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Vorrichtung zur hydrodynamischen Kraftübertragung
Bei bekannten Vorrichtungen zur hydrodynamischen Kraftübertragung sind in einem wenigstens teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllten Gehäuse ein mit der Antriebswelle verbundenes Pumpenrad und ein mit der Abtriebswelle verbundenes Turbinenrad untergebracht, wobei sowohl das Pumpenrad als auch das Turbinenrad eine mit wenigstens einem Kranz von radial beaufschlagten, sich in axialer Richtung erstreckenden Schaufeln besetzte Scheibe aufweist, der Turbinenschaufelkranz koaxial zum Pumpenschaufelkranz angeordnet ist und die beiden Schaufelkränze um einen der Zuführung der Flüssigkeit dienenden zentralen Hohlraum herum angeordnet sind.
Zwecks Schaffung einer in der Berechnung und im Aufbau einfachen Vorrichtung zur hydrodynamischen Kraftübertragung, die im Bereich des Vollastdrehmomentes schlupflos arbeitet und ausserdem während des Betriebes eine willkürlich veränderliche Übertragungsfähigkeit ermöglicht, wurde bereits in der österr.
Patentschrift Nr. 257314 an einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Kombination folgender Merkmale vorgeschlagen : a) die beiden Scheiben sind relativ zueinander in axialer Richtung aus einer Leerlaufstellung über eineAnlaufstellung und eine Synchronisierstellung in eine Kupplungsstellung im Sinne einer zunehmenden radialen Überdeckung des Pumpenschaufelkranzes durch den Turbinenschaufelkranz verschiebbar, b) zwischen dem freien Ende des einen Schaufelkranzes und der den andern Schaufelkranz tragenden Scheibe ist eine in axialer Richtung federnd nachgiebige, kraftschlüssige Kupplung vorgesehen, die vor dem Erreichen der Synchronisierstellung anspricht, c) zwischen dem freien Ende des andern Schaufelkranzes und der den einen Schaufelkranz tragenden Scheibe ist eine formschlüssige Kupplung vorgesehen, die in der Kupplungsstellung eingekuppelt ist.
Obwohl diese Kombination eine glückliche Synthese des sanften Anlaufvermögens einer hydraulischen Kupplung und der verlustlosen Kraftübertragung einer mechanisch-starren Kupplung darstellt, ist sie doch nicht in der Lage, die gesteigerten Anforderungen des modernen Getriebebaues an die Regulierfähigkeit innerhalb weiter Grenzen restlos zu erfüllen. Die Aufgabe der gegenständlichen Erfindung besteht darin, diesen Nachteil ohne Beeinträchtigung der Vorteile der genannten Vorrichtung zu beseitigen.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die erwähnte, aus den Merkmalen a) bis c) bestehende Kombination durch ein Merkmal d) erweitert wird, gemäss welchem der Füllungsgrad des Gehäuses über einen mit dem letzteren in Verbindung stehenden, als Verdrängerzelle ausgebildeten Ausgleichsbehälter veränderbar ist.
Strömungswandler bzw. Strömungskupplungen, bei denen der Füllungsgrad des Gehäuses über einen damit in Verbindung stehenden, als Verdrängerzelle ausgebildeten Ausgleichsbehälter veränderbar ist,
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sind an sich beispielsweise aus der brit. Patentschrift Nr. 237, 210 und der USA-Patentschrift Nr. 2, 255, 515 bekannt ; bei diesen bekannten Vorrichtungen weist jedoch der Strömungswandler bzw. die Strömungskupplung die klassische Bauform auf, die selbst im Bereich des Vollastdrehmomentes noch einen Schlupf von 2 bis 3% aufweist und somit nicht verlustlos arbeitet- im Gegensatz zu der einen Bestandteil der erfindungsgemässen Kombination bildenden hydrodynamischen Kraftübertragungsvorrichtung, die in der Kupplungsstellung eine verlustlose Kraftübertragung ermöglicht.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigen : Fig. 1 die erfindungsgemässe Kombination, bei welcher der Ausgleichsbehälter als Kolbenzelle mit Schubkolben ausgebildet ist, Fig. 2 einen als Kolbenzelle mit Drehkolben ausgebildeten Ausgleichsbehälter, Fig. 3 einen Ausgleichsbehälter mit federnder Wand und Fig. 4 einen Ausgleichsbehälter, der als ein aus Gummi bestehender Sack ausgebildet ist.
Wie Fig. 1 der Zeichnungen erkennen lässt, besteht der linke Teil des gezeigten Ausführungsbeispieles aus einer Strömungskupplung, die im folgenden nur so weit beschrieben werden soll, als es für das Verständnis der gegenständlichen Erfindung nötig erscheint. Die sich im Sinne des Pfeiles A drehende Antriebswelle-l-weist eine Scheibe-2-- auf, die mit einem Kranz von radial beaufschlagten,
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einer mit der Abtriebswelle --5-- drehsteif verbundenen Scheibe --6- sitzt. Die Scheibe--6-- des Turbinenlaufrades ist als Ringscheibe ausgebildet, die durch Speichen --8- mit der Abtriebswelle --5-verbunden ist.
Die Abtriebswelle --5-- ist im Sinne der Pfeile-U-axial verschiebbar. Die Scheibe --2-- trägt im Bereich ihrer Peripherie-14-- auf der gegen das Innere der Vorrichtung gewendeten Stirnseite einen ringförmigen, sehr nachgiebigen Reibbelag --15a- ; in gleicher Weise trägt die Ringscheibe --21--, welche die von der Ringscheibe --6-- abgewendeten Enden der Turbinenschaufeln --4-- miteinander verbindet, im Bereich ihrer Peripherie --22- an der der Scheibe --2-- zugewendeten Stirnseite einen
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schliessbaren Gehäuse-10-.
Durch axiales Verschieben des Turbinenschaufelkranzes --4-- aus der durch strichpunktierte Linien angedeuteten Leerlaufstellung nach links in die in den Zeichnungen dargestellte Anlaufstellung wird die Abtriebswelle zunächst ganz sanft, dann zunehmend stärker mitgenommen. Beim weiteren axialen Ver-
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--15a, 15b-- zurkolben -42-- axial verschieblich gelagert ist.
Die Verbindung zwischen dem Inneren des Gehäuses --10-- und dem Inneren des Zylinders --41a-- bewirkt ein Hochdruckschlauch-43-, der am Gehäuse-10- bzw. am Zylinder --41a- mittels Briden --44-- oder in einer sonstigen bekannten Weise abnehmbar befestigt ist.Der Schubkolben --42-- ist mittels eines Handhebels-45-- entgegen der Kraft einer Feder --46-- nach rechts verschiebbar, wobei er Flüssigkeit aus dem Gehäuse -10-- heraussaugt und dadurch den Füllungsgrad des letzteren vermindert. Durch eine nicht dargestellte Verriegelung am Handhebel-45-kann dieser in verschiedenen Stellungen blockiert und somit der Füllungsgrad des Gehäuses-10-auf bestimmte Werte eingestellt werden.
Fig. 2 zeigt einen Ausgleichsbehälter --40--, der aus einer Kolbenzelle --41b-- mit einem darin verschwenkbar gelagerten Drehkolben --47-- besteht.
Gemäss Fig. 3 weist der Ausgleichsbehälter --40-- eine federnde Wand --48-- auf, durch deren Zu-
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In Fig. 4 ist schliesslich ein Ausgleichsbeh lter --40-- dargestellt, der als Gummisack --40-- ausgebildet und in einer drucksteifen Kapsel--5 0---aus Metall gelagert ist. Das Innere des bei--51-- mit
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Führt man in den vom Gummisack --49-- nicht eingenommenen Raum --52-- der Kapsel--50-- ein Druckgas oder eine Druckflüssigkeit ein, so wird der Gummisack-49-zusammengedrückt und ein
Teil der darin befindlichen Flüssigkeit wird in das Gehäuse-10-gedrückt, dessen Füllungsgrad da- durch erhöht wird ; analog wird beim Auslassen des Druckgases bzw. der Druckflüssigkeit aus dem Raum - eine entsprechende Menge der im Gehäuse --10-- befindlichen Flüssigkeit in den sich ausdeh- nenden Gummisack zurückströmen, wodurch der Füllungsgrad des Gehäuses--10 entsprechend ver- mindert wird. Das Zusammendrücken des Gummisackes-49-könnte statt durch ein Druckmittel (Druckgas, Druckflüssigkeit) selbstverständlich auch rein mechanisch erfolgen.
Da Verdrängerzellen sowohl für sich als auch in Verbindung mit bekannten Vorrichtungen zur hy- drodynamischen Kraftübertragung nicht mehr neu sind, erstreckt sich das Schutzbegehren nicht auf den
Elementenschutz für das Merkmal b) des Anspruchs 1 oder für die Gegenstände der Ansprüche 2 - 6.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur hydrodynamischen Kraftübertragung, mit einem wenigstens teilweise mit einer
Flüssigkeit gefüllten Gehäuse, in welchem ein mit der Antriebswelle verbundenes Pumpenrad und ein mit der Abtriebswelle verbundenes Turbinenrad untergebracht sind, wobei sowohl das Pumpenrad als auch das Turbinenrad eine mit wenigstens einem Kranz von radial beaufschlagten, sich in axialer Rich- tung erstreckenden Schaufeln besetzte Scheibe aufweist, der Turbinenschaufelkranz koaxial zum Pum- penschaufelkranz angeordnet ist und die beiden Schaufelkränze um einen der Zuführung der Flüssigkeit dienenden zentralenHohlraum herum angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale :
a) die beiden Scheiben (2,6) sind relativ zueinander in axialer Richtung aus einer Leerlaufstellung über eine Anlaufstellung und eine Synchronisierstellung in eine Kupplungsstellung im Sinne einer zunehmenden radialen Überdeckung des Pumpenschaufelkranzes (3) durch den Turbinenschaufelkranz (4) verschiebbar, b) zwischen dem freien Ende des einen Schaufelkranzes (4) und der den andern Schaufelkranz (3) tragenden Scheibe (2) ist eine in axialer Richtung federnd nachgiebige, kraftschlüssige Kupplung (15a, 15b) vorgesehen, die vor dem Erreichen der Synchronisierstellung anspricht, c) zwischen dem freien Ende des andern Schaufelkranzes (3) und der den einen Schaufelkranz (4) tragenden Scheibe (6) ist eine formschlüssige Kupplung (19,20) vorgesehen, die in der Kupplungsstellung eingekuppelt ist, d) der Füllungsgrad des Gehäuses (10)
ist über einen mit dem letzteren in Verbindung stehenden, als Verdrängerzelle ausgebildeten Ausgleichsbehälter (40) veränderbar.