DE1650869C3 - Hydraulischer Verstärker des Arbeitsmitteldruckes einer hydraulisch betätigten Kupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Verstärker des Arbeitsmitteldruckes einer hydraulisch betätigten Kupplung mit einem in einem Zylinder durch Servokraft beweglichen, eine über einen Kupplungsgeber beaufschlagbare Wirkfläche aufweisenden Arbeitskolben und einem die Servokraft steuernden Steuerkolben.

Es ist bereits ein hydraulischer Kupplungsverstärker mit einem in einem Zylinder durch Servokraft beweglichen, eine über einen Kupplungsgeber beaufschlagbare Wirkfläche aufweisenden Arbeitskolben und einem die Servokraft steuernden Steuerkolben bekannt (DT-AS 11 02 574). Der bekannte hydraulische Verstärker erfordert jedoch einen Servokolben, der auf einer Seite stets unter Atmosphärendruck steht und auf der anderen Seite mit der die Servokraft erzeugenden Druckluft beaufschlagt wird. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei einem außerdem noch vorgesehenen Stufenkolben. Die Kolben müssen daher eine nicht unerhebliche Druckdifferenz abdichten, was zu einem beträchtlichen Verschleiß der erforderlichen Dichtungen führt. Weiter ist an dem bekannten Verstärker nachteilig, daß die Druckluft über eine störanfällige, bewegliche Leitung dem im Servokolben angeordneten Steuerventil zugeführt werden muß.

Wird bei dem bekannten hydraulischen Verstärker auf das Kupplungspedal getreten, so muß der Fahrer mit seiner Fußkraft die gesamte Servoeinrichtung bewegen, was eine nicht unerhebliche körperliche Belastung für den Fahrer darstellt Insbesondere bei Ausfall der Servokraft müssen sehr hohe Fußkräfte aufgebracht werden, weil in diesem Fall auch die gesamte Servoeinrichtung mitverschoben werden muß. Die für die Betätigung der Kupplung in diesem Fall erforderlichen Kräfte werden noch dadurch erhöht daß die Dichtungen des Servokolbens und des Steuerkolbens hohe Reibwerte haben müssen.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der bekannte Verstärker relativ große Abmessungen hat und konstruktiv kompliziert ist

Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, einen hydraulischen Verstärker der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welcher keine flexiblen Leitungen erfordert und dennoch eine außerordentlich geringe Reibung der vorgesehenen Dichtungen ermöglicht

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Arbeitskolben als zum Kupplungsgeber hin offener Hohlkolben ausgebildet und mit Dichtungen gegenüber dem Zylinder und Dichtungen gegenüber einem in den Arbeitskolben ragenden und mit dem Zylinder fest verbundenen Führungskörper abgedichtet ist und daß der Steuerkolben im Führungskörper vorgesehen ist und eine Druckverbindung zu einem Ringraum zwischen dem Arbeitskolben und dem Führungskörper steuert, während vom Kupplungsgeber der Druckraum im Inneren des Arbeitskolbens beaufschlagbar ist Auf Grund der erfindungsgemäßen Ausbildung werden die Dichtungen einerseits vom Arbeitsdruck und andererseits vom Servodruck beaufschlagt so daß nur eine geringe Druckdifferenz vorliegt. Hierdurch wird nicht nur die Haltbarkeit der Dichtungen gesteigert, sondern es liegen auch geringe Dichtungsreibwerte vor, was die Betätigung der Kupplung insbesondere im Fall einer Störung der hydraulischen Anlage erleichtert. Da bei dem erfindungsgemäßen hydraulischen Verstärker der Steuerkolben und das Steuerventil für die Servokraft in einem ortsfesten Führungskörper angeordnet sind, kann das für die Betätigung erforderliche Druckmittel über einen festen Anschluß zugeführt werden, und flexible Leitungen sind nicht erforderlich.

Einen besonderen Vorteil stellt es dar, daß beim Ausfall der Servokraft die gesamte Servoeinrichtung unbeweglich bleiben kann, so daß nur der Arbeitskolben verschoben werden muß. Die in einem derartigen Störungsfall erforderlichen Fußkräfte werden also auf das geringstmögliche beschränia. Aber auch beim Betätigen des Kupplungspedals im Normalfall ist ein Vorteil gegeben, weil nicht mehr die gesamte Servoeinrichtung verschoben werden muß.

Bei einer Ausführungsform, die sich insbesondere durch einen gedrängten Aufoau kennzeichnet, sieht die Erfindung vor, daß der Kolben auf der die zwei Druckräume begrenzenden Seite eine zentrische Bohrung aufweist deren Bodenfläche zumindest teilweise die Begrenzungsfläche des einen Druckraums bildet, während die auf Grund der Bohrung entstandene ringförmige Fläche am Kolbenende als Begrenzungsfläche des zweiten Druckraums dient.

Für einen raumsparenden Aufbau und eine Mehrfachausnutzung von Bauelementen ist es vorteilhaft, wenn der Kolben am Boden der Bohrung eine in den dritten Druckraum führende, absperrbare Bohrung aufweist. Der Kolben dient somit zusätzlich als Ventilhalterung

und Abdichtelement.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß die Steuereinrichtung aus einem verschiebbar angeordneten Steuerkolben besteht, dessen eines Ende eine Begrenzungswand des ersten Druckraums bildet und dessen anderes Ende ein vorgespanntes Steuerventil betätigt

Eine weitere vorteilhafte Maßnahme zur Vermeidung von Schlauchleitungen besteht darin, daß die Kraftübertragungswege zumindest teilweise in einem in den Zylinder anliegend eingeschobenen und mit ihm verbundenen Führungskörper verlaufen und als Bohrungen ausgebildet sind.

Eine weitere Ausführungsform ist so ausgebildet, daß der vordere Teil des in den Zylinder eingeschobenen Führungskörpers einen etwas geringeren Querschnitt als die Kolbenbohrung aufweist und in diese Bohrung eingreift. Dabei ist zwischen dem vorderen Teil des Führungskörpers und der ihn umschließenden Wand der Bohrung zweckmäßig eine Dichtung vorgesehen.

Nach einer weiteren Vorteilhaften Ausführungsform ist der zweite Druckraum von der Wandung des Zylinders, der ringförmigen Fläche des verschiebbaren Kolbens und der Übergangsfläche zwischen dem am Zylinder anliegenden Teil und dem in die Bohrung eingreifenden Teil des Führungskörpers gebildet Dabei soll zwischen der Übergangsfläche und der ringförmigen Fläche stets ein Abstand vorhanden sein. Auf Grund dieser Anordnung des zweiten Druckraums wird neben einer einwandfreien Führung des durch den in diesem Raum herrschenden Druck bewegten Kolbens auch die Möglichkeit geschaffen, die gegenseitige Abdichtung der unterschiedlichen Drücke führenden Räume in vorteilhafter Weise vorzunehmen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist nämlich der zweite Druckraum gegen den dritten Druckraum mitteis einer zwischen der Zylinderwand und dem Kolben angeordneten Dichtung abgedichtet

Da in dem zweiten Druckraum der von dem Hilfsdruckspeicher gelieferte Druck und in dem dritten Druckraum die Summe dieses Druckes und des vom Kupplungsgeber erzeugten und in dem ersten Druckraum vorhandenen Druckes herrscht, ist diese Dichtung nur dem Differenzdruck der beiden Räume ausgesetzt. Die Dichtung wird also nur wenig beansprucht und unterliegt nur einem geringen Verschleiß.

Bei einer weiteren Ausführungsform, welche die Vermeidung von Schraubverbindungen ermöglicht und außerdem den kompakten Aufbau fördert, weist der Führungskörper eine durchgehende, zur Kolbenbohrung konzentrische Bohrung auf, die im Bereich des in die Kolbenbohmng eingeschobenen Teils einen die Führung des Steuerkolbens gewährleistenden ersten Querschnitt und daran anschließend einen zur Führung des Steuerventils dienenden zweiten Querschnitt besitzt Dabei ist der in der Bohrung mit dem ersten Querschnitt gleitbare Steuerkolben zweckmäßig mit einer an der Wandung der Bohrung anliegenden Ringdichtung versehen.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Druckraum von der in dem Führungskörper vorgesehenen Bohrung mit dem ersten Querschnitt, dem Steuerkolben, der Bodenfläche, der Kolbenbohrung and einem zwischen dem ersten und dem dritten Druckraum angeordneten Ventilelement begrenzt Auf Grand der großen Berühnmgsfiächeiii zwischen dem in den Roiben eingepaßten Führungskörper und dem in den Fühmngskörper eingepaßten Steuerkolben wird eine einwandfreie und sichere Abdichtung zwischen den den Hilfsdruck führender Räumen und dem Raum erreicht, der den am Verstärkereingang anliegenden Druck aufweist.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die in dem Fühmngskörper vorgesehene Bohrung mit dem erster Querschnitt an dem dem Kolbenboden zugewandter Ende durch eine ringförmige, sich in Richtung des Kolbenbodens konisch fortsetzende Aussparung erweitertindieder erste Kraftübertragungsweg führt.

Des weiteren kann zweckmäßigerweise der dritte Druckraum von der Zylinderwandung, der Kolbenausgangsseite und einem Ventilelement begrenzt sein und eine Druckausgangsöffnung aufweisen. In dem dritten

ι; Druckraum ist zweckmäßigerweise eine zwischen dem Kolben und dem Zylinderboden angeordnete und die Rückstellung des Kolbens gewährleistende Druckfeder vorgesehen.

Vorzugsweise besteht das zwischen dem ersten Druckraum und dem dritten Druckraum angeordnete Ventilelement aus einem mittels einer Druckfeder vorgespannten und mittels eines Halteelements lagefixierten Kugelventil. Dabei ist die Druckfeder vorteilhafterweise im dritten Druckraum und das Halteelement im ersten Druckraum angeordnet

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das von dem Steuerkolben betätigte Steuerventil als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet der an der dem Steuerkolben gegenüberliegenden Seite auf einem Teil seiner Länge einen verringerten Außendurchmesser und daran anschließend ein sich trichterförmig erweiterndes Endteil aufweist In den von dem zylindrischen Hohlkörper mit dem verringerten Durchmesser und der Bohrungswandung gebildeten Raum führt zweckmäßigerweise eine Druckleitung. Das trichterförmig erweiterte Endteil des Steuerventils ist dabei vorzugsweise in einem Raum angeordnet der mit dem zweiten Druckraum durch eine Bohrung verbunden ist. Durch diese Anordnung wird ein Ventil geschaffen, das

auch bei Verwendung von großen Hilfsdrücken nur sehr wenig beansprucht wird

Eine weitere bevorzugte Ausführungsfonn ist so ausgebildet daß zwischen dem trichterförmigen Endteil und dem Boden des Raumes eine Druckfeder ange-

bracht ist die das Endteil gegen die im Führungskörper zur Steuerventilführung vorgesehene Bohrung drückt und den ringförmigen Raum abschließt

Eine sich durch besondere Einfachheit und Betriebssicherheit auszeichnende Ausführungsfonn ist so beschaf-

fen, daß in dem Steuerkolben auf der Steuerventilseite eine Bohrung vorgesehen ist deren Durchmesser etwas größer als der Außendurchmesser des Steuerventils ist und daß diese Bohrung zumindest zum Teil mit einem elastischen Material angefüllt ist Da das Steuerventil

bei dieser Ausführungsfonn in die Steuerkolbenbohrung einschiebbar ist, wird auf sehr einfache Weise ein steuerbarer Durchlaß erhalten, der bei sich in Ruhestellung befindendem Steuerventil eine freie Verbindung zwischen dem Hohlraum des Steuerventils and einer Rüddaufleitung gewährleistet und durch Andrücken des Steuerventils an das elastische Material gesperrt werden kann.

Vörtetthafterwetse ist der Fnhnmgskörper von einem mit dem Zylinder verschraubten Abschhißflanschteii

gehalten, das die Anschlüsse für die beiden Kraftübertragungswege und den Rücklauf aufweist and teilweise den zur Aufnahme des trichterförmig erweiterten Endteils des Steuerventils dienenden Raum begrenzt

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung dargestellt; in dieser zeigt

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt eines hydraulischen Kupplungsverstärkers gemäß der Erfindung und

F i g. 2 eine Draufsicht der Eingangsseite des in F i g. 1 dargestellten Verstärkers.

Nach F i g. 1 wird das Gehäuse eines Kupplungsverstärkers von einem einseitigen geöffneten Zylinder 17, einem Teil eines Führungskörpers 25 und einem Abschlußflanschteil 39 gebildet. Diese drei Elemente sind konzentrisch angeordnet und werden von Schrauben 42, die parallel zur Achse der Anordnung verlaufen und in Bohrungen 43 des Zylinders 17 verschraubt sind, zusammengehalten. Dabei ist zwischen dem Führungskörper 25 und dem Zylinder 17 eine wulstringförmige Dichtung 46 und zwischen dem Führungskörper 25 und dem Abschlußflanschteil 39 eine Dichtung 38 vorgesehen.

Der Abschlußflanschteil 39 weist im oberen Teil eine zum Anschluß an einen Kupplungsgeber geeignete Öffnung 1 und im unteren Teil eine zum Anschluß an einen Druckspeicher geeignete Öffnung 9 sowie eine Rücklauföffnung 53 auf.

Zur Schaffung einer guten Befestigungsmöglichkeit für ankommende Leitungen ist das Abschlußflanschteil 39 mit einem Ansatz 52 versehen. Die von den Anschlußöffnungen 1,9,55 wegführenden Kraftübertragungswege bzw. Bohrungen verlaufen in dem Führungskörper 25, wobei an den Übergangsstellen zwischen dem Führungskörper und dem Abschlußflanschteil Dichtungen wie 45 angeordnet sind.

Der Verstärkerausgang 2 befindet sich am Boden des Zylinders 17, und zwar etwa gegenüber der Eingangsöffnung 1. Der Zylinder 17 ist am Ort der Ausgangsöffnung 2 mit einem Ansatz 54 versehen, in dem ein zur Befestigung einer zu dem Kupplungsnehmer führenden Leitung dienendes Gewinde angebracht ist. Am offenen Ende weist der Zylinder 17 eine größere Wandstärke auf, um die Verschraubung mit dem Abschlußflanschteil 39 und dem Führungskörper 25 zu ermöglichen.

Der mit dem Zylinder konzentrische Führungskörper 25 ist ebenfalls zylindrisch ausgebildet und weist drei verschiedene Durchmesser auf. Dabei entspricht der Durchmesser des am Abdeckflansch anliegenden Teils des Führungskörpers dem Außendurchmesser des offenen Endes des Zylinders 17, und daran schließt sich der nächste Abschnitt des Führungskörpers an, dessen Querschnitt etwa dem Öffnungsquerschnitt des Zylinders entspricht Dieser Teil des Führungskörpers ist also in den Zylinder eingepaßt. Der Durchmesser des dritten Abschnittes des Führungskörpers 25 entspricht dem Innendurchmesser einer Bohrung 22, die in einem in dem Zylinder 17 verschiebbaren Kolben 11 vorgesehen ist Der Kolben 11 liegt somit einerseits an der Innenwand des Zylinders 17 und andererseits an der Außenwand des dritten Teils des Führungskörpers 25 an.

Auf Grund der Bohrung 22 weist der Kolben 1 i auf der dem Führungskörper zugewandten Seite eine ringförmige Fläche 23 und eine kreisförmige Bodenfläehe 19 auf. In diese Bodenfläche ist «ine Bohrung 49 zur Aufnahme eines Ventils vorgesehen. Zu diesem Zweck ist das der Ausgangsöffnung 2 gegenüberliegende Ende des Kolbens mit einem Ansatz 55 versehen, der gleichzeitig einer Druckfeder 34 als Halterung dient, die zwischen dem Kolben und der Bodenfläche 33 des Zylinders 17 angeordnet ist, um den Kolben 11 wieder in die Ausgangslage zu bringen.

Der Führungskörper 25 weist eine mit dem Zylinder

17 konzentrische Bohrung mit unterschiedlichen Querschnitten auf. An dem den Kolbenboden 19 zugewandten Ende ist der Querschnitt der Bohrung so gewählt, daß ein scheibenförmiges, Öffnungen 48 aufweisendes Halteelement 35 mittels eines Federringes 47 befestigt werden kann. Dieses Halteelement ist in der Mitte mit einem stiftförmigen Ansatz versehen, der in die im Kolbenbogen 19 vorgesehene Bohrung eingreift und gegen die auf einer Feder 13 gelagerte Ventilkugel 12 drückt. Der Durchmesser der Ventilkugel ist dabei so gewählt, daß diese Kugel die Bohrung 24 verschließen kann. Als Gegenlager der Feder 13 ist in der erweiterten Bohrung 49 des Kolbenansatzes 55 ein von einem Federring 51 gehaltener Auflagering 50 vorgesehen.

Anschließend an das Halteelement 35 erweitert sich der Querschnitt der Bohrung des Führungskörpers 25 in Form einer konisch in eine Ringnut überlaufenden Aussparung 32. Diese Aussparung ist über eine einen ersten Kraftübertragungsweg darstellende Bohrung 18 mit der Eingangsöffnung 1 verbunden.

An die ringförmige Aussparung 32 schließt sich eine Bohrung an, deren Querschnitt etwas geringer als der vor der Aussparung 32 liegende Querschnitt ist In dieser Bohrung ist ein Steuerkolben 3 gleitbar angeordnet. Das dem Verstärkerausgang zugewandte Ende dieses Kolbens greift in den zwischen dem Halteelement 35 und dem Beginn seines Führungsquerschnitts gelegenen Raum ein.

Somit wird ein mit der Öffnung 1 über eine Bohrung

18 in Verbindung stehender und durch eine Ventilkugel 12 abschließbarer erster Druckraum 15 gebildet, der von der Wand der in dem Führungskörper 25 vorgesehenen Bohrung, dem Steuerkolben 3 und der Bodenfläche 19 der Kolbenbohrung 22 begrenzt ist.

Ein über eine Bohrung 20 an die Hilfsdruckleitung 7 anschließbarer zweiter Druckraum 10 wird von der Wandung 28 des Zylinders 17, der ringförmigen Fläche 23 des verschiebbaren Kolbens 11 und der Ubergangsfläche 29 zwischen dem am Zylinder anliegenden Teil und dem in die Bohrung 22 eingreifenden Teil des Führungskörpers 25 gebildet Die der ringförmigen Fläche 23 des verschiebbaren Kolbens 11 gegenüberliegende Übergangsfläche 29 ist dabei so ausgebildet, daß zwischen diesen beiden Flächen immer ein freier Raum vorhanden ist

Der erste Druckraum 15 ist von dem zweiten Druckraum 10 durch eine Dichtung 27 getrennt, die in einer im Führungskörper 25 vorgesehene ringförmigen Nut angebracht ist

Der dritte Druckraum 14, der von der Zylinderwandung 28, der Kolbenausgangsseite 21 und dem Ventilelement 12 begrenzt ist und die Ausgangsöffnung 2 aufweist, ist von dem zweiten Druckraum 10 durch eine Dichtung 30 abgedichtet, die in einer im Kolben 11 vorgesehenen Ringnut angeordnet ist und gegen die Zylmderwandung drückt

An die den Steuerkolben 3 führende Bohrung schließt sich in Richtung des Abschlußflanschteiles 39 eine Bohrung mit geringerem Querschnitt an, in der ein Steuerventil 5 verschiebbar angeordnet ist Dieses Steuerventil 5 ist als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet der an der dem Abschlußflanschteil zugewandten Seite auf einem Teil seiner Länge einen verringerten Außendurchmesser und daran anschließend ein sich trichterförmig erweiterndes Endteil 36 aufweist Im Anschluß an die das Steuerventil 5 führende Bohrung ist der Querschnitt der durch den Führungskörper 25

709609/41

gehenden Bohrung wieder erweitert, so daß ein Raum 8 entsteht, der das trichterförmige Endteil 36 aufnimmt.

Der Raum 8 ist durch das Abschlußflanschteil 39 abgeschlossen, das zu diesem Zweck mit einem hülsenförmigen Ansatz 56 versehen ist, der in die im Führungskörper 25 vorgesehene Bohrung eingreift. Zur Abdichtung des Raumes 8 ist in einer in der Wand der Bohrung vorgesehenen Nut eine Dichtung 38 angeordnet, die am hülsenförmigen Ansatz 56 anliegt.

Der trichterförmige Ansatz 36 des Steuerventils 5 wird von einer Druckfeder 6 gegen die Übergangskante zwischen der Ventilführungsbohrung und dem Raum 8 gedruckt Auf diese Weise wird ein Raum 37 gebildet, der von der Wandung der Ventilführungsbohrung und der Außenwand des Teiles des Steuerventilkörpers begrenzt wird, der einen verringerten Durchmesser aufweist und an das trichterförmige Endteil angrenzt. Eine durch den Führungskörper 25 und das Abschlußflanschteil 39 führende Bohrung 7 gewährleistet die Verbindung dieses Raumes 37 mit einer Hilfsdruckquel-Ie. Der von dem Raum 37 durch das Steuerventil 5 trennbare Raum 8 ist durch eine Bohrung 20 mit dem zweiten Druckraum 10 verbunden.

Zur Abdichtung des Raumes 37 gegen den zur Aufnahme des Steuerkolbens 3 dienenden Raum ist in dem Führungskörper etwa in der Mitte der Steuerventilbohrung eine Ringnut vorgesehen, in der eine Dichtung 44 angeordnet ist. die am Steuerventil 5 anliegt.

Das dem Steuerkolben 3 zugewandte Ende des Steuerventils 5 weist eine abnehmende Wandstärke auf und greift in eine in dem Steuerkolben vorgesehene Bohrung 39 ein. Diese Bohrung 39 ist zum Teil mit einem als Dichtung wirkenden elastischen Material angefüllt. Dieses Material 4 ist zusammendrückbar und gewährleistet eine Trennung des Ventilhohlraumes 40 von einer Rücklaufleitung 16. Steht das plastische Material 4 nicht unter Druck, so ist eine Verbindung zwischen dem Ventilhohlraum 40 und der Rücklaufleitung 16 vorhanden, da der Durchmesser der Bohrung 39 in dem Steuerkolben 3 etwas größer als der Außendurchmesser des Steuerventils 5 ist

Der Ventilhohlraum 40 sowie die Rücklaufleitung 16 sind gegen den ersten Druckraum 15 mittels einer Dichtung 31 abgedichtet, die in einer im Steuerkolben 3 vorgesehenen Ringnut angeordnet ist und an der Wandung der zur Steuerkolbenführung dienenden Bohrung anliegt

In F i g. 2 ist zu sehen, daß das Abschlußflanschteil 39 etwa in Form eines gleichseitigen Dreiecks mit abgerundeten Ecken ausgebildet ist In den Ecken dieses Dreiecks sind zur Befestigung des hydraulischen Verstärkers dienende öffnungen 41 vorgesehen. Die den Zusammenhalt des Abschlußflanschteiles 39, des Führungskörpers 25 und des Zylinders 17 gewährleistenden Schrauben 42 sind jeweils etwa in der Mitte der Dreiecksseiten gegenüber einer Befestigungsöffnung 41 des Abschlußflanschteiles angeordnet Das ebenfalls im wesentlich dreieckförmig ausgebildete Ansatzteil 52 weist die Anschlußöffnung 1 für die vom Kupplungsgeber kommende Leitung, die zum Anschluß der Rücklaufleitung dienende öffnung 53 und die zum Anschluß einer von einer Hilfsdruckquelle kommenden Leitung dienende öffnung 9 auf. Die einzelnen öffnungen sind entsprechend den Befestigungslöchern 41 angeordnet. Der Verlauf der den Raum 8 mit dem zweiten Druckraum 10 verbindenden Bohrung 20 ist in dieser F i g. 2 gestrichelt angegeben.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die F i g. 1 die Wirkungsweise des hydraulischen Verstärkers gemäß der Erfindung dargestellt.
In Ruhestellung ist der Eingang 1 des hydraulischen

ίο Verstärkers mit dem Ausgang 2 über die Bohrung 18, den ersten Druckraum 15, die Ventilbohrung 49 und den dritten Druckraum 14 verbunden. Daraus folgt, daß der Verstärker stets betriebsbereit ist. Bei Betätigung des Kupplungshebels wird der vom Kupplungsgeber in dem Druckmittel erzeugte Druck über die beschriebene Verbindung zu dem Kupplungsnehmer übertragen. Steigt der Druck infolge eines am Nehmerzylinder auftretenden mechanischen Widerstandes in dem gesamten System an, so wird der Steuerkolben 3 in Richtung des Abschlußflanschteiles 39 verschoben, so daß sich das elastische Material 4 auf die Stirnfläche des Steuerventils 5 abdichtend aufsetzt und dieses gegen die Kraft der Feder 6 von seinem Sitz abhebt. Das sich in dem Raum 37 befindende und mit der Hilfsdruckquelle

verbundene Druckmittel kann nunmehr in den Raum 8 eintreten und gelangt dann über die Bohrung 20 in den zweiten Druckraum 10. Der nunmehr in diesem Raum vorhandene Druck bewegt den Kolben 11 in Richtung des Verstärkerausganges, wobei die Ventilkugel 12 auf Grund der Wirkung der Feder 13 den Durchlaß 24 verschließt.

Die durch die Ventilkugel bewirkte Trennung des dritten Druckraumes 14 von dem ersten Druckraum 15 hat zur Folge, daß nunmehr in dem mit dem Kupplungsnehmer in Verbindung stehenden dritten Druckraum 14 ein Druck entsteht der die Summe der in der ersten und in der zweiten Druckkammer wirksam werdenden Drücke darstellt. Dabei rührt die von dem ersten Druckraum auf den Kolben 11 übertragene Kraft

von dem Kupplungsgeber und die im zweiten Druckraum auf den Kolben 11 ausgeübte Kraft von der Hilfsdruckquelle her.

Bei Absenkung des Druckes wird der Kolben 11 durch die Feder 34 wieder rückgestellt, das Steuerventil 5 trennt den Raum 37 von dem Raum 8, wodurch die Hilfsdruckzuführung unterbrochen wird, und der zweite Druckraum 10 wird über die Bohrung 20, den Raum 8, den Ventilhohlraum 40 und die Steuerkolbenbohrung 39 mit der Rückführleitung 16 verbunden. Der Kupplungs-

verstärker befindet sich somit wieder in seiner Ausgangsstellung, wobei der Eingang 1 über das

Druckmittel direkt mit dem Ausgang 2 in Verbindung

steht

Es ist offensichtlich, daß die Verstärkung des Systems

von dem Verhältnis der verschiedenen zur Wirkung kommenden Druckflächen abhängt Unter Berücksichtigung des zur Verfugung stehenden Hilfsdruckes kann der erfindungsgemäße Kupplungsverstärker durch geeignete Wahl dieser Druckflächen optimal dimensio-

niert werden.

Der Hilfsdruck wird vorzugsweise von einem Druckspeicher bekannter Art geliefert, welcher bekanntlich mit hohen Drücken bis zu 350 atü arbeitet

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (25)

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Verstärker des Arbeitsmitteldruckes einer hydraulisch betätigten Kupplung mit einem in einem Zylinder durch Servokraft beweglichen, eine über einen Kupplungsgeber beaufschlagbare Wirkfläche aufweisenden Arbeitskolben und einem die Servokraft steuernden Steuerkolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (11) als zum Kupplungsgeber hin offener Hohlkolben ausgebildet und mit Dichtungen (30) gegenüber dem Zylinder (17) und Dichtungen (27) gegenüber einem in den Arbeitskolben (11) ragenden und mit dem Zylinder (17) fest verbundenen Führungskörper (25) abgedichtet ist und daß der Steuerkolben (3) im Führungskörper (25) vorgesehen ist und eine Druckverbindung zu einem Ringraum (10) zwischen dem Arbeitskoiben (11) und dem Führungskörper (25) steuert, während vom Kupplungsgeber der Druckraum (15) im Inneren des Arbeitskolbens (11) beaufschlagbar ist.

2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) auf der die zwei Druckräume (10, 15) begrenzenden Seite eine zentrische Bohrung (22) aufweist, deren Bodenfläche (19) zumindest teilweise die Begrenzungsfläche des einen Druckraums (15) bildet, während die auf Grund der Bohrung entstandene ringförmige Fläche (23) am Kolbenende als Begrenzungsfläche des zweiten Druckraums (10) dient.

3. Verstärker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß der Kolben (11) am Boden der Bohrung (22) eine in den dritten Druckraum (14) führende, absperrbare Bohrung (24) aufweist.

4. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung aus einem verschiebbar angeordneten Steuerkolben (3) besteht, dessen eines Ende eine Begrenzungswand (26) des ersten Druckraums (15) bildet und dessen anderes Ende ein vorgespanntes Steuerventil (5) betätigt.

5. Verstärker nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungswege (18, 20) zumindestens teilweise in einem in den Zylinder (17) anliegend eingeschobenen und mit ihm verbundenen Führungskörper (25) verlaufen und als Bohrungen ausgebildet sind.

6. Verstärker nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Teil des in den Zylinder (17) eingeschobenen Führungskörpers (25) einen etwas geringeren Querschnitt als die Kolbenbohrung (22) aufweist und in diese Bohrung eingreift.

7. Verstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem vorderen Teil des Führungskörpers (25) und der ihn umschließenden Wand der Bohrung (22) eine Dichtung (27) vorgesehen ist.

8. Verstärker nach den Ansprüchen 1, 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Druckraum (10) von der Wandung (28) des Zylinders (17), der ringförmigen Fläche (23) des verschiebbaren Kolbens (11) und der Übergangsfläche (29) zwischen dem am Zylinder anliegenden Teil und dem in die Bohrung (22) eingreifenden Teil des Führungskörpers gebildet ist.

9. Verstärker nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen der Übergangsfläche (29 und der ringförmigen Fläche (23) stets ein Abstanc vorhanden ist

10. Verstärker nach den Ansprüchen 1, 2,3 und 8 dadurch gekennzeichnet daß der zweite Druckraun

(10) gegen den dritten Druckraum (14) mittels einei zwischen der Zylinderwand (28) und dem Kolber

(11) angeordneten Dichtung (30) abgedichtet ist

11. Verstärker nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet daß der Führungskörper (25) eine durchgehende, zur Kolbenbohrung (22) konzentrische Bohrung aufweist, die im Bereich des in die Kolbenbohrung eingeschobenen Teils einen die Führung des Steuerkolbens (3) gewährleistenden erste« Querschnitt und daran anschließend einen zur Führung des Steuerventils (5) dienenden zweiten Querschnitt besitzt.

12. Verstärker aach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Bohrung mit dem ersten Querschnitt gleitbare Steuerkolben (3) mit einer an der Wandung der Bohrung anliegenden Ringdichtung (31) versehen ist.

13. Verstärker nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet daß der erste Druckraum (15) von der in dem Führungskörper vorgesehenen Bohrung mit dem ersten Querschnitt dem Steuerkolben (3), der Bodenfläche (19), der Kolbenbohrung (22) und einem zwischen dem ersten und dem dritten Druckraum angeordneten Ventilelement (12) begrenzt ist.

14. Verstärker nach den Ansprüchen 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Führungskörper vorgesehene Bohrung mit dem ersten Querschnitt an dem dem Kolbenboden (19) zugewandten Ende durch eine ringförmige, sich in Richtung des Kolbenbodens konisch fortsetzende Aussparung (32) erweitert ist, in die der erste Kraftübertragungsweg (18) führt.

15. Verstärker nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Druckraum (14) von der Zylinderwandung (28), der Kolbenausgangsseite (21) und einem Ventilelement

(12) begrenzt ist und eine Druckausgangsöffnung (2) aufweist.

16. Verstärker nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem dritten Druckraum (14) eine zwischen dem Kolben (11) und dem Zylinderboden (33) angeordnete und die Rückstellung des Kolbens gewährleistende Druckfeder (34) vorgesehen ist.

17. Verstärker nach den Ansprüchen 1, 3, 13 und 15, dadurch gekennzeichnet daß das zwischen dem ersten Druckraum (15) und dem dritten Druckraum (14) angeordnete Ventilelement aus einem mittels einer Druckfeder (13) vorgespannten und mittels eines Halteelements (35) lagefixierten Kugelventil (12) besteht.

18. Verstärker nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet daß die Druckfeder (13) im dritten Druckraum (14) und das Halteelement im ersten Druckraum (15) angeordnet ist.

19. Verstärker nach den Ansprüchen 1, 4 und 11, dadurch gekennzeichnet daß das von dem Steuerkolben (3) betätigte Steuerventil (5) als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet ist, der an der dem Steuerkolben gegenüberliegenden Seite auf einem Teil seiner Länge einen verringerten Außendurch-

messer und daran anschließend ein sich trichterförmig erweiterndes Endteil (36) aufweist

20. Verstärker nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß in den von dem zylindrischen Hohlkörper mit dem verringerten Durchmesser und s der Bohrungswandung gebildeten Raum (37) eine Druckleitung (7) führt.

21. Verstärker nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das trichterförmig erweiterte Endteil (36) des Steuerventils (5) in einem Raum (8) angeordnet ist, der mit dem zweiten Druckraum (10) durch eine Bohrung (20) verbunden ist

22. Verstärker nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem trichterförmigen Endteil (36) und dem Boden des Raums (8) eine Druckfeder angebracht ist, die das Endteil gegen die im Führungskörper (25) zur Steuerventilführung vorgesehene Bohrung drückt unJ den ringförmigen Raum (37) abschließt

23. Verstärker nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steuerkolben (3) auf der Steuerventilseite eine Bohrung (39) vorgesehen ist deren Durchmesser etwas größer als der Außendurchmesser des Steuerventils (5) ist, und daß diese Bohrung zumindest zum Teil mit einem elastischen Material (4) angefüllt ist.

24. Verstärker nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet daß das Steuerventil (5) in die Steuerkolbenbohrung (39) einschiebbar ist

25. Verstärker nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (25) von einem mit dem Zylinder (17) verschraubten Abschlußflanschteil (39) gehalten ist das die Anschlüsse für die beiden Kraftübertragungswege und den Rücklauf aufweist und teilweise den zur Aufnahme des trichterförmig erweiterten Endteils (36) des Steuerventils (5) dienenden Raum (8) begrenzt.

40