[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Durchflussbegrenzungsventil mit einem Käfig, der in einen Fluidkanal einsetzbar ist und der ein erstes axiales Ende und ein zweites axiales Ende aufweist, und mit einem Sperrelement, das an dem Käfig zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition axial beweglich gelagert ist, und mit einem Federelement, das zwischen dem Käfig und dem Sperrelement wirkt und das Sperrelement in die Freigabeposition oder in die Sperrposition vorspannt, wobei das Durchflussbegrenzungsventil in der Freigabeposition des Sperrelementes einen ersten Durchflussquerschnitt definiert und in der Spenposition einen zweiten Durchflussquerschnitt definiert, der kleiner ist als der erste Durchflussquerschnitt.

[0002] Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Hydraulikanordnung mit einer

Fluidversorgungseinrichtung, mit einem hydraulischen Verbraucher und mit einem Durchflussbegrenzungsventil der oben angegebenen Art. [0003] Durchflussbegrenzungsventile sind passive Ventile, die ausschließlich aufgrund der an dem Ventil vorhandenen Druckverhältnisse angesteuert und umgeschaltet werden.

Typischerweise werden solche Durchflussbegrenzungsventile aufgrund eines Staudruckes an einem axialen Ende betätigt, wobei der Staudruck das Sperrelement aus einer Freigabeposition in eine Sperrposition bewegt.

[0004] Beispielsweise ist es aus dem Dokument EP 1 653 311 A1 bekannt, eine Strömungsrate innerhalb eines Kanalabschnittes automatisch mittels einer Klappe zu regeln, die über eine Betätig ungskom ponente betätigt wird, die wiederum in eine Freigabeposition vorgespannt ist und durch die Kraft einer Flüssigkeitsströmung axial betätig bar ist, um die Klappe aus der Freigabeposition in Richtung einer Sperrposition zu bewegen.

[0005] Ferner ist es aus dem Dokument DE 10 2007 023 858 A1 bekannt, in einem Gehäuse einer Kühlmittelpumpe für einen Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine ein druckseitig angeordnetes, förderleistungsabhängig wirksames Durchflussbegrenzungsventil anzuordnen, wobei das Durchflussbegrenzungsventil ein Kugelventil mit einem Käfig und einer darin angeordneten, Schwerkraft- und förderleistungsabhängig beaufschlagten Kugel ist. Aufgrund Gravitation befindet sich die Kugel generell in einer Freigabeposition, bei der Fluid durch eine Mehrzahl von ersten Öffnungen und durch eine zweite zentrale Öffnung strömen kann. Bei steigendem Staudruck wird die Kugel in eine Sperrposition bewegt, in der die Kugel die zweite Öffnung verschließt. In dieser Position kann Fluid nur noch durch die exzentrisch zu der zweiten Öffnung angeordnete Mehrzahl von ersten Öffnungen strömen. Hierdurch kann erreicht werden, dass ein Fahrzeugkühlsystem nicht unnötig mit höheren Drücken beaufschlagt wird, wie es insbesondere auftreten kann, wenn die Kühlmittelpumpe von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird und dieser in höheren Drehzahlbereichen betrieben wird.

[0006] Aus dem Dokument US 8,517,051 B2 ist ein Durchflusssteuerventil bekannt, das einen

Körperabschnitt mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einem sich axial erstreckenden Durchgang beinhaltet. Ein Einstellventil ist vorgesehen, das axial unter dem Einfluss von Fluiddruck bewegbar ist, und zwar aus einer Ruheposition in eine Strö- mungsbegrenzungsposition. Ein derartiges Strömungs- bzw. Durchflusssteuerventil kann beispielsweise in Heizanlagen verwendet werden. [0007] Weitere Durchflussbegrenzungsventile sind offenbart in den deutschen

Patentanmeldungen DE 10 2015 121 571.1 sowie DE 10 2016 122 506.1 , die jeweils einen Stand der Technik gemäß § 3(2) Deutsches Patentgesetz bilden.

[0008] Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes

Durchflussbegrenzungsventil sowie eine verbesserte Hydraulikanordnung anzugeben.

[0009] Die obige Aufgabe wird gelöst durch ein Durchflussbegrenzungsventil mit einem Käfig, der in einen Fluidkanal einsetzbar ist und der ein erstes axiales Ende und ein zweites axiales Ende aufweist, mit einem Sperrelement, das an dem Käfig axial zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition beweglich gelagert ist, und mit einem Federelement, das zwischen dem Käfig und dem Sperrelement wirkt und das das Sperrelement in die Freigabeposition oder in die Sperrposition vorspannt, wobei das Durchflussbegrenzungsventil in der Freigabeposition des Sperrelementes einen ersten Durchflussquerschnitt definiert, und in der Sperrposition einen zweiten Durchflussquerschnitt definiert, der kleiner ist als der erste Durchflussquerschnitt, wobei der Käfig einen ersten Käfigabschnitt im Bereich des ersten axialen Endes und einen zweiten Käfigabschnitt im Bereich des zweiten axialen Endes aufweist, wobei das Sperrelement einen Teller und einen mit dem Teller verbundenen Schaft aufweist, wobei der Schaft an dem ersten Käfig abschnitt axial verschieblich gelagert ist und wobei der Teller in der Sperrposition an einem Ventilsitz an dem zweiten Käfigabschnitt anliegt, und wobei der zweite Durchflussquerschnitt durch wenigstens einen Kanal gebildet ist, der den zweiten Käfigabschnitt durchsetzt.

[0010] Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch eine Hydraulikanordnung mit einer

Fluidversorgungseinrichtung, mit wenigstens einem hydraulischen Verbraucher und mit einem Durchflussbegrenzungsventil der erfindungsgemäßen Art.

[0011] Das erfindungsgemäße Durchflussbegrenzungsventil stellt eine einfache, kostengünstige und zuverlässige Konstruktion eines Durchflussbegrenzungsventils zum aktuatorlosen Umschalten zwischen zwei verschiedenen Volumenstromaufteilungen dar. [0012] Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße Durchflussbegrenzungsventil die

Verwendung in Verbindung mit Fluiden, die Verunreinigungen beinhalten können, wie beispielsweise Hydraulikflüssigkeiten in Kraftfahrzeug-Antriebssträngen.

[0013] Das Federelement ist vorzugsweise ein mechanisches Federelement, insbesondere in

Form einer Druckfeder, vorzugsweise in Form einer Schraubendruckfeder, die um den Schaft des Sperrelementes herum angeordnet ist.

[0014] Generell ist es bevorzugt, wenn das Sperrelement in die Freigabeposition vorgespannt ist, es kann jedoch in manchen Anwendungen auch in die Sperrposition vorgespannt sein.

[0015] Das Durchflussbegrenzungsventil ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es aufgrund

eines Fluiddruckes bzw. Staudruckes aus der Vorspannposition (vorzugsweise die Freigabeposition) in die andere Position (vorzugsweise die Sperrposition) gedrückt wird, und zwar gegen die Kraft des Federelementes.

[0016] Das Durchflussbegrenzungsventil wird vorzugsweise in einen Fluidkanal so eingesetzt, dass zuströmendes Fluid gegen den Teller des Sperrelementes strömt, und bei sich aufbauendem Staudruck den Teller gegen den Ventilsitz andrückt (oder in der alternativen Ausführungsform von dem Ventilsitz löst).

[0017] Der erste Durchflussquerschnitt wird vorzugsweise durch eine zentrale Durchflussöffnung in dem zweiten Käfigabschnitt definiert.

[0018] Der erste und der zweite Käfigabschnitt weisen vorzugsweise jeweils eine plattenartige

Gestalt auf, deren Außenumfang an den Innenumfang eines Fluidkanals angepasst ist, in den der Käfig einzusetzen ist.

[0019] Der zweite Durchflussquerschnitt ist vorzugsweise größer als Null, kann jedoch in

manchen Ausgestaltungen auch Null sein, so dass das Durchflussbegrenzungsventil in der Sperrposition keinen Volumenstrom zulässt bzw. vollständig sperrt. [0020] Der Käfig ist vorzugsweise einstückig ausgebildet, und zwar insbesondere aus einem

Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus einem Spritzgussmaterial wie einem wärmebeständigen Kunststoff.

[0021] Das Federelement wirkt vorzugsweise zwischen dem ersten Käfigabschnitt und dem

Teller.

[0022] Der Kanal, der den zweiten Käfigabschnitt durchsetzt, ist vorzugsweise ein Axialkanal.

[0023] Der erste und der zweite Durchflussquerschnitt sind vorzugsweise nicht variable

Durchflussquerschnitte. Das Durchflussbegrenzungsventil ist vorzugsweise ausschließlich zwischen zwei Zuständen umschaltbar, nämlich der Sperrposition und der Freigabeposition.

[0024] Dadurch, dass in allen Ausführungsformen das Sperrelement an einem Käfig geführt ist, ergibt sich die Möglichkeit, das Sperrelement selbst in der Freigabeposition zu umspülen, so dass auch in der Freigabeposition Anlagerungen von Fremdkörpers verhindert werden können. Folglich kann ein Verklemmen oder Verschmutzen des Durchflussbegrenzungs- ventils verringert oder verhindert werden. Zudem können bei dem erfindungsgemäßen Durchflussbegrenzungsventil Kontaktflächen reduziert werden und die Möglichkeit für Fremdkörper- oder Schmutzablagerungen kann verringert werden.

[0025] Das Durchflussbegrenzungsventil ist in einer Hydraulikanordnung vorzugsweise so

eingebaut, dass der zweite Käfigabschnitt einem Druckanschluss der Pumpe zugewandt ist, also einer Zuführrichtung für Fluid. Dabei ist das andere axiale Ende vorzugsweise mit einem hydraulischen Verbraucher verbunden.

[0026] Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.

[0027] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Kanal benachbart zu einer in der Sperrposition geschlossenen Durchflussöffnung des Ventilsitzes und/oder an einem Außenumfang des zweiten Käfig abschnittes ausgebildet. [0028] In der Ausführungsform, bei der der Kanal benachbart ist zu einer Durchflussöffnung des Ventilsitzes ist es besonders bevorzugt, wenn der Kanal unmittelbar an die Durchflussöffnung angrenzt, derart, dass der Kanal und die Durchflussöffnung durch eine gemeinsame Öffnung gebildet sind.

[0029] Alternativ oder zusätzlich kann ein Kanal zur Bildung des zweiten Durchflussquerschnittes im Bereich eines Außenumfanges des zweiten Käfigabschnittes ausgebildet sein, beispielsweise durch eine Radialausnehmung am Außenumfang des zweiten Käfigabschnittes. Generell ist es jedoch auch denkbar, dass der Kanal, der den zweiten Durchflussquerschnitt bildet, als eine vollkommen unabhängige Axialbohrung in dem zweiten Käfigabschnitt ausgebildet ist, die weder mit dem Außenumfang noch mit einer zentralen Durchflussöffnung eines Ventilsitzes verbunden ist.

[0030] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die auch ohne das Merkmal,

wonach der zweite Durchflussquerschnitt durch wenigstens einen Kanal gebildet ist, der den zweiten Käfigabschnitt durchsetzt, in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine eigene Erfindung darstellt, weist der Schaft im Bereich des ersten Käfigabschnittes einen Schaftaußendurchmesser auf, wobei sich der Schaft durch eine Axialöffnung in dem ersten Käfigabschnitt hindurch erstreckt, die einen Axialöffnungsinnendurchmesser aufweist, der größer ist als der Schaftaußendurchmesser.

[0031] Das Verhältnis von Schaftaußendurchmesser und Axialöffnungsinnendurchmesser ist dabei so gewählt, dass dazwischen eine Spielpassung oder eine sogar noch größere Differenz eingerichtet ist. Mit anderen Worten ist der Schaft an dem ersten Käfigabschnitt so gelagert, dass entlang des Schaftweges keine umlaufende Fläche vorhanden ist, an der Reibung zwischen Schaft und Käfigabschnitt bestehen könnte.

[0032] Vorzugsweise ist der Schaft an dem ersten Käfigabschnitt so gelagert, dass er leicht radial beweglich darin ist, so dass sich in diesem Bereich keine Schmutzpartikel oder Ähnliches anlagern können. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung beträgt das Spiel zwischen

Schaftaußendurchmesser und Axialöffnungsinnendurchmesser zumindest 0,1 Millimeter, vorzugsweise jedoch einen Betrag zwischen 0,2 und 2 Millimeter, maximal jedoch 3 Millimeter. Durch eine geeignete Wahl des Spiels kann eine Dämpfung des Durchflussbe- grenzungsventils eingestellt werden. Je kleiner das Spiel zwischen Schaftaußendurchmesser und Axialöffnungsinnendurchmesser, desto größer die D m pf u ng swi rku ng . Für eine ausreichende Dä m pf u ng swi rku ng liegt das Durchmesserverhältnis von Schaftaußendurchmesser zu Axialöffnungsinnendurchmesser in einem Bereich zwischen 1 :1 ,04 und 1 :1 ,4.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Schaft in Bezug auf den ersten Käfigabschnitt auf einer dem zweiten Käfigabschnitt axial gegenüberliegenden Seite des ersten Käfigabschnittes axial gesichert.

Durch diese Maßnahme ist es vorzugsweise möglich, das Federelement auf der dem zweiten Käfigabschnitt zugewandten Seite des ersten Käfigabschnittes anzuordnen, derart, dass das Sperrelement mittels des Federelementes in Richtung weg von dem ersten Käfigabschnitt gedrückt wird.

[0036] Eine Hubbegrenzung des Sperrelementes in Bezug auf den Käfig wird dabei durch die

Axialsicherung realisiert.

[0037] In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schaft im Bereich des ersten

Käfigabschnittes einen radial elastisch verformbaren Rastabschnitt auf, mittels dessen der Schaft in Bezug auf den ersten Käfigabschnitt axial gesichert ist.

Bei dieser Ausführungsform kann der Schaft auf einfache Art und Weise in Bezug auf den ersten Käfigabschnitt montiert werden, indem der Schaft in eine Axialöffnung in dem ersten Käfigabschnitt eingeführt wird. Dabei kann der Rastabschnitt ggf. radial zusammengedrückt werden, bis Rastzungen oder andere Rastmerkmale des Rastabschnittes die axiale Seite des ersten Käfigabschnittes hintergreifen, die dem zweiten Käfigabschnitt abgewandt ist. [0039] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Schaft in Bezug auf den ersten Käfigabschnitt mittels eines Axialsicherungsrings axial gesichert, der vorzugsweise in einer Umfangsnut des Schaftes gelagert ist.

[0040] Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Montage, indem der Schaft durch eine

Axialöffnung in dem ersten Käfigabschnitt hindurchgeführt wird, bis der Axialsicherungsring in die Umfangsnut des Schaftes eingesetzt werden kann, um auf diese Weise die Axialsicherung zu realisieren.

[0041] Insgesamt ist es femer vorteilhaft, wenn der zweite Käfigabschnitt eine zentrale

Durchflussöffnung aufweist, durch die hindurch sich der Schaft des Sperrelementes erstreckt, wobei der Ventilsitz für den Teller des Sperrelementes an einer dem ersten Käfigabschnitt gegenüberliegenden Axialseite des zweiten Käfigabschnittes ausgebildet ist.

[0042] Hier ist der Tellerdurchmesser des Sperrelementes vorzugsweise größer als der

Durchmesser der zentralen Durchflussöffnung. Der Ventilsitz ist auf der dem ersten Käfigabschnitt abgewandten Axialseite des zweiten Käfigabschnittes ausgebildet und ist vorzugsweise als flacher Sitz realisiert.

[0043] Der Durchmesser der zentralen Durchflussöffnung ist größer als der Durchmesser des

Schaftes und ist vorzugsweise auch größer als der Außendurchmesser eines Federelementes, das als Spiralfeder um den Schaft herum angeordnet ist.

[0044] Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich die Spiralfeder, die als Druckfeder wirkt,

zwischen der dem zweiten Käfigabschnitt zugewandten Axialseite des ersten Käfigabschnittes und der dem ersten Käfigabschnitt zugewandten Axialseite des Tellers des Sperrelementes. In der Freigabeposition erstreckt sich die Spiralfeder vorzugsweise durch die zentrale Durchflussöffnung hindurch.

[0045] Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform ist der zweite

Käfigabschnitt mit wenigstens einem Distanzabschnitt verbunden, der sich ausgehend von einer dem ersten Käfigabschnitt gegenüberliegenden Axialseite des zweiten Käfigabschnittes in axialer Richtung erstreckt und zur Anlage an einer Schulter eines Fluidkanals ausgebildet ist.

[0046] Der Distanzabschnitt weist vorzugsweise eine axiale Länge auf, die größer als ein axialer

Maximalhub des Sperrelementes in Bezug auf den Käfig.

[0047] Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, dass der Teller des Sperrelementes im eingebauten Zustand (in einem Fluidkanal) nicht gegen eine Schulter anschlägt. Ferner kann eine Axialposition des Käfigs in Bezug auf den Fluidkanal hierdurch auf einfache Art und Weise definiert werden.

[0048] Vorzugsweise erstrecken sich von dem zweiten Käfigabschnitt eine Mehrzahl von

Distanzabschnitten, die vorzugsweise über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Ein Außendurchmesser der Distanzabschnitte ist vorzugsweise gleich einem Außendurchmesser des zweiten Käfigabschnittes. Ein Innendurchmesser des Distanzabschnittes bzw. der Distanzabschnitte ist vorzugsweise größer als ein Außendurchmesser des Tellers des Sperrelementes.

[0049] Der wenigstens eine Distanzabschnitt ist vorzugsweise einstückig mit dem Käfig

ausgebildet.

[0050] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind der erste Käfigabschnitt und der zweite Käfigabschnitt über wenigstens einen Längssteg miteinander verbunden.

[0051] Der Längssteg weist vorzugsweise einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als ein

Außendurchmesser des ersten Käfigabschnittes und/oder des zweiten Käfigabschnittes. Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Längsstegen über den Umfang verteilt angeordnet, und zwar vorzugsweise gleichmäßig verteilt.

[0052] Ein Innendurchmesser des wenigstens einen Längssteges ist vorzugsweise größer gleich einem Durchmesser einer zentralen Durchflussöffnung in dem zweiten Käfigabschnitt. Ein Außendurchmesser des wenigstens einen Längssteges ist vorzugsweise kleiner als ein Außendurchmesser der Käfigabschnitte.

[0053] Bei der erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung ist es bevorzugt, wenn die

Fluidversorgungseinrichtung eine mittels eines Elektromotors angetriebene Pumpe aufweist, wobei das Durchflussbegrenzungsventil zwischen einem Druckanschluss der Pumpe und dem hydraulischen Verbraucher angeordnet ist.

[0054] Besonders bevorzugt ist es, wenn an den Druckanschluss der Pumpe ein zweiter

(weiterer) hydraulischer Verbraucher angeschlossen ist.

[0055] In diesem Fall kann durch Verändern der Drehzahl des Elektromotors und folglich durch

Verändern des an dem Druckanschluss bereitgestellten Fluiddruckes ein Umschalten des Durchflussbegrenzungsventils derart eingeleitet werden, dass entweder dem einen hydraulischen Verbraucher oder dem anderen hydraulischen Verbraucher jeweils mehr Hydraulikfluid pro Zeiteinheit (eine größere Durchflussmenge) zur Verfügung gestellt wird.

[0056] Hierdurch ist es möglich, die Hydraulikanordnung so zu realisieren, dass mit einer Pumpe zwei hydraulische Verbraucher versorgt werden, die je nach Bedarf mehr oder weniger Hydraulikfluid erhalten. Der erste hydraulische Verbraucher, der über das Durchflussbegrenzungsventil an die Pumpe angeschlossen ist, ist vorzugsweise eine elektrische Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges. Der weitere hydraulische Verbraucher ist vorzugsweise eine nasslaufende Lamellenkupplung des Antriebsstranges.

[0057] Generell ist es auch möglich, in das Durchflussbegrenzungsventil eine Dämpfungseinrichtung zu integrieren, die dazu ausgebildet ist, eine Bewegung des Sperrelementes zu dämpfen. Hierdurch können unerwünschte Schwingungen des Sperrelementes verringert oder vermieden werden, um auf diese Weise ein verbessertes NVH-Verhalten zu realisieren.

[0058] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu

erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

[0059] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges, bei dem die Hydraulikanordnung der Fig. 1 verwendet ist;

Fig. 3 ein Diagramm von Volumenstrom (beispielsweise in l/min) über einer Drehzahl n eines Antriebsmotors einer Pumpe einer Fluidversorgungseinrichtung;

Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventils in einer Freigabeposition;

Fig. 5 eine schematische Längsschnittansicht durch das Durchflussbegrenzungsven- til der Fig. 4 in einem Fluidkanal eines Gehäuses, und zwar in der Freigabeposition;

Fig. 6 das Durchflussbegrenzungsventil der Fig. 4 und 5 in einer Sperrposition; und

Fig. 7 eine Detailansicht VII der Fig. 6.

[0060] In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung

dargestellt und generell mit 10 bezeichnet. Die Hydraulikanordnung 10 beinhaltet eine Fluidversorgungseinrichtung 12, die dazu ausgebildet ist, einen variablen Gesamt- Fluidvolumenstrom Q _G bereitzustellen. Die Hydraulikanordnung 10 beinhaltet ferner eine Verteilungseinrichtung 14, die dazu ausgebildet ist, den von der Fluidversorgungseinrichtung 12 bereitgestellten Gesamt-Fluidvolumenstrom Q _G aufzuteilen, und zwar in einen ersten Fluidvolumenstrom Q für einen ersten hydraulischen Verbraucher 16 und einen zweiten Fluidvolumenstrom Q ₂ für einen zweiten hydraulischen Verbraucher 18.

[0061] Der erste hydraulische Verbraucher 16 ist vorzugsweise eine elektrische

Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugantriebsstranges. Der zweite hydraulische Verbraucher 18 ist vorzugsweise eine nasslaufende Lamellenkupplung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges.

[0062] Die Verbraucher 16, 18 sind in Fig. 1 schematisch als Blenden bzw. hydraulische

Widerstände dargestellt. Das Verhältnis der Fluidvolumenströme Qi , Q ₂ hängt maßgeblich von den hydraulischen Widerständen R _{1 f} R ₂ ab, die in einem ersten Fluidpfad bzw. einem zweiten Fluidpfad eingerichtet sind, in denen die Fluidvolumenströme Qi bzw. Q ₂ geführt werden.

[0063] Die Fluidversorgungseinrichtung 12 weist eine Pumpe 20 auf, die als unidirektionale

Pumpe ausgebildet sein kann, jedoch auch als bidirektionale Pumpe ausgebildet sein kann. Die Pumpe 20 weist einen Sauganschluss auf, der mit einem Fluidsumpf 22 oder einer sonstigen Niederdruckquelle für Fluid verbunden ist. Ferner beinhaltet die Pumpe 20 einen Druckanschluss, an dem der Gesamt-Fluidvolumenstorm Q _G bereitgestellt wird. Die Pumpe 20 wird von einem elektrischen Motor 24 angetrieben, der mit einer Drehzahl n dreht, wobei die Drehzahl n variabel eingestellt werden kann. Folglich kann auch der Gesamt-Volumenstrom Q _G variabel einstellbar sein.

[0064] In dem Pfad, der von dem Druckeranschluss der Pumpe 20 zu dem ersten hydraulischen

Verbraucher 16 führt, ist ein Durchflussbegrenzungsventil bzw. Fluidvolumenstrombe- grenzungsventil 30 angeordnet. Dieses Durchflussbegrenzungsventil 30 wird dann, wenn der erste Fluidvolumenstrom einen Begrenzungs-Volumenstrom Q _s erreicht, von einer ersten Ventilstellung (insbesondere einer Freigabeposition) in eine zweite Ventilstellung (insbesondere eine Sperrposition) umgeschaltet.

[0065] In der zweiten Ventilstellung (entsprechend der Sperrposition) ist der Durchfluss durch das Durchflussbegrenzungsventil 30 auf einen Wert unterhalb jenes Volumenstrom- Wertes begrenzt, der vor Erreichen des Begrenzungs-Volumenstromes durch das Durch- flussbegrenzungsventil 30 geströmt ist.

[0066] Folglich kann das Verhältnis Q,IQ ₂ von erstem zu zweitem Fluidvolumenstrom allein

durch Erreichen eines Begrenzungs-Fluidvolumenstromes verändert werden, insbesondere umgekehrt werden.

[0067] In der ersten Ventilstellung des Durchflussbegrenzungsventils 30 wird daher dem ersten hydraulischen Verbraucher 16 vorzugsweise ein größerer Volumenstrom bereitgestellt, so dass Qi > Q ₂ . Wenn das Durchflussbegrenzungsventil 30 sich in der zweiten Ventilstellung (Sperrposition) befindet, gilt vorzugsweise Q ₂ > Q1.

[0068] In Fig. 2 ist ein Antriebsstrang 40 für ein Kraftfahrzeug dargestellt, der einen ersten

Antriebsmotor 42, beispielsweise in der Form eines Verbrennungsmotors beinhaltet, sowie eine Kupplungsanordnung 44, die als Einfach- oder als Doppelkupplungsanordnung ausgebildet sein kann, vorzugsweise jedoch wenigstens eine nasslaufende Lamellenkupplung beinhaltet. Ein Ausgang der Kupplungsanordnung 44 ist mit einem Eingang einer Getriebeanordnung 46 verbunden. Ein Ausgang der Getriebeanordnung 46 ist mit einem Differenzial 48 verbunden, mittels dessen Antriebsleistung auf angetriebene Räder 50L, 50R verteilbar ist. Der Antriebsstrang 40 beinhaltet ferner eine elektrische Maschine 52, die als Antriebsmotor betreib bar ist, um Antriebsleistung für das Kraftfahrzeug bereitzustellen.

[0069] Ferner weist der Antriebsstrang 40 eine Hydraulikanordnung 10 auf, die für die

elektrische Maschine 52 einen ersten Kühlfluidvolumenstrom Q-i bereitstellt, und für die nasslaufende Lamellenkupplung der Kupplungsanordnung 44 einen zweiten Fluidvolumenstrom Q ₂ bereitstellt. Die Hydraulikanordnung 10 der Fig. 2 kann hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise vorzugsweise der Hydraulikanordnung 10 entsprechen, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben worden ist.

[0070] Fig. 3 zeigt die Funktionsweise eines Durchflussbegrenzungsventils 30, wie es in der

Hydraulikanordnung 10 der Fig. 1 und 2 verwendbar ist. Fig. 3 zeigt ein Diagramm von Volumenstrom (beispielsweise in l/min) über der Drehzahl n des elektrischen Motors 24, der die Pumpe 20 antreibt.

[0071] Der Gesamt-Volumenstrom Q _G nimmt linear mit Anstieg der Drehzahl n der Pumpe 20 zu.

Diese Darstellung ist idealisiert. In der Praxis können auch andere Kennlinien eingerichtet werden bzw. sich ergeben.

[0072] Bis zu einer Drehzahl n _s wird der Gesamt-Volumenstrom Q _G mittels der

Verteilungseinrichtung 14 in einen ersten Fluidvolumenstrom Qi und einen zweiten Fluidvolumenstrom Q ₂ aufgeteilt, wobei Qi größer ist als Q ₂ . Wenn die Drehzahl n _s überschritten wird, übersteigt der erste Fluidvolumenstrom C einen Begrenzungs- Fluidvolumenstrom Q _s , was bewirkt, dass das Durchflussbegrenzungsvent.il 30 von einer ersten Ventilstellung (Freigabeposition) in eine zweite Ventilstellung (Sperrposition) umgeschaltet wird. Hierdurch wird der erste Fluidvolumenstrom begrenzt, und zwar so, dass der Gesamt-Fluidvolumenstrom Q _G nunmehr in einen kleineren ersten Fluidvolumenstrom Qi und einen größeren zweiten Fluidvolumenstrom Q ₂ aufgeteilt wird.

[0073] Bei Erreichen der Drehzahl n _s kann folglich der Fluidvolumenstrom, der der

nasslaufenden Lamellenkupplung der Kupplungsanordnung 44 zugeführt wird, schlagartig ansteigen, um für den Fall eines kurzzeitigen schlupfenden Betriebes eine hohe Kühlleistung bereitstellen zu können.

[0074] In den Fig. 4 bis 7 ist eine Ausführungsform eines Durchflussbegrenzungsventils 30

dargestellt, das als das Durchflussbegrenzungsventil 30 der Fig. 1 in der dort gezeigten Hydraulikanordnung 10 verwendbar ist.

[0075] Das Durchflussbegrenzungsventil 30 entspricht hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem Durchflussbegrenzungsventil 30, wie es oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben worden ist. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert. [0076] Das Druckbegrenzungsventil 30 der Fig. 4 bis 7 weist einen Käfig 60 auf. Der Käfig 60 beinhaltet einen ersten Käfigabschnitt 62, der beispielsweise in Form einer ringförmigen Scheibe ausgebildet sein kann, mit einem Außendurchmesser, der an einen Innendurchmesser eines Fluidkanals angepasst ist, in den der Käfig 60 einzusetzen ist.

[0077] Der erste Käfigabschnitt 62 weist eine erste Axialseite 64 und eine zweite Axialseite 66 auf.

[0078] Ferner beinhaltet der Käfig 60 einen zweiten Käfigabschnitt 68, der ebenfalls in Form

einer Scheibe ausgebildet sein kann, deren Außendurchmesser an einen Innendurchmesser eines Fluidkanals angepasst ist. Der zweite Käfigabschnitt 68 ist vorzugsweise parallel zu dem ersten Käfigabschnitt 62 ausgerichtet und weist eine erste Axialseite 70 auf, die der zweiten Axialseite des ersten Käfigabschnittes 62 zugewandt ist, sowie eine zweite Axialseite 72, die dem ersten Käfigabschnitt 62 abgewandt ist.

[0079] Der erste Käfigabschnitt 62 und der zweite Käfigabschnitt 68 sind über eine Mehrzahl von

Längsstegen 74 miteinander verbunden, die zwischen den Käfigabschnitten 62, 68 eine Längsdistanz L1 einrichten.

[0080] Die Längsstege 74, bei denen es sich vorzugsweise wie dargestellt um drei über den

Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Längsstege handelt, erstrecken sich jeweils in Umfangsrichtung über weniger als 60°, derart, dass in Umfangsrichtung zwischen den Längsstegen jeweils Radialöffnungen eingerichtet sind, die sich vorzugsweise über einen Umfangsabschnitt von jeweils mehr als 60° erstrecken. Die Längsstege 74 weisen einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Außendurchmesser der Käfigabschnitte 62, 68.

[0081] Von der zweiten Axialseite 72 des zweiten Käfigabschnittes 68 erstreckt sich eine

Mehrzahl von Distanzabschnitten 76. Die Anzahl der Distanzabschnitte 76 beträgt vorzugsweise 3. Die Distanzabschnitte 76 sind vorzugsweise über den Umfang des Käfigs 60 gleichmäßig beabstandet angeordnet und erstrecken sich vorzugsweise jeweils über einen Umfangswinkel von weniger als 60°, derart, dass zwischen den Distanzabschnitten 76 jeweils Zwischenabschnitte ausgebildet sind, die sich über mehr als 60° erstrecken.

[0082] Die Distanzabschnitte 76 erstrecken sich über eine Axialdistanz L2, die vorzugweise

kleiner ist als L1.

[0083] Ein Außenumfang der Distanzabschnitte 76 ist vorzugsweise gleich einem Außenumfang des zweiten Käfigabschnittes 68.

[0084] Der Käfig 60 mit den Käfigabschnitten 62, 68 sowie mit den Längsstegen 74 ist

vorzugsweise einstückig ausgebildet. Die Distanzabschnitte 76 sind vorzugsweise einstückig mit dem Käfig 60 ausgebildet. Der Käfig 60 mit den Längsstegen 74 und den Distanzabschnitten 76 ist vorzugsweise aus einem spritzgegossenen Kunststoffmaterial hergestellt. Der Käfig 60 kann jedoch auch aus einem Metallmaterial hergestellt und durch zerspanen oder Sintern in die gewünschte Form gebracht sein.

[0085] Das Durchflussbegrenzungsventil 30 beinhaltet ferner ein Sperrelement 80. Das

Sperrelement 80 weist einen sich in Längsrichtung erstreckenden Schaft 82 mit einem Durchmesser D1 (siehe Fig. 5) auf. Ferner beinhaltet das Sperrelement 80 einen Teller 84, der vorzugsweise kreisförmig ausgebildet ist und einen größeren Durchmesser aufweist als der Schaftdurchmesser D1. Der Teller 84 und der Schaft 82 sind vorzugsweise einstückig miteinander verbunden.

[0086] Das Sperrelement 80 ist in axialer Richtung längsverschieblich in Bezug auf den ersten

Käfigabschnitt 62 gelagert.

[0087] Zu diesem Zweck weist der erste Käfigabschnitt 62 eine zentrale Axialöffnung 86 auf, die einen Innendurchmesser D2 besitzt, der größer ist als der Schaftaußendurchmesser D1. Das Verhältnis von D1 zu D2 ist so gewählt, dass zwischen dem ersten Käfigabschnitt 62 und dem Schaft 82 eine Spielpassung eingerichtet ist. [0088] Der Schaft 82 erstreckt sich durch die zentrale Axialöffnung 86 hindurch auf eine dem zweiten Käfigabschnitt 68 abgewandte Seite des ersten Käfigabschnittes 62. In diesem Bereich ist der Schaft 82 in Bezug auf den ersten Käfigabschnitt 62 axial gesichert. Eine Axialsicherung ist in Fig. 4 und in Fig. 5 schematisch bei 88 angedeutet.

[0089] Die Axialsicherung 88 kann, wie es in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, gebildet sein durch einen Rastabschnitt 90. Der Rastabschnitt 90 ist so ausgebildet, dass der Schaft 82 in diesem Bereich radial zusammengedrückt werden kann, beispielsweise durch eine Längsvertiefung in dem Schaft 82, wie es in Fig. 5 schematisch angedeutet ist. Ferner beinhaltet der Rastabschnitt 90 vorzugsweise radial vorstehende Rastzungen 92. Der Schaft 82 kann mit seinem Ende, an dem der Rastabschnitt 90 ausgebildet ist, in die zentrale Axialöffnung 86 eingeführt werden, wobei der Rastabschnitt aufgrund der Rastzungen 92 im Bereich der Axialöffnung 86 radial zusammengedrückt wird, bis die Rastzungen 92 die erste Axialseite 64 des ersten Käfigabschnittes 62 hintergreifen. Hierbei entspannt der Rastabschnitt 90, wodurch der Schaft 82 axial in Bezug auf den ersten Käfigabschnitt 62 gesichert ist.

[0090] Alternativ ist es auch möglich, eine Axialsicherung 88' mittels eines Axialsicherungsringes

94 zu realisieren, der in eine Umfangsnut eingesetzt ist. Dies ist in Fig. 6 schematisch als Alternative angedeutet. Hierbei wird der Schaft 82 durch die Axialöffnung 86 hindurchgeführt und der gegenüber der zweiten Axialseite 66 vorstehende Abschnitt des Schaftes beinhaltet die Umfangsnut, in die der Axialsicherungsring 94 eingesetzt werden kann, um den Schaft 82 axial in Bezug auf den ersten Käfigabschnitt 62 zu sichern.

[0091] Der Schaft 82 erstreckt sich ausgehend von dem ersten Käfigabschnitt 62 in Richtung hin zu dem zweiten Käfigabschnitt 68. Um den Schaft 82 herum ist eine Spiralfeder 96 angeordnet, die sich zum einen an der zweiten Axialseite 66 des ersten Käfigabschnittes 62 abstützt. An ihrem anderen Ende stützt sich die Spiralfeder 96 an dem Teller 84 ab, insbesondere an einer Tellerfläche 98, die dem ersten Käfigabschnitt 62 zugewandt ist.

[0092] Der Schaft 82 erstreckt sich durch eine zentrale Durchflussöffnung 102 in dem zweiten

Käfigabschnitt 68 hindurch, derart, dass der Teller 84 auf einer dem ersten Käfig abschnitt 62 abgewandten Seite des zweiten Käfigabschnittes 68 angeordnet ist. Vorzugsweise ist an der zweiten Axialseite 72 des zweiten Käfigabschnittes 68 um die zentrale Durchflussöffnung 102 herum ein flacher Ventilsitz 100 ausgebildet, gegen den die Tellerfläche 98 in einer Sperrposition SP anliegt, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Der Abstand zwischen der Tellerfläche 98 und dem Ventilsitz 100 in der Freigabeposition wird durch die Axialsicherung 88 eingerichtet.

[0093] Die Abmessung des Sperrelementes 80 in Bezug auf den Käfig 60 ist so gewählt, dass in der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Freigabeposition FP die Tellerfläche 98 des Tellers 84 axial gegenüber dem Ventilsitz 100 bzw. der zweiten Axialseite 72 des zweiten Käfig ab- schnittes 68 beabstandet ist.

[0094] In der Freigabeposition kann ein auf der Seite des Tellers 84 ankommender

Fiuidvolumenstrom folglich zwischen den Distanzabschnitten 76 hindurch und zwischen dem Teller 84 und dem zweiten Käfigabschnitt 68 vorbei in den Bereich zwischen den Käfigabschnitten 62, 68 gelangen, wie es in Fig. 5 durch Pfeile angedeutet ist.

[0095] In der in Fig. 6 gezeigten Sperrposition SP, die dadurch eingerichtet wird, dass der

ankommende Fiuidvolumenstrom Qi so groß wird, dass der dabei entstehende Staudruck den Teller 84 gegen den Ventilsitz 100 drückt, wird verringerter Durchflussquerschnitt eingerichtet, der durch wenigstens einen Kanal 104 gebildet ist. Der Kanal 104 ist, wie es in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellt ist, unmittelbar benachbart zu der zentralen Durchflussöffnung 102 und so ausgebildet, dass ein Durchflussquerschnitt eingerichtet ist, der kleiner ist als jener Durchflussquerschnitt, der in der Freigabeposition FP eingerichtet ist.

[0096] Mit anderen Worten ermöglicht das Durchflussbegrenzungsventil 30 in der

Freigabeposition FP einen ersten Durchflussquerschnitt bzw. einen ersten Durchfluss- querschnitt-Fluidstrom 106, wohingegen in der Sperrposition SP ein zweiter Durchflussquerschnitt eingerichtet wird, der einen zweiten Durchflussquerschnitt bzw. Durchfluss- querschnitt-Fluidstrom 108 ermöglicht. Der zweite Durchflussquerschnitt ist kleiner als der erste Durchflussquerschnitt. Der zweite Durchflussquerschnitt-Fluidstrom 108 ist folglich auch kleiner als der erste Durchflussquerschnitt-Fluidstrom 106. [0097] Fig. 5 zeigt in schematischer Form eine typische Einbaulage des Durchflussbegrenzungs- ventils 30 in einem Gehäuse 110 einer Hydraulikanordnung. Das Gehäuse 110 weist einen Fluidkanal 112 auf, der einen Innendurchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser der Käfigabschnitte 62, 68 entspricht. Ferner beinhaltet der Fluidkanal 112 eine Schulter 114, durch die ein Übergang zu einem kleineren Innendurchmesser definiert ist. Das Durchflussbegrenzungsventil 30 wird in den Fluidkanal 112 eingeschoben, bis die Distanzabschnitt 76 an der Schulter 114 anstoßen.

[0098] In dieser Position ist der axiale Bereich zwischen den Käfigabschnitten 62, 68 mit einem

Radialkanal 116 des Gehäuses verbunden, der mit dem Fluidkanal 112 verbunden ist.

[0099] Zur Sicherung der Position des Durchflussbegrenzungsventils in dem Fluidkanal 112 ist eine Verschlussanordnung 118 vorgesehen, die den Fluidkanal 112 gegen die Umgebung abdichtet und das Durchflussbegrenzungsventil 30 in der Position anliegend an der Schulter 114 sichert.

[00100] In Fig. 7 ist dargestellt, dass der Kanal 104, mittels dessen der zweite Durchflussquerschnitt 108 eingerichtet wird, unmittelbar benachbart bzw. direkt angrenzend an die zentrale Durchflussöffnung 102 ausgebildet sein kann, um den zweiten Durchflussquer- schnitt-Fluidstrom 108 zu ermöglichen.

[00101] In Fig. 7 ist auch gezeigt, dass ein derartiger Kanal 104' benachbart zu einem

Außenumfang 120 des zweiten Käfigabschnittes 68 ausgebildet sein kann, und zwar zusätzlich oder alternativ zu dem Kanal 104, so dass ein zweiter Durchflussquerschnitt- Fluidstrom 108' über den Kanal 104' eingerichtet sein kann.

[00102] In der eingebauten Lage liegt der Kanal 104' vorzugsweise in Gravitationsrichtung unten, so dass sich aufgrund von Gravitation in einem unteren Bereich des Fluidkanals 112 vorhandene Verunreinigungen sich dort nicht absetzen können, sondern über den Flu- idstrom 108' ausgespült werden können. Es ist jedoch auch denkbar, den Kanal 104' vorzugsweise in Gravitationsrichtung oben anzuordnen, so dass sich erst gar keine Verunreinigungen im Bereich des Kanals 104' absetzen können.