DE2210543C3

DE2210543C3 - Hydrodynamic torque converter

Info

Publication number: DE2210543C3
Application number: DE19722210543
Authority: DE
Inventors: Karl Gustav Stockholm Aahlen
Original assignee: S.R.M. Hydromekanik Ab, Stockholm
Priority date: 1971-03-05
Filing date: 1972-03-04
Publication date: 1976-07-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf hydrodynamische Drehmomentwandler der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angeführten Gattung (US-PS 28 88 842).The invention relates to the hydrodynamic torque converter in the preamble of the claim 1 listed genus (US-PS 28 88 842).

Das Drehmomentaufnahmevermögen eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist — anders als bei mechanischen Getrieben - stark von der Drehzahl abhängig und ändert sich mit deren zweiter Potenz. Bei der Auswahl der Wandlergröße für einen bestimmten Anwendungsfall bedient man sich deshalb als Bezugsgröße des sogenannten spezifischen Moments Ms worunter das Drehmomentaufnahmevermögen bzw. die Drehmomentübertragungsfähigkeit eines Schaufelsystems bestimmten Durchmessers bei einer bestimmten Eingangsdrehzahl πι = 1700 U/min im Konstruktionspunkt verstanden wird. Durch Modifikation einzelner Schaufelkomponenten ist es möglich, die Ms-Zahl füi ein in seinem Grundaufbau und den Abmessungen dei toroidförmigen Arbeitskammer vorgegebenes Schau felsystem in erheblichem Ausmaß zu variieren (Ms-Be reich). Hierfür eignet sich besonders das Schaufelsysten eines Wandlers der obigen Gattung.In contrast to mechanical transmissions, the torque capacity of a hydrodynamic torque converter is heavily dependent on the speed and changes to the power of two. When selecting the converter size for a specific application, the so-called specific torque Ms is used as a reference value, which is understood to mean the torque absorption capacity or the torque transmission capacity of a blade system of a certain diameter at a certain input speed πι = 1700 rpm at the design point. By modifying individual blade components, it is possible to vary the Ms number for a rock system with a given basic structure and dimensions of the toroidal working chamber to a considerable extent (Ms range). The blade system of a converter of the above type is particularly suitable for this.

Um die Fertigungskosten derartiger Wandler gegen über solchen Modifikationen zu senken, wird bei einei bestimmten Grundgröße des Schaufelsystems bzw. dei toroidförmigen Arbeitskammer das gleiche Pumpen radrohteil verwendet und durch Abdrehen seine: Schaufelkranzes am Außenumfang der jeweilige! Ms-Zahl angepaßt. Um aus einem solchen Pumpenrad rohteil Pumpenräder für einen möglichst großei Ms-Bereich herstellen zu können, ist es zweckmäßig, da Ende der Pumpenbeschaufelung, den sogenanntei »Pumpenradauslaß«, möglichst weit in den äußere: gekrümmten Übergangsabschnitt der .toroidförmigei Arbeitskammer hineinragen zu lassen. Ein Wandler mi vier in gleicher Weise wie bei der hier betroffene; Gattung aufeinander folgenden Schaufelkränzen, bt dem der Pumpenausiriu und der Austritt der zweiteIn order to reduce the manufacturing costs of converters of this type compared to such modifications, a certain basic size of the vane system or dei toroidal working chamber the same pumping used and by turning off his: blade ring on the outer circumference of the respective! Ms number adapted. In order from such a pump wheel raw part pump wheels for a large as possible To be able to produce the Ms area, it is useful because the end of the pump blading, the so-called i "Pump wheel outlet" as far as possible into the outer, curved transition section of the toroidal egg To let the working chamber protrude. A transducer with four in the same way as the one in question here; Genus successive blade rings, bt the pump outlet and the outlet of the second

Turbinenstufe weit in den gekrümmten Abschnitt der oroidförmigen Arbeitskammer hineinragen, ist auch ,ereits bekannt (US-PS 23 51 517). Die vorerwähnte Maßnahme ist jedoch dadurch beschränkt, daß mit ^nehmender Verlagerung des Pumpenauslasses in die äußere Toruskrümmung eine Wirkungsgradverschlechterung eintritt. Dem kann jedoch bekanntermaßen dadurch mit Erfolg entgegengetreten werden, daß die in den inneren Obergangsabschnitt der toroidförmigen Arbeitskammer hineinreichenden Schaufeln des zweiten Turbinenschaufelkranzes eine — der jeweiligen Ais-Zahl angepaßte — doppelte (dreidimensionale) Krümmung bekommen und/oder in manchen Fällen der Pumpenradaustrittswinkel einen — vom Pumpenradrohteil abweichenden — Wert erhält, der sich quer zur Strömungsrichtung verändert.The turbine stage protrudes far into the curved section of the oroid-shaped working chamber, too , already known (US-PS 23 51 517). The aforementioned measure is limited, however, that with ^ increasing displacement of the pump outlet in the outer torus curvature a deterioration in efficiency entry. However, as is known, this can be successfully countered by the fact that the in the inner transition section of the toroidal working chamber reaching into the blades of the second Turbine blade ring one - the respective Ais number adapted - double (three-dimensional) Get curvature and / or in some cases the impeller exit angle - from the impeller blank deviating - value that changes transversely to the direction of flow.

Ober die vorerwähnte Kompensation der Auswirkungen einer Verlagerung des Pumpenradajslasses hinaus ist eine dem Einzelfall angepaßte Änderung des Abströmwinkels des zweiten Turbinenschaufelkranzes grundsätzlich geeignet, Verluste im Strömungskreislauf, die verschiedene Ursachen haben können, gunstig zu beeinflussen. Ungleichmäßigkeiten der Strömung und damit Verluste sind z. B. auch darauf zurückzuführen, daß für gewöhnlich die Strömungsgeschwindigkeit nahe dem Kern der Wandlerkammer größer ist als an deren Peripherie, wo der Strömungsweg für die Arbeitsflüssigkeit länger ist. Auch diese auf den Strömungsquerschnitt bezogenen Ungleichmäßigkeit der Strömungsgeschwindigkeit kann durch richtige Wahl des Abströmwinkels am zweiten Turbinenschaufelkranz entgegengewirkt werden, wozu deren Schaufelblätter zumeist doppelt gekrümmt sein müssen.Beyond the aforementioned compensation for the effects of a shift in the pump wheel outlet is a change in the outflow angle of the second turbine blade ring adapted to the individual case basically suitable for losses in the flow circuit, which can have various causes influence. Irregularities in the flow and thus losses are z. B. also due to that usually the flow velocity near the core of the converter chamber is greater than at the other Periphery where the flow path for the working fluid is longer. Also this on the flow cross-section related unevenness of the flow velocity can be determined by correct choice of the outflow angle be counteracted on the second turbine blade ring, for which purpose their blades mostly double must be curved.

Mit der Änderung des Drehzahlverhältnisses zwischen Pumpe und Turbine beim Anfahren wie auch im Betrieb bis zum Erreichen der Höchstgeschwindigkeit ändert sich der Winkel, unter dem die Strömung im Wandler auf den ersten Turbinenschaufelkranz trifft. Dabei gilt ganz allgemein, daß die Verluste um so größer sind, je stärker dieser Anströmwinkel von seinem Optimalwert abweicht. Der Bereich dieser Abweichung ist nun aber bei einer über den Strömungsquerschnitt ungleichmäßig verteilten Strömungsgeschwindigkeit naturgemäß sehr viel größer als bei einer gleichmäßigen Strömung, wobei dahingestellt bleiben kann, worauf die Ungleichmäßigkeit zurückzuführen ist, beispielsweise auf eine durch mangelnde Anpassung der zweiten Turbinenstufe nicht kompensierte ungünstige Lage des Pumpenauslasses.With the change in the speed ratio between pump and turbine when starting up as well as in Operating until the maximum speed is reached changes the angle at which the flow in the Converter meets the first turbine blade ring. It is generally true that the losses are so are larger, the more this angle of attack deviates from its optimum value. The area of this However, there is a deviation if the flow velocity is unevenly distributed over the flow cross-section naturally much larger than in the case of a steady flow, which remains an open question can remain what the unevenness is due to, for example due to a lack of Adjustment of the second turbine stage, uncompensated unfavorable position of the pump outlet.

Der generellen Anwendung der vorstehenden Erkenntnisse in der Praxis stand bisher entgegen, daß die Herstellung von zweifach gekrümmten (dreidimensional gewölbten) Schaufeln einen zu großen fertigungstechnischen Aufwand mit sich bringt. Dreidimensionale Schaufelblätter lassen sich zwar einzeln durch Präzisionsguß im Wachsausschmelzverfahren kostengünstig herstellen. Wegen der dann noch erforderlichen Montage ist jedoch die einstückige Ausbildung der Schaufelblätter mit einem Tragring oder einem Tragflansch vorzuziehen. Ein solches Werkstück wäre andererseits für das Wachsausschmelzverfahren zu groß, um es noch wirtschaftlich fertigen zu können. Auch die Herstellung durch spanende Bearbeitung ist unwirtschaftlich. Mit Gießverfahren, bei denen Formkerne verwendet werden, läßt sich hingegen die geforderte Genauigkeit nicht erreichen.The general application of the above findings in practice has hitherto been opposed to the fact that the Manufacture of two-fold curved (three-dimensionally arched) blades is too large in terms of manufacturing technology Involves effort. Three-dimensional blades can be made individually by precision casting Manufacture inexpensively in the lost wax process. Because of the then still required However, assembly is the one-piece design of the blades with a support ring or a Preferred support flange. On the other hand, such a workpiece would also be suitable for the lost wax process large in order to still be able to manufacture it economically. Production by machining is also possible uneconomical. With casting processes in which mold cores are used, however, the not achieve the required accuracy.

Bei Schaufelsystemen mit nur einfach gekrümmten Srhanfplhlättern ist es auch bekannt (DT-OS 19 02 189), die mit einem Tragflansch zu einem Kranz vereinigten Schaufelblätter durch Spritzguß oder Preßguß herzustellen, wobei das Gußstück der Form ohne Zerstörung derselben entnommen werden kann. Dem Vorteil der einfacheren und billigeren Herstellbarkeit solcher Schaufelkränze mit nur einfach gekrümmten Schaufelblättern steht jedoch der Nachteil gegenüber, daß sie zum Ausgleich einer Änderung des Pumpenauslaßdurchmessers nicht ebenso wie Schaufelräder mit doppelt gekrümmten Schaufelblättern modifiziert werden können.In the case of shovel systems with only simply curved hemp blades, it is also known (DT-OS 19 02 189) to produce the airfoils combined with a supporting flange to form a ring by injection molding or pressure molding, the casting of the mold without destruction the same can be found. The advantage of the simpler and cheaper manufacturability of such Blade rings with only simply curved blade blades, however, has the disadvantage that they to compensate for a change in the pump outlet diameter as well as paddle wheels with double curved blades can be modified.

Bei einem Wandler anderer Gattung mit im radial inneren Übergangsabschnitt der toroidförmigen Arbeitskammer angeordneten, axial durchströmten Leitrad, dessen einfach gekrümmte Schaufel mit einer inneren Nabe und einem äußeren Ring aus einem Stück bestehen, ist es auch bereits bekannt (DT-OS 16 25 051), das gesamte Leitrad axial lückenlos zu teilen, so daß der Hinterkantenteil zur Anpassung an die Erfordernisse des Einzelfalls mit irgendeinem von mehreren Vorderkantenteilen kombiniert werden kann, wodurch es außerdem möglich wird, eine zweiteilige Spritzgußform zu verwenden.In the case of a converter of a different type with the toroidal working chamber in the radially inner transition section arranged, axially flowed through stator, whose simply curved blade with a inner hub and an outer ring consist of one piece, it is also already known (DT-OS 16 25 051), to divide the entire stator axially without gaps, so that the trailing edge part to adapt to the requirements of the individual case can be combined with any of several leading edge parts, whereby it it also becomes possible to use a two-part injection mold.

Schließlich ist es auch bekannt (US-PS 31 53 910), den Pumperradauslaß sowie den Auslaß des zweiten Turbinenrades von mehrstufigen Drehmomentwandlern durch elastisch bewegliche oder von außen einstellbare Schaufelteile zu bilden.Finally, it is also known (US-PS 31 53 910), the pump wheel outlet and the outlet of the second Turbine wheel of multi-stage torque converters by elastically movable or externally to form adjustable blade parts.

Die erstere Maßnahme läßt eine definierte Anpassung des ^bströmwinkels nicht zu, die zweite Maßnahme ist unverhältnismäßig aufwendig.The first measure does not allow a defined adjustment of the flow angle, the second measure is disproportionately expensive.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung besteht somit darin, für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler der gattungsgemäßen Art eine einfache und für die Fertigung kostengünstige Lösung zur Anpassung des Abström winkeis an einem in einen axialen Übergangsabschnitt des Strömungskreislaufs reichenden Schaufelkranz zu schaffen.The object on which the invention is based is therefore to provide a hydrodynamic Torque converter of the generic type is a simple solution that is inexpensive to manufacture for adapting the outflow angle at one to an axial transition section of the flow circuit to create a reaching shovel ring.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features listed in the characterizing part of claim 1.

Durch die Erfindung lassen sich auf einfachste Weise und mit geringstmöglichen Kosten die erforderlichen Korrekturen zur Anpassung eines gattungsgemäßen Schaufelsystems gegebener Größe an den Einzelfall vornehmen, ohne den Wirkungsgrad zu beeinträchtigen. Diese Lösung beruht auf der Erkenntnis, daß, wenn man die Schaufeln der zweiten Turbinenstufe und/oder der Pumpe aus einem einfach gekrümmten Teil mit hauptsächlich radialer Durchströmung und einem Teil mit hauptsächlich axialer Durchströmung und sich entlang der Quererstreckung der Schaufelblätter änderndem Abströmwinkel zusammensetzt, diese zweiten Schaufelteile im Kranz mit derselben Fertigungsmethode wie einen Schaufelkranz mit einfach gekrümmten Schaufelblättern herstellen kann und trotzdem in der Wirkung einen Schaufelkranz mit doppelt gekrümmten, d. h. dreidimensional gewölbten Schaufelblättern erhält. Dabei dienen die vorderen Schaufelteile in erster Linie zur Drehmomentübertragung, während die hinteren Schaufelteile die Strömung beeinflussen. Die Erfindung schafft somit einen Drehmomentwandler, der ohne Änderungen des größten Teils seiner Bestandteile ein weites Anwendungsgebiet deckt und in allen Anwendungsfällen als Folge der jeweils optimal einstellbaren 65 Strömungsverhältnisse unter der Maßgenauigkeit der Schaufelblätter einen ausgezeichneten Wirkungsgrad unter allen Betriebsbedingungen hat. Die durch die erfindungsgemäße Teilung der Schaufelblätter ermög-The invention can be in the simplest way and the necessary corrections to adapt a generic one at the lowest possible cost Make a blade system of a given size on a case-by-case basis without impairing the efficiency. This solution is based on the knowledge that if you have the blades of the second turbine stage and / or the Pump consists of a single curved part with mainly radial flow and a part with mainly axial flow and along the transverse extent of the blades changing outflow angle, these second blade parts in the ring with the same manufacturing method how to make a blade ring with simply curved blades and still in the Effect a blade ring with double curved, d. H. three-dimensionally curved blades. The front blade parts are primarily used to transmit torque, while the rear ones Blade parts affect the flow. The invention thus creates a torque converter without Changes to most of its components covers a wide field of application and in all use cases as a result of the optimally adjustable flow conditions 65 below the dimensional accuracy of the Blade has excellent efficiency under all operating conditions. The through the inventive division of the blades enables

lichten genauen und gleichzeitig kostengünstigen Hersteilungsverfahren im Zusammenwirken mit der nunmehr eröffneten Möglichkeit, den größten Teil des Schaufelsystems in großen Stückzahlen zu fertigen, führen zu einer weitaus besseren Ausnutzung teurer Werkzeuge und Vorrichtungen und damit einer beträchtlichen Senkung der Fertigungskosten für den einzelnen Wandler.clear, precise and at the same time cost-effective manufacturing process in cooperation with the now opened possibility to manufacture the largest part of the blade system in large numbers, lead to a far better utilization of expensive tools and devices and thus one significant reduction in manufacturing costs for the individual transducer.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes aufgeführt. Es handelt sich dabei um echte Unteransprüche, für die Schutz nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch begehrt wird.Advantageous developments of the subject matter of the invention are listed in the subclaims. It These are real subclaims for which protection is only available in connection with the main claim is coveted.

In der nachfolgenden Beschreibung ist an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigtIn the following description, an exemplary embodiment of the invention is shown in greater detail with reference to the drawing explained. It shows

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten hydrodynamischen Drehmomentwandler, 1 shows an axial section through a device according to the invention trained hydrodynamic torque converter,

Fig. 2 die obere Hälfte eines Axialschnittes durch das Turbinenrad des Wandlers mit dem vorderen Teil der Schaufelblätter der zweiten Turbinenstufe,2 shows the upper half of an axial section through the turbine wheel of the converter with the front part the blades of the second turbine stage,

Fig. 2A in Stirnansicht einen Quadranten des Turbinenrades in Richtung des Pfeils 2A in Fi g. 2,2A shows a front view of a quadrant of the turbine wheel in the direction of arrow 2A in FIG. 2,

F i g. 3 die Einzeldarstellung eines vorderen Schaufelteils aus F i g. 2 mit darin eingezeichneten Längs- und Querschnittlinien,F i g. 3 shows the individual representation of a front blade part from FIG. 2 with longitudinal and Cross-sectional lines,

F i g. 3A und 3B Längs- bzw. Querschnitte durch den vorderen Schaufelteil nach F i g. 3 gemäß den dortigen Schnittlinien,F i g. 3A and 3B longitudinal and cross sections through the front blade part according to FIG. 3 according to the there Cutting lines,

Fig.4 in Stirnansicht einen Sektor des von den zweiten Schaufelteilen der zweiten Turbinenstufe gebildeten Schaufelringes,4 in an end view of a sector of the second blade parts of the second turbine stage formed blade ring,

Fig.4A einen Axialschnitt durch einen solchen Schaufelring,4A shows an axial section through such a Blade ring,

Fig.4B, 4C und 4D Schnitte nach Linie B-B, C-C bzw. D-Dnach Fig.4,Fig. 4B, 4C and 4D sections according to line BB, CC and DD according to Fig. 4,

Fig. 5, 5A, 5B und 5C Schnitte durch je zwei Schaufeln des Pumpenschaufelkranzcs, des ersten Turbinenschaufelkranzes, des Leitschaufelkranzes und des zweiten Turbinenschaufelkranzes nach den entsprechend bezeichneten Schnittlinien in Fig. 1, wobei die Schaufelblätter des zweiten Turbinenschaufelkranzes in herkömmlicher Weise einstückig ausgebildet sind,5, 5A, 5B and 5C sections through two blades each of the pump blade ring, the first Turbine blade ring, the guide blade ring and the second turbine blade ring according to the corresponding designated section lines in Fig. 1, wherein the Blade blades of the second turbine blade ring are formed in one piece in a conventional manner,

Fig.6 und 6A vereinfachte Schnittdarstellungen ähnlich F i g. 5A in weiterer Vergrößerung zur Veranschaulichung der Anströmverhältnisse und6 and 6A simplified sectional views similar to FIG. 5A further enlarged for illustration the flow conditions and

F i g. 7 ein Diagramm zur Veranschaulichung der bei den verschiedenen Anströmwinkeln an den Schaufelblättern der ersten Turbinenstufe auftretenden Verluste an Strömungsenergie.F i g. 7 is a diagram to illustrate the at the various angles of attack on the blades losses of flow energy occurring in the first turbine stage.

Der in F i g. 1 im Axialschnitt dargestellte Wandler hat ein drehbares, geteiltes Gehäuse 1, welches eine toroidförmige Kammer 2 für eine Arbeitsflüssigkeit umschließt Die Wandlerkammer umschließt somit einen Strömungskreislauf mit einem radial nach auswärts gerichteten Teil 2A einem äußeren Übergangsabschnitt 2B, einem radial nach einwärts gerichteten Teil 2Cund einem inneren Obergangsabschnitt 2D, wie die entsprechend bezeichneten Pfeile in F i g. 1 veranschaulichen. Die Pfeile geben die Strömungsrichtung der Arbeitsflüssigkeit an, jedoch nicht die genaue Erstreckung der vorgenannten Abschnitte, die selbstverständlich ohne scharfe Grenze ineinander übergehen. Zur Kupplung des Gehäuses 1 mit einer {nicht dargestellten) Antriebsmaschine dient eine Keilverzahnung IAThe in F i g. Converter shown in axial section 1 has a rotatable split housing 1 which encloses a toroidal chamber 2 for a working fluid, the transducer chamber therefore encloses a flow circuit with a radially outwardly directed portion 2A of an outer transition section 2B, a radially inward part 2Cund an inner Transition section 2D, like the correspondingly designated arrows in FIG. 1 illustrate. The arrows indicate the direction of flow of the working fluid, but not the exact extent of the aforementioned sections, which of course merge into one another without a sharp boundary. A spline IA is used to couple the housing 1 to a drive machine (not shown)

? h? H

radial nach auswärts gerichteten Teil 2Λ des Strömungskreislaufs ein Pumpenschaufelkranz Pund in dem radial nach einwärts gerichteten Teil 1 Cdes Strömungskreislaufs ein erster Turbinenschaufelkranz Ti, ein S Leitschaufelkranz G und ein zweiler Turbinenschaufelkranz T2, dessen Schaufelblätter aus vorderen Schaufelteilen T2M und hinteren Schaufelteilen T2N zusammensetzen. Radially outwardly directed part 2Λ of the flow circuit is a pump blade ring P and in the radially inwardly directed part 1 C of the flow circuit a first turbine blade ring Ti, a S guide vane ring G and a twin turbine blade ring T2, whose blades are composed of front blade parts T2M and rear blade parts T2N .

Die Schaufelblätter des Pumpenschaufelkranzes P ίο sind in einem Stück mit der vorderen Hälfte lö des Wandlergehäuses 1 gegossen und mittels Schrauben 2£ mit einem Ringteil 3Λ eines inneren Kerns verbunden.The blades of the pump blade ring P ίο are cast in one piece with the front half Lö of the converter housing 1 and connected to a ring part 3Λ of an inner core by means of screws 2.

Die Schaufelblätter des ersten Turbinenschaufelkranzes Ti sind in einem Stück mit einem Ringelement TiA iS gegossen, und in ähnlicher Weise sind die Schaufelblätter des Leitschaufelrings G und die vorderen Teile der Schaufelblätter des zweiten Turbinenschaufelrings T2Min einem Stück mit sie tragenden Radkörpern GA bzw. T2A gegossen. Die Schaufelblätter des ersten ίο Turbinenschaufelkranzes Ti sind mittels Schrauben riß an einem weiteren Ringteil 3ßdes inneren Kerns befestigt, der seinerseits an den vorderen Schaufelblattteilen T2M der zweiten Turbinenstufe verschraubt ist. Schließlich sind die Schaufelblätter des Leitschaufelrings G an einem dritten Ringteil 3Cdes inneren Kerns durch Schrauben befestigt.The blades of the first turbine blade ring Ti are cast in one piece with a ring element TiA iS , and similarly the blades of the guide vane ring G and the front parts of the blades of the second turbine blade ring T2M are cast in one piece with wheel bodies GA and T2A supporting them. The airfoils of the first turbine blade ring ίο Ti are pulled by means of screws on a further ring member 3ßdes inner core fixed, that of the second turbine stage is bolted in turn to the front blade parts T2M. Finally, the blades of the guide vane ring G at a third ring member attached 3Cdes inner core by screws.

Der die vorderen Schaufelblatteile 7"2M des zweiten Turbinenschaufelkranzes tragende Radkörper T2A sitzt mit einer Vielnutverbindung 4 drehfest auf einer Abtriebswelle O, die unter anderem mittels eines Wälzlagers 5 in einem (nicht dargestellten) feststehenden Gehäuse gelagert ist. Die Abtriebswelle O ist von einer Hohlwelle 6 umschlossen, auf welcher der Radkörper GA für den Leitschaufelkranz G mittels einer Vielnutverbindung 6Λ befestigt ist. Die freien Enden der Leitschaufeln sind durch einen weiteren Ringteil 3D des Kerns miteinander verbunden. Auf der Hohlwelle 6 sitzt ein Wälzlager 7, dessen äußerer Laufring die rückwärtige Hälfte IC des geteilten Gehäuses 1 trägt. Weiterhin ist ein Zahnkranz 8 mit Zähnen SA gegen die Außenseite der rückwärtigen Gehäusehälfte IC verschraubt und mittels geeigneter Dichtungen gegen die Hohlwelle 6 abgedichtet.The front blade portions 7 "2M of the second turbine blade ring supporting wheel body T2A is seated rotationally fixed to a Vielnutverbindung 4 on an output shaft O, which (not shown), among other things by means of a roller bearing 5 in a fixed housing is mounted. The output shaft O is a hollow shaft 6 enclosed, on which the wheel body GA for the guide vane ring G is attached by means of a multi-groove connection 6Λ. The free ends of the guide vanes are connected to one another by a further ring part 3D of the core. On the hollow shaft 6 sits a roller bearing 7, the outer race of which the rear half IC of the divided housing 1. Furthermore, a ring gear 8 with teeth SA is screwed against the outside of the rear housing half IC and sealed against the hollow shaft 6 by means of suitable seals.

Wie F i g. 1 weiterhin zeigt, erstrecken sich die vorderen Schaufelblatteile 72Mdes zweiten Turbinenschaufelkranzes in dem radial nach einwärts gerichteten Teil 2C des Strömungskreislaufs, und ihre Endkanten befinden sich in einer Ebene lotrecht zur Drehachse der Abtriebswelle O. Die hinteren Schaufelblatteile Γ2Λ sind in einem Stück mit einem Außenring T2o und einem Innenririg T2, gegossen. Die Innenfläche des Außenringes T2o und die Außenfläche des Innenringe« T2, passen sich der Form des toroidförmigen Strö mungskreislaufes innerhalb der Wandlerkammer 2 an. Die Ausbildung und Anordnung der vorderen um hinteren Schaufelblatteile T2Mbzw. 7"2NdeszweiteT Turbinenschaufelkranzes gehen im einzelnen aus dei F i g. 2,2 A, 3,3A und 3B und 4,4A, 4B, 4C und 4D hervor Fig.2 zeigt im Längsschnitt die eine Hälfte de: Radkörpers T2A des zweiten Turbinenschaufelkr.anze mit den vorderen Schaufelblatteilen T2M, an denei Zapfen T2M'na Vernietung mit dem Ringteil 3flde inneren Kerns angeformt sind. Der Radkörper T2A ha an seiner Nabe eine von einer ebenen Schulterfläch* $5 begrenzte Rimgfläche T2R zur Aufnahme des dii hinteren Schaufelblatteile T2N verbindenden Innen rings 7"2;(s. auch Fig.4 und 4A). Die Stirnansicht au Like F i g. 1 further shows, the front blade parts 72M of the second turbine blade ring extend in the radially inwardly directed part 2C of the flow circuit, and their end edges are in a plane perpendicular to the axis of rotation of the output shaft O. The rear blade parts Γ2Λ are in one piece with an outer ring T2o and an Innenririg T2, cast. The inner surface of the outer ring T2o and the outer surface of the inner ring T2, adapt to the shape of the toroidal flow circuit within the converter chamber 2. The design and arrangement of the front and rear blade parts T2M and 7 "2N of the second turbine blade ring are shown in detail in FIGS. 2.2A, 3.3A and 3B and 4.4A, 4B, 4C and 4D, FIG. 2 shows In the longitudinal section one half of the: wheel body T2A of the second turbine blade ring with the front blade parts T2M, on which the pin T2M'na rivets with the ring part 3f the inner core are formed. The wheel body T2A has a flat shoulder surface on its hub limited rim surface T2R for receiving the inner ring 7 "2, which connects the rear blade parts T2N; (see also FIGS. 4 and 4A). The front view au

Hem Radkörper TiA in F« g 2A !sßtdie J*¥eid!Tn?n«o Hem wheel center TiA in Figure 2A! Sßtdie J * ¥ eid! Tn? N «o

mile Form dor vorderen Schaulelteilc T2M. die man mich als einfache Krümmung bezeichnen kann, erkennen. Die Fig. J. 3Λ und 3Ii veranschaulichen die Form der /weidimensionalen vorderen Schaiifelblatteile 7"2 W mit Hilfe der verschiedenen Schnittdarstellungen noch deutlicher.mile shape dor anterior Schaulelteilc T2M. which I can call a simple curvature. J. 3Λ and 3Ii illustrate the shape of the / we-dimensional front Schaiifelblatteeile 7 "2 W with the help of the various sectional views even more clearly.

Die F i g. 4 bis 4 D /eigen den hinteren Teil T2N des /weiten Turbinensehaufelkran/es in seinen F.inzelheilen. In den .Schnittdarstellungen 4ΰ. 4C und 4D entsprechend den Schnittlinien BB. CC, I)-Dm Fig. 4 sind der Abströmwinkel <\ und der Kleinstabstand b zwischen benachbarten Schaufelblättern oder, mit anderen Worten, der engste Teil des .Strömungskanals /wischen den Schaufelblättern dargestellt, Beide Werte λ und b sind an den betrachteten Schnittstellen verschieden. So beträgt beispielsweise der Winkel \ an der Schnittstelle B-B ( F' ι g. 4B) 55 . an der Schnittstelle Ct ( I ig. 4C) 58 und der Schnittstelle D-D( F" ig. 4 D) bi . The F i g. 4 to 4 D / own the rear part T2N of the / wide turbine bucket crane / es in its individual parts. In the .Sectional views 4ΰ. 4C and 4D correspond to the section lines BB. CC, I) -Dm Fig. 4 shows the outflow angle <\ and the small distance b between adjacent blades or, in other words, the narrowest part of the .Strömungskanals / between the blades, Both values λ and b are different at the intersections considered . For example, the angle \ at the interface BB (FIG. 4B) is 55. at the interface Ct (Fig. 4C) 58 and the interface DD ( Fig. 4 D) bi.

In den Fig. 5 bis 5C. in denen, wie bereits erwähnt, der /weite Turbincnschaufelkran/ mit einstückig ausgebildeten Schaufelblättern dargestellt ist. sind nochmals die Abströmwinkcl \ und die Kleinstabständc b zwischen den benachbarten Schaufelblättern der einzelnen Schaufelgren/e dargestellt. Außerdem sind in den I■'i g. ^r)A. ^riH und 5C die Anströmrichtungen der Arbeitsl'lüsMgkeii mil /eingezeichnet, wobei die Suffixe s± die Ansimmrichtung bei Stillstand der beiden miteinander verbundenen Turbinenschaufclkränzc und λ/; bei Gleichlauf der Turbincnschaul'clkränzc mit dem Pumpenschaufelkran/. darstellen. Der zwischen den Aiiströnirichtungen im Stillstand und bei Gleichlauf liegende Winkel y bezeichnet somit den Betriebsbereich, innerhalb dessen clic Anströmrichtung beim Anfahren des Wandlers bis zum Erreichen des Gleichlaufs, in welchem für gewöhnlich die Umschaltung des Wandlers auf Direknintrieb erfolgt, variiert. Ferner ist mit /o die optimale Anströmrichtung eingezeichnet, fin welche das jeweilige Schaufelblatt profil ausgelegt ist und die in Verbindung mit der vom Abströmwmkel \ bestimmten Abströmrichtung den sogenannten Ablenkwinkel des Schaufelblattprofils charakterisiert.In Figures 5 to 5C. in which, as already mentioned, the / wide turbine bucket crane / is shown with one-piece blade blades. are again the Abströmwinkcl \ and b Kleinstabständc shown between the adjacent blades of each Schaufelgren / e. In addition, in the I ■ 'i g. ^r ) A. ^r iH and 5C the directions of flow of the working fluid mil / are drawn in, with the suffixes s ± the approach direction when the two turbine blades connected to one another are at a standstill and λ /; when the turbine viewer is running synchronously with the pump bucket crane /. represent. The angle y between the Aiiströnir directions at standstill and in synchronism thus denotes the operating range within which the direction of flow varies when starting the converter until the synchronism is reached, in which the converter is usually switched to direct drive. Furthermore, with / o the optimal direction of flow is drawn in, which the respective airfoil profile is designed and which, in connection with the outflow direction determined by the outflow angle, characterizes the so-called deflection angle of the airfoil profile.

In den zuletzt erläuterten Figuren, vor allem F i g. 5A sind die eingezeichneten Anströmrichtungen nur in einer besonderen Schnittebene durch die Schaufel, wie sie in I- i g. 1 beispielsweise ii-u. b-b bzw. c-c angedeutet sind, gültig. In Wirklichkeit variieren die Anströmriehlungen, über die Quererstreckung der Schaufelblätter betrachtet, bei den bisher bekannten Wandlern ohne Korrektur der Strömung durch den zweiten Turbinenschaufclkran/ erheblich, wie F i g. 6 für den ersten Turbinensehaufelkranz veranschaulicht. Dort sind die mit dem Suffix s£ versehenen Anströmrichtungen imIn the figures explained last, especially FIG. 5A are the directions of flow drawn in only in a special sectional plane through the blade, as shown in FIG. 1 for example ii-u. bb and cc are indicated, valid. In reality, the inflow rays, viewed across the transverse extent of the blades, vary considerably in the previously known converters without correcting the flow through the second turbine bucket crane /, as shown in FIG. 6 illustrated for the first turbine blade ring. There the directions of flow with the suffix s £ are in

ίο Stillstand und die — abweichend zu der Bezeichnung in den F ι g. 5 bis 5C — mit dem Index 1.0 versehenen Anströmrichtungen bei Gleichlauf der Turbinenschaufelkränze mit dem Pumpenschaufelkranz durch weitere Hinzufügung der Indizesa, b und c für die Schnittebenen ii-:i, b-b und c-c der Fig. 1 dargestellt. Ebenso sind die Winkel γ zwischen der jeweiligen Anströmrichtung im Stillstand und bei Gleichlauf mit den Indizes a. b. c versehen. Da die Anströmrichtungen im Stillstand bzw. im Gleichlauf in den einzelnen Schnittebenen verschieden sind, ergibt sich somit für das betrachtete .Schaufelblattprofil des ersten Turbinenschaufelkranzes zwischen der am weitesten vom Oplimalwert abweichenden Anströmrichtung im Stillstand und der am weitesten vom Optimalwert abweichenden Anström-ίο Standstill and the - deviating from the designation in the F ι g. 5 to 5C - directions of flow provided with the index 1.0 with synchronism of the turbine blade rings with the pump blade ring by further addition of the indices a, b and c for the sectional planes ii: i, bb and cc of FIG. Likewise, the angles γ between the respective direction of flow at a standstill and with synchronism are provided with the indices from c . Since the directions of flow at standstill or in synchronism are different in the individual cutting planes, the result for the considered blade profile of the first turbine blade ring is between the direction of flow that deviates the most from the optimal value and the direction of flow that deviates most from the optimum value.

2s richtung im Gleichlauf in Winkel yuuai, der weitaus größer als die einzelnen Winkel )'a,ybund jvist.2s direction in synchronism in angle yuuai, which is much larger than the individual angles ) 'a, yb and jv.

Das Diagramm in Fig. 7 veranschaulicht die an einem solchen .Schaufelkranz auftretenden Verluste an Strömungsenergie in Abhängigkeit von dem Anströmwinkel β. den die Anströmrichtung mit der Tangente an dem Umfang des Schaufelkranz.es an der .Strömungseintrittsseite einschließt. Wie der eingezeichnete Winkelbereich γιοιαΐ zeigt, sind diese Verluste unmittelbar nach dem Anfahren sehr groß und steigen erneut vor Erreichen des Gleichlaufs erheblich an.The diagram in Fig. 7 illustrates the losses of flow energy occurring on such a blade ring as a function of the angle of attack β. which includes the direction of flow with the tangent to the circumference of the blade ring on the .Strömungseintrittsseite. As the drawn angular range γιοιαΐ shows, these losses are very large immediately after starting up and rise again considerably before synchronization is reached.

Durch die auf einfache Weise ermöglichte Korrektur der Strömungsverhältnisse in der Wandlerkammcr läßt sich nun. wie F i g. 6A zeigt, der Winkelbereich yiomi dadurch wesentlich verkleinern, daß die extremen Anströmrichtungen sowohl im Stillstand wie im Gleichlauf über die gesamte Quererstreckung der Schaufelblätter nahezu vergleichsmäßig werden. Wie Fig. 7 erkennen läßt, sinken damit die Verluste an Strömungsenergie unmittelbar nach dem Anfahren sowie vor Erreichen des Gleichlaufs erheblich.As a result of the correction of the flow conditions in the converter chamber, which is made possible in a simple manner, it is now possible to. like F i g. 6A shows that the angular range yiomi can be significantly reduced in that the extreme directions of flow, both at a standstill and in synchronism, become almost comparable over the entire transverse extent of the blades. As can be seen from FIG. 7, the losses of flow energy decrease considerably immediately after starting up and before reaching synchronization.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen «9627/184 In addition 5 sheets of drawings «9627/184

Claims

Patent claims:

1. Hydrodynamic torque converter with four mainly singly curved blade rings arranged in a toroidal flow circuit within a converter chamber and having a continuous profile from the inlet to the outlet, namely a pump blade ring with a substantially radially outward flow and a first and a second turbine blade ring and a guide blade ring arranged between them which are flowed through essentially radially inwards, the second turbine blade ring and / or the pump blade ring extending from the radial section of the flow circuit into the transition section following in the flow direction, characterized in that the blades at least one into the axial transition section (2D ) extending blade ring (T2) consist of two seamlessly assembled parts, namely essentially within the radial circuit section (2C) located front, single-curved and integral with a carrying them wheel body (T2A) formed blade portions (TLM) and to this in the flow direction subsequent, situated substantially in the axial transition portion (2D) rear blade parts (T2N) whose outflow angle (α) along the transverse extent of the blades changes in the flow cycle.

2. Torque converter according to claim 1, characterized in that the rear blade parts (T2 / vVdoppe! T are curved.

3. Torque converter according to claim 1 or 2, characterized in that the outflow angle (α) of the rear vane parts (T2N) changes in such a way that the entry angle of the flow (entry direction /) along the entry edges located on the radial circuit sections at the various vane rings ( P. TX. G. T2) is at least approximately the same.

4. Torque converter according to one of claims one to three, characterized in that the front blade parts (T2M) are designed to be conical in the direction of the blade axes, creating a draft for production by molding.

5. Torque converter according to claim 4, characterized in that the outlet edges of the rear vane parts (T2N) are arranged at the radially innermost or radially outermost point of the relevant transition section (2D) of the flow circuit.

6. Torque converter according to one of the preceding claims, characterized in that the rear vane parts (T2N) in one piece; are formed with an inner and / or an outer ring (T2i or T2a) .

7. Torque converter according to claim 6, characterized in that the rear iichaufelteile (T2N) and the ring carrying them or the rings carrying them (T2i, T2>) are z \ v \ cast workpiece.

8. Torque converter according to claim 7, characterized in that the rear vane parts (T2N) are designed in such a way and at such a circumferential distance on the ring or

the rings (T2i, T2 ») carrying them are arranged so that they do not overlap when projected onto a plane perpendicular to the transducer axis.

9. Torque converter according to claim 1 and claim 7 or 9, characterized in that the rear vane parts (T2N) via their support rings (T2i. T2>) between the wheel body (T2A) carrying the associated front vane parts (T2M) and a wheel body rotating with this Ring part (3B) of the inner core of the converter chamber are braced in such a way that the front edges of the rear vane parts (T2N) overlap the end edges of the front vane parts (T2M) in pairs.

10. Torque converter according to claim 9, characterized in that the rear vane parts (T2N) via the support rings integral therewith (T2i 72 ^ sOWOhI with the edge body (T2A) carrying the associated front vane parts (T2M) and with the core ring part rotating with this (3ß) are rotatably connected.

11. Torque converter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the pump vane ring (P) is at least partially integrally formed with a side ring (3A) which forms part of the inner core of the converter chamber and also delimits the toroidal flow circuit in the outer transition section (2B) is.