Steuerqehäuse für eine hydraulische Retardersteuerunq

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuergehäuse für eine hydraulische Retardersteuerung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Neben den Betriebsbremsen eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, die im Regelfall einem Verschleiß unterliegende Reibungsbremsen sind, werden zusätzliche Verzögerungseinrichtungen mehr und mehr auch vom Gesetzgeber gefordert und von den Fahrzeugherstellern angeboten.

Derartige verschleißfreie zusätzliche Verzögerungseinrichtungen in Form von Retardern und Motorbremsen können dazu verwendet werden, die Fahrzeuggeschwindigkeit im Gefälle konstant zu halten.

Zu den Retardern werden sowohl zusätzlich am Getriebe angeordnete hydrodynamische, hydrostatische oder elektrodynamische Bremseinrichtungen gezählt, sowie auch Systeme, die in Form eines „ Intarders" innerhalb des Getriebegehäuses vorgesehen sind.

Bei hydrodynamischen Retardersystemen wird das Bremsmoment durch den Füllgrad des Betriebsmediums, beispielsweise des öls, eingestellt. Hierbei wird die Strömungsenergie des Betriebsmediums zum Bremsen benutzt, wobei das physikalische Wirkprinzip dem einer hydrodynamischen Kupplung mit feststehender Turbine entspricht. Demnach weist ein hydrodynamischer Retarder mindestens einen sich im Leistungsfluss befindlichen Rotor und mindestens einen mit dem Retardergehäuse fest verbundenen Stator auf. Beim Betätigen des Retarders wird eine der gewünschten Bremsleistung entsprechende öl- menge in den Schaufelraum eingebracht, wobei der drehende Rotor das öl mitnimmt, das sich am Stator abstützt, wodurch eine Bremswirkung auf die Rotorwelle erzeugt wird.

Die Ansteuerung von Retardern kann pneumatisch oder mittels einer hydraulischen Einrichtung erfolgen.

Ein Beispiel einer Bremsanlage mit einem pneumatisch gesteuerten hydrodynamischen Retarder ist in der DE 198 53 830 C1 beschrieben. Der hydrodynamische Retarder weist dabei einen Rotor und einen Stator auf, die ihrerseits einen Arbeitsraum miteinander bilden, sowie eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Arbeitsmediums, einen Vorratsbehälter zur Aufnahme des Arbeitsmediums und eine Steuereinrichtung zum Aufbringen eines Druckes auf das im Vorratsbehälter enthaltene Arbeitsmedium zwecks Einstellens des Kühlungsgrades des Arbeitsraumes, wobei Retarder und Kühleinrichtung im Bremsbetrieb im Sinne eines Kreislaufes vom Arbeitsmedium durchströmt werden.

Aus der DE 4442219 A1 ist ein weiterer pneumatisch gesteuerter hydrodynamischer Retarder bekannt, der ein Statorschaufelrad und ein Rotorschaufelrad aufweist; der bekannte Retarder umfasst einen Arbeitsmittelsumpf und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Füllungsgrades des Arbeitsraumes, wobei die Steuereinrichtung ein Proportionalventil sowie eine Verbindungsleitung (Sumpfleitung) zum Sumpf aufweist und wobei der Sumpf mit dem Arbeitsraum des Retarders über einen Steigkanal in leitender Verbindung steht. Gemäß der DE 4442219 A1 sind Mittel vorgesehen, um eine Einwirkung des im bremsfreien Betrieb erzeugten Luftstromes auf den Spiegel des Arbeitsmittels im Sumpf zu unterbinden.

Pneumatische Steuerungssysteme weisen die Nachteile eines begrenzten Regelverhaltens, der Notwendigkeit der Anordnung einer Trennungseinheit zwischen dem Arbeitsmedium und dem Luftdruck sowie der Notwendigkeit des Vorsehens einer fahrzeugseitigen Pneumatikversorgung auf.

Aus der DE 10141794 A1 der Anmelderin ist ein hydrodynamischer Re- tarder mit hydraulischer Steuerung für ein Kraftfahrzeug bekannt, mit einem Kreislauf zur Steuerung des Retarders, mit einer Hydraulikpumpe, einem Wärmetauscher, einem Ventil und einer Steuer- und Regeleinheit, wobei das Fördervolumen der Pumpe derart verstellbar ist, dass der Volumenstrom unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. Gelenkwellendrehzahl oder Retar- derdrehzahl einstellbar ist.

Ein weiteres Beispiel eines hydraulisch gesteuerten hydrodynamischen Retarders geht aus der DE 10 2006 030 792 A1 der Anmelderin hervor. Der bekannte Retarder weist einen Rotor und einen Stator auf und bildet mit einem Getriebe einen gemeinsamen ölhaushalt, welcher aus einem ölreservoir und einem Getriebesumpf besteht und eine überlaufkante aufweist. Hierbei ist eine Steuerungs- und Regelungseinheit mit Ventilen und Sensoren verbunden; zur Steuerung des Retarders ist ein Hydraulikkreislauf vorgesehen, welcher eine Pumpe, einen Wärmetauscher und ein Ventil aufweist, wobei ein Volumenstrom der Pumpe unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. der Gelenkwellen- oder Retarderdrehzahl verstellbar ist. Des weiteren ist bei dem bekannten Retarder das ölreservoir über ein Befüllventil mit einem Saugkanal der Pumpe verbindbar.

In Steuergehäusen, d.h. in Gehäusen für eine hydraulische Retardesteuerung nach dem Stand der Technik, sind im Allgemeinen die Bauteile der hydraulischen Steuerung angeordnet. Hierbei handelt es sich um Magnetventile, Kolben und Federn sowie eventuell um Messanschlüsse für Sensoren. Steuergehäuse weisen zudem in der Regel gießtechnisch eingebrachte Kanäle und Leitungen auf, welche die hydraulischen Verknüpfungen zwischen den einzelnen Ventilen darstellen.

Eine hydraulische Retardersteuerung benötigt neben diesen Bauteilen weitere Bauteile, wie beispielsweise eine verstellbare Hydraulikpumpe, Senso-

ren, sowie elektrische Steuer- und Versorgungsleitungen. Zudem kann in Abhängigkeit der konstruktiven Gegebenheiten zur Schnellbefüllung des Rotor/Stator-Raumes beim Bremsbeginn ein am Retarder angeordnetes ölreser- voir vorgesehen sein, wie es z.B. bei der Steuerung gemäß der DE 10 2006 030 792 A1 der Anmelderin der Fall ist. Diese weiteren Bauteile benötigen Bauraum sowie weitere Rohrleitungen; zudem sind Maßnahmen zur Abdichtung erforderlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuergehäuse für eine hydraulische Retardersteuerung anzugeben, welches eine Vielzahl von Funktionen bzw. Anforderungen in einem Bauteil vereinigt. Dadurch sollen gegenüber herkömmlichen Steuergehäusen Bauteile eingespart werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Demnach wird ein Steuergehäuse für eine hydraulische Retardersteuerung vorgeschlagen, in das neben den Kolben, Federn, Ventile, Verschlussteilen und Kanälen die Hydraulikpumpe und die dazugehörenden Komponenten integriert sind.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind, vorzugsweise auf der Rückseite (d.h. Außenseite) des Steuergehäuses, Vertiefungen vorgesehen, welche die elektrischen Steuer- und Versorgungsleitungen aufnehmen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorzugsweise auf der Rückseite des erfindungsgemäßen Gehäuses ein Wärmetauscher direkt montiert. Durch diese Ausgestaltung übernimmt das Steuergehäuse die

hydraulischen Verbindungen zum Wärmetauscher sowie die tragende Funktion für den Wärmetauscher.

In bevorzugter Weise ist der Wärmetauscher derart angeordnet, dass er die Gehäusevertiefungen zur Aufnahme der elektrischen Steuer- und Versorgungsleitungen (falls vorhanden) nach dem Einlegen und Befestigen der Kabel abdeckt, so dass die Leitungen vor Umgebungseinflüssen und sonstigen Beschädigungen wirkungsvoll geschützt werden können.

Des weiteren kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass, wenn, wie im Rahmen der DE 10 2006 030 792 A1 der Anmelderin beschrieben, zur Schnellbefüllung des Rotor/Stator- Raum es beim Bremsbeginn ein lokal am Retarder angeordnetes ölreservoir vorgesehen ist, dieses ölreservoir in das Steuergehäuse integriert ist, wodurch die Notwendigkeit einer zusätzlichen ölwanne oder eines zusätzlichen Behälters entfällt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht der Vorderseite einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuergehäuses und

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Rückseite einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuergehäuses.

In Fig. 1 ist eine Ansicht der Vorderseite einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuergehäuses 1 gezeigt.

Das Steuergehäuse 1 umfasst neben den Kolben, Federn, Ventilen und Verschlussteilen sowie Kanälen bzw. Leitungen zur Realisierung der hydraulischen Verknüpfungen zwischen den einzelnen Ventilen die Hydraulikpumpe 2 der hydraulischen Retardersteuerung, deren Verstelleinrichtung, ein dazugehörendes Federpaket 3 sowie die Pumpenlagerung; in Fig. 1 sind die Ventile mit 4 bezeichnet.

Durch diese Ausgestaltung kann auf ein üblicherweise notwendiges Pumpengehäuse verzichtet werden; zudem entfallen zusätzliche Maßnahmen zur Abdichtung und Zentrierung des Pumpengehäuses, was sowohl in einer Kostenersparnis als auch in Verbesserungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit resultiert.

Durch den gemeinsamen ölhaushalt von Retarder und Getriebe kann die ölversorgung des Retarders mittels des Sumpfs des Getriebes erfolgen. Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf Fig. 1 ist jedoch zur Schnellbe- füllung des Rotor/Stator-Raumes des Retarders beim Bremsbeginn ein lokal am Retarder angeordnetes ölreservoir 5 vorgesehen, welches in das Steuergehäuse 1 integriert ist. Durch die Integration des ölreservoirs 5 in das Steuergehäuse 1 kann in vorteilhafter Weise Bauraum und Gewicht eingespart werden.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung, die Gegenstand der Fig. 2 ist, sind auf der Rückseite des Steuergehäuses 1 , Vertiefungen 6 vorgesehen, welche die elektrischen Steuer- und Versorgungsleitungen 7 aufnehmen.

Gemäß der Erfindung ist der Kabelbaum, umfassend die Steuer- und Versorgungsleitungen 7 am Steuergehäuse 1 schwingungsfest angeordnet, wobei dies beispielsweise durch Gewinde für Kabelschellen, Rippen für Halteklammern oder Bohrungen für Befestigungsstifte erfolgt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausgestaltung der Rückseite (d.h. Außenseite) des Steuergehäuses ist auf der Rückseite ein Wärmetauscher direkt montiert, wobei in der Fig. 2 die Anschlüsse 8 für den Wärmetauscher gezeigt sind. Somit übernimmt das Steuergehäuse 1 die hydraulischen Verbindungen zum Wärmetauscher sowie die tragende Funktion für den Wärmetauscher.

Bevorzugter Weise ist der Wärmetauscher derart angeordnet, dass er die Gehäusevertiefungen 6 zur Aufnahme der elektrischen Steuer- und Versorgungsleitungen 7 nach dem Einlegen und Befestigen der Leitungen abdeckt, so dass die Leitungen 7 vor Umgebungseinflüssen und sonstigen Beschädigungen geschützt werden können.

In vorteilhafter Weise werden durch diese Anordnung zusätzliche Bauteile zur Adaptierung eines Wärmetauschers, wie beispielsweise ein ölzuführge- häuse, Rohrleitungen etc. nicht benötigt.

In Fig. 2 sind die Ansteuerungsmagnete mit 9 bezeichnet; ferner sind gemäß der Erfindung bei der gezeigten Ausführungsform in das Steuergehäuse Sensoren 10 integriert.

Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird ein Steuergehäuse zur Verfügung gestellt, welches in vorteilhafter Weise eine Vielzahl von Funktionen bzw. Anforderungen in einem Bauteil vereinigt.

Durch die erzielte Integration verschiedenster Funktionen bzw. Anforderungen können gegenüber herkömmlichen Konstruktionen einige Bauteile eingespart werden, was in einer signifikanten Reduzierung der durch Fertigung, Montage und Logistik hervorgerufenen Produktkosten resultiert.

Selbstverständlich fällt auch jede konstruktive Ausbildung, insbesondere jede räumliche Anordnung der Bauteile des erfindungsgemäßen Steuergehäu-

ses an sich sowie zueinander und soweit technisch sinnvoll, unter den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche, ohne die Funktion des Steuergehäuses, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist, zu beeinflussen, auch wenn diese Ausbildungen nicht explizit in den Figuren oder in der Beschreibung dargestellt sind.

Bezuqszeichen

1 Steuergehäuse

2 Hydraulikpumpe

3 Federpaket

4 Ventile

5 ölreservoir

6 Vertiefungen

7 Steuer- und Versorgungsleitungen

8 Anschlüsse für den Wärmetauscher

9 Ansteuerungsmagnete

10 Sensor