DE2604608A1

DE2604608A1 - Hydraulic actuator for friction clutch - has pressure relief control and valves with pneumatic pressure store to facilitate gradual clutch engagement

Info

Publication number: DE2604608A1
Application number: DE19762604608
Authority: DE
Inventors: Gerhard Punh
Original assignee: ERWIN HENGSTLER FABRIK HYDRAULISCHER HEBEZEUGE
Current assignee: ERWIN HENGSTLER FABRIK HYDRAULISCHER HEBEZEUGE
Priority date: 1976-02-06
Filing date: 1976-02-06
Publication date: 1977-08-11

Abstract

The hydraulic actuator is for a friction clutch (19) and has a control valve (1) including a passage (10) controlled by a pressure relief valve (32) and by a pneumatic pressure store (15). Both absorb undue pressure peaks and facilitate gradual engagement of the clutch. The store returns excess flow to the circuit and the pressure control valve returns excess flow to a tank (18). A single pressure store may be provided for two clutch circuits (11,12) and a two-way valve (13) is provided to close the circuit when not in use.

Description

Kupplungssteuergerät Clutch control unit

Die Erfindung betrifft ein Kupplungssteuergerät mit einer Anordnung, die den Druck eines Druckmediums beim Schaltvorgang bei etwa konstanter Fördermenge einer Pumpe kontinuierlich steigen läßt. Mit solchen Steuergeräten kann bei Schaltvorgängen vermieden werden, daß die zu übertragenden Drehmomente plötzlich aufgegeben werden und die Bewegungen des Fahrzeuges, der Maschine o.dgl. ruckartig einsetzen. Angestrebt ist, daß über die Zeit ein mindestens nahezu geradliniger Drucksteigerungsverlauf erreicht wird und Schaltungen schnell durchgeführt werden können. Bei einem bekannten Gerät dieser Art ist ein Drucksteigerungsventil angeordnet, dessen Druckraum über eine Drosselbohrung mit der Druckleitung verbunden ist. Dieses Ventil enthält einen Arbeitskolben und einen Dichtkolben, die sich über eine Druckfeder gegenseitig abstützen, wobei im Boden des Arbeitskolbens eine weitere Drosselbohrung angeordnet ist (DBP 1 284 184). Dabei kann die eine Drosselbohrung noch einstellbar ausgebildet sein, damit eine Anpassung an verschiedene Verhältnisse möglich ist (OS 1 475 365).The invention relates to a clutch control device with an arrangement the pressure of a pressure medium during the switching process with an approximately constant flow rate a pump can rise continuously. Such control devices can be used for switching operations be avoided that the torques to be transmitted are suddenly given up and the movements of the vehicle, the machine or the like. start suddenly. Aimed for is that over time there is at least an almost straight line of pressure increase achieved and circuits can be carried out quickly. In a known device this type a pressure increasing valve is arranged, the pressure chamber via a Throttle bore is connected to the pressure line. This valve contains a working piston and a sealing piston, which are mutually supported via a compression spring, wherein Another throttle bore is arranged in the base of the working piston (DBP 1 284 184). The one throttle bore can also be designed to be adjustable, so that an adaptation to different conditions is possible (OS 1 475 365).

Die Ausbildung eines besonderen Drucksteigerungsventiles ist aufwendig, insbesondere besteht trotz aller Filtermaßnahmen bei den Drosselbohrungen Verschmutzungsgefahr.The design of a special pressure increasing valve is complex, In particular, despite all filter measures, there is a risk of contamination in the throttle bores.

Es ergeben sich auch Änderungen in der Einstellung durch Viskositätsänderungen oder mechanische Verstellungen.There are also changes in the setting due to changes in viscosity or mechanical adjustments.

Schließlich ist die Verwendung insbesondere für Mähdrescher wegen der Anbringung problematisch.Finally, the use is due in particular to combine harvesters the attachment problematic.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kupplung steuergerät zu schaffen, mit dem ebenfalls eine langsame und geradlinige Drucksteigerung erreicht werden kann, so daß die Kupplung zunächst schleifend in Tätigkeit gesetzt wird und die entsprechenden Drehmomente "weich" übertragen werden, das aber besonders einfach hergestellt werden kann und ohne Drucksteigerungsventil auskommt und das insbesondere vor Störungen durch Verschmutzung und vor ungewollten Verstellungen der Einstellung sicher ist.The invention is based on the object of a clutch control device to create, with which also achieves a slow and straightforward pressure increase can be, so that the clutch is first put into action and slipping the corresponding torques are transmitted "softly", but this is particularly easy can be produced and without a pressure increasing valve gets by and that in particular against malfunctions due to dirt and unwanted adjustments the setting is safe.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß ein Gasdruckspeicher und ein Druckbegrenzungsventil angeordnet sind, wobei die Druckleitung von der Pumpe zur Kupplung über den Gasdruckspeicher und das an die Druckleitung angeschlossene Druckbegrenzungsventil über eine Außenleitung zu einem Tank geführt sind. Auf diese Weise kann eine Pumpe mit relativ großem Förderstrom eingesetzt werden, so daß die Kupplungselemente schnell in Eingriff gebracht werden können, der weitere Druckaufbau aber durch die teilweise Füllung des Gasdruckspeichers in gewünschtem Maße verzögert wird. Drosselbohrungen kommen auf diese Weise ganz in Wegfall, die diesbezügliche Verschmutzungsgefahr ist vollständig beseitigt. Das Gerät bautkompakt, wenn der Gasdruckspeicher auf das Steuergerät gehäuse aufgesetzt und das Druckbegrenzungsventil in dasselbe eingebaut ist. Die Fertigung ist problemlos. Zweckmäßigerweise ist zwischen dem Steuergerätgehäuse und dem Tank eine Entleerungsleitung vorgesehen, die mit der Druckleitung in Verbindung gebracht werden kann. Die Außenleitung führt der Kupplung einen Kühlt rom zu, so daß einer unerwünscht hohen Erwärmung vorgebeugt wird.To solve this problem, the invention provides that a gas pressure accumulator and a pressure relief valve are arranged, the pressure line from the pump to the coupling via the gas pressure accumulator and the one connected to the pressure line Pressure relief valve are led to a tank via an external line. To this Way, a pump with a relatively large flow rate can be used, so that the Coupling elements can be quickly brought into engagement, the further pressure build-up but delayed to the desired extent due to the partial filling of the gas pressure accumulator will. Throttle bores are completely eliminated in this way, the related The risk of soiling is completely eliminated. The device is compact if the Gas pressure accumulator placed on the control unit housing and the pressure relief valve built into the same. The production is problem-free. Appropriately is between the control unit housing and the tank a drain line is provided, which with the pressure line can be connected. The external line leads the Coupling a cooling tome, so that undesirably high heating is prevented will.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist bei einem solchen Gerät mit einem Steuerschieber im Steuergerätgehause, über den die Eingangsdruckleitung unterbrechbar oder mit einer von zwei Ausgangsdruckleitungen verbindbar ist, die jeweils über ein Verteilungsstück an eine von zwei Kupplungen in einem Kupplungskörper angeschlossen sind, vorgesehen, daß die beiden Ausgangsdruckleitungen über ein Umschaltventil mit dem Gasdruckspeicher verbunden sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß beide Kupplungen mit dem entsprechenden Drucksteigerungsverlauf beaufschlagt werden können, obwohl nur ein Gasdruckspeicher notwendig ist. Die beiden Ausgangsdruckleitungen sind über den Steuerschieber und das Umschaltventil mit der Entleerungsleitung verbunden, so daß sowohl in der Neutralstellung als auch in der Beaufschlagungsstellung eine rasche Druckentspannung bzw.According to a further feature of the invention is in such a device with a control slide in the control unit housing, via which the inlet pressure line interruptible or connectable to one of two outlet pressure lines that each via a distribution piece to one of two couplings in a coupling body are connected, provided that the two outlet pressure lines via a switching valve are connected to the gas pressure accumulator. In this way it is achieved that both Couplings can be acted upon with the corresponding pressure increase curve, although only a gas pressure accumulator is necessary. The two outlet pressure lines are connected to the drain line via the control slide and the switch valve, so that both in the neutral position and in the loading position a rapid pressure release or

Entlüftung möglich ist. Die Anordnung vereinfacht sich weiter dadurch, daß der Kupplungskörpe mit den beiden Kupplungen im Tank angeordnet ist, das Verteilungsstück, in das die Außenleitung und die beiden Ausgangsdruckleitungen münden und in dem eine die Kupplungen tragende Kupplungswelle geführt ist, außen am Tank angeschlossen ist und die Entleerungsleitung mit ihrem einen Ende unmittelbar in den Tank mündet.Venting is possible. The arrangement is further simplified by that the coupling body with the two couplings is arranged in the tank, the distribution piece, in which the external line and the two outlet pressure lines open and in which a coupling shaft carrying the couplings is guided, connected to the outside of the tank and one end of the drain line opens directly into the tank.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung, die eine beispielsweise Ausführungsform darstellt, näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Kupplungssteuergerät und die Kupplung in schematischer Darstellung, wobei sich der Steuerschieber in Neutralstellung befindet, Fig. 2 und 3 einen entsprechenden Schnitt durch das Kupplungssteuergerät mit unterschiedlichen Steuerschieber-Stellungen, Fig. 4 ein Diagramm über den Druckaufbau.Further details of the invention will become apparent with reference to the drawing an example embodiment represents, explained in more detail. 1 shows a longitudinal section through the clutch control device and the clutch in a schematic representation, with the control spool in the neutral position, 2 and 3 a corresponding section through the clutch control device with different Control slide positions, FIG. 4 shows a diagram of the pressure build-up.

In einem Steuergerätgehäuse 1 ist ein Steuerschieber 2 axial beweglich geführt, in seinen einzelnen Stellungen wird er durch eine Kugelraste 3 fixiert, die in entsprechende Nuten 4,5,6 einrasten kann. Über den Zylinder 7 des Steuerschiebers 2 ist eine von einer Pumpe 8 kommende Druckleitung 9 geführt, die als Eingangsdruckleitung 10 ankommt und in Form von zwei Ausgangsdruckleitungen 11,12 abgeht. Uber den Steuerschieber 2 ist die Eingangsdruckleitung 10 mit der einen oder anderen Ausgangsdruckleitung 11 bzw. 12 verbindbar bzw. von dieser abtrennbar. Die Ausgangsdruckleitungen 11,12 sind im Steuergerätgehäuse 1 noch zu einem Umschaltventil 13 geführt, von dem aus eine Leitung 14 zu einem Gasdruckspeicher 15 führte Sowohl der Raum des Zylinders 7, in den die eine Ausgangsdruckleitung 11 mündet, als auch der Raum, der mit der anderen Ausgangsdruckleitung 12 verbunden ist, ist mit einer Entleerungsleitung 1G verbunden, die mit ihrem anderen Ende 17 unmittelbar in einen Tank 18 mündet, der das Getriebegehäuse darstellen kann und in dem eine Doppelkupplung 19 in Form zweier hydraulisch zu betätigender Reibungskupplungen 20,21 (Lamellenkupplungen) untergebracht ist. Dabei sitzt ein Kupplungskörper 22 auf einer Kupplungswelle 23, jeder Reibungskupplung 20,21 ist ein Kolben 24,25 zugeordnet, der bei Druckbeaufschlagung die Schließung der Kupplung einleitet. Außen am Tank 18 sitzt ein Verteilungsstück 26, an das die Ausgangsdruckleitungen 11,12 angeschlossen sind, Bohrungen 27,28 in der Kupplungswelle 23 übernehmen die Zuführung zu den Arbeitsräumen 29,30 der Kolben-24,25. In das Verteilungsstück mündet weiterhin eine Außenleitung 31, die von einem Druckbegrenzungsventil 32 im Steuergerätgehäuse 1 abgeht, das an die Eingangsdruckleitung 10 angeschlossen ist. Bohrungen 33 bis 35 in der Kupplungswelle 23 führen den Reibungskupplungen 20,21 einen Kühlstrom zu.A control slide 2 is axially movable in a control unit housing 1 guided, in its individual positions it is fixed by a ball catch 3, which can snap into corresponding grooves 4,5,6. Via cylinder 7 of the control slide 2, a pressure line 9 coming from a pump 8 is guided as an inlet pressure line 10 arrives and leaves in the form of two outlet pressure lines 11, 12. Via the control slide 2 is the inlet pressure line 10 with one or the other outlet pressure line 11 or 12 can be connected or separated from this. The outlet pressure lines 11, 12 are also guided in the control unit housing 1 to a switching valve 13, from which a line 14 led to a gas pressure accumulator 15 Both the space of the cylinder 7, into which the one outlet pressure line 11 opens, as well as the Space that is connected to the other outlet pressure line 12 is with a drain line 1G connected, the other end 17 of which opens directly into a tank 18, which can represent the transmission housing and in which a double clutch 19 in the form two hydraulically operated friction clutches 20, 21 (multi-plate clutches) is housed. A coupling body 22 sits on a coupling shaft 23, each friction clutch 20,21 is assigned a piston 24,25, which when pressurized initiates the closure of the clutch. A distribution piece is seated on the outside of the tank 18 26, to which the outlet pressure lines 11, 12 are connected, bores 27, 28 in the coupling shaft 23 take over the supply to the working spaces 29,30 of the Piston-24.25. An external line 31 continues to open into the distribution piece from a pressure relief valve 32 in the control unit housing 1, which is connected to the inlet pressure line 10 is connected. Bores 33 to 35 in the clutch shaft 23 lead the friction clutches 20.21 to a cooling stream.

Das Kupplungssteuergerät arbeitet wie folgt: In der in Fig. 1 gezeigten Neutralstellung des Steuerschiebers 2 steht die Eingangsdruckleitung 10 unter dem Druck der Pumpe 8, der wegen des Druckbegrenzungsventiles 32 z.B. nicht über 20 bar ansteigen kann. In der Außenleitung 31 fließt das Druckmedium nahezu drucklos zum Verteilungsstück 26 und über die Bohrungen 33 bzw.The clutch control device works as follows: In the one shown in FIG The input pressure line 10 is below the neutral position of the control slide 2 Pressure of the pump 8, because of the pressure relief valve 32 e.g. cannot rise above 20 bar. The pressure medium flows in the external line 31 almost without pressure to the distribution piece 26 and via the bores 33 or

35 als Kühlstrom durch die Reibungskupplungen 20, 21 in den Tank 18, dessen Ölspiegel durch die Linie 36 angedeutet ist.Der Gasdruckspeicher 15 und die Kupplungen 20,21 sind über die Ausgangsdruckleitungen 11,12 und die Entleerungsleitung 16 vollkommen entspannt, die Pumpe 8 ist insoweit durch den Steuerschieber 2 abgeriegelt. Der Gasdruckspeicher 15 hat eine Vorspannung von etwa 5 bar.35 as a cooling flow through the friction clutches 20, 21 into the tank 18, whose oil level is indicated by the line 36.Der gas pressure accumulator 15 and the Couplings 20, 21 are via the outlet pressure lines 11, 12 and the drain line 16 completely relaxed, the pump 8 is sealed off by the control slide 2. The gas pressure accumulator 15 has a preload of about 5 bar.

In der Stellung des Steuerschiebers 2 nach der Fig. 2 wird die Kupplung 21 betätigt, die Eingangsdruckleitung 10 ist über den Zylinder 7 mit der Ausgangsdruckleitung 11 verbunden, die über das Verteilungsstück 26 und die Bohrung 28 das Druckmedium zum Arbeitsraum 3G des Kolbens 25 führt, der sich wegen des relativ großen Ölstromes in der Zeichnung rasch nach rechts bewegt und die Lamellen der Reibungskupplung 21 zur Anlage bringt, die nun zunächst schleifend in Eingriff kommen. Durch den Druckanstieg in der Ausgangsdruckleitung 11 ist die Kugel 37 des Umschaltventiles 13 in die in Fig. 2 dargestellte Lage gebracht worden, in der sie die Ausgangsdruckleitung 12 verschließt und die Leitung 14 freigibt, so daß der Gasdruckspeicher 15 einen Teil des Druckmediums aufnimmt und dadurch die Drucksteigerung an der Reibungskupplung 21 verzögert.In the position of the control slide 2 according to FIG. 2, the clutch 21 actuated, the inlet pressure line 10 is via the cylinder 7 with the outlet pressure line 11 connected, via the distribution piece 26 and the bore 28, the pressure medium leads to the working space 3G of the piston 25, which is because of the relatively large oil flow Moved quickly to the right in the drawing and the plates of the friction clutch 21 brings them to the system, which now initially come into contact with grinding. Through the The pressure increase in the outlet pressure line 11 is the ball 37 of the switching valve 13 have been brought into the position shown in Fig. 2, in which they the outlet pressure line 12 closes and the line 14 releases, so that the gas pressure accumulator 15 a Part of the pressure medium absorbs and thereby the pressure increase on the friction clutch 21 delayed.

Der Druckaufbau kann dem Diagramm nach Fig. 4 entnommen werden: auf der Abszisse ist die Zeit in Sekunden an-3 gegeben, die Ordinate gibt das Speichervolumen in cm bzw. den sich aufbauenden Druck in bar wieder. Man erkennt, daß zunächst in sehr kurzer Zeit der Kolben 25 die Lamellen zusammenführt, ohne daß der Druck wesentlich ansteigt oder der Gasdruckspeicher 15 gefüllt würde. Nach etwa 0,6 sec beginnt der lineare Druckanstieg, der bei einem Speichervolumen von 500 cm3 bei der getroffenen Auslegung einen Arbeitsdruck an der Kupplung 21 von 20 bar erreicht. Da die Ausgangsdruckleitung 12 einerseits durch das Umschaltventil 13 und andererseits durch den Steuerschieber 2 von der Eingangsdruckleitung 10 getrennt ist, bleibt die Reibungskupplung 20 drucklos, etwaige Leckverluste werden über die Entleerungsleitung 16 abgeführt, die von der Ausgangsdruckleitung 11 in dieser Stellung vom Steuerschieber 2- getrennt ist.The pressure build-up can be seen in the diagram according to FIG. 4: on the abscissa is the time in seconds, the ordinate is the storage volume in cm or the building up pressure in bar. It can be seen that initially in very short time the piston 25 brings the lamellae together without the pressure being significant increases or the gas pressure accumulator 15 would be filled. The starts after about 0.6 sec linear pressure increase that occurs with a storage volume of 500 cm3 at the Design reached a working pressure at the clutch 21 of 20 bar. As the outlet pressure line 12 on the one hand by the switching valve 13 and on the other hand by the control slide 2 is separated from the inlet pressure line 10, the friction clutch 20 remains pressureless, any leakage losses are discharged via the drain line 16, which is of the Output pressure line 11 is separated from the control slide 2- in this position.

In der Stellung des Steuerschiebers 2 nach Fig. 3 wird die andere Kupplung 20 mit Druck beaufschlagt, die Eingangsdruckleitung 10 ist jetzt mit der Ausgangsdruckleitung 12 verbunden, die Ausgangsdruckleitung 11 ist durch'den Steuerschieber 2 und das Umschaltventil 13 geschlossen, über die Ausgangsdruckleitung 12 und das Verteilungsstück 26 wird das Druckmedium über die Bohrung 27 dem Arbeitsraum 29 des Kolbens 24 zugeführt, so daß die Reibungskupplung 20 in Tätigkeit tritt. Der Druckaufbau geschieht in genau der gleichen Weise wie vorher beschrieben, die Ausgangsdruckleitung 11 und die Reibungskupplung 21 sind entspannt. Das überschüssige Öl, das von der Pumpe 8, die etwa 6 1/min fördert, kommt, fließt über das Druckbegrenzungsventil 32 in die Außenleitung 31 und wie beschrieben zur Kühlung durch die Kupplungen 20,21. Die Pumpe 8 entnimmt die Fördermenge dem Tank 18 über eine Leitung 38.In the position of the control slide 2 according to FIG. 3, the other Clutch 20 pressurized, the inlet pressure line 10 is now with the Outlet pressure line 12 connected, the outlet pressure line 11 is through'den control slide 2 and the switching valve 13 closed, via the outlet pressure line 12 and the distribution piece 26, the pressure medium via the bore 27 is the working space 29 of the piston 24 supplied so that the friction clutch 20 comes into operation. The pressure build-up happens in exactly the same way as previously described, the The outlet pressure line 11 and the friction clutch 21 are relaxed. The excess Oil that comes from the pump 8, which delivers about 6 1 / min, flows through the pressure relief valve 32 into the external line 31 and, as described, for cooling by the couplings 20, 21. The pump 8 takes the delivery rate from the tank 18 via a line 38.

Claims

Claims 1. clutch control device with an arrangement that the pressure of a pressure medium during the switching process with an approximately constant flow rate a pump can rise continuously, characterized in that a gas pressure accumulator (15) and a pressure relief valve (32) are provided, the pressure line (9) from the pump (8) to the coupling (19) via the gas pressure accumulator (15) and the on the pressure line (9) connected pressure relief valve (32) via an external line (31) are led to a tank (18).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Gasdruckspeiclzer (15) placed on the control unit housing (1) and the pressure relief valve (32) are built into the same.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that a drain line (16) is provided between the control unit housing (1) and the tank (18), which is connected to the pressure line (11,12) is connectable.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the outer line (31) supplies a cooling stream to the coupling (19).

5. Apparatus according to claim 1 with a control slide in the control unit housing, Via which the inlet pressure line can be interrupted or with one of two outlet pressure lines can be connected, each via a distribution piece to one of two couplings are connected in a coupling body, characterized in that the two Outlet pressure lines (11, 12) via a switching valve (13) to the gas pressure accumulator (15) are connected.

6. Apparatus according to claim 3 and 5, characterized in that the two Outlet pressure lines (11, 12) and the gas pressure accumulator (15) via the cylinder (7) the control spool (2) and the switching valve (13) with the drain line (16) are connected.

7. Apparatus according to claim 4 and 5, characterized in that the outer line (31) opens at one end into the distribution piece (26) and the cooling flow via bores (33 to 35) in a coupling shaft (23) both couplings (20,21) is forwarded.

8. Apparatus according to claim 5, characterized in that the coupling body (22) is arranged with the two couplings (20, 21) in the tank (18), the distribution piece (26), in which the outlet pressure lines (11,12) open and in which one the couplings (20,21) carrying coupling shaft (23) is out, connected to the outside of the tank (18) and one end (17) of the emptying line (16) directly into the tank (18) flows out.