DE4142744C2 - Kupplungsvorrichtung von Fahrzeugen - Google Patents

Kupplungsvorrichtung von Fahrzeugen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung von Fahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 5.
Bei bekannten Kupplungsvorrichtungen wird durch Nieder­ treten des Kupplungspedales über den Geberzylinder und den mit ihm leitungsverbundenen Nehmerzylinder die Kupp­ lung hydraulisch getrennt. Beim Anfahren muß die Kupp­ lungsvorrichtung das erforderliche Motordrehmoment bei Drehzahldifferenz zwischen der Kurbelwelle und der Ge­ triebewelle übertragen. Dies erfolgt während des Schließvorganges der Kupplungsvorrichtung und verlangt vom Fahrer ein ausgewogenes Gefühl für die Betätigungs­ geschwindigkeit der Kupplungsvorrichtung in Abhängigkeit des eingelegten Ganges sowie der Gaspedalstellung, aus der das Motordrehmoment resultiert.
Es kommt häufig vor, daß der Fuß versehentlich vom Kupp­ lungspedal abrutscht, so daß es schlagartig freigegeben wird. Dann schließt die Kupplung mit der höchstmöglichen Schließgeschwindigkeit. Hierbei kommt es zu Beschädigun­ gen in Teilen des Triebstranges und an den Reifen, da die hierbei auftretenden Drehmomentspitzen ein Mehrfa­ ches des Motorenmomentes betragen können.
Bei der gattungsgemäßen Kupplungsvorrichtung (DE-OS 37 36 584) ist in der Leitungsverbindung vom Geberzylinder zum Neh­ merzylinder die Sicherheitseinrichtung in Form eines Verschlußkörpers angeordnet. Er weist am Umfang Axialnu­ ten auf, über die das Fluid beim Betätigen des Kupplungs­ pedals strömen kann. Außerdem wird der Verschlußkörper von einer Bohrung axial durchsetzt, welche eine Drossel­ stelle bildet. Bei unerwünscht hohen Einkuppelgeschwin­ digkeiten staut sich das Fluid an der Stirnseite des Verschlußkörpers und drückt ihn gegen Federkraft in eine Schließstellung, in welcher die Axialnuten geschlossen sind. Dadurch kann das Fluid beim Zurückströmen vom Neh­ merzylinder zum Geberzylinder nur durch die axiale Boh­ rung gelangen. Auf diese Weise wird die Flußgeschwindig­ keit herabgesetzt und der Einkuppelvorgang in seiner Ge­ schwindigkeit begrenzt. Der Verschlußkörper wird durch eine Schraubendruckfeder in seiner Offenstellung gehal­ ten. Die Schraubendruckfeder hat eine steigende Kraft- Weg-Kennlinie. Dadurch wird der Verschlußkörper beim Auftreten des Staudruckes nicht schlagartig, sondern allmählich - entsprechend der Steigung der Kennlinie - in Richtung auf seine Schließlage verschoben. Dadurch findet lediglich eine allmähliche Drosselung des Fluids statt.
Bei einer anderen bekannten Kupplungsvorrichtung (DE-GM 17 85 882) kann das Fluid während der Ein- und Auskup­ pelphase der Kupplung jeweils nur gedrosselt vom Geber- zum Nehmerzylinder und zurück strömen. Hierzu ist eine Drosselscheibe vorgesehen, die beim Zurückströmen des Hydraulikmediums vom Nehmerzylinder an einem Zylinderbo­ den zur Anlage gebracht wird. Die Drosselscheibe hat ei­ ne Drosselnut, durch welche das Hydraulikmedium in eine Zuleitung zum Geberzylinder strömen kann. Diese Drossel­ wirkung tritt darum immer dann auf, wenn das Kupplungs­ pedal freigegeben wird.
Es ist schließlich eine Einrichtung bekannt (JP 62-265033 A2 (Abstract)), mit der Viskositätsunter­ schiede eines Hydraulikmediums ausgeglichen werden kön­ nen. Hierzu ist ein Thermoschalter vorgesehen, der ein Bypassventil dann öffnet, wenn die Temperatur des Hy­ draulikmediums unter einen vorgegebenen Temperaturwert gesunken ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungs­ gemäße Kupplungsvorrichtung so auszubilden, daß bei ei­ nem schlagartigen Freigeben des Kupplungspedals der Hauptstromweg für das Fluid vom Nehmer- zum Geberzylin­ der schlagartig geschlossen wird.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Kupplungsvor­ richtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkma­ len des Anspruches 1 bzw. 5 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung nach An­ spruch 1 greifen die beiden Druckschalter den Druck vor und hinter der Meßblende ab. Der Differenzdruck ist für die Fließgeschwindigkeit des Fluids kennzeichnend. Wird das Kupplungspedal schlagartig freigegeben, wird die Grenzgeschwindigkeit der Fluidkennlinie überschritten. Der Kolben des Geberzylinders wird dadurch sehr rasch zurückgeführt. Im Geberzylinder entsteht ein Unterdruck, der sich sofort auch an der Meßblende bemerkbar macht. Sobald der vorgegebene Differenzdruck überschritten ist, wird das Magnetventil betätigt, das augenblicklich den Verschlußkörper in seine Schließstellung verstellt. Da­ durch wird der Hauptstromweg für das Fluid vom Nehmer- zum Geberzylinder unterbrochen, so daß das Fluid nur noch durch die Drosselstelle strömen kann. Dadurch strömt das Fluid trotz der fehlenden Gegenkraft durch das Kupplungspedal nur verzögert in den Geberzylinder, so daß auch bei freigegebenem Kupplungspedal die Kupp­ lung ordnungsgemäß geschlossen wird.
Bei der Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 5 wird der Verschlußkörper durch die Tellerfeder in seiner die Meß­ blende offen haltenden Stellung gehalten. Bei normaler Betätigung des Kupplungspedals kann dadurch das Fluid rasch vom Nehmerzylinder zum Geberzylinder strömen. Wird das Kupplungspedal schlagartig freigegeben, dann wird das Druckgefälle über dem Querschnitt der Drosselstelle so groß, daß durch einen entsprechenden Druckabfall auf der Seite der Tellerfeder die Kraft auf der gegenüber­ liegenden Seite des Verschlußkörpers überwiegt. Dadurch kann der Verschlußkörper mit hoher Schaltgeschwindigkeit gegen die Kraft der Tellerfeder verschoben werden, so daß er den Hauptstromweg für das Fluid schlagartig sperrt. Es kann dadurch nur noch über die Drosselstelle vom Nehmerzylinder zum Geberzylinder strömen. Der rasche Schließvorgang wird dadurch erreicht, daß die Tellerfe­ der so eingestellt ist, daß ihr Arbeitsbereich im abfal­ lenden Teil ihrer Kraft-Weg-Kennlinie liegt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen darge­ stellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 im Schnitt eine herkömmliche fluidbetätigte Reibungskupplung,
Fig. 2 ein Druck-Weg-Diagramm, das sich bei Betätigen der Kupplung gemäß Fig. 1 ergibt,
Fig. 3 ein Druck-Zeit-Diagramm, das sich bei Betätigen der Kupplung gemäß Fig. 1 ergibt,
Fig. 4 in einem Schnitt eine erfindungsgemäße Sicherheits­ einrichtung, die in die fluidbetätigte Kupplung gemäß Fig. 1 eingebaut wird,
Fig. 5 in einem Schnitt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung,
Fig. 6 ein Kraft-Weg-Diagramm einer Tellerfeder,
Fig. 7 ein Druck-Zeit-Diagramm einer mit der erfindungs­ gemäßen Sicherheitseinrichtung versehenen Kupplung,
Fig. 8 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung im Schnitt,
Fig. 9 die Sicherheitseinrichtung gemäß Fig. 8, die an einen Nehmerzylinder einer Kupplungseinrichtung angebaut ist,
Fig. 10 ein Druck-Zeit-Diagramm einer mit der Sicherheits­ einrichtung gemäß Fig. 8 versehenen Kupplung,
Fig. 11 ein Hydraulikschaltbild der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung gemäß Fig. 4,
Fig. 12 einen elektrischen Schaltplan der erfindungsge­ mäßen Sicherheitseinrichtung gemäß Fig. 4.
Fig. 1 zeigt eine herkömmliche fluidbetätigte Kupplungsvorrichtung. In einem Kupplungsgehäuse 1, das an einen Motorblock 2 angeflanscht ist, befindet sich eine Mitnehmerscheibe 3, die am äußeren Rand auf beiden Seiten jeweils einen ringförmigen Reibbelag 4 und 5 aufweist. Die Mitnehmerscheibe 3 sitzt auf einer Buchse 6 und liegt zwischen einem Massenschwungrad 7 und einer Andruck­ scheibe 8. Eine Tellerfeder 9 drückt die Andruckscheibe 8, das Massenschwungrad 7 und die Mitnehmerscheibe 3 zusammen, wodurch die Kraftübertragung über die Kupplung von der Ge­ triebewelle 10 zur Kurbelwelle 11 geschlossen ist. Durch ein hydraulisch-mechanisch betätigtes Ausrücklager 12, das axial verschiebbar auf einer Führung 13 des Kupplungsgehäuses 1 sitzt, kann die Andruckscheibe 8 von der Tellerfeder 9 ent­ lastet werden, um z. B. für einen Schaltvorgang die Kupplung zu öffnen. Das Ausrücklager 12 hat einen radial nach außen gerichteten Flansch 14, an dem zum Axialverschieben des Aus­ rücklagers 12 ein einarmiger Hebel 15 angreifen kann. Er ist um eine Achse 16 schwenkbar im Kupplungsgehäuse 1 gelagert. An dem der Schwenkachse 16 gegenüberliegenden Ende greift am Hebel 15 eine Kolbenstange 17 eines Nehmerzylinders 18 an, dessen Druckraum 19 über eine Leitung 20 mit einem Druckraum 21 eines Geberzylinders 22 verbunden ist. Seine Kolbenstange 22 ragt aus dem Zylindergehäuse und liegt an einem Kupplungspedal 24 des Fahrzeuges an.
Fig. 1 zeigt die Lage bei nicht getretenem Kupplungspedal 24, d. h. die Kupplung ist geschlossen. Um z. B. für einen Schaltvorgang die Kupplung zu öffnen, wird das Kupplungs­ pedal 24 gedrückt. Dadurch wird die Kolbenstange 23 in den Geberzylinder 22 verschoben, wodurch das im Druckraum be­ findliche Hydraulikmedium über die Leitung 20 in den Druck­ raum 19 des am Kupplungsgehäuse 1 vorgesehenen Nehmerzylinders 18 strömt, dessen auf der Kolbenstange 17 sitzender Kolben 25 dadurch in das Kupplungsgehäuse 1 geschoben wird. Der Hebel 15 schwenkt dadurch im Gegenuhrzeigersinn und ver­ schiebt das buchsenförmige Ausrücklager 12. Dadurch wird die Andruckscheibe 8 in bekannter Weise von der Teller­ feder 9 entlastet, so daß die Kupplung geöffnet und damit die Antriebsverbindung zwischen der Kurbelwelle 11 und der Getriebewelle 10 unterbrochen ist.
Während des Anfahrens schleift die Kupplung und überbrückt die Drehzahldifferenz zwischen der Kurbelwelle 11 und der Getriebewelle 10. Die Kupplung muß darum das erforderliche Motor-Drehmoment bei dieser Drehzahldifferenz mit Schlupf übertragen. Dies erfolgt während des Schließvorganges der Kupplung und verlangt vom Fahrer ein ausgewogenes Gefühl für die Betätigungsgeschwindigkeit der Kupplung in Abhängig­ keit vom eingelegten Gang sowie der Gaspedalstellung, aus der das Motor-Drehmoment resultiert.
Rutscht der Fahrer versehentlich vom Kupplungspedal 24 ab oder gibt er das Kupplungspedal 24 bewußt sehr schnell frei, dann tritt die höchstmögliche Schließgeschwindigkeit der Kupplung auf. Es hat sich gezeigt, daß dies zu Beschädigungen in den einzelnen Teilen des Triebstranges des Fahrzeuges und an den Reifen führt, da die hierbei auftretenden Drehmoment­ spitzen ein Mehrfaches vom Motornennmoment betragen können. Dies soll anhand der Fig. 2 und 3 kurz erläutert werden.
Wird das Kupplungspedal 24 zum Öffnen der Kupplung getreten, dann nimmt der Druck, wie Fig. 2 anhand der ausgezogenen Linie zeigt, zunächst sehr rasch zu und bleibt dann an­ nähernd konstant. Am Punkt 26 beginnt die Trennung der Kupplung, d. h. hier wird die Andruckscheibe 8 in der beschriebenen Weise vom Druck der Tellerfeder 9 entlastet. Nach verhältnismäßig kurzer Zeit ist dann die Kupplung am Punkt 27 vollständig getrennt, wobei der Druck im Hydraulik­ system bereits wieder gefallen ist. Nach dem Schaltvor­ gang nimmt der Druck im Hydrauliksystem weiter ab. Wird nun das Kupplungspedal 24 allmählich losgelassen, steigt der Druck zunächst wieder an. Am Punkt 28 beginnt die Kupplung wieder zu schließen, d. h. der Hebel 15 schwenkt unter dem Druck der sich wieder spannenden Tellerfeder 9 im Uhrzeiger­ sinn um die Achse 16 und drückt dadurch die Kolbenstange 17 des Nehmerzylinders 18 zurück. Dadurch wird das Hydraulik­ medium über die Leitung 20 in den Druckraum 21 des Geber­ zylinders 22 gedrückt, wodurch der Kolben 29 und damit die Kolbenstange 23 zurückgeschoben wird. Das Kupplungs­ pedal 24 schwenkt somit wieder in Richtung auf seine Aus­ gangsstellung. Bis die Kupplung vollständig geschlossen ist, nimmt der Druck im Hydrauliksystem noch zu, wie die strichpunktierte Linie in Fig. 2 zeigt. Am Punkt 30 ist die Kupplung wiederum vollständig geschlossen, so daß die An­ triebsverbindung zwischen der Kurbelwelle 11 und der Ge­ triebewelle 10 hergestellt ist. Nunmehr nimmt der Druck all­ mählich ab, bis das Kupplungspedal 24 wieder seine Ausgangs­ stellung erreicht hat (Fig. 1).
Die Druck-Weg-Kennlinie der fluidbetätigten Kupplung wird durch die Auslegung der Tellerfeder 9 vorgegeben. Entspre­ chend dem Verschleißzustand wandert der Kupplungspunkt 28 bzw. der Trennpunkt 27 auf der Kennlinie nach rechts. Da aber in diesem Bereich die Kennlinie annähernd waagerecht verläuft, bleibt die Betätigungskraft über dem Weg nahezu konstant.
In Fig. 3 ist die Abhängigkeit des Druckes von der Zeit beim Kupplungsvorgang dargestellt. Wird das Kupplungspedal 24 ge­ treten (Schaltbereich 31), dann nimmt der Druck zunächst rasch zu und nimmt kurz vor Erreichen der vollständigen Kupplungstrennung (Schaltpunkt 27 in Fig. 2) wieder ab. Im Öffnungsbereich 32, in dem die Kupplung geöffnet ist und in dem der Schaltvorgang stattfindet, bleibt der Druck annähernd konstant. Ist der Schaltvorgang abgeschlossen, wird das Kupplungspedal 24 allmählich freigegeben. Bei normalem Freigeben des Kupplungspedals 24 ergibt sich im Schaltbereich 33 der Kurvenverlauf 34, d. h. der Druck nimmt über die Zeit allmählich ab. Diese Kurve 34 liegt in einem durch Schraffurlinien gekennzeichneten Bereich 35, inner­ halb dem die Kupplung die normale Schließgeschwindigkeit zeigt. In diesem Bereich treten keine übermäßigen Dreh­ momentspitzen auf, so daß Beschädigungen an Teilen des Triebstranges nicht zu befürchten sind.
Wird das Kupplungspedal 24 jedoch schlagartig freigegeben, beispielsweise weil der Fuß vom Kupplungspedal 24 abrutscht, dann ergibt sich ein Kurvenverlauf 36 (gestrichelte Linie in Fig. 3), d. h. der Druck im System nimmt innerhalb der geringstmöglichen Zeit ab. In diesem Bereich wird somit die größtmögliche Schließgeschwindigkeit erreicht. Dabei treten die beschriebenen Drehmomentspitzen auf, die ein Mehrfaches des Motornennmomentes betragen können. In einem solchen Fall werden Teile des Triebstranges beschädigt. Die hohe Schließgeschwindigkeit kommt dadurch zustande, daß in diesem Falle die Gegenkraft durch die Betätigungseinrichtung (Kupplungspedal 24) entfällt und dadurch die Kupplung in der kürzestmöglichen Zeit schließt.
Entsprechend der jeweiligen Kupplungsgeschwindigkeit werden in der Leitung 20 zwischen dem Geberzylinder 22 und dem Nehmerzylinder 18 unterschiedliche Volumina pro Zeiteinheit bewegt. Der größte Volumenstrom wird bei der höchsten Ge­ schwindigkeit erreicht, also in dem Fall, in dem das Kupplungspedal 24 schlagartig freigegeben wird.
Um in diesem Falle ein schlagartiges Schließen der Kupplung zu verhindern, ist die in Fig. 4 dargestellte Sicherheits­ einrichtung 37 vorgesehen. Mit ihr wird die Kupplungsge­ schwindigkeit erfaßt und der Fluidstrom zwischen dem Nehmer­ zylinder 18 und dem Geberzylinder 22 so gedrosselt, daß der Druckabfall innerhalb des Bereiches 35 (Fig. 3) der Druck-Zeit-Kennlinie liegt. Dadurch ist sichergestellt, daß Triebstrangteile nicht beschädigt werden, selbst wenn der Fuß versehentlich vom Kupplungspedal 24 abrutschen sollte. Die Sicherheitseinrichtung ist so ausgebildet, daß die normalen Bedienungsabläufe beim Kuppeln, wie schnelles, sportliches Kuppeln und Schalten, nicht beeinflußt werden. Die Sicher­ heitseinrichtung wird erst dann tätig, wenn der beschriebene starke Druckabfall auftritt.
Die Sicherheitseinrichtung 37 ist im Bereich zwischen dem Nehmerzylinder 18 und dem Geberzylinder 22 in die Leitung 20 eingebaut. Sie hat eine Magnetspule 38, die von einer Abdeckkappe 39 umgeben ist. Die Magnetspule 38 umgibt ein Polkernrohr 40, in dem ein Magnetanker 41 axial verschieb­ bar angeordnet ist. Er ist gegen die Kraft einer Druckfeder 42 bei Stormbeaufschlagung der Magnetspule 38 verschiebbar. Die Druckfeder 42 umgibt einen fest mit dem Magnetanker 41 verbundenen Stößel 43, dessen freies Ende kegelförmig ausge­ bildet ist und der mit einer Durchlaßbohrung 44 zusammen­ wirkt, die in einem Grundkörper 45 der Sicherheitsein­ richtung vorgesehen ist. Die Durchlaßbohrung 44 verbindet zwei Fluidräume 46 und 47 miteinander. In den Fluidraum 46 ragt der Stößel 43, während im Fluidraum 47 eine Druck­ feder 48 untergebracht ist, mit der eine Rückschlagventil­ platte 49 in ihre Schließstellung gedrückt wird. Der vom Fluidraum 46 abgewandte Boden 50 des Fluidraumes 47 hat eine zentrische Erhöhung 51, auf der die Rückschlagventil­ platte 49 aufliegt. Die Erhöhung 51 wird von einer Bohrung 52 durchsetzt, die durch die Ventilplatte 49 geschlossen gehalten wird.
Die Durchlaßbohrung 44 hat kleineren Querschnitt als die beiden Fluidräume 46 und 47. Die Bohrung 52, die ebenso wie die Fluidräume 46, 47 zentrisch im Grundkörper 45 angeordnet ist, ist über eine Querbohrung 53 mit einer parallelen Bohrung 54 verbunden. Sie verbindet den Fluidraum 46 mit einem Niederdruckschalter 55, der im Grundkörper 45 der Sicherheitseinrichtung 37 untergebracht ist. Die Bohrung 54 ist mit einem Anschluß 56 für den Geberzylinder 22 verbunden.
Der Fluidraum 47 ist über eine Querbohrung 57 im Grund­ körper 45 mit einem Anschluß 58 für den Nehmerzylinder 18 verbunden. Die Querbohrung 57 ist über eine Längsbohrung 59 mit einem im Grundkörper 45 angeordneten Hochdruckschalter 60 verbunden.
Am Grundkörper 45 ist am einen Ende die Abdeckkappe 39 und am gegenüberliegenden Ende ein Deckel 61 befestigt, durch den ein Elektroanschlußkabel 62 für die Druckschalter 55 und 60 sowie für die Magnetspule 38 zentral geführt ist.
Bei normaler Betätigung des Kupplungspedals 24 strömt das Hydraulikmedium aus dem Geberzylinder 22 und dem Anschluß 56 der Sicherheitseinrichtung 37 in die Bohrung 54. Von dort strömt es über die Querbohrung 53 und die Bohrung 52 in den Fluidraum 47. Die Rückschlagventilplatte 49 wird unter dem Druck des Hydraulikmediums von ihrem Sitz 51 gegen die Kraft der Druckfeder 48 abgehoben. Somit kann das Hydraulik­ medium ungehindert über die Querbohrung 57 zum Anschluß 58 des Nehmerzylinders 18 strömen. Die Rückschlagventil­ platte 49 und die Erhöhung 51 bilden ein Rückschlagventil, welches das Hydraulikmedium zum schnellen Trennen der Kupplung ungehindert vom Anschluß 56 zum Anschluß 58 strömen läßt.
Das Hydraulikmedium kann vom Anschluß 56 aus auch über die Bohrung 54 in den Fluidraum 46 und von dort durch die Durch­ laßbohrung 44 in den Fluidraum 47 strömen. Der Magnetanker 41 liegt unter der Kraft der Rückstellfeder 42 in seiner in Fig. 4 dargestellten anschlagbegrenzten Endlage, in der der Stößel 43 Abstand von der Eintrittsöffnung der Durch­ laßbohrung 44 hat. Dieser Teil der Sicherheitseinrichtung 37 bildet eine Meßblende, die so dimensioniert ist, daß die Kuppelgeschwindigkeit im normalen Betriebskennlinien­ feld 35 (Fig. 3) nicht reduziert wird.
Wird das Kupplungspedal 24 ordnungsgemäß freigegeben, strömt das Hydraulikmedium in umgekehrter Richtung vom Anschluß 58 über die Querbohrung 57 in den Fluidraum 47. Von dort gelangt es über die Durchlaßbohrung 44 in den Fluidraum 46, von dem es über die Bohrung 54 zum Anschluß 56 strömt. Die Rückschlagventilplatte 49 wird hierbei, unterstützt von der Kraft der Druckfeder 48, in ihre in Fig. 4 dar­ gestellte Schließstellung bewegt.
Wird nun das Kupplungspedal 24 beispielsweise unbeabsichtigt schlagartig freigegeben, dann wird durch die Sicherheits­ einrichtung ein rasches Einkuppeln verhindert. Bei diesem raschen Einkuppeln würde ohne Einsatz der Sicherheitsein­ richtung 37 die Grenzgeschwindigkeit des Fluidstrom über­ schritten, die durch die Linie 36′ des Druck-Zeit-Diagramms gekennzeichnet ist. Die Sicherheitseinrichtung 37 ist so ausgebildet, daß aus der Geschwindigkeit des Hydraulikstroms Signale abgeleitet werden. Hierzu dienen die Druckschalter 55 und 60, deren konstruktive Ausbildung an sich bekannt ist. Sie sind in Strömungsrichtung des Hydraulikmediums vor und hinter der Meßblende 44 angeordnet und greifen über diese Meßblende den Differenzdruck des Hydraulikmediums ab, der für die Fließgeschwindigkeit kennzeichnend ist. Wie schon erläutert, ist diese Meßblende 44 so dimensioniert, daß die Kuppelgeschwindigkeit bei ordnungsgemäßer Betätigung des Kupplungspedales 24 nicht verringert wird. Die Drücke vor und hinter der Meßblende 43, 44 werden über die Druck­ schalter 55, 60 abgegriffen. Der Druckschalter 60 wirkt als Schließer und der Druckschalter 55 als Öffner. Die elektrisch in Reihe geschalteten Druckschalter 55, 60 steuern das Magnetventil 38, 41, 43, mit dem die Leitung 20 zwischen dem Geberzylinder 22 und dem Nehmerzylinder 18 hinter der Meßblende 44 getrennt werden kann.
Bei geöffneter Kupplung liegt vor und hinter der Meßblende 44 der gleiche hohe Druck an, der im Ausführungsbeispiel höher als 18 bar liegt. Wird die Kupplung kontrolliert geschlossen, wird die Grenzgeschwindigkeit (Linie 36′ im Druck-Zeit-Dia­ gramm gemäß Fig. 3) nicht erreicht. Der Systemdruck ergibt sich aus der Weg-Kraft-Kennlinie der Rückstellfelder 9 der Kupplung. Der Systemdruck sinkt während des Einkupplungs­ vorganges entsprechend ab (Fig. 2 und 3). Infolge der weitgehenden Druckgleichheit vor und hinter der Meßblende 44 bleibt das Betätigungsgefühl, das der Fahrer beim Drücken und Freigeben des Kupplungspedals 24 hat, wei­ testgehend erhalten. Infolge der Druckgleichheit bleibt auch der elektrische Strompfad über die Kontakte der beiden Druckschalter 55, 60 aufgetrennt, d. h. das Magnetventil 38, 41, 43 bleibt in der in Fig. 4 dargestellten Durchflußstel­ lung, in der der Stößel 43 die Durchlaßbohrung 44 nicht verschließt. Die beiden Schalter 55 und 60 sind so ange­ ordnet und ausgebildet, daß der Hochdruckschalter 60 bei einem Systemdruck von beispielsweise mehr als 18 bar ge­ schlossen ist, während der Niederdruckschalter 55 bei diesem Druck geöffnet ist. Da diese beiden Schalter 55 und 60 hintereinander im Stromkreis zum Magnetventil 38, 41, 43 liegen (Fig. 12), ist infolge des geöffneten Schalters 55 der Stromweg zum Magnetventil geöffnet. Das Magnetventil nimmt darum seine Durchlaßstellung ein, d. h. die Meßblende 44 ist offen. Das Hydraulikmedium kann dadurch ungehindert durch die geöffnete Meßblende 44 strömen.
Wird das Kupplungspedal 24 in der beschriebenen Weise ver­ sehentlich schlagartig freigegeben, wird die Grenzgeschwin­ digkeit (Linie 36′ des Druck-Zeit-Diagramms gemäß Fig. 3) der Fluidkennlinie überschritten. Das Kupplungspedal 24 kehrt, unterstützt durch die Kraft der Rückholfeder, schnell in seine Ausgangslage zurück, wobei auch der Kolben 29 des Geberzylinders 22 schnell zurückgeführt wird. Dadurch ent­ steht im Geberzylinder 22 ein Unterdruck, so daß der Druck im Geberzylinder sehr rasch abfällt. Dies hat zur Folge, daß der Schwellwertdruck des Niederdruckschalters 55 unterschrit­ ten wird, der im Ausführungsbeispiel beispielsweise 14 bar beträgt. In diesem Augenblick wird dieser Niederdruckschal­ ter 55 geschlossen. Da der Hochdruckschalter 60 bereits ge­ schlossen ist (der hohe Druck bleibt bei diesem schlagar­ tigen Freigeben des Kupplungspedals aufrechterhalten), ist nunmehr durch die beiden geschlossenen Schalter 55 und 60 der Strompfad zum Magnetventil 38, 41, 43 geschlossen (Fig. 12). Es wird dadurch betätigt und verschiebt den Anker 41 gegen die Kraft der Rückstellfeder 42, wodurch die Meßblende 44 durch den Stößel 43 geschlossen wird.
Das Rückschlagventil 49, 51 bildet eine Drosselblende, durch die das Hydraulikmedium nunmehr strömen muß. Die Stirnseite der Erhöhung 51 und/oder die Auflageseite der Rückschlagventil­ platte 49 ist mit einer Vertiefung oder Erhöhung 49′ versehen, wodurch ein Durchlaß für das Hydraulikmedium auch bei auf der Erhöhung 51 aufliegender Rückschlagventilplatte 49 gebildet wird. Die Rückschlagventilplatte 49 kann auch mit einer sie durchsetzenden Bohrung versehen sein. Das vom Nehmerzylin­ der 18 ausgestoßene Hydraulikmedium fließt nun über die Quer­ bohrung 57 in den Fluidraum 47 und von dort durch die be­ beschriebene Drosselstelle zwischen der Rückschlagventilplatte 49 und der Erhöhung 51 in die Bohrung 52. Von dort strömt das Hydraulikmedium über die Querbohrung 53 und die Bohrung 54 zum Anschluß 56 des Geberzylinders 22. Die Drosselstelle 49, 51 hat eine solche Dimensionierung, daß bei einem Schließvorgang der Kupplung, bei dem das Kupplungspedal 24 freigegeben wird und darum keine Rückstellkraft wirkt, die vorgegebene Grenz­ geschwindigkeit (Linie 36′ des Druck-Zeit-Diagrammes gemäß Fig. 3) nicht überschritten wird. Die Schließgeschwindig­ keit bewegt sich im Bereich 35 des Druck-Zeit-Diagrammes gemäß Fig. 3, so daß Drehmomentspitzen nicht auftreten und darum eine Beschädigung von Teilen des Triebstranges nicht zu befürchten ist. Infolge der Drosselstelle 49, 51 kann das Hydraulikmedium trotz der fehlenden Gegenkraft durch das Kupplungspedal 24 nur verzögert in den Geber­ zylinder 22 strömen, so daß auch bei freigegebenem Kupplungs­ pedal 24 die Kupplung ordnungsgemäß geschlossen wird. Der Druck im Nehmerzylinder 18 wird kontinuierlich und lang­ sam abgebaut, bis der Schwellwert des Hochdruckschalters 60, im Ausführungsbeispiel 18 bar, erreicht ist. Sobald dieser Wert unterschritten wird, öffnet dieser Hochdruckschalter 60 und unterbricht somit die Stromverbindung zum Magnetventil 38, 41, 43. Der Magnetanker 41 wird dann durch die Kraft der Rückstellfeder 42 in seine Ausgangslage zurückgestellt, wodurch die Meßblende 44 wieder geöffnet wird. Das Hydrau­ likmedium kann darum vom Nehmerzylinder 18 nunmehr auch wieder ungehindert über die Meßblende 44 zum Geberzylinder 22 strömen.
Diese Abschaltung des Magnetventils 38, 41, 43 erfolgt vorteilhaft noch vor dem vollständigen Schließen der Kupplung, so daß der restliche Weg der Kupplung mit ungedrosselter Geschwindigkeit durchlaufen wird.
Mit der beschriebenen Sicherheitseinrichtung 37 wird zu­ verlässig verhindert, daß bei plötzlichem Freigeben des Kupplungspedals 24 die Kupplung schlagartig geschlossen wird. Tritt dieser Fall ein, dann wird über die Druckschalter 55, 60 die Durchlaßbohrung 44 sofort geschlossen, so daß das Hydraulikmedium nur über die Drosselstelle 49, 51 vom Anschluß 58 zum Anschuß 56 strömen kann. Dadurch schließt die Kupplung mit der gewünschten kleinen Geschwindigkeit. Solange der Fahrer das Kupplungspedal 24 ordnungsgemäß be­ tätigt, tritt die Sicherheitseinrichtung 37 nicht in Kraft, da die Druckdifferenz vor und hinter der Durchlaßbohrung 44 (Meßblende) annähernd gleich ist und so das Druckgefälle nicht größer ist als die Druckdifferenz der Einstellwerte der beiden Druckschalter 55, 60.
Die Sicherheitseinrichtung arbeitet in der beschriebenen Weise mit drei Geschwindigkeiten beim Kuppeln mit freigegebenem Kupplungspedal 24. Die erste Geschwindigkeit wird über die Meßblende 44 bei vollem Druckgefälle infolge voll gespannter Tellerfeder 9 bei voll geöffneter Kupplung bestimmt. Im Be­ reich des Einkupplungsvorganges wird die zweite Geschwindig­ keit durch die Drosselstelle 49, 51 bestimmt. Die dritte Geschwindigkeit schließlich wird durch das sich stetig verringernde Druckgefälle über der Meßblende 44 infolge der sich entspannenden Tellerfeder 9 bestimmt, nachdem das Druckgefälle über der Meßblende 44 einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet und dadurch das kupplungstechnische Gefühl beim Betätigen des Kupplungspedals 24 erhalten bleibt.
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Sicherheits­ einrichtung 37a, die beim Kuppeln im Bereich unzulässiger Geschwindigkeiten nur mit zwei Geschwindigkeiten arbeitet. Diese Ausführungsform ist so ausgebildet, daß sie ohne Ver­ wendung und Einbau von Elektrobauteilen den Hydraulikstrom beeinflußt. Bei dieser Ausführungsform fehlen die Druck­ schalter 55, 60.
Die Sicherheitseinrichtung 37a hat den Grundkörper 45a, der den Anschluß 56a für den Geberzylinder 22 und den Anschluß 58a für den Nehmerzylinder 18 aufweist. Im Grundkörper 45a ist ein Schaltkolben 63 axial verschiebbar. Er steht unter der Kraft einer Tellerfeder 64, die ihn in die in Fig. 5 dargestellte Ausgangslage drückt, in welcher der Schalt­ kolben 63 an einer Justierschraube 65 anliegt, die in den Grundkörper 45a geschraubt ist. Am gegenüberliegenden Ende ist der Grundkörper 45a mit einer zweiten Justier­ schraube 66 versehen. Mit den beiden Justierschrauben 65, 66 kann die axiale Lage des Schaltkolbens 63 exakt festgelegt werden.
Der Anschluß 56a mündet in eine Fluidkammer 67, in der auch die Tellerfeder 64 angeordnet ist, die sich am Boden 68 der Fluidkammer abstützt. Der Schaltkolben 63 ist mit einer zentralen Bohrung 69 versehen, die in die der Justierschraube 65 zugewandte Stirnseite des Schaltkolbens mündet. Die Bohrung 69 erstreckt sich bis in einen Fluidraum 70, der durch eine im Querschnitt kleine Längsbohrung 71 mit einer Diametral­ bohrung 72 verbunden ist, die zwei diametral einander gegen­ überliegende Längsnuten 73 und 74 des Schaltkolbens mitein­ ander verbindet. Diese Längsnuten 73, 74 werden außenseitig von der Innenwandung 75a begrenzt.
In der Ausgangsstellung des Schaltkolbens 63 gemäß Fig. 5 sind die Längsnuten 73, 74 über einen Drosselquerschnitt 76 mit einem Fluidraum 77 verbunden, in den der Anschluß 58a des Nehmerzylinders 18 mündet. Am anderen Ende sind die Längsnuten 73, 74 über eine Durchströmöffnung 78 mit der Fluidkammer 67 verbunden. Die Längsbohrung 69 des Schalt­ kolbens 63 wird von einer Querbohrung 79 durchsetzt, die diese Längsbohrung mit dem Fluidraum 77 verbindet.
Die Längsbohrung 69 hat kleineren Querschnitt als der Fluid­ raum 70 im Schaltkolben 63, jedoch größeren Querschnitt als die Längsbohrung 71 des Schaltkolbens. Die Längsbohrung 71 wird durch eine Rückschlagventilplatte 49a geschlossen, die wiederum unter der Kraft der Druckfeder 48a steht. Die Rück­ schlagventilplatte 49a liegt wiederum auf einer Erhöhung 51a auf, die von der Längsbohrung 71 durchsetzt wird. Die Stirn­ seite der Erhöhung 51 und/oder die Auflageseite der Rück­ schlagventilplatte 49a sind entsprechend dem vorigen Aus­ führungsbeispiel mit wenigstens einer Vertiefung und/oder Erhöhung versehen, durch die das Hydraulikmedium in noch zu beschreibender Weise bei unbeabsichtigtem Freigeben des Kupplungspedals 24 strömen kann.
Solange des Kupplungspedal 24 ordnungsgemäß betätigt ist, befindet sich der Schaltkolben 63 in der in Fig. 5 darge­ stellten Schaltstellung, in die er durch die Tellerfeder 64 gedrückt wird. Wird das Kupplungspedal 24 betätigt, strömt das Hydraulikmedium vom Geberzylinder 22 über den Anschluß 56a in die Fluidkammer 67. Von dort strömt es über die Durchströmöffnung 78, die Querbohrung 72 und die Längs­ bohrung 71 über das geöffnete Rückschlagventil 59a, 51a in die Fluidkammer 70. Von hier kann es ungehindert in die Längsbohrung 69 und die Querbohrung 79 zum Anschluß 58a des Nehmerzylinders 18 strömen. Außerdem strömt das Hy­ draulikmedium von der Durchströmöffnung 78 über die Längsnuten 73, 74 und den Drosselquerschnitt 76 in den Fluidraum 77, von dem aus das Hydraulikmedium ebenfalls zum Anschluß 58a des Nehmerzylinders 18 strömen kann. Auf diese Weise ist ein schnelles Trennen der Kupplung gewährleistet, da das Hydraulik­ medium ungehindert fließen kann. Das Rückschlagventil 49a, 51a läßt das Hydraulikmedium ungehindert vom Anschluß 56a in der beschriebenen Weise zum Nehmeranschluß 58a strömen. Bei ordnungsgemäßer Betätigung des Kupplungspedals 24 herrscht an beiden Kopfenden des Schaltkolbens 63 weitgehend Druck­ gleichheit. Wird das Kupplungspedal 24 ordnungsgemäß frei­ gegeben und demgemäß die Kupplung auch ordnungsgemäß ge­ schlossen, ist das Druckgefälle über die beiden Drossel­ querschnitte 76 so gering, daß der Schaltkolben 63 in der Schaltstellung gemäß Fig. 5 bleibt. Das Hydraulikmedium strömt dann vom Nehmeranschluß 58a über die Längsnuten 73, 74 in den Hydraulikraum 67 und von dort zum Geberanschluß 56a. Das Rückschlagventil 49a, 51a ist bei dieser Strömungs­ richtung des Hydraulikmediums geschlossen. Lediglich die sehr geringen Drosselquerschnitte erlauben einen geringen Durch­ fluß an Hydraulikmedium, der sich aber bei ordnungsgemäßer Betätigung des Kupplungspedals 24 nicht bemerkbar macht.
Wird das Kupplungspedal 24 jedoch schlagartig freigegeben, wird das Druckgefälle über dem Drosselquerschnitt 76 so groß, daß durch einen entsprechenden Druckabfall auf der Seite der Tellerfeder 64 die Kraft auf der der Justierscheibe 65 zugewandten Kolbenseiten überwiegt. Der Druck des Hydraulik­ mediums im Fluidraum 77 wird somit so groß, daß der Schalt­ kolben 63 aus der Schaltstellung gemäß Fig. 5 mit hoher Schaltgeschwindigkeit gegen die Kraft der Tellerfeder 64 in Richtung auf die Justierschraube 66 verschoben wird. Während des gesamten Kupplungsvorganges bleibt der Schalt­ kolben 63 dann in dieser verschobenen Lage, weil die Kenn­ linie der Tellerfeder 64 in ihrem Arbeitsbereich abfällt.
Fig. 6 zeigt die Kraft-Weg-Kennlinie einer Tellerfeder. In der Sicherheitseinrichtung 37a ist die Tellerfeder 64 so ein­ gestellt, daß sich der Arbeitsbereich 80 im Kraft-Weg-Diagramm ergibt. Befindet sich der Schaltkolben 63 in der Schaltstellung gemäß Fig. 5, dann ergibt sich der Punkt 81 auf der Kraft-Weg-Kennlinie. Wird der Schaltkolben 63 in der beschriebenen Weise aus seiner Schaltstellung verschoben, nimmt die Kraft der Tellerfeder 64 entsprechend der Kraft-Weg-Kennline ab. Dadurch bleibt der Schaltkolben 63 unter dem wirkenden Hydraulikdruck in seiner verstellten Lage.
Ist der Schaltkolben 63 in der beschriebenen Weise verstellt, kann das vom Nehmerzylinder 18 kommende Hydraulikmedium nicht mehr durch die Drosselquerschnitte 76 strömen, da sie infolge des verschobenen Schaltkolbens 63 geschlossen sind. Das Hydraulikmedium kann dadurch nur noch über die Querbohrung 79 bzw. die Längsbohrung 69 in die Fluidkammer 70 des Schalt­ kolbens 63 strömen. Von dort kann es über die Drosselstelle, die infolge der Vertiefungen und/oder Erhöhungen in der Rückschlagventilplatte 49a und/oder der Erhöhung 51 gebildet sind, in die Längsbohrung 71, die Querbohrung 72 und die Durchströmöffnungen 78 in den Fluidraum 67 und von dort zum Geberanschluß 56a strömen. Auf diese Weise wird zuverlässig verhindert, daß bei freigegebenem Kupplungspedal 24 die Kupplung schlagartig geschlossen wird. Auf diese Weise werden Überlastungen und Beschädigungen von Teilen des Triebstranges einwandfrei vermieden. Infolge des verringerten Durchströmquer­ schnittes merkt der Fahrer durch das fehlende Gefühl im Kupp­ lungsfuß, daß ein Bedienungsfehler beim Kuppeln erfolgt ist.
Bei dieser Ausführungsform arbeitet die Sicherheitseinrichtung 37a mit nur zwei Geschwindigkeiten. Über die Meßblende 76 (Drossel­ querschnitt) wird die erste Geschwindigkeit bei vollem Druckge­ fälle infolge voll gespannter Tellerfeder 64 bei voll geöffneter Kupplung bestimmt. Die zweite Geschwindigkeit ergibt sich da­ durch, daß der Schaltkolben 63 beim plötzlichem Freigeben des Kupplungspedals 24 aus seiner Schaltstellung verschoben wird und dadurch die Kupplungsgeschwindigkeit durch die Drossel­ stelle am Rückschlagventil 49a, 51a während des Ein­ kuppelvorganges bestimmt wird.
Fig. 7 zeigt das Druck-Zeit-Diagramm des Kupplungsvorganges. Mit der ausgezogenen Linie 82 wird der Druckverlauf ohne eingebaute Sicherheitseinrichtung 37a gekennzeichnet. Dieser Kennlinienverlauf entspricht dem Diagramm gemäß Fig. 3. Es sind wiederum die drei Bereiche 31 bis 33 erkennbar, die für das Öffnen der Kupplung (Bereich 31), für das Getrennthalten der Kupplung (Bereich 32) und für das Schließen der Kupplung (Bereich 33) maßgebend sind. In Fig. 7 ist der Fall eingezeichnet, daß das Kupplungspedal 24 schlagartig freigegeben wird. Der Druck im System nimmt dadurch mit der schnellstmöglichen Geschwindigkeit ab.
Mit der punktierten Linie 83 wird der Druck im Geberzylinder 22 bei eingebauter Sicherheitseinrichtung 37a und mit der strichpunktierten Kennlinie 84 der Druck im Nehmerzylinder 18 bei eingebauter Sicherheitseinrichtung gekennzeichnet. Die beiden Kennlinien 83 und 84 zeigen den Fall, daß das Kupplungs­ pedal 24 schlagartig freigegeben wird. Infolge der Sicher­ heitseinrichtung 37a nimmt der Druck im System nicht schlag­ artig ab, sondern fällt allmählich.
Die strichpunktierte Kennlinie 85 zeigt den Druck im Nehmer­ zylinder 18, wenn die Kupplung ordnungsgemäß betätigt wird. In diesem Fall wird die Geschwindigkeit des Kupplungs­ pedals 24 spürbar von der Drosselstelle 76 beeinflußt. Es wird nicht mehr vom Fuß bestimmt.
Das Diagramm gemäß Fig. 7 läßt erkennen, daß bei nicht ordnungsgemäßer Betätigung des Kupplungspedals 24 und ohne die Sicherheitseinrichtung 37a im Kennlinienfeld 33 lediglich der Bereich 86 zur Verfügung steht, der wesentlich kleiner ist als der Bereich 87, wenn die Sicherheitseinrichtung 37a eingebaut ist. Ein Vergleich der beiden Bereiche 86 und 87 zeigt, daß die Sicherheitseinrichtung 37a beim schlag­ artigen Loslassen den Kupplungspedals 24 dennoch die Schließge­ schwindigkeit der Kupplung ausreichend verlangsamt, so daß eine Beschädigung von Triebstrangteilen ausgeschlossen ist.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine dritte Ausführungsform einer Sicherheitseinrichtung 37b. Sie wird im Gegensatz zu den vorigen beiden Ausführungsbeispielen nicht in die Leitung 20 zwischen Geberzylinder 22 und Nehmerzylinder 18 (Fig. 1) eingebaut, sondern unmittelbar am Nehmerzylinder 18 ange­ baut. Die Sicherheitseinrichtung 37b hat ein Gehäuse 88, das einen Gewindeansatz 89 aufweist, mit dem es in eine Gewindebohrung 90 des Nehmerzylinders geschraubt wird. Das Gehäuse 88 hat eine Fluidkammer 90, die an der vom Nehmerzylinder 18 abgewandte Stirnseite des Gehäuses 88 offen ist und an die die Leitung 20 vom Geberzylinder 22 ange­ schlossen ist. In der Fluidkammer 90 ist ein Dichtteil 91, vorzugsweise ein Dichtkegel untergebracht, das mit einer Ringdichtung 92 abgedichtet in einer Durchlaßbohrung 93 des Gehäuses 88 gelagert ist. Die Durchlaßbohrung 93 hat kleineren Querschnitt als die Fluidkammer 90. Über die zentrale, axial verlaufende Durchlaßbohrung 93 ist die Fluidkammer 90 mit dem Druckraum 19 des Nehmerzylinders 18 verbunden. Das Dichtteil 91 wird von einer Bohrung 94 durchsetzt, die in die Fluidkammer 90 mündet und deren anderes Ende durch eine Rückschlagventilplatte 49b verschließbar ist. Sie wird durch eine Druckfeder 48b in ihre in Fig. 8 gezeigte Schließ­ stellung gedrückt. Die Druckfeder 48b stützt sich an einem Absatz 95 des Gehäuses 88 ab. Die Auflageseite der Rück­ schlagventilplatte 49b und/oder die Auflageseite des Dicht­ teils 91 ist mit mindestens einer Vertiefung und/oder Er­ höhung versehen, so daß ein im Querschnitt kleiner Durch­ laß für das Hydraulikmedium auch bei geschlossenem Rückschlag­ ventil 49b, 91 vorhanden ist. Dieser Durchlaß 96 bildet eine Drosselstelle.
Bei normaler Betätigung der Kupplung wird das Hydraulik­ medium vom Geberzylinder 22 über die Leitung 20 in die Sicherheitseinrichtung 37b gedrückt. Von dort strömt das Hydraulikmedium durch die Bohrung 94 des Dichtteils 91. Die Rückschlagventilplatte 49b wird unter dem Druck des Hydraulikmediums gegen die Kraft der Druckfeder 48b vom Dichtteil abgehoben, so daß das Hydraulikmedium ungehindert in den Druckraum 19 des Nehmerzylinders 18 strömen kann. Die Kolbenstange 17 wird in der beschriebenen Weise aus dem Nehmerzylinder 18 geschoben und somit die Kupplung geöffnet.
Bei normalem Schließen der Kupplung strömt das Hydraulik­ medium in umgekehrter Richtung, da zu beiden Seiten der Drosselstelle 96 annähernd gleiche Drücke herrschen und damit das Rückschlagventil 49b, 91 offen bleibt. Das Rück­ schlagventil schließt, wenn Druckgleichheit herrscht, da die Schließfederkraft in Richtung Dichtkante wirkt. Durch die geringe, aber ausreichende Drosselwirkung ist bei normalem Betätigen das Kupplungsgefühl weitgehend gleich wie ohne Drosselung.
Wird das Kupplungspedal 24 jedoch schlagartig freigegeben, entsteht auf der dem Nehmerzylinder 18 zugewandten Seite der Sicherheitseinrichtung 37b ein höherer Druck als in der Fluidkammer 90, so daß die Rückschlagventilplatte 49b, unterstützt von der Kraft der Feder 48b, in ihre Schließ­ stellung gedrückt wird. Damit steht für den Durchtritt des Hydraulikmediums nur die Drosselstelle 96 zwischen dem Dichtteil 91 und der Rückschlagventilplatte 49b zur Ver­ fügung. Dadurch ist sichergestellt, daß die Kupplung auch in diesem Falle mit einer zulässigen Geschwindigkeit ge­ schlossen wird.
Fig. 10 zeigt mit ausgezogener Linie den Druckverlauf im Nehmerzylinder 18, wenn keine Sicherheitseinrichtung 37b vorgesehen und das Kupplungspedal 24 schlagartig freigegeben wird. Es ist erkennbar, daß die Druck-Zeit-Kennlinie in diesem Fall im Bereich des Schließens der Kupplung mit einer hohen Geschwindigkeit abfällt. Ist die Sicherheits­ einrichtung 37b eingebaut (gestrichelte Linie), dann wird der Druck langsam abgebaut, so daß der Einkuppelvorgang mit einer zulässigen Geschwindigkeit erfolgt.

Claims (9)

1. Kupplungsvorrichtung von Fahrzeugen, mit einem durch ein Kupplungspedal betätigbaren Geberzylinder, der über eine Fluidleitung mit einem Nehmerzylinder ver­ bunden ist, und mit einer in der Leitungsverbindung zwischen dem Geberzylinder und dem Nehmerzylinder angeordneten Sicherheitseinrichtung, die mindestens eine den Fluidstrom vom Nehmerzylinder zum Geberzy­ linder bei Überschreiten einer vorgegebenen Kupp­ lungsgeschwindigkeit verringernde Drosselstelle aufweist, die parallel zu einer Meßblende liegt, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Differenz­ druckes, gemessen vor und hinter der Meßblende, durch Verschieben eines Verschlußkörpers die Leitungsver­ bindung vom Nehmer- zum Geberzylinder bis auf die Drosselstelle schließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßblende (44) zwei Druckschalter (55, 60) zugeordnet sind, die den Druck vor und hinter der Meßblende (44) abgreifen und bei Überschreiten des vorgegebenen Differenz­ druckes ein Magnetventil (38, 41, 43) betätigen, durch das der Verschlußkörper (41, 43) in seine Schließstellung verstellbar ist.
2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (49, 51) durch mindestens eine Erhöhung und/oder Vertie­ fung in der Auflageseite eines Ventilteiles (49) und/oder in einer Auflageseite eines Sitzes (51) für das Ventilteil oder durch mindestens eine das Ven­ tilteil (49) durchsetzende Öffnung gebildet ist.
3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßblende (44) eine verengte Durchlaßbohrung in einem Grundkörper (45) der Sicherheitseinrichtung (37) ist.
4. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Druckschalter (55) ein Niederdruckschalter, der bei normaler Betä­ tigung des Kupplungspedals (24) und damit bei ent­ sprechend hohem Druck des Fluids den Stromkreis zum Magnetventil (38, 41, 43) öffnet, und der andere Druckschalter (60) ein Hochdruckschalter ist, der bei normaler Betätigung des Kupplungspedals (24) den Stromkreis schließt.
5. Kupplungsvorrichtung von Fahrzeugen, mit einem durch ein Kupplungspedal betätigbaren Geberzylinder, der über eine Fluidleitung mit einem Nehmerzylinder ver­ bunden ist, und mit einer in der Leitungsverbindung zwischen dem Geberzylinder und dem Nehmerzylinder angeordneten Sicherheitseinrichtung, die mindestens eine den Fluidstrom vom Nehmerzylinder zum Geberzy­ linder bei Überschreiten einer vorgegebenen Kupp­ lungsgeschwindigkeit verringernde Drosselstelle aufweist, die parallel zu einer Meßblende liegt, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Differenz­ druckes, gemessen vor und hinter der Meßblende, durch Verschieben eines Verschlußkörpers gegen die Kraft wenigstens einer Feder die Leitungsverbindung vom Nehmer- zum Geberzylinder bis auf die Drosselstelle schließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (63) in seiner die Meßblende (76) offen haltenden Stel­ lung durch eine Tellerfeder (64) gehalten ist, die so eingestellt ist, daß ihr Arbeitsbereich (80) im abfallenden Teil ihrer Kraft-Weg-Kennlinie liegt.
6. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (49a, 51a) im Verschlußkörper (63) vorgesehen ist.
7. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolbenseiten des Verschlußkörpers (63) unter dem Druck des Neh­ merzylinders (18) bzw. des Geberzylinders (22) ste­ hen.
8. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (49a, 51a) in Strömungsrichtung des Fluids vom Geberzylin­ der (22) zum Nehmerzylinder (18) parallel zur Meß­ blende (76) liegt.
9. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbaulage des Ver­ schlußkörpers (63) durch Justierschrauben (65, 66) einstellbar ist.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10250729A1 (de) * 2002-10-31 2004-05-13 Daimlerchrysler Ag Betätigungseinrichtung für eine Kupplung, Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betrieb des Antriebsstrangs
DE10311481A1 (de) * 2003-03-15 2004-09-23 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Hydraulische Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug
DE10311482A1 (de) * 2003-03-15 2004-09-30 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Hydraulische Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug
DE102004057509A1 (de) * 2004-11-29 2006-06-01 Volkswagen Ag Kupplungssystem und Betriebsverfahren dafür
US7465252B2 (en) 2002-07-18 2008-12-16 Roland Welter Hydraulic actuation system
DE102006035128B4 (de) * 2005-08-05 2016-06-30 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Drucksteuerungssystem für einen Drehmomentübertragungsmechanismus

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4334551C2 (de) * 1993-10-11 2002-09-26 Luk Lamellen & Kupplungsbau Hydraulische Betätigungseinrichtung
DE9316306U1 (de) * 1993-10-27 1993-12-16 INA Wälzlager Schaeffler KG, 91074 Herzogenaurach Drosselventil
DE4338096A1 (de) * 1993-11-08 1994-11-24 Daimler Benz Ag Vorrichtung zur Vermeidung von Überbelastungen eines Antriebstranges
DE19812274B4 (de) * 1998-03-20 2013-12-12 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zur Entlüftung einer Kupplung in einem Fahrzeuggetriebe
US6116269A (en) * 1998-07-07 2000-09-12 Fasco Controls Corporation Solenoid pressure transducer
GB9824362D0 (en) * 1998-11-07 1998-12-30 Rover Group A motor vehicle and a clutch actuation system therfor
FR2812919B1 (fr) * 2000-08-11 2006-10-20 Valeo Procede de commande d'un embrayage dans un vehicule automobile
DE10138203A1 (de) * 2001-08-03 2003-04-03 Audi Ag Kupplungssteuervorrichtung
FR2862114B1 (fr) * 2003-11-12 2006-12-15 Valeo Embrayages Systeme de commande hydraulique d'un embrayage comportant des moyens d'assistance interposes entre l'emetteur et le recepteur du systeme.
DE502005002638D1 (de) * 2004-11-13 2008-03-13 Luk Lamellen & Kupplungsbau Hydraulische Strecke
JP4894640B2 (ja) * 2007-06-11 2012-03-14 トヨタ自動車株式会社 クラッチ機構の制御装置
US9296295B2 (en) * 2008-12-22 2016-03-29 Caterpillar Inc. Machine control system utilizing inertial yaw sensor
US20120186933A1 (en) * 2011-01-25 2012-07-26 Lehman Trikes U.S.A., Inc. Clutch and a method of modifying a clutch
CN112555298B (zh) * 2020-12-09 2022-05-06 江苏新能源汽车研究院有限公司 一种混合动力新能源车辆用离合器的优化型充油控制方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2723736A (en) * 1950-10-19 1955-11-15 Alexander M Alexandrescu Automatic fluid transmission with safety driving clutches
FR73048E (fr) * 1957-12-23 1960-09-22 Fichtel & Sachs Ag Dispositif de réglage pour la commande automatique d'accouplement
DE1785882U (de) * 1959-01-20 1959-03-26 Kugelfischer G Schaefer & Co Betaetigungs-vorrichtung fuer kraftfahrzeug-kupplungen.
US4133511A (en) * 1977-01-26 1979-01-09 Frieseke & Hoepfner Gmbh Electro-hydraulic regulating valve system
DE3136174A1 (de) * 1981-09-12 1983-03-31 Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr "druckregelventil"
US4478237A (en) * 1982-08-23 1984-10-23 Caterpillar Tractor Co. Pressure modulating and reducing valve
US4674613A (en) * 1985-12-16 1987-06-23 Controlled Hydraulics, Inc. Electrically controlled transmission soft shifter
JPS62265033A (ja) * 1986-05-12 1987-11-17 Mazda Motor Corp 自動車のクラツチ装置
WO1988007636A1 (en) * 1987-03-25 1988-10-06 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Hydraulic clutch pressure control apparatus
DE3736584A1 (de) * 1987-10-29 1989-05-18 Bayerische Motoren Werke Ag Hydraulische betaetigungseinrichtung
IT1233591B (it) * 1989-05-26 1992-04-06 Iveco Fiat Dispositivo attuatore in particolare per l'azionamento dell'innesto a frizione di un autoveicolo

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7465252B2 (en) 2002-07-18 2008-12-16 Roland Welter Hydraulic actuation system
DE10250729A1 (de) * 2002-10-31 2004-05-13 Daimlerchrysler Ag Betätigungseinrichtung für eine Kupplung, Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betrieb des Antriebsstrangs
DE10311481A1 (de) * 2003-03-15 2004-09-23 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Hydraulische Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug
DE10311482A1 (de) * 2003-03-15 2004-09-30 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Hydraulische Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug
DE10311481B4 (de) * 2003-03-15 2006-06-14 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Hydraulische Kupplungsbetätigung für ein Kraftfahrzeug
DE102004057509A1 (de) * 2004-11-29 2006-06-01 Volkswagen Ag Kupplungssystem und Betriebsverfahren dafür
DE102006035128B4 (de) * 2005-08-05 2016-06-30 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Drucksteuerungssystem für einen Drehmomentübertragungsmechanismus

Also Published As

Publication number Publication date
DE59204350D1 (de) 1995-12-21
EP0548718A3 (en) 1993-10-20
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EP0548718B1 (de) 1995-11-15
US5301781A (en) 1994-04-12
DE4142744A1 (de) 1993-07-01

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