Die Erfindung betrifft einen Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit in einem
Gehäuse aufgenommenen Pumpenrad, Turbinenrad und Leitrad, mit einer
Wandlerüberbrückungskupplung, wie Naßlaufkupplung, mit einem Reibring,
wobei der Reibring wenigstens eine Reibfläche mit einem Außenumfang und
einem Innenumfang besitzt, im Bereich der Reibfläche Nuten zur Kühlung
eingebracht sind, die eine Verbindung zwischen dem Außenumfang und dem
Innenumfang gewährleisten.
Derartige hydrodynamische Drehmomentwandler mit Reibring
beziehungsweise mit Reibbelägen sowie mit einem solchen ausgerüstete
Naßlaufkupplungen sind durch die US 4,969,543 und die US 5,056,631 bekannt
geworden. In diesen beiden US-Patenten sind hydrodynamische
Strömungswandler mit einer Überbrückungskupplung beschrieben, bei denen
die in Eingriff stehenden Reibflächen derart ausgebildet sind, daß auch bei
geschlossener Überbrückungskupplung ein Ölstrom zwischen den beidseits
eines Ringkolbens vorgesehenen Kammern ermöglicht wird. Diese
hydrodynamischen Strömungswandler besitzen ein Gehäuse, in dem ein
Pumpenrad, ein Turbinenrad, ein Leitrad sowie die Überbrückungskupplung,
welche den Ringkolben besitzt, aufgenommen sind. Beidseits des Ringkolbens
sind die mit Öl befüllbaren Kammern gebildet, wobei radial innerhalb der
Reibflächen einer Überbrükungskupplung die erste der Kammern gebildet ist
und in der zweiten Kammer zumindest das Turbinenrad vorgesehen ist. Die
erste Kammer ist vom Ringkolben und einer radialen Wandung des Gehäuses
begrenzt. Der Ölstrom dient zur Reduzierung der infolge Schlupf in der
Überbrückungskupplung auftretenden thermischen Belastung der Bauteile,
insbesondere im Bereich des Reibbelages beziehungsweise der Reibflächen.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die bekannten
Drehmomentwandler mit Reibring mit Nuten zur Durchführung einer Kühlflüssig
keit sowie die damit ausgerüsteten Naßlaufkupplungen bezüglich der durch den
Volumenstrom an Flüssigkeit erzielbaren Kühlung zu optimieren. Dies soll unter
anderem durch einen besseren Wärmeaustausch im Bereich der Reibflächen
der Naßlaufkupplung zwischen der Flüssigkeit und den angrenzenden Bauteilen
erzielt werden. Weiterhin soll durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des
Reibringes beziehungsweise der Naßlaufkupplung eine hohe
Drehmomentkapazität der Naßlaufkupplung gewährleistet werden. Außerdem
soll der Reibring beziehungsweise die mit dem Reibring ausgestattete
Reibscheibe und somit auch die Naßlaufkupplung in besonders einfacher und
wirtschaftlicher Weise herstellbar sein.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß die Nuten über eine
Teillänge ihrer Erstreckung wenigstens eine Drosselstelle bilden, welche das
durch die Nuten strömbare Volumen an Kühlflüssigkeit bestimmt und die
Drosselstellen an die Kammer, welche bei geschlossener
Überbrückungskupplung den höheren Druck aufweist, angrenzen.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Reibring auf einem Trägerbauteil befestigt
ist. Vorteilhaft ist das Trägerbauteil der Ringkolben. In einem weiteren
Ausführungsbeispiel ist das Trägerbauteil eine Lamelle und in einem weiteren
Ausführungsbeispiel ist das Trägerbauteil das Gehäuse.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die Drosselstelle für eine turbulente Strömung
ausgestaltet ist und die übrigen Nutenbereiche für eine im wesentlichen laminare
Strömung.
Vorteilhaft ist es, wenn die Länge einer Drosselstelle in der Größenordnung
zwischen 2 und 8 mm, vorzugsweise in der Größenordnung von 3 bis 5 mm,
liegt.
Vorteilhaft ist es, wenn das Querschnittsverhältnis zwischen den länglichen
Bereichen der Nuten mit größerem Querschnitt und der Drosselstelle in der
Größenordnung zwischen 3 zu 1 und 8 zu 1, vorzugsweise in der Größenordnung
zwischen 4 zu 1 und 6 zu 1, liegt.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Drosselstelle durch eine kurze
kanalartige Vertiefung mit scharfkantigem Strömungseintritt und/oder Strö
mungsaustritt gebildet ist.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die wenigstens eine Drosselstelle am
Außenumfang des Reibringes vorgesehen ist.
Auch ist es zweckmäßig, wenn der Reibring eine Mehrzahl von vom Außen
umfang ausgehende, über den Umfang verteilte, radial verlaufende Drossel
stellen aufweist, welche in in Umfangsrichtung verlaufende Nutabschnitte
übergehen.
Auch ist es zweckmäßig, wenn bezogen auf die zwischen dem Außenumfang
und dem Innenumfang des Reibringes vorhandene Fläche, der Flächenanteil,
welcher von den Nuten eingenommen wird, in der Größenordnung von 30 bis 60
Prozent, vorzugsweise in der Größenordnung von 40 bis 50 Prozent, liegt.
Gemäß eines weiteren erfindungsgemäßen Gedankens ist es bei einem
hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem Gehäuse, in welchem ein
Pumpenrad, ein Turbinenrad, ein Leitrad sowie eine Wandlerüberbrückungs
kupplung aufgenommen sind, mit einem Reibring, wobei der Reibring Bestandteil
der Wandlerüberbrückungskupplung ist, wobei die Überbrückungskupplung
einen Ringkolben aufweist, beidseits dessen jeweils eine mit Öl befüllbare
Kammer vorhanden ist, der Ringkolben wenigstens eine Reibfläche trägt, die mit
einer Gegenreibfläche in Reibeingriff bringbar ist, wobei radial innerhalb der
Reibflächen zwischen dem Ringkolben und einem die Gegenreibfläche
tragenden Bauteil die erste der Kammern gebildet ist und wenigstens eine der
Reibflächen durch einen Reibring gebildet ist, wobei über die im Reibring
eingebrachten Nuten bei axialer Anlage der Reibflächen ein Ölfluß aufgrund des
zwischen den beiden Kammern vorhandenen Druckunterschiedes erfolgen kann,
vorteilhaft, wenn die Nuten über eine Teillänge ihrer Erstreckung wenigstens
eine Drosselstelle bilden, welche das durch die Nuten strömbare Volumen an
Kühlflüssigkeit bestimmt, wobei die Nut ausgehend vom radial äußeren Rand der
Reibfläche nach radial innen verläuft, eine Umlenkung aufweist und nach der
Umlenkung nach radial außen verläuft und nach einer weiteren Umlenkung
wieder nach radial innen verläuft.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Nut zum radial inneren Rand
der Reibfläche verläuft.
Bei einem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler ist es zweckmäßig, wenn
eine Mehrzahl von über den Umfang des Reibringes verteilten Drosselstellen
vorhanden sind, die in in Umfangsrichtung zickzackförmig beziehungsweise
mäanderförmig geführte Nutabschnitte übergehen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Nuten wenigstens zwei Umlenkungen
besitzen.
Auch ist es vorteilhaft, wenn im Bereich einer Drosselstelle die zwischen den
beiden Kammern vorhandene Druckdifferenz um circa 60 bis 80 Prozent,
vorzugsweise 70 bis 80 Prozent, abgebaut wird.
Vorteilhaft ist es, wenn die Nuten durch Anprägungen oder Ausschnitte im
Reibring gebildet sind.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn bei einem hydrodynamischen
Drehmomentwandler mit Reibring die Tiefe der Nuten im Bereich der
zumindest einen Drosselstelle zumindest gleich oder größer der Tiefe der
Nuten im Bereich außerhalb der Drosselstellen ist.
Auch ist es zweckmäßig, wenn im Bereich der Reibfläche des Reibringes
Kühlnuten eingebracht werden, die derart ausgestaltet sind, daß sie zumindest
über eine Teillänge ihrer Erstreckung wenigstens eine Drosselstelle bilden,
welche das durch die Nuten strömbare Volumen an Kühlflüssigkeit überwiegend
bestimmt. Die Nuten können dabei derart ausgebildet sein, daß sie eine
Verbindung zwischen dem Außendurchmesser beziehungsweise dem Außenumfang
und dem Innendurchmesser beziehungsweise dem Innenumfang des
Reibringes gewährleisten. Die Nuten sind also dann radial nach außen hin und
radial nach innen hin offen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die wenigstens
eine Drosselstelle derart ausgebildet ist, daß im Bereich derselben eine
turbulente Strömung vorhanden ist. Die Nutbereiche, die sich außerhalb einer
solchen Drosselstelle befinden, sollen derart bezüglich Breite und Tiefe ausge
staltet sein, daß dort eine zumindest im wesentlichen laminare Strömung auftritt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung und Anordnung der Kühlnuten
beziehungsweise Kühlkanäle kann eine direkte Kühlung der in Eingriff sich
befindlichen Reibflächen, insbesondere bei Dauerschlupf, erzielt werden. Durch
die erfindungsgemäße Drosselung des Volumenstromes an Kühlflüssigkeit in
Abhängigkeit des Differenzdruckes zwischen den beiden beidseits eines Kolbens
vorgesehenen Kammern einer Wandlerüberbrückungskupplung kann eine
optimale Kühlung über den gesamten Betriebsbereich des entsprechenden
hydrodynamischen Drehmomentwandlers erzielt werden. Die erfindungsgemäße
Ausgestaltung hat insbesondere den Vorteil, daß im Bereich der Drosselstellen
aufgrund der dort vorhandenen turbulenten Strömung ein verhältnismäßig hoher
Druckabfall vorhanden ist, wohingegen in den übrigen Nutenbereichen die
Strömungsverluste aufgrund des vorhandenen, verhältnismäßig großen
Durchflußquerschnittes sehr gering sind. Bei dem eingangs erwähnten Stand der
Technik sind die Nuten derart ausgebildet, daß in diesen überwiegend eine
laminare Drosselung über die gesamte Länge vorhanden ist. Bei einer solchen
Drosselung steigt der Volumenstrom linear mit dem Druck beziehungsweise
linear mit der Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern der Über
brückungskupplung. Bei turbulenter Drosselung gemäß der vorliegenden
Erfindung steigt der Volumenstrom gemäß einer Wurzelfunktion in Abhängigkeit
des vorhandenen Druckes beziehungsweise der vorhandenen Druckdifferenz.
Das bedeutet also, daß eine turbulente Drosselung günstiger ist, da praktisch
über den ganzen Druckbereich, welcher bei einem hydrodynamischen
Drehmomentwandler auftritt, unterhalb des maximal zulässigen Druckes ein
größerer Volumenstrom vorhanden ist.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Drosselstellen mit einer
verhältnismäßig geringen Länge in bezug auf die Gesamtlänge einer Nut kann
weiterhin der Einfluß der Fertigungstoleranzen der Belagnuten (Breite und Tiefe)
sowie der Einfluß der Fertigungstoleranzen und betriebsbedingten Verformungen
des Kolbens und der Gegenreibfläche auf den Strömungswiderstand der
Belagnuten gering gehalten beziehungsweise minimiert werden. Da die
Ölviskosität mit steigender Temperatur abnimmt, kann durch die erfindungs
gemäßen Drosselstellen weiterhin erzielt werden, daß mit zunehmender
Temperatur des Kühlöles ein größerer Volumenstrom und somit eine bessere
Kühlung erzielt wird. Der Strömungswiderstand der Drosselstellen beziehungs
weise der Belagnuten nimmt also in bezug auf das Öl mit zunehmender
Temperatur ab. Dieser an sich positive Effekt muß jedoch durch entsprechende
Ausgestaltung der Drosselstellen auf das gewünschte Maß an Ölvolumen
beschränkt werden, da bei zu großem Durchfluß der Druck in der
Schließkammer der Überbrükungskupplung nicht mehr gehalten werden kann.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Drosselung des Kühlmittels in
Blenden, das heißt kurze Kanalanteile mit scharfkantigem Strömungseintritt
und/oder Strömungsaustritt stattfindet. Dadurch kann eine einwandfreie
turbulente Strömung gewährleistet werden, wodurch der Strömungswiderstand
nur jeweils linear von der Breite und der Tiefe der Blende beziehungsweise der
Drosselstelle abhängig ist. Bei langen Kanälen mit im wesentlichen laminarer
Strömung, wie dies zum Beispiel bei dem angeführten Stand der Technik der
Fall ist, ist der Strömungswiderstand in der vierten Potenz vom hydraulischen
Radius beziehungsweise Durchmesser abhängig. Das bedeutet, daß Toleranzen
der Nutenabmessungen den Strömungswiderstand sehr stark beeinflussen.
Die Nuten beziehungsweise Kanäle können in die Reibfläche des Reibringes
beziehungsweise des Reibbelages derart eingebracht sein, daß die Reibfläche
radial außen einen praktisch durchgehenden Ringbereich bildet, der nur von den
Drosselkanälen, welche radial oder schräg verlaufen, unterbrochen wird. Radial
innerhalb des Ringbereiches sind Nutbereiche beziehungsweise Kanalbereiche
mit gegenüber dem Querschnitt eines Drosselkanales erheblich größerem Quer
schnitt vorgesehen, so daß in diesen Bereichen im Vergleich zu dem in den
Drosselkanälen vorhandenen Strömungswiderstand lediglich ein sehr geringer
Strömungswiderstand vorhanden ist. Der Hauptanteil des
Gesamtströmungswiderstandes der Kühlnuten ist also im Bereich der
Drosselstellen beziehungsweise der Drosselkanäle vorhanden.
Die Drosselstellen sind vorzugsweise am Außendurchmesser der
Überbrückungskupplung beziehungsweise des Reibringes angeordnet, da
dadurch die Anpreßkraft beziehungsweise die Schließkraft der
Überbrückungskupplung vergrößert werden kann. Dies ist darauf
zurückzuführen, daß über den größten Teil der radialen Erstreckung der in
Eingriff stehenden Reibflächen ein auf ein wesentlich niedrigeres Druckniveau
gedrosselter Druck vorhanden ist, wodurch die Schließkraft entsprechend
vergrößert werden kann.
Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn die Drosselstellen derart angeordnet
sind, daß diese immer in einem tragenden Bereich der Reibfläche liegen, so daß
die Drosselung nicht durch einen Spalt zwischen Belagoberfläche und der
Oberfläche der Gegenreibfläche umgangen werden kann. Diesbezüglich wird
insbesondere auf die Fig. 7 und 8 verwiesen. Sofern die übrigen
Belagbereiche, in denen die Kanalabschnitte mit verhältnismäßig großem
Querschnitt vorgesehen sind, nicht an der Gegenoberfläche voll anliegen und
somit überströmt werden, vermindert sich der Gesamtströmungswiderstand auf
ein Maß, welches die Funktion nicht beeinträchtigt, da die hier vorgesehenen
Kanalabschnitte lediglich nur einen sehr geringen Anteil von der Gesamt
drosselung übernehmen. Vorzugsweise sind die Kühlölnuten beziehungsweise
Kanäle verhältnismäßig tief ausgebildet, wodurch der Einfluß der Fertigungs
toleranzen und des Setzens des Belages auf den Strömungswiderstand
minimiert wird. Die Kanalführung soll derart erfolgen, daß keine toten Bereiche
vorhanden sind, welche nicht durchströmt werden. Die in der Reibfläche
beziehungsweise im Reibbelag vorgesehenen Nuten können angeprägt oder
durchgestanzt sein.
Die Länge einer Drosselstelle kann in vorteilhafter Weise zwischen 2 und 8 mm,
vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 3 und 5 mm liegen.
Das Querschnittsverhältnis zwischen den länglichen Bereichen der Nuten mit
größerem Querschnitt und einer Drosselstelle kann in der Größenordnung
zwischen 3 zu 1 und 8 zu 1, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 4
zu 1 und 6 zu 1 liegen. Es sind jedoch auch je nach Anwendungsfall größere und
kleinere Verhältnisse möglich.
Zweckmäßig ist es weiterhin, wenn der Reibring eine Mehrzahl von vom Außen
umfang ausgehende, über den Umfang verteilte, radial verlaufende Drossel
stellen aufweist, welche in in Umfangsrichtung verlaufende Nutabschnitte
übergehen, die radial innen mit einem zum Innenrand des Reibringes hin
offenen Abflußabschnitt verbunden sind.
Auch ist es besonders vorteilhaft, wenn die Drosselstellen in einen radial
äußeren, in Umfangsrichtung verlaufenden Nutabschnitt übergehen, der über
radial verlaufende Nutabschnitte mit einem inneren, in Umfangsrichtung ver
laufenden Nutabschnitt in Verbindung steht, welcher in einen Abflußabschnitt
mündet.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken ist es zweckmäßig, wenn
die in Umfangsrichtung verlaufenden Nutabschnitte in bezug auf die zugeordnete
Drosselstelle - in Umfangsrichtung betrachtet - symmetrisch angeordnet sind.
Auch ist es besonders vorteilhaft, wenn - in radialer Richtung betrachtet - einer
Drosselstelle ein Abflußquerschnitt gegenüberliegt.
Bei einem hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem Gehäuse, in
welchem ein Pumpenrad, ein Turbinenrad, ein Leitrad sowie eine Wandlerüber
brückungskupplung aufgenommen ist, mit zumindest einer Reibfläche, die mit
einer Gegenreibfläche in Reibeingriff bringbar ist, wenigstens eine Reibfläche ist
durch einen Reibring gebildet, wobei die Überbrückungskupplung einen
Ringkolben aufweist, beidseits dessen jeweils eine mit Öl befüllbare Kammer
vorhanden ist, wobei radial innerhalb der Reibflächen zwischen dem Ringkolben
und einem eine Gegenreibfläche tragenden Bauteil die erste der Kammern
gebildet ist, wobei über im Reibring eingebrachte Nuten bei axialer Anlage der
Reibflächen ein Ölfluß aufgrund des zwischen den beiden Kammern
vorhandenen Druckunterschiedes erfolgen kann, ist es gemäß eines weiteren
erfinderischen Gedankens zweckmäßig, wenn die Nuten über eine Teillänge
ihrer Erstreckung wenigstens eine Drosselstelle bilden, welche das durch die
Nuten strömbare Volumen an Kühlflüssigkeit bestimmt und die Drosselstellen an
die Kammer, welche bei geschlossener Überbrückungskupplung den höheren
Druck aufweist, angrenzen, wobei die Nut ausgehend vom radial äußeren Rand
der Reibfläche nach radial innen verläuft, eine Umlenkung aufweist und nach der
Umlenkung nach radial außen verläuft und nach einer weiteren Umlenkung
wieder nach radial innen verläuft.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus
den Unteransprüchen sowie aus der folgenden Figurenbeschreibung hervor.
Anhand der Fig. 1 bis 11 sei die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Einrichtung mit einer Naßlaufkupplung, die einen
erfindungsgemäßen Reibring aufweist,
Fig. 2 eine Teilansicht eines gemäß der Erfindung ausgestalten Reibbelages,
Fig. 3 einen im vergrößerten Maßstab dargestellten Schnitt gemäß der Linie III
der Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV der Fig. 2,
Fig. 5 die durch die erfindungsgemäße Anordnung einer Drosselstelle gemäß
der Erfindung im Bereich der Reibfläche beziehungsweise in den Nuten erzielbare
Druckverteilung in radialer Richtung,
Fig. 6 ein Diagramm, anhand dessen die Wirkung der verbesserten Nuten
ausgestaltung erläutert wird,
Fig. 7 und 8 eine Anordnungsvariante für einen Reibbelag und
Fig. 9 bis 11 weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten von Kühlkanälen
beziehungsweise Kühlnuten.
Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung 1 besitzt ein Gehäuse 2, das einen
hydrodynamischen Drehmomentwandler 3 aufnimmt. Das Gehäuse 2 ist mit einer
antreibenden Welle verbindbar, die durch die Abtriebswelle einer Brennkraftma
schine, wie z. B. die Kurbelwelle, gebildet sein kann. Die drehfeste Verbindung
zwischen der antreibenden Welle und dem Gehäuse 2 kann über ein
Antriebsblech erfolgen, das radial innen mit der antreibenden Welle und radial
außen mit dem Gehäuse 2 drehfest verbindbar ist. Ein derartiges Antriebsblech ist
beispielsweise durch die JP-POS 58-30532 bekannt geworden.
Das Gehäuse 2 ist durch eine der antreibenden Welle beziehungsweise der
Brennkraftmaschine benachbarte Gehäuseschale 4 sowie eine an dieser
befestigte weitere Gehäuseschale 5 gebildet. Die beiden Gehäuseschalen 4 und 5
sind radial außen über eine Schweißverbindung 6 fest miteinander abdichtend
verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird zur Bildung der
äußeren Schale des Pumpenrades 7 die Gehäuseschale 5 unmittelbar
herangezogen. Hierfür sind die Schaufelbleche 8 in an sich bekannter Weise an
der Gehäuseschale 5 befestigt. Die Gehäuseschale 5 ist axial auf den äußeren
hülsenartigen Bereich 4a der Gehäuseschale 4 gesteckt. Axial zwischen dem
Pumpenrad 7 und der radialen Wandung 9 des Gehäuses 4 ist ein Turbinenrad
10 vorgesehen, das fest beziehungsweise drehstarr mit einer Abtriebsnabe 11,
welche über eine Innenverzahnung mit einer Getriebeeingangswelle drehfest
koppelbar ist, verbunden ist. Axial zwischen den radial inneren Bereichen des
Pumpen- und des Turbinenrades ist ein Leitrad 12 vorgesehen. Die Gehäuse
schale 5 besitzt radial innen eine hülsenartige Nabe 13, die an dem Gehäuse
eines Getriebes drehbar und abdichtend lagerbar ist. In dem durch die beiden
Gehäuseschalen 4, 5 gebildeten Innenraum 14 ist weiterhin eine Überbrückungs
kupplung 15 vorgesehen, die wirkungsmäßig parallel zum Drehmomentwandler 3
angeordnet ist. Die Überbrückungskupplung 15 ermöglicht eine Drehmo
mentkoppelung zwischen der Abtriebsnabe 11 und der antreibenden Gehäuse
schale 4. Wirkungsmäßig in Reihe mit der Überbrückungskupplung 15 ist ein
drehelastischer Dämpfer 16 geschaltet, der bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel zwischen dem ringförmigen Kolben 17 der
Überbrückungskupplung 15 und der Abtriebsnabe 11 vorgesehen ist. Der drehela
stische Dämpfer 16 umfaßt in an sich bekannter Weise Kraftspeicher in Form von
Schraubenfedern. Der axial zwischen der radial verlaufenden Wandung 9 und
dem Turbinenrad 10 vorgesehene ringförmige Kolben 17 ist radial innen auf der
Abtriebsnabe 11 begrenzt axial verschiebbar gelagert. Der ringförmige Kolben 17
unterteilt den Innenraum 14 in eine erste Kammer 18, die radial innerhalb des
Reibeingriffsbereiches 19 der Überbrückungskupplung 15 axial zwischen dem
ringförmigen Kolben 17 und der radialen Gehäusewandung 9 gebildet ist, sowie
eine zweite Kammer 20, in der unter anderem das Pumpenrad 7, das Turbinenrad
10 sowie das Leitrad 12 aufgenommen sind.
Die Gehäuseschale 4 bildet mit einem ringförmigen, radial äußeren Bereich eine
Reibfläche 21, die in Reibeingriff mit einem Reibbelag 22 bringbar ist, der von dem
ringförmigen Bereich 23 des Kolbens 17 getragen ist.
Bei neueren Konzepten für einen Antriebsstrang, z. B. eines Kraftfahrzeuges, wird
die Überbrückungskupplung über zumindest einen Großteil des Betriebsbereiches
des Strömungswandlers mit Schlupf betrieben, wobei während der Schlupfphasen
im Reibeingriffsbereich 19 eine Verlustleistung in Form von Wärme anfällt, die bei
bestimmten Betriebszuständen sehr hoch sein und mehrere Kilowatt betragen
kann. Derartige Betriebszustände sind beispielsweise vorhanden bei Bergfahrt mit
Anhänger sowie beim Wechsel vom unüberbrückten zum praktisch überbrückten
Zustand der Wandlerkupplung. Derartige Konzepte zum Betreiben einer
Wandlerüberbrückungskupplung mit Schlupf sind beispielsweise durch die
DE 43 28 182 A1 vorgeschlagen worden.
Um unzulässig hohe Temperaturen im Reibeingriffsbereich 19 zu vermeiden, und
somit einer Zerstörung zumindest der Reibbelagoberfläche sowie eines Teils des
im Innenraum 14 vorhandenen Öls entgegenzuwirken, sind bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel Mittel in Form von im Reibbelag 22 eingebrachten Ölnuten
beziehungsweise Kanälen 24 vorgesehen, über die auch bei praktisch
geschlossener Überbrückungskupplung 15 ein stetiger Ölstrom zwischen der
zweiten Kammer 20 und der ersten Kammer 18 erfolgen kann. Der Ölstrom wird
dabei über die Reibfläche 22a des Reibbelages 22 und die Reibfläche 21 geleitet.
Die Ölkanäle 24 sind bezüglich ihrer Form dahingehend optimiert, daß ein guter
Wärmeaustausch zwischen den den Reibeingriff im Bereich 19 bewirkenden
Bauteilen und dem durchströmenden Öl stattfinden kann. Eine bevorzugte
Formgebung der Kanäle 24 wird im Zusammenhang mit den Fig. 2 bis 4 näher
beschrieben.
Das radial weiter außen liegende Ende der Kanäle 24 steht mit der Kammer 20
und das radial weiter innen liegende Ende der Kanäle 24 steht mit der Kammer 18
in Verbindung. Bei geschlossener Überbrückungskupplung 15 fließt der Kühl
ölstrom über die Kanäle 24 in die Kammer 18 und in dieser radial in Richtung zur
Drehachse 25.
Dieser Kühlölstrom kann dann im Bereich der Abtriebsnabe 11, zum Beispiel über
eine Hohlwelle oder über einen hierfür vorgesehenen Kanal abgeleitet werden,
und zwar vorzugsweise zunächst in einen Ölkühler. Von diesem Ölkühler aus
kann das Öl in einen Sumpf zurückgeführt werden und von dort aus wiederum in
den hydraulischen Regel- beziehungsweise Steuerkreis.
In Fig. 2 ist ein kreisringförmiger Reibbelag 22 teilweise dargestellt, der bei einer
Wandlerüberbrückungskupplung gemäß Fig. 1 Verwendung finden kann. Der
Reibbelag 22 besitzt über den Umfang verteilte Nuten beziehungsweise Vertiefun
gen 26, welche die Verbindungskanäle 24 zwischen den beiden Kammern 18
und 20 bilden.
Der Reibbelag 22 besitzt einen Außenumfang beziehungsweise
Außendurchmesser 27 sowie einen Innenumfang beziehungsweise
Innendurchmesser 28. Ein kurzer Teilabschnitt 29 eines den Außen
durchmesser 27 mit dem Innendurchmesser 28 verbindenden Kanales 24 bildet
eine Drosselstelle beziehungsweise Drosselblende 30. Der Teilabschnitt 29 eines
Kanales 24 ist dabei radial ausgerichtet und geht radial innen in in Umfangs
richtung verlaufende, radial äußere Kanalabschnitte 31 über, welche über
haarnadelartig ausgebildete Umlenkungen 32 in radial weiter innen liegende,
ebenfalls in Umfangsrichtung verlaufende Kanalabschnitte 33 übergehen. Die
Kanalabschnitte 33 sind mit einem radial nach innen hin offenen Aus
trittsbereich 34 für das über die Kanäle 26 geleitete Kühlmittel verbunden. Die sich
an eine Drosselstelle 30 anschließenden Kanalbereiche beziehungsweise
Kanalabschnitte 31, 32, 33 und 34 sind im Querschnitt in bezug auf den
Querschnitt einer Drosselstelle 30 derart ausgebildet, daß in diesen praktisch
überwiegend eine laminare Strömung auch bei dem maximal auftretenden
Differenzdruck zwischen den beiden Kammern 18 und 20 der Einrichtung gemäß
Fig. 1 vorhanden ist. Im Bereich einer Drosselstelle 30 findet während des
Betriebes der Einrichtung gemäß Fig. 1 und bei Reibeingriff der
Überbrückungskupplung 15 praktisch immer eine turbulente Strömung statt. Die
Kanäle 24 sind also derart ausgebildet, daß das über diese fließende Volumen an
Kühlflüssigkeit nicht wie bei dem bekannten Stand der Technik durch den über die
Gesamtlänge der Kanäle bewirkten Strömungswiderstand bestimmt wird, sondern
hauptsächlich durch den im Bereich der Drosselstelle beziehungsweise
Drosselstellen 30 vorhandenen Widerstand. Wie aus Fig. 2 weiterhin ersichtlich
ist, besitzen die in Umfangsrichtung verlaufenden Kanalabschnitte 31 und 33
Teilabschnitte 35, 36, die, bezogen auf eine Drosselstelle 30, sich in
unterschiedliche Drehrichtungen erstreken. Die Teilabschnitte 35, 36 sind dabei -
in Umfangsrichtung betrachtet - symmetrisch gegenüber einer Drosselstelle 30
angeordnet.
Wie aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich ist, beträgt die Ausdehnung 29 einer
Drosselstelle 30 nur einen sehr geringen Teil der Gesamtlänge eines Kanales 24.
Für die üblichen Baugrößen von Naßlaufkupplungen beziehungsweise Überbrü
kungskupplungen 15 mit einem äußeren Reibdurchmesser 27 in der
Größenordnung zwischen 180 und 260 mm kann die Länge 29 einer
Drosselstelle 30 je nach Anwendungsfall zwischen 2 und 8 mm, vorzugsweise
zwischen 3 und 5 mm betragen.
Der Durchflußquerschnitt einer Drosselstelle 30 ist im Verhältnis zum
Durchflußquerschnitt der sich an die Austrittsseite der entsprechenden
Drosselstelle 30 anschließenden Nutenabschnitte 31, 32, 33, 34 um ein vielfaches
kleiner. Das Verhältnis kann dabei in der Größenordnung zwischen 1 zu 3 bis 1
zu 10 betragen. Für die meisten Anwendungsfälle reicht jedoch ein Verhältnis
zwischen 1 zu 4 und 1 zu 6 aus. Aufgrund des wesentlich größeren
Durchflußquerschnittes der Kanalabschnitte 31, 32, 33, 34 wird gewährleistet, daß
in diesen Abschnitten praktisch immer beziehungsweise überwiegend eine
laminare Strömung auftritt.
Um eine optimale turbulente Strömung im Bereich der durch kurze kanalartige
Vertiefungen gebildeten Drosselstellen 30 zu erzielen, ist es zweckmäßig, wenn
zumindest der Querschnitt im Eintrittsbereich der Drosselstellen 30 scharfkantig
ausgebildet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 gehen
die Drosselstellen 30 austrittsseitig über eine durch Abrundungen gebildete all
mähliche Erweiterung in die entsprechende Nutbereiche 31 über. Zweckmäßig
kann es jedoch sein, wenn zwischen den Kanalabschnitten 31 und den
Drosselstellen 30 ein scharfkantiger Querschnittsübergang vorhanden ist.
Der Flächenanteil der durch die Nuten beziehungsweise Kanäle 24
beanspruchten Fläche kann in bezug auf die zwischen dem
Außendurchmesser 27 und dem Innendurchmesser 28 vorhandenen Fläche in der
Größenordnung zwischen 30 und 65 Prozent, vorzugsweise in der
Größenordnung von 40 bis 55 Prozent liegen. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 beträgt dieser Anteil circa 50 Prozent.
Die Drosselstellen 30 sind vorzugsweise derart ausgebildet, daß durch diese circa
60 bis 85 Prozent, vorzugsweise 70 bis 80 Prozent zumindest des maximal
zwischen den beiden Kammern 18 und 20 auftretenden Druckunterschiedes
abgebaut wird. Das bedeutet also, daß nach den Drosselstellen 30
beziehungsweise kurz hinter den Drosselstellen 30 der in den
Kanalabschnitten 31 vorhandene Druck nur noch um circa 15 bis 40 Prozent
beziehungsweise 20 bis 30 Prozent größer ist als der in der Kammer 18
vorhandene Druck. Aufgrund der Wirkungsweise der Drosselstellen 30 ist es
zweckmäßig, wenn diese, wie in Fig. 2 dargestellt, im äußeren Bereich
beziehungsweise am Außenradius des Reibringes 22 angeordnet sind, also im
Bereich des höheren Druckes, da dadurch der im Bereich der Reibflächen 21, 22a
sich aufbauende und dem Schließdruck der Überbrückungskupplung 15
entgegenwirkende Druck kleingehalten werden kann. Dadurch kann das von der
Überbrückungskupplung 15 für eine zwischen den beiden Kammern 18 und 20
vorhandene Druckdifferenz übertragbare Moment gegenüber den bisher
bekannten Überbrückungskupplungen mit Kühlkanälen und einem ent
sprechenden Volumen an Kühlflüssigkeit vergrößert werden. Durch Verlagerung
wenigstens einzelner der Drosselstellen 30 radial nach innen kann jedoch die
Drehmomentkapazität der Überbrückungskupplung 15 für einen gegebenen
Differenzdruck zwischen den beiden Kammern 18 und 20 auch verringert werden.
Aus Fig. 5 kann der Einfluß der radialen Anordnung der Drosselstellen 30 in
bezug auf das übertragbare Drehmoment entnommen werden. In Fig. 5 ist auf
der linken Seite im vergrößerten Maßstab ein Teilbereich der Gehäuseschale 4
sowie des Kolbens 17 mit dem darauf befestigten Reibbelag 22 dargestellt. Auf
der rechten Seite der Fig. 5 sind über den radialen Erstreckungsbereich des
Reibbelages 22 und in Abhängigkeit der Anordnung der Drosselstellen mögliche
idealisierte Druckprofile dargestellt. Für einen gegebenen höheren Druck p1 in der
Kammer 20 und einen gegebenen niedrigeren Druck p2 in der Kammer 18 ist,
über die radiale Erstreckung des Reibbelages 22 betrachtet, bei einer Anordnung
der Drosselstellen 30 radial außen, wie dies in Fig. 2 der Fall ist, im Bereich
zwischen der Reibfläche 22a des Reibbelages 22 und der Reibfläche 21 eine
gemäß der strichpunktierten Linie 37 verlaufende Druckverteilung in den
Kanälen 24 möglich. Aus der strichpunktierten Linie 37 ist zu entnehmen, daß im
Bereich der Drosselstellen 30 circa 80 Prozent der zwischen p1 und p2 vorhande
nen Druckdifferenz abgebaut wird. Die Differenz zwischen dem nahe der Aus
trittsseite der Drosselstellen 30 vorhandenen Druckes Pa und dem Druck p2 in der
Kammer 18 ist somit verhältnismäßig klein. Bei Anordnung der Drosselstellen 30
radial innen, also im Bereich der Austrittsabschnitte 34 gemäß Fig. 2, würde sich
eine Druckverteilung im Eingriffsbereich 19 gemäß der strichlierten Linie 38
ergeben. Aus den beiden Linien 37 und 38 ist ersichtlich, daß für eine gegebene
Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern 18 und 20 das von der Über
brückungskupplung 15 übertragbare Moment durch Anordnung der Drossel
stellen 30 auf verschiedenen Durchmessern beeinflußt werden kann. Durch
Anordnung der Drosselstellen 30 radial außen kann der zur Übertragung eines
bestimmten Momentes erforderliche Differenzdruck zwischen den beiden
Kammern 18 und 20 gegenüber den bisherigen Überbrückungskupplungen mit
einem Kühlölstrom zwischen den beiden Kammern 18,20 reduziert werden. Je
nach Anzahl und Form der Drosselstellen 30 kann die Durchflußbreite einer
solchen Drosselstelle 30 in der Größenordnung zwischen 0,4 und 2,5 mm liegen,
vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 0,5 und 1,5 mm. Die Tiefe der
Nuten 26 kann in der Größenordnung zwischen 0,2 und 1 mm liegen,
vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 0,3 und 0,7 mm. Die Tiefe der
Nuten 26 kann über die gesamte Erstreckung derselben praktisch gleich sein. Die
Nuten 26 können jedoch auch Bereiche unterschiedlicher Tiefe aufweisen.
Insbesondere im Bereich der Drosselstellen 30 sowie gegebenenfalls im
Übergangsbereich zwischen einer Drosselstelle 30 und den übrigen
Nutabschnitten 31 kann es von Vorteil sein, wenn eine größere Tiefe vorhanden
ist. Dies ist in Fig. 3 durch die mit dem Bezugszeichen 30a versehene
strichpunktierte Linie angedeutet. Es kann also vorteilhaft sein, wenn um den
gewünschten Durchflußquerschnitt einer Drosselstelle 30 zu erhalten, die
Drosselstelle gegenüber den anderen Nutbereichen etwas tiefer und als Ausgleich
hierfür in der Breite etwas kleiner ausgeführt wird. Dadurch kann gewährleistet
werden, daß die Abhängigkeit der Drosselwirkung einer Drosselstelle 30 in bezug
auf den Verschleiß des Reibbelages 22, welcher eine Querschnittsreduzierung
der Drosselstelle 30 bewirkt, verringert ist.
Gemäß der Erfindung wird also der Volumenstrom an Kühlflüssigkeit innerhalb der
Naßlaufkupplung mittels wenigstens einer Drossel 30 eingestellt, wobei in die
verbleibende Belagfläche - in Strömungsrichtung betrachtet - hinter der
entsprechenden Drosselstelle 30 verhältnismäßig lange Kanäle eingebracht
werden können, welche einen möglichst kleinen Strömungswiderstand und eine
große wärmetauschende Fläche gewährleisten.
In Fig. 6 ist auf der Abszissenachse die Druckdifferenz p1 - p2 (Δp) zwischen
den beiden Kammern 20 und 18 aufgetragen. Auf der Ordinatenachse ist der sich
in Abhängigkeit der vorhandenen Druckdifferenz einstellende Volumenstrom
aufgetragen.
Bei laminarer Drosselung des Volumentromes über die Länge der in einen
Reibbelag eingebrachten Nuten ist ein praktisch linearer Zusammenhang
zwischen der Druckdifferenz an den Nuten und dem Volumenstrom vorhanden.
Dieser Zusammenhang ist durch die gerade, durchgezogene Linie der Fig. 6
repräsentiert. Als Druckdifferenz an den Nuten ist die Differenz zwischen dem
Druck auf der Eingangsseite und dem Druck auf der Ausgangsseite der
entsprechenden Nute beziehungsweise der Nuten zu verstehen. Eine derartige
laminare Drosselung ergibt sich praktisch bei einer Ausgestaltung der Nuten
entsprechend dem eingangs erwähnten Stand der Technik, nämlich der US-
PS 4,969,543 und 5,056,631. Bei diesem Stand der Technik beträgt der Anteil der
laminaren Drosselung circa 70 Prozent der in den Kanälen erfolgenden Gesamt
drosselung.
Die strichlierte Linie stellt den erzielbaren Volumenstrom dar, der durch turbulente
Drosselung gemäß der Erfindung erzielt werden kann. Der Volumenstromverlauf
in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern 20, 18
entspricht im wesentlichen dem Verlauf einer Wurzelfunktion. Der strichlierte
Verlauf kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Nuten, insbesondere
gemäß Fig. 2, erzielt werden. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, steht insbesondere -
bei kleineren Druckdifferenzen bei einer turbulenten Drosselung ein größerer
Volumenstrom zur Verfügung als bei einer laminaren Drosselung. Dies ist
besonders vorteilhaft, da an der Lock-up auch bei kleinen Druckunterschieden
zwischen den beiden Kammern 20 und 18 ein möglichst großer Volumenstrom zur
Verfügung stehen soll, um eine möglichst gute Kühlung zu gewährleisten.
Die den beiden Kennlinien gemäß Fig. 6 entsprechenden Nutausgestaltungen
sind derart ausgelegt, daß sie für ein vorbestimmtes Δp max den gleichen
Volumenstrom gewährleisten. Dieses Δp max liegt bei den üblichen hydrodyna
mischen Drehmomentwandlern mit Überbrückungskupplung in der
Größenordnung zwischen 7 und 10 bar. Das Δp max kann jedoch auch unterhalb
oder oberhalb dieser Bandbreite liegen.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der für einen Kühlölstrom vorgesehenen
Nuten beziehungsweise Kanäle ermöglicht weiterhin die Temperaturabhängigkeit
des Durchflusses durch diese Kanäle zu reduzieren und zwar, weil die
überwiegende Drosselung, also der überwiegende Druckabbau im Bereich der
verhältnismäßig kurzen Drosselstellen stattfindet. Die Nut im Bereich einer
Drosselstelle geht nur linear in den Durchfluß beziehungsweise den
Volumenstrom ein, wodurch eine geringere Abhängigkeit von den geometrischen
Toleranzen gewährleistet wird. Bei einer Ausgestaltung der Nuten gemäß, dem
vorerwähnten Stand der Technik findet der überwiegende Teil der Drosselung
laminar statt und zwar über die gesamte Länge der Nuten. Bei einer solchen
Drosselung geht die Nuthöhe in der vierten Potenz in den Durchfluß beziehungs
weise in den Volumenstrom ein. Dadurch ergibt sich eine starke Abhängigkeit
bezüglich der geometrischen Toleranzen des Belages beziehungsweise der
Nuten. Weiterhin ist infolge der vorhandenen laminaren Drosselung eine starke
Abhängigkeit des Volumenstromes von der Viskosität beziehungsweise der
Temperatur des Kühlmittels vorhanden.
Um zu gewährleisten, daß die erfindungsgemäßen Nuten ihre Drosselfunktion
stets gewährleisten, ist eine Anlage des Reibbelages 22 an der
Gegenreibfläche 21 im Bereich der Drosselstellen erforderlich. Es soll zumindest
gewährleistet sein, daß in keinem der auftretenden Betriebszustände im Bereich
der Drosselstelle ein Spalt klafft beziehungsweise ein derartiger Spalt soll nicht
größer als 0,03 mm, vorzugsweise als 0,01 mm sein. Derartige Spalte können
aufgrund einer unzureichenden Parallelität zwischen den in Eingriff bringbaren
Reibflächen entstehen.
Um zu gewährleisten, daß in allen Betriebszuständen, in denen die Reibflächen in
Eingriff stehen, die Drosselstellen 30 ihre Funktion übernehmen, ist es vorteilhaft,
wenn der Reibbelag 22 entsprechend Fig. 7 von einem Bauteil, nämlich dem
Ringkolben 17 getragen wird.
In den Fig. 7 und 8 sind im vergrößerten Maßstab ein Teilbereich der
Gehäuseschale 4 sowie des Kolbens 17 mit dem darauf befestigten Reibbelag 22
dargestellt. In Fig. 7 ist die Gestalt des Kolbens 17 dargestellt, die dieser in
praktisch nicht beanspruchtem, also entspanntem Zustand einnimmt. Diese
Kolbenform ist gegeben, wenn in den beiden Kammern 18 und 20 praktisch der
gleiche Druck oder nur ein verhältnismäßig geringer Druckunterschied vorhanden
ist. Im entspannten Zustand des Kolbens 17 ist der äußere Bereich 17a, welcher
den Reibbelag 22 aufnimmt, derart ausgebildet, daß die Reibfläche 22a des
Reibbelages 22 und die Reibfläche 21 des Gehäuses 4 zwischen sich einen
keilförmigen Luftspalt 39 einschließen, der sich radial nach innen hin erweitert und
einen Winkel Φ aufweist, der in der Größenordnung von 0,5 und 3°, vorzugsweise
in der Größenordnung von 1 Winkelgrad liegen kann.
In Fig. 8 ist die Stellung des Kolbens 17 dargestellt, die dieser bei einem
vorbestimmten Überdruck in der Kammer 20 gegenüber der Kammer 18 einnimmt.
Dieser Überdruck kann in der Größenordnung zwischen 4 und 8 bar liegen, wobei
je nach gewünschtem maximalen Überdruck der Kolben 17 entsprechend federnd
ausgebildet werden muß.
Wie aus der gemeinsamen Betrachtungsweise der Fig. 7 und 8 zu entnehmen
ist, ist bei Druckgleichheit beziehungsweise geringem Differenzdruck zwischen
den beiden Kammern 18 und 20 der Reibbelag 22 lediglich über den radial
äußeren ringförmigen Reibflächenabschnitt 40, in dem die Drosselstellen 30
vorgesehen sind, mit der Reibfläche 21 in Reibkontakt. Dadurch wird
gewährleistet, daß bereits bei geringen Differenzdrücken zwischen den beiden
Kammern 18 und 20 beziehungsweise bereits bei geringen Überdrücken in der
Kammer 20 (zum Beispiel 1 bar) die Drosselstellen 30 ihre Funktion übernehmen.
Mit zunehmendem Überdruck in der Kammer 20 gegenüber der Kammer 18 wird
der Kolben 17 von der in Fig. 7 dargestellten Gestalt in die in Fig. 8 dargestellte
Gestalt verformt. Dadurch nimmt der Kontaktbereich zwischen den Reibflächen 21
und 22a allmählich zu beziehungsweise der zwischen den Reibflächen 21
und 22a vorhandene Winkel Φ wird kleiner. Die Drosselstellen 30 gewährleisten
jedoch auch weiterhin eine einwandfreie Steuerung des Volumens an
Kühlflüssigkeit.
Der in Fig. 2 dargestellte Reibbelag beziehungsweise Reibring 22 ist einstückig
ausgebildet. Dieser könnte jedoch auch aus mehreren, in Umfangsrichtung
aneinandergefügten, sektorförmigen Belageinzelteilen zusammengesetzt werden.
In den Fig. 9 bis 10 sind Reibbeläge 122, 222, 322 teilweise dargestellt, die mit
Nuten beziehungsweise mit Kanälen entsprechend der vorliegenden Erfindung
ausgestattet sind.
Den Reibbelägen gemäß den Fig. 9 bis 11 ist gemeinsam, daß sie
Drosselstellen 130, 230, 330 besitzen, die über den Umfang des Reibbelages
verteilt sind. Diese Drosselstellen 130, 230, 330 bestimmen überwiegend den
Volumenstrom, welcher durch die Kanäle 124, 224, 324 fließen kann. Die sich an
die Drosselstellen 130, 230, 330 anschließenden Kanalabschnitte besitzen einen
wesentlich größeren Durchflußquerschnitt als die Drosselstellen 130, 230, 330, so
daß in diesen Kanalabschnitten überwiegend eine laminare Strömung vorhanden
ist. Die Strömungsgeschwindigkeit in diesen Teilabschnitten der
Kanäle 124, 224, 324 ist dabei erheblich geringer als die
Strömungsgeschwindigkeit in den Drosselstellen 130, 230, 330. Dadurch wird auch
ein optimaler Wärmeübergang zwischen dem durchfließenden Kühlmittel
beziehungsweise Kühlöl und den angrenzenden Bauteilen erzielt.
Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 9 besitzt der Reibbelag 122 eine mit den
Drosselstellen 130 in Verbindung stehende ringförmige Nut 131, die ihrerseits in
Verbindung steht mit einer Vielzahl von nach innen verlaufenden radialen
Nuten 132. Die Reibfläche des Reibbelages 122 ist gebildet durch die zwischen
den einzelnen Nuten 132 vorhandenen Erhebungen 132a und der am
Randbereich des Reibringes 122 vorhandenen ringförmigen Erhebung 122a, die
durch die Drosselstellen 130 in einzelne, sektorförmige Abschnitte unterteilt ist.
Der Reibbelag 222 gemäß Fig. 10 besitzt eine Mehrzahl von ringförmigen
Vertiefungen 231, 231a, 231b, die durch radial verlaufende Nutbereiche 232, 232a
miteinander verbunden sind. Der radial innere ringförmige Nutbereich 231b ist
über radiale Nutbereiche 232b radial nach innen hin geöffnet. Die radialen
Nutbereiche 232, 232a und 232b sind in bezug aufeinander in Umfangsrichtung
derart versetzt, daß eine mehrfache Umlenkung des durch die Kanäle 224
strömenden Öles stattfindet.
Bei der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform sind die Kanäle 324 am
Anschluß an die Drosselstellen 330 in Umfangsrichtung mäanderförmig
ausgebildet, so daß aufgrund der Fläche sowie der Länge der mäanderförmigen
Bereiche der Kanäle 324 ein guter Wärmetausch zwischen dem Kühlöl und den
angrenzenden Bauteilen beziehungsweise den angrenzenden Reibflächen
stattfindet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung können die
erfindungsgemäß ausgestalteten Kühlnuten, anstatt in den Reibbelag 22
eingebracht zu sein, im Bereich der Reibfläche 21 des Gehäuses 4 vorgesehen
sein. Diese können dann durch Einprägen in das Blechmaterial gebildet werden.
Radial außen und radial innen müssen die angeprägten Kanäle derart ausgebildet
sein, daß diese zu den Kammern 18 und 20 hin offen sind. Weiterhin kann der
Reibbelag 22 anstatt vom Kolben 17 getragen zu werden, auch am Gehäuse 4
befestigt sein. Weiterhin kann ein Reibbelag 22 von einer Zwischenlamelle
getragen sein, wie dies zum Beispiel auch der Fall bei einigen
Ausführungsformen des angeführten Standes der Technik ist. Die
erfindungsgemäßen Kühlkanäle können weiterhin unmittelbar in das den
Kolben 17 bildende Material eingeprägt sein, wobei dann der Reibbelag 22 von
dem Gehäuse 4 oder von einer Zwischenlamelle getragen ist.
Die in einen Reibbelag beziehungsweise Reibring eingebrachten Nuten
beziehungsweise Kanäle können bei der Herstellung des Reibbelages
eingebracht werden, also vor der Befestigung des Reibbelages auf einem
Trägerbauteil, wie zum Beispiel einem Ringkolben oder einer Lamelle. Die Nuten,
Rillen oder Kanäle können jedoch auch während der Befestigung, zum Beispiel
durch Aufkleben des Reibbelages auf ein Trägerbauteil, oder nach einer solchen
Befestigung in den Reibbelag eingebracht werden. Es kann also der Reibbelag,
zum Beispiel 22 gemäß Fig. 2, zunächst auf den Ringkolben 17 befestigt werden
und während dieser Befestigung oder danach die Kanäle 24 in den Reibring 22
eingeprägt werden. Letzteres erfolgt mittels eines Preßwerkzeuges, welches ent
sprechende Profilierungen besitzt.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch Varianten, die
insbesondere durch Kombination von einzelnen, in Verbindung mit den
verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen Merkmalen beziehungsweise
Elementen sowie Funktionsweisen gebildet werden können.