Die Erfindung betrifft das Gebiet der hydrodynamischen Maschinen, und insbesondere eine Füllungssteuerungsvorrichtung einer hydrodynamischen

Maschine, beziehungsweise eine hydrodynamische Maschine - beispielsweise einen Retarder - mit einer solchen Füllungssteuerungsvorrichtung.

Hydrodynamische Maschinen weisen einen Arbeitsraum auf, der mit einem

Arbeitsmedium befüllbar ist, um Antriebsleistung beziehungsweise Drehmoment vom Primärrad der hydrodynamischen Maschine, auch Pumpenrad genannt, auf das Sekundärrad der hydrodynamischen Maschine, auch Turbinenrad genannt, zu übertragen. Bei einem hydrodynamischen Retarder ist das Turbinenrad stationär und wird daher auch Stator genannt.

Die vom Pumpenrad auf das Turbinenrad übertragene Antriebsleistung

beziehungsweise das übertragene Moment ist abhängig vom Füllungsgrad des Arbeitsraums der hydrodynamischen Maschine, welcher durch die beiden

Schaufelräder, Pumpenrad und Turbinenrad, ausgebildet wird. Insbesondere nimmt mit zunehmendem Füllungsgrad, beginnend in einem vollständig oder weitgehend entleerten Zustand (Leerlauf) bis zu einem vollgefüllten Zustand die übertragene Leistung beziehungsweise das übertragene Drehmoment zu. Über die Einstellung eines bestimmten Füllungsgrads des Arbeitsraums mit Arbeitsmedium kann somit die Leistungsübertragung der hydrodynamischen Maschine gesteuert werden.

Herkömmlich erfolgt die Steuerung der hydrodynamischen Maschine,

beispielsweise eines Retarders, der beispielsweise als Wasserretarder ausgeführt ist, wie ihn die vorliegende Erfindung gemäß einer Ausführungsform betrifft, das heißt dessen Arbeitsmedium Wasser, beispielsweise aus dem Kühlwasserkreislauf eines Kraftfahrzeugs ist, über zwei getrennt voneinander angesteuerte Ventile. Das erste Ventil ist ein Schaltventil, beispielsweise ein 3/2-2 Wegeventil, welches nur die Zustände Ein und Aus aufweist. Der Arbeitsmediumstrom wird mittels dieses Schaltventils entweder vollständig zum Retarder oder an diesem vorbei, das heißt durch einen Bypass zu dem Retarder, geleitet. Das zweite Ventil ist ein Regelventil, welches in Strömungsrichtung des Arbeitsmediums gesehen hinter dem Arbeitsmediumauslass des Retarders vorgesehen ist und den

Arbeitsmediumdruck im Arbeitsraum des Retarders und damit die übertragene Leistung und das übertragene Bremsmoment regelt.

Die bekannten Ausführungen erfordern somit zwei nebeneinander vorgesehene Ventile, welche jeweils mit einem Steuerdruck angesteuert werden müssen.

Eine bekannte Weiterentwicklung sieht vor, die Funktion der beiden getrennten Ventile in einem sogenannten Kombiventil zu vereinen. So beschreibt die

DE 10 2006 008 110 eine Füllungssteuerungsvorrichtung für eine

hydrodynamische Maschine, insbesondere einen Retarder, mit zwei Einlassen und zwei Auslässen zum Zuführen von Arbeitsmedium in die und Abführen von

Arbeitsmedium aus der hydrodynamischen Maschine. Ferner sind zwei Ventilkörper sowie ein Kraft- und/oder Weggeber vorgesehen, welche zusammen mit den Ein- und Auslässen in einem gemeinsamen Steuerventil vereint sind und die

Arbeitsmediumströmung in den Ein- und Auslässen in Abhängigkeit der Position der Ventilkörper, die durch die Beaufschlagung mittels des Kraft- und/oder

Weggebers bestimmt wird, steuern oder regeln. Die Merkmale dieser

Füllungssteuerungsvorrichtung sind im Oberbegriff des Anspruchs 1

zusammengefasst.

Untersuchungen an einem hydrodynamischen Wasserretarder, welcher mit obiger Füllungssteuerungsvorrichtung ausgestattet war, haben nun ergeben, dass das tatsächliche Bremsmoment, welches mit dem Retarder erzielt wird, in

Abhängigkeit der Motordrehzahl einer Verbrennungskraftmaschine, in deren Antriebsstrang der Retarder angeordnet ist, variiert. Dabei wurde festgestellt, dass bei steigender Motordrehzahl das Retarderbremsmoment zunimmt.

Zum weiteren druckschriftlichen Stand der Technik wird auf die folgenden

Dokumente verwiesen:

DE 198 33 891 AI

DE 29 23 406 C3

DE 26 35 154 AI

DE 12 85 902 A

DE 74 29 240 U

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebene

Füllungssteuerungsvorrichtung einer hydrodynamischen Maschine,, insbesondere eines Retarders, derart zu verbessern, dass die unerwünschte Abweichung des übertragenen Drehmomentes, insbesondere des Bremsmomentes eines Retarders, nicht mehr beziehungsweise nicht mehr in dem bekannten Ausmaß auftritt.

Insbesondere soll der Aufbau der erfindungsgemäßen

Füllungssteuerungsvorrichtung dabei einfach und kostengünstig herstellbar sowie wartungswarm realisiert werden.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Füllungssteuerungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Füllungssteuerungsvorrichtung einer hydrodynamischen Maschine, insbesondere eines Retarders, weist einen ersten Einlass zum Zuführen von Arbeitsmedium für die hydrodynamische Maschine in die

Füllungssteuerungsvorrichtung auf. Ferner ist ein zweiter Einlass zum Zuführen von Arbeitsmedium aus der hydrodynamischen Maschine in die Füllungssteuerungsvorrichtung vorgesehen. Neben einem ersten Auslass zum Abführen von Arbeitsmedium in die hydrodynamische Maschine ist ein zweiter Auslass zum Abführen von Arbeitsmedium aus der hydrodynamischen Maschine und/oder von Arbeitsmedium aus einem Bypass, der das Arbeitsmedium an der hydrodynamischen Maschine vorbeileitet, vorgesehen.

Demnach wird das Arbeitsmedium, das über den ersten Einlass in die

Füllungssteuerungsvorrichtung eingeführt wird, entweder über den ersten Auslass in die hydrodynamische Maschine geleitet und gelangt von der hydrodynamischen- Maschine über den zweiten Einlass wieder in die Füllungssteuerungsvorrichtung, aus welcher es dann über den zweiten Auslass wieder abgeführt wird, oder das über den ersten Einlass in die Füllungssteuerungsvorrichtung eingeströmte

Arbeitsmedium kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform durch einen Bypass an der hydrodynamischen Maschine vorbeigeleitet werden und tritt, nachdem es den Bypass durchströmt hat, der in oder außerhalb der

Füllungssteuerungsvorrichtung geführt sein kann, durch den zweiten Auslass wieder aus der Füllungssteuerungsvorrichtung aus.

Besonders vorteilhaft ist an dem ersten Einlass und an dem zweiten Auslass ein externer Arbeitsmediumkreislauf, insbesondere Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeugs, angeschlossen, sodass das Arbeitsmedium (Kühlmedium), welches über den ersten Einlass in die Füllungssteuerungsvorrichtung eingeleitet wird, über den zweiten Auslass wieder in den externen Kreislauf eingespeist wird.

Erfindungsgemäß weist die Füllungssteuerungsvorrichtung einen Kraft- und/oder Weggeber oder einen Anschluss für einen solchen auf, um die

Arbeitsmediumströmung in den Ein- und Auslässen und/oder zwischen diesen mit wenigstens zwei Ventilkörpern, wie sie nachfolgend noch beschrieben werden, in Abhängigkeit der Steuerkraft oder des Steuerweges zu steuern oder zu regeln. Beispielsweise kann ein Steuerdruckanschluss vorgesehen sein zum Zuführen eines Steuerdruckes, mit welchem der Öffnungszustand des Steuerventils, das durch die Füllungssteuerungsvorrichtung ausgebildet wird, bestimmt wird.

Insbesondere ist dieser Steuerdruckanschluss der einzige Steuerdruckanschluss, sodass jeglicher Öffnungszustand (oder Schließzustand) der

Füllungssteuerungsvorrichtung über einen einzigen Steuerdruck geregelt beziehungsweise gesteuert wird.

Am Steuerdruckanschluss kann beispielsweise Druckluft aus einem

Steuerluftsystem anliegen.

Wenn ein solcher Steuerdruckanschluss vorgesehen ist, kann mit dem Steuerdruck beispielsweise ein Ventilkolben beaufschlagt werden, der über eine Kolbenstange den ersten Ventilkörper und den zweiten Ventilkörper verschiebt. Der Begriff Kolbenstange ist dabei derart auszulegen, dass er jegliches mechanisches Element abdeckt, das eine Verschiebung des ersten Ventilkörpers und des zweiten

Ventilkörpers in Abhängigkeit der Betätigung durch den Kraft- und/oder Weggeber verschieben kann. So kann die Kolbenstange beispielsweise als länglicher Stab, insbesondere aus Vollmaterial, ausgeführt sein oder abweichend hiervon in Form eines Hohlkörpers. Auch ist die Ausführung der Kolbenstange in Form von einem oder mehreren Abstandselementen oder noch abweichend gestaltet möglich.

Alternativ oder zusätzlich zum Vorsehen eines Steuerdruckanschlusses können die Ventilkörper beziehungsweise die Kolbenstange auch über eine Zug- und/oder Druckstange, an der ein Stellantrieb oder dergleichen angreift, bewegt werden. Eine solche Zug- und/oder Druckstange kann auch durch die Kolbenstange selbst ausgeführt sein. Auch ein magnetischer Kraft- oder Weggeber innerhalb des Steuerventils oder angeschlossen hieran könnte vorgesehen sein. Andere Kraft- und/oder Weggeber sind möglich. Erfindungsgemäß sind die genannten Ein- und Auslässe zusammen mit dem Kraft- und/oder Weggeber oder dem Anschluss für einen solchen in einem gemeinsamen Steuerventil vorgesehen, welches den ersten und den zweiten Ventilkörper aufweist, die durch den Kraft- und/oder Weggeber zu ihrer gemeinsamen

Verschiebung derart beaufschlagt werden, dass sie die Arbeitsmediumströmung in den Ein- und Auslässen und/oder zwischen diesen in Abhängigkeit der

Beaufschlagung durch den Kraft- und/oder Weggeber aufgrund ihrer Verschiebung wenigstens mittelbar steuern oder regeln, wobei die Verschiebung mittels der genannten Kolbenstange bewirkt wird.

Der erste Ventilkörper ist in Richtung der Verschiebung durch den

Arbeitsmediumdruck in dem ersten Einlass oder einem hiervon abhängigen Druck beaufschlagt. Dieser abhängige Druck kann beispielsweise proportional zu dem Arbeitsmediumdruck im ersten Einlass sein.

Der zweite Ventilkörper verändert durch seine Verschiebung den Druck des Arbeitsmediums und/oder den freien Strömungsquerschnitt für Arbeitsmedium in dem zweiten Einlass. Insoweit entspricht die erfindungsgemäße Ausführungsform weitgehend jener der in der eingangs beschriebenen DE 10 2006 008 110.

Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, dass die eingangs beschriebene Abhängigkeit des eingestellten Momentes in der hydrodynamischen Maschine, insbesondere des Bremsmomentes eines Retarders, von der Motordrehzahl der Verbrennungskraftmaschine auf einer Veränderung des im ersten Einlass anliegenden Arbeitsmediumdruckes beruht. So variiert dieser Druck nämlich beim Einbinden des Retarders in einen externen Arbeitsmediurhkreislauf mit der Drehzahl einer in diesem Kreislauf vorgesehenen Förderpumpe, die von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird. Herkömmlich führt dies dazu, dass über den ersten Ventilkörper, der starr mit der Kolbenstange verbunden ist, mit zunehmendem Arbeitsmediumdruck im ersten Einlass eine zunehmende Betätigungskraft auf die Kolbenstange und damit den ^' zweiten Ventilkörper, welcher das übertragene Moment in der hydrodynamischen Maschine regelt, ausgeübt wird. Der zweite Ventilkörper verschließt mit zunehmender

Betätigungskraft zunehmend den zweiten Einlass und somit den freien

Strömungsquerschnitt für das Arbeitsmedium, das aus der hydrodynamischen Maschinen in die Füllungssteuerungsvornchtung einströmt, was eine Erhöhung des in der hydrodynamischen Maschine übertragenen Momentes, insbesondere des Bremsmomentes, mit sich bringt. Dieser Effekt ist besonders stark, wenn der erste Ventilkörper einen vorgesehenen Bypass verschlossen hat und somit kein

Druckausgleich zwischen den beiden axialen Seiten des ersten Ventilkörpers mehr stattfindet.

Erfindungsgemäß sind daher der erste Ventilkörper und der zweite Ventilkörper nicht nur über die Kolbenstange - oder, wie dargestellt, ein anderes nicht stangenförmiges Element - und/oder über ein elastisches Element miteinander verbunden, sondern der erste Ventilkörper ist auch elastisch an der Kolbenstange (oder dem anderen Stangenelement) angeschlossen. Ferner ist ein stationärer Anschlag für den ersten Ventilkörper, insbesondere im Ventilgehäuse, vorgesehen, an welchem der erste Ventilkörper bei einer weitergeführten Verschiebung des zweiten Ventilkörpers mittels der Kolbenstange anschlägt. Das Anschlagen des ersten Ventilkörpers an dem Anschlag, der insbesondere auf der

entgegengesetzten Seite der Druckbeaufschlagung durch den Arbeitsmediumdruck im ersten Einlass angeordnet ist, bewirkt, dass bei einer Druckerhöhung des Arbeitsmediumdruckes im ersten Einlass keine Überlagerungskraft über den ersten Ventijkörper auf die Kolbenstange ausgeübt wird. Somit kann die beschriebene, unerwünschte Erhöhung des in der hydrodynamischen Maschine übertragenen Momentes vermieden werden.

Vorteilhaft ist der erste Ventilkörper über eine erste Feder, insbesondere eine Druckfeder, beispielsweise Spiraldruckfeder, an der Kolbenstange abgestützt. Zusätzlich oder alternativ kann der zweite Ventilkörper über eine zweite Feder, die vorteilhaft als Druckfeder, beispielsweise Spiraldruckfeder, ausgeführt ist, an der Kolbenstange und/oder am ersten Ventilkörper abgestützt sein.

Günstig ist es, wenn der zweite Ventilkörper über die zweite Feder an einer ersten Seite eines Vorsprungs, der insbesondere in Form einer durch die Kolbenstange getragenen oder durch diese ausgebildete Scheibe ausgeführt ist, der

Kolbenstange abgestützt ist, und der erste Ventilkörper mittels der ersten Feder an eine zweite, der ersten Seite entgegengesetzte Seite des Vorsprungs

geschoben wird, solange, bis der erste Ventilkörper an dem stationären Anschlag anschlägt, wobei er sich dann bei fortgesetzter Verschiebung des zweiten

Ventilkörpers mittels der Kolbenstange von dem Vorsprung, insbesondere der Scheibe, hier zweite Scheibe genannt, abhebt.

Alternativ kann der zweite Ventilkörper mittels der zweiten Feder an einer ersten axialen Seite des ersten Ventilkörpers abgestützt sein, und der erste Ventilkörper mit einer zweiten axialen Seite, die entgegengesetzt zu der ersten axialen Seite positioniert ist, über die erste Feder an der Kolbenstange abgestützt sein. Bei dieser Ausführungsform gleitet der erste Ventilkörper vorteilhaft auf der oder in der Kolbenstange, ohne an einem mechanischen Anschlag der Kolbenstange anzuschlagen.

Das Steuerventil kann eine dritte Feder aufweisen, vorteilhaft in Form einer Druckfeder, beispielsweise Spiraldruckfeder, mittels welcher der erste Ventilkörper, insbesondere entgegen der Kraft der ersten Feder, an dem Ventilgehäuse abgestützt ist.

Ferner kann ein dritter Einlass zum Zuführen von Arbeitsmedium aus dem Bypass in die Füllungssteuerungsvorrichtung und ein dritter Ausiass zum Abführen von Arbeitsmedium in den Bypass vorgesehen sein, und der erste Ventilkörper kann dann durch seine Verschiebung durch mehr oder minder starkes Verschließen des dritten Einlasses und/oder des dritten Auslasses die Arbeitsmediumströmung durch den Bypass variieren und dadurch gezielt einstellen.

In der Regel wird der erste Ventilkörper durch seine Verschiebung durch mehr oder minder starkes Verschließen des ersten Auslasses auch die

Arbeitsmediumströmung durch den ersten Auslass variieren und damit gezielt einstellen. In Zwischenstellungen des ersten Ventilkörpers wird somit

Arbeitsmedium, welches über den ersten Einlass in die

Füiiungssteuerungsvorrichtung einströmt, teilweise über den ersten Auslass in die hydrodynamische Maschine und anschließend über den zweiten Einlass zurück in die Füiiungssteuerungsvorrichtung geleitet und teilweise über den dritten Auslass in den Bypass und weiter über den dritten Einlass wieder in die

Füiiungssteuerungsvorrichtung, wobei anschließend das über den dritten Einlass und den zweiten Einlass in die Füiiungssteuerungsvorrichtung eingeleitete

Arbeitsmedium zusammen über den zweiten Auslass wieder in den externen Arbeitsmediumkreislauf gespeist wird.

Gemäß einer ersten Ausführungsform kann der Bypass durch eine an dem

Steuerventil angeschlossene Rohrleitung, einen Schlauch oder eine andere separate Leitung ausgebildet sein. Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird der Bypass durch die Füiiungssteuerungsvorrichtung beziehungsweise das Steuerventil selbst gebildet, indem ein entsprechender Kanal in diesem vorgesehen ist, beispielsweise in dem Ventilgehäuse.

Das Steuerventil, welches insbesondere alleine die Füiiungssteuerungsvorrichtung bildet, kann ein einziges Ventilgehäuse aufweisen, das jedoch aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt sein kann. Gemäß einer vorteilhaften

Ausführungsform weist das Ventilgehäuse einen sich in Axialrichtung

erstreckenden Hohlkörper auf, der an seinen beiden Stirnseiten jeweils durch einen Deckel, einen Einsatz oder dergleichen verschlossen wird. Bei einer axialen Anordnung kann eine Stirnseite unmittelbar durch den Arbeitsmediumauslass der hydrodynamischen Maschine, insbesondere durch einen Retarderauslass, gebildet werden, sodass das Arbeitsmedium axial in den genannten Hohlkörper einströmt.

Innerhalb des Hohlkörpers kann der erste Ventilkörper axial verschiebbar angeordnet sein, derart, dass er mit einer oder mehreren Steuerkanten abdichtend am Hohlkörper angreift, um so durch seine axiale Stellung die Strömung von Arbeitsmedium durch das Steuerventil zu bestimmen.

Vorteilhaft weist die zweite Feder, mit welcher der zweite Ventilkörper

beaufschlagt ist, und die beispielsweise entgegen dem Druck des Arbeitsmediums im zweiten Einlass wirkt, und die sich zugleich am ersten Ventilkörper

beziehungsweise an der Kolbenstange, letzteres insbesondere über einen

Vorsprung, wie beispielsweise die genannte Scheibe, abstützt, eine kleinere Federkraft als die erste Feder und/oder dritte Feder auf.

Eine hydrodynamische Maschine, welche beispielsweise als Retarder, insbesondere als Wasserretarder, ausgebildet ist, kann zur Füllungssteuerung mit einer einzigen Füllungssteuerungsvorrichtung auskommen, wenn die

Füllungssteuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung ausgebildet und

insbesondere unmittelbar an der hydrodynamischen Maschine angeschlossen ist.

Die Erfindung soll nun nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch erläutert werden.

Es zeigen:

Figur 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Füllungssteuerungsvorrichtung in einem Querschnitt durch die Längsachse und einer ersten Stellung des zweiten Ventilkolbens, in welcher kein Arbeitsmedium zu der hydrodynamischen Maschine geleitet wird;

Figur 2 die Füllungssteuerungsvorrichtung aus der Figur 1 in einer zweiten

Stellung, in welcher das gesamte der Füllungssteuerungsvorrichtung zugeleitete Arbeitsmedium der hydrodynamischen Maschine zugeführt wird;

Figur 3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Füllungssteuerungsvorrichtung, umfassend ein einziges Steuerventil, in einer ersten Stellung, in welcher kein Arbeitsmedium zu der hydrodynamischen Maschine geleitet wird.

In der Figur 1 erkennt man eine erfindungsgemäß ausgeführte

Füllungssteuerungsvorrichtung in Form eines Steuerventils mit einem einzigen Ventilgehäuse 9, das einen sich in Axialrichtung des Steuerventils erstreckenden Hohlkörper 9.1, der beispielsweise einen kreisrunden, rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen kann, umfasst, wobei der Hohlkörper 9.1 an seinen beiden axialen Enden jeweils durch ein angeschlossenes Deckelement verschlossen ist, und in der gezeigten Ausführungsform jedes Deckelement einen strömungsleitenden Durchlass aufweist. Das erste Deckelement (rechts in der Figur 1), welches vorliegend in der Form einer Haube 9.2 von außen auf den Hohlkörper 9.1 aufgesetzt ist, weist einen Steuerdruckanschluss 15 für das Steuerventil auf, wobei dieser Steuerdruckanschluss 15 der einzige

Steuerdruckanschluss ist. Letzterer kann beispielsweise an ein Steuerluftsystem angeschlossen sein, sodass die Stellung des Ventilkolbens 5, der innerhalb des Hohlkörpers 9.1 in Axialrichtung gleitet, sich in Abhängigkeit des Steuerdruckes im Steuerdruckanschluss 15 beziehungsweise in einem Steuerdruckraum 16, in welchem der Steuerdruckanschluss 15 mündet und der durch den Ventilkolben 5 begrenzt wird, einstellt. Vorliegend wird der Ventilkolben 5 von einer Kolbenstange 10 getragen und kann einteilig mit dieser ausgeführt sein.

Der Ventilkolben 5 beziehungsweise die Kolbenstange 10 ist über ein elastisches . Element, hier eine erste Feder 7, wie zum Beispiel eine Spiraldruckfeder, gegen einen ersten Ventilkörper 6 vorgespannt. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel stützt sich die erste Feder 7 an der Kolbenstange 10 ab, beispielsweise, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, über eine erste Scheibe 11, welche sich wiederum an der Kolbenstange 10 abstützt. Das andere Ende der ersten Feder 7 ist an einer Stirnseite des ersten Ventilkörpers 6 abgestützt. Somit ist die erste Feder 7 über die Kolbenstange 10 zwischen dem Ventilkolben 5 und dem ersten Ventilkörper 6 angeordnet und spannt den Ventilkolben 5 und den ersten Ventilkörper 6 gegeneinander vor.

Die Kolbenstange 10 erstreckt sich in Längsrichtung der

Füllungssteuerungsvorrichtung im Wesentlichen durch das ganze Steuerventil. Sie ist zum Beispiel durch die Begrenzung des Steuerdruckraumes 16 hindurchgeführt. Auf der Kolbenstange 10 ist dabei der erste Ventilkörper 6 derart gleitend befestigt, dass er sich in Axialrichtung der Kolbenstange 10 relativ entlang dieser bewegen kann. Vorliegend umschließt der erste Ventilkörper 6 die Kolbenstange 10 in Umfangsrichtung und ist koaxial beziehungsweise fluchtend zu dieser angeordnet.

Weiterhin ist ein zweiter Ventilkörper 8 vorgesehen, welcher auf der dem

Ventilkolben 5 abgewandten Stirnseite des ersten Ventilkörpers 6 im Bereich des dem Ventilkolben 5 angewandten Endes der Kolbenstange 10 angeordnet ist (linke Seite in Figur 1). Vorliegend ist der zweite Ventilkörper 8 derart ausgeführt, dass er in seinem Inneren die Kolbenstange 10 gleitend aufzunehmen vermag. Zum Beispiel ist der zweite Ventilkörper 8 an seinem der Kolbenstange 10 zugewandten Ende hülsenförmig ausgeführt. Das zweite axiale Ende des Steuerventils (links in der Figur 1) ist durch einen Einsatz 9.3 verschlossen, welcher wiederum eine strömungsleitende Öffnung trägt. Diese strömungsleitende Öffnung ist der zweite Einlass 2, welcher mit

Arbeitsmedium aus dem Arbeitsmediumauslass der hydrodynamischen Maschine (nicht dargestellt) beaufschlagt wird. Der Einsatz 9.3 kann beispielsweise Teil des Gehäuses der hydrodynamischen Maschine, insbesondere des Retardergehäuses sein, welches den Arbeitsmediumauslass der hydrodynamischen Maschine ausbildet. In diesem Fall ist demnach die Füllungssteuerungsvorrichtung

beziehungsweise das gezeigte Steuerventil axial am Arbeitsmediumauslass der hydrodynamischen Maschine angeschlossen. Wenn kein strömungsleitendes Element zwischengeschaltet ist, ist der zweite Einlass 2 zugleich der

Arbeitsmediumauslass der hydrodynamischen Maschine, insbesondere des

Retarders.

Der zweite Ventilkörper 8 ist über eine zweite Feder 12 gegen die Kolbenstange 10 und damit gegen den Ventilkolben 5 vorgespannt, und zwar in dieselbe Richtung , wie der erste Ventilkörper 6. Im vorliegenden Fall stützt sich die zweite Feder 12 einerseits an einem Absatz des zweiten Ventilkörpers 8 und andererseits über eine zweite Scheibe 14, welche gegen Verrutschen an der Kolbenstange 10 befestigt oder einteilig mit dieser ausgeführt ist, ab.

Die zweite Feder 12 bestimmt somit die Kraft, mit welcher der Ventilkolben 5 über die Kolbenstange 10 auf den zweiten Ventilkörper 8 entgegen dem Druck des Arbeitsmediums im zweiten Einlass 2 auf der Seite des zweiten Ventilkörpers 8, die dem zweiten Einlass 2 zugewandt ist, drückt. Unterstützt wird die zweite Feder 12 dabei von dem Druck des Arbeitsmediums auf der dem zweiten Einlass 2

abgewandten Seite des zweiten Ventilkörpers 8 (auf der Rückseite des _.

Kolbentellers, der den zweiten Einlass 2 verschließen kann). Ferner ist eine dritte Feder 13 vorgesehen, die einerseits am Einsatz 9.3 und somit am Ventilgehäuse 9 und andererseits an der Kolbenstange 10, vorliegend wiederum über die zweite Scheibe 14 abgestützt ist. Die dritte Feder 13 wirkt entgegen der Druckkraft des Steuerdruckes im Steuerdruckanschluss 15

beziehungsweise im Steuerdruckraum 16, oder ganz allgemein entgegen der Steuerkraft, mit welcher die Kolbenstange 10 in Richtung des zweiten Einlasses 2 gedrückt wird. Die dritte Feder 13 dient somit zum Erzeugen einer Rückstellkraft, um die Kolbenstange 10 und vorliegend den Ventilkolben 5 entgegen dem

Steuerdruck rückzustellen.

Bei der gezeigten Ausführungsform wird die zweite Feder 12 von der dritten Feder 13 in Umfangsrichtung umschlossen. Ferner wird die zweite Feder 12 in der Regel eine deutlich geringere Federkraft als die dritte Feder 13 aufweisen.

In der Figur 1 erkennt man ferner den ersten Einlass 1, über welchen

Arbeitsmedium aus dem externen Arbeitsmediumkreislauf (nicht gezeigt) in das Steuerventil einströmt, und von dort weiter zu einem dritten Auslass 17 in einen Bypass 18, der die hydrodynamische Maschine (nicht gezeigt) umgeht. Aus dem Bypass 18 strömt das Arbeitsmedium wieder zurück in das Steuerventil, und zwar über einen dritten Einlass 19. Sämtliches Arbeitsmedium, welches über den ersten Einlass 1 in das Steuerventil eingeströmt ist, strömt somit bei der in der Figur 1 gezeigten Stellung des Ventilkolbens 5, der sich in seiner hinteren Endlage befindet, auch über den dritten Einlass 19 in das Steuerventil, weil sich auch der erste Ventilkörper 6 gedrückt durch die dritte Feder 13 in seiner hinteren Endlage an einem Anschlag im Ventilgehäuse 9 befindet und somit den ersten Auslass 3, der mit dem Arbeitsmediumeinlass der hydrodynamischen Maschine verbunden ist, vollständig verschließt. Aufgrund dessen, dass somit auch kein Arbeitsmedium aus der hydrodynamischen Maschine zu dem zweiten Einlass 2 ausströmt, ist der Druck auf der dem zweiten Einlass 2 zugewandten Seite des zweiten Ventilkörpers 8 gering und die Druckkraft der zweiten Feder 12 überwiegt, sodass der zweite Ventilkörper 8 den zweiten Einiass 2 vollständig verschließend am Gehäuse 9 beziehungsweise am Einsatz 9.3 anliegt. Aufgrund dieses vollständigen

Verschließens des zweiten Einlasses 2 kann sogar ein Unterdruck in der

hydrodynamischen Maschine beziehungsweise deren Arbeitsraum erzeugt werden.

Vom dritten Einiass 19 strömt das über den Bypass 18 geleitete Arbeitsmedium zu dem zweiten Auslass 4 und über diesen zurück in den externen

Arbeitsmediumkreislauf. Der Druck des Arbeitsmediums im beziehungsweise vor dem zweiten Auslass 4 wirkt demnach in dieselbe Richtung auf den zweiten Ventilkörper 8, wie die zweite Feder 12.

Das Arbeitsmedium kann demnach in der in der Figur 1 gezeigten Stellung (erste axiale Endstellung des ersten Ventilkörpers 6) im externen Arbeitsmediumkreislauf zirkulieren, ohne dass es durch die hydrodynamische Maschine strömt. Die gezeigte Steuerstellung des Steuerventils wird daher auch als Leerlaufstellung bezeichnet.

Wie man aus der Figur 1 leicht erkennen kann, wird sich die gezeigte

Leerlaufstellung immer dann einstellen, wenn der Steuerdruck im

Steuerdruckanschluss 15 beziehungsweise im Steuerdruckraum 16 gering oder drucklos ist und somit die Kraft der dritten Feder 13 überwiegt. Die Kraft der ersten Feder 7 hat dabei keinen weiteren Einfluss, da die dritte Feder 13 die zweite Scheibe 14 an einen an der Kolbenstange 10 vorgesehenen Anschlag drückt, somit die Federkraft der dritten Feder 13 direkt, das heißt ohne weitere Zwischenschaltung einer Feder in die Kolbenstange 10 eingeleitet wird und die erste Feder 7 nur dafür sorgt, dass der erste Ventilkörper 6 nicht von der zweiten Scheibe 14 abhebt, was jedoch auch durch den vorgesehenen Anschlag im

Ventilgehäuse 9 erreicht wird. Die Figur 2 zeigt eine zweite axiale Endstellung des Ventilkolbens 5, welche der ersten in der Figur 1 gezeigten axialen Endstellung entgegengesetzt ist. Um den Steuerkolben 5 in diese zweite axiale Endstellung zu bringen, wurde der

Steuerdruck im Steuerdruckanschluss 15 beziehungsweise in dem

Steuerdruckraum 16 gegenüber dem in der Figur 1 gezeigten Zustand so weit erhöht, dass die Kolbenstange 10 zusammen mit dem Ventilkörper 5 und der zweiten Scheibe 14 entgegen der Kraft der dritten Feder 13 in Richtung des zweiten Einlasses 2 in die zweite axiale Endstellung bewegt wurde. Hierbei hat sich zunächst der erste Ventilkörper 6 aufgrund der über die erste Feder 7 von der Kolbenstange 10 auf ihn übertragenen Druckkraft synchron mit der Kolbenstange 10 bewegt. Diese synchrone Bewegung konnte jedoch nicht über den gesamten Weg, den die Kolbenstange 10 zurückgelegt hat, erfolgen, da zuvor der erste Ventilkörper 6 an einem Anschlag 20 im Ventilgehäuse 9, vorliegend gebildet durch den Einsatz 9.3, angestoßen ist und gegen eine weitere Verschiebung in Richtung des zweiten Einlasses 2 blockiert wurde. Diese Blockade bewirkt, dass die Kraft, welche bis vor dem Anschlagen des ersten Ventilkörpers 6 am

Ventilgehäuse 9 auf den ersten Ventilkörper 6 und durch die Anlage des ersten Ventilkörpers 6 an der zweiten Scheibe 14 auch über die zweite Feder 12 auf den zweiten Ventilkörper 8 übertragen wurde, nun nach dem Anschlagen nicht mehr auf den zweiten Ventilkörper 8 wirken kann, da sich die zweite Scheibe 14 aufgrund der weitergehenden Verschiebung der Kolbenstange 10 vom ersten Ventilkörper 6 abhebt und nur noch am Vorsprung der Kolbenstange 10 anliegt. Somit wird die Kraft nach dem Abheben der zweiten Scheibe 14 vom ersten Ventilkörper 6, die über die zweite Scheibe 14 und die zweite Feder 12 auf den zweiten Ventilkörper 8 übertragen wird, nur noch von der auf die Kolbenstange 10 in Richtung des zweiten Einlasses 2 aufgebrachten Kraft bestimmt. Dies ist bedeutend, da diese Kraft im Gegensatz zu der in Richtung des zweiten Einlasses 2 auf den ersten Ventilkörper 6 wirkenden Kraft weitgehend oder vollständig unabhängig von einer Arbeitsmediumdruckerhöhung am ersten Einlass 1 ist. Eine solche Arbeitsmediumdruckerhöhung am ersten Einlass 1 tritt beispielsweise dann auf, wenn eine im externen Arbeitsmediumkreislauf vorgesehene Pumpe mit einer vergleichsweise höheren Drehzahl umläuft, beispielsweise weil sie durch den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der Motordrehzahl angetrieben wird. Der erhöhte Arbeitsmediumdruck am ersten Einlass 1

beaufschlagt eine axiale Seite des ersten Ventilkörpers 6 und drückt diesen verstärkt in Richtung des zweiten Auslasses 2. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Bypass 18, wie in der Figur 2 gezeigt ist, durch den ersten Ventilkörper 6 verschlossen ist, sodass kein Druckausgleich zwischen den beiden axialen Seiten des ersten Ventilkörpers 6 mehr stattfindet.

Wie man sieht, gibt der erste Ventilkörper 6 in seiner zweiten axialen Endstellung, die in der Figur 2 gezeigt ist, und in welcher er an dem Anschlag 20 im

Ventilgehäuse 9 beziehungsweise dem Einsatz 9.3 anliegt, den ersten Auslass 3 vollständig frei und verschließt dafür den dritten Einlass 19 und damit den Bypass 18. Somit strömt das durch den ersten Einlass 1 einströmende Arbeitsmedium vollständig durch den ersten Auslass 3 und weiter in die hydrodynamische

Maschine und von dort in den zweiten Einlass 2. Aufgrund des im zweiten Einlass 2 im Vergleich zu der Schaltstellung, die in der Figur 1 gezeigt ist, erhöhten Druckes wird der zweite Ventilkörper 8 entgegen der Kraft der zweiten Feder 12 von seinem Ventilsitz, der vorliegend durch den Einsatz 9.3 ausgebildet wird, abgehoben, sodass das Arbeitsmedium aus der hydrodynamischen Maschine am zweiten Ventilkörper 8 vorbei und durch den zweiten Auslass 4 zurück in den externen Arbeitsmediumkreislauf strömen kann.

Da in der gezeigten zweiten axialen Endstellung des Ventilkolbens 5 der zweite Ventilkörper 8 bündig an der Kolbenstange 10 beziehungsweise vorliegend an der zweiten Scheibe 14, die wiederum an der Kolbenstange 10 anliegt, anstößt, spielt die verhältnismäßig„weiche" zweite Feder 12 keine Rolle mehr. Hierdurch lassen sich auch besonders hohe Drücke im Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine durch Variieren des Steuerdruckes und damit der axialen Position der Kolbenstange 10 und des an dieser anliegenden zweiten Ventilkörpers 8 steuern oder regeln und somit bei einem Retarder deutlich größere Bremsmomente gezielt erzeugen.

Insbesondere ist es die einzige Aufgabe der zweiten Feder 12, dafür zu sorgen, dass im ausgeschalteten Zustand der hydrodynamischen Maschine deren

Arbeitsmediumauslass beziehungsweise der zweite Einlass 2 vollständig

verschlossen ist, wohingegen ihre Federkraft überwunden wird, sobald eine nennenswerte Arbeitsmediumströmung am zweiten Einlass 2 anliegt.

Natürlich sind auch axiale Zwischenstellungen zwischen den beiden in den Figuren 1 und 2 gezeigten axialen Endstellungen möglich. So kann der zweite Ventilkörper 6 in einer nicht gezeigten Zwischenstellung den ersten Auslass 3, über welchen Arbeitsmedium in Richtung der hydrodynamischen Maschine strömen kann, teilweise freigeben und zugleich den dritten Einlass 19 teilweise verschließen, sodass insbesondere der Strömungsdruck im Bypass 18 erhöht wird. Ein Teil des Arbeitsmediums, welches über den ersten Einlass 1 in das Steuerventil strömt, strömt somit über den ersten Auslass 3 in die hydrodynamische Maschine, und der Rest dieses Arbeitsmediums strömt über den Bypass 18 in den dritten Einlass 19 und von dort zu dem zweiten Auslass 4 zurück in den externen

Arbeitsmediumkreislauf. Die Aufteilung des Arbeitsmediumstromes aus dem ersten Einlass 1 auf den Bypass 18 und die hydrodynamische Maschine wird durch die Größe des Steuerdruckes und die Federkraft der dritten Feder 13 bestimmt, wobei zugleich die erste Feder 7 dafür sorgt, dass der erste Ventilkörper 6 noch an der zweiten Scheibe 14 anliegt, solange er nicht an dem genannten Anschlag 20 im Ventilgehäuse 9 angeschlagen ist. Das bedeutet, dass die erste Feder 7 in ihrem vorgespannten Zustand verbleibt, ohne zusammengedrückt zu werden und somit auch keine zusätzliche Kraft entgegen der Bewegung des Ventilkolbens 5 in Richtung zum zweiten Einlass 2 aufbringt. Auch in der nicht dargestellten axialen Zwischenstellung wird der zweite

Ventilkörper 8 entgegen der Kraft der zweiten Feder 12 von seinem Ventilsitz und dem Einsatz 9.3 abgehoben und gibt den zweiten Einlass 2 frei, sodass das Arbeitsmedium aus der hydrodynamischen Maschine bei einem nur geringen Druck im Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine über den zweiten Einlass 2 und den zweiten Auslass 4 in den externen Arbeitsmediumkreislauf strömen kann. Bei einem hydrodynamischen Retarder lassen sich somit besonders kleine

Bremsmomente einstellen, die unterhalb jener Bremsmomente liegen, die bei Retardern mit einem Schaltventil am Einlass, welches nur eine Auf- und eine Zustellung kennt, kombiniert mit einem Regelventil am Auslass, erreicht werden.

Wenn dann der Steuerdruck weiter erhöht wird, stellt sich die in der Figur 2 gezeigte zweite axiale Endstellung des Ventilkolbens 5 und damit des ersten Ventilkörpers 6 ein.

In der gezeigten Ausführung weist der zweite Ventilkörper 6 zwei Steuerkanten 6.1 und 6.2 auf, welche jeweils welche jeweils mit der Innenfläche des

Hohlkörpers 9.1 zusammenwirken. Mit der ersten Steuerkante 6.1 wird der

Strömungsquerschnitt im ersten Auslass 3 gesteuert, und mit der zweiten

Steuerkante 6.2 wird der Strömungsquerschnitt im dritten Einlass 19 in

Abhängigkeit der Stellung des zweiten Ventilkörpers 6 in Bezug auf den

Hohlkörper 9.1 gesteuert.

Auch ist es denkbar, den Bypass 18 vollständig im Steuerventil zu bilden, sodass dieser insbesondere innerhalb des Ventilgehäuses 9 verläuft. Hierdurch kann man sich wiederum zwei Anschlüsse sparen.

In der Figur 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Füllungssteuerungsvorrichtung mit im Wesentlichen denselben Elementen wie in den vorausgegangen Figuren gezeigt. Letztere sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Auch hier ist eine erste Feder 7, welche den Ventilkolben 5 gegen den ersten Ventilkörper 6 verspannt, gezeigt. Lediglich wurde in diesem Ausführungsbeispiel auf die zweite Scheibe 14 verzichtet. Nun stützen sich die zweite Feder 12 sowie die dritte Feder 13 direkt am ersten Ventilkörper 6 ab, wodurch die Kraft, welche über den Ventilkolben 5 auf die Kolbenstange 10 ausgeübt wird, stets über die erste Feder 7 auf den ersten Ventilkörper 6 übertragen wird, da parallel zu diesem Kraftverlauf keine Kraftübertragung von der dritten Feder 13 über einen mechanischen Anschlag 20 auf die Kolbenstange 10 mehr stattfindet. Umgekehrt wird also auch die Kraft, welche die dritte Feder 13 als Gegenkraft auf den Ventilkolben 5 und die Kolbenstange 10 ausübt, stets über die erste Feder 7 übertragen. Solange der erste Ventilkörper 6 nicht so weit in Richtung des zweiten Einlasses axial verschoben wurde, dass er an dem

Anschlag 20 im Ventilgehäuse 9 beziehungsweise im Einsatz 9.3 anschlägt, bilden die dritte Feder 13 und die erste Feder 7 demnach eine Kraftwaage.

Im Übrigen entspricht die Funktionsweise der in der Figur 3 gezeigten

Ausführungsform jedoch jener der in den Figuren 1 und 2 gezeigten

Ausführungsform.

Die Füllungssteuerung einer hydrodynamischen Maschine, insbesondere eines hydrodynamischen Retarders, kann gemäß der in den Figuren gezeigten

Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Füllungssteuerungsvorrichtung alleine durch ein Steuerventil mit einem einzigen Ventilgehäuse 9, umfassend sieben Anschlüsse und drei in dem Ventilgehäuse 9 axial verschiebbare

Ventilkörper beziehungsweise Ventilkolben, die durch Druckfedern vorgespannt sind, erfolgen. Wenn der Bypass 18 vollständig durch das Steuerventil gebildet wird, insbesondere innerhalb des Ventilgehäuses 9 verläuft, kann das

Ventilgehäuse 9 sogar mit nur fünf Anschlüssen auskommen. Bezugszeichenliste erster Einlass

zweiter Einlass

erster Auslass

zweiter Auslass

Ventilkolben

erster Ventilkörper

Steuerkante

Steuerkante

erste Feder

zweiter Ventilkörper

Ventilgehäuse

Hohlkörper

Haube

Einsatz

Kolbenstange

erste Scheibe

zweite Feder

dritte Feder

zweite Scheibe

Steuerdruckanschluss

Steuerdruckraum

dritter Auslass

Bypass

dritter Einlass

Anschlag