Anbringung von Schaufeln in hydrodynamischen Maschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen mit einer Beschaufelung in hydrodynamischen Maschinen und nach dem Verfahren hergestellte Bauteile In hydrodynamischen Systemen, zu denen in Fahrzeugge- trieben und Fahrzeugantriebssträngen angeordnete Drehmo- mentwandler und verschleißfrei Zusatzbremseinrichtungen, sogenannte Retarder, zu zählen sind, werden Bauteile ver- wendet, die eine Beschaufelung aus einer Anzahl von Schau- feln aufweisen, um mit den verwendeten hydrodynamischen Flüssigkeiten zusammenzuwirken. Die Herstellung dieser Be- schaufelungen sind entweder auf hohe Funktionalität oder auf eine hohe Kostenersparnis hin entwickelt worden.

Aufgrund von fehlender optimierter Fertigungstechnolo- gien war bisher ein Zielkonflikt zwischen diesen beiden Ausrichtungen vorgegeben.

Aus der EP 0732519 A1 ist beispielgebend ein hydrody- namischer Retarder bekannt geworden, bei dem in einem Grundkörper Vertiefungen zur Positionierung der Schaufeln eingearbeitet werden, in denen die Schaufeln eingesetzt werden und die anschließend, beispielsweise durch Schweißen oder Hartlöten, mit dem Grundkörper verbunden werden. Eine formschlüssige Verbindung zur Übertragung der Kräfte findet nur bedingt statt. Durch die hohen spezifischen Belastun- gen, die im Retarderbetrieb auftreten können, z. B. durch Kavitation, ist diese Art der Verbindung riskant.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Her- stellungsprozess aufzuzeigen, der kostengünstig ist und eine sichere Funktionalität der Bauteile sichert.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Nach der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen in hydrodynamischen Maschinen vorgeschlagen, wobei die hydrodynamischen Maschinen eine Beschaufelung aufweisen, die durch eine Vielzahl von mit einem Grundkör- per zu verbindenden Schaufeln gebildet wird. Die Schaufeln werden in einem Blechumformverfahren von einer Drückwalz- rolle unter ständiger Rotation der Drückwalzrolle und stän- dig ausgeübtem Anpressdruck auf den Grundkörper formschlüs- sig mit dem Grundkörper verbunden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Grundkörper als vorgefertigter Torus von der Drückwalzrolle gegen die Schaufeln gedrückt, wobei die Schaufeln in einer Vorrichtung entgegen dem Anpress- druck der Drückwalzrolle gehalten werden. In einer Ausges- taltung des Verfahrens wirkt die Drückwalzrolle auf der den Schaufeln entgegengesetzt angeordneten Seite des Grundkör- pers auf den Grundkörper ein. In einer Ausgestaltung wird die Drückwalzrolle rechtwinklig zur Außenkontur der Vor- richtung, in der die Schaufeln angeordnet werden, an dem Grundkörper entlang geführt. Eine Ausgestaltung zeigt, daß die Drückwalzrolle entgegen ihrer Rotationsrichtung an dem Grundkörper entlang geführt wird, um Material des Grundkör- pers zur Bildung des Formschlusses in die Vertiefungen zwi- schen den Schaufeln zu drücken. In einer weiteren vorteil- haften Gestaltung werden die Schaufeln in der Vorrichtung gegen eine Außenkontur gedrückt, die der Kontur der Schau-

feln entspricht, um die Formgebung der Schaufeln unter dem Anpressdruck der Drückwalzrolle konstant zu halten. Eine Ausgestaltung zeigt einen vorgeformten Grundkörper, der unter dem Anpressdruck der Drückwalzrolle bei gleichzeiti- ger Bildung des Formschlusses mit den Schaufeln seine end- gültige Formgestaltung entsprechend der Außenkontur der Vorrichtung erhält.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Wand- stärke der Schaufeln und/oder des Grundkörpers in ihrer Längenausdehnung und/oder in ihrer Breitenausdehnung unter- schiedlich ausgestaltet. Durch die Verwendung einer Drück- walzrolle können auch Bauteile bearbeitet werden, die nicht über eine gleichbleibende Wandstärke verfügen, so daß die Wandstärke an eine optimale Funktionalität angepaßt werden kann. Der Grundkörper kann unterschiedliche Werkstoffe auf- weisen. Eine Ausgestaltungsform weist einen Grundkörper aus einer Alu-Knetlegierung auf. Vorteilhafterweise wird die hydrodynamische Maschine als Drehmomentwandler für ein Fahrzeuggetriebe oder als hydrodynamischer Retarder betrie- ben, der ein Fahrzeug als Zusatzbremse zu der Reibungsbe- triebsbremse bei der Verzögerung, insbesondere auf langen Gefällstrecken, unterstützt.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher be- schrieben : Es zeigen : Fig. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung und Fig. 2 einen Schnitt durch den Grundkörper.

In der Fig. 1 wird eine Vorrichtung für das erfinder- sche Verfahren beschrieben. In einem nicht näher darge-

stellten Werkzeug 2 weist eine Vorrichtung 4 eine Außenkon- tur 6 auf, die Vertiefungen 14 für die Schaufelaufnahme beinhaltet. In diesen Vertiefungen 14 liegen die Schaufeln 8. Die Außenkontur 6 der Vorrichtung 4 entspricht im we- sentlichen der Innenkontur der Schaufel 8. An ihrem einen Ende 12, welches aus der Vorrichtung 4 hervorsteht, wird die Schaufel 8 in den umgebenden Grundkörper 16 hineinge- drückt. Der Grundkörper 16 ist ein vorgeformtes Bauteil, beispielsweise ein Torus, der in dem Werkzeug 2 zwischen der Vorrichtung 4 und einer Haltevorrichtung 18 befestigt ist. Eine rotierende Drückwalzrolle 20 fährt in einem zweckmäßigen Abstand zur Außenkontur 6 der Vorrichtung 4, was durch die Pfeile 22 angedeutet wird, und drückt dabei mit einem Anpressdruck den Grundkörper 16 gegen die Vor- richtung 4 und die Schaufeln 8. Durch die Rotation der Drückwalzrolle 20 wird Material des Grundkörpers 16 in die Vertiefung zwischen die Schaufeln bewegt und umgibt das darin liegende Ende 12 der Schaufel 8, so daß sich zwischen dem Grundkörper 16 und der Schaufel 8 eine formschlüssige Verbindung ergibt, die auch dicht ist gegenüber dem in der hydrodynamischen Maschine verwendeten Medium, vorzugsweise 01 oder Wasser. Die Drückwalzrolle 20 drückt den Grundkör- per 16 entlang der gesamten Kontur 6 gegen die Schaufel 8, so daß schließlich sowohl die Schaufel 8 als auch die In- nenkontur des Grundkörpers 16 die Form der Außenkontur 6 annimmt. Die Schaufel 8 ist dann auf ihrer ganzen Länge im Grundkörper 16 befestigt.

In der Fig. 2 sind in den Grundkörper 16 eingedrückte Schaufeln 8 gezeigt. Die Drückwalzrolle 20 rotiert, bei- spielsweise entsprechend dem Pfeil 24, und wird an dem Grundkörper 16 entsprechend Pfeil 26 entlang geführt. Durch die Rotation unter Anpressdruck während des Vorbeibewegens

wird das Material des Grundkörpers zur Bildung der form- schlüssigen Verbindung zwischen Schaufel 8 und Grundkörper 16 in die Vertiefung 14 am Grundkörper 16 bewegt. Die Schaufel weist eine Wandstärke 28 auf und die Tiefe der Vertiefung 14 ist mit 30 bezeichnet.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden kosten- günstige und flüssigkeitsdichte Bauteile für hydrodynami- sche Maschinen herstellbar, die enge Toleranzen bei der Blechumformung gewährleisten und damit genaue Kennlinien für hydrodynamische Maschinen ermöglichen. Dies wird auch begünstigt durch die Möglichkeit einer sehr guten Toleranz- haltigkeit über den Verlauf einer Serie hinweg. Bei einem erforderlichen Werkzeugwechsel läßt sich eine gute Reprodu- zierbarkeit der eingestellten Maße erzielen. Durch das Ver- fahren können dünne, spitze Schaufeln mit glatten Oberflä- chen verwendet werden, was einen sehr guten Wirkungsgrad und eine hohe Leistungsdichte fördert. Die Kaltverfestigung und die Beherrschung von Druckeigenspannungen führt zu Ge- wichtsersparnissen, was auch durch variable Wandstärken beim Drückwalzen unterstützt wird. Somit ergibt sich eine relativ einfacher und kostengünstiger Herstellungsprozeß, der eine optimale Funktionalität garantiert.

Bezugszeichen 2 Werkzeug 4 Vorrichtung 6 Außenkontur 8 Schaufel 10 Innenkontur 12 Schaufelende 14 Vertiefung 16 Grundkörper 18 Haltevorrichtung 20 Drückwalzrolle 22 Pfeil 24 Pfeil 26 Pfeil 28Wandstärke 30 Tiefe