DE4405914B4

DE4405914B4 - Pneumatischer Arbeitszylinder zum Betätigen einer Kupplung

Info

Publication number: DE4405914B4
Application number: DE4405914A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Norbert (FH) Schneider; Friedbert Roether
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 1994-02-24
Filing date: 1994-02-24
Publication date: 2012-03-22
Anticipated expiration: 2014-02-25
Also published as: ITMI950152A0; ITMI950152A1; FR2716508A1; DE4405914A1; FR2716508B1; IT1273472B

Abstract

Pneumatischer Arbeitszylinder (14) zum Betätigen einer Kupplung (10) zwischen Motor (11) und Getriebe (12) in Kraftfahrzeugen, mit – einem Gehäuse (25), bestehend aus einem Zylinder (26) zum Ansetzen an eine Öffnung (19) einer Kupplungsglocke (15), – einem Deckel (27) zum kupplungsseitigen Verschließen des Zylinders (26), und – einem vom Deckel (27) abgewandten Gehäuseteil (28), in dem wenigstens ein Ventil (42) für die Einsteuerung von Druckluft in den Zylinder (26) und wenigstens ein weiteres Ventil (43) für die Absteuerung von Druckluft aus dem Zylinder (26) angeordnet sind, – mit einer im Zylinder (26) eine druckluftbeaufschlagbare Arbeitskammer (33) von einer Atmungskammer (34) trennenden beweglichen Wand (32) und dadurch gekennzeichnet, – daß ein Luftführungsweg (45, 37) vorgesehen ist, über den die gesamte abgesteuerte Druckluft in die Atmungskammer (34) strömt und anschließend von dieser an die Außenluft abgegebbar ist, und – daß der Deckel (27) wenigstens eine...

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem pneumatischen Arbeitszylinder nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon ein solcher, zum Betätigen einer Kupplung zwischen Motor und Getriebe in Kraftfahrzeugen vorgesehener Arbeitszylinder bekannt ( EP 0 463 349 B1 ). Bei diesem wird während eines Arbeitshubes seines Kolbens aus der Atmungskammer verdrängte Luft auf der Seite des die Ventile enthaltenden Gehäuseteils durch eine Entlüftungsbohrung an die Außenluft abgegeben. Beim Rückhub des Kolbens aus der Arbeitskammer abgesteuerte Druckluft tritt ebenfalls an der gleichen Stelle in die Außenluft über. Dies ist mit unerwünschter Geräuschentwicklung verbunden. Nachteilig ist ferner, daß die Entlüftungsbohrung nicht gegen das Eindringen von Spritzwasser und Schmutz geschützt ist.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße pneumatische Arbeitszylinder mit dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Abgabe abgesteuerter Druckluft durch die Durchgangsbohrung in die Kupplungsglocke die Geräuschausbreitung erheblich verringert und darüber hinaus das Eindringen von Spritzwasser verhindert wird, weil das Innere der Kupplungsglocke gegen die Umgebung weitgehend abgeschlossen ist. Außerdem wird das Eindringen von Schmutz in die Atmungskammer dadurch vermieden, daß diese sowohl beim Arbeits- als auch beim Rückhub der beweglichen Wand stets in Richtung auf die Kupplungsglocke von Luft durchspült ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Arbeitszylinders möglich.
Die im Anspruch 2 gekennzeichnete Ausgestaltung der Erfindung hat den Vorteil, daß dem Eindringen von Schmutz in den Arbeitszylinder noch besser entgegengewirkt ist.
Durch die im Anspruch 3 angegebene Weiterbildung der Erfindung ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß die Filtermatte ihre Lage beim stoßartigen Durchströmen der Druckluft beibehält.
Mit der im Anspruch 4 gekennzeichneten Ausgestaltung der Erfindung wird der Strömungswiderstand, dem die Luft beim Durchdringen der Durchgangsbohrungen und der Filtermatte unterliegt, auf einfache Weise gemindert.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 eine Ansicht einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs mit einem an der Kupplungsglocke angeordneten pneumatischen Zylinder und 2 einen Längsschnitt des Zylinders mit gegenüber 1 vergrößertem Maßstab.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Eine in 1 der Zeichnung wiedergegebene Anfahr- und Schaltkkupplung 10 ist zwischen einem Motor (Verbrennungskraftmaschine) 11 und einem Getriebe 12 angeordnet. Zum Betätigen der Kupplung 10 ist ein an eine Druckluftzufuhr 13 angeschlossener Arbeitszylinder 14 vorgesehen. Der pneumatische Arbeitszylinder 14 ist außen an einer Kupplungsglocke 15 angeflanscht und mit Schrauben 16 befestigt. Eine von einem Faltenbalg 17 umhüllte Kolbenstange 18 durchgreift eine Öffnung 19 der Kupplungsglocke 15. An der Kolbenstange 18 ist eine Druckstange 20 abgestützt, welche an einem Kupplungsausrückhebel 21 angreift. Durch Schwenken des Ausrückhebels 21 im Uhrzeigersinn ist die Kupplung 10 entgegen der Kraft einer Membranfeder 22 trennbar. 1 gibt den pneumatischen Arbeitszylinder 14 in der Trennstellung der Kupplung 10 wieder.
Der in 2 der Zeichnung geschnitten dargestellte pneumatische Arbeitszylinder 14 hat ein Gehäuse 25 mit einem Zylinder 26, einem Deckel 27 zum kupplungsseitigen Verschließen des Zylinders sowie mit einem vom kupplungsseitigen Deckel 27 abgewandten, an den Zylinder 26 angesetzten Gehäuseteil 28, der wiederum durch einen Deckel 29 abgeschlossen ist.
Der Zylinder 26 ist zum Ansetzen an die Kupplungsglocke 15 bestimmt. In ihm ist als eine bewegliche Wand ein Kolben 32 aufgenommen, welcher im Zylinder 26 eine gegen den Gehäuseteil 28 gelegene Arbeitskammer 33 von einer Atmungskammer 34 trennt. Der Kolben 32 ist mit der erwähnten, den Deckel 27 durchdringenden Kolbenstange 18 versehen. Der ebenfalls schon genannte Faltenbalg 17 ist einerseits am freien Ende der Kolbenstange 18 und andererseits am Deckel 27 befestigt.
Gleichachsig zum Kolben 32 ist im Gehäuse 25 ein Wegsensor 37 angeordnet. Dieser besteht aus einem hohlzylindrischen Meßwertgeber 38 und einem in den Meßwertgeber eingreifenden, rohrförmigen Tauchkörper 39. Der Meßwertgeber 38 ist am Gehäuseteil 28 befestigt; der Tauchkörper 39 ist dagegen mit der Kolbenstange 18 verbunden.
Im Gehäuseteil 28 sind Magnetventile 42 und 43 für die Einsteuerung von Druckluft in die Arbeitskammer 33 sowie zur Absteuerung von Druckluft aus der Arbeitskammer aufgenommen. Das Ventil 42 überwacht den Durchgang zwischen einem Druckluftanschluß 44 des Gehäuseteils 28 und der Arbeitskammer 33 des Arbeitszylinders 14. Das Ventil 43 ist zum Überwachen der Verbindung zwischen der Arbeitskammer 33 und einem gestrichelt in 2 angedeuteten Kanal 45 bestimmt, der mit dem Hohlraum des Meßwertgebers 38 kommuniziert.
Der dem kupplungsseitigen Verschließen des Zylinders 26 dienende Deckel 27 besteht aus zwei scheibenförmigen, miteinander verrasteten Teilen 48 und 49. Zwischen den beiden Deckelteilen 48 und 49 ist eine konzentrisch zur Kolbenstange 18 verlaufende Kammer 50 mit Kreisringform gebildet. In dieser Kammer 50 ist eine kreisringförmige Filtermatte 51 aufgenommen. Beide Deckelteile 48 und 49 sind mit versetzt angeordneten Durchgangsbohrungen 52 versehen, welche auf einem konzentrisch zur Kolbenstange verlaufenden Teilkreis liegen, und zwar derart, daß die Filtermatte 51 im Querschnitt der Durchgangsbohrungen 52 liegt. Die Durchgangsbohrungen 52, die auch deckungsgleich angeordnet sein können, verbinden die Atmungskammer 34 des pneumatischen Arbeitszylinders 14 mit der Öffnung 19 der Kupplungsglocke 15. Außerdem ist der Deckel 27 mit einer Vielzahl von Längsbohrungen 53 ausgebildet, welche innerhalb des Querschnittes des Faltenbalges 17 liegen und dessen Innenraum mit der Atmungskammer 34 verbinden. Schließlich ist noch eine Querverbindung 54 in der Kolbenstange 18 zu erwähnen, die durch eine konzentrisch in dieser verlaufende Sacklochbohrung 55 mit dem Inneren des Tauchkörpers 39 kommuniziert. Bei von der Kupplungsglocke 15 gelöstem Arbeitszylinder 14 nimmt der Kolben 32 unter der Wirkung einer vorgespannten Kolbenfeder 56 in der Arbeitskammer 33 seine in 2 wiedergegebene Stellung ein. Bei geschlossener Kupplung 10 ist dagegen der Kolben 32 aufgrund der Wirkung der Membranfeder 22 in Richtung auf den Gehäuseteil 28 längsverschoben. Während in der erstgenannten Stellung die Querverbindung 54 über das Innere des Faltenbalges 17 und die Längsbohrungen 53 mit der Atmungskammer 34 in Verbindung steht, mündet in der letztgenannten Stellung die Querverbindung 54 unmittelbar in die Atmungskammer.
Der pneumatische Arbeitszylinder 14 hat folgende Wirkungsweise:
Zum Trennen der Kupplung 10 wird mittels des Ventiles 42 Druckluft in die Arbeitskammer 33 des Zylinders 26 eingesteuert. Das Magnetventil 43 nimmt dabei seine Schließstellung ein. Der Kolben 32 wird in der Zeichnung nach links verschoben, so daß die Atmungskammer 34 eine Verkleinerung ihres Volumens erfährt. Die Verbindung der Atmungskammer 34 durch die Querverbindung 54, die Sacklochbohrung 55, den Tauchkörper 39 und den Meßwertgeber 38 zum Verbindungskanal 45, bildet einen Luftführungsweg, der am Ventil 43 abgesperrt ist. Die unter Umgebungsdruck stehende Luft in der Atmungskammer 34 wird daher durch die Durchgangsbohrungen 52 im Deckel 27 in die Kupplungsglocke 15 ausgestoßen und gelangt aus dieser an die Außenluft. Zum Schließen der Kupplung 10 wird der Kolben 32 umgesteuert, d. h. bei geschlossenem Ventil 42 wird mittels des Ventils 43 Druckluft aus der Arbeitskammer 33 abgegeben. Die Druckluft strömt durch den Verbindungskanal 45, den hohlen Wegsensor 37, die Sacklochbohrung 55 und die Querverbindung 54 sowie kolbenstellungsabhängig durch die Längsbohrungen 53 in die Atmungskammer 34. Aus dieser strömt die Druckluft durch die Durchgangsbohrungen 52 in die Kupplungsglocke 15, wo sich die Druckluft entspannt. Es fließt also sowohl beim Trennen als auch beim Schließen der Kupplung 10 Luft nur von der Atmungskammer 34 in die Kupplungsglocke 15. Eine Luftströmung in der anderen Richtung findet nicht statt. Dessenungeachtet schützt die Filtermatte 51 vor dem Eindringen vor Verunreinigungen in die Atmungskammer 34.

Claims

Pneumatischer Arbeitszylinder (14) zum Betätigen einer Kupplung (10) zwischen Motor (11) und Getriebe (12) in Kraftfahrzeugen, mit – einem Gehäuse (25), bestehend aus einem Zylinder (26) zum Ansetzen an eine Öffnung (19) einer Kupplungsglocke (15), – einem Deckel (27) zum kupplungsseitigen Verschließen des Zylinders (26), und – einem vom Deckel (27) abgewandten Gehäuseteil (28), in dem wenigstens ein Ventil (42) für die Einsteuerung von Druckluft in den Zylinder (26) und wenigstens ein weiteres Ventil (43) für die Absteuerung von Druckluft aus dem Zylinder (26) angeordnet sind, – mit einer im Zylinder (26) eine druckluftbeaufschlagbare Arbeitskammer (33) von einer Atmungskammer (34) trennenden beweglichen Wand (32) und dadurch gekennzeichnet, – daß ein Luftführungsweg (45, 37) vorgesehen ist, über den die gesamte abgesteuerte Druckluft in die Atmungskammer (34) strömt und anschließend von dieser an die Außenluft abgegebbar ist, und – daß der Deckel (27) wenigstens eine die Atmungskammer (34) mit der Öffnung (19) der Kupplungsglocke (15) zu verbindende Durchgangsbohrung (52) hat.
Arbeitszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Querschnitt der Durchgangsbohrung (52) eine Filtermatte (51) angeordnet ist.
Arbeitszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (27) aus zwei scheibenförmigen Teilen (48, 49) mit einer zwischen beiden Teilen liegenden Kammer (50) besteht, in der die Filtermatte (51) aufgenommen ist.
Arbeitszylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von in beiden Teilen (45, 49) des Deckels (27) deckungsgleich oder nicht deckungsgleich angeordneten Durchgangsbohrungen (52) vorgesehen sind und daß die Kammer (50) sowie die Filtermatte (51) in der Kammer Kreisringform aufweisen.