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Title:
HYDRAULIC CLUTCH FOR HIGH FRICTION APPLICATIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/028389
Kind Code:
A1
Abstract:
In hydraulic clutches (1) generating high levels of heat, the problem is to ensure a rapid and even heat dissipation over the entire friction surface and an oil flow rate which is independent of the wear of the hydraulic clutch (1) and largely independent of the actuating pressure. This is done as follows: at least one restrictor (1/6) is located in and/or between the lining supports or discs (1/5) of the hydraulic clutch (1) and acts independently of the wear and machining inaccuracy of the lining grooves (1/7, 1/8) of the lining supports (1/3, 1/4). This ensures an optimal through-flow and an oil flow rate that is independent of wear, since the flow resistance is determined solely by the through-apertures (1/6) in the lining support (1/5), the flow cross section of the grooves (1/7, 1/8) being several times greater than that of the through-apertures (1/6). If one or more oil ducts are enclosed on the side facing away from the lining by two or more steel discs (1/9, 1/10) which do not move relative to one another, the flow rate is independent of wear, since the oil channels or the flow cross sections, are not affected by the wear. Independence from the actuating pressure and engine speed is ensured by flow rate limitation.

Inventors:
HAUPT JOSEF (DE)
Application Number:
PCT/EP1997/000343
Publication Date:
August 07, 1997
Filing Date:
January 25, 1997
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
HAUPT JOSEF (DE)
International Classes:
F16H45/02; (IPC1-7): F16H45/02
Foreign References:
DE19508855A11996-04-25
DE4420959A11995-01-12
US5248016A1993-09-28
US5209330A1993-05-11
US4674616A1987-06-23
Other References:
See also references of EP 0877876A1
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Naßkupplung (1) zur Uberbruckung eines Wandlers (2) oder als Anfahreinheit, die durch em gezieltes Druckgefal¬ le zwischen sich bildenden Räumen eines Kupplungskol¬ bens (1/2) und eines Wandlergehauses bzw. Kupplungsgehau ses (2/1) und des Kupplungskolbens (1/2) und eines Pumpen¬ rades (2/3) , gesteuert wird und deren Belagtrager oder La mellen (1/5) durch einen Olstrom gekühlt werden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sich mindestens eme Drossel (1/6) in und/oder zwischen den Belagtragern oder Lamellen (1/5) der Naßkupplung (1) befindet, deren Wirkung unabhängig vom Verschleiß und der Fertigungsgenauigkeit von Belagnuten (1/7, 1/8) der Reibbelage (1/3) ist.
2. Naßkupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß Belagtrager bzw. Lamel¬ le (1/5) und Reibbelage (1/3) Durchlaßoffnungen (1/6) aufweisen, die einzeln oder gemeinsam eme Drosselstel¬ le (1/6) bilden, welche allem den Stromungswiderstand bestimmen.
3. Naßkupplung (1) nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß 01 durch em durch die Nuten (1/7, 1/8) und Drosseln (1/6) bestimmtes Olfuhrungs¬ system auf einer Seite des Belagtragers oder der Lamel¬ le (1/5) radial zugeführt und auf einer Seite radial abge¬ führt wird.
4. Naßkupplung (1) nach Anspruch 3, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die verwendeten Reibbela¬ ge (1/3) eine einheitliche Form aufweisen.
5. Naßkupplung (1) nach Anspruch 4, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Reibbelage (1/3) Nuten (1/7) aufweisen, die nach außen offen und nach innen geschlossen sind und Nuten (1/8), die nach außen geschlos sen und nach innen offen sind.
6. Naßkupplung (1) nach Anspruch 5, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Reibbelage (1/3) eines Reibbelagpaares gegeneinander verdreht angebracht sind.
7. Naßkupplung (1) nach Anspruch 3, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Reibbelage (1/3) eines Reibbelagpaares sich in ihrer Formgebung unterscheiden.
8. Naßkupplung (1) nach Anspruch 7, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Reibbelage (1/3) eines Reibbelagpaares entweder gegeneinander verdreht oder nicht gegeneinander verdreht angebracht sind.
9. Naßkupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß mindestens zwei benachbarte Lamellen (1/9, 1/10) vorhanden sind, die keine Relativbewe¬ gung zueinander durchfuhren und mindestens eme Olkanalfuh rung zwischen sich einschließen.
10. Naßkupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß mindestens eine Lamel¬ le (1/9, 1/10) im Inneren mindestens eine Olkanalfuhrung aufweist.
11. Naßkupplung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens em Reibbe¬ lag (1/11, 1/12) gleicher oder unterschiedlicher Form und Materialzusammensetzung auf dem Kupplungskolben (1/2) und auf dem Wandlergehause (2/1) angebracht ist.
12. Naßkupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sich im Bereich der όlzu führung eme Volumenstrombegrenzung (1/16) befindet.
13. Naßkupplung nach Anspruch 12, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die Volumenstrombegren zung (1/16) durch mindestens eme Blattfeder (1/17) gebil¬ det wird.
14. Naßkupplung nach Anspruch 13, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß eine Blattfeder (1/17) jeweils einen Teilquerschnitt (1/24) einer Durchlaßöff¬ nung (1/23) abdeckt.
Description:
Naßkupplung für hohe Reibleistungen

Die Erfindung betrifft eine Naßkupplung mit den Merk- malen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Hydrodynamische Drehmomentwandler sind seit der Ein¬ führung automatischer Getriebe das Bindeglied zwischen einer Antriebsmaschine und dem eigentlichen Getriebe. Ein Wandler ermόglicht zum einen durch den Schlupf ein komfor¬ tables, ruckfreies Anfahren und dampft gleichzeitig damit Drehungleichförmigkeiten des Verbrennungsmotors. Zum ande¬ ren stellt die prinzipbedingte Momentenuberhöhung ein gro¬ ßes Anfahrmoment zur Verfügung.

Im Regelfall besteht ein Wandler in engerem Sinne aus einem Wandlergehäuse, einem Pumpenrad, einem Leitrad und einem Turbinenrad. Indem das Drehmoment über die hydrodyna¬ mischen Kräfte vom Pumpenrad über das Leitrad auf das Tur- bmenrad übertragen wird, entsteht zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad ein Schlupf. Dies führt zu einem Wir¬ kungsgradverlust.

Um den Wirkungsgrad zu steigern, wurde eine Uberbru- kungskupplung eingeführt, die den Wandler in bestimmten

Nenndrehzahlen überbrückt. Die Uberbruckungskupplung kann vor dem Turbinenrad, also zwischen Wandlergehäuse und Tur¬ binenrad, und nach dem Pumpenrad, also zwischen Pumpenrad und weiterer Getriebeeinheit, angebracht sein.

Durch die Uberbruckungskupplung entsteht der Nachteil, daß die Schwingungsdampfung verloren geht, die durch die Differenzdrehzahl zwischen Turbinenrad und Pumpenrad ent-

steht. Um dies auszugleichen, muß ein zusätzlicher Dampfer angebracht oder die Kupplung selbst als Dampfer ausgebildet sein.

Infolge beengter Platzverhaltnisse innerhalb des Wand¬ lers und der komplizierten Schwingungssysteme eines Auto¬ matgetriebes lassen sich mechanische Torsionsdampfer nicht so auslegen, daß die Uberbruckungskupplung schon bei nied¬ rigen Motordrehzahlen und m den unteren Gangen geschlossen werden kann. Andernfalls tritt Karosseriedrohnen auf. Bei modernen, drehmomentoptimierten Motoren mit hohen Motormo¬ menten, schon wenig oberhalb der Leerlaufdrehzahl, müssen steife Antriebsstrange verwendet werden, um ein Aufdrehen dieser zu vermeiden. Hierdurch wird die Eigenfrequenz zu höheren Drehzahlen verschoben und damit das Problem des Karosseriedrohnens verstärkt.

Leistungs- und hubraumstarke Quermotoren erfordern zunehmend eine schmale Bauweise des Wandlers. Ein mechani- scher Torsionsdampfer wirft damit erhebliche Probleme auf.

Mit einer geregelt schlupfenden Uberbruckungskupplung wird ermöglicht, den Wandler schon bei niedrigen Fahrge¬ schwindigkeiten zu schließen, die Schwingungen in Bereichen kritischer Drehzahlen durch den Schlupf in der Uber¬ bruckungskupplung zu dampfen, den Torsionsdampfer einzuspa¬ ren und den Benzinverbrauch weiter zu senken.

Torsionsschwingungen entstehen im Antriebsstrang, m- dem bei jeder Zündung des Verbrennungsgemisches in einem Zylinder eine Winkelbeschleunigung der Kurbelwelle ent¬ steht, der eine Verzögerung durch die Kompression im nach-

sten Zylinder folgt. Dadurch schwankt die Winkelgeschwin¬ digkeit zwischen einem Maximum und einem Minimum.

Mit zunehmender Motordrehzahl nimmt proportional 1/n die Drehungleichformigkeit ab. Bei einer Drehzahl von typi¬ scherweise ca. 2 000 1/mm werden Werte der Drehzahlschwan¬ kung erreicht, die mit weiter zunehmender Motordrehzahl kaum noch abnehmen. Der Verlauf des Winkelausschlages ist proportional 1/n, wahrend die Schwingbreite der Wmkelbe- schleunigung nahezu drehzahlunabhangig ist. Daraus ergibt sich, daß in aller Regel oberhalb ca. 2 000 Motorumdrehun¬ gen die Uberbruckungskupplung im Zugbetrieb geschlossen bleiben kann. Unterhalb 2 000 Motorumdrehungen steigt die Drehungleichformigkeit rasch an, so daß die Uberbruckungs- kupplung geöffnet oder geregelt schlupfend betrieben wird.

Im Motorschubbetrieb ist der Gasdruck im Zylinder we¬ sentlich geringer als im Zugbetrieb, wodurch sich der kri¬ tische Bereich zu höheren Drehzahlen verschiebt. Damit steigt dagegen die Schwingbreite der Winkelbeschleunigung mit zunehmender Motordrehzahl stark an. Karosseriedrohnen im Schub wird daher meist bei Drehzahl weit über 2 000 1/mm festgestellt. Für ein komfortables Fahren muß auch in diesem Fall die Uberbruckungskupplung geöffnet oder geregelt werden.

Um eine ausreichende Torsionsschwmgungsdampfung zu erreichen, wird em Schlupf von bis zu ca. 2 bis 3 % beno¬ tigt. Ein Schlupf von mehr als 2 bis 3 % bringt kaum eine weitere Dampfungserhohung.

Wird der Innenraum des Wandlers durch einen Kolben der Naßkupplung in zwei Räume geteilt, wobei em kleinerer Raum

durch den Kolben der Naßkupplung und einem Wandlergehause und ein größerer Raum durch den Kolben und dem Pumpenrad gebildet wird, so kann die Regelung dadurch erreicht wer¬ den, daß em erhöhter Druck in den Pumpen-Turbinenraum ge- leitet und der Druck im Wandlerdeckel-Kupplungskolbenraum geregelt beeinflußt wird.

Zum weiteren kann eine Regelung dadurch erreicht wer¬ den, indem der kleine Wandlerraum entlüftet und der Druck im Pumpen-, Turbinenraum geregelt beeinflußt wird.

Eine Schaltlogig für eme Uberbruckungskupplung kann beispielsweise so aussehen, daß em Steuerdruck auf Ventile wirkt, die dann eine Leitung zum kleinen Wandlerraum ent- lüften und den Hauptdruck in den großen Wandlerraum leiten, wodurch der Kolben der Uberbruckungskupplung geschlossen wird.

Eine Steuerung der Uberbruckungskupplung wird durch eine Druckregelfunktion erreicht, die sich aus einem Kräf¬ tegleichgewicht von Steuerdruck, Federkraft und wirkendem Regeldruck an einem Stufenkolben ergibt. Zur Einstellung einer konstanten Differenzdrehzahl an der Uberbruckungs¬ kupplung wird drehmomentproportional der Kupplungsdruck über den Steuerdruck eingestellt.

Aufgabe der geregelten Uberbruckungskupplung ist es, durch möglichst geringen Schlupf die Torsionsschwingungen im Antrieb so weit zu dampfen, daß kein Drohnen oder Brum- men hörbar wird.

Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem der erforderliche Schlupf durch Kennlinien, die durch fahrzeug-

motorspezifische Versuche oder abhangig von Drehungleich- formigkeiten festgelegt werden, bestimmt wird oder sich der Schlupf nach einem konstanten Sollwert richtet, der einem Regelkreis zugeführt wird.

Die grundlegende Problemstellung besteht darin, die bei Uberbruckungskupplungen auftretenden hohen Reibleistun- gen zu beherrschen.

Die Problematik wird zudem durch neue Fahrstrategien verstärkt, bei welchen die Uberbruckungskupplung schon im Bereich hoher Wandlungen geschlossen wird, um Kraftstoff zu sparen und die Fahreigenschaften, wie beispielsweise direk¬ tes Ansprechen auf Änderung der Gaspedalstellung, zu ver- bessern.

Bei Überlegungen, den Wandler durch eine nasse Anfahr¬ kupplung zu ersetzen, tritt das Problem hoher Reibleistung ganz besonders m den Vordergrund.

Der Reibwertverlauf wird durch das 01 und den Reibbe- lag bestimmt.

Wird in einem Bereich der Uberbruckungskupplung eine Temperaturspitze erreicht, die zu einer Schädigung des 01s fuhrt, so wird dadurch der Reibwertverlauf verändert und zwar sinkt bei steigendem Schlupf der Reibwert m im Ver¬ gleich zum normalen ansteigenden Verlauf ab.

Dadurch wird das Ansteigen des Schlupfes nicht mehr durch ein gleichzeitiges Ansteigen des Reibwertes ausgegli¬ chen, so sich kein stabiler Betriebspunkt einstellt. Zudem können Reibschwingungen durch beschädigtes Ol entstehen.

Grundsätzlich besteht also die Aufgabe darin, örtlich hohe Temperaturspitzen zu vermeiden und die Temperatur ins¬ gesamt unter der kritischen Temperatur zu halten, bei der das 01 geschadigt wird.

Bekannt ist, Reibbelage mit verschiedenartigen Nuten zu versehen und diese mit einem möglichst großen Olstrom, der durch die Nuten gefuhrt wird, zu kühlen. Mit gezielter Gestaltung der Form der Nuten wird eme gleichmäßige, hohe Warmeabfuhr angestrebt (siehe VDI-Beπcht Nr. 649, 1987, S. 335 - 358) .

In Fallen hoher Wärmeentwicklung wird die Warme nicht in allen Bereichen des Reibbelags ausreichend abgeführt, da dieser nicht hinreichend durchströmt wird. Die dadurch ver¬ ursachten Temperaturspitzen schadigen das 01.

Zudem hangt der Volumenstrom des 01s vom Verschleiß der Reibbelage ab, weil der Durchstromungsquerschnitt der Nuten mit dem Verschleiß des Reibbelags abnimmt.

Daneben hangt der Volumenstrom des 01s vom Betati¬ gungsdruck der Uberbruckungskupplung ab, wodurch bei hohen Betatigungsdrücken der für die Anpreßkraft wirksame Druck abfallt und die übertragbaren Kräfte der Uberbruckungskupp¬ lung kleiner werden.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eme hohe und gleichmäßige Warmeabfuhr über die gesamte Reibfläche und einen vom Verschleiß der Uberbruckungskupplung und weitge¬ hend vom Betatigungsdruck unabhängigen Volumenstrom des 01s zu ermöglichen.

Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruches 1 gelost.

Indem sich mindestens eme Drossel in und/oder zwi¬ schen den Belagtragern oder den Lamellen der Uberbruckungs¬ kupplung befindet, deren Wirkung unabhängig vom Verschleiß und der Fertigungsgenauigkeit der Belagnuten der Reibbelage ist, kann eine optimale Durchstromung und em vom Ver- schleiß unabhängiger Volumenstrom des Ols erreicht werden.

Die Unabhängigkeit vom Verschleiß und der Fertigungs¬ genauigkeit der Belagnuten ergibt sich dadurch, daß der Stromungswiderstand allem durch die Durchlaßoffnungen in den Belagtragern, die einzeln oder gemeinsam eme Drossel¬ stelle bilden, bestimmt wird, indem der Stromungsquer¬ schnitt der Nuten im Reibbelag um em Vielfaches großer ist, als der der Durchlaßoffnungen.

Wird eme oder mehrere Ölkanalführungen von zwei oder mehreren benachbarten Lamellen, die keine Relativbewegung zueinander durchfuhren, jeweils von der belagabgewandten Seite eingeschlossen, so ist der Volumenstrom unabhängig vom Verschleiß, da die Olkanale bzw. die Stromungsquer- schnitte nicht vom Verschleiß betroffen sind.

Indem das 01 durch em durch die Nuten und Drosseln bestimmtes Olfuhrungssystem auf einer Seite des Belagtra- gers oder einer Lamelle radial zugeführt und auf einer Sei- te radial abgeführt wird, kann eme optimale Durchstromung erreicht werden. So kann z. B. das 01 radial von oben oder unten zugeführt, einfach oder mehrfach durch den Belagtra- ger oder durch die Lamelle von einer Seite auf die andere

Seite geleitet und anschließend wieder radial abgeführt werden. Durch eme derartige Olfuhrung wird eine hohe und gleichmäßige Warmeabfuhr ermöglicht.

Weisen die verwendeten Reibbelage alle eine einheitli¬ che Form auf, die aus einem einheitlichen Material oder auch aus zusammengesetzten Materialien mit verschiedenen Wärmeleitfähigkeiten bestehen können, so entsteht der Vor¬ teil, daß die Fertigungskosten gesenkt werden können, da eme einheitliche Fertigung mit größerer Stückzahl ermög¬ licht wird.

Um dies zu ermöglichen, weisen die Reibbeläge eine Struktur auf, die, wenn man zwei Reibbelage gegeneinander verdreht, ein Olfuhrungssystem bilden.

Indem die Reibbeläge Nuten, die nach außen geöffnet und nach innen geschlossen und Nuten, die nach außen ge¬ schlossen und nach innen geöffnet sind, aufweisen, die zu- dem regelmäßig oder unregelmäßig über den Umfang verteilt sind, wird ermöglicht, daß bei bestimmten Verdrehwinkeln zweier Reibbelage gegeneinander ein Olfuhrungssystem gebil¬ det wird, das, wenn sich eine Drossel im Belagträger oder in der Lamelle befindet, das 01 auf einer Seite zuführt und auf der anderen Seite wieder abführt.

Es können auch durch einen einheitlichen Reibbelag mehrere Olführungssysteme gebildet werden, indem die Struk¬ tur in der Art gestaltet ist, daß mit verschiedenen Ver- drehwinkeln verschiedene Systeme entstehen. Dies beinhaltet den Vorteil, daß das Olfuhrungssystem auf die erforderliche Wärmeabfuhr eingestellt werden kann.

Eine noch größere Anzahl an Olfuhrungssystemen ent¬ steht dann, wenn zwei verschiedene Reibbeläge, die sich m ihrer Formgebung und möglicherweise in ihrer Mateπalzusam- mensetzung unterscheiden, verwendet werden.

Bei verschiedenen Reibbelägen ist es möglich, wie bei dem einheitlichen Reibbelag, verschiedene Verdrehwinkel zur Bildung verschiedener Olführungssysteme zu nutzen.

Wird im Bereich der Olzuführung eme Volumenstrombe¬ grenzung eingesetzt, so wird ermöglicht, daß der Volumen¬ strom des Ols unabhängig vom Betatigungsdruck und unabhän¬ gig von der Drehzahl der Uberbruckungskupplung ist.

Um diese Zielsetzung zu erreichen, kann beispielsweise die Volumenstrombegrenzung durch eine oder mehrere Blatt¬ federn gebildet werden.

Diese können am äußeren Umfang auf der olzufließenden Seite auf dem Belagtrager bzw. der Lamelle in Vertiefungen so angebracht sein, daß ein Ende mit dem Belagtrager bzw. der Lamelle fest verbunden ist, beispielsweise durch Punkt¬ schweißen oder Nieten und das andere bewegliche Ende in Richtung einer in dem Belagtrager bzw. der Lamelle befmd- liehen Durchlaßöffnung zeigt und bedingt durch eme Krüm¬ mung der Blattfeder um ihre Querachse von dem Belagtrager bzw. der Lamelle abgehoben ist. Die Blattfeder ist so ange¬ bracht, daß sie, wenn sie keine Krümmung aufweisen wurde, die Durchlaßöffnung teilweise verdecken wurde. Das fixierte Ende kann sich alternativ zum Rand oder zum Mittelpunkt des Belagtragers bzw. der Lamelle hin befinden.

Steigt nun das Druckgefalle, welches abhangig vom Vo¬ lumenstrom des Ols durch die Durchlaßoffnung ist, zwischen olzufließender und olabfließender Seite des Belagtragers bzw. der Lamelle an, so entsteht eine Kraft, die auf das bewegliche Ende der Blattfeder in Richtung Belagtrager bzw. Lamelle wirkt und damit die Durchlaßoffnung um einen Teil¬ querschnitt verschließt. Damit wird der Volumenstrom bei hohen Drucken begrenzt. Der standig geöffnete Teilquer¬ schnitt der Durchlaßoffnung gewährleistet zudem eme Min- dest-Durchstromung der Kupplung.

Die Blattfeder sollte so ausgelegt sein, daß keine Sprungfunktion entsteht. Dies wurde sich negativ auf die Regelung der Kupplung auswirken.

Es wird also durch eme derartige Konstruktion eme Regelung des Volumenstroms erreicht, die unabhängig von der Drehzahl ist. Zudem tritt bei der beschriebenen Blattfeder nahezu keine Reibungshysterese auf, die Konstruktion ist kostengünstig und es wird eme hohe Betriebssicherheit er¬ reicht, indem immer em Teilquerschnitt der Durchlaßoffnung geöffnet bleibt, auch dann, wenn die Blattfeder die Durch¬ laßoffnung nicht mehr öffnet. Eine Mmdestkuhlung ist damit immer gewährleistet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Er¬ findung dargestellt.

In der Beschreibung und in den Ansprüchen sind zahl- reiche Merkmale im Zusammenhang dargestellt und beschrie¬ ben.

II

Der Fachmann wird die Merkmale zweckmaßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen Kombinationen zusam¬ menfassen.

Es zeigen:

Fig. 1 Gesamtdarstellung einer Uberbruckungskupp¬ lung mit einem Belagtrager oder einer Lamel¬ len in der sich eine Drosselstelle befindet;

Fig. 2 Darstellung der Struktur des verwendeten Reibbelages;

Fig. 3 Gesamtdarstellung einer Uberbruckungskupp- lung mit Lamellen, die zwischen sich eine

01kanalfuhrung einschließen;

Fig. 4 Ausschnitt von den in Fig. 3 dargestellten Lamellen;

Fig. 5 Volumenstrombegrenzung;

Fig. 6 Schnitt der Volumenstrombegrenzung und

Fig. 7 Alternative zu Fig. 6.

Fig. 1

Als Anfahreinheit dient eme hydrodynamische Einheit m Form eines Wandlers 2. Dieser besteht aus einem Pumpen- rad 2/3, das von einem Motor über em Wandlergehause 2/1 angetrieben wird.

Der Wandler hat ferner em Leitrad 2/4, das sich über einen Freilauf 2/5 und eine Leitradwelle abstutzt. Das Pum¬ penrad 2/3 und das Leitrad 2/4 arbeiten mit einem Turbinen¬ rad 2/2 in einem hydrodynamischen Kreislauf zusammen.

Zur Uberbruckung des Wandlers wird eine Uberbruckungs¬ kupplung 1 verwendet.

Die Uberbruckungskupplung 1 setzt sich zusammen aus einem Trager des Belagtragers bzw. der Lamellen 1/1, der mindestens einen Belagtrager bzw. eine Lamelle 1/5 zwischen emem Kupplungskolben 1/2 und einem Wandlergehause 2/1 halt. Der Lamellentrager 1/1 ist mit dem Turbinenrad 2/2 fest verbunden. Damit besitzen das Turbinenrad 2/2, der Trager des Belagtragers bzw. der Lamellen 1/1 und der Be¬ lagtrager bzw. die Lamelle 1/5 die gleiche Umdrehungsge¬ schwindigkeit.

Reibbelage 1/3, 1/4 können auf dem Belagtrager 1/5 beidseitig oder auf dem Kupplungskolben 1/2 und dem Wand¬ lergehause 2/1 aufgebracht sein. Im Belagtrager bzw. in der Lamelle 1/5 befindet sich mindestens eine Drossel 1/6, von der sich mindestens eme mit einer Nut im Reibbelag deckt.

Fig. 2

Em Olstrom wird zur Kühlung bei geschlossener Uberbru- kungskupplung oder einer mit Schlupf beaufschlagten Uber¬ bruckungskupplung von außen durch mindestens eine äußere Belagnut 1/7, die nach innen abgeschlossen ist, zugeführt und durch mindestens eme Drossel 1/6 durch den Belagtrager bzw. Lamelle 1/5 geleitet. Auf der anderen Seite des Belag¬ tragers bzw. der Lamelle 1/5 wird das 01 durch eine im zweiten Reibelag 1/4, der beispielsweise um dreißig Grad

zum ersten Reibbelag 1/3 verdreht ist, befindliche innere Belagnut 1/8 aus dem Belagträger bzw. aus der Lamelle her¬ ausgeleitet.

Fig. 3

Fig. 3 stellt, wie Fig. 1, einen Wandler 2 mit einem Turbi¬ nenrad 2/2, einem Pumpenrad 2/3 und einem Leitrad 2/4 dar. Der Unterschied besteht darin, daß an einem Lamellenträ¬ ger 1/1 mindestens zwei Stahllamellen 1/9, 1/10 befestigt sind, die zueinander keine Relativbewegung ausführen und mindestens ein Olfuhrungssystem zwischen sich einschließen. Reibbeläge 1/11 müssen auf dem Kupplungskolben 1/2 und auf dem Wandlergehause 2/1 aufgebracht sein, damit die Wärme von den Stahllamellen 1/9, 1/10 in Richtung Kanalsysteme geleitet werden kann, ohne daß die Wärmeleitung durch eine schlechte Leitfähigkeit des Reibbelages 1/11 behindert wird.

Fig. 4 Der Ölstrom wird also bei geschlossener oder schlupfender Uberbruckungskupplung 1 durch Nuten 1/13, 1/14 in den Stahllamellen 1/9, 1/10 zur Kühlung durch die Stahllamellen 1/9, 1/10 geleitet. Die Nuten 1/13, 1/14 können sich in beiden Stahllamellen 1/9, 1/10 befinden oder nur in einer.

Fig. 5/Fig. 6/Fig. 7

Auf dem Belagträger bzw. auf der Lamelle 1/5 ist mindestens eine Volumenstrombegrenzung 1/16, beispielsweise in Form einer Blattfeder 1/17, untergebracht.

Diese können am äußeren Umfang auf der ölzufließenden Seite 1/18 auf dem Belagträger bzw. der Lamelle 1/5 in Ver¬ tiefungen 1/20 so angebracht sein, daß ein Ende 1/21 mit

dem Belagträger bzw. der Lamelle 1/5 fest verbunden ist, beispielsweise durch Punktschweißen oder Nieten, und das andere bewegliche Ende 1/22 in Richtung einer in dem Belag¬ träger bzw. der Lamelle 1/5 befindlichen Durchlaßöff- nung 1/23 zeigt und, bedingt durch eine Krümmung der Blatt¬ feder 1/17, um ihre Querachse von dem Belagträger bzw. der Lamelle 1/5 abgehoben ist. Die Blattfeder 1/17 ist so ange¬ bracht, daß sie, wenn sie keine Krümmung aufweisen würde, die Durchlaßöffnung 1/23 teilweise verdecken würde. Das fixierte Ende 1/21 kann sich alternativ zum Rand oder zum

Mittelpunkt (siehe Fig. 7) des Belagträgers bzw. der Lamel¬ le 1/5 hin befinden. Die Blattfeder 1/17 kann radial, tan¬ gential oder auch in beliebiger Richtung ausgerichtet sein.

Steigt nun das Druckgefälle, welches abhängig vom Vo¬ lumenstrom des Öls durch die Durchlaßöffnung 1/23 ist, zwi¬ schen ölzufließender 1/18 und ölabfließender Seite 1/19 des Belagträgers bzw. der Lamelle 1/5 an, so entsteht eine Kraft, die auf das bewegliche Ende 1/22 der Blattfeder 1/17 in Richtung Belagträger bzw. Lamelle 1/5 wirkt und damit die Durchlaßöffnung 1/23 um einen Teilquerschnitt 1/24 ver¬ schließt. Damit wird der Volumenstrom bei hohen Drücken begrenzt. Der ständig geöffnete Teilquerschnitt 1/24 der Durchlaßöffnung 1/23 gewährleistet zudem eine Mindest- Durchströmung der Kupplung.

Die Blattfeder 1/17 sollte so ausgelegt sein, daß kei¬ ne Sprungfunktion entsteht. Dies würde sich negativ auf die Regelung der Kupplung auswirken.

Es wird also durch eine derartige Konstruktion eine Regelung des Volumenstroms erreicht, die unabhängig von der Drehzahl und weitestgehend unabhängig vom Absolutdruck ist.

Zudem tritt bei der beschriebenen Blattfeder 1/17 nahezu keine Reibungshysterese auf, die Konstruktion ist kosten¬ günstig und es wird eine hohe Betriebssicherheit erreicht, indem immer ein Teilquerschnitt 1/24 der Durchlaßöff¬ nung 1/23 geöffnet bleibt, auch dann, wenn die Blatt¬ feder 1/17 die Durchlaßöffnung 1/23 nicht mehr öffnet. Eine Mindestkühlung ist damit immer gewährleistet.

Bezugszeichen

Uberbruckungskupplung 1 gesamte Uberbruckungskupplung

1/1 Lamellentrager

1/2 Kupplungskolben

1/3 Reibbelag

1/4 Reibelag 1/5 Belagtrager oder Lamelle

1/6 Drossel

1/7 äußere Belagnut

1/8 innere Belagnut

1/9 erste Stahllamelle 1/10 zweite Stahllamelle

1/11 Reibbelag

1/12 Reibbelag

1/13 Nuten in der ersten Lamelle

1/14 Nuten in der zweiten Lamelle

1/16 Volumenstrombegrenzung

1/17 Blattfeder

1/18 olzufließende Seite

1/19 olabfließende Seite 1/20 Vertiefung

1/21 fixiertes Ende der Blattfeder

1/22 bewegliches Ende der Blattfeder

1/23 Durchlaßoffnung

1/24 Teilquerschnitt

Wandler

2 gesamter Wandler

2/1 Wandlergehause

2/2 Turbinenrad

2/3 Pumpenrad

2/4 Leitrad

2/5 Freilauf