DE1184170B - Einrichtung zum AEndern des beispielsweise von einer Turbine, einem Drehmomentenwandler abgegebenen Drehmomentes, vorzugsweise zum Antrieb von Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

• Einrichtung züm Ändern des beispielsweise von einer Turbine, einem Drehmomentenwandler abgegebenen Drehmomentes, vorzugsweise züm Antrieb von Werkzeugmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ändern des beispielsweise von einer Turbine, einem Drehmomentenwandler bzw. einem aus einer mit einer Pumpe in einem Kreislauf liegenden Turbine bestehenden Aggregates abgegebenen Drehmomentes, vorzugsweise zum Antrieb von Werkzeugmaschinen, wie Schälmaschinen, durch Beeinflussen ihnen zugeordneter Verstellmittel unter Verwendung eines verschiebbaren Turbinenkörpers, dessen räumlich verwundene Schaufeln in zwei voneinander getrennten Bereichen derart angestellt sind,#, daß der Turbinenkörper in einer seiner axialen Lagen im Uhrzeigersinn und in einer anderen axialen Lage entgegen dem Uhrzeigersinn umläuft oder mit einem axial verschiebbaren Turbinenkörper, der mehrere Schaufelgruppen trägt, deren Austrittskaiiten verschiedene, radiale Abstände von der Drehachse haben.
• Einrichtungen der beiden, vorerwähnten Arten sind bekannt, sie dienen der Kraftübertragung in Antriebssträngen, insbesondere von Kraftfahrzeugen. Bei der einen Gruppe derartiger Einrichtungen liegen die Austrittskanten der dem Vorwärts- und der dem Rückwärtsfahren dienenden Schaufeln auf dem gleichen Durchmesser, im Fall der zweiten Gruppe haben die Austrittskanten der dem Vorwärts- und der dem Rückwärtsfahren dienenden Schaufeln einen verschiedenen radialen Abstand von der Drehachse der Turbine.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schnelle Änderung des Drehmomentes von Einrichtungen der vorbekannten Art bewirken zu können, ohne daß es erforderlich ist, einen großen Aufwand treiben zu müssen. Eine schnelle Änderung des Drehmomentes wird insbesondere dann gewünscht, wenn bei Antriebsvorrichtungen der beanspruchten Gattung, die insbesondere für den Antrieb von Werkzeugmaschinen verwendet werden soll, die Forderung gestellt wird, die Drehzahl der getriebenen Welle unabhängig von der auftretenden Belastung (bedingt z. B. durch Stöße oder ähnliche Einwirkungen) konstant zu halten, wobei die Drehzahl jedoch einstellbar sein soll. Es muß daher der Wandler bzw. dessen Turbinenrad so ausgestaltet werden, daß die Schaufeln der Turbine in bzw. aus dem Strömungskreislauf in kürzester Zeit so bewegt werden können, daß sich im Strömungskreislauf des Wandlers Betriebszustände einstellen, die eine konstante Abtriebsdrehzahl der Einrichtung zur Folge haben.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, bei den Einrichtungen, bei denen die räumlich verwundenen Schaufeln des Turbinenkörpers in zwei voneinander getrennten Bereichen derart angestellt sind, daß der Tufbinenkörper in einer seiner axialen Lage, im Uhrzeigersinn und in einer anderen axialen Lage entgegen dem Uhrzeigersinn umläuft, zum stufenlosen Regeln der Drehzahl zwischen den beiden Bereichen einen Bereich vorzusehen, in dem sich der Anstellwinkel der Schaufeln ständig ändeK un:d bei den* Einrichtungen, deren axial verschiebbarer -,".-,Turbinenkörper mehrere Schaufelgruppen - trägt deren Austrittskanten, verschiedene radiale Abstäride von der Drehachse haben, die Eintrittskanten der- Schaufelgruppen so anzuordnen, daß sie verschiedene radiale Abstände von der Drehachse haben. Eine Verbesserung der letztgenannten Eüuichtung läßt sich erreichen, wenn jede Schaufelgruppe unabhängig von der bzw. den anderen Schaufelgruppen amRadkörper derTurbine festgelegt ist. Es können weiterhin mehrere Turbinen koaxial zueinander angeordnet und unabhängig voneinander verschiebbar sein.
• Die Erfindung wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele schematisch erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht eines Antriebes, der aus einem Antriebsmotor und einem Drehmomentenwandler besteht, dessen Turbinenteil gemäß der Erfindung gestaltet ist, Fig. 2 eine Teilaufsicht auf den Turbinenteil nach F i g. 1 in vergrößerter Darstellung, F i g. 3 eine Seitenansicht der F i g. 2, F i g. 4 eine Teilseitenansicht eines Drehmomentenwandlers mit einem Turbinenteil, der mehrere Schaufelkränze enthält.
• Im )Fall des Ausführungsbeispieles der F i g. 1 wird über einen Elektromotor 1 eine Kupplung 2, eine Welle 3 angetrieben, auf der der Pumpeneil 4 eines Drehmomentenwandlers 5 festgelegt ist. Im Strömungskreislauf sind in an sich bekannter Weise verstellbare Leitschaufeln 6 vorgesehen, die über einen Untersetzungstrieb 7 von einem Motor 8 aus verstellbar sind. Der Turbinenteil besteht aus einem Radkörper 9, dessen Schaufeln 10 eine verhältnismäßig große axiale Länge haben. Der Anstellwinkel der Schaufeln 10 ist, in Richtung ihrer axialen Erstreckung gesehen, an verschiedenen Stellen unterschiedlich. Der Schaufelquerschnitt im Bereich des Radkörpers 9 ist im Fall des Ausführungsbeispieles mit der Bezugsziffer 10' am freien Ende mit 10" gekennzeichnet. Je nachdem, welch Teil der Schaufelerstreckungen in den Strömungskreislauf hineinragt, läuft der Radkörper in der einen oder anderen Drehrichtung um bzw. ändert sich die Drehzahl der vom Radkörper 9 angetriebenen Welle 11, deren Drehmoment über eine Riernenscheibe 12 abgeführt werden kann.
• Wenngleich im Fall des Ausführungsbeispieles der Radkörper mit den Turbinenschaufeln gegenüber dem Gehäuse des Drehmomentenwandlers 5 verschiebbar gestaltet ist, und zwar durch wechselweises Beaufschlagen eines in einem Zylinder 13 angeordneten, mit der Welle 11 in Verbindung stehenden Kolbens 14, kann der Radkörper auch unverschiebbar gelagert sein, wenn man - den Beaufschlagungsstrahl verschiebt, was dann zweckmäßig sein kann, wenn dieTurbine beispielsweise alsFreistrahlturbine arbeitet.
• Während im Fall des Ausführungsbeispieles angenommen worden ist, daß die Schaufeln 10 mit dem Radkörper 9 verbunden sind ' kann man, wenn Wert darauf gelegt wird, daß ein Verschieben des Radkörpers 9 vermieden wird, auch die Schaufeln gegenüber dem Radkörper verschieben. Selbstverständlich muß sich, wie im Fall der F i g. 1 bis 3 angenommen, der Anstellwinkel auch nicht stetig ändern, er kann sich also auch sprungartig ändern, so daß also, wenn der Sprung im mittleren Teil der Strömung liegt, der Radkörper der Turbine stillsteht. Ob man einen stetigen oder einen unstetigen bzw. einen anderen Übergang wählt, richtet sich nach den jeweils zu lösenden Aufgaben.
• Legt man Wert darauf, die Turbine so auszulegen, daß sie in mehreren Drehzahlbereichen besonders wirtschaftlich arbeitet, will man also beispielsweise eine Art Gangabstufung erreichen, dann kann man einem Radkörper mehrere Schaufelkränze 15, 16, 17 zuordnen, die voneinander abweichende Durchmesser haben und unterschiedliche Länge aufweisen, so daß jeweils nur die Schaufeln eines der Schaufelkränze imStrömungskreis liegen.Imübrigen entspricht das Ausführungsbeispiel der F i g. 4 dem Ausführungsbeispielder Fig. 1. Auch in diesemFall kann dafür gesorgt werden, daß der Radkörper9 unverschiebbar ist, wenn man den Beaufschlagungsstrahl so verschiebt, daß er einmal die Schaufeln 15, ein anderes Mal die Schaufeln 16 bzw. 17 beaufschlagt. Es ist auch möglich, die Schaufeln15, 16, 17 so zu gestalten, wie dies bei der Erläuterung der Gestaltung der Schaufeln 10 ausgeführt'wurde-.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zum Ändern des beispielsweise von einer Turbine, einem Drehmomentenwandler bzw. einem aus einer mit einer Pumpe in einem Kreislauf liegenden Turbine bestehenden Aggregates abgegebenen Drehmomentes, vorzugsweise zum Antrieb von Werkzeugmaschinen, wie Schälmaschinen, durch Beeinflussen ihnen zugeordneter Verstellmittel unter Verwendung eines verschiebbaren Turbinenkörpers, dessen räumlich verwundene Schaufeln in zwei voneinander getrennten Bereichen derart angestellt sind, daß der Turbinenkörper in einer seiner axialen Lagen im Uhrzeigersinn und in einer anderen axialen Lage entgegen dem Uhrzeigersinn umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß zum stufenlosen Regeln der Drehzahl zwischen den beiden Bereichen ein Bereich vorgesehen ist, in dem sich der Anstellwinkel der Schaufeln ständig ändert.
2. 2. Einrichtung zum Ändern des von einer Turbine, einem Drehmornentenwandler bzw. einem aus einem mit einer Pumpe in einem Kreislauf liegenden Turbine bestehenden Aggregates abgegebenen Drehmomentes, vor-zugswei ' se zum Antrieb von Werkzeugmaschinen, wie Schühus,whinen, durch Beeinflussen ihnen zugeordneter Verstellmittel mit einem axial verschiebbaren Turbinenkörper, der mehrere Schaufelgruppen trägt, deren Austrittskanten verschiedene radiale Abstände von der Drehachse haben, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Eintrittskanten der Schaufelgruppen verschiedene radiale Abstände von der Drehachse haben. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schaufelgruppe unabhängig von der bzw. den anderen Schaufer gruppen am Radkörper (9) der Turbine festgelegt ist. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Turbinen koaxial zueinander angeordnet und unabhängig voneinander verschiebbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 889 865; USA.-Patentschriften Nr. 2 255 430, 2 251972, 2 293 767, 2 410 185.