-
Vorrichtung zum Betätigen eines Kupplungsaggregates für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Betätigen eines aus einer hydraulischen
Kupplung und aus einer Trennkupplung bestehenden Kupplungsaggregates für Kraftfahrzeuge
mit einem beim Schalten der Getriebestufen durch Kontaktgabe am Gangschalthebel
gesteuerten Elektromotor, der mechanisch die Trennkupplung ausrückt, und: mit einer
pneumatischen Vorrichtung, welche die Trennkupplung während des Gangschaltvorganges
in ausgerückter Stellung festhält und die Einrückbewegung der Trennkupplung nach
Ausführung des Schaltvorganges dämpft.
-
Beim Betrieb derartiger Vorrichtungen hat sich herausgestellt, daß
beim Ausführen eines Schaltvorganges, bei dem in der Regel der Gangschalthebel in
aufeinanderfolgenden Phasen in mehreren Ebenen bewegt werden muß, oft unfreiwillig
der Kontaktschluß im Stromkreis zum Steuern des Elektromotors unterbrochen wird,
und daß der Gangschalthebel nach Beendigung des Schaltvorganges manchmal nicht sogleich
losgelassen wird und deshalb der Kontaktschluß durch den Gangschalthebel aufrechterhalten
bleibt. Als nachteilige Folgen dieser Umstände tritt ein nicht ordnungsgemäßes Aus-
und Einrücken der Trennkupplung ein. Bei bekannten vollkommen automatischen Steuerungen
der Fahrzeugkupplung und des Wechselgetriebes in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße
des Fahrzeugmotors, z. B. der Drehzahl, können zwar die erwähnten nachteiligen Folgen
nicht auftreten, weil kein Gangschalthebel in mehreren Ebenen betätigt werden muß.
Wenn bei anderen automatischen Steuerungen der Fahrzeugkupplung und des Wechselgetriebes
ein Handschalter zur Einstellung der verschiedenen Geschwindigkeitsstufen benutzt
wird, dann ist dieser Handschalter lediglich in einer Ebene zu bewegen, so daß auch
hier keine Fehlschaltungen auftreten können. Ein nicht ordnungsgemäßes Ein- und
Ausrücken der Fahrzeugkupplung ist auch deshalb ausgeschlossen, weil mit dem Handschalter
über eine Schalttrommel ein Elektromotor in Betrieb gesetzt wird, der über .eine
Nockenwelle mechanisch sowohl gleichzeitig die Kupplung betätigt als auch die Geschwindigkeitsstufen
im Getriebe einstellt. Derartige Steuerungen sind jedoch sehr aufwendig und kostspielig.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ordnungsgemäßes Ein-
und Ausrücken der Trennkupplung auch bei einfacheren Vorrichtungen zu erzielen,
bei denen die Schaltung des Getriebes in üblicher Weise von Hand mit einem Gangschalthebel
vorgenommen und die Betätigung des Gangschalthebels lediglich zur Kontaktgabe für
die Kupplungsbetätigung benutzt wird. Die Erfindung besteht darin, daß sowohl eine
erste Steuervorrichtung, welche während des Umlaufes des Elektromotors die Stromzufuhr
zu diesem auch dann sicherstellt, wenn der beim Schalten der Getriebestufen zu schließende
Schalter unterbrochen ist, als auch eine zweite Steuervorrichtung vorgesehen ist,
welche kurz vor Vollendung eines vollen Umlaufes der Schaltnocken in Verbindung
mit der ersten Steuervorrichtung den Elektromotor unabhängig von der Kontaktgabe
am Gangschalthebel abschaltet.
-
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann bei einer
Vorrichtung mit einem Elektromotor, der in üblicher Weise über ein Getriebe im Verlauf
einer halben Umdrehung einer Kurbel die Trennkupplung ausrückt und der nach Abschaltung
der Stromzufuhr elektrisch abgebremst wird, die erste Steuervorrichtung in einfacher
Weise aus einem Stromkreis bestehen, der parallel zu dem beim Schalten der Getriebestufen
gesteuerten Stromkreis liegt und in dem ein Schalter angeordnet ist, der nach dem
Anlaufen des Elektromotors durch einen mit der Kurbel umlaufenden ersten Nocken
geschlossen und durch diesen geöffnet wird, ehe die Kurbel einen vollen Umlauf vollzogen
hat, wobei der öffnungszeitpunkt abhängig von dem Bremsweg des Elektromotors ist.
-
Die zweite Steuervorrichtung kann hierbei aus einem durch ein Relais
betätigbaren Schalter in dem beim Schalten der Getriebestufen gesteuerten Stromkreis
und aus einem die Stromzufuhr zu diesem Relais steuernden zweiten Schalter bestehen,
der durch einen mit der Kurbel umlaufenden zweiten Nocken vorübergehend geschlossen
wird, bevor der erste Nocken der ersten Steuervorrichtung den ihm zugeordneten Schalter
geöffnet hat. Der Nocken der
zweiten Steuervorrichtung kann gegenüber
dem Nokken der ersten Steuervorrichtung einen Vorlaufwinkel von etwa 30° aufweisen.
In einfacher Weise kann der zweite Schalter an den Stromkreis angeschlossen sein,
in welchem der Schalter der ersten Steuervorrichtung angeordnet ist.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt: In dem Antriebsstrang eines Kraftwagens ist zwischen dem
Motor und dem Wechselgetriebe die aus einer hydraulischen Kupplung 1 und einer nachgeschalteten
Trennkupplung 2 bestehende Kupplungsvorrichtung angeordnet. Die Trennkupplung
2 wird mit Hilfe des Elektromotors 3 ausgerückt, wenn mittels des
Gangschalthebels 4 eine Getriebestufe im Wechselgetriebe geschaltet wird.
Zu diesem Zweck ist am Gangschalthebel 4 ein Schalter 5 vorgesehen, dessen Kontakt
schon bei geringer Belastung des Gangschalthebels 4 durch die Hand der Bedienungsperson
geschlossen wird und die an die Fahrzeugmasse angeschlossene Leitung 6 mit der zum
Elektromotor 3 führenden Leitung 7 verbindet. Durch den Elektromotor 3, der
als Getriebemotor beispielsweise mit einer Übersetzung von 1: 80 ausgebildet ist
und der; elektrisch abgebremst, unter Berücksichtigung der übersetzung einen Bremsweg
von 90° Winkelweg aufweist, wird die an der Scheibe 8 angeordnete Kurbel
9 in Pfeilrichtung 10 um 360° bewegt. An der Kurbel 9 ist die Stange 11 angelenkt,
die innerhalb des am Ausrückhebel 12 für die Trennkupplung 2 angelenkten
Rohres 13 geführt ist. Wenn die Kurbel 9 aus der gezeichneten Stellung heraus
in Pfeilrichtung 10 um 180° bewegt wird, schiebt die Stange 11 das
Rohr 13 vor sich her und schwenkt damit den Ausrückhebel 12 um seine
Anlenkstelle 14 im Sinn eines Ausrückens der Trennkupplung 2.
-
Mit dem Ausrückhebel 12 steht mittels einer weiteren Stange
15 die pneumatische Bremsvorrichtung 16 in Verbindung. Die Membrane
17 dieser Vorrichtung schiebt beim Ausrücken der Trennkupplung
2
Luft aus der Kammer 18 durch die Leitung 19 und durch das Ventil
20 ins Freie. Befindet sich der Ausrückhebel 12 in dar Stellung, in
welcher die Trennkupplung 2 ausgerückt ist, dann schließt der Ausrückhebel
12 den in der Leitung 21 angeordneten Schalter 22, und das
Ventil 20, welches elektromagnetisch arbeitet, schließt die Leitung 19 ab. Durch
den Unterdruck in der Leitung 19 und in der Kammer 18 hält die Membrane
17 die Trennkupplung 2 über den Ausrückhebe112 so lange ausgerückt,
bis nach Beendigung des Schaltvorganges durch Loslassen des Gangschalthebels
4 dar Schalter 5 geöffnet wird, das Ventil 20 stromlos wird
und öffnet und die Kammer 18 belüftet wird. Die Trennkupplung 2 rückt
dann ein und schiebt über den Ausrückhebel 12 das Rohr 13 auf die
Stange 11, die mit der Kurbel 9 schon zuvor ihre Ausgangsstellung erreicht
hat.
-
Bei Kontaktschluß am Schalter 5 mittels des Gangschalthebels
4 wird über die Leitung 7, in welche der Schalter 23 eingebaut
ist, das Relais 24 erregt, das dadurch den Schalter 25 schließt und
damit Strom zum Elektromotor 3 fließen läßt. Damit eine Stromzufuhr zum Elektromotor
3 auch dann sichergestellt ist, wenn während der Ausführung des Schaltvorganges
mit dem Gangschalthebel 4 der Kontaktschluß am Schalter 5 unbeabsichtigt
unterbrochen werden sollte, ist der Schalter 26 vorgesehen, der in der parallel
zur Leitung 7 geschalteten Leitung 27 angeordnet ist und der von dem
Nocken 28 betätigt wird. Der Nocken 28 sitzt an der Scheibe 29, die mit der
Scheibe 8 umläuft, und erstreckt sich über 90° des Umfanges der Scheibe
29. Bei Stillstand des Elektromotors 3 hält der Nocken 28 den
Schalter 26 geöffnet. Sobald der Elektromotor 3 und damit die Scheibe 8 und
die Scheibe 29 anläuft, schließt der Schalter 26. Nach 270° Winkelweg öffnet der
Nocken 28 wieder den Schalter 26. Wenn der Schalter 26 geschlossen ist, kann der
Schalter 5 geöffnet werden, ohne daß der Elektromotor 3 stromlos wird.
-
Um den Elektromotor 3 genau dann stillzusetzen, wenn die Scheibe
8 bzw. die Kurbel 9 unter Berücksichtigung das Bremsweges des Elektromotors
einen Winkelweg von 360° zurückgelegt hat, ist außerdem noch der Schalter
30 vorgesehen, der von dem Nokken 31 gesteuert wird. Der Nocken
31 befindet sich an der Scheibe 32, die identisch mit der Scheibe 29 und/oder
der Scheibe 8 sein kann. Der Schalter 30 ist in der von der Leitung 27 abzweigenden
Leitung 33
angeordnet, die zu dem den Schalter 23 in der Leitung
7 steuernden Relais 34 führt. Bei nicht betätigtem Schalter 5 nimmt
der Nocken 31 die dargestellte Lage ein. Sobald der Schalter 5 geschlossen
wird und der Elektromotor 3 zu laufen beginnt, dreht sich die Scheibe
32 und drückt nach etwa 240° Winkelweg mit dem Nocken 31 den Schalter
30 in Schließstellung. Damit erhält das Relais 34 über die Leitung
33
Masseverbindung und öffnet den Schalter 23. Wenn das Relais
34 den Schalter 23 geöffnet hat, liegt es bei noch betätigtem Gangschalthebel
4 über die Schalter 23 und 5 selbst noch an Masse. Das Relais
34 bleibt also erregt, obwohl der Schaltar 30 nur kurzzeitig geschlossen
wird. Nachdem der Schalter 30 geschlossen wurde, wird der Schalter
26 vom Nocken 28 geöffnet und das Relais 24, das bei geöffnetem
Schalter 23
Masseverbindung über die Leitung 27 bekommt, wird stromlos.
Der Elektromotor 3 wird also durch den Schalter 30 in Verbindung mit dem
Schalter 26 abgeschaltet und kommt nach Ablauf seines Bremsweges von 90°,
bezogen auf die Scheiben 8 bzw. 29 und 32, zum Stillstand. Ein erneutes Inbetriebsetzen
des Elektromotors 3 ist erst nach öffnung des Schalters 5,
wodurch
das Relais 34 stromlos gemacht und der Schalter 23 geöffnet wird,
und erneuten Kontaktschluß durch den Schalter 5 möglich.
-
Da der Elektromotor 3 abgebremst wird, wenn er nicht belastet
ist, ist sein Bremsweg stets gleich groß. Das heiß, die Steuerung der Schalter
26 und 30 durch die Nocken 28 und 31 kann auf diesen
stets gleich großen Bremsweg abgestimmt worden.