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Patent Searching and Data


Title:
INTEGRATED ROTOR BRAKE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/162372
Kind Code:
A1
Abstract:
A rotor braking device for a hydrodynamic transmission unit having a brake pad (1, 1a, 1b, 1c) and a pressing element (5, 5a, 5b, 5c, 5d), designed in such a way that, when the rotor brake is activated, the pressing element (5, 5a, 5b, 5c, 5d) presses the brake pad (1, 1a, 1b, 1c) against a rotational element (13) of the hydrodynamic transmission unit, and thus the rotational element (13) can be braked, wherein the pressing element (5, 5a, 5b, 5c, 5d) is a hydraulic cylinder (5, 5a, 5b, 5c, 5d) which is at least partially integrated into a channel plate (3), wherein at least one supply line (33, 33a) for controlling the hydraulic cylinder (5, 5a, 5b, 5c, 5d) is provided and is at least partially integrated into the channel plate (3), and wherein the channel plate (3) has additional channels (30, 31, 32) which are used to control and/or to supply additional transmission elements.

Inventors:
BIRKLE, Alexander (Winzerstr. 27, Glottertal, 79286, DE)
FRENZ, Hartmut (Kettelerweg 2, Süßen, 73079, DE)
Application Number:
EP2017/053230
Publication Date:
September 28, 2017
Filing Date:
February 14, 2017
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (St. Pöltener Str. 43, Heidenheim, 89522, DE)
International Classes:
B60T1/00; B60T1/08; B60T10/02; B60T10/04
Domestic Patent References:
WO2011069530A12011-06-16
WO2004048167A12004-06-10
Foreign References:
DE4226665A11994-02-17
DE19542430A11996-05-15
EP0403127A11990-12-19
DE1134900B1962-08-16
DE19826068A11999-12-16
EP1914449A22008-04-23
DE4226665A11994-02-17
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Claims:
Patentansprüche

1 . Läuferbremsvorrichtung für eine hydrodynamische Getriebeeinheit mit einem Bremsbelag (1 ,1 a, 1 b, 1 c) und einem Anpresselement (5,5a,5b,5c,5d), derart gestaltet, dass bei Aktivierung der Läuferbremse das Anpresselement (5,5a,5b,5c,5d) den Bremsbelag (1 ,1 a, 1 b, 1 c) gegen ein Rotationselement (13) der hydrodynamischen Getriebeeinheit drückt und somit das Rotationselement (13) gebremst werden kann,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Anpresselement (5,5a,5b,5c,5d) ein Hydraulikzylinder (5,5a,5b,5c,5d) ist, der zumindest teilweise in eine Kanalplatte (3) integriert ist, wobei wenigstens eine Versorgungsleitung (33,33a) zur Ansteuerung des Hydraulikzylinders (5,5a,5b,5c,5d) vorhanden ist, die zumindest teilweise in die Kanalplatte (3) integriert ist, und wobei die Kanalplatte (3) weitere Kanäle (30,31 ,32) aufweist, die zur Ansteuerung und/oder Versorgung von weiteren Getriebeelementen dienen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1

dadurch gekennzeichnet,

dass der Hydraulikzylinder (5,5a,5b,5c,5d) ein Gehäuse aufweist, welches vollständig oder zumindest teilweise durch die Kanalplatte (3) gebildet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2

dadurch gekennzeichnet,

dass der Hydraulikzylinder (5,5a,5b,5c,5d) eine Gleitbuchse (51 ) aufweist, die vollständig oder zumindest teilweise in die Kanalplatte (3) integriert ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass der Hydraulikzylinder (5,5a,5b,5c,5d) eine Halterung (4) aufweist, die mit der Kanalplatte (3) verbunden ist, wobei die Halterung (4) zumindest einen Teil des Gehäuses bildet.

5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass die Versorgungsleitung (33a) zur Ansteuerung des Hydraulikzylinders (5,5a,5b,5c,5d) vollständig in die Kanalplatte (3) integriert ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass der Bremsbelag (1 ,1 a, 1 b) auf einem Hebel (6, 6a, 6b) angeordnet ist, der um einen Drehpunkt (7, 7a, 7b) schwenkbar ist und der eine Angriffsstelle für den Hydraulikzylinder (5,5a,5b,5c,5d) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6

dadurch gekennzeichnet,

dass der Hebel (6,6a) so gestaltet ist, dass die Angriffsstelle weiter vom Drehpunkt (7,7a) entfernt ist als der Bremsbelag (1 ,1 a).

8. Vorrichtung nach Anspruch 6

dadurch gekennzeichnet,

dass der Hebel (6b) so gestaltet ist, dass die Angriffsstelle näher am Drehpunkt (7b) angeordnet ist als der Bremsbelag (1 b).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Rückstellelement (8,8a), insbesondere eine Rückstellfeder (8,8a), vorhanden ist, welches derart am Hebel (6, 6a, 6b) angreift, dass es in entgegengesetzte Richtung zum Hydraulikzylinder (5,5a,5b,5c,5d) wirken kann.

10. Vorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 5

dadurch gekennzeichnet,

dass der Hydraulikzylinder (5b,5c,5d) einen Kolben (55b,55c,55d) aufweist, auf dem der Bremsbelag (1 a,1 b,1 c) angeordnet ist.

1 1 . Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass zwei Bremsbeläge (1 c) vorhanden sind, die gegen das Rotationselement (13) gedrückt werden können.

12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass der Hydraulikzylinder (5c,5d) als doppeltwirkender Zylinder ausgeführt ist. 13. Hydrodynamische Getriebeeinheit mit einer Läuferbremsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Getriebeeinheit eine hydrodynamische Kupplung und/oder einen hydrodynamischen Wandler, sowie zumindest eine mechanische Getriebestufe aufweist. 14. Hydrodynamische Getriebeeinheit nach Anspruch 13

dadurch gekennzeichnet,

dass das Rotationselement (13), auf das die Läuferbremse wirken kann, durch das Läuferrad auf der Sekundärseite der hydrodynamischen Kupplung oder des hydrodynamischen Wandlers gebildet ist.

15. Hydrodynamische Getriebeeinheit nach Anspruch 13

dadurch gekennzeichnet,

dass das Rotationselement (13), auf das die Läuferbremse wirken kann, über eine Welle und/oder eine Getriebestufe drehfest mit dem Läuferrad auf der Sekundärseite der hydrodynamischen Kupplung oder des hydrodynamischen Wandlers verbunden ist.

Description:
Integrierte Läuferbremse

Die Erfindung betrifft eine Läuferbremsvorrichtung für eine hydrodynamische Getriebeeinheit mit einem Bremsbelag und einem Anpresselement so gestaltet, dass das Anpresselement bei Aktivierung der Läuferbremse den Bremsbelag gegen ein Rotationselement der hydrodynamischen Getriebeeinheit drückt und somit das Rotationselement gebremst werden kann. Zusätzlich betrifft die Erfindung eine hydrodynamische Getriebeeinheit mit einer entsprechenden Läuferbremsvorrichtung, wobei die Getriebeeinheit eine hydrodynamische Kupplung und/oder einen hydrodynamischen Wandler, sowie zumindest eine mechanische Getriebestufe aufweist Ein hydrodynamisches Getriebe mit einer Läuferbremsvorrichtung und eine entsprechende Läuferbremsvorrichtung sind beispielsweise aus DE 4226665 A1 bekannt. Darin ist ein hydrodynamisches Getriebe mit einer hydrodynamischen Kupplung, einem hydrodynamischen Wandler und mehreren mechanischen Getriebestufen gezeigt, wie sie insbesondere für Schienenfahrzeuge verwendet werden. Die hydrodynamische Drehmomentübertragung erfolgt, indem die Rotation eines primärseitigen Läuferrades über die Ölfüllung auf ein sekundärseitiges Läuferrad übertragen wird. Soll keine Drehmomentübertragung stattfinden, wird das Öl aus dem Zwischenraum abgelassen. Allerdings wird auch bei leerem Zwischenraum durch die Verwirbelung der Luft zwischen den beiden Läuferrädern ein gewisses Drehmoment übertragen, so dass sich der sekundärseitig angeschlossene Teil des Getriebes drehen würde. Um das zu vermeiden, zum Beispiel um ein störungsfreies Schalten in einer nachgeordneten mechanischen Getriebestufe zu ermöglichen, muss die Sekundärseite in bestimmten Betriebszuständen gebremst werden können. Dazu ist die beschriebene Läuferbremse vorgesehen, die in diesem Fall mittelbar mit der Sekundärwelle der hydrodynamischen Getriebekomponente verbunden ist und die somit die Sekundärseite abbremsen und festhalten kann. Bekannt sind insbesondere Läuferbremsen, die elektromagnetisch aktiviert werden können oder die als Zahnradpumpe mit steuerbarer Füllung ausgeführt sind.

Nachteilig an den bekannten Läuferbremsen ist, dass sie großen zusätzlichen Konstruktions- und Montageaufwand verursachen und relativ teuer sind, dafür dass sie nur selten und in wenigen Betriebszuständen benötigt werden. Außerdem benötigen sie zusätzlichen Bauraum.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine geeignete und zuverlässige Läuferbremsvorrichtung für eine hydrodynamische Getriebeeinheit zu entwickeln, die einfacher und günstiger gestaltet ist und die die vorgenannten Nachteile vermeidet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bei dieser Ausführung ist das Anpresselement ein Hydraulikzylinder, der zumindest teilweise in eine Kanalplatte integriert ist, wobei wenigstens eine Versorgungsleitung zur Ansteuerung des Hydraulikzylinders vorhanden ist, die zumindest teilweise in die Kanalplatte integriert ist, und wobei die Kanalplatte weitere Kanäle aufweist, die zur Ansteuerung und/oder Versorgung von weiteren Getriebeelementen dienen. Die Verwendung eines Hydraulikzylinders als Anpresselement für die Läuferbremse bietet den enormen Vorteil, dass der ohnehin bereits vorhandene Ölkreislauf zur Ansteuerung verwendet werden kann. Somit entfällt die separate und aufwändige elektromagnetische Ansteuerung der Läuferbremse, sowie der separate Kabelstrang dafür. Durch die hydraulische Ansteuerung ist ein größerer Verschiebeweg und eine größere Anpresskraft des Bremsbelages möglich, insbesondere sind die beiden Parameter unabhängig von der Ausführung des Magneten. Somit ist nur noch ein Standard-Magnetventil zur Ansteuerung und kein speziell angepasster Elektromagnet für die Anpressung mehr notwendig. Gleichzeitig wird der benötigte Bauraum deutlich verkleinert. Es gibt keine außen am Getriebe angebauten Komponenten und kein separates Gehäuse für die Läuferbremse mehr. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Integration der Versorgungsleitung des Hydraulikzylinders in die Kanalplatte, die bereits so ausgeführt ist, dass andere Getriebeelemente mit Steuerdruck oder Schmiermittel oder Betriebsmittel versorgt werden können. Dadurch entfallen extra Ölleitungen für die Ansteuerung des Hydraulikzylinders. Es sind nur weitere Leitungen oder Kanäle in der Kanalplatte nötig. Die Kanalplatte ist mit dem Getriebegehäuse verbunden. Sie ist so ausgeführt, dass eine Anbindung an die Ölführung im Getriebegehäuse hergestellt wird und so eine kontinuierliche Versorgung mit Hydraulikfluid und eine entsprechende Rückführung gewährleistet sind. An der Kanalplatte können Absperr-, Dosier- oder Regelarmaturen, wie beispielsweise Magnetventile, für die verschiedenen Kanäle, zum Beispiel Steuerkanäle, oder Unterkreisläufe angebracht sein. Die Kanalplatte kann mit einer Abdeckplatte versehen sein, die Kanäle und Versorgungsleitungen abdeckt und dicht verschließt. Durch diese mehrteilige Ausführung ist die Kanalplatte einfacher zu fertigen .

Unter Integration des Hydraulikzylinders in die Kanalplatte wird verstanden, dass die bei Aktivierung der Bremse aufgebrachte Bremskraft von der Kanalplatte aufgenommen wird, da sich das Anpresselement auf dieser abstützt. Die Kanalplatte dient als Tragstruktur für die Bremskomponenten. Dementsprechend muss die Kanalplatte ausreichend dimensioniert und zuverlässig am Getriebegehäuse befestigt sein. Die Läuferbremsvorrichtung kann an der Kanalplatte vormontiert werden und als Einheit mit der Kanalplatte montiert werden, was eine große Vereinfachung darstellt. Für die Ansteuerung der Läuferbremse ist vorzugsweise ein Magnetventil vorhanden, das die Zufuhr von Hydraulikfluid in die Druckkammer bzw. den Druck darin steuert.

Durch den Hydraulikzylinder kann eine höhere Anpress- und damit Bremskraft erzeugt werden als mit bisher üblichen Läuferbremsen. Hydraulikzylinder sind an sich bekannt. Dieser weist einen Kolben und ein Gehäuse auf, in dem der Kolben sich hin und her bewegen kann. Angesteuert wird der Hydraulikzylinder über eine Druckkammer, in die über die Versorgungsleitung Hydraulikfluid zugeführt werden kann, so dass ein Druck auf den Kolben ausgeübt wird, um diesen zu verschieben und die Anpresskraft aufzubringen. Hydraulikzylinder und Magnetventile gibt es als Norm- und Standardteile, so dass dadurch geringere Kosten als bei individuell konstruierten und gefertigten Komponenten anfallen.

Das Anpresselement kann direkt oder indirekt über eines oder mehrere kraftübertragende Zwischenelemente, wie zum Beispiel Hebel, Verbindungsteile oder ähnliches, auf den Bremsbelag wirken. Für die Ansteuerung der Läuferbremse gibt es grundsätzlich zwei verschiedene Arbeitsweisen:

Zum einen das Schließerprinzip: Dabei ist die Läuferbremse bei Stillstand des Rotationselements nicht aktiviert. Das heißt der Bremsbelag ist nicht in Kontakt mit dem Rotationselement, die Läuferbremse ist offen. Dieses Prinzip eignet sich vor allem für Systeme bei denen erst im Betrieb durch die Getriebedynamik ein Druck für das Hydrauliksystem aufgebaut wird.

Zum anderen das Öffnerprinzip: Hier ist die Läuferbremse bei Stillstand des Rotationselements geschlossen, der Bremsbelag liegt am Rotationselement an und hält es fest. Soll in den Traktionsbetrieb gewechselt werden, wird der Druck am Hydraulikzylinder reduziert, um den Bremsbelag vom Rotationselement weg zu bewegen und die Läuferbremse zu öffnen. Für dieses Prinzip ist ein System nötig, das unabhängig von der Getriebedynamik Druck im Hydrauliksystem erzeugen kann. Weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführung, die die Läuferbremsvorrichtung noch einfacher und günstiger machen, finden sich in den Unteransprüchen.

Bevorzugt weist der Hydraulikzylinder ein Gehäuse auf, welches vollständig oder zumindest teilweise durch die Kanalplatte gebildet wird. Das heißt der Kolben wird in der Kanalplatte geführt und/oder die Druckkammer wird zumindest teilweise durch die Kanalplatte gebildet. Das bietet den Vorteil einer sehr einfachen Ausführung.

Zusätzlich oder alternativ kann der Hydraulikzylinder eine Gleitbuchse aufweisen, die vollständig oder zumindest teilweise in die Kanalplatte integriert ist. In dieser Gleitbuchse wird der Kolben des Hydraulikzylinders geführt. Durch die Verwendung einer Gleitbuchse kann die Oberflächenqualität für die Führung und Abdichtung des Kolbens leichter hergestellt werden, als wenn die Aussparung in der Kanalplatte selbst so genau bearbeitet werden muss.

Weiterhin kann eine Halterung vorhanden sein, die Teil des Hydraulikzylinders ist und zumindest einen Teil des Gehäuses bildet, in dem der Kolben sich hin und her bewegen kann, und die mit der Kanalplatte verbunden ist. Dadurch kann auch ein Hydraulikzylinder mit längerem Kolben verwendet werden, ohne dass die Kanalplatte an der Einbausteile besonders dick ausgeführt werden muss.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die Versorgungsleitung zur Ansteuerung des Hydraulikzylinders vollständig in die Kanalplatte integriert ist. Dabei ist sowohl die Zufuhr des Hydraulikfluides als auch die Druckkammer am Kolben des Hydraulikzylinders in der Kanalplatte angeordnet. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache Ausführung ohne zu viele Anbauteile.

Der Bremsbelag, der beim Bremsen mit dem Rotationselement in Kontakt kommt, kann bevorzugt auf einem Hebel angeordnet sein, der um einen Drehpunkt schwenkbar ist und der eine Angriffsstelle für den Hydraulikzylinder aufweist. Dadurch kann die Bremskraft, die auf das Rotationselement ausgeübt wird, und der Bewegungspfad, den der Bremsbelag ausführen kann, gezielt konstruktiv beeinflusst werden. Außerdem ist eine einfache Möglichkeit zur Rückstellung der Bremse realisierbar.

Insbesondere kann der Hebel so gestaltet sein, dass die Angriffsstelle des Hydraulikzylinders weiter vom Drehpunkt entfernt ist als der Bremsbelag. Dadurch wird die Bremskraft erhöht gegenüber der auf den Hebel ausgeübten Kraft durch das Anpresselement. Alternativ kann der Hebel so gestaltet sein, dass die Angriffsstelle näher am Drehpunkt angeordnet ist als der Bremsbelag. Dadurch ist eine größere Bewegung des Bremsbelags hin zum Rotationselement möglich, als es dem reinen Verschiebeweg des Kolbens im Hydraulikzylinder entspricht.

Besonders bevorzugt ist ein Rückstellelement, insbesondere eine Rückstellfeder, vorhanden, welches derart am Hebel angreift, dass es in entgegengesetzte Richtung zum Hydraulikzylinder wirken kann. Dadurch wird der Bremsbelag vom Rotationselement wegbewegt, wenn der Druck in der Druckkammer des Hydraulikzylinders einen bestimmten Schwellwert unterschreitet (Schließerprinzip). Somit ist eine gezielte Ansteuerung der Bremse mit einem einseitig wirkenden Hydraulikzylinder möglich. Ebenso gut kann ein Rückstellelement vorhanden sei, das so angeordnet ist, dass es den Hebel in Richtung des Rotationselements bewegen und dadurch ein Schließen der Bremse bewirken kann. Wenn der Druck in der Druckkammer einen bestimmten Schwellwert überschreitet, wird der Bremsbelag vom Rotationselement wegbewegt, wodurch die Bremse geöffnet wird (Öffnerprinzip). Bei der zuerst beschriebenen Version ist die Bremse ohne angelegten Druck offen und bei der zweiten Version ist die Bremse ohne angelegten Druck geschlossen.

Auch wenn kein Hebel vorhanden ist, kann ein Rückstellelement vorhanden sein, welches auf den Kolben des Hydraulikzylinders wirkt, derart dass der Bremsbelag vom Rotationselement wegbewegt wird, wenn der Druck in der Druckkammer einen bestimmten Schwellwert unterschreitet. Bei einer Ausführung nach der zweiten oben beschriebenen Version wirkt das Rückstellelement so, dass der Bremsbelag vom Rotationselement wegbewegt wird, wenn der Druck einen bestimmten Schwellwert überschreitet. Alternativ zur Anordnung auf einem Hebel kann der Hydraulikzylinder mit einem Kolben ausgeführt sein, auf dem der Bremsbelag angeordnet ist. Der Kolben drückt damit den Bremsbelag direkt auf das Rotationselement. So ist eine besonders platzsparende Ausführung möglich.

Um eine größere Kontaktfläche zwischen Bremsbelag und Rotationselement zu bekommen, kann es vorteilhaft sein, wenn zwei Bremsbeläge vorhanden sind, die gegen das Rotationselement gedrückt werden können. Dadurch verteil sich der Verschleiß auf mehr Fläche; so ist eine höhere Standzeit möglich.

Die Rückstellung der Bremse kann in vorteilhafter Weise mit einem Hydraulikzylinder realisiert werden, der als doppeltwirkender Zylinder ausgeführt ist. Ein solcher Hydraulikzylinder weist eine zweite Druckkammer auf, die mit Hydraulikfluid gefüllt werden kann, so dass der Kolben in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird. Je nachdem in welcher Druckkammer der höhere Druck ansteht, kann die Bremse aktiviert oder geöffnet werden. Bevorzugt werden zur Ansteuerung in diesem Fall zwei Magnetventile oder ein geeignetes Umschaltventil benutzt.

Unter Bremsbelag ist generell eine Fläche zu verstehen, die mit dem Rotationselement in Kontakt gebracht werden kann und geeignet ist, eine Reibkraft zum Bremsen zu erzeugen. Als Material für den Bremsbelag eignet sich zum Beispiel besonders ein imprägniertes Gewebe aus nicht-magnetischem Metall oder kunstharzgebundenes magnetisches Metall oder Sinter-Reibmaterial.

Besonders vorteilhaft kann eine hydrodynamische Getriebeeinheit mit der erfindungsgemäßen Läuferbremsvorrichtung ausgestattet sein. Die Erfindung bezieht sich daher auch auf eine hydrodynamische Getriebeeinheit mit einer hydrodynamischen Kupplung und/oder einem hydrodynamischen Wandler, sowie mit zumindest einer mechanischen Getriebestufe. Die Aufgabe wird durch eine Ausführung gemäß Anspruch 13 gelöst, das heißt dadurch dass eine erfindungsgemäße Läuferbremsvorrichtung vorgesehen wird. Das entsprechende der Läuferbremse zugeordnete Läuferrad kann festgehalten werden, wenn kein Öl im Zwischenraum vorhanden ist, und somit ist ein Schalten in der mechanischen Getriebestufe möglich.

Insbesondere kann die mechanische Getriebestufe ein Wendegetriebe zur Drehrichtungsumkehr bei gleicher Übersetzung sein oder ein mechanisches Schaltgetriebe oder eine Kombination aus beidem. Besonders bevorzugt weist die mechanische Getriebestufe eine Neutralstellung auf, die sich zwischen zwei zu schaltenden Getriebestellungen befindet. Von Vorteil ist es, wenn die Läuferbremse mit ihrem Bremsbelag direkt auf das Läuferrad der hydrodynamischen Kupplung oder des hydrodynamischen Wandlers wirken kann. Dazu kann die Ausführung so gestaltet sein, dass das Rotationselement, auf das die Läuferbremse wirken kann, durch das Läuferrad auf der Sekundärseite der hydrodynamischen Kupplung oder des hydrodynamischen Wandlers gebildet ist.

Alternativ kann es vorteilhaft sein, dass das Rotationselement, auf das die Läuferbremse wirken kann, über eine Welle und/oder eine Getriebestufe drehfest mit dem Läuferrad auf der Sekundärseite der hydrodynamischen Kupplung oder des hydrodynamischen Wandlers verbunden ist. Dadurch wird die Bremskraft der Läuferbremse indirekt auf das Läuferrad übertragen.

Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen im Einzelnen:

Fig.1 Querschnitt einer erfindungsgemäßen hydrodynamischen

Getriebeeinheit mit Läuferbremsvorrichtung

Fig.2a eine Ausführung eines in die Kanalplatte integrierten Hydraulikzylinders für eine erfindungsgemäße Läuferbremsvorrichtung Fig.2b weitere Ausführung eines in die Kanalplatte integrierten Hydraulikzylinders für eine erfindungsgemäße Läuferbremsvorrichtung

Fig.2c noch eine Ausführung eines in die Kanalplatte integrierten Hydraulikzylinders für eine erfindungsgemäße Läuferbremsvorrichtung Fig.3a Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Läuferbremsvorrichtung

Fig.3b Ausschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Läuferbremsvorrichtung

Fig.3c Ausschnitt noch einer erfindungsgemäßen Läuferbremsvorrichtung

Fig.4a weitere Variante eines Hydraulikzylinders für eine Läuferbrems- Vorrichtung

Fig.4b weitere Variante eines Hydraulikzylinders für eine Läuferbremsvorrichtung

Fig.4c weitere Variante eines Hydraulikzylinders für eine Läuferbremsvorrichtung

Nachfolgend werden die Figuren detaillierter beschrieben.

In Fig.1 ist ein schematischer Querschnitt durch eine hydrodynamische Getriebeeinheit gezeigt. Von den verschiedenen Getriebeelementen ist nur das Rotationselement 13 gezeigt. Weitere vorhandene Getriebeelemente wie beispielsweise hydrodynamische Komponenten oder mechanische Getriebestufen sind nicht dargestellt. Das Rotationselement 13 kann bevorzugt das Läuferrad auf der Sekundärseite einer hydrodynamischen Kupplung oder eines hydrodynamischen Wandlers sein. Es kann aber auch ein Rotationselement sein, das mit der Sekundärseite der vorgenannten hydrodynamischen Komponente über eine Welle und gegebenenfalls eine oder mehrere mechanische Getriebestufen drehfest verbunden ist. Wichtig ist, dass das Läuferrad festgehalten werden kann, in dem das Rotationselement gebremst wird. Das Getriebegehäuse 10 ist mit einer Ölwanne 14 abgeschlossen. Die Kanalplatte 3 liegt im Getriebegehäuse 10 und ist mit diesem so verbunden, dass die in der Kanalplatte 3 vorhandenen Kanäle und Versorgungsleitungen für Hydraulikfluid 30,31 ,32,33 mit der Ölversorgung 40,41 und der Ölabfuhr 42,43 im Getriebegehäuse verbunden sind. So ist eine kontinuierliche Versorgung mit Hydraulikfluid und Schmiermittel möglich. In der Kanalplatte 3 ist ein Netzwerk verschiedener Kanäle, Versorgungsleitungen oder Hydraulikkreisläufen vorhanden. Dadurch können verschiedene Getriebeelement mit Schmiermittel, mit Steuerungsmittel oder Betriebsmittel versorgt werden. Beispielsweise kann ein Retarder oder ein Wandler mit Hydraulikfluid gefüllt oder entleert werden oder ein Hydraulikzylinder kann mit Druck angesteuert werden. Die in der Kanalplatte 3 vorhandenen Kanäle werden durch die Abdeckplatte 2 von unten verschlossen. Das ermöglicht eine vereinfachte Fertigung für die Kanalplatte 3. An die Kanalplatte 3 sind verschiedene Ventilgehäuse 1 1 ,12, beispielsweise für Magnetventile, angebaut. Es können auch noch weitere Steuerungselemente vorhanden sein.

Als Anpresselement für die Läuferbremse ist ein Hydraulikzylinder 5 in die Kanalplatte 3 integriert. Der Kolben 55 des Hydraulikzylinders wird in der dargestellten Ausführung in einem Gehäuse geführt, welches zumindest teilweise durch die Kanalplatte gebildet wird. Zudem ist eine Halterung 4 vorhanden, die von unten an der Kanalplatte 3 befestigt ist und die den unteren Bereich des Gehäuses für den Hydraulikzylinder 5 bildet. Es ist genauso gut möglich, einen Hydraulikzylinder 5 mit einem eigenen Gehäuse in die Kanalplatte 3 einzusetzen. Die Versorgungsleitung für die Ansteuerung des Hydraulikzylinders 5 verläuft zum Teil als Versorgungsleitung 33 in der Kanalplatte und zum Teil als Versorgungsleitung 34 in der Halterung. Die Versorgungsleitung kann ein Kanal sein oder eine Bohrung oder etwas Entsprechendes. Durch die Versorgungsleitungen 33,34 wird die Druckkammer 50 unter dem Kolben 55 mit Hydraulikfluid befüllt oder entleert. Die Läuferbremsvorrichtung weist einen Lagerbock 9 auf, der auf der Kanalplatte 3 befestigt ist und an dem ein Hebel 6 drehbar gelagert ist. Auf dem Hebel 6 ist ein Bremsbelag 1 angebracht. Um die Läuferbremse zu aktivieren, wird die Druckkammer 50 mit Hydraulikfluid bis zu einem bestimmten Druck gefüllt. Dadurch wird der Kolben 55 aus dem Gehäuse und gegen den Hebel 6, und somit der Bremsbelag 1 gegen das Rotationselement 13 gedrückt Die wirkende Bremskraft wird gegenüber der Anpresskraft des Hydraulikzylinders erhöht, da die Angriffsstelle des Hydraulikzylinders am Hebel 6 weiter vom Drehpunkt 7 entfernt ist als der Bremsbelag 1 . Über ein Rückstellelement 8 - hier als Spiralfeder dargestellt - wird der Bremsbelag 1 vom Rotationselement 13 weg gedrückt, wenn der Druck in der Druckkammer 50 einen entsprechenden Wert unterschreitet. So kann die Läuferbremse über die Drucksteuerung des Hydraulikfluides aktiviert und deaktiviert werden.

In den Fig. 2a, 2b und 2c sind verschiedene Varianten für die Ausbildung des Hydraulikzylinders 5 und für die Versorgungsleitung zu diesem dargestellt. Die verschiedenen Ausführungsmerkmale können auch in anderer Zusammenstellung als dargestellt kombiniert werden. Fig.2a zeigt eine Variante, bei der der Kolben 55 in eine Gleitbuchse 51 geführt ist. Die Gleitbuchse ist zum Teil in die Kanalplatte 3 integriert und zum anderen Teil in der Halterung 4 aufgenommen. Durch die Ausbildung mit zusätzlicher Halterung 4 kann ein längerer Kolben 5 verwendet werden, ohne dass dafür eine dickere Kanalplatte 3 nötig ist. Durch die zusätzliche Gleitbuchse 51 kann zudem auf eine besonders aufwändige Bearbeitung der Flächen für den Sitz des Kolbens 55 in der Kanalplatte 3 verzichtet werden. Die Versorgungsleitung 33 bekommt das Hydraulikfluid von der Ölversorgung 40 im Getriebegehäuse 10 und leitet es über die Versorgungsleitung 34 in der Halterung weiter in die Druckkammer 50 unter dem Kolben 55.

Fig.2b zeigt eine Variante, bei der die Versorgungsleitung 33a komplett als Bohrung innerhalb der Kanalplatte 3 ausgebildet ist und direkt in die Druckkammer 50 mündet, die sich ebenfalls innerhalb der Kanalplatte 3 befindet. Zur Abdeckung anderer Kanäle kann dennoch eine Abdeckplatte 2 vorhanden sein. In der Fig.2c ist eine weitere Variante ohne zusätzliche Halterung für den Hydraulikzylinder 5 zu sehen. Die Versorgungsleitung 33 ist als Kanal ausgeführt, der von der Abdeckplatte 2 verschlossen wird. Die Versorgungsleitung 33 mündet wiederum direkt in die Druckkammer 50 unter dem Kolben 55.

Sowohl für die Varianten nach Fig. 2b oder 2c kann so wie in Fig.2a gezeigt eine Gleitbuchse vorgesehen werden, in der der Kolben 55 geführt wird und die einen Teil des Gehäuses bilden kann.

Die Fig. 3a und 3b stellen zwei weitere Anordnungen für die Läuferbremsvorrichtung mit Hebel dar. Die Ausführung in Fig.3a unterscheidet sich von der gemäß Fig.1 insbesondere dadurch, dass das Rückstellelement 8a an einer anderen Stelle angeordnet ist. Die dargestellte Spiralfeder 8a zieht den Hebel 6a und den darauf befindlichen Bremsbelag 1 vom Rotationselement 13 weg, wenn der Druck in der Druckkammer 50 einen gewissen Wert unterschreitet. Bei aktivierter Läuferbremse drückt der Kolben 55 aufgrund des Druckes in der Druckkammer 50 den Hebel 6a und damit den Bremsbelag gegen das Rotationselement 13. Zur Aufnahme des Hydraulikzylinders 5 in der Kanalplatte 3 ist diese an der entsprechenden Stelle verdickt ausgeführt. Die Befestigung des Hebels 6a kann alternativ zur Ausführung mit einem separaten Lagerbock, wie es in Fig.1 dargestellt ist, mit einem Lagerbock 9a erfolgen, der ein integraler Bestandteil der Kanalplatte 3 ist. Fig. 3b zeigt eine Variante, bei der die Angriffsstelle des Hydraulikzylinders 5a am Hebel 6b näher am Drehpunkt 7b liegt als der Bremsbelag 1 . Dadurch kann der Bremsbelag einen größeren Weg überstreichen, ohne dass dazu ein längerer Kolben 55a nötig ist. Um einen besseren Kontakt zwischen Kolben 55a und Hebel 6b an der Angriffsstelle zu erzielen, ist der Kolben 55a an der Angriffsstelle schräg ausgeführt, derart dass die Schräge der Neigung des Hebels 6b beim Anpressen des Bremsbelags 1 an das Rotationselement 13 entspricht. In Fig. 3c ist der Bremsbelag 1 a direkt auf dem Kolben 55b des Hydraulikzylinders 5b angebracht. Auch hier ist der Hydraulikzylinder derart in die Kanalplatte 3 integriert, dass keine zusätzliche Halterung nötig ist, stattdessen ist die Kanalplatte in diesem Bereich entsprechend dicker ausgeführt. Ein Rückstellelement ist nicht explizit dargestellt; es kann aber beispielsweise als Feder ausgeführt und so vorgesehen sein, dass es direkt auf den Kolben 55b wirkt.

Die Ausführungen in Fig.4a und 4b zeigen Varianten mit doppeltwirkenden Hydraulikzylindern. Diese doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 5c, 5d weisen neben der ersten Druckkammer 50 zum Anpressen des Bremsbelags 1 noch eine zweite Druckkammer 52 auf, über die der Kolben 55c, 55d in die entgegengesetzte Richtung weg vom Rotationselement 13 gedrückt werden kann. In Fig.4a ist zusätzlich am Kolben 55c ein Dichtelement 53 gezeigt, der den Kolbenraum abdichtet und Ölaustritt nach oben verhindert. Dadurch muss die Gehäusewand in der Kanalplatte 3 in diesem Bereich nicht dichtend zum Kolben ausgeführt sein. In Fig.4b ist eine Ausführung dargestellt, die eine Halterung des Hydraulikzylinders 5d aufweist, welche von oben auf der Kanalplatte 3 befestigt ist und den Kolben 55d aufnimmt. Seitlich ist eine Anschlussbohrung für eine Versorgungsleitung zur Befüllung und Entleerung des Druckraumes 52 mit Hydraulikfluid gezeigt. Die Kanalplatte 3 bildet eine Begrenzungswand des Druckraumes 50 des Hydraulikzylinders 5d und enthält eine integrierte Versorgungsleitung zu diesem Druckraum 50, die nicht explizit dargestellt ist. Die Fig.4c stellt nochmal eine andere erfindungsgemäße Art der Läuferbremsvorrichtung dar. Zum einen sind hier zwei Bremsbeläge 1 c vorhanden, so dass eine größere Bremsfläche genutzt werden kann, und zum anderen wird ein anderer Rückstellmechanismus angewandt. Die beiden Bremsbeläge 1 c sind auf einer Stützstruktur angeordnet, die mit der Kanalplatte 3 verbunden ist. Wird nun die Läuferbremse aktiviert, drückt der Hydraulikzylinder 5 mit dem Kolben auf die Stützstruktur, die dadurch verformt wird und so die Bremsbeläge 1 c an das Rotationselement 13 drückt. Wird der Druck in der Druckkammer 50 wieder reduziert, verformt sich die Stützstruktur zurück in die Ausgangslage, so dass die Bremsbeläge 1 c nicht mehr mit dem Rotationselement 13 in Kontakt sind.

Bezugszeichenliste ,1 a, 1 b, 1 c Bremsbelag

Abdeckplatte

Kanalplatte

Halterung

,5a,5b,5c,5d Hydraulikzylinders

,6a,6b Hebel

,7a,7b Drehpunkt

,8a Rückstellelement

,9a Lagerbock

0 Getriebegehäuse

1 ,12 Ventilgehäuse

3 Rotationselement

4 Ölwanne 0,31 ,32 Ölkanal in Kanalplatte

3 Versorgungsleitung in Kanalplatte4 Versorgungsleitung in Halterung 0,41 Ölversorgung im Getriebegehäuse2,43 Ölabfuhr im Getriebegehäuse 0 Druckkammer

1 Gleitbuchse

2 weitere Druckkammer

3 Dichtelement

4 Stützstruktur

5,55a,55b,55c,55d Kolben des Hydraulikzylinders