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Einrichtung zum Regeln der Druckmittel-Zuflussmenge zu einer hydraulisch betätigten Reibungskupplung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln der Druckmittel-Zuflussmenge zu einer hydraulisch betätigten Reibungskupplung mit einem durch eine Feder belasteten Regelschieber in der
Verbindungsleitung zwischen der Druckmittelquelle und der Reibungskupplung, wobei die Feder als
Schliessfeder für den Regelschieber dient, diese vom zufliessenden Druckmittel gegen die Federkraft unmittelbar beaufschlagt und ein in der Regelschieber-Schliessstellung offener Drosselkanal vorgesehen ist.
Bisher ist es üblich, das Druckmittel der Reibungskupplung mit nahezu konstanter
Geschwindigkeit zuzuführen. Bei hoher Zuführgeschwindigkeit erfolgt dann ein unerwünscht schlagartiges Einkuppeln. Solche Stösse beim Kuppelvorgang lassen sich zwar vermeiden, wenn von vornherein mit geringer Druckmittelzuführgeschwindigkeit gearbeitet wird, woraus sich aber wieder eine Verlängerung der Zeitspanne bis zur Herstellung des vollen Reibungsschlusses und damit eine ungünstige Verzögerung der Schaltvorgänge ergibt.
Zur Beseitigung dieses Mangels ist bereits eine Einrichtung vorgeschlagen worden, bei der in der von der Druckmittelquelle zur Reibungskupplung führenden Zuleitung ein Regelschieber angeordnet ist. Dem Regelschieber liegt ein weiterer Schieber oder Kolben gleichachsig gegenüber, wobei zwischen dem Regelschieber und diesem zweiten Schieber oder Kolben eine Druckfeder eingeschaltet ist. Die Druckmittelzuleitung quert das Schiebergehäuse in der Weise, dass der Regelschieber bei seiner Verstellung den Durchflussquerschnitt drosselt. Von dem vom Regelschieber zur Kupplung führenden Zuleitungsabschnitt zweigen zwei Leitungen ab, die jeweils zu den Stirnseiten des Regelschiebers bzw. des zweiten Schiebers oder Kolbens führen, wobei dieser zweite Schieber oder Kolben eine wesentlich grössere Stirnfläche besitzt und die zu ihm führende Zweigleitung eine Drosselstelle eingebaut hat.
Wird die Zuleitung mit Druckmittel beschickt, so kann dieses zunächst ungedrosselt den Regelschieber bzw. dessen Gehäuse passieren und zur Reibungskupplung gelangen. über die Zweigleitungen wird aber gleichzeitig auch ein Druck an der Stirnseite des Regelschiebers und mit wesentlicher Verzögerung ein Druck am Gegenkolben aufgebaut, so dass der Regelschieber zunächst gegen die Schliessstellung hin verschoben, dann aber unter dem verstärkten Druck auf den Gegenkolben über die zwischengeschaltete Feder wieder zurück in die Offenstellung bewegt wird. Demgemäss erfolgt zuerst voller Druckmittelzufluss, dann gedrosselter und schliesslich wieder sich vermehrender Zufluss zur Reibungskupplung.
Die Folge davon ist, dass die Reibflächen der Kupplung zunächst rasch aneinandergebracht werden, dass aber von dem Zeitpunkt an, in dem der Reibungsschluss beginnt, eine Verzögerung auftritt, die eine Dämpfung des Kupplungsstosses mit sich bringt. Nachteilig ist dabei die verhältnismässig komplizierte Konstruktion der Regeleinrichtung, die überdies einen entsprechend grossen Unterbringungsraum benötigt und nicht in vorhandene Teile der Kupplung oder des Getriebes eingebaut werden kann. Ausserdem ist die Abstimmung des Regelschiebers, des Gegenkolbens, der Feder, der Drosselstelle in der einen Zweigleitung usw. aufeinander äusserst schwierig, wenn die Drosselung des Druckmittelzuflusses zur Reibungskupplung tatsächlich im richtigen Augenblick und im erforderlichen Ausmass erfolgen soll.
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Es ist ferner eine Einrichtung der eingangs geschilderten Art bekannt, bei der zwischen dem
Regelschieber und dem Zylinderraum der Kupplung noch ein weiteres Schaltglied angeordnet ist. Die
Leitung vom Regelschieber zu diesem Schaltglied ist bei ausgerückter Kupplung nicht entlüftet, es herrscht also in der Leitung und zufolge einer Verbindungsbohrung auch in dem Raum, in dem die
Feder des Regelschiebers angeordnet ist, ein bestimmter Druck, der zusammen mit der Feder einem öffnen des Schiebers entgegenwirkt. Soll die Kupplung eingerückt werden, so muss zunächst mittels des zusätzlichen Schaltgliedes die Leitungsverbindung zwischen dem Gehäuse des Regelschiebers und der
Kupplung hergestellt werden, wobei aber der Druck in dem Raum, in dem sich die Feder befindet, wegen der engen Bohrung nur ganz langsam absinkt.
Somit genügt vorerst der Druck aus der
Druckmittelzuflussleitung nicht, um den Regelschieber von seinem Sitz abzuheben. Erst durch die
Druckzunahme in der Verbindungsleitung vom Regelschieber zum zusätzlichen Schaltglied über den
Drosselkanal wird der Regelschieber dann so weit gegen die Federkraft und gegen die Kraft des
Druckmittels an der Federseite belastet, dass er von seinem Sitz abhebt und der volle Druck aus der Druckmittelzuflussleitung, also von der Druckmittelquelle auf die Kupplung zur Wirkung kommt. Das öffnen des Schiebers erfolgt daher zwar zunächst verzögert, dann aber schlagartig, was für das
Einrücken einer Fahrkupplung ungünstig ist, da hier gerade einer raschen Anfangsphase eine verzögerte
Endphase folgen soll.
Es ist zwar auch schon bekannt, einen Regelschieber od. dgl. unmittelbar vor dem Zylinderraum einer hydraulisch betätigten Reibungskupplung anzuordnen, doch handelt es sich dabei um eine
Einrichtung, die das Ein-bzw. Ausrücken der Kupplung ausschliesslich in Abhängigkeit von der
Drehzahl bewirkt ; wogegen bei einer Fahrkupplung ein willkürliches Aus- und Einrücken erfolgen muss.
Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und die eingangs beschriebene Regeleinrichtung so zu verbessern, dass bei einfacher und raumsparender Konstruktion eine verlässliche Drosselung des Druckmittelstromes in der Endphase des Einkuppelvorganges erfolgt, ohne dass sich Schwierigkeiten bei der Justierung der Einrichtung ergeben.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe im wesentlichen dadurch, dass der Regelschieber in an sich bekannter Weise dem Zylinderraum der Kupplung unmittelbar vorgeordnet ist und ein beim Ausrücken der Kupplung öffnendes Rückschlagventil, vorzugsweise Kugelventil, besitzt. Da also kein zusätzliches Schaltglied zwischen Regelschieber und Zylinderraum vorgesehen ist und der Regelschieber ein Rückschlagventil besitzt, ist er bei ausgerückter Kupplung an der Seite des Zylinderraumes der Kupplung praktisch drucklos. Der Druck von der Druckquelle her zum Einrücken der Kupplung wird sofort voll wirksam und kann den Regelschieber gegen die Federkraft ohne weiteres öffnen.
Erst wenn sich im Zylinderraum dann bei aneinanderliegenden Lamellen ein Druck aufbaut, wird der Regelschieber in die Schliessstellung zurückverstellt und die weitere Füllung des Zylinderraumes der Kupplung erfolgt über den Drosselkanal, so dass tatsächlich die Kupplungslamellen rasch aneinandergebracht werden, wogegen ein verzögerter Anpressdruck der Lamellen aneinander nachfolgt. Das Rückschlagventil öffnet, sobald der gegen die Federkraft wirkende Hydraulikdruck entsprechend absinkt, so dass dem Lösen der Kupplung nichts im Wege steht. Dabei handelt es sich um eine vergleichsweise einfache Konstruktion mit nur einem Schieber kleiner Abmessung. Die Abstimmung der Feder auf den in Frage kommenden Hydraulikdruck bereitet keine Schwierigkeiten, zumal es nicht darum geht, eine bestimmte Drosselstellung zu erreichen, der Drosselkanal vielmehr immer offen ist.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Drosselkanal als Aussenlängsrille des Regelschiebers ausgebildet. Da der Schieber immer wieder bewegt wird, ergibt sich dadurch ein gewisser Selbstreinigungseffekt, und es wird vermieden, dass sich der Drosselkanal bleibend verstopft.
Durch die einfache und raumsparende Konstruktion der erfindungsgemässen Einrichtung ist es schliesslich möglich, bei Ausbildung der Verbindungsleitung als Bohrungen in einer der Kupplungswellen den Regelschieber in der unmittelbar zum Zylinderraum der Kupplung führenden Wellenquerbohrung anzuordnen, so dass sich ein eigenes Gehäuse u. dgl. erübrigt. Dazu wird der weitere Vorteil erzielt, dass keine den Regelvorgang ungünstig beeinflussende Leckverluste auftreten können, obwohl keine besondere Dichtung erforderlich ist, da die den Zylinder für den Regelschieber bildende Querbohrung ohnehin in den Zylinderraum der Kupplung mündet.
In den Zeichnungen ist der Erfmdungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 eine hydraulisch betätigbare Lamellenkupplung mit Regeleinrichtung im Axialschnitt und Fig. 2 den Regelschieber als Detail in grösserem Massstab in gleicher Darstellungsweise.
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