DE19845691A1 - Pumpenradanordnung und Turbinenradanordnung für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler - Google Patents

Abstract

Eine Turbinenradanordnung für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler umfaßt eine mit einer Turbinenradnabe (34) zur gemeinsamen Drehung verbundene Außenschale (32) sowie eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend an der Außenschale angeordneten Schaufeln (36), welche an ihrer von der Außenschale (32) entfernten Seite mit einer Innenschale (38) verbunden sind, wobei durch in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Schaufeln (36) zusammen mit der Außenschale (32) und der Innenschale (34) jeweilige Fluidströmungskanäle (44) gebildet sind. Dabei ist vorgesehen, daß wenigstens eine der Schaufeln (24) in einem der Außenschale (16) näherliegenden Schaufelbereich (84, 86) eine an einen ersten Betriebszustand, insbesondere einen Anfahrbetrieb, eines Drehmomentwandlers (10) angepaßte Schaufelkontur und in einem der Innenschale (28) näherliegenden Schaufelbereich (92, 94) eine an einen zweiten Betriebszustand, insbesondere einen Fahrzustand, des Dremomentwandlers (16) angepaßten Schaufelkontur aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turbinenradanordnung bzw. eine Pumpenradanordnung für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, umfassend eine mit einer jeweiligen Nabe zur gemeinsamen Drehung ver­ bundene Außenschale sowie eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufein­ anderfolgend an der Außenschale angeordneten Schaufeln, welche an ihrer von der Außenschale entfernten Seite mit einer Innenschale verbunden sind, wobei durch in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Schaufeln zusammen mit der Außenschale und der Innenschale jeweilige Fluidströmungskanäle gebildet sind.

Derartige bei bekannten Drehmomentwandlern eingesetzte Pumpenradanord­ nungen bzw. Turbinenradanordnungen weisen das Problem auf, daß ihre Schaufelauslegung, d. h. die Konturierung der Schaufeln, zum Bereitstellen der jeweiligen Fluidströmungskanäle an verschiedene Betriebsbereiche oder Betriebspunkte eines Drehmomentwandlers angepaßt sein müssen, so daß über einen relativ großen Betriebsbereich hinweg annehmbare Betriebseigenschaften bzw. eine gute Momentenübertragung vorgesehen sind und der Drehmom­ entwandler einen relativ hohen Wirkungsgrad besitzt. Beispielsweise wird beim Anfahren eines Fahrzeugs gefordert, daß in diesem Zustand, in welchem die Turbinenradanordnung sich im wesentlichen nicht dreht und zunächst nur die Pumpenradanordnung durch die Antriebsmaschine angetrieben ist, eine hohe Anfahrwandlung vorliegt, wohingegen bei einem Verhältnis von Drehzahl der Turbinenradanordnung zur Drehzahl der Pumpenradanordnung von mehr als 0,8 ein hoher Wirkungsgrad verlangt wird. Um jeder dieser Anforderungen gerecht zu werden, müßten die Schaufeln der Turbinenradanordnung oder/und der Pumpenradanordnung mit verschiedener Schaufelkonturierung ausgebildet werden. Es sind daher in der Vergangenheit hinsichtlich der für verschiedene Betriebspunkte erforderlichen Schaufelkonturierungen Kompromisse geschlossen worden, welche sowohl für den Anfahrbereich als auch den normalen oder näherungsweise konstanten Fahrbereich eine annehmbare Wandlercharakteristik vorsehen. Es ist selbstverständlich, daß aufgrund dieses Kompromisses in keinem der relevanten Fahrbereiche dann eine näherungsweise optimale Wandlercharakteristik vorgesehen werden kann.

Aus der EP 0 846 893 A2 ist ein Drehmomentwandler bekannt, bei welchem sowohl bei der Turbine als auch bei der Pumpe die jeweiligen Schaufeln längs einer Strömungsrichtung vollständig versetzt ausgebildet sind, d. h. in Umfangs­ richtung in verschiedenen Bereichen liegende Schaufelabschnitte geschaffen sind. Es soll mit einer derartigen Anordnung verhindert werden, daß bei den aufgrund mangelnden Bauraums axial abgeflacht ausgebildeten modernen Drehmomentwandlern eine Strömungsablösung auftritt. Dies wird durch den stufenartig ausgebildeten und sich längs der Strömungsrichtung erstreckenden Übergangsbereich zwischen den beiden zueinander versetzten Schaufel­ abschnitten erhalten. Es sind auch bei diesem Drehmomentwandler des Stands der Technik im Bereich des Pumpenrads oder des Turbinenrads jedoch keine weiteren Anpassungsmaßnahmen vorgesehen, die diesen für bestimmte Betriebszustände oder für einen größeren Betriebszustandsbereich besonders geeignet machen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Turbinenradanord­ nung bzw. eine Pumpenradanordnung für einen hydrodynamischen Drehmom­ entwandler vorzusehen, mit welchen in verschiedenen, insbesondere häufig auftretenden oder kritischen Betriebsbereichen eines Drehmomentwandlers verbesserte Arbeitscharakteristiken erhalten werden können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Turbinenrad­ anordnung bzw. eine Pumpenradanordnung für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler gelöst, wobei die Turbinenradanordnung oder/und Pumpenradanordnung eine mit einer jeweiligen Nabe zur gemeinsamen Drehung verbundene Außenschale sowie eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend an der Außenschale angeordneten Schaufeln umfaßt, welche an ihrer von der Außenschale entfernten Seite mit einer Innenschale verbunden sind, wobei durch in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Schaufeln zusammen mit der Außenschale und der Innenschale jeweilige Fluidströmungskanäle gebildet sind.

Sowohl bei der Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Turbinenradanordnung als auch bei der Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Pumpenradanordnung ist dann weiter vorgesehen, daß wenigstens eine der Schaufeln in einem der Außenschale näherliegenden Schaufelbereich eine an einen ersten Betriebs­ zustand, insbesondere einen Anfahrbetrieb, eines Drehmomentwandlers angepaßte Schaufelkontur und in einem der Innenschale näherliegenden Schaufelbereich eine an einen zweiten Betriebszustand, insbesondere einen Fahrzustand, des Drehmomentwandlers angepaßte Schaufelkontur aufweist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird also vorgeschlagen, daß zumindest eine der Schaufeln, vorzugsweise jedoch alle Schaufeln der Turbinenradanordnung oder/und der Pumpenradanordnung in zwei verschiedene Schaufelwirkungs­ bereiche unterteilt werden, die jeweils an verschiedene Betriebszustände angepaßt sind, d. h. für diese verschiedenen Betriebszustände oder Betriebs­ bereiche eines Drehmomentwandlers optimierte Formgebungen aufweisen. So kann beispielsweise ein der Außenschale näherliegender Bereich der jeweiligen Schaufeln eine für die Drehmomentwandlung im Anfahrzustand optimierte Konturierung aufweisen, wohingegen der der Innenschale näherliegende Schaufelbereich für den normalen Fahrzustand optimiert sein kann, in welchem die Drehzahldifferenz zwischen Turbinenrad und Pumpenrad nahezu null ist, der Drehmomentwandler durch eine in diesem allgemein vorgesehene Über­ brückungskupplung jedoch nicht überbrückt ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann - unabhängig davon, ob für die Turbinenradanordnung vorgesehen oder für die Pumpenradanordnung vorgesehen - bei wenigstens einer Schaufel ein vorzugsweise im wesentlichen flacher Schaufelgrundbereich vorgesehen sein, und in einem an den Schaufel­ grundbereich anschließenden stromaufwärtigen Schaufelendbereich oder/und stromabwärtigen Schaufelendbereich kann ein der Außenschale näherliegender Schaufelbereich bezüglich einem der Innenschale näherliegenden Schaufelbe­ reich in Umfangsrichtung versetzt sein. Das Aufgliedern der wenigstens einen Schaufel in für verschiedene Betriebszustände wirksame Bereiche in wenigstens einem der Schaufelendbereiche führt dazu, daß dieser Endbereich in den verschiedenen Betriebszuständen unterschiedlich wirksam ist, daß jedoch immer noch ein für einen sehr großen Betriebszustandsbereich ausgebildeter Schaufelgrundbereich vorgesehen ist.

Hier kann beispielsweise vorgesehen sein, daß der der Außenschale näherlie­ gende Schaufelbereich und der der Innenschale näherliegende Schaufelbereich bezüglich einander durch unterschiedliches Weglaufen vom Schaufelgrundbe­ reich in Umfangsrichtung versetzt sind. Insbesondere ist es möglich, daß der der Außenschale näherliegende Schaufelbereich und der der Innenschale näherlie­ gende Schaufelbereich bezüglich des Schaufelgrundbereichs in verschiedenem Ausmaß in Umfangsrichtung geneigt sind und oder gekrümmt verlaufen.

Je nachdem, für welche Drehmomentanforderungen ein Drehmomentwandler auszulegen ist und für welche Betriebszustände oder Bereiche die verschiede­ nen Schaufelbereiche auszugestalten sind, kann beispielsweise vorgesehen sein, daß der der Außenschale näherliegende Schaufelbereich und der der Innenschale näherliegende Schaufelbereich vom Schaufelgrundbereich in der gleichen Umfangsrichtung, jedoch mit unterschiedlicher Neigung oder/und Krümmung weglaufen, oder es kann vorgesehen sein, daß der der Außenschale näherliegende Schaufelbereich und der der Innenschale näherliegende Schaufelbereich vom Schaufelgrundbereich in entgegengesetzter Umfangs­ richtung weglaufen oder/und weg gekrümmt sind.

Es sei hier darauf verwiesen, daß dies auch eine Ausgestaltung beinhaltet, bei welcher in einem Schaufelendbereich die beiden der Außenschale bzw. der Innenschale näherliegenden Bereiche in der gleichen Umfangsrichtung vom Grundbereich aus weglaufen und im anderen Schaufelendbereich in zueinander entgegengesetzten Umfangsrichtungen voneinander weglaufen.

Um in den jeweiligen Schaufelbereichen verschiedene Konturierungen zu erhalten, kann vorgesehen sein, daß der der Außenschale näherliegende Schaufelbereich und der der Innenschale näherliegende Schaufelbereich durch einen sich im wesentlichen in einer Strömungsrichtung von entlang der Schaufel strömendem Fluid vorzugsweise im Bereich eines mittleren Stromfadens erstreckenden Einschnitt voneinander getrennt sind.

Hier ist es alternativ jedoch auch möglich, daß der der Außenschale näherlie­ gende Schaufelbereich und der der Innenschale näherliegende Schaufelbereich durch einen sich vorzugsweise entlang des mittleren Stromfadens erstreckenden Übergangswandungsbereich miteinander verbunden sind.

Die beiden vorangehend beschriebenen Alternativen zum Erhalten der versetzten Lage verschiedener Schaufelbereiche bieten sich insbesondere daher an, da die Schaufeln im allgemeinen aus gestanzten Blechteilen gefertigt werden, die in einfacher Weise durch Biegen umgeformt werden können.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen hydrodynamischen Drehmo­ mentwandler, der eine erfindungsgemäße Turbinenradanordnung oder/und eine erfindungsgemäße Pumpenradanordnung enthält.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Teil-Längsschnittansicht eines hydrodynamischen Drehmo­ mentwandlers, welcher sowohl eine erfindungsgemäße Turbinen­ radanordnung als auch eine erfindungsgemäße Pumpenradanord­ nung umfaßt;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Turbinenrad­ anordnung;

Fig. 3 eine Schaufel eines erfindungsgemäßen Turbinenrads;

Fig. 4 einen Rohling für eine alternative Ausgestaltung einer Schaufel der erfindungsgemäßen Turbinenradanordnung;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer aus dem Rohling der Fig. 4 geformten Schaufel für die erfindungsgemäße Turbinenradanordnung;

Fig. 6 eine Schnittansicht der in Fig. 5 gezeigten Schaufel längs einer Linie V-V in Fig. 6.

Mit Bezug auf die Fig. 1 wird nachfolgend ein allgemein mit 10 bezeichneter hydrodynamischer Drehmomentwandler beschrieben. Der Drehmomentwandler 10 weist ein Wandlergehäuse 12 mit einem Gehäusedeckel 14 und einer mit dem Gehäusedeckel 14 radial außen durch Verschweißen oder dergleichen fest verbundenen Pumpenradaußenschale 16 auf. Der Gehäusedeckel 14 ist radial innen mit einem Pilotzapfen 18 fest verbunden, der zur Zentrierung des Drehmomentwandlers in einer Antriebswelle gelagert sein kann. Ferner ist der Gehäusedeckel 14 in an sich bekannter Weise mit der Antriebswelle, beispiels­ weise über eine Flexplatte oder dergleichen, drehfest verbunden. Die Pumpen­ radaußenschale 16 ist in ihrem radial inneren Bereich mit einer Pumpenradnabe 20 fest verbunden, welche eine Pumpe antreibt, um in das Innere 22 des Drehmomentwandlers 10 Arbeitsfluid einzuspeisen. Ferner trägt die Pumpenrad­ außenschale 16 in Umfangsrichtung verteilt aufeinanderfolgend mehrere sich näherungsweise radial erstreckende Schaufeln oder Pumpenradschaufeln 24. Es sei darauf verwiesen, daß im allgemeinen diese Pumpenradschaufeln 24 sich nicht exakt radial erstrecken und in ihrem Verlauf von radial innen nach radial außen in Umfangsrichtung gekrümmt sind. An ihrer von der Turbinenradaußen­ schale 16 entfernten Seite 26 sind die Turbinenradschaufeln 24 mit einer Turbinenradinnenschale 28 fest verbunden.

Im Inneren 22 des Drehmomentwandlers 10 ist ferner ein Turbinenrad 30 angeordnet. Das Turbinenrad 30 umfaßt eine Turbinenradaußenschale 32, die radial innen mit einer Turbinenradnabe 34 drehfest verbunden ist. Die Turbinen­ radnabe 34 ist in an sich bekannter Weise mit einer Wandlerausgangswelle, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle, drehfest verbindbar. Die Turbinen­ radaußenschale 32 trägt, ebenso wie die Pumpenradaußenschale 16, in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend mehrere Turbinenradschaufeln 36, die sich ebenso wie die Pumpenradschaufeln 24 näherungsweise von radial innen nach radial außen erstrecken und in diesem Erstreckungsverlauf in Umfangsrichtung leicht gekrümmt sein können. Auch die Turbinenradschaufeln 36 sind über eine Turbinenradinnenschale 38 miteinander verbunden.

Man erkennt also, daß sowohl im Bereich des allgemein mit 40 bezeichneten Pumpenrads als auch im Bereich des allgemein mit 30 bezeichneten Turbinen­ rads durch die aufeinanderfolgenden Schaufeln 24 bzw. 36 in Verbindung mit der jeweiligen Außenschale 16 bzw. 32 und Innenschale 28 bzw. 38 jeweilige Fluidströmungskanäle 42, 44 gebildet werden, in welchen Fluid in der durch die Pfeile P1 bzw. P2 dargestellten Richtung zirkuliert. Es sei darauf verwiesen, daß die Pfeile P1 bzw. P2 näherungsweise dem mittleren Strömungsfaden in den jeweiligen Fluidströmungskanälen 42 bzw. 44 entsprechen.

Zwischen dem Pumpenrad 40 und dem Turbinenrad 30 ist in an sich bekannter Weise ein Leitrad 46 angeordnet, das wiederum eine Mehrzahl von in Umfangs­ richtung aufeinanderfolgend angeordneten Leitradschaufeln 48 sowie eine diese Leitradschaufeln 48 tragende Leitradnabe 50 aufweist. An ihrem von der Leitradnabe 50 entfernten radial äußeren Ende sind die Leitradschaufeln durch einen Deckring 52 miteinander verbunden. Das Leitrad 46 ist über eine Freilaufanordnung auf einer Stützwelle oder Stütznabe 54 drehbar. Durch das Leitrad 46 wird das aus den jeweiligen Fluidströmungskanälen 44 des Turbinenrads 30 austretende Fluid umgelenkt und in Richtung der Fluid­ strömungskanäle 42 des Pumpenrads 40 geleitet.

Ferner sei noch darauf verwiesen, daß der Drehmomentwandler 10 eine Überbrückungskupplung 56 aufweist, durch welche, beispielsweise über einen Torsionsschwingungsdämpfer, das Turbinenrad 30, im dargestellten Falle die Turbinenradaußenschale 32, zur Überbrückung des Drehmomentwandlers 10 mit dem Wandlergehäuse 12 drehfest gekoppelt werden kann.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Drehmomentwandler 10 weisen sowohl das Pumpenrad 40 als auch das Turbinenrad 30 jeweils Schaufeln 24 bzw. 36 auf, die derart geformt sind, daß sie zwei an jeweils verschiedene Betriebszustände des Drehmomentwandlers angepaßte oder anpaßbare Bereiche oder Wirkungs­ bereiche vorsehen. Wie man auch in Fig. 2 und Fig. 3 erkennt, weisen die Schaufeln 24 bzw. 36 sowohl in ihren jeweils stromaufwärtigen Endbereichen 60, 62 als auch in ihren jeweiligen stromabwärtigen Endbereichen 64, 66 jeweils Einschnitte 68, 70, 72, 74 auf. Diese Einschnitte erstrecken sich vorzugsweise entlang oder näherungsweise entlang des jeweiligen mittleren Strömungsfadens P1 bzw. P2 und sind auf die jeweiligen Endbereiche 60, 62, 64, 66 begrenzt. Es sind somit die Schaufeln 24 bzw. 36 jeweils in die stromaufwärtigen bzw. stromabwärtigen Endbereiche 60, 62, 64, 68 sowie einen jeweiligen Schaufel­ grundbereich 76, 78 unterteilt.

In den Schaufelgrundbereichen 76, 78 sind die Schaufeln im wesentlichen flach ausgebildet, d. h. weisen dort im wesentlichen keine Stufen auf, sondern folgen lediglich der im allgemeinen bekannten leicht gekrümmten Schaufelkonturierung. In den jeweiligen Endbereichen 60, 62, 64, 66 können durch das Vorsehen der Einschnitte 68, 70, 72, 74 die jeweiligen der Außenschale 16 bzw. 32 näherlie­ genden Bereiche 80, 82, 84, 86 vom jeweiligen Schaufelgrundbereich 76, 78 in Umfangsrichtung anders abgebogen sein oder anders weg verlaufen als die jeweiligen der Innenschale 28 bzw. 38 näherliegenden Schaufelbereiche 88, 90, 92, 94. D. h., beispielsweise beim Turbinenrad 30 können die der Außenschale 32 näherliegenden Bereiche 80 und 82 in der Darstellung der Fig. 1 aus der Zeichenebene nach vorne heraus stärker gekrümmt sein oder abgebogen sein, als die der Innenschale 38 näherliegenden Bereiche 88, 90. Gleichwohl ist es möglich, daß die Bereiche 80, 82 beispielsweise aus der Zeichenebene nach vorne heraus gekrümmt sind, während die Bereiche 88, 90 aus der Zeichen­ ebene nach hinten heraus gebogen sind. Auch können am Endbereich 60 und am Endbereich 64 die jeweiligen Bereiche in unterschiedlicher Richtung abgebogen sein.

Auf diese Art und Weise läßt sich erreichen, daß beim Pumpenrad 40 oder/und beim Turbinenrad 30 zwei verschiedene Wirkungsbereiche der jeweiligen Fluidströmungskanäle 42 bzw. 44 erzeugt werden. So kann beispielsweise ein bezüglich des jeweiligen mittleren Strömungsfadens P1 bzw. P2 der Außen­ schale 16 bzw. 32 näherliegender Bereich der jeweiligen Schaufeln 26 bzw. 36 durch geeignete Krümmung oder Abbiegung der Bereiche 80, 82 bzw. 84, 86 für einen Anfahrzustand optimiert ausgebildet werden, in welchem besonders die Drehmomentwandlungsfunktion von Bedeutung ist. Die bezüglich der jeweiligen mittleren Strömungsfäden P1 bzw. P2 der Innenschale 28 bzw. 38 näherliegen­ den Bereiche der Schaufeln 26 bzw. 36 können beispielsweise für einen Normalfahrbetrieb, bei dem die Wandlerfunktion zur Erhöhung des Drehmoments nur von untergeordneter Bedeutung ist, optimiert gekrümmt oder abgebogen werden. Durch dieses Auftrennen oder Aufteilen in zwei Wirkungsbereiche wird ein Drehmomentwandler erhalten, dessen Betriebscharakteristik für ein größeres Zustandsspektrum optimiert werden kann, wobei jedoch insbesondere aufgrund des Vorsehens der jeweiligen Schaufelgrundbereiche 78, 76, in welchen die Schaufeln eine näherungsweise flache, d. h. nur in bekanntem Ausmaß gekrümmte Konturierung aufweisen, dafür gesorgt ist, daß auch in Übergangs­ zuständen oder anderen Betriebszuständen durch den Drehmomentwandler 10 geeignete Betriebscharakteristiken erhalten werden.

Es sei darauf verwiesen, daß die in Fig. 1 dargestellte Ausgestaltung der Schaufeln nicht notwendigerweise sowohl am Pumpenrad 40 als auch am Turbinenrad 30 vorgesehen sein muß; es ist ebenso möglich, lediglich eines dieser Räder mit der erfindungsgemäßen Schaufelkonturierung auszugestalten.

Ferner ist es möglich, die Schaufelkonturierung am Pumpenrad anders als die Schaufelkonturierung am Turbinenrad einzustellen.

Die vorangehend beschriebene Aufteilung der Schaufeln 26 bzw. 36 in verschiedene Wirkungsbereiche durch unterschiedliches Abbiegen oder Krümmen von jeweiligen Schaufelbereichen in Umfangsrichtung kann in verschiedener Weise erreicht werden. So ist beispielsweise in Fig. 1 eine Turbinenradschaufel 36 gezeigt, wie sie auch in Fig. 2 und Fig. 3 erkennbar ist. Diese Turbinenradschaufel 36 ist ein aus einem Blechteil ausgestanztes Bauteil, wobei beim Ausstanzen gleichzeitig Abschnitte 100, 102, 104, 105 gebildet werden, mit welchen die Schaufeln 36 in an sich bekannter Weise mit der Innenschale 38 bzw. der Außenschale 32 verbunden werden. Gleichzeitig werden beim Ausstanzen oder Ausschneiden die Schaufelbereiche 80, 82, 88, 90, welche durch die jeweiligen Schlitze oder Einschnitte 68, 72 getrennt sind, gebildet. Man erkennt in Fig. 3, daß die Einschnitte 68 bzw. 72 in jeweiligen Entlastungsöffnungen oder Bohrungen 106 bzw. 108 enden, um zu verhindern, daß im Betrieb auftretende Krafteinwirkungen zum Reißen der Schaufeln führen. Nachfolgend werden durch Prägen, Biegen oder dergleichen die einzelnen Schaufelbereiche 80, 82, 88, 90 bezüglich des Schaufelgrundbereichs 76 entlang jeweiliger Biegelinien 110, 112, 114, 116 abgebogen oder ausgehend von diesen die verschiedenen Schaufelbereiche mit dem Schaufelgrundbereich 76 verbindenden Linien 110, 112, 114, 116 bezüglich dieses Schaufelgrundbereichs 76 gekrümmt. Wie bereits vorangehend erwähnt, können für jeden einzelnen Schaufelbereich 80, 82, 88, 90 das Biege- oder Krümmungsausmaß sowie die Biege- oder Krümmungsrichtung in der Umfangsrichtung an die gewünschten Betriebscharakteristiken angepaßt vorgenommen werden.

Eine alternative Ausgestaltung zum Erhalt der verschiedenen in Umfangsrichtung bezüglich einander versetzten Schaufelbereiche in den jeweiligen Endbereichen der Schaufeln ist in den Fig. 4 bis 6 dargestellt. In Fig. 4 ist dabei ein ausgestanzter Rohling 120 für eine Turbinenschaufel 36 dargestellt, in dem durch Strichlinien angedeutet bereits die Schaufelbereiche 80, 82, 88, 90 sowie die Biegelinien oder -bereiche 110, 112, 114 und 116 erkennbar sind. Ferner sind jedoch zwischen den Schaufelbereichen 80 und 88 und ebenso zwischen den Schaufelbereichen 82 und 90 jeweilige Übergangswandungsbereiche 122 bzw. 124 durch weitere angedeutete Biegelinien 126, 128, 130, 132 getrennt erkennbar. Nach Ausstanzen eines derartigen Rohlings 120 wird dieser in ein Präge- oder Biegewerkzeug eingelegt und die verschiedenen Schaufelbereiche 80, 82, 88, 90 werden entlang der in Fig. 4 eingezeichneten Biegelinien oder Biegelinienbereiche 110, 112, 114, 116, 126, 128, 130, 132 so .gebogen, daß sich die in den Fig. 5 und 6 erkennbare Form ergibt. Auch dort sind also ausgehend vom Schaufelgrundbereich 76 die einzelnen Schaufelbereiche 80, 82, 88, 90 vom Schaufelgrundbereich 76 in Umfangsrichtung verschieden gekrümmt oder gebogen weglaufend geformt, und zwischen dem Schaufelbereich 80 und dem Schaufelbereich 88 erstreckt sich nunmehr der Übergangswandungsbereich 122. In entsprechender Weise erstreckt sich zwischen dem Schaufelbereich 82 und dem Schaufelbereich 90 der Übergangswandungsbereich 124. Bei Positionierung einer derartigen Turbinenradschaufel 136 in einem Turbinenrad erstrecken sich dann die Übergangswandungsbereiche 122, 124 näherungs­ weise in Umfangsrichtung. Durch eine derartige Ausgestaltung wird zusätzlich zu der Möglichkeit, verschiedene Wirkungsbereiche in den jeweiligen Schaufeln 36 zu erhalten, noch eine Versteifung der Schaufeln und eine bessere Strömungstrennung der in den beiden Wirkungsbereichen fließenden Fluidanteile erhalten.

Es ist selbstverständlich, daß die mit Bezug auf die Fig. 3 bis 6 dargestellten verschiedenen Ausgestaltungsarten oder Aufbauarten von Schaufeln sowohl bei den Turbinenradschaufeln 36 als auch bei den Pumpenradschaufeln 26 verwendet werden können. Ferner wird darauf hingewiesen, daß es je nach Strömungsanforderung auch vorteilhaft sein kann, nur an dem stromaufwärtigen oder dem stromabwärtigen Endbereich der jeweiligen Schaufeln derartige in Umfangsrichtung abgebogene Bereiche vorzusehen.

Es sei ferner noch darauf hingewiesen, daß zur Optimierung hinsichtlich der Betriebscharakteristiken zusätzlich zu der vorangehend beschriebenen Ausgestaltung der Turbinenradschaufeln 36 oder/und der Pumpenradschaufeln 24 auch die Leitradschaufeln 48 in verschiedene Strömungsbereiche aufgeteilt sein können. So kann ein radial innerer (bezüglich der Drehachse A) Leitrad­ schaufelabschnitt 140 beispielsweise für einen Anfahrbetrieb konturiert sein, d. h. ein Umströmungsprofil aufweisen, welches im Anfahrbereich mit hoher Drehmomentwandlung eine optimale Betriebscharakteristik vorsieht. Ein radial äußerer Leitradschaufelabschnitt 142 kann an den Normal- oder Fahrbetrieb angepaßt sein, d. h. ein Umströmungsprofil aufweisen, welches in diesem Betrieb, in dem eine hohe Kopplungseffizienz gefordert wird, eine optimale Wandlereffizienz vorsieht. Diese beiden Leitradschaufelabschnitte 140, 142 können voneinander durch eine Übergangsstufe, durch einen kontinuierlichen Übergang oder durch einen in Fig. 1 erkennbaren weiteren Deckring 144 getrennt sein, so daß hier ein radialer innerer und ein radialer äußerer Wirkungsbereich der Leitradschaufeln erzeugt wird. Insbesondere bei Vorsehen des Deckrings 144 können die radial inneren Leitradschaufelabschnitte 144 auch hinsichtlich Anzahl und Positionierung in Umfangsrichtung vollständig un­ abhängig von den radial äußeren Leitradschaufelabschnitten 142 ausgestaltet werden.

Weiter sei noch darauf hingewiesen, daß sowohl bei dem Turbinenrad 30 als auch beim Pumpenrad 40 als auch beim Leitrad eine mehr als zweistufige Ausgestaltung vorgesehen sein kann, beispielsweise können bei den Turbinen- oder Leitradschaufeln 36, 24 nebeneinander in den jeweiligen Endbereichen zwei Einschnitte gebildet sein, so daß in jedem betroffenen Endbereich dann drei verschieden krümmbare oder abbiegbare Abschnitte der Schaufeln vorliegen. Eine entsprechende Ausgestaltung mit mehr als zwei Stufen ist auch im Bereich der Leitradschaufeln möglich. Jeweils einer der dann in seitlicher Richtung nebeneinander liegenden Schaufelbereiche ist dann als ein der Außenschale näherliegender Bereich bzw. ein der Innenschale näherliegender Bereich zu bezeichnen.

Claims (10)

1. Turbinenradanordnung für einen hydrodynamischen Drehmomentwand­ ler, umfassend eine mit einer Turbinenradnabe (34) zur gemeinsamen Drehung verbundene Außenschale (32) sowie eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend an der Außenschale angeord­ neten Schaufeln (36), welche an ihrer von der Außenschale (32) entfernten Seite mit einer Innenschale (38) verbunden sind, wobei durch in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Schaufeln (36) zusam­ men mit der Außenschale (32) und der Innenschale (38) jeweilige Fluidströmungskanäle (44) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Schaufeln (36) in einem der Außenschale (32) näherliegenden Schaufelbereich (80, 82) eine an einen ersten Betriebszustand, insbesondere einen Anfahr­ betrieb, eines Drehmomentwandlers (10) angepaßte Schaufelkontur und in einem der Innenschale näherliegenden Schaufelbereich (88, 90) eine an einen zweiten Betriebszustand, insbesondere einen Fahr­ zustand, des Drehmomentwandlers (10) angepaßte Schaufelkontur aufweist.

2. Pumpenradanordnung für einen Drehmomentwandler, umfassend eine mit einer Pumpenradnabe (20) zur gemeinsamen Drehung verbundene Außenschale (16) sowie eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufein­ anderfolgend an der Außenschale angeordneten Schaufeln (24), welche an ihrer von der Außenschale (16) entfernten Seite mit einer Innenschale (28) verbunden sind, wobei durch in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Schaufeln (24) zusammen mit der Außenschale (16) und der Innenschale (28) jeweilige Fluidströmungskanäle (42) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Schaufeln (24) in einem der Außenschale (16) äherliegenden Schaufelbereich (84, 86) eine an einen ersten Betriebszustand, insbesondere einen Anfahr­ betrieb, eines Drehmomentwandlers (10) angepaßte Schaufelkontur, und in einem der Innenschale (28) näherliegenden Schaufelbereich (92, 94) eine an einen zweiten Betriebszustand, insbesondere einen Fahrzustand, des Drehmomentwandlers (16) angepaßte Schaufelkontur aufweist.

3. Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder Anspruch 1 oder dem Oberbegriff des Anspruchs 2 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei wenigstens einer Schaufel (24; 36) ein vorzugsweise im wesentlichen flacher Schaufelgrundbereich (76; 78) vorgesehen ist und daß in einem an den Schaufelgrundbereich (36; 78) anschließenden stromaufwärtigen Schaufelendbereich (60; 62) oder/und stromabwärtigen Schaufelendbereich (64; 66) ein der Außen­ schale (16, 32) näherliegender Schaufelbereich (80, 82; 84, 86) bezü­ glich einem der Innenschale näherliegenden Schaufelbereich (88, 90; 92, 94) in Umfangsrichtung versetzt ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der der Außenschale (16; 32) näherliegende Schaufelbereich (80, 82; 84, 86) und der der Innenschale (28; 38) näherliegende Schaufelbereich (88, 90; 92, 94) bezüglich einander durch unterschiedliches Weglaufen vom Schaufelgrundbereich (76; 78) in Umfangsrichtung versetzt sind.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der der Außenschale (16; 32) näherliegende Schaufelbereich (80, 82; 84, 86) und der der Innenschale (28; 38) näherliegende Schaufelbereich (88, 90; 92, 94) bezüglich des Schaufelgrundbereichs (76; 78) in verschiedenem Ausmaß in Umfangsrichtung geneigt sind und oder gekrümmt verlaufen.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der der Außenschale (16; 32) näherliegende Schaufelbereich (80, 82; 84, 86) und der der Innenschale (28; 38) näherliegende Schaufelbereich (88, 90; 92, 94) vom Schaufelgrundbereich (76; 78) in der gleichen Umfangsrichtung, jedoch mit unterschiedlicher Neigung oder/und Krümmung weglaufen.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der der Außenschale (16; 36) näherliegende Schaufelbereich (80, 82; 84, 86) und der der Innenschale (28; 38) näherliegende Schaufelbereich (88, 90; 92, 94) vom Schaufelgrundbereich (76; 78) in entgegengesetzter Umfangsrichtung weglaufen oder/und weg ge­ krümmt sind.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der der Außenschale (16; 32) näherliegende Schaufelbereich (80, 82; 84, 86) und der der Innenschale (28; 38) näherliegende Schaufelbereich (88, 90; 92, 94) durch einen sich im wesentlichen in einer Strömungsrichtung von entlang der Schaufel (24; 36) strömen­ dem Fluid vorzugsweise im Bereich eines mittleren Stromfadens (P1; P2) erstreckenden Einschnitt (68, 72; 70, 74) voneinander getrennt sind.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der der Außenschale (32) näherliegende Schaufelbereich (80, 82) und der der Innenschale (38) näherliegende Schaufelbereich (88, 90) durch einen sich vorzugsweise entlang des mittleren Stromfadens erstreckenden Übergangswandungsbereich (122, 124) miteinander verbunden sind.

10. Hydrodynamischer Drehmomentwandler, umfassend eine Pumpenrad­ anordnung (40) oder/und eine Turbinenradanordnung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.