DE19536321C2

DE19536321C2 - Hydraulischer Ausrücker mit integriertem Ventil

Info

Publication number: DE19536321C2
Application number: DE19536321A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl Ing Schierling; Joerg Dipl Ing Sudau; Andreas Dipl Ing Foerster
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1998-09-10
Anticipated expiration: 2015-09-30
Also published as: DE19536321A1

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Ausrücker für eine Reibungskupplung, mit einer konzentrisch zu einer Getriebeein gangswelle angeordneten Kolben-Zylindereinheit, deren Kolben axial beweglich gelagert ist und mit einer Ausrückeinrichtung zusammenwirkt, und der mit einem Druckmittelanschluß versehen ist, über den zur Betätigung des Kolbens Hydraulikflüssigkeit in den Zylinderraum einleitbar ist, wobei im Zylinderraum zwischen dem Kolben und dem Druckmittelanschluß ein Ventil angeordnet ist, dessen Öffnungsdruck über seinem Schließdruck liegt.

Ein solcher Ausrücker ist beispielsweise aus der GB 2 245 329 A bekannt. Wie auch der aus der EP 092 823 B1 und der DE 44 03 307 A1 bekannte Ausrücker, weist die Zylindereinheit dieses hydrau lischen Ausrückers zur Bildung des Zylinderraumes einen äußeren und einen inneren Zylindermantel auf.

Der Ausrücker dient dazu, den Reibbelag der Kupplungsscheibe vom Schwungrad des Verbrennungsmotors abzuheben, um dadurch den Kraftschluß zwischen Motor und Getriebe zu unterbrechen. Hierzu ist der Ausrücker mit einem an die Federscheibe der Reibungs kupplung anlaufenden Anlaufring und einem Ausrücklager versehen, die durch Druckmittelbeaufschlagung des im Zylinderraum axial verschiebbar angeordneten Kolbens wirksam werden.

Um den Verschleiß an der Kontaktstelle zwischen der Membranfeder (Federscheibe) der Kupplung und des Anlaufrings des Ausrückers zu reduzieren, wird der Anlaufring mit einer bestimmten Vor spannkraft gegen die Membranfeder gedrückt. Hierzu ist bei dem Ausrücker nach der EP 092 823 B1 eine Druckfeder vorgesehen, die sich zwischen dem Ausrücklager und dem Zylindergehäuse des Aus rückers abstützt. Durch die Anbringung der Feder am äußeren Um fang des Ausrückers vergrößert sich dessen Bauraumbedarf.

Außerdem kommt es bei Erwärmung des Hydraulikfluids zu einem Druckanstieg im Inneren des Zylinderraumes, was zu einer Erhö hung der Vorlast führt und auch das Öffnen des Regelventils zur Folge haben kann. Beim anschließenden Abkühlen sinkt der Druck im Inneren des Systems wieder ab und die Vorlast wird reduziert bzw. bricht zusammen, was zu Verschleiß führen kann.

Bei dem gattungsgemäßen Ausrücker ist das Ventil vorgesehen, um den Hydraulikdruck im Zylinderraum konstant zu halten, indem das Ventil nur öffnet, wenn sowohl der Druck im Zylinderraum niedri ger ist als der vom Geberzylinder zugeführte Druck als auch der Druck im Zylinderraum größer ist als ein vorgegebener Betrag oder der vom Zylinderraum vorgegebene Betrag, damit eine kon stante Vorspannkraft eingehalten werden kann. Das Ventil ist in einem mit dem Zylinderraum verbundenen rohrförmigen Abschnitt zwischen dem Kolben und dem Druckmittelanschluß vorgesehen und weist einen sich gegen eine Feder abstützenden, mit zwei gegen überliegenden Öffnungen versehenen Hohlkörper auf, in dem eine druckfederbelastete Kugel angeordnet ist. Die Anordnung der Ku gel im Hohlkörper entspricht der üblichen Anordnung eines Kugel- Rückschlagventiles. Steigt der Druck im Zylinderraum an, bewegt sich der Hohlkörper in Richtung des Druckmittelanschlusses und mit ihm das in ihm angeordnete Rückschlagventil soweit, bis die Kugel gegen einen in dem rohrförmigen Abschnitt angeordneten Stift anstößt, der sie von ihrem Ventilsitz abhebt, so daß dann der Druckausgleich erfolgen kann. Über einen O-Ring ist der Hohlkörper im rohrförmigen Abschnitt abgedichtet und somit der Kolbenraum vom Druckmittelanschluß getrennt. Nachteilig an die ser Ausbildung ist, daß der Hohlkörper einen nicht unerheblichen Weg zurücklegen muß, bis die Kugel an den Stift anschlägt und von ihrem Sitz abhebt. Dieser Weg muß gegen die Kraft der Druck feder zurückgelegt werden. Da die Kraft der Feder umso größer wird, je weiter sie zusammengedrückt wird, muß der Druckanstieg im Zylinderraum pro zurückgelegter Wegstrecke des Hohlkörpers anwachsen. Durch unvermeidbare Toleranzen in der Federkennung, die sich um das Produkt das zum Öffnen zwingend zurückzulegenden Weges verstärken, ist der Druckausgleich für das Ventil nicht reproduzierbar. Außerdem können die Reibungsverhältnisse zwischen dem O-Ring und der Innenwand nicht reproduzierbar ein gestellt werden, so daß auch hierdurch der Öffnungsdruck nicht definiert ist. Außerdem unterliegt der O-Ring Verschleiß, so daß die Funktionsfähigkeit des Ventiles früher oder später einge schränkt ist.

Ein weiteres Problem hydraulischer Kupplungssysteme liegt darin, daß Axialschwingungen der Kurbelwelle und durch Taumeln der Mem branfederscheibe hervorgerufene Schläge der Membranfederzungen sowie ein Druckplattenschrägabhub zu Druckschwankungen im System führen. Als Folge hiervon beginnt das Kupplungspedal zu schwin gen, was der Fahrer durch Pedalkribbeln wahrnimmt.

Von dieser Problemstellung ausgehend soll ein hydraulischer Aus rücker so verbessert werden, daß trotz Erwärmung des Hydraulik fluids eine Erhöhung der Vorlast auf die Membranfeder der Kupp lung ausgeschlossen ist und das Absinken der Vorlast auch dann wirksam ausgeschlossen ist, wenn sich das erwärmte Hydraulik fluid später wieder abkühlt, und Druckschwankungen im Hydraulik system vor dem Pedal entkoppelt werden, wobei das Ventil weitge hend verschleißfrei und einfach aufgebaut ist.

Die Problemlösung erfolgt bei einem gattungsgemäßen Ausrücker dadurch, daß das Ventil durch zwei übereinander angeordnete im Zylinderraum liegende Tellerfedern gebildet ist, wobei die obe re, dem Druckmittelanschluß zugewandte Tellerfeder beweglich an der anderen, mindestens eine Durchströmöffnung aufweisende Tel lerfeder befestigt ist und die mindestens eine Durchströmöffnung von der beweglichen Tellerfeder dichtend verschließbar ist.

Durch diese Ausbildung ist es einerseits möglich, daß bei einem Druckanstieg die im Zylinderraum befindliche Hydraulikflüssig keit über den Druckanschluß in einen Ausgleichsbehälter o. ä. abfließt, wenn die Ausdehnung zu einer meßbaren Erhöhung der Vorspannkraft führt. Der Öffnungsdruck des Ventiles entspricht der Druckerhöhung, die der oberen Grenze einer noch tolerierba ren Vorlasterhöhung entspricht. Wenn der Druckausgleich soweit erfolgt ist, daß der Innendruck im Zylinderraum mit der Vorlast korrespondiert, schließt sich das Ventil wieder.

Das erfindungsgemäße Ventil ist durch die Differenz zwischen dem Öffnungsdruck und dem Schließdruck sowie durch seine Trägheit und die unvermeidbaren inneren Reibungsverluste im Stande, Druckschwankungen im konzentrischen Nehmerzylinder (Zylinder raum), der vielfach als CSC (Concentric Slave Cylinder) bezeich net wird, zu halten und von der weiteren Hydraulikstrecke zu entkoppeln.

Andererseits wird durch diese Ausbildung außerdem die notwendige Vorlast durch die untere, dem Druckmittelanschluß abgewandte Tellerfeder aufgebracht. Hierdurch kann die bisher vielfach üb liche außen liegende Druckfeder entfallen, was eine Reduzierung des notwendigen Platzbedarfs mit sich bringt. Bei der Druckerhö hung im Inneren des Zylinderraumes habt die obere Tellerfeder ab und gibt die Durchströmöffnung frei, wodurch das Hydraulikfluid aus dem Zylinderraum abfließen kann. Da die Vorlast im Inneren des Ausrückers aufgebracht wird, kann der Druck im Zylinderraum nicht unter die Grenze der Vorlast absinken, weil sich die obere Tellerfeder sofort wieder dann auf die untere Tellerfeder auf legt und die Durchströmöffnung verschließt, wenn der Druck beid seitig konstant und kein Volumenstrom mehr vorhanden ist. Bei einer Betätigung des Ausrückers bewirkt der sich aufbauende Druck auf den Tellerfedern eine Auslenkung der unteren, dem Druckmittelanschluß abgewandten Tellerfeder und Hydraulikfluid kann in den Zylinderraum einströmen, um dadurch anschließend den Anlaufring gegen die Membranfeder zu bewegen.

Über die untere Tellerfeder wird der Zylinderraum beidseitig radial abgedichtet. Vorteilhaft ist, wenn sich zumindest eine der Tellerfedern an einem im Zylinderraum vorgesehenen Absatz radial abstützt, um eine Lageänderung zu vermeiden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich das Ventil schlagartig öffnet, um einen raschen Druckausgleich zu ermöglichen. Um ein schlagartiges Öffnen zu gewährleisten, kann gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel die obere Tellerfeder in ihrer die Durchströmöff nung verschließenden Stellung veriegelbar sein. Die zum Öffnen des Riegels notwendige Kraft ist zwangsläufig größer als die ein Auslenken der oberen Tellerfeder bewirkende Kraft, so daß ein Öffnen des Riegels einhergeht mit einer sofortigen, starken Aus lenkung der oberen Tellerfeder ab einem bestimmten Druckanstieg.

Wenn der Riegel gegen die Kraft einer Feder verschiebbar ist und die Verschiebung des Riegels infolge auf ihn einwirkenden Druckes der Hydraulikflüssigkeit erfolgt, ist es möglich, durch eine geeignete Auswahl der Feder den das schlagartige Öffnen des Ventiles bewirkenden Druck vorzugeben.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird das schlagartige Öff nen des Ventiles dadurch erreicht, daß zwischen den beiden Tel lerfedern ein sie lösbar fixierendes Haftmedium vorgesehen ist. Bei diesem Haftmedium kann es sich beispielsweise um einen Klettverschluß handeln. Sowie der Druck im Zylinderraum zu einer resultierenden Kraft auf die obere Tellerfeder führt, die über der Verschlußkraft liegt, hebt die obere Tellerfeder schnell von der unteren Tellerfeder ab und gibt die Durchströmöffnung frei.

Zur Erhöhung der Haftreibung sind die Tellerfedern an ihrem Rand vorzugsweise mit einem elastischen Medium versehen. Dieses ela stische Medium kann durch Beschichtung aufgebracht werden. Es kann sich ebenso aber auch um Kunststoffelemente handeln, die auf den Rand der Tellerfedern aufgeschnappt oder aufgelegt wer den.

Bei einem hydraulischen Ausrücker, bei dem das Ventil außerdem einen sich gegen eine Feder abstützenden, mit zwei gegenüberlie genden Öffnungen versehenen Hohlkörper aufweist, der in sich ein federbelastetes Dichtelement trägt, wird das eingangs geschil derte Problem dadurch gelöst, daß der Hohlkörper als Dichtele ment ausgebildet ist, über dessen Außenkontur der Zylinderraum dichtend vom Druckmittelanschluß abtrennbar ist und dessen dem Druckanschluß zugewandte Öffnung einen größeren Durchmesser aufweist als dessen dem Kolben zugewandte Öffnung, die über eine mit Durchbrechungen oder Aussparungen ver sehene federbelastete Dichtscheibe verschließbar ist.

Mit dieser Ausführungsform erfolgt der Druckausgleich über die dem Kolben zugewandte Öffnung im Dichtelement, wenn der Druckanstieg im Zylinderraum so groß ist, daß die federbelastete Dichtscheibe von ihrem Sitz abhebt. Zur Betätigung des Ausrückers wird das In nere des Hohlkörpers über die dem Druckmittelanschluß zugewandte Öffnung mit Hydraulikfluid belastet, bis der Druckanstieg zu einer resultierenden Kraft führt, die größer ist als die das Dichtele ment axial abstützende Feder, so daß sich das Dichtelement axial bewegt und das Hydraulikmedium dann durch den zwischen dem Dicht element und dem Gehäuse ausgebildeten Ringspalt vorbeiströmt. Die ses Ventil ist in einem dem Zylinderraum sich anschließenden Kanal unterzubringen. Ist der Druckausgleich soweit erfolgt, daß der im Zylinderraum wirkende Druck dem Vorspanndruck (Vorspannkraft) ent spricht, senkt sich die Dichtscheibe durch die Federkraft wieder auf ihren Dichtsitz ab und verschließt die kolbenseitige Öffnung des Dichtelements.

Vorzugsweise stützt sich die zur Aufbringung der Last auf die Dichtscheibe vorgesehene Feder im Inneren des Dichtelements ab. Der untere Rand des Dichtelements kann mit einem Radius versehen sein, um ein Verschließen des Zulaufs zu verhindern. Er kann eben so aber auch am Gehäuse vorgesehen sein.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn im Zylinderraum ein Druckaus gleichselement vorgesehen ist. Ein solches Druckausgleichselement kann vorzugsweise aus einem im wesentlichen topfförmigen Gehäuse mit zwei darin axial hintereinander angeordneten, an dessen inne rem Gehäuserand befestigten Membranen besteht, zwischen denen eine Drosselstelle vorgesehen ist. Dieses Druckausgleichselement ver hindert zunächst ein Erhöhung der Vorlast. Zwischen den Membranen ist ein vorzugsweise dilatantes Fluid vorgesehen. Bei langsamen Druckanstieg vor der dem Kolben zugewandten Membran wird das Fluid über die Drosselstelle vor die zweite Membran verschoben, ohne daß es dabei zu einer nennenswerten Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern kommt. Wird der Druck der dem Kolben zugewandten Membran dagegen schnell aufgebaut, wie es beispielsweise beim Auskuppeln der Fall ist, dann bildet die zwischen den Membranen vorgesehene Drosselstelle einen Widerstand, die ein Verschieben der nachgeord neten Membran zumindest verzögert, so daß kein Druckausgleich stattfindet. Durch den Einsatz eines dilatanten Fluids kann der Wegverlust sogar kurzzeitig verhindert werden.

Anhand einiger Ausführungsbeispiele soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 - einen hydraulischen Ausrücker im halbseitigen Längs schnitt;

Fig. 2 - eine erste Ausführungsform des Ventiles;

Fig. 3 - eine Variante zu der Darstellung nach Fig. 2;

Fig. 4 - eine weitere Ausführungsform des Ventils mit die Haftreibung der Tellerfedern erhöhenden Kunststoffele menten;

Fig. 5 - die vergrößerte Darstellung nach Fig. 2 bei einer wei teren Ausführungsform eines Ventiles mit schlagartiger Öffnungsmöglichkeit;

Fig. 6 - eine Variante eines Ventiles mit schlagartiger Öffnungs möglichkeit;

Fig. 7 - eine weitere Variante eines Ventiles mit schlagartiger Öffnungsmöglichkeit;

Fig. 8 - eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ven tiles;

Fig. 9 - die Schnittdarstellung eines den Druckanstieg im Zylin dergehäuse ausgleichenden Ausgleichselementes.

Fig. 1 zeigt einen Ausrücker im Halbschnitt mit einer Kolben-Zy lindereinheit, bei der der Kolben 2 axial im Zylinderraum 3 gela gert ist. Der Zylinderraum 3 wird gebildet durch einen mit radia lem Abstand zur Getriebewelle 50 vorgesehenen äußeren Zylinderman tel 4 und einem inneren Zylindermantel 5. An seiner der hier nicht dargestellten Reibungskupplung zugewandten Seite (in der Figur links) steht der Kolben 3 über ein Ausrücklager 6 mit dem Anlauf ring 7 in Verbindung. An seiner dem hier nicht dargestellten Ge triebe zugewandten Seite ist der Kolben 2 mit einer Kolbendichtung 2a versehen. Der Zylinderraum 3, der sich an der dem Getriebe zu gewandten Seite radial nach außen erstreckt ist mit einem Druck mittelanschluß 8 verbunden, über den Hydraulikflüssigkeit von ei nem hier nicht dargestellten Geberzylinder in den Zylinderraum 3 gedrückt werden kann. Bei Druckbeaufschlagung des Zylinderraumes 3 verschiebt sich der Kolben 2 auf der Zeichnung nach links und preßt den Anlaufring 7 gegen die Membranfeder der Kupplungsscheibe (nicht dargestellt). Die Vorspannung des Anlaufringes 7 erfolgt über eine im Zylinderraum 5 angeordnete, sich gegen die beiden Zylindermäntel 4, 5 abstützende und sich aus zwei Tellerfedern 9, 10 zusammensetzende Feder. Zumindest die eine Tellerfeder 9 stützt sich radial gegen einen in axialer Richtung hervorstehenden Absatz 11 ab.

Zur Vermeidung einer Vorlasterhöhung auf die Membranfeder der Kupplungsscheibe, sind die Tellerfedern 9, 10 so ausgestaltet, daß sie ein Ventil V bilden, das einen höheren Öffnungs- als Schließ druck besitzt.

Verschiedene Ausführungsformen des Ventils V können den Fig. 2 bis 7 entnommen werden. Die Tellerfeder 9 stützt sich gegen den Absatz 11 im äußeren Zylindermantel 4 radial ab und weist minde stens eine, vorzugsweise aber eine Vielzahl von Bohrungen 12 auf, die in regelmäßigem Winkelabstand auf einem Radius angeordnet sind. An der dem Druckmittelanschluß 8 zugewandten Seite der Tel lerfeder 9 ist eine weitere Tellerfeder 10 so befestigt, daß sie gegenüber der Tellerfeder 9 beweglich ist. Beispielsweise sind die Tellerfedern 9, 10 an ihrem radial äußeren Ende durch eine Schweißnaht 23 verbunden. Zur Betätigung des Ausrückers wird über den Druckmittelanschluß 8 Hydraulikflüssigkeit in den ringförmigen Bereich 3a des Zylinderraumes 3 gedrückt. Durch den Druckaufbau auf der Tellerfeder 10 bzw. der Tellerfeder 9 wird diese in Rich tung des Pfeiles I verbogen, so daß die Hydraulikflüssigkeit an den Tellerfedern 9, 10 vorbei in den Zylinderraum 3 strömen kann, wo sie auf den Kolben 2 bzw. die Kolbendichtung 2a wirkt. Bei Druckentlastung des ringförmigen Bereichs 3a schwenken die Teller federn 9, 10 entgegen der Pfeilrichtung I zurück und die Tellerfe der 9 legt sich mit ihrem radial inneren Rand 9' an den inneren Zylindermantel 5 dichtend an.

Steigt durch Erwärmung des Hydraulikfluids im Zylinderraum 3 der Druck an, wirkt dieser durch die Bohrungen 12 auch auf die die Bohrungen 12 abdeckende Fläche der Tellerfedern 10 und hebt die Tellerfeder 10 dann von der Tellerfeder 9 ab, wenn die resultie rende Druckkraft die Federkraft übersteigt. Das im Zylinderraum 3 befindliche Hydraulikfluid kann dann über die Bohrungen 12 in den ringförmigen Bereich 3a und von dort aus in einen Ausgleichsbehäl ter oder ähnliches abfließen. Sowie der Druck ausgeglichen ist, schwenkt die Druckfeder 9 entgegen der Pfeilrichtung II zurück und legt sich wieder dichtend über die Bohrungen 12. Um ein schlagar tiges Öffnen des Ventiles zu bewirken, kann im Bereich der Bohrun gen 12 zwischen der Tellerfeder 10 und der Tellerfeder 9 ein Haft mittel 12, beispielsweise ein Klettverschluß o. ä., vorgesehen sein. Die Tellerfeder 10 hebt bei dieser Ausbildung erst dann von der Tellerfeder 9 ab, wenn die resultierende Druckkraft die resul tierende Haftkraft, die natürlich über der Federkraft liegen muß, überschreitet.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Tel lerfedern 9, 10 mit die Haftreibung erhöhenden Kunststoffauflagen 13, 14 versehen, wie sie zuvor bereits erwähnt wurden. Beim Aus kuppeln wird vom hier nicht dargestellten Geberzylinder Bremsflüs sigkeit ins System geschoben. Der Systemdruck steigt, öffnet das Ventil V und die ebenfalls nicht dargestellte Kupplung wird ausge rückt. Dabei erfolgt ein Druckausgleich am Ventil V. Bei Festhal ten des Kupplungspedals in einer Stellung schließt das Ventil V wieder. Von der Druckplattenseite eingeleitete kleine Schwingungen führen nicht zum Öffnen des Ventils V. Das nicht dargestellte Bremspedal wird folglich auch nicht zum Schwingen angeregt. Bei größeren Schwingungen öffnet das Ventil V verzögert und läßt auf grund seiner Charakteristik nur einen kleinen Druckanstieg auf der Pedalseite zu. Schwingungen werden folglich nur gedämpft weiterge leitet. Wie Fig. 3 entnehmbar ist, ist es ebenso möglich, die Tellerfedern 9, 10 an ihren inneren radialen Rändern 9', 10' mit einander so zu verbinden, daß die Tellerfeder 10 von den dann mehr radial außen liegenden Bohrungen 12 in der Tellerfeder 9 abheben kann. Bei der in Fig. 6 dargestellten Ventilausbildung ist die Tellerfeder 10 in ihrer die Bohrungen 12 abdeckenden Stellung über einen Riegel 16 verriegelt. In einer in der Tellerfeder 9 vorgese henen Ausnehmung 17 ist der Riegel über das in der Ausnehmung 17 laufende Element 18 verschiebbar geführt. Zur Abdichtung der Aus nehmung 7 dienen einerseits der Riegel 16 und andererseits die Riegel-Führungsdichtung 19. Der Riegel 16 ist an seinem äußeren Bereich so ausgebildet, daß er mit einem Schnabel 20 den radial inneren Rand 10' der Tellerfeder 10 übergreift, und dadurch eine Bewegung der Tellerfeder 10 in Richtung des Pfeiles II verhindert. In der Ausnehmung 17 ist eine Blattfeder 21 eingelegt, gegen die das Element 18 und der mit diesem verbundene Riegel 16 in Richtung des Pfeiles III verschiebbar ist. Bei einem Druckanstieg im Zylin derraum 3 wird wie bereits erläutert die Tellerfeder 10 in Rich tung des Pfeiles II gebogen und schnappt über diese elastische Verformung über den Riegel 16. Bei einer entsprechend elastischen Ausbildung des Riegels 16 kann der Schnabel 20 ausweichen, so daß sich der Riegel elastisch in Richtung des Federweges verformt und durch das Abheben der Tellerfeder 10 die Bohrungen 12 in der Tel lerfeder 9 geöffnet werden. Beim Schließen wird der Riegel 16 durch die sich absenkende Tellerfeder 10 in Richtung des Pfeiles III gegen die Blattfeder verschoben, bis der Rand der Tellerfeder 10 den Schnabel 20 passiert hat. Sodann drückt die Tellerfeder 21 den Riegel 20 wieder zurück, so daß der Schnabel 20 sich über den radial inneren Rand 10' der Tellerfeder 10 legt. Der Öffnungsdruck des Ventiles V ist somit abhängig von der Elastizität des Riegels 16 bzw. des Materials der Tellerfeder 10.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Variante ist die Ausnehmung 17 in der Tellerfeder 9 so breit gewählt, daß sich beidseitig zu dem mit dem Riegel 16 verbundenen Element 18 Räume 17a, 17b ausbilden. Der radial weiter außen liegende Raum 17a wird auf der dem Riegel 16 gegenüberliegenden Seite an der Tellerfeder 9 über eine Dichtfeder 22 verschlossen, die an ihrem radial weiter innen liegenden Ende in der verriegelten Stellung von der Führungsdichtung 19 übergrif fen wird. Ein steigender Druck im Zylinderraum 3 führt zu einer in die Ausnehmung 17 gerichteten Bewegung der Dichtfeder 22, wodurch das im Zylinderraum 3 befindliche Hydraulikfluid in den radial äu ßeren Raum 17a eindringen kann. Der im Raum 17a anstehende Druck schiebt über das Element 13 den Riegel 16 gegen die Kraft der Blattfeder 21 in Richtung des Pfeiles III, wodurch die Nase 20 des Riegels 16 die Tellerfeder 10 freigibt und der Druckausgleich über die Bohrung 12 erfolgen kann. Nach erfolgtem Druckausgleich, schwenkt die Tellerfeder 10 zurück und verschließt wie bereits erläutert die Bohrungen 12. Gleichzeitig schiebt die Blattfeder 21 den Riegel 16 über das Element 18 zurück, wodurch die Tellerfeder 10 wieder verriegelt wird. Die Öffnungskraft der Tellerfeder 10 hängt damit entweder von der Kraft der Dichtfeder 12 oder der Blattfeder 21 ab. Bei einem vom Druckanschluß 8 kommenden Druck aufbau schwenkt wie bereits erläutert das aus den Tellerfedern 9 und 10 gebildete Paket gemeinsam entgegen der Richtung des Pfeiles II.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Ventiles V ist in Fig. 8 im Längsschnitt dargestellt. Dieses Ventil V ist in einem rohrför migen Bereich im Ausrücker angeordnet. Der rohrförmige Bereich des Ausrückers verengt sich in Richtung des Druckmittelanschlusses 8 kegelstumpfförmig. Das Ventil V besteht aus dem Dichtelement 25, dessen der Verengung zugewandte Abschnitt ebenfalls kegelstumpf förmig dem Gehäuse 26 angepaßt ist. Das Dichtelement 25 ist als Hohlkörper mit zwei koaxial angeordneten Öffnungen 27, 28 ausge bildet. Im Inneren des hohlen Dichtelements 25 liegt eine Dicht scheibe 29, die die auf der Zeichnung untere Öffnung 27 dichtend abdeckt. Die Dichtscheibe 29 ist mit einer Mehrzahl von Bohrungen 30 versehen oder sternförmig ausgebildet, so daß, wie weiter noch erläutert werden kann, beim Abheben der Dichtscheibe 29 von der Öffnung 27 ein Druckausgleich stattfinden kann. Die Dichtscheibe 29 wird auf die Öffnung 27 über eine Druckfeder 31 gepreßt, die sich mit ihrem anderen Ende im Inneren des Dichtelements 25 ab stützt. Auf der dem Zylinderraum 3 zugewandten Seite des Dichtele ments 25 ist eine sich im Gehäuse 26 abstützende Druckfeder 32 vorgesehen, die den kegelstumpfförmigen Bereich des Dichtelements 25 auf seinen Dichtsitz im Gehäuse 26 preßt. Bei einem Druckan stieg im Zylinderraum 3 wird die Dichtscheibe 29 gegen die Kraft der Feder 31 von ihrem Sitz abgehoben und Hydraulikflüssigkeit kann über die Bohrung 27 und die Bohrungen bzw. Aussparungen 30 in Richtung des Druckmittelanschlusses 8 abfließen. Hat sich der Druckausgleich eingestellt, wird die Dichtscheibe 29 von der Druckfeder 31 auf die Öffnung 27 zurückgedrückt und dichtet diese ab. Eine über den Druckmittelanschluß eingeleitete Druckerhöhung wirkt sich auf die Bodenfläche des hohlen Dichtelements 25 aus und drückt das Dichtelement 25 gegen die Kraft der Feder 32 in Rich tung des Pfeiles IV. Über den sich dann ausbildenden Ringspalt zwischen dem Gehäuse 26 und dem Dichtelement 25 kann die Hydrau likflüssigkeit in den Zylinderraum 3 einströmen. Hierzu ist der untere Rand des Dichtelements 25 mit einem Radius R versehen. Wie der Fig. 8 entnehmbar ist, ist der Außendurchmesser des zylindri schen Abschnittes des Druckelements 25 kleiner als der Innendurch messer des Gehäuses 26. Um die Reaktionskräfte am Übergang vom Zulauf (Druckanschluß 8) zum Dichtelement 25 so gering wie möglich zu halten, sollte der Durchmesser D₁ des Kanals 32 in etwa dem Durchmesser D₂ der Öffnung 28 entsprechen. Die Druckfeder 31 hat die Aufgabe, die Öffnung 27 bei einer dem Vorspanndruck entspre chenden Kraft zu verschließen.

Zum Ausgleich geringer Druckunterschiede im Zylinderraum 3 kann ein in Fig. 9 gezeigtes Druckausgleichselement 35 vorgesehen sein. Dieses Druckausgleichselement 35 besteht aus einem topfför migen Gehäuse 36 und einer darin vorgesehenen Drosselstelle 37, die das Innere des Gehäuses 36 in zwei Kammern unterteilt. Beid seitig von der Drosselstelle 37 ist je eine Membran 38, 39 vorge sehen. Die Membran 38 ist am offenen Ende des Gehäuses 36 mit dem inneren Rand des Gehäuses 36 fest verbunden, die Membran 39 ist in bezug auf die Membran 38 hinter der Drosselstelle 37 so mit dem inneren Gehäuserand verbunden, daß sich zwischen der Drosselstelle 37 und ihr eine Kammer 40 und zwischen dem Boden des Gehäuses 36 und ihr ein Kammer 41 ausbildet. Zwischen der Drosselstelle 37 und der Membran 38 ist eine Kammer 42 im Druckausgleichselement 35 ausgebildet. Im Inneren des Druckausgleichselements 35 ist eine vorzugsweise dilatante Flüssigkeit enthalten. Bei einem in Rich tung des Pfeiles V wirkenden Druckanstieg im Inneren des Zylinder raumes 3 wölbt sich die Membran 38 nach innen und drückt das in der Kammer 42 enthaltene Fluid über die Drosselstelle 37 in die Kammer 40, wodurch sich die Membran 39 in die Kammer 41 wölbt. Bis der Druckausgleich im Zylinderraum 3 erfolgt ist. Bei einem raschen Druckaufbau im Zylinderraum 3, wie er zum Auskuppeln not wendig ist, kann das in der Kammer 42 befindliche Fluid die Dros selstelle 37 nicht rasch passieren, so daß kein unmittelbarer Druckausgleich in der Kammer 41 erfolgen kann und daß das Auskup peln problemlos möglich ist. Dieser Effekt wird durch eine dila tante Flüssigkeit noch so weit erhöht, daß sogar eine Verwölbung der Membrane 38 bei einem plötzlichen Druckanstieg im Zylinderraum 3 ausgeschlossen ist, weil die ihre Viskosität erhöhende Flüssig keit die Drosselstelle 37 nicht bzw. nicht unmittelbar passieren kann. Die Vorlast ergibt sich durch die Kennlinie der Membran 39.

Bezugszeichenliste

1

Kolben-Zylindereinheit

2

Kolben

2

aKolbendichtung

3

Zylinderraum

3

aringförmiger Bereich

4

äußerer Zylindermantel

5

innerer Zylindermantel

6

Ausrücklager

7

Anlaufring

8

Druckmittelanschluß

9

Tellerfeder

9

'radial innerer Rand

10

Tellerfeder

10

'radial innerer Rand

11

Absatz

12

Bohrungen

13

Haftmittel

14

Kunststoffauflage

15

Kunststoffauflage

16

Riegel

17

Ausnehmung

17

aradial äußerer Raum

17

bradial innerer Raum

18

Element

19

Führungsdichtung

20

Schnabel

21

Blattfeder

22

Dichtfeder

23

Schweißnaht

25

Dichtelement

26

Gehäuse

27

Öffnung

28

Öffnung

29

Dichtscheibe

30

Bohrung/Ausnehmungen

31

Druckfeder

32

Druckfeder

33

Kanal

35

Ausgleichselement

36

Gehäuse

37

Drosselstelle

38

Membran

39

Membran

40

Kammer

41

Kammer

42

Kammer

50

Getriebewelle

Claims

1. Hydraulischer Ausrücker für eine Reibungskupplung, mit ei ner konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle (5) ange ordneten Kolben-Zylindereinheit (1), deren Kolben (2) axial beweglich gelagert ist und mit einer Ausrückeinrichtung (Ausrücklager 6, Anlaufring 7) zusammenwirkt, und der mit einem Druckmittelanschluß (8) versehen ist, über den zur Betätigung des Kolbens (2) Hydraulikflüssigkeit in den Zy linderraum (3) einleitbar ist, wobei im Zylinderraum (3) zwischen dem Kolben (2) und dem Druckmittelanschluß (8) ein Ventil (V) angeordnet ist, dessen Öffnungsdruck über seinem Schließdruck liegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (V) gebildet wird durch zwei übereinander liegende im Zy linderraum (3) angeordnete Tellerfedern (9, 10), wobei die obere, dem Druckmittelanschluß (8) zugewandte Tellerfeder (10) beweglich an der anderen, mindestens eine Durchström öffnung (12) aufweisende Tellerfeder (9) befestigt ist und die mindestens eine Durchströmöffnung (12) von der bewegli chen Tellerfeder (10) dichtend verschließbar ist.

2. Ausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zumindest eine der Tellerfedern (9, 10) an einem im Zylin derraum (3) vorgesehenen Absatz (11) radial abstützt.

3. Ausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (V) schlagartig öffnet.

4. Ausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Tellerfeder (10) in ihrer die Durchströmöffnung (12) verschließenden Stellung verriegelbar (16) ist.

5. Ausrücker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (16) gegen die Kraft einer Feder (21) verschiebbar ist.

6. Ausrücker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Riegels (16) infolge auf ihn einwirkenden Druckes der Hydraulikflüssigkeit erfolgt.

7. Ausrücker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwi schen den Tellerfedern (9, 10) ein sie lösbar fixierendes Haftmedium (13) vorgesehen ist.

8. Ausrücker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftmedium (13) ein Klettverschluß ist.

9. Ausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfedern (9, 10) zur Erhöhung der Haftreibung an ihrem Rand mit einem elastischen Medium (14, 15) versehen sind.

10. Ausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Durchströmöffnungen (12) vorgesehen sind.

11. Hydraulischer Ausrücker für eine Reibungskupplung, mit ei ner konzentrisch zu einer Getriebeeingangswelle (5) ange ordneten Kolben-Zylindereinheit (1), deren Kolben (2) axial beweglich gelagert ist und mit einer Ausrückeinrichtung (Ausrücklager 6, Anlaufring 7) zusammenwirkt, und der mit einem Druckmittelanschluß (8) versehen ist, über den zur Betätigung des Kolbens (2) Hydraulikflüssigkeit in den Zy linderraum (3) einleitbar ist, wobei in einem mit dem Zy linderraum (3) verbundenen rohrförmigen Abschnitt zwischen dem Kolben (2) und dem Druckmittelanschluß (8) ein Ventil (V) mit einem über dem Schließdruck liegenden Öffnungsdruck und einem sich gegen eine Feder (32) abstützenden, mit zwei gegenüberliegenden Öffnungen (27, 28) versehenen Hohlkörper (25), der in sich ein federbelastetes Dichtelement (29) trägt, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (25) als Dichtelement ausgebildet ist, über des sen Außenkontur der Zylinderraum (3) dichtend vom Druckmit telanschluß (8) abtrennbar ist und dessen dem Druckmittel anschluß (8) zugewandte Öffnung (28) einen größeren Durch messer (D₂) aufweist als dessen dem Kolben (2) zugewandte Öffnung (27) (Durchmesser D₄), die über eine mit Durchbrech nungen (30) oder Aussparungen versehene federbelastete Dichtscheibe (29) verschließbar ist.

12. Ausrücker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufbringung der Kraft auf die Dichtscheibe (29) vorge sehene Feder (31) sich im Inneren des Dichtelements (25) abstützt.

13. Ausrücker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rand des Dichtelements (25) mit einem Radius (R) versehen ist.

14. Ausrücker nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinderraum (3) ein Druckausgleichselement (35) vorgesehen ist.

15. Ausrücker nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckausgleichselement (35) aus einem im wesentlichen topf förmigen Gehäuse (36) mit zwei darin axial hintereinander angeordneten, an dessen innerem Gehäuserand befestigten Membranen (38, 39) besteht, zwischen denen eine Drossel stelle (37) vorgesehen ist.

16. Ausrücker nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckausgleichselement (35) mit einer dilatanten Flüssig keit gefüllt ist.