DE3023451A1

DE3023451A1 - Hydropneumatische arbeitseinrichtung mit pneumatischer druckmedium-betaetigung oder servobetaetigung, insbesondere fuer hauptwellenkupplungen von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3023451A1
Application number: DE19803023451
Authority: DE
Inventors: Istvan Dipl Ing Szarka; Janos Dipl Ing Urbantsok
Original assignee: Autoipari Kutato Intezet
Current assignee: Autoipari Kutato Intezet
Priority date: 1979-06-29
Filing date: 1980-06-23
Publication date: 1981-01-22
Also published as: GB2052002A; JPS645166B2; JPS5635822A; FR2460408B1; GB2052002B; HU182001B; US4388806A; FR2460408A1

Description

Hydropneumatisch^ Arbeitseinrichtung mit pneumatischer Druckmedium-Betätigung oder Servobetätlgung, insbesondere für Hauptwellenkupplungen von Kraftfahrzeugen

Die Erfindung betrifft eine hydropneumatische Arbeitseinrichtung zur Betätigung druch ein pneumatisches Druckmedium oder eine Servoeinrichtung, vornehmlich der mit Reibungsreinlagen versehenen Hauptwellen-Kupplungen von Kraftfahrzeugen, die zum Einbau in die Ausrückvorrichtung solcher Wellenkupplungen geeignet ist, bei welcher beim Anlassen des stehenden Fahrzeugen die Betätigung der Wellenkupplung der Fahrer mit dem Steuerpedal verrichtet_s beim Schalten der weiteren Gänge aber ein im Hebel des Schaltgetriebes eingebauter elektrischer Schalter und ein hieran angeschlossener Stromkreis über ein elektropneumatiscb.es Ventil, die Auskopplungseinrichtung der Wellenkupplung in Tätigkeit setzt.

Bekannt sind solche Ausrückvorrichtungen von Kupplungen, bei denen beim Einschalten des 2.ten Ganges und der weiteren Gänge, der im Schalthebel eingebaute elektrische SchaltStromkreis auch ohne Niederdrücken des Kupplungpedals eine automatische Kupplungausrückvorrichtung betätigt. Bei diesen lösungen muss ausschliesslich beim Anfahren, bzw. beim Schalten des ersten Ganges das Pedal betätigt werden. Eine solche Einrichtung ist in der BRD- · -Offenlegungsschrift Nr. 2 104 934 beschrieben, bei welcher " die automatische Betätigung der Kupplung von einem elektro- · -hydraulischen System verrichtet wird. Die Kupplung kann einerseits mit dem Pedal über den Kupplungsausrück- -Arbeitszylinder betätigt werden, der durch eine Rohrleitung mit dem am Pedal eingebauten hydraulischen Arbeitszylinder

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verbunden ist, wobei der Elektroschalter am Pedal das automatische elektrohydraulische System ausser Betrieb setzt. Das elektrohydraulische System besteht aus einem, in der Verbindungsleitung der vorhergenannten beiden Arbeitszylinder eingebauten elektrohydraulischen Ventil, einer

Hydraulik-Speisepumpe, einem elektrohydraulischen Steuerventil und einer elektronischen Steuer- und Auswerteinheit. Diese Einrichtung sichert beim Schalten das schnelle Ausrücken der Kupplung, nach dem Einschalten des Ganges aber LO das allmähliche Schliessen der Kupplung mit bestimmter Geschwindigkeit, wodurch das Gleiten der Kupplung erreicht wird.

Die Erfindung bezweckt, eine solche hydropneumatische L5 Arbeitsvorrichtung bzw. Ventilsystems zu schaffen, welche bzw. welches angeschlossen an den im Schalthebel eingebauten Schaltstromkreis, mit Zwischenbau eines elektropneumatischen Ventils für Öffnen und Schliessen der Kupplung ohne Pedalbetätigung geeignet ist, zugleich aber - ähnlich der bekannten Servoeinrichtung - vom Fahrer auch mit dem Pedal betätigt werden kann.

Unsere Erfindung ist also eine hydropneumatische Arbeitsvorrichtung mit Druckmedium- oder Servobetätigung,

>5 zum Betätigen der Kupplung, hauptsächlich der mit Reibunsr einlagen versehenen Hauptwellenkupplung von Kraftfahrzeugen,. in deren Zylinderblocks ein mit einem Druckmediumanschluss versehener, hydraulischer Arbeitszylinder, in diesem ein hydraulischer Kolben eines hydr©pneumatischen Arbeitskolbens vorgesehen ist, die ferner einen pneumatischen Servokolben, eine mit einem bewegenden Aussenelement betätigte bahngesteuerte Servoventileinheit besitzt. Die dem

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zugeordneten Arbeitsraum entgegengesetzte Stirnseite des pneumatischen Servokolbens ist erfindungsgemäss mit einer Stützfläche versehen, deren Gegenfläche am pneumatischen Kolben des hydropneumatischen Arbeitskolbens ausgebildet ist, während die andere Seite des pneumatischen Servokolbens einen Abblaseraum begrenzt, am Zylinderabschnitt des vom pneumatischen Servokolben und dem pneumatischen Kolben eingefassten pneumatischen Arbeitsraumes aber ein Druckmediumanschluss vorgesehen ist, sowie im hydropneumatischen Arbeitskolben ein mit einem ins Ereie führenden Abblas- -Organ versehener, in den Abblaseraum mündender Kanal ausgespart ist, in dessen axial gerichteten Abschnitt teleskopartig, ein mit dem Abblaseraum der bahngesteuerten Servoventileinheit in Verbindung stehender, mit einem durchgehenden Längskanal versehener Teleskopschaft hineinragt.

Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist in der axial gerichteten Durchgangsbohrung des hydropneumatischen Arbeitskolbens ein Kolbeneinsatzstück abgedichtet und fortbewegbar vorgesehen, dessen Endstellung durch ein Anschlageelement begrenzt wird, das im hydropneumatischen Arbeitskolben fixiert ist. Zwischen dem Kolbeneinsatz und dem hydropneumatischen Arbeitskolben ist eine, ersteren gegen den Anschlag hin pressende Druckfeder eingebaut. In die Bohrung des Kolbeneinsatz- Stückes ragt abgedichtet teleskopartig der Abblase-Teleskopschaft der Servoventileinheit hinein; die Bohrung des Kolbeneinsatzstückes ist durch einen Querkanal mit dem in den Abblasraum des pneumatischen Kolbens einmündenden Kanal ständig verbunden. Zwischen dem pneumatischen Kolben und den Stirnflächen des Zylinderblockes ist eine Druckfeder

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vorgesehen. Der Zylinderblock hat einen Anschluss für Speiseflüasigkeit, welcher durch einen Kanal mit der Wanddurchführung des hydropneumatischen Kolbens in Verbindung steht, woran der im Kolbeneinsatzstück ausgebildete Speisekanal anschliesst, an dessen in den Hydraulik-Arbeitsraum einmündendem Ende ein Ventilsitz ausgebildet ist, auf welchem das in der Richtung des Speisekanals schliessende Rückschlagventil aufsitzt.

Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist - um den vom pneumatischen Servokolben und dem pneumatischen Arbeitszylinder eingefassten pneumatischen Arbeitsraum mit einem Druckmediumanschluss zu versehen - die Arbeitsleitung des elektromagnetischen Dreiwege-Ventils mit zwei Einstellungen, der Expansionsraum der für die Abblaseleitung verzögernden Abblase-Einheit angeschlossen, welch letztere eine Drosselöffnung hat, die mit der Umweltluft kommuniziert. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist an der Abblaseleitung des elektromagnetischen Dreweg-Ventils, zu dieser parallel eine Drosselung angeschlossen, welch letztere eine zur Umgebungsluft kommunizierende Drosselöffnung besitzt.

Bei einer vorteilhaften Konstruktionsausführung der Erfindung ist der das Gehäuse der Servoventileinheit bildende Ventilkolben sowohl im pneumatischen Kolben, wie auch im Zylinderblockdeckel abgedichtet und bewegbar geführt;· auf seinen Abschlussstopfen stützt sich ein aussenbetätigtes. Element; der Innenraum des Ventilkolbens aber steht über eine Wanddurchführung in ständiger Verbindung mit dem im Deckel angeordneten Druckmediumanschlusskanal. Der innere Einströmungsraum des Ventilkolbens wird durch einen bewegbar

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angeordneten Ventilsitzring und ein in diesen eingebautes Doppelventil vom Durchströmungsraum getrennt, während zwischen dem Abschlussstopfen und dem Ventilsitzring, sowie zwischen den doppelten Ventilsitzen je eine Druckfeder. vorgesehen ist; der Ventilkolben Längsnuten hat, durch welche der im Servokolben fixierte Querbolzen hindurchgefühlt ist; auf den Querbolzen stützt sich abgedichtet der im Ventilkolben geführte Abblaseventilsitz, dem sich die eine Schliessflache des Doppelventils anpasst, während zwischen dem Abblase-Ventilsitz und dem Ventilsitzring eine Druckfeder im Durchströmungsraum des Ventilkolbens eingebaut ist, welch letzterer über einen Wanddurchbruch in ständiger Verbindung mit dem Servoarbeitsraum zwischen dem pneumatischen Kolben und dem Deckel steht, sowie auch der Kanal des abblasenden Ventilsitzes in ständiger Verbindung mit dem Kanal des Teleskop-Endes in Verbindung steht. Am Deckel ist das Kupplungs-Ausrückpedal angeordnet, das mit dem sich auf den Abschlussstopfen stützenden aussenbetätigten Element in bewegungsübertragender Verbindung steht.

Die Erfindung soll nun als Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Von den Zeichnungen stellt dar:

Fig.l: Bydropneumatische Arbeitseinrichtung gemäss der

Erfindung, Schnitt;
Pig.2: Arbeitseinrichtung nach Fig.l, mit einem elektro-

pneumatischen Ventil und einer Abblase-Einheit versehen;
Fig.3: Arbeitseinrichtung nach Pig.l, mit einem elektro-

pneumatischen Ventil und druckbegrenzender Abblase-

-Einheit versehen

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Pig.4: Schaltbild der Arbeitseinrichtung gemäss der Erfindung. Einbau der Kupplung in den kompletten hydropneumatischen, bzw. ganzen elektrisch gesteuerten hydr-opneumatischen Kupplung-Betätigungskreis.

Die hydropneumatische Arbeitseinrichtung 1 zum" Ausrücken der mit einem Pusspedal 64 zusammengebauten Wellenkupplung /nicht dargestellt/ ist in Pig.l zu sehen.

Auf einem Deckel 9 eines Zylinderblocks 31 ist das Pedal 64 zur Betätigung der Hauptwellenkupplung befestigt, das sich mit einem als Druckstift ausgestalteten Aussenbetätigungselement 63 auf einem Abschlussstopfen 2 eines Ventilkolbens 4 stützt. Der Yentilkolben 4 ist mit Dichtungsringen 3 und 10 im Deckel 9 eingepasst. Der in den Ringraum 7 zwischen den Dichtungsringen 3 und 10 einmündende Kanal 65 dient zur Einleitung des Arbeitsmediums. Der Ventilkolben 4 ist mit Dichtungsringen 16 und 18 dichtschliessend in einen pneumatischen Servokolben 14 eingesetzt₉ welcher mit einem Dichtungsring 12 abgedichtet, in eine Bohrung 13 das Zylinderblocks 31 passt. Der Deckel 9 und der pneumatische Servokolben 14 schliessen einen Servoarbeitsraum 11 ein. In Ruhestellung der hydropneumatischen Arbeitseinrichtung 1 stützt sich der pneumatische Servo- -Arbeitkolben 14 mit seiner Stirnplatte 19 auf einen Stirnplatte 118 des hydropneumatischen Arbeitskolbens 20, der in der Bohrung 13 des Zylinderblocks 31 mit einem Dichtungsring 17, in einer Bohrung 36 aber mit einem Dichtungsring 25 gut abdichtend eingesetzt ist. Zwischen dem hydropneumatischen Arbeitskolben 20 und dem Zylinderblock 31 ist eine Druckfeder 21 angeordnet, von welcher der hydropneumatische Arbeitskolben 20 ständig in die Ruhestellung

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gezwungen wird. Der hydropneumatische Arbeitskolben 20 und der Zylinderblock 31 schliessen einen pneumatischen Abblaseraum 22 ein, der über ein Luftfilter 47 mit der Aussenluft ständig verbunden ist,
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Durch einen, im Zylinderblock 31 vorgesehenen Begrenzungsring 24 wird der Portbewegungsweg des hydropneumatischen Arbeitskolbens 20 begrenzt. In der Endstellung stützt sich der Begrenzungsring 24 auf eine Stirnfläche 23 des hydropneumatischen Arbeitskolbens 20. Die Bohrung 36 des Zylinderblockes 31 wird mit einem Deckel 32 abgeschlossen* in welchem ein Kanal 34 für den Anschluss der Hydraulik ausgebildet ist. Die Bohrung 36, der untere Deckel 32, sowie eine sich auf eine weitere Stirnfläche 39 des hydropneumatischen Arbeitskolbens 20 stützende Dichtung 30, und ein mit Dichtungen 43 und 48 in ersterem eingesetzte Kolbeneinsatzstück 44 umgrenzen einen Hydraulikraum 33. Im Kolbeneinsatzstück 44 ist ein Flüssigkeitskanal 40 ausgebildet, der in einem Ventilsitz 38 endet, in welchem ein mit einer Feder 37 belastete Rückschlagventil 35 aufsitzt.

Der Flüssigkeitskanal 40 steht in Verbindung mit einem im hydropneumatischen Arbeitskolben 20 ausgebildeten Innenringraum 42, mit einem dort einmündenden Kanal 41, der von einem Aussenringraum 29 ausgeht. Ein im Zylinderblock 31 vorgesehener Flüssigkeit-Anschlusskanal 26 verbindet den Aussenringraum 29 über eine Rohrleitung 27 mit einem Flüssigkeitsbehälter 28.

Das Kolbeneinsatzstück 44 stützt sich in Ruhestellung auf einen im hydropneumatischen Arbeitskolben 20

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angeordneten Federring 53 durch den Spannkrafteffekt einer Ringfeder 52.

In eine Bohrung 51 des KolbeneinsatzStückes 44 ragt teleskopartig und abgedichtet ein mit einem durchlaufenden Kanal 49 versehener Schaft 50 des Ventilkolbens 4 hinein. Ein Kanal 45 des Kolbeneinsatzstückes 44 verbindet den Kanal 49 des Yentilkolbens 4 mit einem in den Abblaseraum 22 einmündenden Kanal 46 des hydropneumatischen Arbeitkolbens 20. Durch Durchführungen 55 des Yentilkolbens 4 ist ein im pneumatischen Servokolben 14 fixierter Bolzen 54 hindurchgestreckt, auf welchen sich in Ruhestellung, zufolge der Federkraft einer Schraubenfeder 59 ein im einem ■ Raum 56 abgedichtet geführter Ventilsitz 58 aufstützt, welcher mit einem Durchführungskanal 58a versehen ist. In dem gleichen Raum 56 befindet sich auch ein zweifach federbelasteter Ringventilsitz 60, in welchen sich das mit einer Feder 62 belastete Ventil 61 einpasst. Zwischen dem Ringventilsitz 60 und dem Abschlussstopfen 2 ist eine Schraubenfeder 6 vorgesehen. lter Verteilerraum 56 des Ventilkolbens 4 wird mit dem pneumatischen Servoarbeitsraum 11 durch einen Kanal 57, ein oberer Luftraum 8 aber mit dem Ringraum 7 durch einen Kanal 5 verbunden. Der pneumatische Servoarbeitskolben 14 und der hydropneumatische Arbeitskolben 20 begrenzen einen pneumatischen Arbeitsraum 15, der einen Druckmediumanschluss 66 besitzt.

Bei dem Einbau nach Fig. 4 ist der Kanal 65 an eine Druckleitung 70, der Druckmediumanschluss 66 aber an eine pneumatische Leitung 73, schliesslich der als Druckmediumanschluss dienende Kanal 34 an eine Hydraulikleitung 92 angeschlossen.

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Die hydropneumatische Arbeitseinrichtung 1 nach Pig.l arbeitet, wie folgt:

Beim Starten des Fahrzeuges drückt der Fahrer das Pedal 64 nieder und bewegt dadurch über den Druckstift und den Abschlussstopfen 2 den Ventilkolben 4. Der Yentilkolben 4 aber verschiebt das Kolbeneinsatzstück 44, sodass dadurch das Rückschlagventil 35 auf dem Ventilsitz aufsitzt, und damit den Raum 33 absperrt. Zugleich sitzt auch das Ventil 61 nach Zusammendrücken der Feder 59 auf dem Ventilsitz 58 auf, und trennt das mit den Servo- -Arbeitsraum 11 vom Abblaseraum 22. Durch ein weiteres Niederdrücken des Pedals 64 hebt der Ventilsitz 58 das. Ventil 61 entgegen der Feder 62 vom Ringventilsitz 60 ab, sodass dadurch in der Luftleitung 65 über den Ringraum 7» den Kanal 5, den oberen Luftraum 8, den Ringventilsitz 60, den Kanal 57 Pressluft in den Servo-Arbeitsraum 11 gelangt. Von der Pressluft wird der Kolben 14 in proportionalem Ausmass zur Niederdrücken des Pedals 64 verschoben. Der Kolben 14 berührt an einer Stirnsfläche 19 die Stirnfläche 118 des hydropneumatischen Arbeitskolbens 20, und verschiebt den hydropneumatischen Kolben 20 entgegen der Kraft der Druckfeder 21, welche die im Hydraulik-Raum 33 eingeschlossene Hydraulikflüssigkeit über die Anschlussöffnung 34 zu dem Arbeitzylinder der hier nicht dargestellten Wellenkupplung befördert. Während dieser Operation entweicht die im Abblase-Raum 22 befindliche Luft über das Luftfilter 47 in die Aussenatmosphäre.

Bei Freilassen des Pedals 64 wird durch Einwirkung der Ringfeder 52 das Kolbeneinsatz stück 44 verschoben. Dies aber verschiebt den Ventilkolben 4, und das Ventil 61 hebt

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somit vom Ventilsitz 58 ab, öffnet den Servoarbeitsraum 11, go dass die Luft über die Kanäle 57, 58a, 49, 46 in den Abblaseraum 22, und von dort über das Filter 47 in die freie Atmosphäre gelangt. Gleichzeitig sitzt das Ventil 61 auf dem Ringventilsitz 60 auf, und versperrt dadurch der Pressluft den Weg. Wenn der Ventilkolben 4 in die Ruhestellung gelangt ist, öffnet das Rückschlagventil 35, und der Hydraulikraum 33 gelangt über die Kanäle 40, 42, 41, 29, 26, sowie die Leitung 27 mit dem Behälter 28 in Verbindung.

Bei Pressluftbetätigung gelangt die Pressluft über den Anschluss 66 in den pneumatischen Arbeitsraum 15. Zufolge der Druckkraft der Pressluft verschiebt sich der hydropneumatische Kolben 20 entgegen der Feder 21, während dessen der Kolben 14 an seiner Stelle bleibt. Nunmehr sitzt das Rückschlagventil 35 auf dem Ventilsitz 38 auf, und sperrt damit den Raum 33 ab. Zufolge einer weiteren Verschiebung des hydro-pneuraatischen Arbeitskolbens 20 gelangt die Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikraum 33 über den Anschluss 34 in den Arbeitszylinder der hier nicht dargestellten Wellenkupplung. Inzwischen kann die luft aus dem Raum 22 über das Luftsfilter 47 in die Atmosphäre entweichen.

Die Endstellung des Arbeitskolbens 20 wird von dem Begrenzungsring 24 bestimmt. Hört die Pressluft auf in den-Arbeitsraum 15 zu strömen, so verschiebt sich der hydropneumatische Arbeitskolben 20 zufolge der Druckeinwirkung seitens der Feder 21 und der im Raum 33 befindlichen Hydraulikflüssigkeit; die im Raum 15 befindliche Luft entweicht über den Anschluss 66 nach der Gesetzmässigkeit des angeschalteten - jedoch nicht dargestellten - Regulier-

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Ventils. In den Abblaseraum 22 strömt nun über das Luftfilter 47 aus der Atmosphäre Luft ein.

In der Ruhestellung des hydropneumatischen Arbeitskolbens 20 öffnet das Rückschlagventil 35; die im Hydraulikraum 33 befindliche Hydraulikflüssigkeit gelangt über die Kanäle 40, 42, 41, 29, 26 und die Rohrleitung 27 in Verbindung mit dem Behälter 28.

Fig. 2 zeigt die hydropneumatische Arbeitseinrichtung 1, gemäss Pig. 1, vereint mit einem elektropneumatischen Ventil 72 und einer Abblase-Einheit 75 ausgeführt. Am pneumatischen Anschluss 66 ist mit einem Arbeitsanschluss 107 das elektropneumatisch^ Ventil 72 mit zwei Stellungen angeschlossen, das mit einem Speiseanschluss 110 versehen ist. Im Ruhezustand besteht eine ständige Verbindung zwischen dem pneumatischen Anschluss 66 und der Abblase-Einheit 75» der Speiseanschluss 110 ist dabei geschlossen. In ausgefahrenem Zustand des elektropneumatischen Ventils 72 ist der Speiseanschluss 110 mit dem pneumatischen Anschluss 66 verbunden; zur Abblase-Einheit 75 hin aber ist der Druckluft der Weg versperrt. Dabei wird das elektropneuraatische Ventil 72 mit der Abblase-Einheit 75 über eine Abblaseleitung 113 verbunden.

Wieder in die Ruhestellung zurückgekehrt, kommt der pneumatische Anschluss 66 in Verbindung mit einem Expansionsraum 76 der Abblase-Einheit 75, welche über ein Drosselventil 77 mit der Aussenluft kommuniziert. Ein Elektromagnet 88 des elektropneumatischen Ventils 72 hat elektrische Anschlüsse 111 und 112, von denen ersterer mit dem stehenden Kontakt 109 eines elektrischen Trennschalters

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90 über eine Leitung 89 verbunden ist. Der Anschluss des an das Pedal 64 geschalteten beweglichen Kontaktes 108, sowie die Verbindung des Anschlusses 112 ist in Pig.4 zu sehen.

Die Arbeitsweise der hydropneumatischen Arbeitseinrichtung 1 nach Pig.2 ist identisch jener nach Pig.l: Das elektropneumatische Ventil 72 regelt die Zusammenschaltung des pneumatischen Arbeitsraumes 15 mit dem in Pig.l und Pig.2 nicht dargestellten Druckmediumbehälter, und regelt auch die Entleerungsgeschwindigkeit des pneumatischen Arbeitsraumes 15. Im Ruhezustand verbindet das elektropneumatische Ventil 72 den pneumatischen Arbeitsraum 15 über den Anschluss 66 und die Abblase-Einheit 75 mit der · Dingebungsluf t.

Beim Geschwindigkeitsschalten gelangt das elektropneumatische Ventil 72 - angenommen, dass das Pedal 64 in Ruhestellung bleibt - durch die Einwirkung des eingeschalteten. . Elektromagnet 88 in die ausgefahrene Stellung und verbindet dann den Speiseanschluss 110 mit dem pneumatischen Anschluss 66, sodass in den pneumatischen Arbeitsraum 15 Druckmedium einströmt und den hydropneumatischen Arbeitskolben 20 fortbewegt. Wenn der Elektromagnet 88 stromlos wird, gelangt das elektropneumatische Ventil 72 wieder in die Ruhestellung und verbindet den Anschluss 66, bzw. den pneumatischen Arbeitsraum 15 mit der Abblase-Einheit 75. Nun strömt aus dem pneumatischen Arbeitsraum 15 die luft über den Expansionsraum 76 und das Drosselventil 77 mit Einhaltung der projektierten Druckverminderungscharakteristik ins Freie, während dessen der hydropneumatische Arbeitskolben 20 wieder in die Ruhestellung gelangt. Wird nun das Pedal 64 betätigt, so arbeitet die Arbeitseinrichtung in gleicher Weise wie

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nach Fig.l.

Pig.3 zeigt die hydropneumatische Arbeitseinrichtung 1 nach Fig.l, "vereint ausgeführt mit dem elektropneumatischen Ventil 72 und der druckbegrenzenden Abblase-Einheit 75. Am pneumatischen Anschluss 66 der hydropneumatisch^ Arbeitseinrichtung 1 ist Me bei Fig.2/ mit dem Arbeitsanschluss 107 das elektropneumatische Ventil 72 angeschlossen, wobei aber parallel zu der an seinen Ausgang angeschlossenen Abblaseleitung 113 - im Wege eines Leitungszweiges 115 ein Druckbegrenzungsventil 114 und ein regulierbares Drosselventil 116 angeschlossen sind, die eine gemeinsame Ausströmleitung 117 laaben.

Die Ausführung nach Fig.3 arbeitet in gleicher V/eise wie die Einrichtung nach Pig. 2, abgesehen von der Abblase-Einheit 75. Nachdem das .elektropneumatische Ventil 72 aus der ausgefahrenen Stellung wieder in Ruhestellung gelangt ist, verbindet es den pneumatischen Arbeitsraum 15 über Anschluss 66 mit der Abblaseleitung 113. Die über das parallel geschaltete Druckbegrenzungsventil 114 - das von der Druckluft geöffnet wird - und über das Drosselventil hindurchströmende Druckluft gelangt über die Ausströmleitung 117 ins Freie. Wenn der Druck der Druckluft unter den Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 114 gesunken ist, schliesst das Ventil 114 und die Druckluft strömt des weiteren über das Drosselventil 116, während im pneumatischen Arbeitsraum 15 atmosphärischer Druck zustande ■ kommt.

In Pig.4 ist die hydropheumatische Arbeitseinrichtung 1 gemäss der Erfindung als ein Teil des ganzen

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Wellenkupplung-Betätigungsystems dargestellt.

Von einem an einer Kurbelwelle 98 des Motors befestigten Schwungrad 99 und einer darin geführten Druekplatte 100 wird eine iriktionsscheibe 101 einer Kupplung eingefasst, wobei sich die Iriktionsscheibe 101 rippenartig einer Welle 106 des nicht dargestellten Schaltgetriebes anpasst. Die Druckplatte 100 wird von Federn 103 an die Iriktionsscheibe 101 gepresst. An der Druckplatte 100 sind Druckhebel 104· gelagert, die sich einesteils am Schwungrad 99, andernteils - als zweiarmige Hebel - an einem Ausriicklager 105 abstützen, welch letzteres an der Welle 106 angeordnet ist. Auf das Ausrücklager 105 stützt sich ein Kupplungs- -Ausdrückhebel 96, der über einen Bolzen 97 im nicht dargestellten Gehäuse der Kupplung gelagert ist, und als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist. An dem Ausrückhebel 96 schliesst eine Kolbenstange 95 eines Kolbens 94- eines hydraulischen Arbeitszylinders 93 an. Der hydraulische Arbeitszylinder 93 ist über eine Hydraulikleitung 92 an. die hydr©pneumatische Arbeitseinrichtung 1/ gemäss Erfindung angeschlossen, welche sich mit dem daran befestigten Pedal 64 in Arbeitskontakt befindet.

Die hydropneumatische Arbeitseinrichtung 1 ist

Über die Druckleitung 70 mit einem Luftbehälter 69, letzterer

über eine Rohrleitung 68 mit einem Luftkompressor 67 in Verbindung.

An einem Zweig 71 der Rohrleitung 70 ist der Eingang des elektropneumatischen Ventils 72 angeschlossen. Das elektr©pneumatische Ventil 72 wird von der pneumatischen Leitung 73 mit dem pneumatischen Anschluss 66 der

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hydropneumatischen Arbeitseinrichtung 1 verbunden.

Bei Ruhestellung des elektropneumatischen Ventils ist an einer - mit der Leitung 73 in Verbindung stehenden- -Abblaseleitung 74 die verzögernde Abblase-Einheit 75 angeschlossen, die den Expansionsraum 76 und dies in die Aussenluft mündende Drosselventil 77 hat.

Im Stromkreis des Elektromagnet 88 des elektropneumatischen Ventils 72 sind in Reihe geschaltet folgende Bauelemente angeordnet: Akkumulator 84, an dessen positivem Pol 85 mit einer Leitung 87 der eine Anschluss des Elektromagneten 88 des elektropneumatischen Ventils 72 angeschlossen ist, während an seinem anderen Anschluss mit der Leitung 89, der eine Anschluss des Trennschalters 90, am anderen Anschluss aber mit der Hydraulikleitung 91 der eine Anschluss eines elektrischen Schalters 82 angeschlossen ist, dessen anderer Anschluss sowie auch der negative Pol 86 des Akkumulators 84 geerdet sind. Der !Trennschalter 90 ist so eingebaut, dass er sich bei Ruhestellung des Pedals 64 in geschlossenem Zustand befindet, beim Niederdrücken des Pedals 64 aber selbsttätig öffnet. In unserem Ausführungsbeispiel ist an einem Schalthebel 78 ein mit einer Rückstellfeder 81 versehener Handgriffteil 79 mit einem Gelenk 80 angeschlossen. Im Gelenk 80 aber ist ein elektrischer Schalter 82 vorgesehen, dessen beweglicher Kontakt 83 im Gelenk 80 fixiert ist.

Ist der Handgriff 79 in Ruhestellung /Mittelstellung/, so befindet eich der elektrische Schalter 82 in offener Stellung. Beim Gangschalten wird der Handgriff 79 manuell um das Gelenk 80 verdreht; der elektrische Schalter 82 wird

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geschlossen, wodurch das elektropneumatische Ventil 72 in Arbeitszustand gelangt. Beim Aufhören der Handkraft gelangt der Handgriff 79 des Schalthebels 78 zurück in die ruhende Mittelstellung, und bringt den elektrischen Schalter 82 in geöffnete Stellung.

Die in Pig.4 vorgezeigte Einrichtung arbeitet folgendermassen:

Zum Anfahren des stehenden Kraftfahrzeuges muss der Fahrer die Kupplung 102 mit dem Pedal 64 betätigen. Beim niederdrücken des Pedals 64 öffnet der Endschalter 90 den Stromkreis und setzt die elektropneumatische Arbeitseinrichtung . 1 ausser Betrieb. Des weiteren wird nun das Arbeiten der Kupplung 102 und das Gangschalten ausschliesslich zu persönlichen Punktionen. Durch das langsame loslassen des Pedals 64 setzt der Fahrer den Wagen mit rutschender Kupplung in Bewegung. Beim niederdrücken des Pedals 64 wird von der durch die hydropneumatische Arbeitseinrichtung 1 in Bewegung gebrachte Hydraulik der Kolben 94 verschoben, was über die Kolbenstange 95 und den Ausrückhebel 96 die Kupplung 102 löst, während das Schliessen vom Pahrer durch Loslassen des Pedals 64 geregelt wird.

Bei dem schon laufenden Fahrzeug und dem Schalten des 2-ten und der weiteren Geschwindigkeitsgänge kann schon die automatische Arbeitseinrichtung 1 herangezogen werden. Hierzu muss das Kupplungspedal 64 in der Ruhestellung bleiben.

Bei automatischer Betätigung der Kupplung 102

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spielt sich das Gangschalten folgendermassen ab: Durch Einwirkung manueller Kraft wird der Handgriff 79 des Schalthebels 78 im Gelenk 80 umgelegt, der elektrische Schalter 82 schliesst, und schliesst damit auch den Strorakreis des Elektromagneten 88 des elektropneumatischen Ventils 72. Das elektropneumatische Ventil 72 bringt unter Spannung in ausgefahrenem Zustand - die Verbindung zwischen den Rohrleitungen 71 und 73 zustande, und die Druckluft setzt die hydropneumatische Arbeitseinrichtung in Arbeit. Beim Loslassen des Handgriffes 79 wird der Stromkreis unterbrocken; das elektromagnetische Ventil geht in seine Ruhestellung zurück. Hierbei sperrt es die Rohrleitung 71 gegen die Rohrleitung 73 ab und verbindet letztere über die Abblaseleitung 74 mit der Abblase-Einheit 75, aus welcher die Druckluft über die Expansionskammer und das Drosselventil 77 abgeht. Die Abblase-Einheit reguliert die Schliessgeschwindigkeit der Kupplung 102, d.h. die Dauer des Kupplung-Rutschens.

Aus dem pneumatischen Arbeitsraum 15 der hydropneumatischen Arbeitseinrichtung 1 strömt die Druckluft in die Expansionskammer 76 und aus dieser über das Drosselventil 77 ins Ireie. Der Expansionsraum 76, sowie das Drosselventil 77 - die regulierbar ausgestaltet ist - sind so miteinander in Einklang gebracht, bzw. gewählt,.dass sich das Schliessen der Kupplung 102 immer stärker und von Rutschen begleitet abspielt, während der Fahrer immer stärker Gas auf den Motor gibt.

Die Güte des Arbeitens der Einrichtung hängt grundlegend von der Charakteristik der Abblase-rEinheit 75 ab, die der Kupplung 102 selbst angepasst sein muss. In dem

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pneumatischen Arbeitsraum 15 der hydropneumatisehen Arbeitseinrichtung 1 sinkt der Luftdruck in zwei deutlich trennbaren Abschnittent Im ersten Abschnitt kommt die Charakteristik der Feder 103 der Kupplung 102 zur Geltung.

Die Schliessgeschwindigkeit wird dadurch reguliert, dass der pneumatische Arbeitsraum 15 zum Expansionsraum 76 hin geöffnet wird, dessen Rauminhalt so gewählt ist, dass bsi dem Expansions-Enddruck die Druckplatte 100 sich bis zur Rutsch-Situation schliesst. Der andere Abschnitt ist das

.0 Rutschen selbst, wobei sich der Druckabfall nach einer Exponentialkurve abspielt, währenddessen aus dem Expansionsraum 76 über das Drosselventil 77 die Druckluft ins Freie strömt, und sich in der Abblase-Einheit 75 atmosphärischer Druck einstellt.

Der Torzug dieser Anordnung besteht darin, dass sie einen beachtlich weichen Schliessvorgang sichert, und keine Feder dazu benützt, die gewöhnlich eine Quelle von Fehlern ist. Es ist aber zu bemerken, dass man für jeden einzelnen Kupplungstyp gesondert den entsprechenden Expansionsraum und dazugehörige Drosselung ausgestalten muss.

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Dr.-ing. P, RiebSing Patentansprüche 3 0 2 ο 4 5 I

Iy Hydropneumatische Arbeitseinrichtung mit pneumatischer Druckmediumbetätigung oder Servobetätigung hauptsächlich für Hauptwellenkupplungen mit Reibungeeinlagen von Kraftfahrzeugen, in deren Zylinderblock /31/ ein mit Druckmediumanschluss /34/ versehener hydraulischer Arbeitszylinder /37/, in diesem ein hydraulischer Kolben /206/ eines hydropneumatischen Arbeitskolbens /20/ angeordnet ist, wobei einem pneumatischen Servokolben /14/ eine, durch ein bewegendes Aussenelement /63/ betätigte Steuerventileinheit mit pneumatischer Bahnsteuerung beigeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , dass an einer einem Servoarbeitsraum /11/ entgegengesetzten Stirnseite des pneumatischen Servokolbens /14/ eine Stützfläche /19/ ausgebildet ist, deren Gegenfläche /118/ an dem pneumatischen Kolben /20a/ des hydropneumatischen Arbeitskolbens /20/ ausgestaltet ist, während dessen andere Seite einen Abblaseraum /22/ begrenzt, und am Zylinderabschnitt /13/ des vom pneumatischen Servokolben /14/ und dem pneumatischen Kolben /20a/ eingefassten pneumatischen Arbeitsraumes /15/ ein Arbeitsmediumanschluss /66/ vorgesehen ist, ferner im hydropneumatischen Arbeitskolben /20/ ein in den, mit einem ins Iteie offenen Abbläser /47/ versehenen Abblaseraum /22/ einmündender Kanal /46/ hergestellt ist, wobei der Kanal /46/ mit einer axialen Bohrung /51/ des hydropneumatischen Arbeitskolben /20/ in Verbindung steht, in welcher ein ,Schaft /50/ abgedichtet und verschiebbar angeordnet ist, und der Schaft /50/ mit einem Längekanal /49/ versehen ist, welcher mit einem Abblaseraum /119/ der bahngesteuerten Servoventileinheit verbunden ist.

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2. Hydropneumatische Arbeitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass im hydropneumatischen Arbeitskolbßn /20/ ein konxiales Kolbeneinsatzstück /44/ abgedichtet und bewegbar angeordnet ist, dessen die Endstellung begrenzender Anschlag /53/ im hydropneumatischen Arbeitskolben /20/ befestigt.ist, und zwischen dem Kolbeneinsatzstück /44/ und dem hydropneumatischen Arbeitskolben /20/ eine Druckfeder /52/ vorgesehen ist, welche letzteren

LO in die Richtung zum Anschlag /53/ hin drückt, ferner die Bohrung /51/ im Kolbeneinsatzstückes /44/ ausgebildet ist, in welche abgedichtet, teleskopartig Schaft /50/ der Servoventileinheit hineinragt, und die Bohrung /51/ des Kolbeneinsatzstückes /44/ die Querkanäls /45, 46/ mit dem

L5 in den Abblaseraum /22/ des pneumatischen Servokolbens /14/ einmündenden Kanal /46/ ständig verbindet und zwischen dem pneumatischen Arbeitskolben /20/ und einer Stirnfläche des Zylinderblocks 31 eine Druckfeder /21/ angeordnet ist, dass der Zylinderblock /31/ einen Speiseflüssigkeits-Anschlusskanal /26/ hat, der über eine Rohrleitung /27/ mit einem Kanal /4I/ des hydropneumatischen Arbeitskolbens /20/ in Verbindung steht, an welchen ein im Kolbeneinsatzstück /44/ vorhandener Flüssigkeitskanal /40/ anschliesst , und an dessen in den Hydraulikraum /33/ einmündenden Ende ein

>5 Ventilsitz /38/ ausgebildet ist, auf welchem ein in der Richtung des Plüssigkeitskanals /40/ schliessende Rückschlagventil /35/ aufsitzt.
3. Hydropneumatische Arbeitseinrichtung nach JO Anspruch 1 und 2, dadurch

gekennzeichnet , dass der das Gehäuse der

ServOventileinheit bildende Ventilkolben /4/ sowohl im pneumatischen Servokolben /14/, wie auch im Deckel /9/ des Zylinderblocks /31/ abgedichtet und bewegbar angeordnet ist, wobei auf den Abschlussstopfen /2/ sich ein aussenbetätigtes Element /63/ stützt, während der Luftsiautn /8/ des Ventilkolbens /4/ über einen Kanal /5/ mit dem zum Druckmediumanschluss im Deckel /9/ führenden Kanal /65/ in ständiger Verbindung steht, der luftsraum /8/ des Ventilkolbens /4/ durch den bewegbar eingebauten Ventilsitzring /60/ und das sich in diesen einpassende Doppelventil /63/ vom Verteilerraum /56/ getrennt wird, zwischen dem Abschlussstopfen /2/ und dein Ventilsitzring /60/, sowie den Doppelventil /61/ aber je eine Druckfeder /6, 62/ vorgesehen, und im pneumatischen Servokolben /14/, ein Querbolzen /54/ befestigt ist, auf den Querbolzen /54/ im Ventilkolben /4/ sich ein abgedichtet geführter Abblase-Ventilsitz /58/ stützt, an welchem die eine Schliessfläche eines Doppelventils /61/ aufliegt, und zwischen dem Abblase-Ventilsitz /58/ und dem Ventilsitzring /60/ im Verteilerraum /56/ des Ventilkolbens /4/ eine Druckfeder /59/ eingebaut ist, während der Verteilerraum /56/ über einen Kanal /57/ mit dem Servoarbeitsraum /11/ zwischen dem pneumatischen Servokolben /14/ und dem Deckel /9/ in ständiger Verbindung steht, ferner ein Kanal /58a/ des Abblase-Ventilsitz es /58/ mit einem Abblaseraum /119/ des Ventilkolbens /4/ ständig kommuniziert.
4. Hydropneumatische Arbeitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet , dass an dem Deckel /9/ ein Kupplung-Auerückpedal /64/ angeordnet ist, welches durch ein Aussenbetätigungselement /63/ in bewegungsübertragender. Verbindung mit einem Abschlussstopfen /2/ eines als Servo-

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ventilgehäuse ausgebildeten Ventilkolbens /4/ in Verbindung steht, ferner am Pedal /64/ ein bewegter Kontakt eines elektrischen Trennschalters /90/ befestigt ist, wobei an den einen Kontakt des elektrischen Trennschalters /90/ ein Elektromagnet /88/ eines elektropneumatischen Dreiwege- -Ventils /72/ angeschlossen ist.
5. Hydropneumatisch^ Arbeitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass zum Anschluss /66/ des pneumatischen Arbeitsraumes /15/ des Zylinderblockes /31/ ein Arbeitsanschluss /107/ des elektropneumatischen Dreiwege-Ventiles /72/ angeschlossen ist, letzteres aber noch einen Speiseanschluss /110/ und einen Abblase-Anschluss /113/ hat.
6. Hydropneumatische Arbeitseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch

gekennzeichnet , dass an den Abblase-Anschluss /113/ des elektropneumatischen Dreiwege-Ventils /72/ eine Äbblase-Einheit /75/ angeschlossen ist, die einen in Reihe geschalteten Expansionsraum /76/ und eine mit der Aussenluft kommunizierendes Drosselventil /77/ hat.

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