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Die
vorliegende Erfindung betrifft Kupplungsbetätigungsvorrichtungen und insbesondere
Betätigungsvorrichtungen
zum Betätigen
einer Fahrzeugkupplung, die durch zwei voneinander unabhängige Kupplungsstellglieder
betätigt
werden soll, zum Beispiel in einem Fahrschulfahrzeug, in welchem
sowohl der Fahrschüler
als auch der Fahrlehrer in der Lage sein müssen, die Fahrzeugkupplung
unabhängig voneinander
zu betätigen.
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Solche
Betätigungsvorrichtungen
bedienen sich üblicherweise
relativ komplexer und aufwändiger
mechanischer Verbindungsmechanismen, welche zwei getrennte Kupplungspedale
mit einem Arbeitszylinder der Kupplung verbinden. In der Patentanmeldung
DD-A-209 150 wird eine Betätigungsvorrichtung
beschrieben, bei welcher getrennte mechanische Verbindungsmechanismen
auf den Kolben bzw. auf den Zylinder eines Steuerzylinders einwirken
können,
was eine sehr elementare Betätigungsanordnung
darstellt.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte
Betätigungsvorrichtung
bereitzustellen, welche die Verwendung der oben erwähnten aufwändigen mechanischen
Verbindungsmechanismen vermeidet.
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Somit
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Doppelbetätigungsvorrichtung
zum Betätigen
einer Kupplung mittels eines ersten und eines von diesem getrennten
zweiten Kupplungspedals bereitgestellt, wobei die Betätigungsvorrichtung
einen in einer Hauptbohrung beweglichen Hauptkolben umfasst, der
einer Kupplungsbetriebsöffnung
einen Kupplungsbetriebsdruck von einer Betätigungskammer zuführt, wobei
sich der Hauptkolben durch Einwirkung von Kräften in der Bohrung unabhängig bewegen
kann, die durch die Bewegung des ersten bzw. des zweiten Pedals
entstehen, wobei die Betätigungsvorrichtung
dadurch gekennzeichnet ist, dass sich der Hauptkolben in der Hauptbohrung
durch den Kontakt mit einem ersten und einem zweiten Kolben bewegen
kann, die sich in einer ersten bzw. zweiten Bohrung bewegen können.
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Bei
einer Anordnung kann sich der eine der beiden Kolben in seiner Bohrung
durch eine mechanische Verbindung mit einem Pedal und der andere der
beiden Kolben in seiner Bohrung durch den hydraulischen Druck bewegen,
der von einer durch das andere Pedal betriebenen Druckquelle in
seine Bohrung gelangt.
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Bei
einer alternativen Anordnung bewegen sich sowohl der erste als auch
der zweite Kolben in ihren Bohrungen durch Einwirkung des hydraulischen
Drucks, der jeweils von den durch das erste bzw. zweite Pedal betriebenen
Druckquellen in ihre jeweiligen Bohrungen gelangt.
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Bei
der oben erwähnten
vollständig
hydraulisch betätigten
Anordnung stehen der erste und der zweite Kolben im hydraulischen
Gleichgewicht, damit der Hauptkolben beim Eintreten ein und desselben Flüssigkeitsvolumens
in die erste und zweite Bohrung um denselben Betrag bewegt wird.
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Der
erste und der zweite Stellkolben sind vorzugsweise konzentrisch
ineinander angeordnet.
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Der
Hauptkolben wird vorzugsweise durch eine Feder in Richtung einer
Ruheposition der ganz zurückgesetzten
Kupplung gedrückt,
in welcher die Betätigungskammer über Flüssigkeit
in Verbindung mit einem Flüssigkeitsbehälter steht.
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Vorzugsweise
wird ein Ventilmittel bereitgestellt, welches das Eintreten von
Flüssigkeit
in die Betätigungskammer
während
des Zurücksetzens
des Hauptkolbens erlaubt, um das Entstehen von Unterdruck in der
Flüssigkeit
der Betätigungskammer
zu verhindern. Dieses Ventilmittel gestattet auch das Kupplungsbetätigungssystem
mit Flüssigkeit
aufzufüllen.
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Vorzugsweise
sind der erste und der zweite Kolben in ihrer entsprechenden Bohrung
jeweils durch eine Feder vom Hauptkolben in eine vollständig zurückgesetzte
Position gedrückt.
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung lediglich als Beispiel
unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine
Querschnittsansicht durch eine erste Form einer Doppelbetätigungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, die mechanisch und unabhängig davon hydraulisch betätigt werden kann,
und
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2 eine
Querschnittsansicht durch eine alternative Form einer Kupplungsbetätigungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, die unabhängig
voneinander durch zwei getrennte hydraulische Verbindungsmechanismen
betrieben werden kann.
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Eine
Doppelkupplungsbetätigungsvorrichtung 10 gemäß 1 umfasst
ein Gehäuse 11 mit
einer Hauptbohrung 12, in welcher sich ein Hauptkolben 13 bewegen
kann. Der Kolben 13 definiert eine Betätigungskammer 14,
aus welcher eine Flüssigkeit vom
Kolben 13 verdrängt
und unter Druck durch eine Austrittsöffnung 15 in einen
Kupplungsbetätigungs-Arbeitszylinder 16 geleitet
wird, der wiederum einen herkömmlichen
Kupplungshebel 17 betätigt, der
aus einem entsprechenden Fahrzeugkupplungsgehäuse 18 ragt. Der externe
Arbeitszylinder 16 kann durch einen herkömmlichen
konzentrischen Arbeitszylinder ersetzt werden, der innerhalb des
Gehäuses 18 um
die Antriebswelle herum angeordnet ist.
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Die
Betätigungskammer 14 ist
durch auf dem Hauptkolben 13 angebrachte Dichtungen 19 abgedichtet,
und der Kolben 13 wird durch eine Feder 20, die
an einem Ende gegen das Gehäuse 11 und
am anderen Ende gegen eine Hülse 21 drückt, welche
in einer Mittelbohrung 22 des Kolbens 13 untergebracht ist
und in ihrem Unterteil eine Öffnung 21a aufweist, in
eine in 1 gezeigte Ruheposition bei eingekuppelter Kupplung
gedrückt.
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Wenn
sich der Kolben 13 in der Position von 1 befindet,
erlauben die Dichtungen 19, dass Flüssigkeit vom Behälter 23a über die
Eintrittsöffnung 23,
die Bohrung 24 und axiale Nuten 25 in die Betätigungskammer 14 strömt, um Undichtheiten
und Verschleiß der
betreffenden Kupplung auszugleichen. Der Hauptkolben 13 weist
auch einen Kopfteil 26 auf, der in der Bohrung 24 mit
einem größeren Durchmesser
gleitet und einen ersten Kolben 27 und einen zweiten ringförmigen Außenzylinder 28 berührt.
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Der
erste Kolben 27 gleitet in einer ersten Mittelbohrung 29 in
einem ringförmigen
Block 30, der durch einen Sicherungsring 31 in
der Bohrung 24 gehalten wird. Der Kolben 27 umschließt eine
Kammer 32, in der sich eine Feder 33 befindet,
die den Kolben 27 vom Hauptkolben 13 wegdrückt. Die
Kammer 32 steht über
einen Kanal 34 im Hauptkolben 13, ein Tellerventil 35 und
eine Öffnung 21a mit
der Betätigungskammer 14 in
Verbindung.
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Der
zweite Kolben 28 gleitet in einer zweiten ringförmigen Bohrung 36 innerhalb
des ringförmigen Blocks 30 und
steht unter der Spannung einer weiteren Feder 37, die den
Kolben 28 vom Hauptkolben 13 wegdrückt. Die
Federn 33 und 37 führen auch dazu, dass die entsprechenden
Pedale 39 und 42 "leichtgängig" sind.
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Der
erste Kolben 27 wird direkt durch einen mit einem ersten
Kupplungspedal 39 verbundenen Stößel 38 betätigt, der
sich im Fahrzeug auf der Seite des Fahrzeugführers befindet.
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Der
zweite Kolben 28 wird dadurch betätigt, dass Flüssigkeit
unter Druck in die Bohrung 36 durch die Eintrittsöffnung 40 eingeleitet
wird, die mit einem Steuerzylinder 41 verbunden ist, der
durch ein zweites Kupplungspedal 42 betätigt wird, welches sich an einer
zweiten Position im Fahrzeug befindet, in der das Pedal 42 von
einem Fahrlehrer betätigt
werden kann.
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Die
Betätigungsvorrichtung
funktioniert wie folgt:
Wenn das Pedal 39 oder das
Pedal 42 entweder einzeln oder gleichzeitig betätigt werden,
werden die entsprechenden Kolben 27 und 28 entweder
einzeln oder gleichzeitig so verschoben, dass sie den Kopfteil 28 des
Hauptkolbens 13 berühren
und somit den Kolben 13 innerhalb der Bohrung 12 verschieben,
um die Flüssigkeit
aus der Betätigungskammer 14 zu verdrängen und
dadurch den entsprechenden Arbeitszylinder 16 der Kupplung
zu betätigen.
Somit kann die Kupplung durch Betätigung jedes der beiden Kupplungspedale
getrennt werden. Wenn der Bediener jedes Pedals die Kupplung wieder
kommen lässt,
bewegt sich der entsprechende Kolben 27 oder 28 vom
Kopfteil 26 des Kolbens 13 weg, sodass sich der
Kolben 13 durch die Wirkung der Feder 20 in die in 1 gezeigte
vollständig
zurückgesetzte
Position bewegen kann und die Kupplung wieder eingekuppelt ist.
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Wenn
sich die Betätigungsvorrichtung
wie oben erwähnt
in der in 1 gezeigten Position befindet,
kann die Flüssigkeit
in der Betätigungskammer 14 wieder
aus dem Behälter 23a nachgefüllt werden.
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Das
Tellerventil 35 erlaubt eine Bewegung des Kolbens 13 von
der Austrittsöffnung 15 weg, ohne
dass die Gefahr der Entstehung von Unterdruck in der Betätigungskammer 14 besteht.
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2 zeigt
eine modifizierte Form der in 1 gezeigten
Betätigungsvorrichtung,
in der gleiche Bauteile durch gleiche Bezugsnummern bezeichnet werden.
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In 2 wird
der Kolben 27 nicht mehr direkt durch das Pedal 39,
sondern durch einen Steuerzylinder 45 betätigt, der
mit einem Flüssigkeitseinlass 46 verbunden
ist, durch den Flüssigkeit
unter Druck in die Bohrung 29 im ringförmigen Block 30 eintritt, welche
nun abgeschlossen ist, damit der Kolben 27 durch die Einwirkung
des vom Steuerzylinder 45 erzeugten hydraulischen Drucks
verschoben wird.
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Im Übrigen sind
die konstruktiven Details und Funktionen der in 2 gezeigten
Betätigungsvorrichtung
den in 1 gezeigten gleich, sodass auch hier in der Kammer 14 der
Druck zum Trennen der Kupplung durch die unabhängige Betätigung der Pedale 39 und 42 erzeugt
werden kann.
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Es
ist klar, dass die Hauptkomponenten der Betätigungsvorrichtungen der 1 und 2 entweder
aus Metall oder Kunststoff hergestellt und dem Fahrzeughersteller
trocken oder mit Hydrauliköl
gefüllt
zugeliefert werden können.
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Die
am ringförmigen
Block 30 angebrachte Dichtung 47 verschiebt sich
während
der Betätigung der
Betätigungsvorrichtung
nicht, sodass die Wahrscheinlichkeit von Leckagen deutlich verringert
wird. Bei jeder Undichtheit an den Dichtungen 27a und 28a der
Kolben 27 bzw. 28 strömt die Flüssigkeit in Bereiche innerhalb
der Betätigungsvorrichtung,
die mit dem Behälter 23a in
Verbindung stehen, sodass die Wahrscheinlichkeit von Leckagen weiter
verringert wird.
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Bei
der ausschließlich
hydraulisch betätigten Konstruktion
von 2 sind die Wirkungsquerschnitte der Kolben 27 und 28 gleich
bemessen, sodass beim Eindringen gleicher Flüssigkeitsvolumina über die
entsprechenden Einlassöffnungen 46 und 40 in die
Betätigungsvorrichtung
gleiche Kräfte
auf den Hauptkolben 13 einwirken.
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Wenn
das/die Pedal/e wie oben beschrieben betätigt wird/werden, muss die
Dichtung 19 am Kolben 13 erst die Kammer 14 abschließen, bevor
die Trennung der Kupplung beginnen kann. Dadurch entsteht ein "toter Weg", wenn das/die Pedal/e
niedergedrückt
werden. Um das Ansprechverhalten der Betätigungsvorrichtung auf die
Pedale zu verbessern, kann der Durchmesser der Kammer 14 vergrößert werden,
sodass die zur Verdrängung
eines bestimmten Flüssigkeitsvolumens
aus der Kammer 14 erforderliche Bewegung des Kolbens 13 verringert
wird.