DE691761C

DE691761C - Hilfskrafteinrichtung fuer eine Kraftfahrzeugkupplung

Info

Publication number: DE691761C
Application number: DE1935M0130556
Authority: DE
Original assignee: Maybach Motorenbau GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1935-03-28
Filing date: 1935-03-28
Publication date: 1940-06-05

Description

Es sind Vorrichtungen zum Ein- und Ausrücken von Kupplungen für Kraftfahrzauge bekannt, bei welchen durch eine mittelbar wirkende Steuerung das selbsttätige Au₁S-rücken der Kupplung bei einer niedrigen Drehzahl erfolgt. Beim· Überschreiten dieser Drehzahl wird zunächst die Kupplung ohne Kraftschluß oder mit nur geringer Anpreßkraft !angelegt und dann die Kuppelkraft entsprechend der während des Einrückvorganges durch 'die Fahrwiderstända und die Matorregelunig durch den Fahrer sich einstellenden Motordrehzahl durch eine drehzahlabhängige Hilfsvorrichtung selbsttätig gesteuert. Die Bewegung des verschiebbaren Kupplungsteils paßt sich dabei in jeder Phase des Einrüekvorganges selbsttätig· den Fahrwiderständen und der Regelung durch den Fahrer an.

Bei solchen Vorrichtungen ist es auch bekannt, ' ein Steuerglied vorzusehen, dessen Wirkungsbeginn und -ende entsprechend idem Übergang zwischen Ein- und Ausrücken der Kupplung in bekannter Weise von der Drehzahl der Antriebsmaschine abhängt. Durch eine zusätzliche Hilfsvorrichtung wird die Kuppelkraft -in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebsmaschine geregelt und durch' eine ebenfalls' von der Drehzahl der Antriebsmaschine abhängige Schaltvorrichtung· der die Kupplungsglieder _bewegenden Hilfskrafteinrichtung wechselweise der zum Ausrücken verwendete oder der die drehzahlabhängige Kuppelkraft regelnde Druck des.Betriebsmittels zugeführt. ■

Bei 'einer bekannten. Einrichtung erfolgt ³^ der Übergang von dem geregelten Druck des Betriebsmittels, durch welchen das allmähliche Einrücken der Kupplung in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebsmaschine herbeigeführt wird, unter der Wirkung einer besonderen Gleichlaufemrichtung, die eine umständliche, empfindliche und teuere Bauart' benötigt. Für einen stoßfreien Einruckvorgang¹ ist nun in erster Linie die Regelung¹ der Kuppelkraft entsprechend der Motordreh- ⁴^ zahl" von Wichtigkeit. Dagegen ist für den Übergang auf das endgültige Fassen der Kupplung mit dem größten Anpreßdruck nicht unbedingt Gleichheit der Drehzahlen der beiden" zu kuppelnden Teile erforderlich, sondern es genügt eine gewisse Mindesthöhe der Drehzahl, die je nach der Motorregelung durch den Fahrer etwa gleich der Gleichlauf drehzahl, in anderen Fällen jedoch höher oder niedriger als die Gleichlauf drehzahl, ist, um beim Übergang zu dem höchsten Kupplungsdruck ein in allen praktischen Fällen stoßfreies Einrücken zu gewährleisten.

Das Umschalten von der geregelten. Kuppelkraft auf den vollen Anpreßdruck bei einer bestimmten als richtig erkannten Drehzahl läßt sich mit einer vereinfachten Steuerung

des Betriebsmittels' gemäß der Einrichtung nach der Erfindung· dadurch erzielen, daß ein Steuerglied vorgesehen ist, welches durch die von der Drehzahl der Antriebsmaschine abhängige Hilfseinrichtung nach Erreichen; einer bestimmten Drehzahl und damit einep bestimmten Druckhöhe in die SteHung "gebracht wird, in. der auf die die Kuppluingsglieder bewegende Hilfskrafteinrichtung der ίο höchste Druck des Betriebsmittels einwirken kann. Die sonst übliche verhältnismäßig teuere Gleichlaufeinrichtung kommt hierbei in Fortfall. Zweckmäßig¹ wird dabei ein besonderes Steuerglied während des Einrück-Vorganges durch den geregelten Druck des Betriebsmittels bewegt.

Durch die Einrichtung nach der Erfindung ergeben sich gegenüber den bekannten Einrichtungen wesentliche Vereinfachungen in so der Anordnung und in der Verbindung der einzelnen Teile untereinander.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung nach der Erfindung schematisch in einem Ausführungsbeispiel im Schnitt gezeigt. Als Betriebsmittel ist Druckluft vorgesehen.

Es bedeuten: ι einen Druckluftbehälter, 2 eine Druckluftfeituing, 3 und 4 Verbindungsleitungen, 5 das Gehäuse eines Fliehkraftpendeis 7, welches durch die Welle 8 vom Fahrzeugrnotor aus angetrieben wird. 10 ist die Kurbelwelle des Antriebsmotors, 14 die angetriebene Welle, 16 das Schwungrad, 15 der verschiebbare Teil der Kupplung, 17 die Einrückfeder der- Kupplung. 2I^ ist ein Steuerglied, welches" unter der Einwirkung der Feder 22 steht, 2i^ö ein Absperrventil, 27^a ist ein durch das Fliehkraftpendel 7 .bewegtes Steuerglied, auf welches auch 'die Feder 28 einwirkt. 27^s ist ein weiteres Steuerglied. 40 ist ein Umschaltglied, 46 eine Ver-• bindungsleitung. 52 ist der Zylinder der Bedienungsvorrichtung der Kupplung, in welchem der Kolben 5.3. verschiebbar ist, auf den die Feder 54 einwirkt und der über seine Kolbenstange 5 5 mit dem Hebel 57 in Verbindung steht.

71 bedeutet den Gasfußhebel, der in seiner Ruhestellung durch die Feder 72 gegen den Anschlag 73 gedrückt wird und an seinem Ende einen Hebelansatz 74 trägt, gegen welchen sich der Stift 75 des in dem Gehäuse. 76 verschiebbaren Schiebers 21° unter dem Druck der Feder 22 legt. Der Schieber 21° besitzt eine Eindrehung 77.
78 ist eine Biegehaut, welche mit dem Steuerglied 27° verbunden und zwischen dem Deckel 79 und dem' Gehäuse 5 eingespannt ist. Der Schieber 27" besitzt eine Eindrehung 80 und ist in dem Gehäuse 81 verschiebbar, welches die beiden Öffnungen 82 und 83 zur Verbindung mit der Außenluft aufweist und an das außerdem die Leitungen 3 und 46 anschließen. 84 ist eine in dem Gehäuse 81 vorgesehene Verbindungsleitung zwischen dem Anschluß der Leitung 46 und dem Raum 85 ⁶S ■^oberhalb der Biegehaut 78. 86 ist eine von der Leitung 3 abzweigende Leitung.

91 ist ein an den Kupplungszylinder 52 anschließendes Gehäuse, in dessen oberem Teil der Kolben 92 verschiebbar ist. Oberhalb dieses Kolbens 92 ist die Leitung 46 angeschlossen. Zwischen dem Kolben 92 und dem Steuerglied 40 ist ein Stift 93 angeordnet, der im Gehäuse geführt ist. Das Steuerglied 40 ist in seinem oberen Teil mit etwas größerem Durchmesser ausgeführt und besitzt eine Längsbohrung 94, an welche sich eine Querbohrung 95 anschließt. Da der untere Teil des Schaltgliedes 40 geringeren Durchmesser besitzt, entsteht an dem Übergang' zwischen dem oberen und unteren Teil eine Ringfläche 96. An dem unteren Teil des Schaltgliedes 40 ist ein Ansatz 97 angebracht, gegen welchen sich eine Feder 98 legt. Gegen das Steuerglied 27* drückt von oben die Feder 98, von unten die Feder 99. Das Steuerglied 27^s besitzt eine Eindrehung 100 sowie eine Längsnut roi. 102 ist eine Verbindungsöffnung zwischen dem Innenraum des Kupplungszylinders und dem Raum unterhalb¹ des Steuergliedes 27*.

Das Absperrglied 2i* ist seitlich neben dem Steuerglied 27* angeordnet. Es besitzt eine obere und eine untere Ventilscheibe 103 und 104, gegen welche die Federn 105 und 106 drücken. An den Raum unterhalb der Ventilfläche 104 schließt die Druckluftzuleitung 2 an. Der Raum über der VentilfLäche 103 steht durch die Öffnung 107 mit der Außenluft in Verbindung. Die Feder 105 legt sich in ihrem oberen Teil gegen einen kleinen Kolben 108, über dem a>n dem Gehäuse 91 die Leitung 86 angeschlossen ist. 109 und 110 sind die Verbindungskanäle zwischen dem Steuerglied 27^s'und den Sitzflächen der Ventilscheiben 103 und 104. in ist ein von dem ^vKanal 109 abzweigender Winkelkanal, welcher zu dem¹ Raum 112 führt, der zwischen dem Schaltglied 40 und dem Steuerglied 27*" liegt. Der unter dem Steuerglied 27⁰ vorgesehene Raum ist mit 113 bezeichnet. 114 und 115 sind Bohrungen, durch welche däie Verbindung mit der Außenluft hergestellt wird.

Die Wirkungsweise der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung ist folgende:

Es sei zunächst angenommen, daß der Wagen stillsteht. Die untere Scheibe 104 des Ab sperrventil s 2i^b wird durch die Feder 106 und etwa unterhalb von 104 vorhandene Druckluft gegen seinen Sitz gedrückt. Zu dem¹ Raum rechts von dem Kolben 53 kann

dung des Kanals no freigibt, so daß Druckluft aus dem Kanal 11 ο durch die Eindrehung ιoo und idem. Längskanal ιοί zu dem Raum

113 gelangt. Dadurch, daß der Druck der Luft in dem¹ Raum 113 gegen die untere Stirnfläche des Schiebers 27*' zurückwirkt, wiarkt das Steuerglied 27* in gleicher Weise als den von ihm gesteuerten Druck selbsttätig regelndes Glied, wie dies auch bei dem Steuer glied 27« in Verbinidung mit der Biegehaut 78 der EaU ist. Es stellt sich also in, dem Raum 113 und damit durch die Öffnung 102 auch in dem¹ Raum des Zylinders 52 rechts von dem Kolben 53 selbsttätig¹ ein veränderli'cher, in seiner Stärke von der Motordreh; zahl abhängiger Druck ein, der bei jeder Änderung der Motordrehzahl nach oben oder unten sich sofort selbsttätig entsprechend ändert. Die Kupplung wird während des Einrückvorganges entsprechend der gerade vorhandenen Motordrehzahl mit durch die erwähnte Regelung des Betriebsmitteldruckes sich selbsttätig in Abhängigkeit von der Motordrehzahl ändernder Kuppelkraft angedrückt.

Der Raum· 112 oberhalb des Steuergliedes 27⁶ steht einerseits durch den Winkelkanal in mit dem Kanal 109, andererseits durch den Längskanal 94 des Schaltgliedes 40 und den daran sich anschließenden kurzen Querkanal 95 sowie weiter hin über die Öffnung

114 mit der Außenluft in Verbindung", so daß in dem¹ Kanal 109 und dem Raum 112 der Druck der Außenluft herrscht. Auch

■ 35 durch Undichthieit ,an der oberen 'Steuerkante der Eindrehung 100 des Steuergliedes 27* austretendes Druckmittel kann keine Druckerhöhung herbeiführen, solange das Schaltglied 40 sich in ''einer Stellung zwischen der in der Abbildung gezeigten oberen sowie seiner unteren Endstellung, in welcher die RingfLäche 96 an der unteren Endfläche der FührUUg¹Sbohrung anliegt, befindet.

Sobald jedoch die RingfLäche 96 des Schaltgliedes 40 an der unteren Endfläche der Führungsbohrung anliegt, wird die bis dahin 'die Verbindung mit der Außenluft herstellende Bohrung 114 durch den oberen Teil des Schaltgliedes 40 abgeschlossen. Der Raum· 112 und 'die Kanäle 109 und in haben nun keine Verbindung¹ mit der Außenluft mehr. Das an der oberen Steüerkante der Eindrehung 100 des Steuergliedes 27* infolge Undichtheit oder 'entsprechender Ausführung der Steuerkanten austretende Druckmittel gelangt durch den Kanal¹ in in den Raum· 112. ■ Während gegen die obere Stirnfläche des Steuergliedes¹27* vorher der Druck der Außenluft wirkte, kommt jetzt der infolge des Abschlusses der Öffnung 114 durch das diese steuernde Schaltglied 40 dem Raum 112 zugeführte gieregelte Druck gegen diese Fläche zur Wirkung. Dadurch wird das Steuerglied 27* weiter nach unten gedrückt, ' so· daß aus dem Kanal 11 ο der volle Luftdruck durch die Eindrehung 100 und den Längskanal 101 zu dem· Raum 113 und durch die Bohrung 102 zu dem '-Raum rechts von dem Kolben 53 zugeführt wird. Dieser Druck' gelangt . wiederum durch Undichtheit des Schiebers 27* auch in den Kanal 109, den Winkelkanal 111 und den Raum 112 oberhalb des Schiebers 27*, so daß letzterer durch diesen Druck dauernd in seiner unteren Stellung gehalten wird. -

Bis zu der Drehzahl, bei welcher der erwähnte Vorgang sich einstellt, wurde durch den geregelten Druck der Kolben 92 und das Schaltglied 40 stetig nach' unten bewegt und unter Zusammendrückung der Feder 98 .ein geregelter Druck und "damit 'eine entsprechend der Drehzahl des Antriebsimotors geregelte Kuppelkraft erzeugt. Bei derjenigen Drehzahl des- Antriebsmotors, bei weldher der' durch die Leitung 46 zugeführte gegen den Kolben 92 wirksame Druck so groß ist, daß das Schaltglied 40 in seine untere Endstellung gelangt, tritt jedoch die erwähnte Umschaltung von . dem geregelten auf den höchsten Druck des Betriebsmittels und damit von der geregelten Kuppelkraft auf die höchste Anpreßkraft der Kupplung ein.

Das Einrücken der Kupplung erfolgt also in der Weise, daß nach Überschreiten der Leerlauf drehzahl zunächst der Luft weg der' Kupplung plötzlich .zurückgelegt wird, also die Kupplungsglieder ohne Kraftschluß oder nur mit ganz geringer Anpreßkraft aneinander angelegt werden. Die Kuppelkraft wird dann entsprechend der Drehzahl des Antriebsmotors und damit entsprechend den während des EinrückvO'rganges vorhandenen ■ Fahrwidersitänden sowie entsprechend der Beschleunigung, die auf Grund der Moitorregelung durch den Fahrer eingestellt wird¹, selbsttätig erhöht. Bei einer bestimmten Drehzahl, die sich als praktischer Mittelwert erwiesen hat, wird schließlich der volle Druck des Betriebsmittels für das Einrücken der Kupplung freigegeben, die dann sofort mit no dem höchsten Anpreßdruck angelegt wird.

Die Anordnung wird zweckmäßig so getroffen, daß der höchste Anpreßdruck der Kupplungsglieder durch die Feder 17 bestimmt wird. ' "

Claims

Patentansprüche:

i.-Hilfskrafteinrichtung für eine Kraftfahrzeugkupplung, bei welcher das Ausrücken der Kupplung bei einer niedrigen Drehzahl erfolgt und nach Überschreiten derselben auf eine von der Drehzahl

daher nur der Druck der Außenluft gelangen, welcher durch die Öffnung 107 und das offen stehende obere Scheibenventil 103 und den Kanal 109 zu dem Steuerglied 27* und durch dessen Steuerkanäle 100 und 101 sowie die Öffnung 102 zu dem Kolben 53 gelangt. Der Schieber i"j^b steht unter der Einwirkung der Federn 98 und 99 in dem erwähnten Betriebszustand in einer oberen Stellung, in welcher er die Verbindung zu dem Kanal 110 abschließt, dagegen diejenige zu dem Kanal 109 ganz oder teilweise freigibt. Der Kolben 53 steht unter der Einwirkung der Feder 54, welche der Einrückfeder 17 entgegenwirkt, in seiner rechtem Endstellung; die Kupplung ist ausgerückt.

Wenn nun der Fahrer den Motor anläßt, läuft dieser zunächst mit der niedrigsten Leerlauf drehzahl, wobei die Kupplung nach wie vor ausgerückt bleibt, da der Gasfußhebel 71 sich noch in der in der Abbildung gezeigten Ruhestellung befindet. In dieser Stellung hält der mit dem Gasfußhebel verbundene Hebelansatz 74 durch den Stift 75 das Steuerglied 21" entgegen dem Druck der Feder 22 in der in der Abbildung gezeigten unteren Stellung, in welcher die Mündung der Leitung 4 durch den oberen Teil des Schiebers 2i« verschlossen-ist, dadurch kann auch in die Leitung 3 und 86 noch keine Druckluft gelangen.

Sobald der Fahrer den Gasfußhebel aus der Ruhestellung auslegt, geht der Schieber 2i^a unter der Einwirkung· der Feder 22 in seine obere Endstellung und gibt die Verbindung zwischen der Leitung 4 und der Leitung 3 und damit auch der Leitung 86 frei. Dadurch gelangt Druckluft zu der Eindrehung 80 des Steuergliedes 27". Dieses Steuerglied steht bei fehlendem Luftdruck auch bei niedriger Motordrehzahl in einer etwas höheren Stellung als in der Abbildung gezeigt, in welcher seine Eindrehung 80 die Mündungen der Leitungen 3 sowie 46 je zum Teil, z. B. etwa zur Hälfte, freigibt. Der zugeführte Luftdruck ,gelangt an der Eindrehung 80 - vorbei zu der Leitung 46 und durch den Zweigkanal 84 in den Raum 85 oberhalb der Biegehaut 78. Durch den auf diese wirkenden Luftdruck wird auf den Schieber 27° und gleichzeitig auch auf das Fliehkraftpendel 7 eine nach unten wirkende Gegenkraft ausgeübt, durch welche der Schieber 2i^ß verschlossen ist; dadurch kann auch in die Mittelstellung zurückgeführt wird. In dieser Mittelstellung befindet sich die ganze Hilfskrafteinrichtung im Gleichgewicht,, da bei jeder Drehzahländerung nach oben oder unten der Steuerschieber 27« um einen geringen Betrag aus seiner Mittellage verschoben wird, ^g" (J¹^Ii if^r bei einer Erhöhung der Drehzahl

die Mündung der Leitung 3, bei einer Verringerung der Drehzahl die Mündung der Öffnung 83 um ein geringes Maß freigibt und dadurch eine entsprechende Druckerhöhung· oder -erniedrigung in dem Raum 85 herbeiführt, durch welche sofort wieder eine entsprechende Gegenkraft auf den Steuerschieber 27^a ausgeübt und dieser wieder in seine Mittelstellung zurückgeführt wird. 7<>

Auf diese Weise wird ein von der Drehzahl des Antriebsmotors abhängiger Druck des Betriiebsmittels erzeugt, der durch die Leitung 46 weitergeleitet und zur Regelung der Kuppelkraft vierwendet wird.

^c Durch die Leitung 46 gelangt dieser geregelte Druck nach dem Gehäuse 91 oberhalb des Kolbens 92. Sobald also der Fahrer den Gashebel aus der Ruheläge auslegt, wird auf den Kolben 92 ein der gerade vorhandenen Motordrehzahl entsprechender Druck nach unten ausgeübt, der durch den Stift 93 auf das Schaltglied 40 und von diesem durch die Feder 98 auf das Steuerglied 27^b übertragen wird.

Mit dem Auslegen des Gasfußhebels 71 und der Freigabe der Druckluftzufuhr aus der Leitung 4 gelangt auch Druckluft, und zwar mit dem vollen Druck, durch die Leitung 86 über den Kolben 108. Dieser drückt die Feder 105 zusammen, wodurch die obere Scheibe 103 des Steuergliedes 2i^b auf ihren Sitz; gedrückt und statt dessen die untere Scheibe 104 entgegen dem Druck der Feder 106 von. ihrem· Sitz abgehoben wird. Die ^fl5 Verbindung des Kanals 109 mit der Außenluft ist "dadurch abgeschlossen, während gleichzeitig der Kanal no mit der Druckluftzuleitung verbunden wird.

Bei der unmittelbar nach dem Umschalten ^l°° des Steuergliedes 27° sich einstellenden Drehzahl hat die von dem Fliehkraftpendel auf das Steuerglied 27« nach oben ausgeübte Kraft 'eine bestimmte Größe, wodurch sich bei Mittelstellung des Steuergliedes 27"* über der Biegehaut 7 8 in der beschriebenen Weise eine entsprechende Höhe des Luftdruckes einstellt, welcher zusammen mit der Kraft der Feder 28 der Pendelkraft das Gleichgewicht hält. Die Höhe dieses Luft- »>■< > druckes entspricht der Kuppelkraft, welche notwendig ist, um die Kupplungsglieder eben ■ohne Kraftschluß oder mit nur ganz geringer Anpreßkraft aneinander anzulegen.

Der von dem Steuerglied 2j^a schon bei der geringsten Steigerung der Motordrehzahl aus der Leerlaufdrehzahl heraus gelieferte Druck des Betriebsmittels ist andererseits so groß, daß durch den Druck auf den Kolben 92 die Feder 98 um so viel gespannt wird, daß die untere Steuerkante der Eindrehung 100 des Steuergliedes 27* die Mün-

der Antriebsmaschine abhängige Hilfseinrichtung· umgeschaltet wird, durch! welche das Einrücken mit entsprechend der Ktotordrehzahl zunehmender Anpreßkraft selbsttätig bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerglied (27*) vorgesehen ist, welches durch die von der Drehzahl der Antriebsmaschine abhängige Hilfseinrichtung (7) nach Erreichen einer bestimmten Drehzahl und damit einer bestimmten Druckhöhe in die Stellung gebracht wird, in welcher auf die die Kupplungsglieder bewegende Hilfskrafteinrichtung '(53) der höchste Druck des Betriebsmittels einwirken kann.
2. Hilfskrafteinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (27^) während des Einrückvorganges durch den geregelten Druck des Betriebsmittels bewegt wird.
' 3. Hilfskrafteinrichtung nach Anspruch ι und 2j dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Steuerglied (40) vorgesehen ist, durch welches in seiner einen Endstellung und in Zwischenstellungen der bei.·-ausgerückter Kupplung vorhandene Diftiek* des Betriebsmittels auf das -erste Steuerglied (27*) zur Einwirkung gebracht wird.
4. Hilfskrafteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch das weitere Steuerglied (40) durch den geregelten Druck des Betriebsmittels bewegt wird.
5. Hilfskrafteinrichtung nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch das weitere Steuerglied (40) das durch Undichtheiten des . ersten Steuergliedes (27*) austretende Druckmittel gesteuert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen