CH300128A - Einstufiger, hydraulisch wirkender Drehmomentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge. - Google Patents

Description

  Einstufiger, hydraulisch     wirkender        Drehmomentwandler,    insbesondere für     Kraftfahrzeuge.       Die Verwendung hydraulisch wirkender       Drehmomentwandler    zum Antrieb von     Ma-          schinen,    insbesondere Fahrzeugen, ist bekannt.

    Dabei wird bezweckt, dass die Belastung des  Antriebsmotors, der     meistens    ein Verbren  nungsmotor ist, möglichst wenig von der Be  lastung des     Drehmomentwandlers    durch die       llaseliine    beeinflusst wird und dass die     rin-          dereng    des     Übersetzungsverhältnisses        zwi-          sehen    der Antriebswelle und der abgehenden  Welle des Wandlers selbsttätig ohne     wesent-          liehe    Steigerung oder Senkung der Drehzahl  des Antriebsmotors erfolgt.  



  Es gibt bereits hydraulisch wirkende       Drehrnomentwandler,    welche =den genannten  Bedingungen genügen, jedoch nur innerhalb  eines verhältnismässig geringen     übersetzungs-          bereiches,    der sich annähernd um ein V er  hältnis von     \3:1    bewegt. Für die praktische  Anwendung dieser     Drehmomentwandler    sind  daher in den meisten Fällen noch mechanische       Wcehselgetriebe    erforderlich.

   Um ein grösseres       ('ber:setzurigsverhä,ltnis    im Bereiche von     sind     <B>6:</B> 1 zu erzielen, wurde auch schon versucht,  die hydraulischen     Drehmomentwandler    mehr  stufig auszubilden, was jedoch eine Vermin  derung des Gesamtwirkungsgrades zur Folge  hatte.  



  Um ein entsprechend grosses Übersetzungs  verhältnis auch bei einem einstufigen hydrau  lischen     Drehmomentwandler    zu erreichen,  muss nach den Gesetzen der Flüssigkeits-         strömung    das Verhältnis des Austritts  durchmessers des Turbinenrades zum Aus  trittsdurchmesser des Pumpenrades möglichst  gross gewählt werden.

   Diese Bedingung ist  jedoch bei bisher bekannten einstufigen     liv-          draulischen        Drehmomentwandlern    nicht er  füllt, da diese in der Regel mit     Radialkreisel-          Pumpenrädern    ausgestattet sind, deren Aus  trittsdurchmesser meistens grösser als jener  des Turbinenrades ist.     Diese    bauliche Lösung  wurde bisher deshalb gewählt, weil sie ver  hältnismässig geringe Aussenabmessungen der       Drehmomentwandler    ermöglichte.  



  Die vorliegende Erfindung ermöglicht die  Beseitigung der geschilderten Mängel und be  trifft einen einstufigen, hydraulisch wirken  den     Drehmomentwandler,    der ein Pumpen  rad, ein Turbinenrad und ein Leitrad für  einen in sich geschlossenen Flüssigkeitsstrom  aufweist und sich dadurch auszeichnet, dass  das Pumpenrad ein in axialer Richtung för  derndes,     mehrflügliges    Propellerrad ist, dessen  Nabe zwischen der Nabe des Turbinenrades  und der Nabe des Leitrades angeordnet.

       i.t     und dessen Flügel innerhalb     des    vom     Einlass-          querschnitt    des Turbinenrades und vom Aus  trittsquerschnitt des     Leitrades        begrenzten     radial innersten Abschnittes des Arbeits  raumes der Flüssigkeit angeordnet sind.  



  Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes ist in der beigefügten Zeichnung  schematisch     dargestellt.    Die einzige Figur      der Zeichnung zeigt einen einstufigen Drell  momentwandler in Seitenansicht und teilweisse  im axialen Längsschnitt.  



  Der dargestellte     Drehmomentwandler    be  sitzt ein aus zwei Teilen 1 und 2 zusammen  gesetztes Gehäuse. Die beiden Teile 1 und 2  sind an ihrer Trennungsebene mittels Verbin  dungsschrauben 3 lösbar miteinander verbun  den. Innerhalb des Gehäuses 1, 2 befinden  sieh die bei hydraulisch wirkenden Dreh  momentwandlern üblichen Elemente, nämlich  ein Turbinenrad 4, ein Pumpenrad 5 und die  Schaufeln 6 eines Leitrades, die unmittelbar  am feststehenden Deckel 2 des Gehäuses an  geordnet sind und mit diesem Deckel     aus     einem einzigen     Stück    Material bestehen kön  nen. Die     ?Tabe    des Pumpenrades 5 befindet  sieh zwischen der Nabe des Leitrades 2,6 und  der Nabe des Turbinenrades 4 und sitzt auf  einer hohlen Antriebswelle 7.

   Das Turbinen  rad 4 ist. auf einer Welle 8 befestigt, welche  die abgehende Welle des     Drehmomentwand-          lers    ist     und.    mittels zwei Kugellagern 11 und  12 im Teil des Gehäuses drehbar gelagert ist.  Die Antriebswelle ist mittels eines Kugel  lagers 9 im Deckel 2 des Gehäuses und mittels  eines zweiten Kugellagers 10 in einer     Stirn-          ausnehmung    der abgehenden Welle 8 drehbar  gelagert. Zur Abdichtung der     Wellen    7 und  8 gegen das     Gehäuse    1, 2 sind federnde     Dich-          tungsbälge    13 und 14 aus Metall vorhanden.  



  Das Pumpenrad 5 ist ein zur axialen  Flüssigkeitsförderung eingerichtetes Pro  pellerrad mit mehreren Flügeln 15, welche  innerhalb des radial innersten, vom     Einlass-          querschnitt        .des    Turbinenrades 4 und vom       Austrittsquerschnitt    des Leitrades 2,6     be-          -renzten    Abschnittes des Arbeitsraumes der       Flüssigkeit    angeordnet sind. Die Propeller  flügel 1.5     sind.    in der Nabe des Pumpenrades  5 derart verstellbar gelagert, dass ihr     Anstell-          winkel    verändert werden kann.

   Die gleich  sinnige und synchrone Verstellung der Flügel  15 erfolgt durch an sich bekannte, in der  Zeichnung nicht sichtbare Mittel, welche mit  tels einer die Hohlwelle 7 durchsetzenden       Steuerstange    16     betätigbar    sind, sei es von  Hand oder automatisch.

      Im normalen Betrieb ist. der     Anstellwinkel     der Propellerflügel fest eingestellt., und zwar  so, dass bei den herrschenden Betriebsbedin  gungen die geringsten Energieverluste im       Drehmomentwandler        entstehen.    Wenn das  Pumpenrad 5 mit Hilfe eines an die Welle 7  angekuppelten Motors in Drehung versetzt  wird, fördert es die im Gehäuse 1, 2 einge  füllte Flüssigkeit in axialer Richtung, in der  Zeichnung nach links, zum Turbinenrad     =l,     das durch den     Flüssigkeitsstrom    in Drehung  versetzt wird, wobei die Flüssigkeit ihre  Strömungsenergie an die Welle 8 abgibt..

    Beim Austritt aus dem Turbinenrad 4 gelangt  der Flüssigkeitsstrom zwischen die Schaufeln  6 des     Leitrades    2,6, welches die Flüssigkeit  unter dem richtigen Winkel zum Pumpenrad  5 zurückleitet, so dass minimale Strömungs  verluste entstehen. Die Flüssigkeit strömt so  mit in einem in sich geschlossenen Kreislauf  innerhalb des Gehäuses 1, 2. Andern sich die  Betriebsverhältnisse, z.

   B. bei Abnahme oder  Anstieg der Last an der abgehenden Welle 8,  so kann der     Anstellwinkel    der Propellerflügel  15 durch Betätigung der Steuerstange 16 so       verkleinert    oder vergrössert werden, dass wie  der ein optimaler hydraulischer     Wirkungs-          grad    entsteht.     Vorzugsweise    sind die Flügel  15 des Pumpenrades derart verstellbar, dass  sogar negative     Anstellwinkel    eingestellt wer  den können.

   Dann ergibt sich bei unveränder  ter Drehrichtung der Antriebswelle 7 eine  umgekehrte Strömungsrichtung der     Flüssig-          keit    im     Gehäuse    1, 2 und dadurch eine um  gekehrte Drehrichtung des Turbinenrades 4  und der abgehenden Welle B.  



  Die beschriebene Bauweise eines     einstufi-          gen,    hydraulisch wirkenden     Drehmoment-          v-andler:s        ermöglicht    die Veränderung des       L        bersetzungsv        erhältrrisses    im Bereiche von  etwa 6:1, wobei der Einfluss der Änderung  des     übersetzungsverhältnisses    auf die Dreh  zahl des an die Welle 7 angekuppelten An  triebsmotors im grossen und ganzen praktisch  nur geringfügig ist. Trotzdem kann der be  schriebene     Drehmomentwandler    mit im Ver  gleich zur übertragbaren Leistung kleinen  Aussenabmessungen gebaut. werden.

Claims (1)

1. Y ATENTANSPRÜCH Einstufiger, hydraulisch wirkender Dreh- momentwandler, mit einem Pumpenrad, einem Turbinenrad und einem Leitrad für einen in sich geschlossenen Flüssigkeitsstrom, insbeson dere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekenn- reiehnet, dass das Pumpenrad ein in axialer Richtung förderndes, mehrflügliges Propeller rad ist,

   dessen Nabe zwischen der Nabe des Turbinenrades und der Nabe des Leitrades angeordnet ist und dessen Flügel innerhalb des vom Einlassquerschnitt des Turbinenrades und vom Austrittsquerschnitt des Leitrades begrenzten radial innersten Abschnittes des Arbeitsraumes der Flüssigkeit angeordnet sind. UNTERANSPRÜCHE: 1. Drehmomentwandler nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Flü gel des Propellerrades zur Veränderung ihres Anstellwinkels verstellbar sind.

   2. Drehmomentwandler nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, .dadurch ge kennzeichnet, dass die Flügel des Propeller rades derart verstellbar sind, dass die Strö mungsrichtung der von dem Pumpenrad ge förderten Flüssigkeit und dadurch der Dreh sinn des Turbinenrades bei gleichbleibendem Drehsinn des Propellerrades umgekehrt wer den kann.