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Die
Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Momentwandler und ein
Verfahren zur Montage dieses Momentwandlers.
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Sie
kommt insbesondere bei einer automatischen Kraftübertragung von Kraftfahrzeugen
zur Anwendung.
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Aus
dem Stand der Technik, vor allem aus der FR-A-2 797 013 (FR-99 09740),
ist bereits ein hydrodynamischer Momentwandler zur Verbindung zweier
Wellen, einer treibenden und einer getriebenen Welle, insbesondere
für Kraftfahrzeuge
bekannt, der folgendes umfasst:
- – ein Gehäuse zur
drehfesten Verbindung der treibenden Welle mit einem Pumpenrad,
- – eine
Nabe zur drehfesten Verbindung der getriebenen Welle mit einem Turbinenrad,
- – eine
Kupplung zur Verriegelung der Verbindung der treibenden und der
getriebenen Welle, umfassend:
• einen beweglichen Verriegelungskolben,
der axial zwischen einer fest mit dem Turbinenrad verbundenen Wand
und einer in etwa radialen Verriegelungswand des Gehäuses verschiebbar
ist, gegen die der Kolben zur Verriegelung der Verbindung beaufschlagt
wird,
• Dichtungsmittel
zwischen zwei durch den Kolben getrennten Hydraulikkammern mit einem
mit dem Kolben verbundenen Aufnahmeorgan, das um ein mit der Nabe
verbundenes komplementäres
Einsteckorgan herum axial verschiebbar gelagert ist,
• eine Reibungsscheibe,
die zur Einspannung zwischen dem Kolben und der Verriegelungswand bestimmt
ist,
• in
Umfangsrichtung wirksame Dämpfungsmittel mit
einem mit der Reibungsscheibe verbundenen Dämpfungseingangsorgan und einem
mit der Nabe verbundenen Dämpfungsausgangsorgan.
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Herkömmlicherweise
wird das Turbinenrad durch das Pumpenrad über den Umlauf eines im Gehäuse enthaltenen
Fluids angetrieben.
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Im
Falle einer automatischen Kraftübertragung
von Kraftfahrzeugen handelt es sich bei der treibenden Welle um
die Ausgangswelle des Fahrzeugmotors, während die getriebene Welle
mit Gangwechselmitteln verbunden ist. Nach dem Starten des Fahrzeugs
ermöglicht
es die auch als Lock-up bezeichnete Überbrückungs- oder Verriegelungskupplung,
den Schlupf zwischen dem Turbinenrad und dem Pumpenrad dadurch zu
kontrollieren, dass der Antrieb der mit dem Gehäuse verbundenen treibenden
Welle durch die mit dem Turbinenrad verbundene getriebene Welle
kontrolliert wird. Diese Kontrolle des Antriebs der Wellen erfolgt
durch das Einklemmen der zwischen dem Kolben und der Verriegelungswand
des Gehäuses
angeordneten Reibungsscheibe.
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In
der FR-A-2 797 013 hat das Dämpfungsausgangsorgan
eine allgemeine Ringform, wobei es eine mittige Aufstecköffnung zum
Aufstecken auf der Nabe enthält.
Das Dämpfungsausgangsorgan
ist drehfest mit der Nabe anhand von axialen Keilnuten verbunden,
die am Umfang des Dämpfungsorgans eingearbeitet
sind, der die Aufstecköffnung
begrenzt, und die mit an der Nabe eingearbeiteten formschlüssigen axialen
Keilnuten zusammenwirken.
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Im übrigen ist
in der FR-A-2 797 013 das Einsteckorgan der Dichtungsmittel einstöckig mit
der Nabe ausgeführt,
wobei es eine Schulter dieser Nabe bildet, die im Verhältnis zu
den Keilnuten der Nabe radial vorsteht, die zum Zusammenwirken mit
den formschlüssigen
Keilnuten des Dämpfungsausgangsorgans
bestimmt sind.
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Die
durch das Einsteckorgan der Dichtungsmittel gebildete Schulter bildet
ihrerseits ein Hindernis für
die Durchführung
bestimmter Werkzeuge zur Bearbeitung der Keilnuten der Nabe. Dadurch
gestaltet sich die Bearbeitung der Keilnuten der Nabe relativ aufwendig,
was wiederum eine entsprechende Erhöhung der Herstellungskosten
des hydrodynamischen Momentwandlers zur Folge hat.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydrodynamischen Momentwandler
der vorgenannten Art vorzuschlagen, bei dem das Einsteckorgan der
Dichtungsmittel und die Mittel zur drehfesten Verbindung des Dämpfungsausgangsorgans
mit der Nabe kostengünstig
und einfach herzustellen sind.
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Dazu
hat die Erfindung einen hydrodynamischen Momentwandler zum Gegenstand,
der dadurch gekennzeichnet ist, dass das Einsteckorgan der Dichtungsmittel
und das Dämpfungsausgangsorgan
jeweils an der Nabe angefügt
oder an einem an dieser Nabe angefügten Organ angebracht sind.
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Nach
Merkmalen der verschiedenen Ausführungsarten
dieses hydrodynamischen Momentwandlers ist folgendes vorgesehen:
- – Das
Einsteckorgan der Dichtungsmittel ist einerseits an einer das Turbinenrad
begrenzenden Wand und andererseits an der Nabe befestigt.
- – Das
Einsteckorgan der Dichtungsmittel ist an der das Turbinenrad begrenzenden
Wand und an der Nabe durch Verschweißungen, insbesondere in der Ausführung durch
Reibschweißen,
befestigt.
- – Das
Einsteckorgan der Dichtungsmittel bildet eine in etwa axiale Verlängerung
einer das Turbinenrad begrenzenden Wand, wobei diese Verlängerung
einstöckig
mit der Turbinenradwand ausgeführt
und an der Nabe befestigt ist.
- – Die
in etwa axiale Verlängerung
der das Turbinenrad begrenzenden Wand ist an der Nabe durch eine Verschweißung, insbesondere
in der Ausführung durch
Reibschweißen,
befestigt.
- – Das
Einsteckorgan der Dichtungsmittel ist an einer in etwa axialen Verlängerung
einer das Turbinenrad begrenzenden Wand angebracht, wobei diese
Verlängerung
an der Nabe befestigt ist.
- – Das
Einsteckorgan der Dichtungsmittel hat eine allgemeine Ringform und
ist um die in etwa axiale Verlängerung
der das Turbinenrad begrenzenden Wand herum aufgesteckt oder verrastet.
- – Die
in etwa axiale Verlängerung
der das Turbinenrad begrenzenden Wand ist an der Nabe durch eine Verschweißung, insbesondere
in der Ausführung durch
Reibschweißen,
befestigt.
- – Das
Einsteckorgan der Dichtungsmittel ist am Umfangsrand eines als Verbindungsflansch
zur Verbindung mit der Nabe bezeichneten Flansches eingearbeitet,
der eine rotationssymmetrische Gesamtform hat und eine mittige Öffnung zum
Aufstecken auf der Nabe enthält.
- – Der
Verbindungsflansch zur Verbindung mit der Nabe ist mit dieser Nabe
anhand von axialen Keilnuten drehfest verbunden, die an dem die
Aufstecköffnung
begrenzenden Umfang des Flansches eingear beitet sind und mit an
der Nabe eingearbeiteten formschlüssigen axialen Keilnuten zusammenwirken.
- – Das
Dämpfungsausgangsorgan
hat eine rotationssymmetrische Gesamtform und enthält eine
mittige Öffnung
zum Aufstecken auf der Nabe, wobei das Dämpfungsausgangsorgan durch
einstückig
mit dem Dämpfungsausgangsorgan
und der Nabe ausgeführte
Mittel drehfest mit der Nabe verbunden und im Verhältnis zu
dieser Nabe axial gesichert ist.
- – Der
Verbindungsflansch zur Verbindung mit der Nabe ist im Verhältnis zu
dieser Nabe einerseits durch einen, beispielsweise durch einen Federring gebildeten,
axialen Anschlag axial gesichert, der an der Nabe angebracht ist
und mit einer ersten Fläche des
Verbindungsflansches zur Verbindung mit der Nabe zusammenwirkt,
und andererseits durch einstückig
mit der Nabe ausgeführte
Mittel, die an der axialen Sicherung des Dämpfungsausgangsorgans im Verhältnis zu
dieser Nabe mitwirken.
- – Er
umfasst Dichtungsmittel, insbesondere einen Dichtungsring, die axial
zwischen dem Verbindungsfansch zur Verbindung mit der Nabe und dem
Dämpfungsausgangsorgan
eingefügt
sind.
- – Der
Verbindungsflansch zur Verbindung mit der Nabe ist durch einstückig mit
dem Flansch und der Nabe ausgeführte
Mittel drehfest mit dieser Nabe verbunden und im Verhältnis zu
dieser Nabe axial gesichert.
- – Das
Dämpfungsausgangsorgan
hat eine allgemeine Ringform und enthält eine mittige Öffnung zum Aufstecken
auf der Nabe, wobei das Dämpfungsausgangsorgan
mittels axialer Keilnuten drehfest mit der Nabe verbunden ist, die
an dem die Aufstecköffnung begrenzenden
Umfang des Dämpfungsorgans
eingearbeitet sind, die mit an der Nabe eingearbeiteten formschlüssigen axialen
Keilnuten zusammenwirken.
- – Er
umfasst einen Reibanschlag, der zwischen der fest mit dem Turbinenrad
verbundenen Wand und dem Kolben eingefügt ist.
- – Das
Einsteckorgan der Dichtungsmittel ist mit einer Zentriereinsenkung
zur Zentrierung des Reibanschlags im Verhältnis zu der in etwa axialen
Verlängerung
versehen.
- – Der
Reibanschlag ist einstöckig
mit dem Einsteckorgan der Dichtungsmittel ausgeführt.
- – Der
Reibanschlag ist an der fest mit dem Turbinenrad verbundenen Wand
befestigt.
- – Die
Umfangsdämpfungsmittel
umfassen Federn mit elastischer Umfangswirkung, die einerseits mit
wenigstens einem ringförmigen
Auflageelement der Federn, das fest mit dem Dämpfungseingangselement verbunden
ist und als Auflageelement am Dämpfungseingang
bezeichnet wird, und andererseits mit einem ringförmigen Auflageelement
der Federn zusammenwirken, das fest mit dem Dämpfungsausgangselement verbunden
ist und als Auflageelement am Dämpfungsausgang
bezeichnet wird.
- – Das
Auflageelement am Dämpfungseingang
bildet eine Verlängerung
der Reibungsscheibe.
- – Das
Auflageelement am Dämpfungsausgang
bildet das Dämpfungsausgangsorgan.
- – Die
Auflageelemente am Dämpfungseingang
und am Dämpfungsausgang
sind mit formschlüssigen Winkelanschlägen zur
Begrenzung des relativen Winkelverstellwegs versehen.
- – Das
Einsteckorgan der Dichtungsmittel trägt eine Dichtung, beispielsweise
ein Dichtungssegment mit radialer elastischer Wirkung, die in einer
ringförmigen Auskehlung
des Einsteckorgans eingesetzt ist.
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Außerdem hat
die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines hydrodynamischen Momentwandlers
der vorstehend definierten Art zum Gegenstand, das dadurch gekennzeichnet
ist, dass zunächst
im Gehäuse
die Umfangsdämpfungsmittel
und der Kolben eingebaut werden, woraufhin eine Baugruppe mit dem
Turbinenrad, dem Einsteckorgan der Dichtungsmittel und der Nabe
durch Aufstecken letztgenannter Nabe am Dämpfungsausgangsorgan eingebaut
wird.
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Darüber hinaus
hat die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines hydrodynamischen
Momentwandlers der vorstehend definierten Art zum Gegenstand, das
dadurch gekennzeichnet ist, dass zunächst im Gehäuse die Umfangsdämpfungsmittel, die
mit dem Dämpfungsausgangsorgan
verbundene Nabe und der Kolben eingebaut werden, woraufhin eine
Baugruppe mit dem Turbinenrad und dem Einsteckorgan der Dichtungsmittel
durch Aufstecken dieser Baugruppe an der Nabe eingebaut wird.
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Das
Verständnis
der Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung erleichtert,
die ausschließlich
als Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angeführt wird.
Darin zeigen im einzelnen:
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1:
eine im Axialschnitt ausgeführte
Teilansicht eines hydrodynamischen Momentwandlers nach einer ersten
Ausführungsart
der Erfindung;
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2 eine ähnliche
Teilansicht wie 1 zur Darstellung einer Ausführungsvariante
der Umfangsdämpfungsmittel
des erfindungsgemäßen hydrodynamischen
Momentwandlers;
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3 eine ähnliche
Teilansicht wie 1 zu einem hydrodynamischen
Momentwandler nach einer zweiten Ausführungsart der Erfindung;
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4 eine ähnliche
Teilansicht wie 1 zu einem hydrodynamischen
Momentwandler nach einer dritten Ausführungsart der Erfindung;
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die 5 und 6 ähnliche
Teilansichten wie 4 zur Darstellung von Ausführungsvarianten des
Einsteckorgans der Dichtungsmittel;
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7 eine ähnliche
Teilansicht wie 1 zu einem hydrodynamischen
Momentwandler nach einer vierten Ausführungsart der Erfindung;
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8 eine ähnliche
Teilansicht wie 7 zur Darstellung einer Ausführungsvariante
der Mittel zur drehfesten Verbindung der Nabe mit bestimmten Organen
des hydrodynamischen Momentwandlers nach der vierten Ausführungsart
der Erfindung;
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9 eine
in Richtung des Pfeils 9 ausgeführte Ansicht von Auflageelementen
der Federn der Umfangsdämpfungsmittel
des hydrodynamischen Momentwandlers nach der vierten Ausführungsart der
Erfindung;
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10 eine
im Axialschnitt ausgeführte
Teilansicht eines hydrodynamischen Momentwandlers.
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In 1 ist
ein hydrodynamischer Momentwandler nach einer ersten Ausführungsart
der Erfindung dargestellt worden, der durch die allgemeine Bezugsnummer 12 bezeichnet
wird. Dieser Momentwandler 12 ist dazu bestimmt, zwei (in
den Figuren nicht dargestellte) Wellen, eine treibende und eine getriebene
Welle, beispielsweise in einer automatischen Kraftübertragung
eines Kraftfahrzeugs, miteinander zu verbinden. In diesem Fall handelt
es sich bei der treibenden Welle um die Ausgangswelle des Fahrzeugmotors,
während
die getriebene Welle mit Gangwechselmitteln verbunden ist.
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Herkömmlicherweise
umfasst der hydrodynamische Momentwandler 12 ein Gehäuse 14,
das dazu bestimmt ist, die treibende Welle und ein Pumpenrad drehfest
zu verbinden. Das an sich bekannte Pumpenrad ist in den Figuren
nicht dargestellt.
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Darüber hinaus
umfasst der Momentwandler 12 eine Nabe 16 mit
der Achse X, die dazu bestimmt ist, die getriebene Welle und ein
Turbinenrad 18 drehfest zu verbinden. In den nachfolgenden
Darlegungen sind die Ausrichtungen axial und radial unter Bezugnahme
auf die Achse X der Nabe 16 zu verstehen.
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Das
Gehäuse 12 umfasst
eine in etwa radiale Wand 20, die als Verriegelungswand
bezeichnet wird und mit einer außerhalb des Gehäuses befindlichen
Fläche 20E versehen
ist, die herkömmliche
Mittel 22 zur Verbindung mit der treibenden Welle trägt.
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Die
mit einem in etwa radialen Flansch 24 versehene Nabe 16 ist
dazu bestimmt, mit der getriebenen Welle durch das Aufstecken von
axialen Keilnuten 26 verbunden zu werden, die an letzteren
eingearbeitet sind.
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Die
Nabe 16 wird durch Axiallager mit herkömmlichen Wälzlagern 28, 30 axial
gesichert, die zwischen dem Flansch 24 der Nabe und, einerseits, der
Verriegelungswand 20 des Gehäuses und, anderseits, einer
anderen, axial festen, in etwa radialen Wand 32 eingefügt sind.
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Der
hydrodynamische Momentwandler 12 umfasst außerdem eine Überbrückungs-
oder Verriegelungskupplung 34 zur Verbindung der treibenden und
der getriebenen Welle. Diese Kupplung 34 wird nach dem
Starten des Fahrzeugs und der hydraulischen Verbindung der treibenden
und der getriebenen Welle aktiviert.
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Herkömmlicherweise
umfasst die Kupplung 34 einen beweglichen Verriegelungskolben 36,
der zwischen einer fest mit dem Turbinenrad 18 verbundenen
Wand 38 und der Verriegelungswand 20 axial verschiebbar
ist. In dem veranschaulichten Beispiel begrenzt die Wand 38 das
Turbinenrad 18.
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Der
Kolben 36 ist dazu bestimmt, gegen die Verriegelungswand 20 des
Gehäuses 14 beaufschlagt
zu werden, um die Verbindung der Wellen zu verriegeln oder den Schlupf
zwischen dem Turbinenrad und dem Pumpenrad zu kontrollieren.
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Der
Kolben 36 ist durch herkömmliche Mittel drehfest mit
der Verriegelungswand 20 des Gehäuses verbunden. Diese Verbindungsmittel
umfassen umfangsmäßig verteilte,
tangential ausgerichtete biegsame Zungen 40. Diese durch
ihre Enden mit dem Kolben 36 und der Verriegelungswand 20 des Gehäuses 36 verbundenen
Zungen ermöglichen – durch
elastische Verformung – die
axiale Verschiebung dieses Kolbens 36. In diesem Zusammenhang ist
darauf hinzuweisen, dass die Zungen 40 an der Zentrierung
des Kolbens 36 um die Achse X mitwirken.
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Die
Kupplung 34 umfasst Dichtungsmittel zwischen zwei durch
den Kolben 36 getrennten Hydraulikkammern, die weiter unten
noch zu beschreiben sein werden. Diese Dichtungsmittel umfassen ein
mit dem Kolben verbundenes Aufnahmeorgan 42, das um ein
mit dem Flansch 24 der Nabe 16 verbundenes formschlüssiges Einsteckorgan 44 herum axial
verschiebbar gelagert ist. Das Einsteckorgan 44 trägt eine
herkömmliche
Dichtung, beispielsweise ein Dichtungssegment 46 mit radialer
elastischer Wirkung, das in einer ringförmigen Auskehlung des Einsteckorgans 44 aufgenommen
ist. Das Aufnahmeorgan 42 wirkt durch gleitende Verschiebung
mit diesem Dichtungssegment 46 zusammen.
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In
der ersten Ausführungsart
der Erfindung besteht das Aufnahmeorgan 42 aus einer mittigen ringförmigen Verlängerung
des Kolbens 36, die sich in etwa axial erstreckt, während das
Einsteckorgan 44 einerseits an der das Turbinenrad begrenzenden Wand
und andererseits am Flansch 24 der Nabe 16 befestigt
ist. Das Einsteckorgan 44 ist somit axial zwischen der
Wand 38 und dem Flansch 24 eingefügt.
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Das
Einsteckorgan 44 der Dichtungsmittel ist vorzugsweise durch
Verschweißungen,
insbesondere in der Ausführung
durch Reibschweißen,
an der Wand 38 und am Flansch 34 befestigt.
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In
diesem Zusammenhang ist festzustellen, dass ein ringförmiger Reibanschlag 48 zwischen
der das Turbinenrad begrenzenden Wand 38 und dem Kolben 36 eingefügt ist.
Dieser Reibanschlag 48 dient als Auflageorgan des Kolbens 36 an
der das Turbinenrad begrenzenden Wand 38, wenn die Kupplung 34 entriegelt
ist.
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Der
Reibanschlag 48 ist vorzugsweise aus einem Werkstoff ausgeführt, der
aus den Thermoplast- oder Duroplast-Kunststoffen ausgewählt wird, wobei
diese Kunststoffe durch Fasern, wie etwa Glasfasern, (insbesondere
unter der Bezeichnung KEVLAR) vertriebene Aramidfasern oder Kohlenstoffasern
verstärkt
sind oder nicht. Außerdem
kann der Reibanschlag 48 aus einem reibungstauglichen Metallwerkstoff,
beispielsweise aus Sinterbronze, ausgeführt sein.
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Vorzugsweise
ist wenigstens eine Schmiernut R in den Reibanschlag 48 eingearbeitet,
um den Schlupf des Kolbens 36 an diesem Anschlag 48 zu erleichtern.
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Der
Kolben 36 und die Dichtung 46 sind dazu bestimmt,
eine hydraulische Betätigungskammer 50 der
Verriegelungskupplung 34 von einer Drehmomentwandler-Hydraulikkammer 52 zu
trennen, in der sich das Turbinenrad 18 erstreckt.
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Die
insbesondere durch die radiale Wand 20 des Gehäuses und
den Kolben 36 begrenzte Betätigungskammer 50 wird
durch einen herkömmlichen Hydraulikkreislauf
mit Drucköl
befällt.
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Die
Verriegelungskupplung 34 ist als Doppelreibflächen-Kupplung
ausgeführt,
bei der die Reibungsscheibe 54 dazu bestimmt ist, zwischen
dem Kolben 36 und einer Fläche 20I der Wand 20 im
Innern des Gehäuses
eingespannt zu werden. Die zwischen dem Kolben 36 und der
Verriegelungswand 20 eingefügte Reibungsscheibe 54 umfasst
Reibbeläge G,
die wie an sich bekannt auf ihren beiden gegenüberliegenden Flächen angeordnet
sind.
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Die
Reibungsscheibe 54 ist mit dem Flansch der Nabe 16 mit
Hilfe von Umfangsdämpfungsmitteln 56 verbunden.
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Die
Umfangsdämpfungsmittel 56 umfassen Federn 58 mit
elastischer Umfangswirkung, die an Führungsscheiben 60A, 60B angebracht
sind. Gegebenenfalls ist eine zusätzliche Feder im Innern wenigstens
bestimmter Federn 58 aufgenommen, um, wie dies an sich
bekannt ist, die Steifigkeit der Dämpfungsmittel 56 bei
bestimmten Betriebsbedingungen zu erhöhen.
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Die
mit der Reibungsscheibe 54 koaxialen Führungsscheiben 54 sind
mit dieser mittels herkömmlicher
Mittel verbunden, die beispielsweise Niete 62 umfassen.
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Die
mit der Reibungsscheibe 54 verbundenen Führungsscheiben 60A, 60B bilden
eine Dämpfungseingangsorgan
der Dämpfungsmittel 56.
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Außerdem umfassen
die Umfangsdämpfungsmittel 56 eine
insgesamt ringförmige
Zwischenscheibe 64 mit einer mittigen Öffnung 66 zum Aufstecken
auf dem Flansch 24 der Nabe 16.
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Die
Zwischenscheibe 64 ist drehfest mit dem Flansch 4 anhand
von axialen Keilnuten 68 verbunden, die an dem die Aufstecköffnung 66 begrenzenden
Umfang der Zwischenscheibe 64 eingearbeitet sind und mit
formschlüssigen
axialen Keilnuten 70 zusammenwirken, die am Umfang des
Flansches 24 der Nabe 16 eingearbeitet sind. Die
Zwischenscheibe 64 bildet somit in Dämpfungsausgangsorgan der Dämpfungsmittel 56.
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In
diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass die am Flansch 24 der
Nabe 24 eingearbeiteten Keilnuten 70, bezogen
auf das Einsteckorgan 44 der Dichtungsmittel, zur Achse
X hin radial zurückversetzt
angeordnet sind. Diese axialen Keilnuten 70 werden jedoch
vor der Befestigung des Einsteckorgans 44 an diesem Flansch 24 hergestellt. Dadurch
lassen sich die axialen Keilnuten 70 des Flansches 24 einfach
anhand von Werkzeugen herstellen, die sich axial verschieben können, ohne
an den Enden der Keilnuten 70 auf Hindernisse zu treffen.
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Die
Federn mit elastischer Umfangswirkung 58 sind in ungefähr gegenüberliegenden
Fenstern 72A, 72B aufgenommen, die in die Führungsscheiben 60A, 60B eingearbeitet
sind. Die Zwischenscheibe 64 ist mit Umfangsansätzen 74 versehen,
die dazu bestimmt sind, mit Federn mit elastischer Umfangswirkung 58 zusammenzuwirken.
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Es
dürfte
daher verständlich
sein, dass die Führungsscheiben 60A, 60B und
die Zwischenscheibe 64 ringförmige Auflageelemente der Federn 58 bilden.
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Entsprechend
der herkömmlichen
Funktionsweise der Umfangsdämpfungsmittel 56 können sich
die Führungsscheiben 60A, 60B daher
im Verhältnis
zur Zwischenscheibe 64A gedämpft um eine diesen Führungsscheiben
und dieser Zwischenscheibe gemeinsame Achse hin- und herbewegen.
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In 2 ist
eine Ausführungsvariante
der Umfangsdämpfungsmittel 56 dargestellt
worden. Nach dieser Variante besteht eine der Führungsscheiben 60A,
die ein Auflageelement (für
die Federn 58) am Dämpfungseingang
bildet, aus einer Verlängerung
der Reibungsscheibe 54.
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In
den 3 bis 9 ist ein hydrodynamischer Momentwandler 12 nach
anderen Ausführungsvarianten
der Erfindung dargestellt worden. In diesen Figuren werden entsprechende
Elemente wie in 1 jeweils durch die gleichen
Bezugsnummern bezeichnet.
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3 stellt
einen hydrodynamischen Momentwandler 12 nach einer zweiten
Ausführungsart der
Erfindung dar.
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In
diesem Fall bildet das Einsteckorgan 44 der Dichtungsmittel
eine in etwa axiale Verlängerung der
das Turbinenrad 18 begrenzenden Wand 38. Diese
einstückig
mit der Wand 38 ausgeführte
Verlängerung
ist am Flansch 24 der Nabe 24 vorzugsweise durch
eine Verschweißung,
insbesondere in der Ausführung
durch Reibschweißen,
befestigt. Die Auskehlung, in der das Dichtungssegment 48 aufgenommen
ist, wird beispielsweise durch Abstreckdrücken gebildet.
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In 4 ist
ein hydrodynamischer Momentwandler 12 nach einer dritten
Ausführungsart
der Erfindung dargestellt worden.
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In
diesem Fall ist das Einsteckorgan 44 der Dichtungsmittel
an einer in etwa axialen Verlängerung 76 der
das Turbinenrad 18 begrenzenden Wand 38 angebracht.
Diese Verlängerung 76,
die daher einstückig
mit der Turbinenradwand 38 ausgeführt ist, ist am Flansch 24 der
Nabe vorzugsweise durch eine Verschweißung, insbesondere in der Ausführung durch
Reibschweißen,
befestigt.
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Das
Einsteckorgan 44 hat eine allgemeine Ringform und ist fest
um die Verlängerung 76 herum aufgesteckt
oder verrastet.
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Gegebenenfalls
ist das Einsteckorgan 44 aus einem Kunststoff ausgeführt, der
dem Kunststoff des Reibanschlags 48 entspricht oder nicht.
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In
den 5 und 6 sind Ausführungsvarianten des Einsteckorgans 44 der
Dichtungsmittel dargestellt worden.
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Bei
der in 5 veranschaulichten Variante ist das Einsteckorgan 44 mit
einer Zentriereinsenkung 78 zur Zentrierung des Reibschlags 48 im
Verhältnis
zur Verlängerung 76 versehen.
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Bei
der in 6 veranschaulichten Variante ist der Reibanschlag 48 einstöckig mit
dem Einsteckorgan 44 ausgeführt, wobei letzteres beispielsweise aus
einem Kunststoff hergestellt ist, wie er in der Beschreibung der
ersten Ausführungsart
der Erfindung angesprochen wurde.
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In
diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass in der zweiten
und dritten Ausführungsart,
die insbesondere in den 3 und 4 veranschaulicht
sind, die am Umfang des Flansches 24 der Nabe, im Verhältnis zum
Einsteckorgan 44 radial zurückversetzt, eingearbeiteten
axialen Keilnuten, einfach herzustellen sind, insoweit diese Keilnuten 79, wie
im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsart der Erfindung dargelegt,
vor der Befestigung des Einsteckorgans 44 am Flansch 24 bzw.
vor der Befestigung der das Einsteckorgan 44 tragenden
Wand an diesem Flansch 24 hergestellt werden.
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In 7 ist
ein hydrodynamischer Momentwandler 12 nach einer vierten
Ausführungsart
der Erfindung dargestellt worden.
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In
diesem Fall ist der Flansch 24 an der Nabe 16 angefügt. Das
am Umfangsrand des Flansches 24 eingearbeitete Einsteckorgan 44 der
Dichtungsmittel ist daher durch den an der Nabe 16 angefügten Flansch 24 mit
dieser Nabe 16 verbunden.
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Der
mit rotationssymmetrischer Gesamtform ausgeführte Flansch 24 enthält eine
mittige Öffnung 80 zum
Aufstecken an der Nabe 16.
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Bei
dem in 7 veranschaulichten Beispiel ist der Flansch 24 mit
der Nabe 16 anhand von formschlüssigen axialen Keilnuten 82 drehfest
verbunden. Diese Keilnuten 82 sind an dem die Aufstecköffnung 80 begrenzenden
Umfang des Flansches 24 und am formschlüssigen Umfang der Nabe 16 eingearbeitet.
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Im übrigen umfassen
in der vierten Ausführungsart
der Erfindung die Umfangsdämpfungsmittel 56 nur
eine einzige Führungsscheibe 60,
die mit Fenstern 72 zur Aufnahme der Federn 58 versehen ist.
Diese Führungsscheibe 60 bildet
zusammen mit der Zwischenscheibe 64 die Auflageelemente
der Federn 58. Im Unterschied zu den vorangehenden Ausführungsarten
bildet die Führungsscheibe 60 jedoch
das Dämpfungsausgangsorgan,
während
die mit der Reibungsscheibe 54, beispielsweise anhand von
Nieten 84, verbundene Zwischenscheibe 64 das Dämpfungseingangsorgan
bildet.
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Unter
Bezugnahme auf die 7 und 9 ist festzustellen,
dass die Führungsscheibe 60 und die
Zwischenscheibe 64 mit formschlüssigen Winkelanschlägen 86, 88 zur
Begrenzung des relativen Winkelverstellwegs zwischen dieser Führungsscheibe 60 und
dieser Zwischenscheibe 64 versehen sind.
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Die
Anschläge 86 der
Führungsscheibe 60 sind
durch Teilausschnitte der Führungsscheibe 60 ausgebildet,
die so umgebogen sind, dass in etwa axiale Ansätze gebildet werden, die durch
die gleiche Bezugsnummer 86 wie die Winkelanschläge der Führungsscheibe 60 bezeichnet
werden.
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Die
Ansätze 86 wirken
mit einem kreisförmigen
inneren Umfang 90 der Zwischenscheibe 64 zusammen,
um die Reibungsscheibe 54 im Verhältnis zur Führungsscheibe 60 zu
zentrieren.
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Die
Winkelanschläge 88 der
Zwischenscheibe 64 werden durch in etwa radiale Ansätze gebildet, die
den Umfang 90 zur Achse X hin verlängern.
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Die
mit rotationssymmetrischer Gesamtform ausgeführte Führungsscheibe 60 enthält eine
mutige Öffnung 92 zum
Aufstecken auf der Nabe 16.
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Die
Führungsscheibe 60 ist
mit der Nabe 16 anhand von einstückig mit der Führungsscheibe 60 und
der Nabe 16 ausgeführten
Mitteln 93A, 93B drehfest verbunden und im Verhältnis zu
dieser Nabe 16 axial gesichert. Derartige einstückig mit
der Nabe 16 und der Führungsscheibe 60 ausgeführte Verbindungsmittel
können
einerseits durch festes Aufstecken des gezahnten Umfangs der Öffnung 92 der Führungsscheibe 60 auf
der Nabe 16 und andererseits mittels Drücken (als Folge des festen
Aufsteckens) und Anstauchen des Werkstoffs der Nabe 16 gegen
die gegenüberliegenden
Flächen
der Führungsscheibe 60 ausgebildet
sein.
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Unter
Bezugnahme auf 7 ist festzustellen, dass der
Flansch 24 im Verhältnis
zur Nabe 16 einerseits durch einen axialen Anschlag gesichert
ist, der beispielsweise aus einem an der Nabe 16 angebrachten
Federring 94 besteht und mit einer ersten Fläche des
Flansches 24 zusammenwirkt, und andererseits durch einstückig mit
der Nabe 16 ausgeführte Mittel 93A,
die an der axialen Sicherung der Führungsscheibe 60 im
Verhältnis
zu dieser Nabe 16 mitwirken.
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Vorzugsweise
sind Dichtungsmittel, insbesondere ein Runddichtring 96,
axial zwischen dem Flansch 24 und der Führungsscheibe 60 eingefügt, um die
Betätigungskammer 50 von
der Drehmomentwandlerkammer 52 zu trennen.
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In
diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass der Flansch 24 und
die Führungsscheibe 60 axial
zwischen den axialen Wälzlageranschlägen 28, 30 eingefügt sind.
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Außerdem ist
darauf hinzuweisen, dass der Reibanschlag 48 an der das
Turbinenrad begrenzenden Wand 38 beispielsweise anhand
von einstückig mit
diesem Reibungsanschlag 48 ausgeführten Ansatzstücken 98 befestigt
ist. Die Ansatzstücke 98 sind
in formschlüssigen Öffnungen 100 eingesetzt, die
in der das Turbinenrad begrenzenden Wand 38 eingearbeitet
sind.
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In 8 ist
eine Ausführungsvariante
der Mittel zur drehfesten Verbindung der Nabe 16 mit dem
Flansch 24 und der Führungsscheibe 60 dargestellt
worden. In dieser Variante ist der Flansch 24 durch einstückig mit
dem Flansch 24 und der Nabe 16 ausgeführte Mittel
mit der Nabe 16 drehfest verbunden und im Verhältnis zu
dieser Nabe 16 axial gesichert. Diese einstückig ausgeführten Mittel
sind beispielsweise einerseits durch festes Aufstecken des gezahnten
Umfangs der Öffnung 80 des
Flansches 24 auf der Nabe und andererseits durch Drücken (als Folge
des festen Aufsteckens) und Anstauchen des Werkstoffs der Nabe 16 gegen
die gegenüberliegenden
Flächen
des Flansches 24 ausgebildet.
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Die
Führungsscheibe 60 ist
drehfest mit der Nabe 16 anhand von ähnlichen Mitteln verbunden, wie
sie in der ersten Ausführungsart
der Erfindung den Flansch 24 und die Zwischenscheibe 64 verbinden,
das heißt
durch formschlüssige
axiale Keilnuten 102, die an der Nabe 16 und der
mittigen Öffnung 92 der
Führungsscheibe 60 eingearbeitet
sind.
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Zur
Montage des in den 1 bis 6, 8 und 9 dargestellten
hydrodynamischen Momentwandlers 12 wird wie folgt vorgegangen.
Zunächst
werden im Gehäuse 14 die
Umfangsdämpfungsmittel 56 und
der Kolben 36 eingebaut. Anschließend wird eine Baugruppe mit
dem Turbinenrad 18, dem Einsteckorgan 44 der Dichtungsmittel und
der Nabe 16 durch Aufstecken dieser Nabe 16 am
Dämpfungsausgangsorgan 64, 60 eingebaut.
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In
diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass im Falle der in 5 veranschaulichten Variante
die Einsenkung 78 den Einbau des Anschlags 48 erleichtert,
indem sie die Vorzentrierung dieses Anschlags 48 am Einsteckorgan 44 vor
der Montage der Baugruppe mit dem Turbinenrad 18, dem Einsteckorgan 44 der
Dichtungsmittel und der Nabe 16 ermöglicht.
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Zur
Montage des in 7 dargestellten hydrodynamischen
Momentwandlers 12 ist folgendermaßen vorzugehen.
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Zunächst werden
im Gehäuse 14 die
Umfangsdämpfungsmittel 56,
die mit dem Dämpfungsausgangsorgan
(der Führungsscheibe 60)
verbundene Nabe 16 und der Kolben 36 eingebaut.
Daraufhin wird eine Baugruppe mit dem Turbinenrad 18 und dem
Einsteckorgan 44 der Dichtungsmittel durch Aufstecken dieser
Baugruppe an der Nabe 16 eingebaut.
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In 10 ist
ein hydrodynamischer Momentwandler 12 dargestellt worden.
In dieser 10 werden die den Elementen
in den vorangehenden Figuren entsprechenden Elemente jeweils durch
die gleichen Bezugsnummern bezeichnet.
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Der
Momentwandler 12 hat die Aufgabe, zwei (in den Figuren
nicht dargestellte) Wellen, eine treibende und eine getriebene Welle,
beispielsweise in einer automatischen Kraftübertragung von Kraftfahrzeugen,
zu verbinden. In diesem Fall handelt es sich bei der treibenden Welle
um die Ausgangswelle des Fahrzeugmotors, während die getriebene Welle mit
Gangwechselmitteln verbunden ist.
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Wie
in der ersten Ausführungsart
der Erfindung ist die Nabe 16 mit einem in etwa radialen Flansch 24 versehen.
Dieser Flansch 24 ist daher einstückig mit der Nabe 16 ausgeführt. Bei
dem in 10 dargestellten Momentwandler 12 ist
das Einsteckorgan 44 der Dichtungsmittel jedoch einstückig mit
dem Umfang des Flansches 24 ausgebildet.
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Die
Umfangsdämpfungsmittel 56 sind
im wesentlichen ähnlich
wie die in 7 dargestellten Mittel ausgeführt. Bei
dem in 10 dargestellten Momentwandler 12 ist
jedoch die Zwischenscheibe 64 (Dämpfungseingangsorgan) durch
eine Verschweißung
mit der Reibungsscheibe 64 verbunden. Die Reibungsscheibe 54 und
die Zwischenscheibe 64 werden im Verhältnis zum Flansch 24 durch
Aufstecken auf einer Umfangsauflagefläche 104 dieses Flansches
zentriert.
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Im übrigen ist
bei dem in 10 dargestellten Momentwandler 12 die
Führungsscheibe 60 (Dämpfungsausgangsorgan)
anhand von einstückig mit
der Führungsscheibe 60 und
dem Flansch 24 ausgeführten
Mitteln drehfest mit dem Flansch 24 verbunden und im Verhältnis zu
diesem Flansch 24 axial gesichert. Derartige einstückig mit
dem Flansch 24 und der Führungsscheibe 60 ausgeführte Verbindungsmittel
können
durch Einpressen in etwa ähnlich ausgeführt werden,
wie dies im Zusammenhang mit den in 7 dargestellten
Verbindungsmitteln der Nabe 16 und des Flansches 24 beschrieben
worden ist.
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Die
das Turbinenrad begrenzende Wand 38 ist am Flansch 24 vorzugsweise
durch eine Verschweißung,
insbesondere in der Ausführung
als Transparenzschweißung
anhand üblicher
Mittel, wie etwa eines Lasers, befestigt. Diese Transparenzschweißung erfolgt
durch Erhit zung der Fläche
der Wand 38, die der mit dem Flansch 24 in Kontakt
befindlichen Fläche
dieser Wand 38 gegenüberliegt.
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Zur
Montage des in 10 dargestellten hydrodynamischen
Momentwandlers 12 ist wie folgt zu verfahren.
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Zunächst werden
um den Flansch 24 der Nabe herum die Reibungsscheibe 54 und
die Umfangsdämpfungsmittel 56 eingebaut
(nachdem die Zwischenscheibe 64 zuvor an der Reibungsscheibe 54 verschweißt worden
ist).
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Anschließend wird
die Führungsscheibe 60 auf
dem Flansch 24 aufgepresst.
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Daraufhin
wird, nachdem der Kolben 36 am Einsteckorgan 44 des
Flansches 24 aufgesteckt wurde, dieser Kolben 36 durch
Befestigung der Zungen 40 mit dem Gehäuse 14 verbunden.
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Abschließend wird
die das Turbinenrad begrenzende Wand 38 durch Transparenzschweißen am Flansch 24 verschweißt.
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Bei
den Vorteilen der Erfindung ist darauf hinzuweisen, dass die Mittel
zur drehfesten Verbindung der Nabe mit den betreffenden Organen
des Momentwandlers (Einsteckorgan der Dichtungsmittel, Flansch zur
Verbindung des Einsteckorgans mit der Nabe bzw. Dämpfungsausgangsorgan)
einfach herzustellen und kostengünstig
sind.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Momentwandler, insbesondere
für Kraftfahrzeuge,
umfassend eine Nabe (16) zur drehfesten Verbindung einer
getriebenen Welle und eines Turbinenrads (18) und eine
Kupplung (34) zur Verriegelung der Verbindung einer treibenden
Welle mit der getriebenen Welle. Ein Verriegelungskolben (36)
ist zwischen einer fest mit dem Turbinenrad (18) verbundenen
Wand (38) und einer Verriegelungswand (20) eines
Gehäuses
(14) zur drehfesten Verbindung der getriebenen Welle und
eines Pumpenrads axial verschiebbar. Ein mit dem Kolben (36)
verbundenes Aufnahmeorgan (42) von Dichtungsmitteln ist
um ein mit der Nabe (16) verbundenes Einsteckorgan (44)
der Dichtungsmittel herum axial verschiebbar gelagert. Dämpfungsmittel
(56) umfassen ein Eingangsorgan (60A, 60B),
das mit einer Scheibe (54) verbunden ist, die zur Einspannung
zwischen dem Kolben (36) und der Wand (20) bestimmt
ist, und ein mit der Nabe (16) verbundenes Ausgangsorgan
(64). Das Einsteckorgan (44) und das Dämpfungsausgangsorgan
(64) sind jeweils an der Nabe (16) angefügt oder
an einem an dieser Nabe (16) angefügten Organ angebracht.
(1)