DE3409690C1 - Clutch arrangement of a drive assembly of a vehicle with a hydrodynamic fluid clutch and a friction clutch - Google Patents

Clutch arrangement of a drive assembly of a vehicle with a hydrodynamic fluid clutch and a friction clutch

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DE3409690C1 DE19843409690 DE3409690A DE3409690C1 DE 3409690 C1 DE3409690 C1 DE 3409690C1 DE 19843409690 DE19843409690 DE 19843409690 DE 3409690 A DE3409690 A DE 3409690A DE 3409690 C1 DE3409690 C1 DE 3409690C1
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Abstract

A clutch arrangement of a drive assembly of a vehicle is provided with an input-side and a coaxial output-side shaft, a hydrodynamic fluid clutch having a pump impeller and a turbine wheel, a friction clutch having a primary friction clutch half and a secondary friction clutch half, a drive shell, accommodating the turbine wheel and the friction clutch and rotationally fixed in relation to pump impeller and input-side shaft, a clutch control element of the piston-cylinder type and with an axial pressure-medium feed duct provided in the one shaft, which duct opens out on the shaft end facing the other shaft. The primary friction clutch half and the cylinder are arranged both inside and rotationally fixed relative to the drive shell. The output- side shaft is rotationally fixed to the turbine wheel and secondary friction clutch half. The friction clutch is actuated in the one direction of the clutch axis by the clutch control element and in the other direction by mechanical clutch springs. In order to tow-start or to push-start the vehicle and to be able to obtain the effect of a parking brake by engaging a gear, the turbine wheel and the drive shell are axially arranged between the pump impeller and the end flange of a crankshaft forming the input-side shaft and having the pressure-medium feed duct. The friction clutch is engaged by the clutch springs. The ... <??>Original abstract incomplete.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.The invention relates to a clutch assembly according to the preamble of the patent claim.

Bei einer bekannten Kupplungsanordnung dieser Art (DE-PS 16 25 722) besteht die Sekundärreibkupplungshälfte einer unter dem Einfluß von Fliehkräften stehenden, flüssigkeitsbetätigten Reibkupplung aus wenigstens einer mit der den Druckmittel-Zuführkanal aufweisenden ausgangsseitigen Welle drehfest gekuppelten ringförmigen Platte, die einen Reibring trägt und eine Stirnwand einer ringförmigen Flüssigkeitskammer bildet, an deren äußerem Rand Flüssigkeitsauslaßvorrichtungen vorgesehen sind. Der hiervon unabhängige Zuführkanal ist zur Füllung der Strömungskupplung verwendet. Um eine die Strömungskupplung überbrükkende Reibungskupplung zu schaffen, die für Schiffsantriebe geeignet ist und die die axial verschiebbaren Teile aufwendiger Konstruktionen vermeidet, ist bei der bekannten Kupplungsanordnung die die Sekundärreibkupplungshälfte bildende Platte axial federnd ausgebildet, an der ausgangsseitigen Welle axial festgelegt und in ihrer Ausrückstellung über ihren spannungsfreien Zustand hinaus durch Zugfedern vorgespannt.In a known clutch arrangement of this type (DE-PS 16 25 722) there is a secondary friction clutch half one under the influence of centrifugal forces, fluid-actuated friction clutch from at least one coupled in a rotationally fixed manner to the output-side shaft having the pressure medium supply channel annular plate carrying a friction ring and an end wall of an annular liquid chamber forms, on the outer edge of which liquid outlet devices are provided. The independent one Feed channel is used to fill the fluid coupling. To a bridging the fluid coupling To create a friction clutch that is suitable for marine propulsion and that includes the axially displaceable parts Avoids expensive constructions, is the secondary friction clutch half in the known clutch arrangement forming plate is axially resilient, axially fixed on the output-side shaft and biased in their disengaged position beyond their tension-free state by tension springs.

Aus der DE-OS 17 55971 ist eine gattungsfremde Hilfs- und Parkbremse zum Anschluß an ein Getriebe eines Fahrzeuges bekannt, durch die eine mit den angetriebenen Fahrzeugrädern ständig gekoppelte Getriebewelle mittels Reibschluß gegenüber einem nichtdrehenden Gehäuseteil festlegbar ist. Diese Hilfs- und Parkbremse wird durch mechanische Federn eingerückt und durch ein Bremsstellglied der Kolben-Zylindcr-Bauart ausgerückt. An den Zylinder ist eine Hydraulikleitung angeschlossen, die von einer motorgetriebenen Pumpe herangeführt wird, um den Reibschluß aufzuhcben, sobald sich der Motor in Betrieb befindet. Wenn der Motor abgeschaltet wird, ist auch kein Flüssigkeitsdruck mehr vorhanden, und die Federn ziehen die Bremse automatisch an, wodurch die Einheit als Parkbremse betätigt wird.From DE-OS 17 55971 a non-generic auxiliary and parking brake for connection to a transmission of a vehicle known, through which a gear shaft is constantly coupled to the driven vehicle wheels can be fixed by means of frictional engagement with respect to a non-rotating housing part. These auxiliary and Parking brake is applied by mechanical springs and a piston-cylinder-type brake actuator disengaged. A hydraulic line is connected to the cylinder, which is driven by a motor Pump is brought in to break the frictional engagement as soon as the engine is in operation. if If the engine is switched off, there is no longer any fluid pressure and the springs pull the Brake automatically, which operates the unit as a parking brake.

Aus der DE-OS 32 03 653 ist eine gattungsfremde Schaltvorrichtung für ein Gangwechselgetriebe bekannt, das über eine hydrodynamische Strömungskupplung mit dem Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges verbunden ist. Der Handschalthebel der Schaltvorrichtung ist in der üblichen Weise nach einem Η-Schaltbild betätigbar, weist jedoch eine zusätzliche Parkstellung auf, die zusammen mit dem Rückwärtsgang in einer Schaltgasse liegt. Bei eingelegter Parkstellung ist ein Parkzahnrad des Gangwechselgetriebes in eine das Getriebe sperrende Stellung betätigt.From DE-OS 32 03 653 a non-generic switching device for a gear change transmission is known, which is connected to the drive motor of a motor vehicle via a hydrodynamic fluid coupling is. The manual shift lever of the switching device can be operated in the usual way according to a Η circuit diagram, However, it has an additional parking position that, together with reverse gear, is in a shift gate lies. When the park position is engaged, a park gear of the gear change gear is in one of the gearboxes Locking position actuated.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, bei einem Kraftfahrzeug mit einem von Hand geschalteten Gangwechselgetriebe, das durch eine hydrodynamische Strömungskupplung mit dem Antriebsmotor verbunden ist, unter Vermeidung einer besonderen Parkstellung für den Handschalthebel und der für eine solche Stellung erforderlichen Getriebe- und Schaltmittel die Möglichkeit des Anschleppens bzw. Anschiebens zum Anlassen des Antriebsmotores als auch die Möglichkeit zu schaffen, wie bei einem Kraftfahrzeug mit einem duch eine mechanische Reibkupplung mit dem Antriebsmotor verbundenem Gangwechselgetriebe durch Einlegen eines Ganges bei abgestelltem Motor eine Parkbremswirkung zu erzielen.The object on which the invention is based essentially consists in a motor vehicle with a manually shifted gear change gear, which is operated by a hydrodynamic fluid coupling is connected to the drive motor, avoiding a special parking position for the manual shift lever and the gear and shifting means required for such a position the possibility of Towing or pushing to start the drive motor as well as creating the possibility of how in a motor vehicle with a mechanical friction clutch connected to the drive motor Gear change transmission by engaging a gear with the engine switched off a parking brake effect to achieve.

Ausgehend von einer Kupplungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches ist die erläuterte Aufgabe in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches gelöst.Based on a clutch arrangement according to the preamble of patent claim is the explained The object is achieved in an advantageous manner with the characterizing features of patent claim.

Ein besonderer Vorteil der Kupplungsanordnung nach der Erfindung besteht darin, daß die Reibkupplung nur das Motorschleppmoment übertragen muß.A particular advantage of the clutch arrangement according to the invention is that the friction clutch only needs to transmit the engine drag torque.

Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Patentanspruch in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.Details and advantages of the invention emerge from the patent claim in connection with the following Description of two exemplary embodiments shown in the drawing.

In der Zeichnung ist mit 15-15 eine Kupplungsachse angegeben, wobei die diese Achse enthaltende Schnittdarstellung in der oberhalb der Achse liegendenIn the drawing, a coupling axis is indicated with 15-15, the sectional view containing this axis in the one above the axis

Schnitthälfte die eine Ausführungsform und in der unterhalb der Achse liegenden Schnitthälfte die zweite Ausführungsform enthält.Cut half the one embodiment and in the cut half below the axis the second Embodiment includes.

Beide Ausführungsformen stimmen in folgenden Merkmalen überein:Both embodiments agree in the following features:

Eine Kurbelwelle 1 einer nicht weiter dargestellten, als Antriebsmotor für ein Kraftfahrzeug verwendbaren Brennkraftmaschine weist an ihrem hinteren Wellenende 14 einen Stirnflansch 17 auf, mit dem ein scheibenförmiges Schwungrad 19 und ein Anlasserzahnkranz 20 mittels Schraubbefestigungen 21 und 22 drehfest verbunden sind.A crankshaft 1 of a not shown, which can be used as a drive motor for a motor vehicle Internal combustion engine has at its rear shaft end 14 an end flange 17 with which a disk-shaped Flywheel 19 and a starter ring gear 20 are non-rotatably connected by means of screw fastenings 21 and 22 are.

Die Schraubbefestigung 22 haltert mittels Befestigungsaugen 23 zusätzlich eine Antriebsschale 9 drehfestThe screw fastening 22 additionally holds a drive shell 9 in a rotationally fixed manner by means of fastening eyes 23

3 43 4

gegenüber dem Stirnflansch 17 der Kurbelwelle 1. Die der Widerlagerring 42 mit einem Radnabenteil 50 ein-Antriebsschale 9 ist mit ihrem Außenrad durch eine teilig ausgebildet, das an einer radial innenliegenden Schweißverbindung 25 mit der Außenschale 24 eines Stelle an die Außenschale 48 fest angeschweißt ist. Der Pumpenrades 3 einer hydrodynamischen Strörnungs- Druckring 45 ist mit einem die Sekundärreibkupplungskupplung 5 drehfest verbunden. Innerhalb der Antriebs- 5 hälfte 7 einer Reibkupplung 8 bildenden Konusring einschale 9 ist ein mit dem Pumpenrad 3 einen inneren teilig ausgebildet, der mit einem die Primärreibkupphydrodynamischen Arbeitskreislauf bildendes Turbi- lungshälfte 6 bildenden Konusring zusammenarbeitet, nenrad 4 angeordnet, das mittels einer Näbenanord- der seinerseits einen axial vorspringenden einteiligen nung 26 mit einer ausgangsseitigen Welle 2 drehfest Ansatz des Außenrandes der Zylinderhälfte 28 bildet, verbunden ist. 10 Die Reibkupplungen 8 beider Ausführungsformenopposite the end flange 17 of the crankshaft 1. The abutment ring 42 with a wheel hub part 50 is a drive shell 9 is partially formed with its outer wheel by a, which is located on a radially inner Welded connection 25 with the outer shell 24 is permanently welded to the outer shell 48 at one point. Of the Pump wheel 3 of a hydrodynamic flow pressure ring 45 is with a secondary friction clutch 5 non-rotatably connected. Within the drive 5 half 7 of a friction clutch 8 forming conical ring shell 9, an inner part with the pump wheel 3 is formed, which with a primary friction clutch Working cycle forming the turbulence half 6 forming the conical ring works together, Inner gear 4 is arranged, which in turn integrates an axially protruding one-piece by means of a nub arrangement tion 26 with an output-side shaft 2 rotatably attaches the outer edge of the cylinder half 28 forms, connected is. 10 The friction clutches 8 of both embodiments

Am Innenrad der Antriebsschale 9 sind die beiden werden auf die gleiche Weise ausgerückt, indem der Zylinderderhälften 27 und 28 eines Zylinders 12 eines Kolben 11 auf seiner den Kupplungsfedern 16 zuge-Kupplungsstellgliedes 10 mittels einer Schraubbefesti- kehrten Stirnseite eine zentrische Stellhülse 53 aufweist, gung 29 bewegungsfest eingespannt. Die Zylinderhälfte die einen Durchgang der Zylinderhälfte 28 durchsetzt 27 weist eine zentrische Lagerhülse 30 auf, die in eine 15 und auf eine zur Kupplungsachse 15-15 zentrische ringstirnseitige Lageröffnung 31 am Wellenende 14 der förmige Druckscheibe 52 arbeitet. Diese Druckscheibe Kurbelwelle 1 eingreift. 52, wirkt an ihrem Außenrand über ein AxialnadellagerOn the inner wheel of the drive shell 9, the two are disengaged in the same way by the Cylinder halves 27 and 28 of a cylinder 12 of a piston 11 on its clutch springs 16 attached to the clutch actuator 10 has a central adjusting sleeve 53 by means of a screw-fastened end face, movement 29 clamped so that it cannot move. The cylinder half which passes through a passage of the cylinder half 28 27 has a central bearing sleeve 30 which is inserted into a 15 and onto an annular end face which is central to the coupling axis 15-15 Bearing opening 31 at the shaft end 14 of the shaped thrust washer 52 works. This thrust washer Crankshaft 1 engages. 52, acts on its outer edge via an axial needle bearing

Ein im Zylinder 12 arbeitender Kolben 11 weist auf 51 auf den Druckring 45, um die Kupplungsfedern 16 seiner einen Stirnseite einen zentrischen Lagerzapfen zusammendrücken zu können.A piston 11 working in the cylinder 12 points to 51 on the pressure ring 45 around the clutch springs 16 its one end face to be able to compress a centric bearing pin.

32 auf, welcher in der Lagerhülse 30 axialverschiebbar 30 Die Funktion der Kupplungsanordnung 5, 8 ist folzentriert ist. Der als Hohlzapfen ausgebildete Lagerzap- gende:32, which is axially displaceable 30 in the bearing sleeve 30. The function of the clutch arrangement 5, 8 is fol-centered is. The journal end designed as a hollow journal:

fen 32 nimmt über ein inneres Wälzlager 33 das vordere Bei laufender Brennkraftmaschine steht der Zuführ-fen 32 takes over an inner roller bearing 33 the front When the internal combustion engine is running, the feed

Wellenende 34 der ausgangsseitigen Welle 2 auf, deren kanal 13 unter dem betriebsmäßigen Schmierdruek, der hinteres Wellenende 35 über ein Wälzlager 36 in einer mit der entsprechend ausgelegten wirksamen Druckflä-Nabe 37 gelagert ist, die durch eine Schraubbefestigung 25 ehe des Kolbens 11 ausreicht, das System Kolben 11 — 38 unbeweglich zur Außenschale 24 festgelegt ist. Das Druckscheibe 52 — Druckring 45 axial um das Lüftspiel hintere Wellenende 35 weist einen Stirnflansch 39 zum der Reibkupplung S zu verlagern. Dadurch kann in der Anschluß eines handgeschalteten Gangwechselgetrie* Strömungskupplung 5 Schlupf auftreten und somit bes mittels einer üblichen Trenn- bzw. Fahrkuppfung Drehmoment unter Dämpfung von Drehschwingungen auf. 3Q übertragen werden.Shaft end 34 of the output-side shaft 2, the channel 13 under the operational lubricant pressure, the rear shaft end 35 via a roller bearing 36 in a correspondingly designed effective pressure surface hub 37 is mounted, which is sufficient by a screw fastening 25 before the piston 11, the system piston 11 - 38 is fixed immovably with respect to the outer shell 24. The thrust washer 52 - thrust ring 45 axially around the clearance rear shaft end 35 has an end flange 39 for relocating the friction clutch S. This allows the Connection of a manual gear change transmission * fluid coupling 5 slip and thus occur besides torque with damping of torsional vibrations by means of a conventional disconnecting or driving clutch on. 3Q are transmitted.

Die zur Beaufschlagung des Kolbens 11 verwendete Beim Abstellen der Brennkraftmaschine geht derThe used to apply the piston 11 when switching off the internal combustion engine goes

Druckkammer 40 des Zylinders 12 steht über Axialnu- Druck in dem Zuführkanal 13 auf etwa Atmosphärenten 41 am Umfang des Lagerzapfens 32 mit der Lagei- druck, wodurch die Gesamtkraft der Kupplungsfedern öffnung 31 in Verbindung, in der auch die Ausmündung 16 genügt, das System Druckring 45 — Druckscheibe 52 18 eines Druckmittel-Zuführkanals 13 liegt, welcher 35 — Kolben 11 axial im Einrücksinn soweit zu verlagern, zentrisch zur Kupplungsachse 15-15 in der Kurbelwelle daß das Lüftspiel Null wird und der Reibschluß der 1 verläuft und mit dem Schmiersystem der Brennkraft- Reibkupplung 8 ausreicht, das Reibmoment der stillstemaschine verbunden ist. henden Brennkraftmaschine auf das Gangwechselge-The pressure chamber 40 of the cylinder 12 is above axial pressure in the feed channel 13 at about atmospheric pressure 41 on the circumference of the bearing pin 32 with the position pressure, whereby the total force of the clutch spring opening 31 is connected, in which the opening 16 is sufficient, the pressure ring system 45 - Pressure disk 52 18 of a pressure medium supply channel 13 is located, which 35 - piston 11 is axially displaced in the direction of engagement so far, centric to the clutch axis 15-15 in the crankshaft that the clearance becomes zero and the frictional engagement of 1 runs and with the lubrication system of the internal combustion force - Friction clutch 8 is sufficient, the friction torque of the standstill machine is connected. existing internal combustion engine on the gear change

Die Nabenanordnung 26 weist zur Abstützung von triebe zu übertragen.The hub assembly 26 has to be used to support transmissions.

wendeiförmigen Kupplungsfedern 16 — die mit ihren 40 '. : , . .. . helical clutch springs 16 - those with their 40 '. : ,. ...

Federachsen einserseits zur Kupplungsachse 15-15 par- Hierzu 1 Blatt Zeichnungen allel und andererseits in Umfangsrichtung gleichmäßig ~ * """—~~—'—"—~Spring axes on the one hand to the coupling axis 15-15 par- For this 1 sheet of drawings allel and on the other hand uniformly in the circumferential direction ~ * """- ~~ - ' -" - ~

verteilt angeordnet sind — einen Widerlagerring 42 auf,are arranged distributed - an abutment ring 42,

der mittels korrespondierenden Flanschen und einerby means of corresponding flanges and one

letztere gegeneinander festlegenden Nietverbindung 46 45the latter riveted joint 46 45 securing one another

mit einer Lagerhülse 43 bewegungsfest verbunden ist,is connected to a bearing sleeve 43 in a fixed manner,

die ihrerseits auf der ausgangsseitigen Welle 2 — u. a.which in turn on the output-side shaft 2 - u.

durch eine Keilnutenverzahnung 47 — bewegungsfestby means of a spline toothing 47 - fixed in motion

gehalten ist. Mit ihren anderen Federenden arbeiten dieis held. They work with their other spring ends

Kupplungsfedern 16 auf einen nach beiden Ausführun- 50Clutch springs 16 on one after both designs 50

gen gemeinsamen Druckring 45, der zentrisch zurgene common pressure ring 45, the centric to

Kuppllingsachse 15-15 liegt. Die Ringe 42 und 45 sindCoupling axis 15-15 lies. The rings 42 and 45 are

relativ zueinander axialverschiebbar und drehfest —axially displaceable and non-rotatable relative to each other -

Mitnahmeverzahnung 49 — angeordnet.
Die beiden Ausführungsformen unterscheiden sich in 55Driving teeth 49 - arranged.
The two embodiments differ in 55

folgendem Merkmalen:
Bei der Ausführungsform der oberen Schnitthälfte istfollowing features:
In the embodiment of the upper half of the section

der Druckring 45 mit einer Radnabe 44 einteilig ausgebildet, die an der Außenschale 48 des Turbinenrades 4the pressure ring 45 is formed in one piece with a wheel hub 44, those on the outer shell 48 of the turbine wheel 4

an einer radial innen liegenden Stelle fest angeschweißt 60firmly welded 60 at a point located radially on the inside

An einer radial außen liegenden Stelle ist an der Außenschale 48 ein die Sekundärreibkupplungshälfte 7 bildender Konusring einer Reibkupplung 8 angeschweißt,At a radially outer point on the outer shell 48, a secondary friction clutch half 7 is formed Conical ring of a friction clutch 8 welded on,

mit dem ein an der Innenwand der Antriebsschale 9 65with the one on the inner wall of the drive shell 9 65

bewegungsfest gehaltener Konusring als Primärreib-conical ring held in a fixed manner as primary friction

kupplungshälf te 6 zusammenarbeitet.coupling half te 6 cooperates.

Bei der Ausführungsform der unteren Schnitthälfte istIn the embodiment of the lower cut half is

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Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Kupplungsanordnung eines Antriebsaggregates eines Fahrzeuges, mit einer eingangsseitigen und einer koaxialen ausgangsseitigen Welle, einer ein Pumpenrad und ein Turbinenrad aufweisenden hydrodynamischen Strömungskupplung, einer eine Primärreibkupplungshälfte und eine Sekundärreibkupplungshälfte aufweisenden Reibkupplung, einer das Turbinenrad und die Reibkupplung aufnehmenden und gegenüber Pumpenrad und eingangsseitiger Welle drehfest angeordneten Antriebsschale, einem Kupplungsstellglied der Kolben-Zylinder-Bauart und mit einem in der einen Welle vorgesehenen axialen Druckmittel-Zuführkanal, der an dem der anderen Welle zugekehrten Wellenende offen ausmündet, und bei der die Primärreibkupplungshälfte und der Zylinder relativ zur Antriebsschale sowohl innerhalb als auch drehfest angeodnet sind, die ausgangsseitige Welle mit Turbinenrad und Sekundärreibkupplungshälfte drehfest verbunden sowie die Reibkupplung in der einen Richtung der Kupplungsachse durch das Kupplungsstellglied und in der anderen Richtung durch mechanische Kupplungsfedern betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug in an sich bekannter Weise ein von Hand schaltbares Gangwechselgetriebe aufweist, und daß das Turbinenrad (4) und die Antriebsschale (9) axial zwischen dem Pumpenrad (3) und dem Stirnflansch (17) einer die eingangsseitige Welle bildenden und den Druckmittel-Zuführkanal (13) aufweisenden Kurbelwelle (1) angeordnet sind, die Reibkupplung (8) durch die Kupplungsfedern (16) eingerückt wird und der über seine Ausmündung (18) am Wellenende (14) mit dem Zylinder (12) in Verbindung stehende Druckmittel-Zuführkanal (13) unter einen die Reibkupplung (8) beim Anlassen der Brennkraftmaschine zum Ausrücken bringenden Betriebsdruck setzbar ist.Coupling arrangement of a drive unit of a vehicle, with one input side and one coaxial output-side shaft, a hydrodynamic one having a pump wheel and a turbine wheel Fluid coupling, a primary friction clutch half and a secondary friction clutch half having friction clutch, one receiving the turbine wheel and the friction clutch and opposite the pump wheel and the input-side shaft rotatably arranged drive shell, a Clutch actuator of the piston-cylinder type and with one provided in one shaft axial pressure medium supply channel which opens out openly at the shaft end facing the other shaft, and in which the primary friction clutch half and the cylinder are both relative to the drive shell The output-side shaft with the turbine wheel and the secondary friction clutch half are arranged inside and non-rotatably non-rotatably connected as well as the friction clutch in one direction of the clutch axis by the clutch actuator and in the other direction by mechanical clutch springs can be actuated, characterized in that the vehicle is operated in a manner known per se has a manually switchable gear change transmission, and that the turbine wheel (4) and the drive shell (9) axially between the pump wheel (3) and the end flange (17) of the input-side shaft forming and the pressure medium supply channel (13) having crankshaft (1) are arranged, which The friction clutch (8) is engaged by the clutch springs (16) and via its outlet (18) at the shaft end (14) with the cylinder (12) connected pressure medium supply channel (13) under an operating pressure which disengages the friction clutch (8) when the internal combustion engine is started is settable.
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