DE1480037C - Vorrichtung zum Steuern des selbst tatigen Ein und Ausruckens einer hydrau lisch betätigten Kraftfahrzeugkupplung - Google Patents
Vorrichtung zum Steuern des selbst tatigen Ein und Ausruckens einer hydrau lisch betätigten KraftfahrzeugkupplungInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum die Progressivität beim Einkuppeln weg, und der
Steuern des selbsttätigen Ein- und Ausrückens einer Kupplungsvorgang erfolgt ruckartig,
hydraulisch betätigten Kupplung für Kraftfahrzeuge Die deutsche Patentschrift 939 857 beschreibt eine mit einem mit dem Gestänge der Kupplung verbun- Steuereinrichtung für das Aus- und Einrücken von denen, hydraulisch beaufschlagbaren Stellmotor, wo- 5 Kraftfahrzeugantrieben, welche mit Hilfe von Elekbei in den Leitungen von der Druckmittelquelle und tromagneten und pneumatischem Unterdruck betätigvom Vorratsbehälter zum Stellmotor ein Steuerventil bar ist. Der pneumatische Unterdruck wird in zwei eingeschaltet ist, dessen Ventilschieber den Zu- bzw. Servomotoren ausgenutzt. Solange das Fahrzeug mit Ablauf zum bzw. vom Stellmotor so steuert, daß eingeschaltetem Gang in Bewegung ist, sind beide nach einer raschen ersten Einrückphase eine zweite 10 Servomotoren mit der Außenluft verbunden und belangsam ablaufende Einrückphase folgt und auf den finden sich in Ruhestellung. Beim Schalten muß der Ventilschieber eine von der Stellung der Drossel- Getriebeschalthebel zunächst die Leerlaufstellung klappe abhängige Kraft einwirkt, wodurch die Ge- durchlaufen, wobei er mittels eines elektrischen Schalschwindigkeit des Einrückens der Fahrgeschwindig- ters einen Elektromagneten erregt, welcher über den keit angeglichen wird. 15 einen der beiden Servomotoren die Kupplung aus-
hydraulisch betätigten Kupplung für Kraftfahrzeuge Die deutsche Patentschrift 939 857 beschreibt eine mit einem mit dem Gestänge der Kupplung verbun- Steuereinrichtung für das Aus- und Einrücken von denen, hydraulisch beaufschlagbaren Stellmotor, wo- 5 Kraftfahrzeugantrieben, welche mit Hilfe von Elekbei in den Leitungen von der Druckmittelquelle und tromagneten und pneumatischem Unterdruck betätigvom Vorratsbehälter zum Stellmotor ein Steuerventil bar ist. Der pneumatische Unterdruck wird in zwei eingeschaltet ist, dessen Ventilschieber den Zu- bzw. Servomotoren ausgenutzt. Solange das Fahrzeug mit Ablauf zum bzw. vom Stellmotor so steuert, daß eingeschaltetem Gang in Bewegung ist, sind beide nach einer raschen ersten Einrückphase eine zweite 10 Servomotoren mit der Außenluft verbunden und belangsam ablaufende Einrückphase folgt und auf den finden sich in Ruhestellung. Beim Schalten muß der Ventilschieber eine von der Stellung der Drossel- Getriebeschalthebel zunächst die Leerlaufstellung klappe abhängige Kraft einwirkt, wodurch die Ge- durchlaufen, wobei er mittels eines elektrischen Schalschwindigkeit des Einrückens der Fahrgeschwindig- ters einen Elektromagneten erregt, welcher über den keit angeglichen wird. 15 einen der beiden Servomotoren die Kupplung aus-
Aus der französischen Patentschrift 1 235 291 ist rückt und das Gasventil oder die Drosselklappe
eine hydraulische Kupplungsbetätigung für Kraft- schließt. Der zweite Servomotor bleibt währenddessen
fahrzeuge bekannt, bei der zwischen einem Betäti- in Ruhestellung. Wird der Schalthebel dann in die
gungszylinder der Kupplung und einem Betätigungs- neue Schaltstellung eingelegt, so wird der den ersten
schieber, der selbsttätig verschiebbar ist, ein Regler 20 Servomotor in Betrieb haltende Magnet abgeschaltet,
mit einem Regelschieber angeordnet ist. Der Regler Läuft nun der Antriebsteil der Kupplung schneller
wird synchron mit der Welle der Drosselklappe be- um als der Abtriebsteil, so bleiben beide Servo-
tätigt, um die Geschwindigkeit des Wiedereinrückens motoren ausgeschaltet, und die Kupplung kömmt
der Kupplung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges wieder in Eingriff. Läuft jedoch der Antriebsteil der
anzupassen. Er besitzt sowohl eine Zu- als auch eine 25 Kupplung langsamer als der Abtriebsteil, so bleibt
Ableitung für die Druckflüssigkeit. elektrisch gesteuert der erstgenannte Servomotor in
Bei dieser Konstruktion ist in dem Steuerschieber Betrieb, und der zweite Servomotor bewirkt ein öfffür
die Speisung des Betätigungszylinders ein Aus- nen des Gasventils. Dadurch wird die Antriebslaß
vorgesehen, welcher unmittelbar durch das Gas- maschine beschleunigt, bis der Antriebsteil der Kupppedal
beeinflußt wird, welches auf den Schieber wirkt. 30 lung dem Abtriebsteil voreilt, worauf beide Servo-Damit
ist bei dieser Konstruktion die Drehzahl der motoren ausgeschaltet werden, wodurch die Kupp-Antriebsmaschine,
während des ausgerückten Zu- lung wieder in Eingriff kommt. Ein wesentlicher Standes der Kupplung, in das Belieben des Kraft- Mangel dieser Konstruktion liegt darin, daß beim
fahrers gestellt. Auch erfolgt das Wiedereinkuppeln Einrücken der Kupplung der Leerlauf, bis die Kuppje
nach der Betätigungsweise des Fahrers oder der 35 lungsscheiben anfangen aufeinanderzuschleifen und
Funktion einer entsprechenden selbsttätigen Schalt- der eigentliche Einrückvorgang, bei welchem der
Vorrichtung. Die Regeleinrichtung leistet hier also Druck, mit dem die Kupplungsscheiben aufeinandernicht
ein von dem Verhalten des Fahrers unabhän- schleifen, stetig erhöht wird, nicht abgestuft in dem
giges weiches Wiedereinkuppeln, auch entspricht die Sinne erfolgen, daß der zweite Teil des Einrückens
Antriebsmaschinendrehzahl nicht dem jeweiligen Zu- 40 langsam in Abhängigkeit von dem zu übertragenden
stand der Kupplung während des Ein- und Ausrück- Drehmoment erfolgt.
Vorgangs. Schließlich ist Gegenstand eines nicht zum Stand
Vorgangs. Schließlich ist Gegenstand eines nicht zum Stand
Bei einer anderen aus der französischen Patent- der Technik gehörenden älteren Rechts eine Vorrichschrift
1 089 303 bekannten Regeleinrichtung für eine tung zum Steuern des selbsttätigen Ein- und Aus-Kupplungsbetätigungsvorrichtung
erfolgt die Betäti- 45 rückens einer Hilfskraft betätigten Kupplung für gung der Regeleinrichtung ebenfalls in Abhängigkeit Kraftfahrzeuge, insbesondere für solche, die mit
von der Betätigung der Drosselklappe. Dabei wirkt einem selbsttätig schaltenden Wechselgetriebe verdie
Drosselklappe bzw. das Gaspedal unabhängig auf sehen sind, bei der zum Betätigen der Kupplung und
einen Steuerschieber, so daß einem teilweisen Ein- der Gasdrosselklappe je ein Stellmotor vorgesehen
kuppeln ein vollständiges progressives Einkuppeln 5° ist, von denen der Stellmotor der Gasdrosselklappe
folgt. Auch bei dieser Konstruktion ist eine Begren- eine beliebig eingestellte Stellung derselben überzung
der Öffnungslage der Drosselklappe nicht vor- steuert und die beiden Stellmotoren über eine gegeschen.
Auch die deutsche Patentschrift 949 867 und meinsame, ein Steuerventil aufweisende Leitung von
die französische Patentschrift 1 105 818 beschreiben einem Druckmittel beaufschlagt werden, wobei beim
Regeleinrichtungen für das Ein- und Ausrücken von 55 Einrücken der federbelasteten Kupplung das in den
Kraftfahrzcugkupplungen. Bei diesen dient eine in Stellmotoren befindliche Druckmittel eine in der Lei-Abhängigkeit
vom Gaspedal drehbare Steuerscheibe tung angeordnete Drossel durchströmt, und wobei
zum Verstellen der Verschicbclage eines Kolbens, die ferner beim Einrücken der Kupplung, bei der die
wiederum die Ein- und Ausströmgeschwindigkeit des beiden Stellmotoren allein durch die Drossel entdie
Kupplung ein- und ausrückenden Druckmediums 6° lastet werden, der Stellmotor der Kupplung bis zum
beeinflußt. Bei dieser Einrichtung wird beim Ein- Schleifen derselben eine größere.. Kraft auf das
kuppeln ein rascher Druckabfall im Bctätigungszylin- Druckmedium ausübt als der Stellmotor der Gasder
bewirkt. Danach bleibt der Druck jedoch auf drosselklappe.
einem Wert, der durch die Lage der Drosselklappe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorbestimmt
wird. Wird das Gaspedal und damit die 65 bekannten Vorrichtungen dahingehend weiterzubil-Drossclklappo
langsam betätigt, so besteht die Ge- den, daß einerseits ein weicher Einkuppelvorgang
fahr, daß die Kupplung übermäßig verschleißt. Wird rasch durchgeführt wird und andererseits während
andererseil·; das Pedal rasch durchgetreten, so fällt dieses Einkuppelvorgangs die Brennstoffzufuhrvor-
richtung so weit zurückgestellt wird, daß ein Aufheulen der Antriebsmaschine verhindert wird. Gleichzeitig
soll jedoch während des Einrückens der Kupplung der Größe des zu übertragenden Drehmomentes
dahingehend Rechnung getragen werden, daß bei größerem zu übertragendem Drehmoment auch die
Brennstoffzufuhr entsprechend größer bleibt. Zu diesem Zweck macht die Erfindung von dem Prinzip
der Rückkopplung Gebrauch, in dem sie einerseits ein Verstell- bzw. Anschlagglied für die Lage der
Brennstoffzufuhreinrichtung mit dem Druck der die Kupplung ein- und ausrückenden Flüssigkeit beaufschlagt
und andererseits die so bewirkte Lage bzw. Lageänderung der Brennstoffzufuhreinrichtung auf
die Abströmgeschwindigkeit der Druckflüssigkeit aus dem Stellmotor für die Kupplung einwirken läßt, so
daß, wenn bei noch verhältnismäßig großem Druck der Druckflüssigkeit im Stellmotor bereits ein relativ
starkes Drehmoment übertragen wird, also die Brennstoffzufuhreinrichtung bereits eine beachtliche Brennstoffmenge
liefert, die Abströmgeschwindigkeit der Druckflüssigkeit aus dem Stellmotor stärker ist als
bei geringem übertragenem Drehmoment, also bei gedrosselterer Brennstoffzufuhr.
Zum Lösen dieser Aufgabe ist die eingangs geschilderte Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch
gekennzeichnet, daß zwei in Abständen voneinander gehaltene Ventilschieber in einer Bohrung des Steuerventils
vorgesehen sind, von denen der eine eine Verbindung zum Stellmotor steuernde Ventilschieber
spielfrei und dichtend geführt ist und der andere, eine zur ersten Verbindung parallelliegende Verbindung
zum Stellmotor steuernde Ventilschieber mit Spiel und einen gedrosselten Durchfluß erlaubend geführt
ist, und auf die beiden Ventilschieber einerseits der Druck der Druckflüssigkeit im Stellmotor und dazu
entgegengesetzt gerichtet andererseits der Druck eines durch eine Feder belasteten Hebels wirkt, wobei die
Spannung der Feder abhängig von der Drosselklappenstellung veränderbar ist, so daß die von dem
dichtend geführten Ventilschieber gesteuerte Verbindung nach einem vorbestimmten Druckabfall im Betätigungszylinder
geschlossen wird und nur die einen gedrosselten Durchfluß erlaubende Verbindung aufrechterhalten
ist, sowie im Steuerventil eine an die Verbindung zum Stellmotor angeschlossene Kammer
vorgesehen ist, in der ein gegen Federkraft durch den Druck des Druckmittels verschiebbarer Kolben angeordnet
ist, der mit einem Gestänge zusammenwirkt und während des Ein- und Ausrückens der Kupplung die öffnung der Drosselklappe auf einen vorbestimmten
Wert begrenzt oder verringert.
Auf diese. Weise werden die Vorteile der vorbekannten Vorrichtungen vereinigt, ohne daß ihre
Nachteile in Kauf genommen würden. Die Vorrichtung ist dabei verhältnismäßig einfach im Aufbau.
In den Zeichnungen ist ein in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 einen schematischen Schnitt einer Vorrichtung
zum Steuern des Ein- und Ausrückens einer Kupplung nach der Erfindung, wobei die Kupplung
in eingerückter Stellung gezeigt ist,
F i g. 2 den gleichen Schnitt, wobei die Kupplung in ausgerückter Stellung dargestellt ist,
F i g. 3 den gleichen Schnitt. während des Einrückens
der Kupplung und
Fig. 4 die Ansicht einer Einzelheit des Ausführungsbeispieles. · . ■
Nach Fig. 1 ist in der Vorrichtung zum Steuern
des Ein- und Ausrückens der Kupplung ein Steuerventil vorgesehen und mit der Bezugszahl 1 versehen.
Über eine Leitung 2 steht das Steuerventil mit
einem Getriebe-Vorwählschieber 3 in Verbindung, der entweder durch den Fahrer des Fahrzeuges oder
durch eine selbsttätig schaltende Regeleinrichtung betätigt wird und der die Leitung 2 entweder mit einer
Druckleitung 4 oder über eine Leitung 5 mit einem Vorratsbehälter verbindet.
Das Steuerventil steuert den Flüssigkeitsstrom zwischen dem Getriebe-Vorwählschieber 3 und einem
Stellmotor8 vermittels zweier Ventile 6 und 7. Der Stellmotor8 betätigt über ein Gestänge 9 eine Kupplung
10 der herkömmlichen Form, in der eine bewegliche, durch Federn belastete Druckplatte 11 eine
Scheibe 12 gegen das an der Kurbelwelle der Antriebsmaschine angebrachte Schwungrad drückt."
Das Steuerventil selbst besteht aus einem Gehäuse 13, das durch einen Deckel 14 abgeschlossen ist. In
dem Gehäuse 13 ist eine Kammer 15, in der sich ein. Kolben 16 bewegt, der in seiner Ruhestellung durch
eine Feder 17 gegen einen Verschlußstopfen 18 gedrückt wird. Zur Begrenzung der Bewegung des Kolbens
unter dem Druck der Flüssigkeit ist eine Abstandsbuchse 19 vorgesehen. Die Flüssigkeit gelangt
durch eine Leitung 20 in die Kammer 15. Senkrecht zum Kolben 16 durchläuft den Deckel 14 eine Welle
21, deren Drehung gleichförmig mit der Welle der Drosselklappe oder einer anderen Einrichtung zur
Regelung der Kraftstoffzufuhr zur Antriebsmaschine erfolgt. Diese Welle 21 trägt einen mit einem Anschlag
23 versehenen Nocken 22. Der Anschlag 23 wirkt auf den Kolben 16, der seinerseits eine Sperre
zur Begrenzung der Drehung des Nockens darstellt.
Die Form des Nockens wird in Abhängigkeit von
den Eigenschaften der Antriebsmaschine und des Vergasers sowie von der Progressivität der Kupplung
bestimmt. Allgemein bildet sie eine Kurve von abnehmendem Radius entsprechend der Drehmomentkurve
der Antriebsmaschine. Auf dieser Kurve läuft eine Rolle 24 eines Hebels 25, der durch eine Achse
26 am Deckel 14 angelenkt ist. An diesem Hebel ist eine Feder 27 eingehängt, deren anderes Ende durch
einen Hebel 28 gehalten ist, welcher an seinem Mittelteil auf einer Achse 29 gelenkig angebracht ist.
Die Spannung der Feder 27 ist durch eine Gegenfeder 30 und eine Stellschraube 31 einstellbar.
Das Gehäuse 13 des Steuerventils weist eine Bohrung 32 auf, die eine Buchse 33 enthält, die mit einem
Verschlußstopfen 34 zusammen eine Kammer 35 begrenzt. In einer Bohrung 48 der Buchse 33 bewegen
sich die zwei zylindrischen Ventilschieber 6 und 7, die durch einen Stab 36 in Abstand voneinander gehalten
werden. ' .
Eine Feder 37 liegt auf der einen Seite an dem Verschlußstopfen 34 an und auf der anderen Seite ver-
mittels einer Buchse 38 und einem Sprengring 39 am
Ventilschieber 7, welcher damit gegen den Veritilschieber 6 gehalten wird. Dieser stützt sich über einen
Stößel 40 an dem Hebel 28 ab.
Die Leitung 2 mündet in die Bohrung 48 der Buchse 33 und in dieser in· einen Hohlraum 41, der
durch die Stirnseiten 42 und 47 der Ventilschieber 6 und 7 gebildet wird.
In dieser Bohrung münden weiterhin zwei radiale
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Steuern des selbsttätigen Ein- und Ausrückens einer hydraulisch betätigten
Kupplung für Kraftfahrzeuge mit einem mit dem Gestänge der Kupplung verbundenen, hydraulisch
beaufschlagbaren Stellmotor, wobei in den Leitungen von der Druckmittelquelle und vom Vorratsbehälter zum Stellmotor ein Steuerventil eingeschaltet
ist, dessen Ventilschieber den Zu- bzw. Ablauf zum bzw. vom Stellmotor so steuert, daß
nach einer raschen ersten Einrückphase eine zweite langsam ablaufende Einrückphase folgt
und auf den Ventilschieber eine von der Stellung der Drosselklappe abhängige Kraft einwirkt, wodurch
die Geschwindigkeit des Einrückens der
Leitung 2 mit der zum Vorratsbehälter führenden Leitung 5 verbunden ist. Das Steuerventil ist in Ruhestellung,
und der Kolben des- Stellmotors 8 ist durch die Federn der Kupplung in den Stellmotor geschoben.
Wenn nun der Schieber 3 zum Zwecke einer Getriebeschaltung betätigt wird, wird die Leitung 2 mit
der Druckleitung 4 in Verbindung gebracht. Die Druckflüssigkeit gelangt durch die Leitungen 43 und
44 in die Kammer 35, wobei sie die Ventilschieber 6 und 7 nach außen drückt und durch das Drehen des
Hebels 28 um die Achse 29 die Feder 27 spannt.
Die Druckflüssigkeit dringt ebenfalls in die Kammer 15, wo sie den Kolben 16 nach außen
schiebt. Wenn dabei der Vergaser in voll geöffneter Stellung gehalten worden ist, befindet sich der
Nocken 22 bei 22 c im Wege des Kolbens 16, und dieser stößt ihn in eine mittlere Stellung 22 b zurück,
Damit ist die Leitung jedoch nicht vollständig geschlossen,
da der Sitz verschiedene radiale Rillen 52 besitzt, die einen bestimmten Durchfluß zulassen.
Beim Auskuppeln gelangt die Flüssigkeit verhältnismäßig
langsam durch diese Rillen von der Kammer 35 in die Kammer 15; damit wird die durch den
Kolben 16 bewirkte Drosselung der Antriebsmaschine
Bei der in F ig. 3 dargestellten Stellung der Vorrichtung
ist der Getriebe-Vorwählschieber 3 in eine Stellung zurückgekehrt, in welcher die Leitung 2 wieder
mit der Leitung 5 zum Vorratsbehälter in Verbindung steht.
Dadurch,.daß.ein großer Teil der Leitung 43 freigegeben
ist, geschieht das Entweichen der Flüssigkeit sehr plötzlich, was eine schnelle Entleerung des Stellmotors
bis zu einem bestimmten Druck der die Kupp· lung in Einrückrichtung beladenden Federn bewirkt.
Dieser Druck wird bestimmt durch die Spannung der Feder 27, die in Abhängigkeit von der Stellung der
Drosselklappe durch den Nocken 22 eingestellt wird. Daraus wird ersichtlich, daß, je weiter die Drossel-
Fahrgeschwindigkeit angeglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Abständen
voneinander gehaltene Ventilschieber (6 · und 7) in einer Bohrung (32) des Steuerventils (1)
vorgesehen sind, von denen der eine eine Verbindung zum Stellmotor (8) steuernde Ventilschieber
(6) spielfrei und dichtend geführt ist und der andere eine zur ersten Verbindung parallelliegende Verbindung zum Stellmotor (8) steuernde
Ventilschieber (7) mit Spiel und einen ge- ίο drosselten Durchfluß erlaubend geführt ist, und
auf die beiden Ventilschieber (6 und 7) einerseits der Druck der Druckflüssigkeit im Stellmotor (8)
und dazu entgegengesetzt gerichtet andererseits der Druck eines durch eine Feder (27) belasteten ig
Hebels (28) wirkt, wobei die Spannung der Feder (27) abhängig von der Drosselklappenstellung
veränderbar ist, so daß die von dem dichtend geführten Ventilschieber (6) gesteuerte Verbindung
nach einem vorbestimmten Druckabfall im Be- ao tätigungszylinder (8) geschlossen wird und nur
die einen gedrosselten Durchfluß erlaubende Verbindung aufrechterhalten ist, sowie im Steuerventil
(1) eine an die Verbindung zum Stellmotor (8) angeschlossene Kammer (15) vorgesehen ist,
in der ein gegen Federkraft durch den Druck des Druckmittels verschiebbarer Kolben (16) angeordnet
ist, der mit einem Gestänge zusammenwirkt und während des Ein- und Ausrückens der
Kupplung die öffnung der Drosselklappe auf einen vorbestimmten Wert begrenzt oder verringert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbsn (16) auf einen
Nocken (22) wirkt, dessen Drehbewegung mit der Drehbewegung der Drosselklappe gekoppelt ist,
wobei der Nocken das Profil einer Kurve mit zunehmendem Radius hat und auf dem Nocken das
Ende eines Hebels (25) aufliegt, der als Widerlager für die auf die beiden Ventilschieber (6
und 7) wirkende Feder (27) dient, so daß durch die Form des Profils des Nockens die Feder mit
steigendem Drehmoment der Antriebsmaschine eine gleichmäßig ansteigende Spannung hat und
umgekehrt.
3. .Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine, entgegengesetzt
zur auf die Ventilschieber (6 und 7) wirkenden Feder (27) gerichtet, in ihrer Spannung einstellbare
Gegenfeder (30) vorgesehen ist, so daß die Spannung der auf die Ventilschieber (6 und 7)
wirkenden Feder (27) willkürlich einstellbar ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1- bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (20)'
zwischen einer die Ventilschieber (6 und 7) enthaltenden und mit dem Stellmotor (8) verbundenen
Kammer (35) und der den Kolben (16) enthaltenden Kammer (15), wie an sich bekannt, eine
Drosselstelle vorgesehen ist, die das Ansteigen des Druckes in der den Kolben enthaltenden
Kammer des Steuerventils (1) verlangsamt, wobei diese Drosselstelle aus einer durch eine Feder
(51) auf einen einen bestimmten Durchfluß zulassenden Sitz (20 b) gepreßten Kugel (50) besteht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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