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Antriebseinrichtung für Werkzeugmaschinen
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die Schaufeln umströmenden Mediums, so dass durch die Zuführung eines solchen Mediums das im Kreislauf befindliche Medium gekühlt wird, wodurch dann eine besondere Kühlung des entsprechenden Aggregates entbehrlich Ist. Als Zuführmedium, dessen Temperatur geringer ist als die Temperatur des im Kreislauf befindlichen Mediums, kann gekühlte Luft zugeführt werden.
Die Erfindung wird an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele schematisch erläutert. Es zeigen : Fig. l einen Schnitt durch einen Drehmomentenwandler, bei dem die Strömungsverhältnisse im Hinterkantenbereich der Schaufeln durch ein von aussen zugeführtes Medium geändert werden, Fig. la eine Ansicht in der Richtung"x", Fig. 2 eine Seitenansicht einer verstellbaren Leitschaufel des Drehmomentenwandlers nach Fig. l, in vergrössertem Massstab, Fig. 3 eine Aufsicht auf die verstellbare Leitschaufel nach Fig. 2, Fig. 4 einen Teil der verstellbaren Leitschaufel nach Fig. 2 mit den an dieser vorgesehenen Austrittsöffnungen für das zuzuführende Medium, Fig. 5 einen vergrösserten Teilschnitt durch eine der Leitschaufeln nach den Fig. 2 - 4, Fig. 6 eine Seitenansicht der Fig. 5, Fig.
7 einen Schnitt durch eine Schaufel, deren Hinterkantenprofil verstellbar ist, Fig. 8 einen Schnitt durch eine Schaufel, der hinter der Hinterkante ein sich quer zur Umströmungsrichtung erstreckendes verstellbares Blech, beispielsweise ein Kamm, zugeordnet ist, Fig. 9 einen Schnitt durch eine Schaufel, in der Öffnungen und Leitungen zum Absaugen des die Schaufel umströmenden Mediums vorgesehen sind, Fig. 10 einen Schnitt durch eine Schaufel, der hinter der Hinterkante eine zusätzliche verstellbare Schaufel zugeordnet ist, deren Tiefe wesentlich geringer ist als die Tiefe der Hauptschaufel, Fig. 11 einen Schnitt durch einen Drehmomentenwandler, dessen Pumpenschaufeln verstellbar sind und bei dem die Änderung der Strömungsverhältnisse ebenfalls durch Zuführung eines Mediums von aussen erfolgt.
In dem Gehäuse 1 des Drehmomentenwandlers sind die Antriebswelle 2 des Pumpenrades 3 und die Abtriebswelle 4 gelagert, die mit den Turbinenschaufeln 5 verbunden ist. Durch das Pumpenrad 3 wird das im Kreislauf befindliche Medium in Richtung des Pfeiles 6 in die Turbinenschaufeln 5 befördert, die dadurch in Drehung versetzt werden. Die aus den Turbinenschaufeln 5 austretende Flüssigkeit bewegt sich in Richtung des Pfeiles 7 durch einen Leitkranz 8 auf die Leitschaufeln 9 zu. Aus den Leitschaufeln 9 strömt die Flüssigkeit dann wieder den Pumpenschaufeln 3 zu. Die Leitschaufeln 9 sind in bekannter Weise gemeinsam schwenkbar mit Hilfe von Zahnrädern 10 und einem innen verzahnten Zahnkranz 11.
Zusätzlich zu dem Medium, das sich in dem Kreislauf 6. 7 befindet, kann ein weiteres gleiches oder anderes Medium den Schaufelhinterkanten zugeführt werden, u. zw. über Leitungen 12, 13, 14. Über die Leitung 12 wird das zusätzliche Medium den Turbinenschaufeln 5 zugeführt und kann im Hinterkantenbereich derselben, wie bei 15 angedeutet, austreten. Durch die Leitung 13 kann ein Medium den Pumpenschaufeln zugeführt werden und, wie bei 16 angedeutet, abgeführt werden. Den Leitschaufeln 9 kann in gleicher Weise über die Leitungen 14 ein Medium zugeführt werden, das, wie bei 17 angedeutet, dem im Kreislauf befindlichen Medium zugeführt werden kann. Darüber hinaus oder an Stelle der bisherigen Zuführungen kann man auch ein Medium durch das Gehäuse hindurch zuführen, dessen Zuführrichtung quer zur Strömungsrichtung des die Schaufeln umströmenden Mediums verläuft.
So ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 jeder der Leitschaufeln 9 ein verstellbares zylindrisches Glied 18 zugeordnet, das einen in Fig. la dargestellten profilartigen Durchtrittsquerschnitt 19 aufweist, durch den das zuzuführende Medium hindurchtritt. Je nach der Geschwindigkeit des zugeführten Mediums bzw. der Stellung des verstellbaren Gliedes 18 ändern sich somit die Strömungsverhältnisse im Bereich der Hinterkanten dieser Leitschaufeln. Entsprechende Glieder kann man selbstverständlich auch den andern Schaufeln zuordnen.
Im oberen Teil des Gehäuses 1 sind Durchtrittsöffnungen 20 vorgesehen, die den Arbeitsraum des Drehmomentenwandlers mit einem Vorratsraum 21 verbinden, in dem das Medium untergebracht ist, das im Kreislauf bewegt wird. Wird beispielsweise Luft über die Leitungen 12. 13, 14 bzw. das Glied 18 zugeführt, dann kann diese über die Öffnungen 20 nach aussen entweichen. Sich dabei bildender Schaum kann dann zwischen dem Gehäuseteil 22 und dem diesem zugeordneten Deckel 23 nach aussen abgeführt werden.
Das über die Leitung 14 den verstellbaren Leitschaufeln 9 zugeführte Medium wird nach dem Ausführungsbeispiel in drei Teilströme aufgeteilt durch die in der Leitschaufel vorgesehenen. Leitungen 24 und tritt dann über Schlitze 17 aus, die mit den Leitungen 24 durch eine Querbohrung 25 in Verbindung stehen.
Die Strömungsverhältnisse im Bereich der Schaufeln 3, 5. 8 bzw. 9 können aber auch dadurch geändert werden, dass man einen Teil der Schaufeln, nämlich den hinteren Teil, verstellbar gestaltet, wie dies Fig. 7 veranschaulicht. Jede Schaufel 3, 5,8 bzw. 9 ist dann mit einer verstellbaren Klappe 26 versehen.
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An Stelle einer steuerbaren Klappe kann auch ein quer zur Hauptachse der jeweiligen Schaufel verstellbares Blech, wie Kamm od. dgl. 27 vorgesehen sein, das beispielsweise elektromagnetisch gesteuert wird. Das Blech, der Kamm od. dgl. kann, wenn die Strömungsverhältnisse im Hinterkantenbereich der Schaufeln nicht geändert werden sollen, freihin-und herschwenkend angeordnet sein. Das Blech bewegt sich also dann aus der ausgezogenen Stellung in die gestrichelte Stellung und wieder zurück hin und her.
Soll eine Strömungsänderung bewirkt werden, so hält man das Blech mehr oder minder lange, beispielsweise in der ausgezogenen Stellung, fest. Dieses Festhalten kann durch Einschalten eines Elektromagneten bewirkt werden. Soll das Blech, der Kamm od. dgl. dann wieder frei schwingen, schaltet man den den Elektromagneten durchfliessenden Strom wieder ab.
Eine andere Möglichkeit der Beeinflussung der Strömungsverhältnisse im Hinterkantenbereich der Schau-
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der oder den Öffnungen 28 in Verbindung steht oder von ihnen, beispielsweise durch eine Regelklappe, ge- trenntist, kannmandie Strömungsverhältnisse im Hinterkantenbereich dieser Schaufeln ändern oder so bebelassen, wie dies der Querschnittsform der Schaufeln entspricht.
Ahnliche Wirkungen wie die mit den vorstehend beschriebenen Gestaltungen erreichbaren lassen sich erzielen, wenn man mit Abstand hinter den Schaufeln 3, 5, 8 bzw. 9 je eine oder mehrere Schaufeln 31 vorsieht, deren Tiefe wesentlich geringer ist, beispielsweise gleich einem Bruchteil der Tiefe der Schaufeln 3,5, 8 bzw. 9. Auch diese Schaufeln sind wie die den andern Schaufeln zugeordneten Verstellmittel entsprechend zu steuern.
Während im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein Drehmomentenwandler beschrieben wurde, der verstellbare Leitschaufeln hat, weist der in Fig. 11 dargestellte Drehmomentenwandler verstellbare Pumpenschaufeln 32 auf. Diese Pumpenschaufeln 32 sind mittels je einer, Welle 33 gelagert und können über eine Schrägverzahnung 34,35 mittels eines Hebels 36 verstellt werden, u. zw. während des Laufes der Pumpe. Der Hebel 36 steht mit der Kolbenstange 37 eines in einem schwenkbar gelagerten Zylinder 38 verschiebbaren Kolbens 39 in Verbindung, dessen Stellung durch ein über die Leitungen 40 bzw. 41 zugeführtes Druckmittel änderbar ist.
Das im Kreislauf vorhandene Medium gelangt von den Pumpenschaufeln 32 in die Leitschaufeln 42, von dort in die erste Turbinenschaufel 43, dann in die Leitschaufel 44 und über die zweite Turbinenschaufel 45, Leitschaufeln 46 in die Pumpenschaufeln 32. Auch in diesem Fall kann den Pumpenschaufeln, Leitschaufeln und Turbinenschaufeln jeweils an den Hinterkanten, ähnlich wie in den Fig. 1 - 6 beschrieben, ein gleiches oder ein anderes Medium zugeführt werden, u. zw. den beiden Turbinenschaufeln über die Leitungen 47,48, den Pumpenschaufeln über die Leitung 49 und den Leitschaufeln über die Leitungen 50. 51 und 52. Selbstverständlich kann man diesen Schaufeln auch Verstellglieder zuordnen, wie sie in den Fig. 7,8 und 10 beschrieben sind bzw. eine Absaugung ge- mÅass Fig. 9 vornehmen.
Selbstverständlich kann man die Merkmale des einen Ausführungsbeispieles auch mit denen eines andern Ausführungsbeispieles oder mehrerer kombinieren, je nachdem, wie dies besonders zweckmässig erscheint.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Antriebseinrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Schälmaschinen oder andere spanabhebende Werkzeugmaschinen, die von einem Elektromotor über einen stufenlos regelbaren Zwischentrieb mit einstellbarer, konstanter Drehzahl angetrieben werden, wobei als Zwischentrieb ein an sich bekannter Drehmomentenwandler oder ein aus einem mit einer Pumpe im Kreislauf liegenden Turbine bestehendes Aggregat, der bzw. das Verstellglieder für die Änderung des Drehmomentes enthält, vorgesehen ist, dessen Abtriebsdrehzahl auf einen bestimmten Wert eingestellt, durch Schaufelverstellung bzw.
Änderung der Beaufschlagung der Turbine konstant gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wandler bzw. dem ihm entsprechenden Aggregat mindestens zwei unabhängig voneinander beeinflussbare, die Strömungsverhältnisse der ihnen zugeordneten Schaufeln, wie Leitrad-und/oder Laufradschaufeln, ändernde Steuermittel, wie verstellbaren Schaufeln und Strahlruder, zugeordnet sind.