DE543315C - Durch Druckmittel wirkende Einstellvorrichtung fuer Kupplungen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine durch Druckmittel wirkende Einstellvorrichtung für Kupplungen von Kraftfahrzeugen, die durch Ventile (Überdruck- und Unterdruckventil) gesteuert wird. Die Ventile sind unter Federwirkung auf einer Steuerstange verschiebbar angeordnet. Das Überdruckventil wird durch eine auf die Steuerstange wirkende Rückstellfeder auf seinen Sitz gepreßt. Gemäß Erfindung ist bei einer derartigen Einstellvorrichtung zwischen dem Überdruckventil und der Feder des Unterdruckventils mit der Steuerstange eine Scheibe fest verbunden. Ferner sind zwischen der Scheibe und dem Überdruckventil eine oder mehrere Federn angeordnet, derart, daß über diese Federn die auf die Steuerstange wirkende Kraft der Rückführfedem auf das Überdruckventil übertragen wird. Man erreicht hierdurch,

ao daß die zwischengeschalteten Federn die Rückführfeder der Steuerstange beeinflussen und beim Anziehen der Bremsen eine stufenweise und innerhalb der einzelnen Stufen ständig wachsende Kraft auf den vom Führer bewegten Bedienungshebel (Fuß- oder Handhebel) ausüben. Der Wechsel dieser Kraft gibt dem Führer die Möglichkeit, deutlich die Größe der Kraft zu fühlen, welche der Kolben auf die Kupplung ausübt, d. h. der Führer kann an Hand der Veränderung der Kraft sehr genau den Vorgang des Einkuppeins und Auskuppeins verfolgen und damit natürlich auch genau die Kräfteverhältnisse an den einzelnen Zwischenstellungen beim Ein- und Auskuppeln.

Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Abb. ι zeigt schematisch die Anordnung der Einstellvorrichtung an einem Kraftfahrzeug.

Abb. 2 und 3 zeigen in vergrößertem Maßstabe einen Längsschnitt durch die Vorrichtung.

Abb. 4 bis 8 veranschaulichen die verschiedenen Stellungen der Vorrichtung und die bei diesen auf den Bedienungshebel des Führers ausgeübten Kräfte.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Ventile in den Kolben der Einstell-Vorrichtung eingebaut, und zwar so, daß zu beiden Seiten des Kolbens in seiner Ruhestellung, d. h. in seiner zurückgezogenen Stellung bei gelösten Bremsen Unterdruck herrscht. An das äußere Ende der hohlen Kolbenstange 5 ist eine Kappe 9 aufge-

schraubt, an die das zur Kupplung führende Gestänge angeschlossen und die mit einem Einlaßstutzen ii für die Außenluft versehen ist. Auf den Einlaßstutzen 11 ist eine den Staub und die Verunreinigungen der Luft zurückhaltende Reinigungsvorrichtung 12 aufgesetzt.

Von dem Zylinder 1 führt eine Leitung 32 zu dem Saugrohr 61 des Fahrzeugmotors 60 (Abb. 1). In diese Leitung 32 kann ein Absperrventil 64 eingeschaltet werden. An die Kappe 9 ist das eine Ende eines in der Mitte schwenkbar gelagerten Hebels 79 angelenkt, dessen anderes Ende über eine Stange 78 an einen Arm J¹J des um eine Welle 76 schwenkbaren Fußhebels 88 angeschlossen ist. Die von der Kupplung zur Hinterachse führende Antriebswelle 73 trägt eine Muffe 74, in die ein an die Welle 76 angelenkter Bügel 75 eingreift. An dem Fußhebel 88 ist ein Anschlag 81 vorgesehen, der nach Zurücklegung eines Teiles des Fußhebelabwärtsschwenkweges gegen einen am Bügel 75 befestigten Anschlag 82 stößt, so daß bei Weiterbewegung der Bügel 75 mit dem Hebel 88 bewegt wird. Der Hebel 88 ist mittels einer Stange 87 mit der hohlen Steuerstange 20 verbunden. Der Ventilraum 13 in der Nabe des Kolbens 3 hat einen verhältnismäßig großen Durchmesser, entsprechend dem Durchmesser des Überdruckventils 14. Zwischen der dem Überdruck zugekehrten Seite 14« des Ventiltellers und der dieser Seite des Ventils zugekehrten Fläche 13^s des Ventilraumes 13 ist ein Zwischenraum, der mit der Einlaßöffnung 11 für die Luft verbunden ist, so daß auf die äußere Ventilseite 14" der Druck der Außenluft (als Überdruck) wirkt, während in dem Ventilraum 13, d. h. auf der \^rentilseite 14*, der gleiche Druck herrscht wie auf der rechten Kalbenseite (Abb. 2), da das rechte Ende des Zylinders 1 durch eine oder mehrere Öffnungen 13* mit dem Ventilraum 13 verbunden ist. Der Ventilteller 14 ist auf eine durch die hohle Kolbenstange 5 (Abb. 2) hindurchgeführte hohle Steuerstange 20 aufgeschoben, so daß diese gegenüber dem Ventilteller in beiden Richtungen bewegt werden kann. Diese Bewegung ist durch einen Ring 20^a (Abb. 3) begrenzt, der in einem solchen Abstande von dem Ventilteller auf der dem äußeren Luftdruck zugekehrten Seite des Ventiltellers 14 angeordnet ist, daß die hohle Steuerstange ein Stück nach links (Abb. 2) bewegt werden kann, ohne den Ventilteller 14 von seinem Sitz 15 abzuheben.

Der Ventilteller 14 wird auf seinen Sitz

von mehreren Federn 25 gedrückt, die sich an einer starr mit der hohlen Steuerstange 20 verbundenen Scheibe 26 abstützen. Diese Federn sind so bemessen, daß der von ihnen ausgeübte Druck, sobald der Ring 2o^a den Ventilteller abzuheben beginnt, dem auf die andere Seite des Ventiltellers wirkenden Luftdruck ungefähr das" Gleichgewicht hält, vorausgesetzt, daß in dem Ventilraum 13 derselbe Unterdruck wie in dem Ansaugrohr 61 des Fahrzeugmotors 60 herrscht. Wenn das Ventil 14 geöffnet ist, wirkt die Kraft der Federn 25 in der einen Richtung auf die Scheibe 26 und in der anderen Richtung durch den Ventilteller 14 auf den Ring 2O^a. Da sowohl die Scheibe 26 als auch der Ring 2O^a an der hohlen Ventilsteuerstange befestigt sind, so heben sich die beiden in entgegengesetzter Richtung wirkenden Federkräfte gegeneinander auf. Wenn dagegen das Ventil 14 geschlossen ist, verursacht eine nach rechts (Abb. 3) gerichtete Bewegung der Ventilsteuerstange 20 ein Anwachsen des durch die Federn 25 ausgeübten Druckes auf den Ventilteller 14, so daß der Ventilteller von diesem stärker auf seinen Sitz gepreßt wird, da bei einer derartigen (rechtsgerichteten) Bewegung der Ventilsteuerstange 20 die Federn 25 durch die mit der Steuerstange 20 starr verbundene Scheibe 26 zusammengedrückt werden. Selbstverständlich üben die Federn eine Rückwirkung auf die Scheibe 26 und somit auch auf die Steuerstange 20 und den daran angreifenden Fußhebel 80 aus. Wenn die Drucke zu beiden Seiten des Ventiltellers 14 verschieden groß sind, wird die durch den Unterschied der Drucke bedingte Kraft ständig durch die Federn 25 auf die Scheibe 26 und somit auf die Ventilsteuerstange 20 übertragen.

In dem Ventilraum 13 ist ferner ein Unterdruckventil 16 angeordnet. Der Unterdruckventilteller 16 ist auf der Ventilsteuerstange 20 verschiebbar und wird in Ruhe- oder Bremslösestellung von einer Feder 19 gegen einen an der Steuerstange 20 befestigten Anschlagring 20* gedruckt. Der Ring hält das Unterdruckventil 16 in Ruhestellung offen. Die Feder 19 stützt sich an der Scheibe 26 ab und wirkt über eine Scheibe i6^a auf den Ventilteller 16.

Die Ventilsteuerstange 20 ist mit einer Rückführfeder 21 versehen, welche das Unter druckventil 16 öffnet und die Federn 25 unter größerer Spannung sowie den Ring 20^a in einem gewissen Abstand von der dein äußeren Luftdruck zugekehrten Seite des ng Überdruckventils 14 hält. Der Abstand des Ringes 2o^a von dem Ventilteller 14 in Bremslösestellung der Ventilsteuerstange ist so bemessen, daß das Unterdruckventil 16 durch Verschieben der Steuerstange 20 in Richtung des Pfeiles (Abb. 2, 3) geschlossen werden kann, ohne das Überdruckventil 14 zu öffnen.

543

Die Rückführfeder 21 ist am rechten Ende der Ventilsteuerstange 20 vorgesehen und übt auf die Steuerstange eine nach rechts gerichtete Kraft aus (Abb. 2, 3). Diese Rückführfeder, die auf einen auf das rechte Steuerstangenende aufgeschraubten Ring 22 drückt und sich an einem im Innern der hohlen Kolbenstange 5 befestigten Ring 23 abstützt, ist wesentlich stärker als die Federn 25 und hält die ganze Ventilvorrichtung in der in den Abb. 2 und 3 gezeigten Ruhestellung. In dieser Stellung wird die nach rechts gerichtete Überschußkraft der Rückführfeder 21 durch die Kappe 9 aufgenommen. In dieser Endlage werden die Federn 25 am stärksten zusammengedrückt. Der Ring 22 wird in seiner Stellung mittels eines Stiftes 22^a gehalten, an den sich ein in das Innere der Steuerstange 20 erstreckender Federteil 22^b anschließt, der eine zufällige Verdrehung des Ringes 22 verhindert.

Die durch den Stutzen 11 eintretende Außenluft kann durch Löcher 28 der Steuerstange 20 in den schmalen Zwischenraum 13" gelangen, so daß in diesem ständig der äußere Luftdruck herrscht.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende (s. Abb. 4 bis 8).

Es sei beispielsweise angenommen, daß die auf die Steuerstange 20 durch die Rückführfeder 21 nach rechts ausgeübte Kraft 69 kg und die von dem Luftdruck auf den Ventilteller 14 ausgeübte Kraft 23 kg betrage, vrenn auf der Innenseite des Ventiltellers 14 der kleinste Druck,, d. h. der Druck im Motorsaugrohr 61 herrscht. In der Stellung nach Abb. 4 beträgt der Widerstand der Federn 25 etwa 34,5 kg und nach Schließen des Unterdruckventils 16 (Abb. 5) 23 kg. In dieser Stellung wird also der Kraft der Federn 25 vom Druck der Außenluft ungefähr das Gleichgewicht gehalten, wenn der Druckunterschied auf beiden Seiten des Ventiltellers 14 am größten ist. Die Widerstandskraft der Federn 25 von 34,5 kg bei der Stellung nach Abb. 4 ergibt sich dadurch, daß sie von der Rückführfeder 21, die 69 kg ausübt, um das entsprechende Stück zusammengedrückt werden, während die restlichen 34,5 kg der Feder 21 von der Kappe 9 aufgenommen werden, an der sich die Ventilsteuerstange 20 abstützt.

Wird der Fußhebel 88 unter Überwindung der nach rechts gerichteten Überschußkraft der Rückführfeder 21 (von 34,5 kg) heruntergedrückt, dann hebt sich die Steuerstange 20 von der Kappe 9 ab und bewegt sich in die Stellung nach Abb. 5. Dabei können sich die Federn 25 allmählich ausdehnen, so daß ihre Kraft von 34,5 kg auf 23 kg sinkt.' Infolgedessen wächst die vom Fußhebel aufzunehmende Kraft allmählich von den anfänglichen 34,5 kg auf etwa 46 kg. Bei dieser Bewegung wird das Unterdruckventil geschlossen und der Ring 20^a an den Ventilteller 14 gebracht. Wenn der Ring 20" sich gegen den Ventilteller 14 abstützt, werden, wie vorstehend beschrieben, die Federn 2$ z\vischen der Scheibe 26 und Ring 20^a gehalten und üben deshalb keine Kraft auf die Steuerstange 20 und die Rückführfeder 21 aus. In dieser Stellung wird der auf dem Ventilteller lastende Druckunterschied durch die Federn 25 auf die Steuerstange 20 übertragen.

Bei Weiterbewegen des Fußhebels (der Steuerstange 20) wird das Einlaßventil 14 geöffnet (Abb. 6), so daß die Außenluft in den Ventilraum 13 und durch den Kanal 13* in den Zylinder hinter den Kolben strömt. 81» Hierdurch werden die Drucke zu beiden Seiten des Einlaßventils 14 schnell ausgeglichen, d. h. der Druck auf der rechten Seite des Zylinders und im Ventilraum 13 wächst, so daß die vorher vom Druckunterschied ausgeübte Kraft von etwa 23 kg, die in Öffnungsrichtung des Ventils wirkt, also den Führer beim Herunterdrücken des Hebels 88 unterstützt, allmählich unter Zunahme der Wirkung der Kraft der Rückführfeder 2i verschwindet. Die Kraft, welche der Führer überwinden muß, wächst also langsam an, so lange, bis die Drucke zu beiden Seiten des Ventiltellers 14 ausgeglichen sind, d. h. wenn der Kolben 3 die größte Kraft ausübt. Gegen den Fuß des Führers wirkt dann eine Kraft von etwa 69 kg, d. h. die Gesamtkraft der Rückführ feder 21. Dieses stufenweise und innerhalb der einzelnen Stufen allmähliche Anwachsen der Kraft zeigt dem Führer an, welche Kraft der Kolben 3 ausübt.

Sobald der Druck in dem Zylinder wächst, bewegt sich der Kolben vorwärts und mit dem Kolben der Fußhebel und die Ventil-Steuerstange 20. Die Kolbenkraft bewirkt über das Gestänge 79 und 78, J'j und 75 ein Entkuppeln unter Überwindung der Kupplungsfeder 80.

Zum Einkuppeln läßt der Führer den Druck auf den Fußhebel abnehmen, so daß das Überdruckventil sich schließen kann. Hierbei ist zunächst noch die ganze Kraft der Rückführfeder 21 zu überwinden. Sobald das Ventil 14 sich schließt und der Ring 2o^a sich von der äußeren Fläche des Ventils entfernt, wird die Kraft der Federn 25 von 23 kg auf die Ventilsteuerstange 20 nach links übertragen und nimmt einen Teil der Rückführfederkraft 21 auf. Der vom Führer zu überwindende Widerstand wird also etwa auf 46 kg (Abb. 7) vermindert.

Zu dieser Zeit sind beide Ventile 14 und 16 geschlossen. Beim weiteren Nachlassen des Fußhebels wird nach Öffnung des Ventils 16 die Luft aus dem Zylinder abgesaugt, und die Federn 25 werden weiter auf etwa 34,5 kg zusammengedrückt (Abb. 8). Ihre Kraft wirkt auf die Scheibe 26 und auf die Steuerstange 20 nach links, so daß der Fußhebelwiderstand noch weiter allmählich auf etwa 34,5 kg vermindert wird; hieran fühlt der Führer, wie die Kupplung allmählich eingelassen wird. Danach legt sich das rechte Ende der Ventilsteuerstange 20 gegen die Kappe 9, die dann die überschüssigen 34,5 kg der Feder 21 aufnimmt. Durch das Absaugen der Luft aus dem Zylinder erreicht der auf dem Ventilteller 14 lastende Druckunterschied wieder seinen Höchstwert von 23 kg.

Die Ventile sind gegenüber dem Kolben beweglich, so daß der Kolben seine Bewegung noch etwas fortsetzt, wenn die Steuerstange 20 und der Hebel 88 in irgendeiner Stellung angehalten wird. Die Zunahme und Abnahme der Federkraft kann sowohl bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens (beim Lösen der Kupplung) als auch bei der Rückbewegung des Kolbens (beim Einkuppeln) allmählich erfolgen, um die vom Kolben ausgeübten Kräfte deutlich fühlbar zu machen. Das Spiel zwischen dem Fußhebel 88 und dem Bügel 75, d. i. zwischen den Anschlägen 81 und 82, ermöglicht die Bewegung des Kolbens ohne Beeinflussung des Bügels 75. Wird dagegen das Spiel zwischen den Anschlagen aufgehoben, so wird die vom Führer auf den Hebel ausgeübte Kraft zusätzlich zu der von dem Kolben ausgeübten Kraft unmittelbar auf die Kupplung übertragen. Andererseits ist hierdurch dem Führer z. B. beim Versagen des Kolbens die Möglichkeit gegeben, die Kupplung unmittelbar zu steuern. In diesem Falle stellt der Hebel 88 bei seiner Bewegung bis an den Anschlag 82 die Ventilvorrichtung so ein, daß der Zylinder an die Außenluft angeschlossen und deshalb nur die geringe Reibung des Kolbens im Zylinder (aber kein Kompressionswiderstand) zu überwinden ist.

Die Größe der Fläche des Überdruckventils 14, welche dem Überdruck zügekehrt ist, hängt von dem Widerstand ab, der auf den Fußhebel ausgeübt werden soll, und von dem größten Druckunterschied. Da das Unterdruckventil auch in Schließstellung dem größten Druckunterschied ausgesetzt ist, wird es nicht größer bemessen, als es für die Größe der von ihm gesteuerten öffnung unbedingt notwendig ist, damit der durch den Druckunterschied erzeugte Widerstand klein ist und nur eine geringe unbedeutende Kraftwirkung ausübt, die bei Bewegung des Fußhebels 88 zu überwinden ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Durch Druckmittel wirkende Einstellvorrichtung für Kupplungen von Kraftfahrzeugen, die durch Ventile (Überdruck- und Unterdruckventil) gesteuert wird, welche unter Federvvirkung auf einer Steuerstange verschiebbar angeordnet sind und von denen das Überdruckventil durch eine auf die Steuerstange wirkende Rückstellfeder auf seinen Sitz gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mit großem Durchmesser ausgeführten Überdruckventilteller (14) und der Feder (19) des Unterdruckventils (16) mit der Steuerstange (20) eine Scheibe (26) fest verbunden ist und daß zwischen der Scheibe (26) und dem Überdruckventilteller (14) eine oder mehrere Federn (25) angeordnet sind, derart, daß die auf die Steuerstange (20) wirkende Kraft der Rückführfeder (21) über die Federn (25) auf das Überdruckventil (14) übertragen wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen