DE2345770C3 - Kühlvorrichtung für hydrodynamische Drehmomentwandler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs I aufgeführten Gatlung.

Bei einer solchen durch die US-PS 26 92 560 bekannten Kühlvorrichtung kommt es darauf an, zwischen der äußeren Schale des Pumpenrades und einer diese im radial äußeren Bereich umgebenden und mit dieser umlaufenden Mantelfläche vermittels einer Mehrzahl von Flügelpaaren eine Mehrzahl kühlender Luftströme zu erzeugen, die in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Antriebsgehäuses die im Drehmomentwandler entstehende Wärme ableiten sollen. In die Mantelfläche gedrückte Vertiefungen, die die Flügelpaare bestimmen, haben einen U-förmigen Querschnitt, dessen als radiale Rippe ausgebildete Steg als ein Basis- oder Sitzieil gieichgeformt ist, wie die gewölbte Oberfläche der äußeren Schale des Pumpenrades, um mit dieser verschweißt zu werden. Bei dem Umfangsabstand der Flügelpaare voneinander ist die Führung der Luftströme in radialer Richtung gering und reicht nicht aus, um die im Drehmomentwandler entstehende Wärme abzuführen. Die Ableitung der Wärme über die Flügel an den Luftstrom ist bei diesen paarweise und im großen Abstand angeordneten Flügeln gering.

Weitere Bemühungen, die im Drehmomentwandler ■entstehende Wärme abzuleiten, hatten kein zufriedenstellendes Ergebnis. Auch waren diese Ausbildungen so teuer in der Montage, daß dadurch die Kosten für den Drehmomentwandler außerordentlich hoch wurden. Es umfassen zum Beispiel Kühlvorrichtungen nach dem US-PS 24 57 692 und 31 01 672 eine Vielzahl von einzelnen Flügeln, wobei jeder Flügel einzeln für sich an der Außenfläche des Pumpenradgehäuses festgelegt ist und davon abragt. Bei der Festlegung solcher Flügel ist der Einsatz einer Lageeinstellvorrichtung erforderlich, um die Flügel relativ zueinander und zum Gehäuse zu halten. Außerdem erhöht sich dadurch die Anzahl von Schweißpunkten, was beträchtlich viel Zeit. Arbeit und Kosten erforderlich macht. Auch ist diese Ausbildung nicht zufriedenstellend, da die Flügel dazu neigen, sich 770

in Folge der Erschütterungen während des Betriebes des Drehmomentwandlers zu lösen.

Bei dem der US-PS 28 06 361 zu entnehmendem Axialgebläserad ist es bekannt, die Flügel aus einem gemeinsamen Bauelement teilweise auszustanzen und abzubiegen. Da aber jeder Flügel innen und außen nur durch schmale Stege am Bauelement angeschlossen ist, kann die Festigkeit dieser Flügel nur gering sein und ist für die in einem Drehmomentwandler erforderliche Wärmeabfuhr nicrit geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß die Wirkung des die Wärme abführenden Luftstroms durch die Anordnung der aus einem Bauelement geformten und an die Außenschale des Pumpenrades anschweißbaren Flügel verstärkt und diese selbst zur Wärmeabfuhr herangezogen werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs I aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung wird der technische Fortschritt erzielt, daß die ausgestanzten zusammenhängenden Flügel in vorbestimmten, Luftkanälen mit nahezu quadratischem Querschnitt begrenzenden Abständen ohne besondere Montagemittel an der Außenschale des Pumpenrades. dieses gleichzeitig verstärkend angelegt und angeschweißt werden können, und daß die die Luftkanäle begrenzenden Flügel selbst den Effekt der Kühleinrichtung erhöhen zur Wärmeabfuhr herangezogen werden können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung ist an Hand der Figuren von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. I einen Querschnitt der oberen Hälfte eines Drehmomentwandlers mit einer Kühlvorrichtung nach der Erfindung.

F i g. 2 eine perspektivische Teilansicht auf die Innenseite einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung.

F i g. 3 eine Teil-Rückansicht der in F i g. 2 gezeigten Flügel gesehen von der rechten Seite der F i g. 2 und

Fig.4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der F i g. 3.

In F i g. I bezeichnet das Bezugszeichen 10 allgemein einen Drehmomentwandler. Der Drehmomentwandler 10 weist ein Pumpenrad 11 (d.h. einen Antrieb), ein Turbinenrad 12, ein feststehendes Leitrad 13 auf. Das Pumpenrad Il ist so angepaßt, daß es Energie auf eine innere Arbeitsflüssigkeit übertragen kann, so daß das Turbinenrad 12 von dieser Flüssigkeit Energie empfängt. Das Leitrad 13 ist so ausgebildet, daß ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis erreicht wird. Das Pumpenrad 11 ist an ein Motorschwungrad 14 angeschlossen, an welchem die Außenfläche eines Antriebsflansches 15 mittels Bolzen 16 sicher festgelegt ist, und der innere Teil des Antriebsflansches 15 ist durch Bolzen 17 an einem Nabenflansch 18 und einem Stützring 19 festgelegt.

Die Welle 20 des Nabenflansches 18 trägt über ein Lager 21 das Schwungrad 14. Am Stützring 19 ist ein Antriebsflansch 22 durch eine Schweißnaht 23 festgelegt, der einen Stützring 25 trägt, verbunden über eine Schweißnaht 24. Mit dem Stützring 25, durch Bolzen 26 verbunden, ist ein Stützring 27 vorgesehen, und zwischen beiden Ringen ist ein Dichtungsring 28 vorgesehen, um ein Austreten der Wandlerflüssigkeit zu verhindern.

Das Turbinenrad 12 ist an einer mit Keilnuten versehenen Nabe 30 durch Niete 29 festgelegt und diese

Nabe 30 ist mit einer Nut 32 einer Turbinenwelle 31 in Kingnff. Diese Turbinenwelle 31 ist über ein Lager 33 gelagert, welches innerhalb des Nabenflansehes 18 und des Stüt/ringes 19 festgelegt ist. Em Ring 34 verhindert, daß die Welle 31 axial verschiebbar ist. Das Leitrad 13 s wird vorzugsweise aus einem Stück gegossen und auf einer festen Hülse 35 mittels einer Einweg-Kupplung 36 angeordnet, die einen .vißeren Ring 37 aufw eist, welcher mit dem Leitrad 13 durch eine Keilnut 38 in Eingriff ist. Somit wird, wie bekannt, während des Besehleunigungsprozesses des Urr.wandens des Drehmoments bis zu einem vorbestimmten Ausgangs/Eingangs-Geschwindigkeiis-Verhälinis. das Leitrad auf einer festliegenden Hülse 35 angebracht, während bei einer Geschwindigkeit, die über das besagte Überseizungs-erhältnis hinausgeht, das Leitrad frei ist. um sich in der gleichen Richtung zu drehen, w ie das angetriebene Turbinenrad 12. so daß der Wandler veranlaßt wird. als Flüssigkeitskupplung zu arbeiten.

Das gewölbte Gehäuse des Pumpenrades 11 wird aus einer schweren Stahlplatte herausgestanzt und weist eine halbringförmige (semiioroidal) Innenfläche auf. Ein ringförmiger Teil des Gehäuses 39 ist durch cmc Schweißnaht 40 am Stützring 27 festgelegt und ein Teil des Gehäuses 39 ist durch eine Schweißverbindung 41 an einem Nabenflansch 42 festgelegt.

Ein gestanzter Kühlflügelkörper 43 ist durch .Schweißung an der Außenfläche des gewölbten Gehäuses 39 befestigt.

Wie schon erklärt, wird während des Betriebes des Drehmomentwandlers beträchtliche Hitze erzeugt auf Grund der schnellen Rotation der sich bewegenden Teile sowie der Umwandlung beträchtlicher Mengen Energie und dies trifft besonders auf die Pumpenantriebsvorrichtung zu. Gemäß der Erfindung leiten Kühlflügel 44 die Hitze wirksam ab. Ein Kühlflügelkörper 49. wie in F i g. 2 gezeigt, besteht aus einem einheitlichen Gebilde mit einer Vielzahl von Flügeln 44. wobei jede- Flügel eine radiale Rippe 45 aufweist, die an ihrem inneren Ende mit einem Innenring 46 und an ihrem äußeren Ende mit einem Außenring 47 verbunden ist. um ein starkes und strukturell starres Glied zu bilden. )ede der radiahn Rippen 45, bzw. die Ringe 46. 47 sind so ausgebildet, daß sie die Ausbildung der äußeren Oberfläche des gewölbten Gehäuses ergänzen, um so ein enges Anschmiegen zu erreichen, wie in F i g. 1 gezeigt. In F i g. 2 markieren die Zeichen A' Stellen, an denen punktgeschweißt wird. In dem veranschaulichten Beispiel hat jede radiale Rippe 45 ein Zeichen V, und die Innen- und Außenringe 46,47 enthalten jeweils vier und acht solcher Zeichen. Punktgeschweißte Stellen sind bei 48 in Fig. 1 gezeigt.

Wie dargestellt sieht jeder Flügel 44 auf der Kante der radialen Rippe 45 und bildet damit eine L-Form und weist eine ebenmäßige Höhe auf von der Außenfläche der radialen Rippe 45, s. F i g. 3 und 4. Auf diese Weise stärkt und erhöht die radiale Rippe 45 die Festigkeit der Flügel 44, d. h. die radiale Rippe 45 hält den Flügel 44 fest entlang des gesamten Ansatzteils und wirkt als Verbindung des Flügels 44 mit dem Gehäuse 39. Innen- und Außenring verbinden die Flügel und halten sie in festgelegter, vorbestimmter Stellung. Folglich lösen sich die Flügel nicht im Laufe des Betriebes infolge auftretender Erschütterungen.

Der Flügelkörper 43 nach F i g. 2 kann durch folgendes Verfahren hergestellt werden: Pressen einer ringförmigen Vertiefung eines Stahlbleches von einer Dikke von 0.8 bis 1.0 mm; diese Vertiefung ist so ausgebildet, daß sie die Ausbildung der Außenfläche des Gehäuses 39 ergänzt: dann werden drei Kanten 44;r Mb, 44c· jedes Flügels 44 geschnitten und der Flüge! wird gleichzeitig gebogen; dann werden die inneren und äußeren Teile abgeschritten, wobei der Außen- und Innenring 46.47 übriggelassen werden.

Bei der Montage des Flügelkörpers 43 und des runden Gehäuses 39. wird der Flügelkörpcr 43 einfach auf das Gehäuse gesetzt, die Lage des Flügelkörpers 43 ist so von selbst festgelegt. Dann werden die beiden Teile punktgeschweißt, wie durch die Punkte X in F i g. 2 angezeigt, ohne daß sich die Notwendigkeit des Einsatzes von Lageeinstellvorrichtungen ergibt.

Während des Betriebes leitet der Flügelkörper 43 die Hitze vom Pumpenrad 11 über die Flügel 44 ab, die die Hitze von dem Gehäuse 39 wegleiten und sie dem Luftstrom übertragen, der durch die Flügel 44 erzeugt wird.

Es können auch spiralförmige Flügel (nicht gezeigt). an Stelle von radialen, geraden Flügeln 44 angewandt werden. In einem solchen Fall bildet die Kühlvorrichtung ein Zentrifugalgebläse offener Art von hoher Wirksamkeit . wodurch ein gleichmäßiger Luftstrom erreicht werden kann.

Wenn die Spannweite der Flügel 44 nicht groß ist. kann der Innenring oder der Außenring 46. 47 weggelassen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche: 23

1. Kühlvorrichtung für hydrodynamische Drehmomentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem ein einziges Bauelement bildenden FIügeikörper, der an die Außenschale des Pumpeprades angeschweißt ist und an dieser Schale anliegende radiale Rippen aufweist, an denen Flügel enden, dadurch gekennzeichnet, daß diese radia- to len Rippen (45) von einem ebenfalls an der Schalenflache des Pumpenrades (11) anliegender· Innenring (46) auslaufen und stehengebliebene Felder des schalenförmigen Flügelkörpers darstellen, von denen die Flügel (44) teilweise ausgestanzi: und nach ij außen abgebogen sind.

2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Rippen (45) auch über einen Außenring (47) ein Stück bildend miteinander verbunden sind.

3. Kühlvorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Flügelkörper (43) herausragenden Flügel (44) in an sich bekannter Weise spiralförmig geformt sind.