DE19720896A1 - Befüllventil für einen Nehmerzylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Befüllventil für ein Nehmerzylinder mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Befüllventil ist aus der Patentanmeldung DE 195 42 766 bekannt.

Das dort beschriebene Befüllventil dient zur Befüllung eines Arbeitszylinders mit zwei Hydraulikkammern und einer Meßkammer und eines Nehmerzylinders. Die Befüllung des Arbeitszylinders und des Nehmerzylinders erfolgt hier über die mit dem Nehmerzylinder hydraulisch verbundene Sekundärkammer und die Meßkammer. Die mit dem Wegeventil hydraulisch verbundene Primärkammer wird nicht befüllt. Somit sind für den Befüllvorgang zwei gesonderte Anschlüsse für die Sekundär- und Meßkammer erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es nun ein Befüllventil für einen Nehmerzylinder zu liefern, wobei die bereits vorhandenen hydraulischen Arbeitsleitungen verwendet werden sollen.

Diese Aufgabe wird bei einem Befüllventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß der das Gehäuse des Befüllventils in eine befüllungsseitige und eine steuerungsseitige Ventilkammer trennende Gleitkolben zum Entlüften eine Drosseleinrichtung und zum Befüllen ein Rückschlagventil aufweist, und daß die befüllungsseitige Ventilkammer mit einem Ausgleichsbehälter, an den eine Befülleinrichtung anschließbar ist, hydraulisch verbunden ist und die steuerungsseitige Ventilkammer mit über ein Wegeventil mit einer Hydraulikkammer des Arbeitszylinders verbindbar ist, und in der befüllungsseitigen Endstellung des Gleitkolbens zusätzlich mit einem Nachfüllbehälter hydraulisch verbunden ist. Überdies ist der Gleitkolben für eine erste Befüllung durch ein Halteelement in seiner steuerungsseitigen Endstellung fixiert.

Der Gleitkolben ist zur Aufnahme des Rückschlagventils vorzugsweise hülsenförmig ausgebildet und das Rückschlagventil im wesentlichen zylinderförmig. Der Gleitkolben ist auf der Seite der befüllungsseitigen Ventilkammer verschlossen und weist an seinem steuerungsseitigen Ende eine umlaufende Anlagefläche für eine mit dieser korrespondierenden und am Rückschlagventil ausgebildeten Anschlagfläche auf. Die Drosseleinrichtung ist auf einfache Weise durch die Ausbildung eines radialen und axialen Spiels zwischen dem Rückschlagventil und dem Gleitkolben gebildet. Das Rückschlagventil ist in Richtung auf die befüllungsseitige Ventilkammer federkraftbeaufschlagt angeordnet. In der steuerungsseitigen Endstellung des Gleitkolbens ist das Rückschlagventil über ein im Gleitkolben an dessen befüllungsseitigen Ende angeordnete radialgerichtete Bohrung und eine in der Gehäuseinnenwandung angeordnete umlaufende Nut mit der befüllungsseitigen Ventilkammer verbunden.

Der Gleitkolben kann an seinem Umfang zur Abdichtung gegenüber dem Gehäuse des Befüllventils umlaufende Dichtelemente tragen.

Die Fixierung des Gleitkolbens in seiner steuerungsseitigen Endstellung für eine erste Befüllung kann auf einfache Weise durch die Anordnung eines Sprengringes erfolgen, der nach dem Befüllvorgang an einem Anschlag auf der Befüllungsseite der befüllungsseitigen Ventilkammer in Ruhestellung fixiert ist.

Das Rückschlagventil kann eine axial durchgehende, abgesetzte Bohrung, die ihren kleineren Durchmesser befüllungsseitig hat, mit einer an dem gebildeten Absatz federkraftbeaufschlagten Dichtkugel aufweisen, wobei die eingesetzte beaufschlagende Druckfeder ihr andernendiges Widerlager an der Rückseite der Anschlagfläche des Gleitkolbens in Verbindung mit einem Sprengring hat. Das Rückschlagventil kann weiterhin befüllungsseitig im Bereich der im Gleitkolben angeordneten radialen Bohrung eine im wesentlichen konische Gestalt mit einer radialgerichteten Öffnung aufweisen, um bei der Befüllung einen Durchgang zur befüllungsseitigen Ventilkammer zu schaffen.

Um die Versorgung des Nehmerzylinders auch bei Hydraulikflüssigkeitsverlusten sicherzustellen, kann das Befüllventil so gestaltet sein, daß in der befüllungsseitigen Endstellung des Gleitkolbens eine die steuerungsseitige Ventilkammer mit einem Nachfüllbehälter verbindende Öffnung freigegeben ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Betätigung einer Reibungskupplung nach dem Hauptpatent mit dem erfindungsgemäßen Befüllventil, schematisch, und

Fig. 2 das Befüllventil im Längsschnitt.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt eine Reibungskupplung 17, die einen Verbrennungskraftmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem nicht dargestellten Getriebe verbindet. Die Reibungskupplung 17 ist von einem Betätigungsmechanismus 18 ein- und ausrückbar. Dieser wiederum wird über ein Stellelement 16, das in einem Nehmerzylinder 19 gleitet, betätigt. Der Nehmerzylinder ist über eine Steuerleitung 5a und 5 und ein Wegeventil 20 mit einer hydraulischen Steuereinrichtung 6 verbindbar. Diese weist eine über einen Motor 21 antreibbare Druckmittelpumpe 22 auf, die mit einem Nachfüllbehälter 23 in Verbindung steht und über das Wegeventil 20 den Nehmerzylinder 19 beaufschlagt. Zwischen der Druckmittelpumpe 22 und dem Wegeventil 20 sind im Druckmittelkreislauf außerdem ein Rückschlagventil 24 sowie ein Druckspeicher 26 vorgesehen.

Zur Regelung des Reibungseingriffs der Reibungskupplung 17 ist eine elektronische Steuereinrichtung 27 vorgesehen, die in Abhängigkeit sensierter bzw. vorgegebener Größen eine Stellgröße zur Kupplungsbetätigung an das Wegeventil 20 abgibt. Die sensierten Größen sind unter anderem die Motordrehzahl, die Drosselklappeneinstellung und der Kupplungsbetätigungsweg bzw. der Kupplungseingriffszustand. Für die Ermittlung des Kupplungsbetätigungsweges ist in der Steuerleitung 5-5a des Nehmerzylinders 19 ein als Wegsensor ausgebildeter hydraulischer Arbeitszylinder 2a angeordnet. Dieser weist zwei durch einen Kolben getrennte Hydraulikkammern 3a und 4a auf, von denen die Hydraulikkammer 3a über die Steuerleitung 5 und das Wegeventil 20 mit der hydraulischen Steuereinrichtung 6 und die Hydraulikkammer 4a über die Steuerleitung 5a mit dem Nehmerzylinder verbunden sind, wobei die Steuerleitung 5a einer hydraulischen Stange entspricht, die das Fluidvolumen zwischen dem Nehmerzylinder 19 und dem Arbeitszylinder 2a verschiebt. Der Kolben 12a des Arbeitszylinders 2a ist so gestaltet und angeordnet, daß die Hydraulikkammer 4a über die Hydraulikkammer 3a befüllbar und im Zusammenwirken mit dem Kolben 12a hydraulisch beaufschlagbar ist.

Zwischen dem Wegeventil 20 und dem Ausgleichsbehälter 31, an den eine Befülleinrichtung 8 anschließbar ist, ist ein erfindungsgemäßes Befüllventil 50 angeordnet, das zusätzlich mit dem in der Steuereinrichtung 6 angeordneten Nachfüllbehälter 23 über die Leitung 35 verbunden ist. Zwischen dem Wegeventil 20 und dem Befüllventil 50 ist die Leitung 30 angeordnet, in der bei nicht betätigter Reibungskupplung 17 der gleiche hydraulische Druck wie in der Steuerleitung 5 gegeben ist. Im Anschluß an den Befüllvorgang und einer ersten Betätigung der Reibungskupplung 17 wird dadurch der Gleitkolben 53 in die befüllungsseitige Endstellung verschoben.

Das Befüllventil 50 ist in Fig. 2 dargestellt und weist eine befüllungsseitige Ventilkammer 51 und eine steuerungsseitige Ventilkammer 52 auf, die durch einen Gleitkolben 53 getrennt sind. Die befüllungsseitige Ventilkammer 51 ist mit dem Ausgleichsbehälter 31 hydraulisch verbunden. Die steuerungsseitige Ventilkammer 52 ist über die Leitung 30 und das Wegeventil 20, und über die Steuerleitung 5 mit dem hydraulischen Arbeitszylinder 2a verbunden. In der befüllungsseitigen Endstellung des Gleitkolbens 53 - in der Darstellung gemäß Fig. 2 rechts im Gehäuse des Befüllventils 50 - ist die steuerungsseitige Ventilkammer 52 zusätzlich über die Leitung 35 mit dem Nachfüllbehälter 23 verbunden.

Der Gleitkolben 53 ist hülsenförmig ausgebildet, befüllungsseitig verschlossen, am befüllungsseitigen Ende mit einer radialgerichteten Bohrung 54 versehen und weist an seinem steuerungsseitigen Ende eine umlaufende Anlagefläche 55 auf und ist für eine erste Befüllung mit einem Sprengring 56 in seiner steuerungsseitigen Endstellung (Anschlag links) fixiert. Gegenüber dem Gehäuse ist der Gleitkolben 53 durch Dichtringe 57 abgedichtet.

Im Innern des Gleitkolbens 53 ist ein zylinderförmiges Rückschlagventil 58 angeordnet, das den Durchgang in Richtung auf die befüllungsseitige Ventilkammer 51 sperrt. Es weist steuerungsseitig eine mit der Anlagefläche 55 korrespondierende Anschlagfläche 59 auf und ist mit radialem und axialen Spiel im Gleitkolben 53 angeordnet.

Das Rückschlagventil 58 ist in der steuerungsseitigen Endstellung des Gleitkolbens 53 über die Bohrung 54 und eine in der Gehäuseinnenwandung angeordnete umlaufende Nut 60 mit der befüllungsseitigen Ventilkammer 51 verbunden. In seinem Innern weist es eine axial durchgehende, abgesetzte Bohrung 61, 61a auf, deren Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser (61a) befüllungsseitig ausgebildet ist. An der durch den Absatz gebildeten Schulter 62 liegt eine Dichtkugel 63 an, die durch eine Druckfeder 64 beaufschlagt ist. Diese Druckfeder ist an einem an der Rückseite der Anschlagfläche 59 fixierten Sprengring 65 abgestützt. Befüllungsseitig hat das Rückschlagventil 58 eine im wesentlichen konische Gestalt und ist mit einer radialgerichteten Öffnung 66 versehen.

Am Gehäuse des Befüllventils 50 ist eine weitere Öffnung 67 für die Verbindung des Befüll­ ventils 50 mit der zum Nachfüllbehälter 23 führenden Leitung 35 angeordnet, die in der befüllungsseitigen Endstellung des Gleitkolbens 53 in die steuerungsseitige Ventilkammer 52 mündet.

Für eine erste Befüllung des Nehmerzylinders 19 befindet sich der Gleitkolben 53 des Befüllventils 50 in seiner steuerungsseitigen Endstellung und wird von dem Sprengring 56 in dieser Stellung fixiert. An den Ausgleichsbehälter 31 wird die Befülleinrichtung 8 angeschlossen und anschließend Luft aus dem Nehmerzylinder 19 und dem hydraulischen Arbeitszylinder 2a sowie aus dem Befüllventil 50 durch den im Gleitkolben 53 zwischen diesem und dem Rückschlagventil 58 gebildeten Drosselspalt D abgesaugt, wobei das Rückschlagventil 58 befüllungsseitig am Gleitkolben 53 anliegt. Anschließend werden die unter Vakuum stehenden Bauteile mit einem Druck von etwa 3 bar mit Hydraulikflüssigkeit befüllt. Bei diesem Befüllvorgang strömt Hydraulikflüssigkeit über die Nut 60, die Bohrung 54 und die Öffnung 66 und über die von der Schulter 62 weggedrückte Dichtkugel 63 durch das Rückschlagventil 58, das nun mit der Anschlagfläche 59 an der Anlagefläche 55 dicht anliegt, bis in den Nehmerzylinder 19.

Bei dem Lösen der Kupplung im Anschluß an eine erste Kupplungsbetätigung wird der Gleitkolben 53 über das Wegeventil 20 druckbeaufschlagt. Dabei wird die Anlagekraft des Sprengringes 56 überwunden, und der Gleitkolben 53 wird in seine befüllungsseitige Endstellung gedrückt. In dieser Endstellung ist die Bohrung 54 außer Eingriff mit der Nut 60, so daß die Verbindung zum Ausgleichsbehälter 31 unterbrochen ist. In der steuerungsseitigen Ventilkammer 52 ist in dieser Gleitkolbenstellung eine Verbindung zum Nachfüllbehälter 23 durch die freigegebene Öffnung 67 hergestellt, und Hydraulikflüssigkeitsverluste können ausgeglichen werden. Der Sprengring 56 verbleibt dauerhaft am befüllungsseitigen Ende in der befüllungsseitigen Ventilkammer 51.

Im Servicefall kann der Ausgleichsbehälter 31 zum Zwecke einer Entlüftung und Befüllung an die Befülleinrichtung 8 angeschlossen und unter Druck gesetzt werden. Dabei wird der Gleitkolben 53 in seine steuerungsseitige Endstellung gedrückt, so daß die Verbindung zum hydraulischer Arbeitszylinder 2a und zum Nehmerzylinder 19 hergestellt ist. Die im System befindliche Luft wird durch die Hydraulikflüssigkeit herausgedrückt. Wird die Kupplung nach der Entlüftung wieder betätigt und anschließend gelöst, so wird der Gleitkolben 53 wieder in seine befüllungsseitige Endstellung geschoben.

Bezugszeichenliste

2a hydraulischer Arbeitszylinder
3a Hydraulikkammer
4a Hydraulikkammer
5 Steuerleitung
5a Steuerleitung
6 Steuereinrichtung
8 Befülleinrichtung
12a Kolben
16 Stellelement
17 Reibungskupplung
18 Betätigungsmechanismus
19 Nehmerzylinder
20 Wegeventil
21 Motor
22 Druckmittelpumpe
23 Nachfüllbehälter
24 Rückschlagventil
25 Druckspeicher
27 Steuereinrichtung
30 Leitung
31 Ausgleichsbehälter
35 Leitung
50 Befüllventil
51 befüllungsseitige Ventilkammer
52 steuerungsseitige Ventilkammer
53 Gleitkolben
54 Bohrung
55 Anlagefläche
56 Sprengring
57 Dichtring
58 Rückschlagventil
59 Anschlagfläche
60 Nut
61 abgesetzte Bohrung
61a abgesetzte Bohrung
62 Schulter
63 Dichtkugel
64 Druckfeder
65 Sprengring
66 Öffnung
67 Öffnung
D Drosselspalt

Claims (6)

1. Befüllventil für einen Nehmerzylinder (19), das mit einem hydraulischen Arbeitszylinder (2a) mit zwei durch einen Kolben (12a) getrennten Hydraulikkammern (3a; 4a) zusammenwirkt, wobei eine der Hydraulikkammern (4a) mit dem Nehmerzylinder (19) verbunden ist, und die andere der Hydraulikkammern (3a) während eines Befüllvorganges über ein Wegeventil (20) und das Befüllventil mit einer Befülleinrichtung (8) und nach Beendigung des Befüllvorganges mit einer Steuereinrichtung (6) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Befüllventil (50) ein befüllseitige Ventilkammer (51) und eine steuerungsseitige Ventilkammer (52) aufweist, die durch einen Gleitkolben (53) abdichtend getrennt sind, wobei die befüllseitige Ventilkammer (51) mit einem Ausgleichsbehälter (31) hydraulisch verbunden ist, und die steuerungsseitige Ventilkammer (52) in Abhängigkeit der Stellung des Wegeventils (20) mit der Hydraulikkammer (3a) des hydraulischen Arbeitszylinders (2a) verbindbar ist und zusätzlich in der befüllungsseitigen Endstellung des Gleitkolbens (53) mit einem Nachfüllbehälter (23) hydraulisch verbunden ist, und daß der Gleitkolben (53) zum Entlüften eine Drosseleinrichtung (D) und zum Befüllen ein Rückschlagventil (58) aufweist und für eine erste Befüllung durch einen Halteelement (56) in seiner steuerungsseitigen Endstellung fixiert ist.

2. Befüllventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkolben (53) hülsenförmig ausgebildet und befüllungsseitig verschlossen und mit einer radialgerichteten Bohrung (54) versehen ist und an seinem steuerungsseitigem Ende eine umlaufende Anlagefläche (55) aufweist, daß das Rückschlagventil (58) zylinderförmig ausgebildet und im Gleitkolben (53) in Richtung auf die befüllungsseitige Ventilkammer (51) federkraftbeaufschlagt angeordnet ist und eine mit der Anlagefläche (55) korrespondierende Anschlagfläche (59) aufweist und in der steuerungsseitigen Endstellung des Gleitkolbens (53) über die Bohrung (54) und eine in der Gehäuseinnenwandung angeordnete umlaufende Nut (60) mit der befüllungsseitigen Ventilkammer (51) verbunden ist, und daß die Drosseleinrichtung (D) durch die Anordnung des Rückschlagventils (58) mit radialem und axialen Spiel im Gleitkolben (53) gegeben ist.

3. Befüllventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkolben (53) mit an seinem Umfang angeordneten Dichtelementen (57) gegenüber dem Gehäuse des Befüllventils (50) abgedichtet ist.

4. Befüllventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (56) ein Sprengring ist.

5. Befüllventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (58) eine axial durchgehende, abgesetzte Bohrung (61, 61a) aufweist, deren Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser (61a) befüllungsseitig ausgebildet ist, und daß an dem gebildeten Absatz (62) eine Dichtkugel (63) anliegt, die durch eine Druckfeder (64) beaufschlagt ist, die ihr andernendiges Widerlager über einen Sprengring (65) an der Rückseite der Anschlagfläche (59) hat, und daß das Rückschlagventil (58) befüllungsseitig im Bereich der Bohrung (54) eine im wesentlichen konische Gestalt mit einer radialgerichteten Öffnung (66) aufweist.

6. Befüllventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der befüllungsseitigen Endstellung des Gleitkolbens (53) eine die steuerungsseitige Ventilkammer (52) mit dem Nachfüllbehälter (23) verbindende Öffnung (67) freigegeben ist.