DE2263835A1

DE2263835A1 - Hydrodynamischer drehmomentwandler

Info

Publication number: DE2263835A1
Application number: DE2263835A
Authority: DE
Inventors: Karl Gustav Ahlen
Original assignee: SRM Hydromekanik AB
Current assignee: SRM Hydromekanik AB
Priority date: 1972-06-26
Filing date: 1972-12-28
Publication date: 1974-01-17
Also published as: SE382671B; GB1414641A; JPS5621956B2; US3839864A; JPS4937058A; CA970249A; CS182778B2; IT973028B; DE2263835B2; HU176676B

Description

-'Jf-

Hydrodynamischer Drehmomentwandler

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit Pumpe, Turbine und Leitapparat, die innerhalb eines umlaufenden Wandlergehäuses angeordnet sind.

Bei einem Drehmomentwandler der Art, bei der ein umlaufendes Wandlergehäuse vorgesehen ist, muß, wenn ein solcher Wandler beispielsweise für die Zusammenwirkung mit einem synchronisierten Schaltgetriebe oder einem Klauen-Wendegetriebe«vorgesehen ist, die Möglichkeit gegeben sein, daß eine zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite der betreffenden Kraftübertragung vorgesehene Reibungskupplung gelöst werden kann. Normalerweise sind solche Trennkupplungen in der betreffenden Getriebekette entweder vor oder hinter dem Drehmomentwandler angeordnet. Solche Kupplungseinrichtungen wurden auch bereits innerhalb des umlaufenden Wandlergehäuses angeordnet. In den Fällen, v/o die Kupplungseinrichtungen innerhalb der umlaufenden Gehäuse angeordnet sind, handelt es sich um komplette servobetätigte Kupplungen, bei denen der Nachteil zu Tage tritt, daß es nicht möglich ist, in ausreichendem Maße ein völliges Entkuppeln e'er Drehmomentübertragung von der Primärseite auf die Welle der Abtriebsseite zu erreichen. Außerdem ist hierbei die träge Masse der Abtriebsseite zu hoch. Weiterhin sind derartige Anordnungen in nachteiliger Weise kompliziert, weil zusätzliche umlaufende -Anschlüsse vorgesehen sein müssen, über die dem Servoantrieb der Kupplung Drucköl zugeführt wird. Es hat sich bei derartigen Konstruktionen als unmöglich erwiesen, sowohl die mit der Abtriebswelle verbundene träge Masse als auch die Größe des im ausgerückten Zustand verbleibenden restlichen übertragenen Antriebsdrehmoments auf so geringe Werte zu verringern, daß eine Zusammenwirkung eines betreffenden derartigen Drehmomentwandlers mit einem schaltbaren Synchrongetriebe möglich wäre, falls dieses nicht mit verstärkten Synchroni-

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siereinrichtungen ausgerüstet ist, was eine weitere nachteilige Komplizierung bedeutet. Die bekannten Kraftübertragungen, bei denen die Trennkupplung innerhalb des umlaufenden Wandlergehäuses angeordnet ist, sind sowohl kompliziert als auch teuer und arbeiten im. Betrieb nicht zufriedenstellend. Man sieht daher bislang normalerweise die Trennkupplung als eine gesonderte Einheit vor, die außerhalb des Drehmomentwandlers entweder auf der Primärseite oder der Sekundärseite der Kraftübertragung angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehmomentwandler der in Rede stehenden Art zu schaffen, bei dem sich durch die kombinierte Anwendung seines hydraulischen Fluidsystems und des zugehörigen Schaufelapparats eine verbesserte Konstruktion für eine Trennkupplung ergibt. Der zu schaffende Drehmomentwandler soll von einfacher Konstruktion und billig herstellbar sein und soll, ungeachtet seines einfachen Aufbaus,nur ein Mindestmaß an bei ausgerückter Trennkupplung verbleibendem restlichem Drehmoment und ein Mindestmaß an träger Masse der Abtriebswelle bei ausgerückter Trennkupplung aufweisen, so daß der erfindungsgemäße Drehmomentwandler, universell anwendbar ist, beispielsweise in direkter Verbindung mit üblichen vorhandenen Synchron-Schaltgetrieben verwendet werden kann und hierbei gleichzeitig nach^x dem Ausrücken der. Trennkupplung und dem Gangwechsel beim Schaltgetriebe, was bei einem Mindestwert an verbliebenem Drehmoment und einem Mindestmaß an Abrieb der Friktionsflächen erfolgt, als wieder einrückende Kupplung dienen kann. Dieser geringe Abrieb gewährleistet eine sichere Funktion über lange Betriebszeiträume, auch wenn der Drehmomentwandler rauher Behandlung ausgesetzt oder in einer Hochleistungs-Kraftübertragung eingesetzt ist, bei der bei hohen Eingangsdrehzahlen eine hohe Anzahl von Schaltvorgängen pro Zeiteinheit durchgeführt werden müssen.

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Es wurde bereits ein Drehmomentwandler mit umlaufendenf Wandlergehäuse vorgeschalgen, der eine ausrückbare Pumpe aufweist und bei dem das Pumpenteil als Servokolben zum Einrücken oder Ausrücken einer oder mehrerer verschiedener Reibungskupplungen dient, je nach dem Drehsinn der Zirkulation der Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Wandlers.

Die gestellte Aufgabe ist erfindunggemäß bei einem hydrodynamischen Drehmomentwandler der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine Druckdifferenz arischen dem in einem von der Turbine und einem Ansatz der Turbinenwelle gebildeten Raum herrschenden hydraulischen Druck und dem außerhalb dieses Raumes herrschenden hydraulischen Druck zum Einrücken einer Kupplung vorgesehen ist.

Die Anordnung kann hierbei so getroffen sein, daß die Turbine -als erstes Element eine zum Kuppeln oder Entkuppeln derselben mit der bzw. von der Turbinenwelle dienenden Servoantriebs ausgebildet ist und daß die Turbinenwelle oder ein Ansatz derselben als zweites Element dieses Servoantriebs vorgesehen sind, das zum Einrücken einer für direktes. Kuppeln

von Antriebsseite und Abtriebsseits des Wandlers vorgesehenen zweiten Kupplung dient.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Drehmomentwandler läuft die Hydraulikflüssigkeit mit der Primärseite um, und wenn die Masse der Turbine mit der Turbinenwelle in Kupplungsverbindung gebracht wird, dann wird durch die Hydraulikflüssigkeit ein Drehmoment auf die Abtriebswelle übertragen. Dies kann bei bestimmten Anwendungsarten ein wünschenswertes Merkmal darstellen, z.B. bei Anwendungen, v/o eine hohe Antriebsleistung einer vergleichsweise niedrigen Masse des betreffenden Fahrzeugs gegenübersteht und wo die Spitzengeschwindigkeit hoch ist. Die erfindungsgenäße Ausbildung ist grundsätzlich auch für Drehmomentwandler vorteilhaft, die nur einen einzigen

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Turbinen- und Schaufelring aufweisen. Im Gegensatz hierzu sind die bekannten Konstruktionen im wesentlichen nur für hohe Drehmomentübersetzung geeignet und für die Fälle, wo es sich um Wandler vom sogenannten Doppel-Rotationstyp handelt.

Der gemäß der Erfindung ausgebildete Drehzahlwandler erlaubt häufiges Einrücken und Ausrücken ohne überhitzung und übermäßigen Verschleiß auch in den Fällen/ wo mit Höchstgeschwindigkeit gefahren wird. Außerdem ist das Fernsteuersystem noch einfacher,als es bei den bekannten Wandlern mit ausrückbarer Pumpe der Fall ist. In Verbindung mit eineinhalbstufiger Ausbildung des Drehmomentwandlers läßt sich eine besonders einfache,wirksame und billige Kraftübertragung schaffen, die große Sicherheitsreserven gegen unsachgemäße Behandlung aufweist.

Bei Ausbildung als eineinhalbstufiger Drehmomentwandler, der mit einem Synchron-Schaltgetriebe zusammenwirkt, kann eine beispielsweise für einen Personenkraftwagen, einen Lieferwagen oder dergleichen geeignete Kraftübertragung geschaffen werden, bei der ein bequemer Fahrbetrieb bei einer kleinen Anzahl erforderlicher Schaltvorgänge gewährleistet ist und eine erhöhte Fahrsicherheit auf vereisten Straßen und die Möglichkeit, den Motor als Bremse einzusetzen, gegeben sind. Bei anderen Anwendungen, beispielsweise als Antrieb für einen Schlepper, kann das Einrücken und Ausrücken bei mit Höchstdrehzahl laufendem Motor erfolgen, so daß sich Steuer- und Bedienungserleichterungen ergeben und ,ohne daß eine Erhöhung der^Motorleistung erforderlich wäre, eine Abkürzung der Arbeitszyklen erreicht wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 einen Drehmomentwandler von im wesentlichen bekannter, für die Verwirklichung der Erfindung geeigneter Art;

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt

durch einen Wandler der in Fig. 1 gezeigten

: ' Art, bei dem die Erfindung in einem ersten

Ausführungsbeispiel verwirklicht ist;

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel;

Fig. 3a einen abgebrochenen, der Fig. 3 entsprechenden Schnitt durch ein weiteres Aus-' führungsbeispiel;

Fig. 4 eine abgebrochen gezeichnete Draufsicht

auf ein Einweg-überdruckventil für⁵ , .

die Verwendung bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig.. 2, 3 oder 3a;

Fig. 5 eine abgebrochen gezeichnete Draufsicht

auf eine Gunir.ikupplung zwischen eiern ' umlaufenden Wandlergehäuse und dein Primärantrieb und

Fig. 6 und 7 schematisiert gezeichnete Darstellungen von Kraftübertragungen mit. Drehmomentwandlern gemäß PIg. 2 bzw. Pig. 3.

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Fig. 1 zeigt einen eineinhalbstufigen Drehmomentwandler bekannter Konstruktion, der sich für eine Ausbildung im Sinne der Erfindung eignet. In dieser Fig. 1 ist ein feststehender, für die Verschraubung mit einem feststehenden Gehäuse, das nicht gezeigt ist, vorgesehener Flansch 2 dargestellt. An den stationären Flansch 2 schließt sich als in der Zeichnung nach links ragender Fortsatz eine Hülse 4 an. Eine Turbinenwelle € ist in dem stationären Flansch 2 mittels eines Lagers 8 drehbar gelagert,und ein umlaufendes Wandlergehäuse 10 des Drehmomentv/andlers ist auf der Hülse 4 mittels eines Lagers 12 gelagert. Das Wandlergehäuse 10 ist außerdem in einem Schwungrad 56 gelagert.

Das umlaufende Wandlergehäuse 10 weist eine Verzahnung 14 für den Antrieb von Zusatzaggregaten sowie eine Manschette 16 für eine Lippendichtung auf. Das umlaufende Gehäuse 10 trägt außerdem Pumpenschaufeln 18 und umgibt einen Leitapparat 20, der auf einem Freilauf 22 gelagert und auf der rechten Seite durch einen Ring 24 und auf der linken Seite durch einen Ring 25 axial gesichert ist. Eine Turbine 30 mit Schaufeln 32 und einem inneren Kernring 34 ist links von der durch die Schaufeln 18 gebildeten Pumpe innerhalb des Wandlergehäuses angeordnet. Die Turbine 30 ist auf der Turbinenwelle 6 über eine Keilverbindung 39 befestigt.

Der stationäre Flansch 2 weist zwei Kanäle 36 und 33 für Hydraulikflüssigkeit auf. Der Kanal 38 ist über den Innenraum der Hülse 4 in direkter Verbindung mit einem Arbeitsraum 40, und der Kanal 36 steht über Durchbrüche 42 und eine Bohrung 44 in der Turbinenwelle 6, die durch Dichtungsringe 46 zwischen dem stationären Flansch 2 und der TurbinenwelDe 6 abgedichtet sind, mit dem Arbeitsraum 40 über Durchbrüche 48 und einen zwischen dem Gehäuse 10 und der Turbine 30 ver-

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bleibende Zwischenraum 50 in Verbindung, so daß eine Zirkulation der Flüssigkeit zwischen den Kanälen 36 und 38 stattfinden kann. Bei dieser Anordnung fließt Flüssigkeit normalerweise durch den Kanal 38 ein und wird durch den Kanal 36 abgegeben. In dem abgebenden Kanal sollte ein überdruckventil angeordnet sein, um einen Basisdruck in dem System . sicherzustellen. Die Turbinenwelle 6 ist an ihrem vorderen Ende in dem umlaufenden Gehäuse 10 mittels eines Lagers 54 drehbar gelagert.

Wenn das Gehäuse 10 umläuft, wird die Flüssigkeit in dem Raum 40 durch die Pumpenschaufeln 18 beaufschlagt, wird durch die Turbinenblätter 32 hindurchgedrückt und wird in ihrer Strömungsrichtung durch Leitschaufeln 29 des Leitapparats 20 beeinflußt j wodurch eine Drehmonentverfielfachung oder -übersetzung ermöglicht wird. In anderen Worten, es findet eine Drehmomentwandlung statt, und wenn die Leitschaufeln freilaufend sind, dann existiert ein Übertragungsbereich, in dem kein negatives Drehmoment der Leitschaufeln gegeben ist. Die Leitschaufeln können jedoch auch bei einigen Formen derartiger Drehmomentwandler dauernd stillstehend gehalten werden.

Das Gehäuse 10 des Wandlers ist mit dem Schwungrad 56 über Schlitze gekuppelt, die im Schwungrad ausgespart sind und in'die Vorsprünge 532'des Gehäuses 10 eingreifen. Auf den Vorsprüngen 532 befindet sich ein überzug 534 aus elastischem Werkstoff, wodurch, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist,

eine selbstzentrierende Anordnung erreicht wird, weil Vorpaarweise -

Sprünge, die/diametrisch zueinander in den Schlitzen angeordnet sind, eine im rechten Winkel zu ihrer Verbindungslinie wirksame Führung bilden und Vorsprünge, die im rechten Winkel zu dem eben betrachteten Paar von Vorsprüngen angeordnet sind, ebenfalls eine senkrecht zu ihrer Verbindungslinie wirksame Führung bilden. Bei dieser Kupplungsform

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wird daher unabhängig von der radialen Stellung der Vorsprünge in den Schlitzen eine richtige Zentrierung erhalten, wobei gleichzeitig durch den elastischen Werkstoff die Torsionsschwingungen zwischen dem umlaufenden Gehäuse und dem Antrieb desselben gedämpft werden, was im ausgerückten Betriebszustand und im Betriebszustand der direkten Kupplung erforderlich ist.

Fig. 2 zeigt einen Drehmomentwandler.der grundsätzlich gleichen Art wie Fig. 1, wobei jedoch die Erfindung verwirklicht ist und wobei die Turbine von der Turbinenwelle 6 entkuppelt oder mit dieser über eine Reibungskupplung verbunden werden kann, die aus einem Kupplungsteil 202, das ein Teil der Turbine 30 ist,und einem Kupplungsteil 204, das sich am radial außen gelegenen Ende eines sich radial erstreckenden Ansatzes 206 der Turbinenwelle 6 angeordnet ist, gebildet wird. Zwischen der Turbine 30 und der Hülse 4 befindet sich eine Abdichtung in Form eines Kolbenringes 208. Die Turbine 30 weist auch ein überdruckventil 210 auf, das, wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist, aus einer Blattfeder 212 gebildet ist, die durch eine Schraube 214 an der Turbine 30 befestigt ist und die Bohrungen 216 in der Turbine 30 überdeckt

Wenn Hydraulikflüssigkeit durch den Kanal 38 eintritt, dann wird die Turbine 30 selbsttätig von dem Ansatz 206 der Turbinenwelle 6 entkuppelt, da die Flüssigkeit zwischen dem Ansatz 206 und der Turbine 30 hindurchtreten muß und zwischen den Kupplungsteilen 202 und 204 hindurchströmen muß, wobei die Turbine 30, bei Blickrichtung gemäß Fig. 2, nach rechts gedrückt wird, wobei die Kupplungsteile 202 und 204 voneinander getrennt werden. Hierbei findet eine sehr kleine oder völlig vernachlässigbare Drehmomentaufnahme des umlau-

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fenden Gehäuses statt, insbesondere ,wenn der in Fig. 1 gezeigte Leitapparat sich im Freilauf befindet. Bei einer geeigneten Formgebung der Schaufel ist dies jedoch auch dann der Fall, wenn die Leitschaufel·!dauernd im Stillstand gehalten sind, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 der Fall ist.

Das auf die Turbinenwelle übertragene Drehmoment ist sowohl bei feststehendem Leitapparat als auch bei freilaufendem Leitapparat außerordentlich klein. Das trägheitsmoment der Turbinenwelle 6 und deren Ansatz 206 ist ebenfalls gering, selbst wenn man es mit dem Trägheitsmoment der Kupplungsplatte einer normalen Reibungs-Trockenkupplung in Vergleich setzt, die außerhalb des Drehinomentwandlers angeordnet ist.

Die Flüssigkeit tritt durch den Kanal 36 aus. Wird die Eirkulationsrichtung der Flüssigkeit umgekehrt, indem man ein normales Fünfwegventil umschaltet, dann tritt die Hydraulikflüssigkeit durch den Kanal 36, die Durchbräche 42 ,und die Bohrung 44 und die Durchbrüche 48 ein und fließt zwischen dem umlaufenden Gehäuse 10 und eiern Ansetz 206 der Turbinen-' welle, der das Kupplungsteil 204 tragt, hindurch "and strömt in den Arbeitsraum 40. Wenn die den Arbeitsraum verlassende Flüssigkeit versucht, zwischen asn Kupplungsteil©!** 202 und 204 der Reibungskupplung hindurchzutreten, wird dem ein Widerstand entgegengesetzt ,und es vrii,\i eine Druckdifferenz zwischen dem Ansatz 206 der Turtinenv/eli-s 6 und der Turbine 30 aufgebaut, wodurch ein entsprechender Druck ir*, den* Arbeitsraum 40 aufgebaut wird, durch ilen ύχ-Α Kupplung teile 202 und 204 in eingerückter Lage gehalten weude:^ Danach fließt die Flüssigkeit über das überdruckTentil 21Γ und den Kanal 38. ab. Hierbei ergibt sich -3er E^tr-lrbr^us-iancl "hydraulische Kraftübertragung".

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Ein Drehmomentwandler, wie er vorstehend beschrieben und in Fig. 2 gezeigt ist, der mit einer Trennkupplung der beschriebenen Art ausgerüstet ist, kann in Verbindung mit einem normalen Synchron-Schaltgetriebe verwendet werden und weist alle Merkmale auf, die auch bei üblichen derartigen Kraftübertragungen, bei denen ausrückbare Pumpensysteme Anwendung finden, vorhanden sind, abgesehen davon, daß das drehmoment der Turbine bei der hier beschriebenen Lösung über die durch die Kupplungsteile 202 und 204 gebildete Reibungskupplung übertragen wird und daß die Turbinenwelle eine sehr geringe, nicht durch die Turbine belastete Masse besitzt. Die Einrichtungen zum Einrücken und Ausrücken sind bei dem hier beschriebenen Drehmomentwandler, bei dem die Turbine ausrückbar ist, außerdem einfacher im Vergleich mit dem entsprechenden System bei einem Drehmomentwandler mit einer ausrückbaren Pumpe.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Konstruktion dahingehend weiterentwickelt, daß eine Verriegelungsiaöglichkeit, d.h. die Möglichkeit, einen sogenannten Direktantrieb zu erhalten, gegeben ist.

Fig. 3 unterscheidet sich von Fig. 2 in zwei v/esentlichen Punkten. In erster Linie ist der Ansatz 206 der Turbinenwelle 6 so ausgeführt und angeordnet, daß zumindest der röial äußere Bereich des Ansatzes 206 relativ zu der Turbinen-.welle eine begrenzte ßewegung ausführen kann und durch eine Federanordnung 302 oder eine andere Einrichtung in Anlage an einem Anschlag 304 gehalten wird. Der Ansatz 206 ist gegenüber der Turbinenwelle C durch einen O-Ring 306 abgedichtet und über einen Keil 303 ir.iv. der Turbinenwelle 6 auf Drehung verbunden. Als zweites sind außer den Kupplungsteilen 202 und 204 zwischen dem /vasatz 20b und der Turbine 30 zusätzlich auch Kupplungsflächen 310 und 312 zwischen dem Ansatz 206 und dem umlaufenden Wandlergehäuse 10 vorgesehen.

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Wie auch in dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 ist die Tur~ bine 30 relativ zu dem umlaufenden Gehäuse 10 bewegbar, um die hydraulische Kraftübertragung ein- oder auszuschalten.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Leitapparat 20 mittels einer ■ Freilaufeinrichtung auf der Hülse 4 angeordnet, die wiederum starr mit dem stationären Flansch 2 verbunden ist. Aufgrund dieser Anordnung kann der Leitapparat 20 sich in einer Drehrichtung frei relativ zu dem Flansch 2 drehen. Dies mag in manchen Fällen notwendig oder vorteilhaft sein, ist jedoch nicht in allen Fällen erforderlich, selbst wenn der Drehmomentwandler eine Einrichtung für direkte Kraftübertragung hat.

Bei dem in Fig. 3a gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Leitapparat 20 fest an der Hülse 4 des feststehenden Flansches 2 angebracht sein, und dieses Ausführungsbeispiel der , Erfindung kann in Verbindung mit einem Schaufelsysten verwendet werden, das so geformt ist, daß bei einem Verhältnis zwischen der Ausgangsclrehzahl n₂ und der Eingangsdrehzahl η ., das ungefähr eins beträgt, nur eine äußerst geringe Drehmomentabsorption stattfindet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Leitapparat 20 stationär ,ungeachtet des Kupplungsaustandes zwischen dem umlaufenden Gehäuse 10 und der Turbinenwelle

Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung tritt nur eine kleine Menge Hydraulikflüssigkeit durch den Kanal 38.ein, wenn die hydraulische Kraftübertragung unterbrochen v/erden soll. Diese Flüssigkeit tritt dann durch den Kanal 36 wieder aus, nachdem sie zwischen der Turbine 30 und dem Ansatz 206 hindurchgeströmt und zwischen den Kupplungsteilen 202 und 204 hindurch und dann zwischen den Kupplungsflächen 310 und 312 sowie durch Durchbrüche oder Schlitze in der Federanordnung 302 sowie die Durchbrüche, Bohrungen und Kanäle 42 bzw. 44 bzw. 48 hindurchgetreten ist. Wenn Hydraulikflüssigkeit in

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größeren Mengen durch den Kanal 36 eintritt, fließt sie durch die Durchbrüche 42, die Bohrung 44 und die Durchbrüche 48 und dann zwischen den umlaufenden Gehäuse IO und dem Ansatz 206 der Turbinenwelle 6 hindurch, zwischen den Kupplungsflächen 310 und 312 hindurch und tritt in den Arbeitsraum 40 ein.

Bein Eintritt in den Arbeitsraum 40 versucht die Hydraulik-Flüssigkeit zunächst zwischen den Kupplungsteilen 202 und 204 hindurch auszutreten, aufgrund des Wiederstands der diesem Versuch entgegensteht, ergibt sich jedoch ein höherer Flüssigkeitsdruck in dem Arbeitsraum 40 und hinter den Ansatz 206 der Turbinenwelle, so daß dadurch die aus den Kupplungsteilen 202 und 204 gebildete Kupplung einrückt. Die Hydraulikflüssigkeit verläßt dann durch das überdruckventil 210 und den Kanal 38 den Wandler. Hierbei ergibt sich sowohl der Betriebszustand "Hydraulischer Antrieb" als auch eine Zirkulationsströmung für Kühlzwecke.

Wird die Richtung der Zirkulationsströmung umgekehrt, so daß die Hydraulikflüssigkeit durch den Kanal 38 eintritt, strömt sie zwischen der Turbine 30 und dem Ansatz 206 der Turbinenwelle 6 hindurch und trennt die Kupplungsteile 202 und 204 voneinander. Anschließend versucht die Hydraulikflüssigkeit zwischen den Kupplungsflächen 310 und 312 und der Federanordnung 302 hindurchzutreten, wobei ein Druckabfall stattfindet, der bewirkt, daß die Kupplungsflächen 310 und 312 miteinander in Anlage kommen und daß durch den Druck in dem Arbeitsraum 40 somit der Betriebszustand "Direktantrieb" zustande kommt. In diesem Betriebszustand ist-keinerlei Zirkulation durch den Arbeitsraum hindurch erforderlich, nachdem der Betriebszustand "Direktantrieb" zustande gekommen ist. Daher kann das überdruckventil an der Druckleitung vorgesehen sein, die mit dem zur Steuerung des Flusses der Hydraulikflüssigkeit dienenden Fünfwegventil verbunden ist. Alternativ könnte ein ähnliches überdruckventil, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, an dem An-

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satz 206 der Turbinenwelle 6 vorgesehen sein, um eine vorbestimmte Einrückkraft zwischen den umlaufenden Gehäuse 10 und dem Ansatz 206 der, Turbinenwelle 6 aufrecht zu erhalten. Nachfolgend werden die drei Strömungswege beschrieben, bei denen sich hydraulischer Antrieb bzw. Direktantrieb oder, falls es gewünscht wird, eine Unterbrechung der.Drehmomentübertragung ergibt, so daß ein Gangwechsel vorgenommen werden kann, falls die Turbinenwelle mit einem Synchron-Schaltgetriebe verbunden ist, oder daß ein Probelauf des Antriebsmotors stattfinden kann oder dergleichen.

Wenn der Drehmomentwandler an einem Antriebsmotor angebracht ist, muß eine Antriebsverbindung zwischen dem. umlaufenden Wandlergehäuse und dem Motor vorhanden sein. Diese Antriebsverbindung muß selbstzentrierend sein, muß axiale

Verschiebebewegungen zulassen und gegen. Fluchtungsfehler unempfindlich sein. Die Antriebsverbindung muß Drehschwingungen dämpfen, um ein Rattern zu verhindern und muß einfach und billig sein, darf also nur geringe Montagekosten und Bearbeitungskosten erforderlich machen. Die Verbindung zwischen dem Schwungrad (des Antriebsmotors) und dem umlaufenden Wandlergehäuse wird durch radial verlaufende Nuten im Schwungrad hergestellt, wie sie mit axialer Blickrichtung in Fig. 5 gezeigt sind und in die die Vorsprünge 532 des umlaufenden Wandlergehäuses eingreifen, wobei der elastische überzug 534 aus einem gummiartigen Werkstoff sich zwischen den Nuten und den Vorsprüngen 532 erstreckt.

Fig. 6 zeigt schematisiert ein'Fernsteuersystem für den Drehmomentwandler gemäß Fig. 2. Dieses System weist eine Speisepumpe 602 für Hydraulikflüssigkeit, ein überdruckventil 604, ein Fünfwegventil 606, einen Wärmetauscher 608, ein überdruckventil 610, das den in der Rücklaufleitung des Drehmomentwandlers herrschenden Druck begrenzt, ein Fernsteuerventil 612 und ein als Ganzes mit 614 bezeichnetes, die Teile 212 bis 216 des

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Überdruckventils 210, das in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde, aufweisendes Ventil €14 auf.

Das Fünfwegventil 606 wird normalerweise durch eine Feder 616 in einer rechts gelegenen Stellung gehalten, kann jedoch durch einen Luft-Servokolben 618 mittels Druckluft,! die von dem Fernsteuerventil 612 her zugeführt wird, wenn dieses in die Betriebsstellung "Antrieb" geschaltet wird, aus der rechts gelegenen Stellung in eine links gelegene Stellung verstellt werden. In der Stellung "Neutral" (N) strömt die Druckluft vom Servokolben 618 durch das Fernsteuerventil 612 aus und die Hydraulikflüssigkeit, die von der Speisepumpe 602 zugeführt wird, tritt durch die mit dem Kanal 38 verbundene Rohrleitung in diesen ein. Der größte Teil der in dieser Rohrleitung befindlichen Hydraulikflüssigkeit strömt durch das überdruckventil 610, das bereits bei geringen Drücken öffnet, in den Pumpensumpf der Speisepumpe zurück, um Verluste so klein wie möglich zu halten. In dieser Schaltstellung tritt die Hydraulikflüssigkeit zwischen der Turbine 30 und dem Ansatz 206 der Turbinenwelle ein, wodurch die Turbine von der Turbinenwelle entkuppelt wird, und strömt durch den Kanal 36 und die zu dem Fünfwegeventil führende Rohrleitung, die in dieser Betriebsstellung offen ist, in den Sumpf der Speisepumpe., zurück.

y S

Wird das Fernsteuerventil 612 von der Stellung "Neutral" in die Stellung "Antrieb" übergeführt, dann drückt der Servokolben 618 den Ventilkörper des Fünfwegventils 606 in die links gelegene Stellung, was zur Folge hat, daß Hydraulikflüssigkeit von der Speisepumpe 602 durch die mit dem Kanal 36 verbundene Rohrleitung zugeführt wird, so daß die Hydraulikflüssigkeit durch die Durchbrüche 42, die Bohrung 44 und die Durchbrüche 48 in der Turbinenwelle fließt und zwischen dem umlaufenden Gehäuse 10 und dem Ansatz 206 der Turbinenwelle hindurch in

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Arbeitsraum '^ 40 strömt. Aufgrund des Strömungswiderstan- " des zwischen den Kupplungsteilen 202 und 204 strömt die Druckflüssigkeit an diesen Teilen vorbei und durchströmt auf ihrem Weg zu dem Kanal 38 den Arbeitsraum .40, so daß die Turbine 30 nach links bewegt wird und die durch die Kupplungsteile 202 und 204 gebildete Kegelkupplung eingerückt wird. Um den Kanal 38 zu erreichen, muß die Flüssigkeit das überdruckventil 614 (Fig. 6) passieren, wodurch sichergestellt wird, daß ein vorbestimmter Druckunterschied zwischen der Kammer, die durch die Turbine 30 und den Ansatz 206 der Turbinenwelle

geBilaex wira,

und dem mit dieser zusammenhängenden Kupplungsteil 204/und dem Arbeitsraum 40 vorhanden ist,und diese Druckdifferenz bewirkt, daß eine Reibungskupplung gebildet wird, so daß sich die Turbine 30 zusammen mit der Turbinenwelle 6 dreht. Die Hydraulikflüssigkeit strömt dann zu dem Fünfwegventil 606 zurück und strömt dann durch dieses Ventil 606 hindurch zu einer mit dem Wärmetauscher 608 verbundenen Rohrleitung und dann vom Wärmetauscher in den Sumpf der Speisepumpe 602 zurück.

Bei dem beschriebenen Wandler wird die volle Menge der Speiseflüssigkeit dazu benutzt, um 5,ie Kraftübertragung des Drehmomentwandlers einzurücken oder auszurücken. Daher kommt die Kupplungsverbindung schnell und fest zustande. Aufgrund der Tatsache, daß das überdruckventil 614»oder 210, wie es in Fig/ 2 beziffert .ist, in der Turbine 30 angeordnet ist, die wiederum einen Teil einer Servoeinrichtung bildet, ist es vermieden, daß ein Druckstoß auftritt, weil das überdruckventil eine sehr kleine Masse aufweist und ohne Verzögerung öffnet, so daß es die Funktion erfüllt, sicherzustellen, daß ein Höchstwert des Druckunterschieds zu beiden Seiten des Kolbens nicht überschritten wird. Außerdem fließt, x*enn die Kupplung dadurch ausgerückt wird, indem man die Zirkulationsrichtung der Hydraulikflüssigkeit umkehrt, die gesamte Menge der zifku-

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lierenden Speiseflüssigkeit zwischen den beiden Kupplungsteilen 202 und 204, was ermöglicht, das Einrücken und Ausrücken der hydraulischen Kraftübertragung mit sehr kurzen Intervallen vorzunehmen, auch wenn die Primärseite, d.h. die Purapenschaufel 18, mit Höchstdrehzahl läuft. Auch in diesem Fall tritt kein Druckstoß auf, weil durch die Kupplung der Turbine 30 mit der Turbinenwelle 6 eine Flüssigkeitszirkulation im Arbeitsraum 40 bewirkt wird und weil nur dann, wenn diese Zirkulation ihren Normalzustand, bezogen auf die betreffende Drehzahl* erreicht hat, das volle sekundäre Drehmoment über die Turbinenwelle 6 geliefert wird, so daß keine Gefahr besteht, daß Kupplungsstöße auftreten, daß jedoch der Aufbau des Drehmoments sehr rasch erfolgt, weil die Hydraulikflüssigkeit sich vor den Einkuppelvorgang bereits mit der Primärseite des Wandlers in Umlauf befindet.

Wird die Turbine.30 entkuppelt, dann wird, dies ist ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung, nur ein minimales Drehmoment auf den Ansatz 206 der Turbinenwelle übertragen. Wie bereits erwähnt, haben die Turbinenwelle und deren Ansatz 206 eine verhältnismäßig geringe träge Masse, was es möglich macht, daß bei der beschriebenen Kraftübertragung eine direkte Verbindung mit einem normalen Synchron-Schaltgetriebe möglich ist, ohne daß eine zwischengeschaltete Trennkupplung erforderlich wäre und ohne daß ein ungewöhnlich großer Verschleiß an Synchronisierteilen aufträte. Außerdem ergibt sich durch das Vorhandensein des Drehmomentwandlers nur eine geringe Anzahl erforderlicher Schaltvorgänge bei dem betreffenden Schaltgetriebe.

Ein Drehmomentwandler gemäß der Erfindung kann beispielsweise auch bei einem Schaufelbagger Anwendung finden, wobei der Antriebsmotor dauernd mit Höchstdrehzahl laufen kann, wodurch es möglich ist, die träge Masse des Antriebsmotor .teilweise für die Beschleunigung des betreffenden Geräts

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zu verwenden, was dadurch ermöglicht wird/ daß die durch die Kupplungsteile 202 und 204 gebildete Kupplung praktisch nur die Aufgabe hat, die Turbine 30 mit der Turbinenwelle 6 zu synchronisieren und' weil unmittelbar nach dem Ausrücken dieser Kupplung die Kupplungsflächen durch nicht unbeträchtliche Mengen zirkulierender Hydraiilikf lüssigkeit gekühlt werden, so daß eine hohe Betatigungsfrequenz ermöglicht wird. ■ «

Fig. 7 zeigt ein Fernsteuersystem für einen Drehmomentwandler, wie er in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben wurde, wobei eine Speisepumpe 702 für Hydraulikflüssigkeit, ein überdruckventil 704, eine Fünfwegventil 706 , ein Wärmetauscher 708 und ein überdruckventil 710 vorgesehen 3^sind, das den Druck in der Rücklaufleitung des Drehmomentwandlers begrenzt, ein überdruckventil 709, das im Kreislauf nach dem Wärmetauscher 708 angeordnet ist, ein Fernsteuerventil 712 und ein Einweg-überdruckventil 714 vorgesehen sind, das die Teile 212 bis 216 des Überdruckventils 210 aufweist, wie es in den Fig. 2 bis 4 gezeigt, ist.

Das Fernsteuerventil 712 hat drei Schaltstellungen, und zwar eine Stellung "Hydraulischer Antrieb", eine Stellung "Neutral" und eine Stellung für "Direktantrieb" (diese Stellungen sind mit «bzw. N bzw. D bezeichnet). Das Fünfwegventil 706 hat vorgespannte Federelemente 716, die den Ventilkörper dieses Ventils in einer Mittellage halten, die der Stellung "Neutral" zugeordnet ist, die der Ventilkörper einnimmt, wenn das Ventil nicht betätigt wird. Das Fiinfwegventil 706 weist weiter zwei Servokolben 720, und 722 auf, die den Ventilkörper des Fünfwegventils 706 nach links oder nach rechts verstellen können. Der Servokolben 720 ist so mit dem Fernsteuerventil 712 zusammengeschaltet, daß'Druckluft zu dem Servokolben 720 zugeführt wird, wenn das Fernsteuerventil 712 in die Stellung

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"Hydraulischer Antrieb" gebracht wird. Wenn andererseits das Fernsteuerventil 712 sich in der Stellung für "Direktantrieb" befindet, dann wird Druckluft zum Servofcfolben 722 augeführt, so daß sich der Ventilkörper des Fünfwegventils 706 nach links verschiebt.

Wenn der Ventilkörper sich in der rechts gelegenen Stellung befindet, weil das Fernsteuerventil 712 in die Stellung für "hydraulischen Antrieb" verstellt ist, dann ist die Speisepumpe 702 mit dem Eingangskanal 38 des Drehmomentwandlers verbunden, so daß Hydraulikflüssigkeit durch die Bohrung 44 der Turbinenwelle hindurch in den Raum zwischen dem Ansatz 206 der Turbinenwelle 6 und dem umlaufenden Gehäuse 10 einströmt und zwischen den Kupplungsflächen 310 und 312 hindurchströmt, die durch den Druckabfall, der auftritt, wenn die Hydraulikflüssigkeit zwischen diesen Flächen hindurchströmt, in einem Abstand voneinander gehalten werden. Dann tritt die Flüssigkeit in den Arbeitsraum 40 des Drehmomentwandlers ein, wobei die unter Druck stehende Flüssigkeit die Turbine gegen den Ansatz 206 der Turbinenwelle bewegt, so daß der Durchgang zwischen den Kupplungsteilen 202 und 204 geschlossen wird. Wenn die unter Druck stehende Flüssigkeit die Funktion des Einrückens der durch die Kupplungsteile und 204 gebildeten Reibungskupplung erfüllt hat, öffnet sich die unter Drück stehende Flüssigkeit den Durchgang durch das überdruckventil 714 und kehrt zu dem Sumpf der Speisepumpe über den Ausgangskanal 36 des Drehmomentwandlers und das Fünfwegventil 706 zurück, das die Flüssigkeit dem Wärmetauscher 708 zuführt, von dem die Flüssigkeit über das bei niedrigem Druck öffnende überdruckventil 709, das einen definierten Druck in dem Ifärjne taue eher 708 aufrechterhält, zum Sumpf zurückgelangt.

WHhrend die Hydraulikflüssigkeit zwischen den Gehäuse 10 und den Ai)«Atz 206 der Turbinenwelle 6 und zwischen den Kupplungs- flflch«B 310 und 312 hindurchströmen mußte, hielt die Hydraulikflüssigkeit den Ansati 206 in seiner rechts gelegenen Stel-

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lung relativ zu der Turbinenwelle 6, so daß sich die Turbine 30 in ihrer richtigen Betriebsstellung hierbei befindet. Wird das Pernsteuerventil 712 auf die Stellung "Heutral^H verstellt, dann wird der Ventilkörper des Fünfwegventils 706 durch die Federelemente 716 in die Mittelstellung zurückgestellt, während gleichzeitig der Servokolben 720 über das Fernsteuerventil 712 entlüftet wird. Gleichzeitig findet keine Beaufschlagung des Servokolbens 722 durch"Druckluft statt, da dieser ebenfalls über das Fernsteuerventil 712 „belüftet, ist. In dieser Stellung fließt die Flüssigkeit von der Speisepumpe 702 zu deren Sumpf zurück, um den Hydraulikdruck abzusenken. Es besteht jedoch auch ein beschränkter FlüssigkeitsZustrom von der Speisepumpe zu dem Kanal 36 des Drehmomentwandlers. In der zum Kanal 36 führenden Rohrleitung wird durch das Überdruckventil 710 der Druck auf einen bestimmten Druckwert begrenzt.

Eine begrenzte Menge Hydraulikflüssigkeit strömt zwischen der Turbine 30 und dem Ansatz 206 der '.ütirbinenwelle und zwischen den Kupplungsteilen 202 und 204 hindurch« Die Flüssigkeit strömt dann zwischen den Kux pl/args flächen 310 und 312 hindurch, Da jedoch die Flüs· ig^»i«-!ri.iige gering ist, findet hierbei keine Bewegung des Ansatz .06 statt, die eine Berührung zwischen den KupplungsfXScaeri 310 und 312 bewirken würde. Uber^ die Turbinenwelle 6 und den ""Kanal 38 tritt dann die Flüssigkeit wieder aus dem Wandler aus. Wie dies in dem mit strichpunktierter Linie eingekreisten vergrößerten Ausschnitt des Fünfwegventils 706 in Fig, 7 gezeigt ist, wird dieser geringe Flüssigkeitsstrom, eier hierbei durch den Drehmomentwandler hindurchströmt, durch eine kleine Bohrung in dem Fünfv/egeventil 706 bewirkt, durch die diese geringe Menga an Hydraulikflüssigkeit dem Kanal 36 das Drehir.omentwandlers zugeführt wird. Der Durchfluß der gedngan Flüssigkeitsmenge garantiert, daß die Turbine in ausgekuppeltem Sustand gehalten

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wird und daß außerdem aufgrund des Vorhandenseins der Federanordnung 302, die in Fig. 3 gezeigt ist j und die Durchbrüche aufweist, durch die hindurch die geringe Flüssigkeitsmenge hindurchströmen kann, die Turbinenwelle (der Ansatz 206 derselben) außer Berührung mit dem umlaufenden Gehäuse gehalten wird.

Wenn das Fernsteuerventil 712 in die Stellung für •'Direktantrieb" verstellt wird, wird der Servokolben 722 mit Druckluft beaufschlagt und drückt den Ventilkörper des Fünfwegventils 706 in die links gelegene Stellung. Dadurch wird die Speisepumpe 702 mit der Rohrleitung verbunden, die zu dem Kanal 36 des Drehmomentwandlers führt. Gleichzeitig v/ird der Flüssigkeitsstrom "zum Wärmetauscher 708 unterbunden,und der von der Speisepumpe über das Fünf wegeventil zum Sumpf derselben führende Durchgang wird verschlossen. .

Die Flüssigkeit tritt nun zwischen der Turbine 30 und dem Ansatz 206 der Turbine 30 und dem Ansatz 206 der Turbinenwelle in voller Menge ein und trennt dadurch die Turbine 30 von dem Ansatz 206 der Turbinenwelle vollständig und strömt zwischen den Kupplungsteilen 202 und 204 hindurch und baut einen Druck in dem Arbeitsraum 40 und in dem Raum zwischen der Turbine 30 und dem Ansatz 206 der Turbinenwelle auf, von wo die Hydraulikflüssigkeit nur zwischen den Kupplungsflächen 310 und 312 austreten kann. ;

Der Druckabfall zwischen den Kupplungsflächen 310 und 312 verhindert jedoch ein Austreten der Hydraulikflüssigkeit zwischen diesen Kupplungsflächen ,und die unter Druck stehende Flüssigkeit bewegt den Ansatz 206 der Turbinenwelle in Anlage an das umlaufende Gehäuse 10, so daß der Durchgang zv/ischen den Kupplungsflächen 310 und 312 geschlossen wird. Die Rohrleitungsverbindung zwischen dem Fünf wegventil 706 und dem

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Kanal 36 des Wandlers weist das überdruckventil 710 auf, das nunmehr öffnet, um einen direkten Rücklauf für die Speiseflüssigkeit zu bilden, da bei der Schaltstellung "Direktantrieb" keine Zirkulation der Hydraulikflüssigkeit erforderlich ist. Eine kleine Menge Hydraulikflüssigkeit tritt jedoch in Form einer Leckströmung durch die durch die Kupplungsflächen 310 und 312 gebildete Dichtverbindung hindurch. Diese Flüssigkeit verläßt den Wandler durch die Turbinenwelle und gelangt durch den Kanal 38 zurück in den

Sumpf. Dieser Flüssigkeitsdurchtritt stellt^ auch sicher,

daß geringe Drücke zwischen dem Ansatz 206 der Turbinenwelle und dem umlaufenden Gehäuse 10 vorhanden sind. Auf diese Weise wird eine direkte Kupplung zwischen der Turbinenwelle 6 und dem umlaufenden Gehäuse 10 hergestellt.

Die reibenden Teile zwischen der Turbine 30 und dem Ansatz 206, d.h. die Kupplungsteile 202 und 204,sind vorzugsweise von einem einen hohen Reibungskoeffizienten aufweisenden Typ. Dies wird ^HTjermöglicht, weil das Herstellen einer Kupplungsverbindung zwischen der nur eine geringe träge Masse aufweisenden Turbine 30 und der Turbinenwelle 6 nicht dazu ausreicht, um einen Stoß zu erzeugen, der in dem betreffenden Fahrzeug bei der Flüssigkeitsbeschleunigung im Wandler gespürt werden könnte. Beim Einrücken des Direktantriebs ist es jedoch wünschenswert, ein weiches Kuppeln zu bekommen. Außerdem ist es günstig,für beide Kupplungen den gleichen Kegelwinkel zu haben. Das Belagmaterial an den Kupplungsflächen 310 und 312 sollte daher einen geringeren Reibungskoeffizienten aufweisen und sollte vorzugsweise ein Werkstoff sein, bei dem sich nur ein geringer Unterschied zwischen dem Reibungskoeffizienten bei kinetischer Reibung und bei Ruhereibung ergibt. Dies ist hauptsächlich deshalb wichtig, weil die Kegelkupplung für den Direktantrieb die

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Möglichkeit des Schlüpfens bei Drehmomentstößen bieten sollte, um die Turbinenwelle 6 vor ermüdenden Beanspruchungen zu schützen. Beim Einkuppeln des Direktantriebs besteht eine Besonderheit darin, daß der gesamte Arbeitsraum 40 des Drehmomentwandlers eine Dänpferwirkung hat und daß es wünschenswert sein kann, auch in der Scheibe des Ansatzes 206 der Turbinenwelle ein Einweg-Überdruckventil vorzusehen, das si-'cherstellt, daß nur ein gewünschter Höchstwert der Druckdifferenz zwischen den auf beiden Seiten des Ansatzes 206 liegenden Kammern erreicht werden kann.

Es ist eine Verwendung des Schmieröl-Drucksystems des Antriebsmotors für den Drehmomentwandler in bestimmten Fällen vorgesehen, zumindest in den Fällen, wo es sich um kleine Schleppfahrzeuge handelt, und daß das Kühlsystem des Antriebsmotors in diesem Falle dazu dienen soll, die Verlustleistung des Drehmomentwandlers abzuführen. Dies bedeutet, daß es bei manchen einfachen Anwendungsfallen ausreicht, lediglich ein manuell betätigtes Ventil zur Druckölverteilung vorzusehen, so daß sich äußerste Vereinfachung ergibt.

Die wichtigsten Merkmale des hier beschriebenen Drehmomentwandlers sind nicht nur Einfachheit und geringe Herstellungskosten des Wandlers, sondern bestehen auch darin, daß diese Einfachheit bei gleichzeitig gegebenen hohen Sicherheitsreserven für korrekte Funktion erreicht wird.

Die Servoantriebe für das Einrücken und Ausrücken des hydraulisehen Antriebs und des Direktantriebs arbeiten mit hohen Durchsatzmengen an Hydraulikflüssigkeit, so daß selbst größere Lecks unkritisch sind und große oder kompliziert aufgebaute Oberdruckventile überflüssig sind. Außerdem wird dadurch, daß eine große Menge zirkulierender Flüssigkeit dazu verwendet

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wird, um die Schaltvorgänge auszulösen, die jeweilige · Schaltzeit auf sehr kurze Werte herabgedrückt. Aufgrund der Tatsache, daß kühlende Hydraulikflüssigkeit des Wandlers zwischen den Reibungsflächen der Kupplungen hindurchfließt, können diese Kupplungen sehr rasch aufeinanderfolgenden Einrück- und Ausrückvorgängen unterworfen werden, ohne daß die Gefahr der überhitzung gegeben ist. Weiterhin hat sich gezeigt, daß die Dichtungselemente innerhalb des Drehmomentwandlers nur in geringem Maße von statischer oder dynamischer Exzentrizität der Kupplungsverbindung mit dem Primärantrieb beeinträchtigt werden. Daher kann ein Drehmomentwandler der hier beschriebenen Art billig hergestellt werden, ist in der Handhabung einfach und in der Funktion sicher und erfüllt nichtsdestoweniger Anforderungen, die vorher noch nicht einmal von wesentlich komplizierteren Drehmomentwandlern, die in Verbindung mit äußeren Trennkupplungen betrieben wurden, erfüllt werden konnten.

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Claims

Patentansprüche

Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit Pumpe, Turbine und Leitapparat, die innerhalb eines umlaufenden Wandlergehäuses angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckdifferenz zwischen dem in einem von der Turbine (30) und einem Ansatz (206) der Turbinenwelle (6) gebildeten Raum herrschenden hydraulischen Druck und dem außerhalb dieses Raums herrschenden hydraulischen Druck zum Einrücken einer Kupplung (202, 204) vorgesehen ist.

2. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine (30) als erstes Element eines zum Kuppeln oder Entkuppeln derselben mit der bzw. von der Turbinenwelle (6) dienenden Servoantriebs ausgebildet ist und daß die Turbinenwelle (6) oder ein Ansatz (206) derselben als zweites Element dieses Servoantriebs vorgesehen sind, das zum Einrücken einer für direktes Kuppeln von Antriebsseite (10) und Abtriebsseite (6) des Wandlers vorgesehenen zweiten Kupplung (310, 312) dient.

3. Drehmomentwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtfläche des ersten Elements des Servoantriebs άμΓσΙι Reibflächen (202, 204) der ersten Kupplung gebildet ist. - ,

4. Drehmomentwandler nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch in einem der Elemente' des Servoantriebs vorgesehene Überdruckventile (210,604,610,704,710,714) zum Vorbestimmen des Kupplungsdrucks.

5. Drehmomentwandler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kupplung als Kegelkupplung (202, 204) ausgebildet ist.

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6. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet/ daß der Ansatz (206) der Turbinenwelle (6) sich radial relativ zu dieser erstreckt, ein Kupplungsteil (204) der ersten Kupplung bildet, drehfest auf der Turbinenwelle (6) angeordnet ist und relativ zu dieser begrenzt axial verschiebbar ist.

7. Drehmomentwandler nach Anspruch 6 _r dadurch gekennzeichnet, daß der einen Teil (204) der ersten Kupplung (202, 204) bildende Ansatz (206) auch ein Teil des Servoantriebs zum Einrücken der ersten Kupplung (202, 204) für "hydraulischen Antrieb" und der zweiten Kupplung (310, 312) für "Direktantrieb" bildet.

8. Drehmomentwandler nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (206) der Turbinenwelle (6) zusammen mit der Turbine (30) die erste Kupplung (202, 204) und zusammen mit dem umlaufenden Wandlergehäuse (10) die zweite Kupplung (310, 312) bildet.

9. Drehmomentwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kupplung (310, 312) als Kegelkupplung ausgebildet ist.

10. Drehmomentwandler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kupplung (310, 312) als eines der Dichtelemente des Servoantriebs für das direkte Kuppeln von Turbinenwelle (6) und Wandlergehäuse (10) dient.

11. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder mehrere Überdruckventile (210,604,610,614,704,710,714) vorgesehen sind, um den Kupplungsdruck der zweiten Kupplung (310, 312) auf einen Höchstwert zu begrenzen.

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12. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm ein erster Kanal (3P) ,

~J. der zu einem die Pumpe (18), die Turbine

(30) und den Leitapparat (20) enthaltenden Arbeitsraum (40) führt, und ein zweiter Kanal (38) vorgesehen sind, der zu einem Raum zwischen dem Ansatz (206) der Turbinenwelle (6) und der Turbine (30) führt, so daß das Kuppeln ' der Turbine (30) mit der Turbinenwelle (6) durch Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit in den Arbeitsraum (40) durch den ersten Kanal (36) und durch Belüften des Raums zwischen dem Ansatz (206) und der Turbine (30) durch den zweiten Kanal (38) hindurch bewirkt wird, und daß das Entkuppeln der Turbine (30) von der Turbinenwelle (6) durch einen in entgegengesetzter Strömungsrichtung in den Kanälen (36 und 38) fließenden Strom von Hydraulikflüssigkeit bewirkt wird.

13. Drehmomentwandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speisepumpe (602, 702) für Hydraulikflüssigkeit und ein Mehrwegventil (606, 706) für die Steuerung der Zufuhr der Hydraulikflüssigkeit entweder zu dem ersten, zum Arbeitsraum (40) führenden Kanal (36) oder zum zweiten, in den Raum zwischen dem Ansatz (206) und der Turbine (30) führenden Kanal (38) und zum Belüften des jeweils anderen Kanals vorgesehen sind, daß das Mehrwegventil (606, 706) eines oder ;. mehrere Überdruckventile (210, 60«* ,610,614 ,70U ,710,714), die hinter der Speisepumpe (602, 702) und zwischen dieser und dem durch die Turbine (30) und den Ansatz (206) gebildeten Raum und dem Arbeitsraum (40) angeordnet sind, aufweist und daß eines oder mehrere Überdruckventile (210,604,610, 614, 704,710, 714) in der zu und von dem Arbeitsraum (40) führenden Rohrleitung angeordnet sind.

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14. Drehmomentwandler nach einen der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß er einen einzigen Ring mit Pumpenschaufeln (18), eine Turbine (30) mit einem einzigen Schaufelring und einen Leitapparat (20) mit einem einzigen Schaufelring aufweist.

15. Drehmomentwandler nach Anspruch 14, .dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelring des Leitapparats (20) auf einem Freilauf (22) angeordnet ist, der die freie Drehung dieses Schaufelrings in einem Drehsinn ermöglicht.

16. Drehmomentwandler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelring des Leitapparats (20) feststehend am stationären Teil des Drehmomentwandlers befestigt ist und daß der Schaufelring des Leitapparats (20) so geformt ist, daß eine Kupplung des umlaufenden Gehäuses (10) mit der Turbinenwelle (6) ohne ungewöhnliche Direktantriebsverluste möglich ist.

17. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (20G) der Turbinenwelle (6),

der einen Teil des Servomotors zum Kuppeln der Turbinenwelle (6) mit dem umlaufenden Gehäuse (10) bildet, axial zumindest in seinem radial außen gelegenen Bereich relativ zur Turbinenwelle (6) aus einer AusrückstelLung in eine Einrückstellung bewegbar ist, in der die Turbinenwelle (6) mit dem umlaufenden Gehäuse (10) gekuppelt ist.

18. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine (30) relativ zu dem Ansatz (206) der Turbinenwelle (6), der ein Teil des Servoantriebs für das Kuppeln der Turbinenwelle (6) mit der Turbine (30) bildet, axial zwischen einer Ausrückstellung und einer Ein-

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rückstellung, in der die Turbine (30) mit der Turbinenwelle (6) gekuppelt ist, bewegbar ist und daß eine Begrenzung der axialen Bewegung des Ansatzes (206) gegen die Turbine (30) hin die axiale Stellung derselben bestimmt.

19. Drehmomentwandler nach den Ansprüchen 13 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reibungskupplungen (202, 204 und 310, 312) dadurch im ausgerückten Zustarid gehalten werden, daß eine kleine Menge von Hydraulikflüssigkeit durch den Drehmomentwandler hindurch zirkuliert, indem sie in den Raum zwischen dem Ansatz (206) und der Turbine (30) eintritt und durch den Zwischenraum zwischen dem Ansatz (206) und dem umlaufenden Gehäuse (10) austritt, und daß eine Federanordnung (302) vorgesehen ist, deren Federkraft dem Einrücken der zweiten Kupplung (310, 312) entgegenwirkt.

²⁰· Drehmomentwandler nach Anspruch ; ,19/ dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reibungskupplungen zwischen dem Ansatz (206) und der Turbine (30) einerseits und zwischen dem Ansatz (206) und dem umlaufenden Gehäuse (10) andererseits im wesentlichen die gleichen Kegelwinkel aufweisen und daß die reibenden Kupplungsflächen (310, 312) der zweiten Kupplung einen geringeren Reibungskoeffizienten aufweisen als die reibenden Flächen an den die Turbine (30) mit der Turbinenwelle (6) kuppelnden Kupplungsteilen (202, 204) der ersten Kupplung.

* ■ s

21. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 2 bis,20, dadurch gekennzeichnet, daß Antrieb und Zentrierung zwischen dem umlaufenden Gehäuse (10) und einem Schwungrad 153Vj)' eines Primärantriebs durch Paare zusammenwirkender paralleler Oberflächen $32) bewirkt wird, die in einem radialen Abstand voneinander angeordnet sine¹ , und daß zwischen den Oberflächenpaaren des Schwungrads (530) und den Oberflächenpaaren an dem umlaufenden Gehäuse (10) ein überzug (534) aus elastischem Werkstoff eingefügt ist.

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. ₂₉ . 2263B35

22. Drehmomentwandler nach den Ansprüchen 13 und 21,, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mehrwegventil (706) vorgesehen ist, das in einer Ventilstellung die Speisepumpe (702) belüftet, um den Raum zwischen dem Ansatz" (206) und dem Wandlergehäuse

(10) zu belüften»und ^gleichzeitig eine begrenzte Verbindung der Speisepumpe (702) mit dem Raum zwischen dem Ansatz (206) und der Turbine (30) herstellt, das in einer zweiten Stellung unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit von der Speisepumpe (702) zu dem Raum zvrischen dem Ansatz

(206) und dem umlaufenden Gehäuse (10) zuführt, wobei die Hydraulikflüssigkeit hierbei nach Durchtritt durch ein überdruckventil (210, 714) in dem Ansatz (206) oder in der Turbine über das Mehrwegventil (706) belüftet wird/ und das; in einer dritten Stellung die Zufuhr von unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit in den Raum zwischen dem Ansatz (206) und der Turbine (30) steuert und den Raum

» (206)
zwischen dem Ansatz/und den umlaufenden Gehäuse (10) be~ lüftet|Und daß eine ~~77?^Fernsteuerun9 (^?12) ^fiir Mehrwegventil (706) vorgesehen ist.

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