Klauenfreilauf für das Leitrad eines einkreisläufigen Strömungswandlers
Die Erfindung bezieht sich auf einen Freilauf für das Leitrad eines einkreisläufigen
Strömungswandlers, bei welchem die Schaufelräder in der Reihenfolge Pumpe, Turbine
und innenliegendes Leitrad angeordnet sind, bestehend aus einem am festen Gehäuse
befestigten Hauptklauenring, einem am Leitrad befestigten Klauenring und einem konzentrisch
zu diesem angeordneten Sperrklauenring, wobei als Einrückkraft zur Sperrung des
Freilaufes der durch den Umlauf der Wandlerflüssigkeit entstehende, auf das Leitrad
wirkende Axialschub dient.Claw freewheel for the stator of a single-circuit flow converter
The invention relates to a freewheel for the stator of a single circuit
Flow converter, in which the impellers in the order pump, turbine
and internal stator are arranged, consisting of a fixed housing
attached main claw ring, one claw ring attached to the idler and one concentric
to this arranged locking claw ring, with the engagement force to lock the
Freewheel of the resulting from the circulation of the converter fluid, on the stator
acting axial thrust is used.
Die bisher bekannten Freilaufkonstruktionen zur Abstützung desLeitrades
bei Strömungswandlern sind meist Klemmbacken- oder Klemmrollen-Freiläufe. Diese
haben den Nachteil, daß sie wegen ihres großen Raumbedarfes im feststehenden Gehäuse
des Wandlers untergebracht werden müssen und damit die Baulänge des Getriebes erheblich
vergrößern. Dies ist auch der Fall bei den meisten der bekanntgewordenen Klauenfreiläufen.
Es ist zwar auch schon bekanntgeworden, bei hydrodynamischen Getrieben die Klauen
von Freilauforganen direkt an die rotierende Teile anzubauen, jedoch ohne hierbei
ausreichende Laufruhe und einen weichen Wechsel der Betriebszustände im Wandler
zu gewährleisten. Eine dieser bekannten Ausführungenweist z. B. zwei gewöhnliche
Klauenkränze auf, und ein Wechsel der Betriebszustände kann auf-Grund tierunvermeidlich
dabei auftretenden Ratschenwirkung auf keinen Fall weich erfolgen. Eine starke Geräuschbildung
tritt außerdem bei dieser Freilaufausführung auf, wenn der eine Klauenkranz mit
dem anderen Klauenkranz in Eingriff gelangt, und zwar insbesondere dann, wenn die
Kraft der Betätigungsfeder kurz vor dem Übergang von dem einen in den anderen Betriebszustand
noch nicht ganz ausreicht, den Gegendruck der Wandlerflüssigkeit zu überwinden und
umgekehrt die Klauen der beiden Kränze jedoch schon halb in bzw. außer Eingriff
sind.The previously known freewheel constructions for supporting the guide wheel
In the case of flow converters, there are mostly clamping jaw or clamping roller freewheels. These
have the disadvantage that they take up a lot of space in the fixed housing
of the converter have to be accommodated and thus the overall length of the transmission is considerable
enlarge. This is also the case with most of the known claw freewheels.
It has already become known, the claws of hydrodynamic gears
of free-wheeling organs to be attached directly to the rotating parts, but without doing so
Sufficient running smoothness and a smooth change in the operating states in the converter
to ensure. One of these known designs has e.g. B. two ordinary
Claw rims on, and a change in the operating status can be unavoidable due to animals
The ratchet effect that occurs in this process must never be soft. A lot of noise
also occurs with this freewheel design when one of the claws is with
the other claw ring engages, in particular when the
Force of the actuating spring shortly before the transition from one to the other operating state
not yet quite sufficient to overcome the back pressure of the converter fluid and
conversely, however, the claws of the two rings are already half engaged or disengaged
are.
Alle diese Nachteile werden nun durch eine Freilaufausführung mit
den Merkmalen der Erfindung vermieden. Erfindungsgemäß wird dies ermöglicht durch
einen Klauenfreilauf für das Leitrad eines einkreisläufigen Strömungswandlers, bei
welchem die Schaufelräder in der Reihenfolge, Pumpe, Turbine und innenliegendes
Leitrad angeordnet sind, bestehend aus einem am festen Gehäuse befestigten Hauptklauenring,
einem am Leitrad befestigten Klauenring und einem konzentrisch zu diesem angeordneten
Sperrklauenring, wobei als Einrückkraft zur Sperrung des Freilaufes der durch den
Umlauf der Wandlerflüssigkeit entstehende, auf das Leitrad wirkende Axialschub dient
und zusätzlich das Leitrad gegenüber dem Sperrklauenring frei drehbar, dieser gegenüber
dem am festen Gehäuse befestigten Hauptklauenring jedoch nur beschränkt drehbar
ist, und die Reibung zwischen Sperrklauenring und dem Leitrad größer bemessen ist
als die Reibung zwischen dem Sperrklauenring und dem am feststehenden Gehäuse befestigten
Klauenring, und des weiteren die Klauen des Sperrklauenringes länger ausgebildet
sind als diejenigen des Hauptklauenringes und diejenigen des am Leitrad befestigten
Klauenringes.All of these disadvantages are now provided by a freewheel design
the features of the invention avoided. According to the invention this is made possible by
a claw freewheel for the stator of a single-circuit flow converter
which the paddle wheels in order, pump, turbine and internal
Idler wheel are arranged, consisting of a main claw ring attached to the fixed housing,
one attached to the stator claw ring and one concentric to it
Locking claw ring, whereby the engagement force to block the freewheel by the
The axial thrust generated by the circulation of the converter fluid and acting on the stator is used
and, in addition, the stator is freely rotatable with respect to the pawl ring, with respect to it
the main claw ring attached to the fixed housing, however, only rotates to a limited extent
is, and the friction between the pawl ring and the stator is larger
than the friction between the ratchet ring and the one attached to the stationary housing
Claw ring, and furthermore the claws of the locking claw ring are made longer
are as those of the main claw ring and those of the idler attached
Claw ring.
Wird bei dem Klauenfreilauf nach der Erfindung der Betriebszustand
erreicht, wo das Turbinendrehmoment das Pumpendrehmoment überschreitet und das Leitrad
dazu tendiert, sich in demselben Drehsinn wie Pumpe und Turbine zu rotieren, so
wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Klauen der feste Klauenring am Leitrad
von demjenigen am festen Gehäuse abgedrückt und in der Fortsetzung dieser Abrückbewegung
gleitet der durch die Reibung mit dem Leitrad mitgenommene frei beweglich an diesem
angeordnete Klauenring mit seinen längeren Klauen entlang der Klaue des am Gehäuse
befestigten Ringes bis er mit einer als Anschlag ausgebildeten Klaue mit einer ebenfalls
mit einem Anschlag versehenen Klaue am feststehenden Klauenring in Eingriff kommt.
Er nimmt dann den Axialschub des Leitrades auf und läßt dieses mit dem daran befestigten
Klauenring frei rotieren. Ein harter Wechsel der Betriebszustände und starke Geräuschbildung
werden so bei diesem sowie bei dem umgekehrten Vorgang vermieden, ohne daß hierbei
die Betriebsverhältnisse im Wandler beeinflußt werden. Die Reibung zwischen dem
losen Klauenring und dem Leitrad ist dabei derart bemessen, daß sie in jedem Fall
größer als gegebenenfalls die Reibung zwischen dem losen Ring und dem am Gehäuse
befestigten Ring ist. Ein weiterer Vorteil der Freilaufausführung nach der Erfindung
besteht darin, daß dieser
infolge seines geringen Raumbedarfs wie
bekannt im Strömungswandler selbst untergebracht werden kann, was zusätzlich zu
den erfindungsgemäßen Vorteilen eine kurze Baulänge des Getriebes bedeutet, wobei
gleichzeitig die Herstellungskosten für mechanische bzw. hydraulische Schaltvorrichtungen
gesenkt werden.When the claw freewheel according to the invention is the operating state
reaches where the turbine torque exceeds the pump torque and the stator
tends to rotate in the same direction as the pump and turbine, see above
the inventive design of the claws of the fixed claw ring on the stator
pressed from the one on the fixed housing and in the continuation of this withdrawal movement
the one carried along by the friction with the stator slides freely on the stator
arranged claw ring with its longer claws along the claw of the housing
attached ring until he is also with a claw designed as a stop with a
with a stop provided claw on the fixed claw ring comes into engagement.
He then absorbs the axial thrust of the stator and leaves it with the one attached to it
Rotate the claw ring freely. A hard change in operating conditions and a lot of noise
are thus avoided in this and in the reverse process, without this
the operating conditions in the converter are influenced. The friction between the
loose claw ring and the stator is dimensioned so that they in each case
greater than, if applicable, the friction between the loose ring and the one on the housing
attached ring is. Another advantage of the freewheel design according to the invention
is that this
due to its small footprint such as
known can be accommodated in the flow converter itself, which is in addition to
the advantages according to the invention means a short overall length of the transmission, wherein
at the same time the manufacturing costs for mechanical or hydraulic switching devices
be lowered.
In der Abb. 1 ist im Freilaufzustand des Leitrades der in einen Strömungswandler
direkt eingebauteFreilauf mit dem am Gehäuse verbundenen feststehenden Klauenring
1, dem am Leitrad befestigten Klauenring 2 sowie dem konzentrisch zu diesem angeordneten
und zum Leitrad frei drehbaren Sperrklauenring 3 gezeigt.In Fig. 1, the idler wheel is in a free-wheeling state in a flow converter
Directly built-in freewheel with the fixed claw ring connected to the housing
1, the claw ring 2 attached to the stator and the one arranged concentrically to it
and locking claw ring 3 which can rotate freely with respect to the stator is shown.
Die Abb. 2 zeigt als Abwicklung von außen gesehen den am Leitrad des
Strömungswandlers befestigten Klauenring 2 mit (teilweise gestrichelt gezeichneten)
Klauen 5 im Sperreingriff mit den Klauen 6 des mit dem Gehäuse verbundenen feststehenden
Klauenringes 1. Es ist dies der Betriebszustand, bei welchem das Leitrad des Wandlers
in entgegengesetzter Drehrichtung von Pumpe und Turbine umzulaufen tendiert und
dabei mittels der an ihm befestigten bzw. angeordneten Klauenringe 2 und 3 in Sperreingriff
mit dem am Gehäuse befestigten Klauenring 1 gerät. Der Klauenring 3 wird dabei mit
seinen Klauen 7 mit den Klauen 6 des Klauenringes 1 ebenfalls in Sperreingriff gelangen.Fig. 2 shows as a development seen from the outside that on the stator of the
Flow converter attached claw ring 2 with (partially shown in dashed lines)
Claws 5 in locking engagement with the claws 6 of the stationary one connected to the housing
Claw ring 1. This is the operating state in which the stator of the converter
tends to rotate in the opposite direction of rotation of the pump and turbine and
thereby by means of the claw rings 2 and 3 attached or arranged on it in locking engagement
with the claw ring 1 attached to the housing. The claw ring 3 is with it
his claws 7 also get into locking engagement with the claws 6 of the claw ring 1.
Demgegenüber zeigt die Abb. 3 den Betriebszustand nach Drehrichtungsumkehr
des Leitrades im sogenannten Kupplungsbetrieb (Abwicklung von außen gesehen), wobei
der Klauenring 3 durch Reibung mit dem Leitrad wieder von diesem in der jetzigen
Drehrichtung so weit mitgenommen wird, bis er mit seinem Anschlag 8 hinter den Anschlag
9 der Klauen 10 des Ringes 1 greift, nachdem er sich mit seinen Klauen 7 von den
entsprechend abgeschrägten Klauen 6 am Klauenring 1 abgedrückt hat, und zwar in
Fortsetzung der Abrückbewegung des am Leitrad festen Klauenringes 2 von dem Klauenring
1 am festen Gehäuse. Bei dieser Abrückbewegung bringt er das Leitrad in seine axiale
Ausgangsstellung zurück und damit den an diesem befestigten Klauenring 2 so weit
auf Abstand von dem Klauenring 1, daß die Klauen 5 ohne zu kämmen an den Klauen
6 und 10 vorbeilaufen können.In contrast, Fig. 3 shows the operating state after reversing the direction of rotation
of the stator in the so-called clutch operation (handling seen from the outside), whereby
the claw ring 3 by friction with the stator again from this in the current one
Direction of rotation is taken until it is behind the stop with its stop 8
9 of the claws 10 of the ring 1 engages after it has moved with its claws 7 from the
has pressed corresponding beveled claws 6 on the claw ring 1, namely in
Continuation of the moving away of the claw ring 2 fixed on the stator wheel from the claw ring
1 on the fixed housing. During this backward movement he brings the stator into its axial position
Starting position back and thus the claw ring 2 attached to this so far
at a distance from the claw ring 1 that the claws 5 without combing the claws
6 and 10 can walk past.