der Druckstange
182 legt, wenn der Arm 189 beim Drücken des Knopfes 180 entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht wird; um die Druckstange 182 und den Ventilkolben 126 zum Öffnen der Öffnung
138 und zum Auslassen des innerhalb der Steuerkammer 124 befindlichen Drukkes nach
unten zu bewegen. Durch das Drücken des Knopfes 180 wird also der Eingriffsdruck
der Kupplung aufgehoben und die Kupplung entkuppelt.
-
Beim Betrieb der in Fig. 3 dargestellten automatischen Kupplungssteueranordnung
treibt der Fahrzeugmotor die Pumpe 121, um den zum Schmieren des Motors erforderlichen
Druck sowie einen Einschaltdruck für die Kupplung zu erzeugen, der dem Zylinder
131 über die Leitung 130, die Öffnung 125 und die Steuerkammer 124 zugeleitet wird.
Befindet sich der Schaltarm 168 in einer beliebigen Stellung, die nicht dem 3. Gang
entspricht, und wird der Gasfußhebel 160 freigegeben, dann sind beide Ventile 146
und 147 geschlossen, und das volle Saugrohrvakuum wird in der unteren Druckkammer
136 zur Wirkung gebracht. Dieses volle Saugrohrvakuum genügt, um eine gegen den
Druck der Feder 137 gerichtete Abwärtsbewegung der Membran 133 zu verursachen und
das Ventil 126 zu öffnen, so daß der in der Steuerkammer 124 herrschende Druck abgelassen
und infolgedessen die Kupplung ausgekuppelt wird. Wird der Gasfußhebel 160 herabgedrückt,
um das Fahrzeug anzulassen, dann öffnet sich das Ventil 146 infolge der Bewegung
des Schiebers 157 in die dargestellte Lage, in der der Druck der Feder 156 nicht
mehr auf die Kugel 154 wirkt. Infolgedessen kann der Außenluftdruck in die Leitung
153 einströmen. Das Vakuumbegrenzungsventil145 ist so ausgebildet, daß es sich unter
diesen Umständen teilweise öffnet, um den in den Leitungen 148 und 141 herrschenden
Druck zu erhöhen und in der unteren Druckkammer 136 einen zwischen dem Vakuumdruck
und dem Außenluftdruck liegenden Druck zu erzeugen. Hierdurch vermindert sich das
Druckgefälle an der Membran 133, und der Ventilkolben 126 schließt sich unter der
Wirkung der Feder 137. Mit anderen Worten: Die Wirkung des Vakuumbegrenzungsventils
145 allein genügt nicht, um die Kupplung ausgekup-Um eine Verschiebung des Schaltarmes
168 aus der Stellung für den Schnellgang in irgendeine andere Stellung zu ermöglichen,
ist zwischen dem Schaltarm 168 und der Schaltstange 169 eine Leerlaufverbindung
eingebaut. Bei der dargestellten Ausführung besteht diese Einrichtung aus einer
verformbaren Gummibüchse 170, die das Ende 171 der Stange 169 umfaßt. Die Gummibüchse
170 befindet sich in einer Öffnung 172 des Schaltarmauges 173. Die Ausführung und
die Anordnung der Gummibüchse 170 und des zugehörenden Gestänges ist so getroffen,
daß bei der Anfangsbewegung des Schaltarmes 168 zuerst das Schaltarmauge 173 von
dem Hebel 165 abgehoben wird. Infolgedessen wird die Öffnung 163 des Ventils 147
mittels der Kugel 162 geschlossen, bevor eine Verschiebung der Schaltstange 169
und demzufolge eine Schaltung des Getriebes erfolgt.
-
Außerdem ist eine Auslösevorrichtung vorgesehen, die das Ventil 147
im Notfall öffnet. Zu dem Zweck ist ein Knopf 174 am Armaturenbrett angeordnet,
und zwischen den Knopf 174 und den oberen Abschnitt des Hebels 165 ist ein Gestänge
175 eingebaut. Durch Ziehen des Knopfes 174 wird der Hebel 165 im Uhrzeigersinn
gedreht, um das Ventil 147 mittels der Druckstange 167 zu öffnen.
-
Das Rückschlagventi1142 enthält eine Kugel 176,
die unter der
Wirkung einer Druckfeder 178 eine mit der Leitung 141 verbundene Öffnung 177 schließt.
In der Öffnung 177 ist eine kleine Umgehungsnut 179 angebracht, die die gleiche
Aufgabe hat wie die in dem Rückschlagventil 68 der Fig. 1 vorgesehene Drosselleitung
114. Das Rückschlagventil 142 arbeitet in ähnlicher Weise wie das Rückschlagventil
68, so daß ein schnelles Absinken des innerhalb der unteren Druckkammer 136 herrschenden
Druckes möglich ist, läßt jedoch nach seinem Schließen nur ein langsames Ansteigen
des in dieser Kammer herrschenden Drukkes durch langsames Überströmen durch die
Nut 179
pelt zu halten, weil die Kraft der Feder 151 nicht groß
genug ist, um die Kugel 149 gegen den Außenluftdruck in der Verbindungsleitung 153
luftdicht zu halten. Ein vollständiges Entkuppeln wird nur dann erzielt, wenn beide
Ventile 146 und 147 geschlossen sind. Wenn also der Gasfußhebel 160 herabgedrückt
ist oder sich der Schaltarm 168 in der Stellung für den 3. Gang befindet, wird die
Fahrzeugkupplung durch einen Flüssigkeitsdruck eingekuppelt, der sich direkt mit
dem in der Motoransaugleitung herrschenden Unterdruck ändert, so daß sich der Eingriffsdruck
der Kupplung im wesentlichen ebenso ändert wie die Drehmomentleistung des Motors,
so wie dies auch der Fall bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform ist, wenn
in der Druckkammer 55 Außenluftdruck herrscht.
-
Die federnde Gummibüchse 170 im Schaltarm 168 hat im wesentlichen
die gleiche Aufgabe wie die an den Gangschalthebeln 20 und 100 der Fig. 1 und 2
vorgesehenen Leerlaufeinrichtungen. Bei der Verschiebung des Schaltarmes 168 von
der Schnellgangstellung auf einen anderen Gang läßt die Anfangsbewegung zuerst ein
Schließen des Schaltsteuerventils 147 zu, um die Kupplung bei Freigabe des Gasfußhebels.
160 auszukuppeln, worauf erst eine weitere Bewegung des Schaltarmes 168 eine Verschiebung
der Schaltstange 196 zur Ausführung der Getriebeschaltung bewirkt.
-
Soll die Kupplung in irgendeinem Gang mit Ausnahme des 3. Ganges gehalten
werden, so wird der Knopf 174 gezogen, um das Ventil 147 zu öffnen und die Kupplung
einzukuppeln, was auch dann geschieht, wenn die Drosselklappe 144 geschlossen ist.
Der Motor kann daher in jedem Gang als Bremse verwendet werden.
-
Um die Kupplung ohne Rücksicht auf die Freigabe des Gasfußhebels 160
ausgekuppelt zu halten, wird der Knopf 180 herabgedrückt, um das Ventil 126 zu öffnen
und den innerhalb der Steuerkammer 124 befindlichen Druck abzulassen. Ein Kriechen
des Fahrzeuges kann außerdem verhütet werden, wenn die Drosselklappe 144 beim Leerlauf
während des Aufwärmens von Hand teilweise geöffnet wird.