DE4405914A1 - Pneumatischer Arbeitszylinder zum Betätigen einer Kupplung - Google Patents
Pneumatischer Arbeitszylinder zum Betätigen einer KupplungInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem pneumatischen Arbeitszylinder nach
der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon ein solcher, zum Betätigen einer Kupplung zwischen Motor
und Getriebe in Kraftfahrzeugen vorgesehener Arbeitszylinder bekannt
(EP 0 463 349 B1). Bei diesem wird während eines Arbeitshubes seines
Kolbens aus der Atmungskammer verdrängte Luft auf der Seite des die
Ventile enthaltenden Gehäuseteils durch eine Entlüftungsbohrung an die
Außenluft abgegeben. Beim Rückhub des Kolbens aus der Arbeitskammer
abgesteuerte Druckluft tritt ebenfalls an der gleichen Stelle in die
Außenluft über. Dies ist mit unerwünschter Geräuschentwicklung
verbunden. Nachteilig ist ferner, daß die Entlüftungsbohrung nicht
gegen das Eindringen von Spritzwasser und Schmutz geschützt ist.
Der erfindungsgemäße pneumatische Arbeitszylinder mit dem
kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber den
Vorteil, daß durch die Abgabe abgesteuerter Druckluft durch die
Durchgangsbohrung in die Kupplungsglocke die Geräuschausbreitung
erheblich verringert und darüber hinaus das Eindringen von
Spritzwasser verhindert wird, weil das Innere der Kupplungsglocke
gegen die Umgebung weitgehend abgeschlossen ist. Außerdem wird das
Eindringen von Schmutz in die Atmungskammer dadurch vermieden, daß
diese sowohl beim Arbeits- als auch beim Rückhub der beweglichen Wand
stets in Richtung auf die Kupplungsglocke von Luft durchspült ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Arbeitszylinders möglich.
Die im Anspruch 2 gekennzeichnete Ausgestaltung der Erfindung hat den
Vorteil, daß dem Eindringen von Schmutz in den Arbeitszylinder noch
besser entgegengewirkt ist.
Durch die im Anspruch 3 angegebene Weiterbildung der Erfindung ist in
vorteilhafter Weise sichergestellt, daß die Filtermatte ihre Lage beim
stoßartigen Durchströmen der Druckluft beibehält.
Mit der im Anspruch 4 gekennzeichneten Ausgestaltung der Erfindung
wird der Strömungswiderstand, dem die Luft beim Durchdringen der
Durchgangsbohrungen und der Filtermatte unterliegt, auf einfache Weise
gemindert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Ansicht einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs mit einem an der
Kupplungsglocke angeordneten pneumatischen Zylinder und Fig. 2 einen
Längsschnitt des Zylinders mit gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab.
Eine in Fig. 1 der Zeichnung wiedergegebene Anfahr- und
Schaltkupplung 10 ist zwischen einem Motor
(Verbrennungskraftmaschine) 11 und einem Getriebe 12 angeordnet. Zum
Betätigen der Kupplung 10 ist ein an eine Druckluftzufuhr 13
angeschlossener Arbeitszylinder 14 vorgesehen. Der pneumatische
Arbeitszylinder 14 ist außen an einer Kupplungsglocke 15 angeflanscht
und mit Schrauben 16 befestigt. Eine von einem Faltenbalg 17 umhüllte
Kolbenstange 18 durchgreift eine Öffnung 19 der Kupplungsglocke 15. An
der Kolbenstange 18 ist eine Druckstange 20 abgestützt, welche an
einem Kupplungsausrückhebel 21 angreift. Durch Schwenken des
Ausrückhebels 21 im Uhrzeigersinn ist die Kupplung 10 entgegen der
Kraft einer Membranfeder 22 trennbar. Fig. 1 gibt den pneumatischen
Arbeitszylinder 14 in der Trennstellung der Kupplung 10 wieder.
Der in Fig. 2 der Zeichnung geschnitten dargestellte pneumatische
Arbeitszylinder 14 hat ein Gehäuse 25 mit einem Zylinder 26, einem
Deckel 27 zum kupplungsseitigen Verschließen des Zylinders sowie mit
einem vom kupplungsseitigen Deckel 27 abgewandten, an den Zylinder 26
angesetzten Gehäuseteil 28, der wiederum durch einen Deckel 29
abgeschlossen ist.
Der Zylinder 26 ist zum Ansetzen an die Kupplungsglocke 15 bestimmt.
In ihm ist als eine bewegliche Wand ein Kolben 32 aufgenommen, welcher
im Zylinder 26 eine gegen den Gehäuseteil 28 gelegene Arbeitskammer 33
von einer Atmungskammer 34 trennt. Der Kolben 32 ist mit der
erwähnten, den Deckel 27 durchdringenden Kolbenstange 18 versehen. Der
ebenfalls schon genannte Faltenbalg 17 ist einerseits am freien Ende
der Kolbenstange 18 und andererseits am Deckel 27 befestigt.
Gleichachsig zum Kolben 32 ist im Gehäuse 25 ein Wegsensor 37
angeordnet. Dieser besteht aus einem hohlzylindrischen Meßwertgeber 38
und einem in den Meßwertgeber eingreifenden, rohrförmigen Tauchkörper
39. Der Meßwertgeber 38 ist am Gehäuseteil 28 befestigt; der
Tauchkörper 39 ist dagegen mit der Kolbenstange 18 verbunden.
Im Gehäuseteil 28 sind Magnetventile 42 und 43 für die Einsteuerung
von Druckluft in die Arbeitskammer 33 sowie zur Absteuerung von
Druckluft aus der Arbeitskammer aufgenommen. Das Ventil 42 überwacht
den Durchgang zwischen einem Druckluftanschluß 44 des Gehäuseteils 28
und der Arbeitskammer 33 des Arbeitszylinders 14. Das Ventil 43 ist
zum Überwachen der Verbindung zwischen der Arbeitskammer 33 und einem
gestrichelt in Fig. 2 angedeuteten Kanal 45 bestimmt, der mit dem
Hohlraum des Meßwertgebers 38 kommuniziert.
Der dem kupplungsseitigen Verschließen des Zylinders 26 dienende
Deckel 27 besteht aus zwei scheibenförmigen, miteinander verrasteten
Teilen 48 und 49. Zwischen den beiden Deckelteilen 48 und 49 ist eine
konzentrisch zur Kolbenstange 18 verlaufende Kammer 50 mit
Kreisringform gebildet. In dieser Kammer 50 ist eine kreisringförmige
Filtermatte 51 aufgenommen. Beide Deckelteile 48 und 49 sind mit
versetzt angeordneten Durchgangsbohrungen 52 versehen, welche auf
einem konzentrisch zur Kolbenstange verlaufenden Teilkreis liegen, und
zwar derart, daß die Filtermatte 51 im Querschnitt der
Durchgangsbohrungen 52 liegt. Die Durchgangsbohrungen 52, die auch
deckungsgleich angeordnet sein können, verbinden die Atmungskammer 34
des pneumatischen Arbeitszylinders 14 mit der Öffnung 19 der
Kupplungsglocke 15. Außerdem ist der Deckel 27 mit einer Vielzahl von
Längsbohrungen 53 ausgebildet, welche innerhalb des Querschnittes des
Faltenbalges 17 liegen und dessen Innenraum mit der Arbeitskammer 34
verbinden. Schließlich ist noch eine Querverbindung 54 in der
Kolbenstange 18 zu erwähnen, die durch eine konzentrisch in dieser
verlaufende Sacklochbohrung 55 mit dem Inneren des Tauchkörpers 39
kommuniziert. Bei von der Kupplungsglocke 15 gelöstem Arbeitszylinder
14 nimmt der Kolben 32 unter der Wirkung einer vorgespannten
Kolbenfeder 56 in der Arbeitskammer 33 seine in Fig. 2 wiedergegebene
Stellung ein. Bei geschlossener Kupplung 10 ist dagegen der Kolben 32
aufgrund der Wirkung der Membranfeder 22 in Richtung auf den
Gehäuseteil 28 längsverschoben. Während in der erstgenannten Stellung
die Querverbindung 54 über das Innere des Faltenbalges 17 und die
Längsbohrungen 53 mit der Atmungskammer 34 in Verbindung steht, mündet
in der letztgenannten Stellung die Querverbindung 54 unmittelbar in
die Atmungskammer.
Der pneumatische Arbeitszylinder 14 hat folgende Wirkungsweise:
Zum Trennen der Kupplung 10 wird mittels des Ventiles 42 Druckluft in die Arbeitskammer 33 des Zylinders 26 eingesteuert. Das Magnetventil 43 nimmt dabei seine Schließstellung ein. Der Kolben 32 wird in der Zeichnung nach links verschoben, so daß die Atmungskammer 34 eine Verkleinerung ihres Volumens erfährt. Die Verbindung der Atmungskammer 34 durch die Querverbindung 54, die Sacklochbohrung 55, den Tauchkörper 39 und den Meßwertgeber 38 zum Verbindungskanal 45, bildet einen Luftführungsweg, der am Ventil 43 abgesperrt ist. Die unter Umgebungsdruck stehende Luft in der Atmungskammer 34 wird daher durch die Durchgangsbohrungen 52 im Deckel 27 in die Kupplungsglocke 15 ausgestoßen und gelangt aus dieser an die Außenluft. Zum Schließen der Kupplung 10 wird der Kolben 32 umgesteuert, d. h. bei geschlossenem Ventil 42 wird mittels des Ventils 43 Druckluft aus der Arbeitskammer 33 abgegeben. Die Druckluft strömt durch den Verbindungskanal 45, den hohlen Wegsensor 37, die Sacklochbohrung 55 und die Querverbindung 54 sowie kolbenstellungsabhängig durch die Längsbohrungen 53 in die Atmungskammer 34. Aus dieser strömt die Druckluft durch die Durchgangsbohrungen 52 in die Kupplungsglocke 15, wo sich die Druckluft entspannt. Es fließt also sowohl beim Trennen als auch beim Schließen der Kupplung 10 Luft nur von der Atmungskammer 34 in die Kupplungsglocke 15. Eine Luftströmung in der anderen Richtung findet nicht statt. Dessenungeachtet schützt die Filtermatte 51 vor dem Eindringen vor Verunreinigungen in die Atmungskammer 34.
Zum Trennen der Kupplung 10 wird mittels des Ventiles 42 Druckluft in die Arbeitskammer 33 des Zylinders 26 eingesteuert. Das Magnetventil 43 nimmt dabei seine Schließstellung ein. Der Kolben 32 wird in der Zeichnung nach links verschoben, so daß die Atmungskammer 34 eine Verkleinerung ihres Volumens erfährt. Die Verbindung der Atmungskammer 34 durch die Querverbindung 54, die Sacklochbohrung 55, den Tauchkörper 39 und den Meßwertgeber 38 zum Verbindungskanal 45, bildet einen Luftführungsweg, der am Ventil 43 abgesperrt ist. Die unter Umgebungsdruck stehende Luft in der Atmungskammer 34 wird daher durch die Durchgangsbohrungen 52 im Deckel 27 in die Kupplungsglocke 15 ausgestoßen und gelangt aus dieser an die Außenluft. Zum Schließen der Kupplung 10 wird der Kolben 32 umgesteuert, d. h. bei geschlossenem Ventil 42 wird mittels des Ventils 43 Druckluft aus der Arbeitskammer 33 abgegeben. Die Druckluft strömt durch den Verbindungskanal 45, den hohlen Wegsensor 37, die Sacklochbohrung 55 und die Querverbindung 54 sowie kolbenstellungsabhängig durch die Längsbohrungen 53 in die Atmungskammer 34. Aus dieser strömt die Druckluft durch die Durchgangsbohrungen 52 in die Kupplungsglocke 15, wo sich die Druckluft entspannt. Es fließt also sowohl beim Trennen als auch beim Schließen der Kupplung 10 Luft nur von der Atmungskammer 34 in die Kupplungsglocke 15. Eine Luftströmung in der anderen Richtung findet nicht statt. Dessenungeachtet schützt die Filtermatte 51 vor dem Eindringen vor Verunreinigungen in die Atmungskammer 34.
Claims (4)
1. Pneumatischer Arbeitszylinder (14) zum Betätigen einer Kupplung
(10) zwischen Motor (11) und Getriebe (12) in Kraftfahrzeugen,
mit einem Gehäuse (25), bestehend aus
einem Zylinder (26) zum Ansetzen an eine Kupplungsglocke (15)
einem Deckel (27) zum kupplungsseitigen Verschließen des Zylinders (26),
und einem vom Deckel (27) abgewandten Gehäuseteil (28), in dem wenigstens ein Ventil (42) für die Einsteuerung von Druckluft in den Zylinder (26) und wenigstens ein Ventil (43) für die Absteuerung von Druckluft aus dem Zylinder (26) angeordnet sind,
mit einer im Zylinder (26) eine druckluftbeaufschlagbare Arbeitskammer (33) von einer Atmungskammer (34) trennenden beweglichen Wand (32) und
mit einem Luftführungsweg (45, 37), durch den abgesteuerte Druckluft in die Atmungskammer (34) sowie von dieser an die Außenluft abgebbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel (27) wenigstens eine die Atmungskammer (34) mit der Öffnung (19) der Kupplungsglocke (15) zu verbindende Durchgangsbohrung (52) hat.
einem Zylinder (26) zum Ansetzen an eine Kupplungsglocke (15)
einem Deckel (27) zum kupplungsseitigen Verschließen des Zylinders (26),
und einem vom Deckel (27) abgewandten Gehäuseteil (28), in dem wenigstens ein Ventil (42) für die Einsteuerung von Druckluft in den Zylinder (26) und wenigstens ein Ventil (43) für die Absteuerung von Druckluft aus dem Zylinder (26) angeordnet sind,
mit einer im Zylinder (26) eine druckluftbeaufschlagbare Arbeitskammer (33) von einer Atmungskammer (34) trennenden beweglichen Wand (32) und
mit einem Luftführungsweg (45, 37), durch den abgesteuerte Druckluft in die Atmungskammer (34) sowie von dieser an die Außenluft abgebbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel (27) wenigstens eine die Atmungskammer (34) mit der Öffnung (19) der Kupplungsglocke (15) zu verbindende Durchgangsbohrung (52) hat.
2. Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im
Querschnitt der Durchgangsbohrung (52) eine Filtermatte (51)
angeordnet ist.
3. Arbeitszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Deckel (27) aus zwei scheibenförmigen Teilen (48, 49) mit einer
zwischen beiden Teilen liegenden Kammer (50) besteht, in der die
Filtermatte (51) aufgenommen ist.
4. Arbeitszylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Vielzahl von in beiden Teilen (48, 49) des Deckels (27) deckungsgleich
oder nicht deckungsgleich angeordneten Durchgangsbohrungen (52)
vorgesehen sind und daß die Kammer (50) sowie die Filtermatte (51) in
der Kammer Kreisringform aufweisen.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KNORR-BREMSE SYSTEME FUER NUTZFAHRZEUGE GMBH, 8080 |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120623 |
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R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |