DE2006019A1

DE2006019A1 - Einrichtung zur Betätigung einer Rei bungskupplung oder einer Reibungsbremse

Info

Publication number: DE2006019A1
Application number: DE19702006019
Authority: DE
Inventors: Willi Beck Heinz Jürgen 7990 Friedrichshafen Schacher
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1970-02-11
Filing date: 1970-02-11
Publication date: 1971-10-07
Also published as: GB1332864A; US3683618A; FR2078351A5

Description

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN· Aktiengesellschaft Friedrichshafen

Einrichtung zur Betätigung einer Reibungskupplung oder einer Reibungsbremse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Betätigung einer Reibungskupplung oder einer Reibungsbremse, deren Reibscheiben durch Axialverschiebung^ eines von Druckmittel beaufschlagbaren Betätigungskolbens zusammenpreßbar sind, und betrifft Maßnahmen zur Verbesserung der Funktion, Insbesondere in bezug auf die Schaltgeschwindigkeit derartiger Aggregate. >

Durch Druckmittel betätigbaren Kupplungen oder Bremsen haftet der Nachteil an, daß vor allem bei größeren Dimensioneneinerhebliches Fördervolumen zur Verfügung stehen muß, um den Druckraum rasch füllen und entleeren zu können. Die Schaltzeiten dieser Kupplungen sind daher, da ein entsprechender Aufwand an Pumpen, Steuereinrichtungen, Druckleitungen und dgl. vielfach nicht vertretbar ist, relativ lang, so daß oftmals deren Ein-

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satz nicht möglich ist und somit die" insbesondere durch die Verwendu:;£ von by iraulisch oetatigbaren, naßlaufenden Kupplungen gegebeinen Vorteile nicht nutzbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zur Betätigung einer Reibungskupplung oder einer ; Reibungsbremse zu schaffen, durch die es ermöglicht wird, ^ die Schaltzeit dieser Aggregate erheblich zu verkürzen, ohne daß dazu ein großer Bauaufwand erforderlich ist. Außerdem soll das Betriebsverhalten verbessert werden, indem einfache Steuerelemente verwendet und Leckverluste gut ausgeglichen werden.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß dem Betätigungskolben der Kupplung oder der Bremse ein oder mehrere, in dessen Druckmittelkreislauf oder einen gesonderten Druckmittelkreislauf eingesetzte Hilfskolben ™ zugeordnet sind, die auf das in dem Druckraum des Betätigungskolbens befindliche Druckmittel einwirken.

Zur Steuerung der Druckmittelzufuhr zu den Druckräumen des Betätigungskolbens und der Hilfskolben können in vorteilhafter Weise in der Druckmittelzuführungsleitung des Betätigungskolbens ein Steuerschieber und in der Druckmittelzuführungsleitung der Hilfskolben

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ein. Steuerventil eingesetzt werden, das selbsttätig. in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerschiebers, durch das Druckmittel verstellbar ist. ·'.-.'■:

. .' ' Außerdem ist es angebracht, die Hilfskolben als Differentialkolben auszubilden, wobei die größere Kolbenfläche auf-das in dem Druckraum des'Betätigungskolbens befindliche Druckmittel einwirkt. Auf diese V/eise · λ können die Schaltzeiten verkürzt werden., da bei einer Axialverschiebung der Hilfskolben durch deren größeren Teil, ein großes Volumen-des Druckraumes des Betätigungskolbens ausgeglichen und dieser somit rasch zum Anliegen an die Reibscheiben gebracht wird.

Dem Druckmittelkreislauf des Betätigungskolbens kann ferner zweckmäßigerweise zum Ausgleich von Leckverlusten ein Druckspeicher' zugeordnet und in den Druckmittelkreislauf 'des Betätigungskolbens und/oder der Hilfs- ™ kolben können ein oder'mehrere gemeinsam oder getrennt . voneinander wirkende Überdruckventile eingesetzt werden.

Eine gemäß d;"r Erfindung ausgebildete Einrichtung zur Betätigung einer -Reibungskupplung' oder einer ■ Reibungsbremse zeichnet sich nicht nur durch einen einfachen Aufbau, sondern vor-allem durch hohe-Wirksamkeit aus. Dadurch, daß dein Betätigungskolben- zweckmäßigerweise als --.

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Differentialkolben ausgebildete Hilfskolben zugeordnet werden, die auf das Druckmittel des Betätigungskolbens einwirken, wird nämlich erreicht, daß die Schaltzeiten eines derartigen Aggregates gegenüber vergleichbaren, bisher bekannt gewordenen Ausführungen erheblich verkürzt werden können. Der Druckraum des Betätigungskolbens ist beim Öffnen der Kupplung nicht mehr zu entleeren und muß somit beim Schließen wiederum nicht gefüllt wer den, vielmehr kann mittels der Hilfskolben über das diesen zugesteuerte Druckmittel auf einfache Weise eine Volumens änderung vorgenommen werden, durch die gegebenenfalls im Zusammenwirken mit Rückstellfedern das Abheben von bzw. das Anlegen des Betätigungskolbens an die Reibscheiben bewerkstelligt wird. In dessen Druckraum ist somit lediglich ein Druckaufbau, durch den die Kupplung geschlossen wird, vorzunehmen. Und ein derartiger Druckaufbau bzw. Druckabbau ist in einer kürzeren Zeit möglich als ein Füllen bzw. Entleeren des Druckraumes.

Da das den Hilfskolben zugeordnete Steuerventil selbsttätig in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerschiebers arbeitet, ist außer der einfachen Bedienung auch eine hohe Betriebssicherheit gegeben, die durch die Verwendung eines Druckspeichers zum Ausgleich von Leckverlusten und von Überdruckventilen weiter erhöht wird.

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Durch die'erfindüngsgemäße Einrichtung wird somit die Anwendbarkeit derartiger Aggregate in einem erheblichen Maße gesteigert.

- Weitere Einzelheiten der gemäß der Erfindung ausgebildeten Einrichtung zur Betätigung einer Reibungskupplung oder einer Reibungsbremse sind dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, das nachfolgend g im einzelnen erläutert ist, zu entnehmen.

Die in der Zeichnung schematisch dargestellte und mit dem Bezugszeichen 1 versehene Einrichtung zur Betätigung einer Reibungskupplung 2 ist· im wesentlichen aus mehreren Hilfskolben 13 sowie einem in. die Druekmittelzuführungsleitung 12 der Kupplung 2 eingesetzten Steuerschieber 17 und einem dem Hilfskolben 13 zugeordneten Steuerventil 23 gebildet. Die Reibungskupplung 2, deren

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Schaltzeiten durch die Einrichtung 1 verbessert werden ~ sollen, besteht hierbei aus einem auf einer Welle 4 drehbar gelagerten, z.B.mit einem strichpunktiert eingezeichneten, nicht bezifferten Zahnrad verbundenen Küpplungskörper 3 sowie den Außenlamellen-5 und den Innenlamellen 6, über die bei Axialverschiebung eines Betätigungskc-l- bens 8 durch- Anpressen an ein Widerlager 7 eine rexbschlüssige Verbindung zwischen diesem und der Welle-4. geschaffen wird. Zur Zuführung von Druckmittel in den

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Druckraum 9 des Betätigungskolbens 8 dient eine Pumpe 10, von der das Druckmittel aus einem Sammelbehälter 11 für die Leitung 12 in den Druckraum 9 gefördert wird.

Die Steuerung der Druckmittelzufuhr zu dem Druckraum 9 wird durch den Steuerschieber 17 bewerkstelligt, dessen Kolben 18 mit zwei Ringkanälen 19 und 20 ausgestattet ist, während zur Steuerung der Druckmittel-

™ zufuhr zu den Druckräumen 34 der als Differentialkolben mit unterschiedlich bemessenen Kolbenflächen 14 und 15 ausgebildeten Hilfskolben 13 ein in deren Druckleitung eingesetztes Steuerventil 23 dient, dessen Kolben 24 ebenfalls mit zwei Ringräumen 26 und 27 ausgestattet und entgegen der Kraft einer Feder 25 durch Beaufschlagung der Kolbenfläche 28 selbsttätig verschiebbar ist. Zum Ausgleich von Leckverlusten ist ferner ein Druckmittelspeicher 22 vorgesehen, der über die Leitungen 21 und 21'

φ an den Steuerschieber 17 angeschlossen ist. Des weiteren ist der Einrichtung 1 ein Überdruckventil 29 zugeordnet, durch dessen Kolben 30 in Abhängigkeit von dem auf die Kolbenfläche 33 wirkenden Druck entgegen der Kraft einer Feder 31 über den Ringraum 32 das Druckmittel dem Druckmittelspeicher 22 zugesteuert werden kann.

Wird der Kolben 18 des Steuerschiebers 17 aus der dargestellten Neutralstellung verstellt, so wird der

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zur Pumpe 10 führende Teil der Leitung 12 sowie der. zum Druckraum 9 des Betätigungskorbens 8 führende Teil der Leitung 12 verschlossen, so daß in der Leitung 16 und den Druckräumen 34 der Hilfskolben 13 Druck aufgebaut wird und diese axial nach links verschoben werden. Die größere Kolbenfläche 15 wirkt, dabei auf- das in dem Druckraum 9 befindliche Druckmittel ein, und es wird dadurch, da die Zuführungsleitung 12 abgeschlossen wird, der Betäti- *

gungskolben 8 ebenfalls nach links verschoben und zur Anlage gebracht» Ein Füllen des Druckraumes 9 ist nicht erforderlich, da der Raum 9 in Neutraisteilung des Steuerschiebers 17 ständig mit der Förderpumpe 10 bzw. dem Druckmittelspeicher 22 verbunden ist.

Sobald der Druck in den Druekräumen 34 der Hilfskolben 13 eine durch die Feder 25 des Steuerventils 23 bestimmte Höhe erreicht, wird dessen Kolben 24, da die Kolbenfläche 28 über die Leitung 16' mit Druck be-. '%

aufschlagt wird, nach links gedrückt, so daß über die Leitungen 16^ll und 12* der Druck auf das in dem Druckraum 9 befindliche Druckmittel übertragen wird. Dadurch wird der Betätigungskolben 8 mit hohem Druck beaufschlagt und die Kupplung 2 geschlossen. Bei einem zu hohen Druck in der Leitung 16 wird durch das an dies.e angeschlossene Überdruckventil 29 über die Leitung 21''■ Druckmittel dem Druclonittelspeicher 22 zugeführt.

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Die Schaltzeiten zum Schließen oder Öffnen der Kupplung 2 sind dabei, da ein Füllen oder Entleeren des Druckraumes 9 entfällt, äußerst gering, vielmehr ist lediglich der Steuerschieber 18 entsprechend zu verstellen, um einen raschen Druckaufbau oder ein Entlüften zu bewerkstelligen.

6.2.1970

e-k Akte 4927+a

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Claims

Patentansprüche

(1./Einrichtung zur Betätigung einer Reibungskupplung oder einer Reibungsbremse, deren Reibscheiben durch Axialverschiebung eines von Druckmittel beauf- |

schlagbaren Betätigungskolbens zusammenpreßbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Betätigungskolben (8) der Kupplung (2) oder der Bremse ein oder mehrere, in dessen Druckmittelkreislauf (12) oder in einen gesonderten Druckmittelkreislauf (16)'eingesetzte Hilfskolben (13) zugeordnet sind, die auf das in dem Druckraum (9) des Betätigungskolbens (8) befindliche Druckmittel einwirken.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekena- a zeichnet, daß zur Steuerung der Druckmittelzufuhr zu den Druckräumen (9 bzw. 34) des Betätigungskolbens (8) und der Hilfskolben (13) in der Druckmittelzuführungsleitung (12) des Betätigungskolbens (8) ein Steuerschieber (17) und in der Druckmittelzuführungsleitung (16) der Hilfskolben (13) ein Steuerventil (23) eingesetzt sind, das selbsttätig in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerschiebers (1?) durch das Druckmittel verstellbar ist.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskolben (13) als Differentialkolben ausgebildet sind,' wobei die größere Kolben!!. ehe (15) auf das in dem Druckraum (9) des Betätigungskolbens (8) befindliche Druckmittel einwirkt.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckmittelkreislauf (12) des Betätigungskolbens (8) ein Druckmittelspeicher (22) zugeordnet ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Druckmittelkreislauf (12 bzw. 16) des Betätigungskolbens (8) und/oder der Hilfskolben (13) ein oder mehrere gemeinsam oder getrennt voneinander wirkende Überdruckventile (24) eingesetzt sind.
6.a.1970

e-k Akte 4927+a

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