-
Ausrückvorrichtung, insbesondere für Kupplungen von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur automatischen Betätigung einer mechanischen
Kupplung. Derartige Geräte sind bereits in verschiedenen Ausführungen bekannt.
-
Bei einer bekannten automatischen Betätigungsvorrichtung für die Kupplung
eines Kraftfahrzeugs ist ein Servomotor zur Betätigung der eigentlichen Trennkupplung
vorgesehen, der mit Unterdruck arbeitet. Diesem Servomotor ist eine Steuervorrichtung
zugeordnet, welche aus dem eigentlichen Steuerglied sowie einem elektrischen Kontakt
und einem Schubschalter an der Hinterachse des Fahrzeugs besteht. Bei den automatischen
Kupplungen wird die Trennkupplung statt durch einen Fußhebel durch eine selbsttätige
Ausrückvorrichtung betätigt. Ein solches Ausrückgerät weist eine Gummimembran oder
einen Arbeitszylinder und einen in diesem verschiebbaren Kolben auf, der über eine
Stange mit dem Ausrückhebel der Kupplung verbunden ist. Durch Betätigung des Getriebeschalthebels
wird vorzugsweise auf elektromagnetischem Wege ein Ventil ,gesteuert, welches die
Ansaugleitung des Motors mit einer Kammer des Arbeitszylinders verbindet und den
Arbeitskolben betätigt, so daß die Kupplung ausgerückt wird.
-
Bei den bekannten Einrichtungen hat man bereits zur Sicherstellung
weicher Schaltübergänge vorgeschlagen, den Abbau des die mechanische Kupplung betätigenden
Unterdruckes beim Einkuppeln aUmählich oder in Abhängigkeit vom Motordrehmoment
vorzunehmen. Bei bekannten Ausrückvorrichtungen für Kraftfahrzeuge ist bereits ein
Arbeitszylinder und ein in diesem verschiebbarer Kolben vorgesehen, der über eine
Stange mit dem Ausrückhebel der Kupplung verbunden ist. Der Arbeitszylinder ist
dabei unter Zwischenschaltung eines vom Getriebeschalthebel ausgelösten impulsgesteuerten
Ventils an die Ansaugleitung des Motors angeschlossen, wobei der Arbeitszylinder
eine von der Saugleitung getrennte Einlaßleitung für die atmosphärische Luft hat.
Ferner ist bei einer bekannten Ausführung ein vom Arbeitskolben des Arbeitszylinders
betätigtes Grobsteuerventil vorgesehen und ein dieses Grobsteuerventil umgehendes
trägheitsabhängiges Feinsteuerventil. Eine derartige Ausrückvorrichtung ist Aus-01
gangsprikt für die Erfindung.
-
Weiterhin ist ein Pendelventil zum Ausrücken von Kraftfahrzeug .,kupplungen
bekannt, wobei das Ventil je, nach Stellung seiner Trägheitsmasse entweder
ein linkes oder ein rechtes Lüftungsorgan betätigt. Bei einer anderen selbsttätigen
Kupplungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge wird das Ausrücken der Kupplung durch einen
mit dem Kupplungsgestänge verbundenen und in einem Zylinder geführten Kolben vorgenommen,
auf den der Unterdruck des Motors einwirkt. Die der Unterdruckseite, also der Arbeitsseite
des Kolbens gegenüberliegende Seite des Zylinders ist bei dieser bekannten Einrichtung
als Dämpfungsvorrichtung für die Einrückbewegung der Kupplung ausgebildet, indem
die Dämpfun,(,Ysseite des Zylinders eine einstellbare Öffnung aufweist. Weiterhin
ist auf der Dämpfungsseite des Zylinders ein gesteuertes Entlüftungsventil vorgesehen,
derart, daß die Dämpfungswirkung hauptsächlich erst dann eintritt, wenn die beiden
zu kuppelnden Teile miteinander in Berührung kommen. Bei dieser bekannten Ausführung
sind zwar ein Schaltventil und ein Grobsteuerventil unmittelbar an einem Arbeitszylinder
angeordnet, jedoch weist diese Vorrichtung kein Feinsteuerventil auf, wobei ferner
das vorgesehene Schalt- und das Grobsteuerventil getrennt voneinander am Arbeitszylinder
angeordnet sind.
-
Durch die Erfindung soll ein Ausrückgerät für Kupplungen von Kraftfahrzeugen
geschaffen werden, bei dem die Vorrichtung zur Erzielung eines weichen und sanften
Einrückens der Kupplung fertigungstechnisch einfach ausgebildet ist. Insbesondere
sollen die bei den bekannten Geräten vielfach getrennt angeordneten einzelnen Teile
zu einem in sich geschlossenen Bauteil vereinigt werden.
-
Demgemäß kennzeichnet sich die Ausrückvorrichtung nach der Erfindung
darin, daß das Grobsteuerventil und das Feinsteuerventil als eine bauliche Einheit
in
bekannter Weise unmittelbar auf dem Arbeitszylinder aufsitzen und der das Grobsteuerventil
betätigende Druckstift bei geschlossenem Ventil in den Arbeitsweg des Kolbens derart
hineinragt, daß beim Ausrücken der Kupplung der Druckstift entgegen der Kraft einer
Feder derart verschoben wird, daß sich der Ventilteller abhebt, und das Feinsteuerventil,
das mittels einer trägheitsgesteuerten Düsennadel arbeitet, dem Grobsteuerventil
in Richtung der über den Kanal in den Arbeitszylinder einströmenden Luft vorgeschaltet
ist. Es ist auch denkbar, daß außer dem Grobsteuerventil und dem Feinsteuerventil
zusätzlich noch ein an sich bekanntes Schaltventil zu einer baulichen Einheit zusammengebaut
werden.
-
Durch die Erfindung wird ein in seinem Aufbau einfaches Gerät geschaffen,
das sich besonders durch seinen gedrängten und übersichtlichen Aufbau auszeichnet.
Das Gerät weist darüber hinaus infolge des funktionellen Zusammenbaus der einzelnen
Teile eine hohe Funktionssicherung und geringe Störanfälligkeit auf.
-
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
dargestellt: Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch das Ausrückgerät;
Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
-
Die Stange 1 des Ausrückgerätes ist mit dem Ausrückhebel der
Kupplung in bekannter Weise verbunden, derart, daß sie bei Druck und Zug mitgenommen
wird. An die Stange 1 angeschlossen ist der Arbeitskolben 2-, der in an sich
bekannter Weise eine Dichtmanschette 3 od. dgl. trägt, welche sich dichtend
gegen die innere Wand des Arbeitszylinders 4 legt. Der Arbeitszylinder 4 wird von
einem Deckel 7
abgeschlossen. Der Kolben 2 teilt den Arbeitszylinder 4 in
die Kammem 5 und 6. Mit der Kammer 5
über einen Kanal
8 ist das eigentliche Steuergerät verbunden, welches an der Gehäusewandung
des Arbeitszylinders 4 befestigt ist. Dieses Steuergerät besteht aus einem elektrisch
betätigten Magneten 9,
der als Druckmagnet ausgebildet ist. An dem freien
Ankerende des Magneten 9 befindet sich der Kolben 10 mit dem Schaltventil
11. Die Betätigung des Schaltventils 11 erfolgt über das Getriebeschaltgestänge
durch einen elektrischen Kontakt.
-
In der gezeichneten Stellung ist die Kupplung eingerückt. Beim Anfassen
des Gangschalthebels wird zunächst der Elektromagnet 9 durch den elektrischen
Kontakt des Schaltgestänges betätigt und drückt den Kolben 10 mit dem Ventilteller
des Schaltventils 11
auf den Ventilsitz 12 entgegen der Kraft der Druckfeder
13. Dadurch wird die Arbeitskammer 5 mit der Saugleitung
28 über den Kanal 8 verbunden. Die Saugleitung 28 führt zu
dem Ansaugrohr des Motors oder zu einem besonderen in der Zeichnung nicht dargestellten
Unterdruckbehälter, der mit dem Vergaser-Ansaugstutzen in Verbindung steht. Die
Luft wird nun aus der Arbeitskammer 5 über die Kanäle S und 28 abgesaugt;
dadurch bewegt sich der Kolben 2 nach rechts. Da, wie bereits dargelegt, mit der
Stange 1 des Kolbens 2 der Ausrückhebel der Kupplung verbunden ist, wird
diese bei dieser Bewegung des Kolbens 2 ausgerückt, und die Gangschaltung kann betätigt
werden, Beim Ausrückvorgang der Kupplung legt sich der Kolben 2 bei seiner Bewegung
nach rechts an den Druckstift 14 eines Grobsteuerventils 16 an und schiebt
diesen entgegen der Kraft der Feder 15 zusammen mit dem Ventilteller des
Ventils 16 nach rechts. Der Ventilteller des Grobsteuerventils
16
hebt sich von seinem Sitz ab und gibt den Kanal 17,
17', der
mit der Atmosphäre in Verbindung steht, frei. Wenn der Schaltvorgang beendet ist,
d. h. der Gangschalthebel freigegeben ist, wird der Stromkreis im Magnet
9 sofort unterbrochen. Die Feder 13 im Schaltventil 11 drückt
den Ventilkolben 10 mit dem Ventilteller in seine Ausgangslage zurück. Damit
werden der Kanal 8 und die Arbeitskammer 5 von der Saugleitung 28
abgeschlossen, jedoch gleichzeitig mit der Belüftungsleitung 17, 17' verbunden.
Die atmosphärische Luft strömt zunächst über diesen Kanal in den Raum
5 des Arbeitszylinders und bewegt den Kolben 2 sehr rasch in entgegengesetzter
Richtung. Bei dem Rückgang des Kolbens 2 geht der Druckstift 14 unter der Kraft
der Feder 15 in seine Ausgangslage zurück, wobei das Grobsteuerventil
16 die Verbindung des Kanals 17 mit dem Kanal 17' unterbricht.
Hierdurch wird der Zustrom der atmosphärischen Luft zu der Kammer 5 des Arbeitszylinders
unterbrochen, und die anfänglich rasch eingeleitete Bewegung des Kolbens 2 mit der
Stange 1 wird nun in demselben Maße verzögert. Hierdurch soll erreicht werden,
daß der eigentliche Einrückvorgang der Kupplung langsam, also weich und sanft vor
sich geht. Die Hülse 23, die den Druckstift 14 umgibt, trägt vom eine kegelige
Spitze, die sich beim Kupplungseinrückvorgang in den Ventilsitz des Grobsteuerventils
16 hineinschiebt. Dadurch erfolgt eine stetige Verzögerung oder Abdrosselung
des Hauptluftstromes, um einen allmählichen übergang vom Kolbenschnellweg zum Kolbenlangsamweg
zu erhalten. Die weitere Belüftung der Kammer5 und damit die weitere Bewegung des
Kolbens 2 (Langsainweg) bis zum vollständigen Einrücken der Kupplung erfolgt nun
über den Kanal 18 durch eine Feinregulierdüse 19 mit trägheitsgesteuerter
Düsennadel 20. Diese wird je nach dem Fahrzustand mehr oder weniger weit
in dem Kanal 21 verschoben.
-
Beim Schalten während der Beschleunigung des Fahrzeuges bzw. während
dessen Verzögerung sind beim Wiedereinrücken der Kupplung verschiedene Bedingungen
zu erfüllen, wie z. B. ein mehr oder weniger langsames, weiches und sanftes Einrücken.
Dies wird durch die Düsennadel 20 in Verbindung mit der Trägheitsmasse 22 erreicht
(Fig. 2). Diese Masse 22 ist am Steuerblock über eine Blattfeder 27
befestigt.
Die Düsennadel 20 ihrerseits ist an einem an der Trägheitsmasse 22 befestigten gabelförnügen
Winkel 24 aufgehängt. Die Luft für die Wiederbelüftung wird über ein Luftfilter
25 aus der Arbeitszylinderkammer 6 über die Belüftungsleitung
26 entnominen. Dieses Luftfilter 25 ist auf dem Zylinderdeckel
7
befestigt, auf dem gleichzeitig ein Schraubstutzen für die Belüftungsleitung
26 angebracht ist.
-
Wird das Fahrzeug verzögert, so erhält die Trägheitsmasse 22 eine
Beschleunigung in Fahrtrichtung. Da die Masse 22 an der Blattfeder 27 federnd
aufgehängt ist, wird die Düsennadel 20 bei diesem Vorgang in entgegengesetzter Richtung
verschoben, d. h., die Düsennadel 20 wird in, die Bohrung 21 weiter hineingeschoben
und dadurch der Durchtrittsquerschnitt verengt. Dadurch wird der Luftstrom gedrosselt
und die Kolbenbewegung verlangsamt oder kurzfristig zum Stillstand gebracht. Wird
umgekehrt nach dem Schalten des Ganges das Fahrzeug sofort beschleunigt,
so
erhält die Trägheitsmasse 22 eine Beschleunigung in der entgegengesetzten Richtung.
Die Düsennadel 20 wird in diesem Falle mittels des gabelförmigen Winkels 24 weiter
aus der Bohrung 21 herausgezogen; dadurch wird der Düsenquerschnitt vergrößert und
die Drosselung der Luftdurchströmung vermindert.
-
Eine weitere Regulierung bei Bergauffahrt erfolgt derart, daß durch
die Schwerpunktsverlagerung allein schon eine Schrägstellung des Gewichtes 22 erfolgt.
Die Düsennadel 20 wird also je nach Stellung bergab oder bergauf weiter in
die Bohrung 21 hineingeschoben bzw. weiter nach außen gezogen. Bei Bergauffahrt
ist die Gewichtsverlagerung derart, daß die Düsennadel 20 in Ruhestellung etwas
weiter aus der Bohruna, 21 herausgezogen ist. Beim Schalten des CI im
Ganges
mit anschließender Verzögerung wird die Düsennadel 20, wie bei der Fahrt in der
Ebene, weiter nach innen verschoben. Im ganzen wird sie jedoch etwas weiter außen
bleiben als bei der Fahrt in der Ebene. Der Luftdurchgang wird daher etwas größer,
und der Kupplungseingriff erfolgt somit etwas rascher.
-
Bei Bergabfahrt sind die Verhältnisse umgekehrt. Durch die Trägheitsmassenverlagerung
ist die Düsennadel 20 in Ruhestellung weiter in die Bohrung 21 hineingeschoben.
Beim Schaltvorgang mit Verzögerung wird die Düsennadel 20 noch weiter in die Bohrung
21 hineinverschoben. Die Luftdrosselung wird in diesem Falle noch größer sein als
beim Schaltvorgang in der Ebene. Es wird daher beim Schalten eines Ganges im Gefälle
mit gleichzeitiger Ver7öcrerung ein weicherer, d. h. sich über eine längere
Zeitspanne erstreckender Kupplungseingriff erfolgen.