DE2905738C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Leitrad nach dem Ober­ begriff von Patentanspruch 1.

Bei einem bekannten Leitrad dieser Art (DE-PS 10 69 977) ist ein im Reaktionsdrehsinn undrehbar festlegbares Schaufelrad mit den üblichen Hauptschaufeln sowie ein eine Gruppe fest angebrachter Hilfsschaufeln tragendes, gegen­ über dem die Hauptschaufeln tragenden Schaufelrad drehba­ res Hilfsschaufelrad verwendet, bei dem das Auslaßende jeder Hilfsschaufel in den Raum zwischen zwei benachbarten Hauptschaufeln ragt und durch Relativdrehung der beiden Schaufelräder zur Anlage gegen die benachbarten Haupt­ schaufeln bewegbar ist. Bei diesem bekannten Leitrad ist das Hilfsschaufelrad gegenüber dem Hauptschaufelrad durch den Druck der Arbeitsflüssigkeit in beiden Richtungen frei drehbar. Weiterhin sind die Profile der Haupt- und Hilfs­ schaufeln so aufeinander abgestimmt, daß jede Hilfsschau­ fel sowohl bei Anlage an der Vorderseite als auch bei Anlage an der Rückseite der einen bzw. anderen benach­ barten Hauptschaufel mit dieser zusammen eine zusammenge­ setzte Schaufel mit annähernd stetigem Stromlinienprofil bildet, deren Eintrittsende im wesentlichen in Richtung der zuströmenden Arbeitsflüssigkeit liegt.

Bei dem bekannten Leitrad sind abgestützte Zwischenstel­ lungen des Hilfsschaufelrades gegenüber dem Hauptschau­ felrad nicht vorgesehen, sondern es soll der Eintritts­ winkel der aus Haupt- und Hilfsschaufel zusammengesetzten Leitradschaufel den sich beim Übergang vom Anfahrbereich zum Kupplungsbereich ändernden Anströmwinkeln der Ar­ beitsflüssigkeit angepaßt werden, um die Stoßverluste möglichst über dem gesamten Drehzahlbereich gering zu halten, weil die hydraulischen Verluste die Leistung des Drehmomentwandlers vermindern.

Dagegen besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, bei der Auslegung der Übertragungseigenschaften eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers den gegensätz­ lichen Forderungen für den Anfahrbereich einerseits und für den Kupplungsbereich andererseits zu genügen. So soll im Anfahrbereich die Wandlung hoch und die Leistungsauf­ nahme der Drehmomentcharakteristik des Antriebsmotores anpaßbar sein. Dagegen werden im Kupplungsbereich zur Erzielung eines günstigen Treibstoffverbrauches und zur Geringhaltung der Verlustwärme ein hoher Wirkungsgrad und eine große Leistungsaufnahme verlangt. Diese Forderungen sind aber nicht ohne weiteres zu erfüllen, weil das Leitrad hierfür im Anfahrbereich ein Schaufelprofil mit ausgeprägter Krümmung und enger Teilung - dagegen im Kupplungsbereich ein Schaufelprofil mit großer Teilung und geringen hydraulischen Profilverlusten aufweisen müßte.

Ausgehend von einem Leitrad der eingangs genannten Art ist die vorstehend erläuterte Aufgabe gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.

Bei dem Leitrad nach der Erfindung werden ebenfalls unter der bekannten Ausnutzung der Änderung der Strömungsrich­ tung zwischen Anfahr- und Kupplungsbereich eine oder meh­ rere Schaufeln beweglich angeordnet, jedoch zur Änderung der Schaufelteilung selbsttätig in Folge der Druckrich­ tungsänderung in einer gegenüber den nicht beweglichen Schaufeln mittleren Stellung mit kleiner Schaufelteilung im Anfahrbereich abgestützt.

Bei dem Leitrad nach der Erfindung wird somit die Ver­ stellung von Schaufeln zur selbsttätigen Änderung der Schaufelteilung durch den Ölstrom ausgeführt. Im Anfahr­ bereich werden die Schaufelprofile mit Bauchstoß ange­ strömt, dadurch stellen sich die beweglichen Schaufeln gegen einen Anschlag in der mittleren Stellung mit kleiner Schaufelteilung ein. Im Kupplungsbereich hat sich der Zu­ strömwinkel vor dem Leitrad geändert. Die Schaufeln werden mit Rückenstoß angeströmt, wodurch sich die beweglichen Schaufeln unter der Wirkung des Ölstromes fächerartig an den nicht beweglichen Schaufeln anlegen. Die Schaufeltei­ lung ist auf diese Weise um so mehr vergrößert, je höher der Anteil der beweglichen Schaufeln ist. Die Strömungs­ verluste eines aus einer nicht beweglichen und einer sich anlegenden beweglichen Schaufel gebildeten Schaufelpaares mit Rückenstoß sind geringer als die Verluste zweier ge­ trennter Schaufeln.

Bei dem Leitrad nach der Erfindung beeinflußt die Lage des Umschaltpunktes innerhalb des Wandlerbetriebsbereiches, bei dem sich die Schaufelteilung ändert, den Kennlinien­ verlauf.

Stützt man die bewegliche Schaufel über federnde Mittel im Sinne einer Vergrößerung der Schaufelteilung gegen die Abstütznabe ab, so läßt sich die Lage des Umschaltpunktes durch entsprechende Bemessung der federnden Mittel beein­ flussen.

Im Falle eines drehmomentschwächeren Antriebsmotores ist es bei dem Leitrad nach der Erfindung vorteilhaft, im An­ fahrbereich die Abstützung der beweglichen Schaufeln gemäß Patentanspruch 2 in der mittleren Stellung starr auszu­ führen, um die Wandlung über dem gesamten Anfahrbereich hoch zu halten.

Bei der Abstimmung eines hydrodynamischen Drehmomentwand­ lers an einen drehmomentstärkeren Antriebsmotor ist ein Drehmomentwandler mit größerer Leistungsaufnahme im Anfahrbereich von Vorteil, weil dann eine hohe Wandlung nur im Anfahrpunkt nötig ist.

Bei dem Leitrad nach der Erfindung wird die gewünschte Vergrößerung der Leistungsaufnahme im Anfahrbereich in vorteilhafter Weise durch die Ausgestaltung nach Patent­ anspruch 3 erzielt.

Bei Teillast wird das Leitrad gegenüber dem Vollastbereich mit niedrigen Ölgeschwindigkeiten durchströmt. Die beweg­ lichen Schaufeln stützen sich in der mittleren Stellung ab, so daß das Leitrad die kleinste Schaufelteilung auf­ weist und die eng stehenden Schaufeln den Ölstrom drosseln und somit die Leistungsaufnahme des Drehmomentwandlers verringern. Mit steigender Belastung des Wandlers verla­ gern sich die beweglichen Schaufeln in ihre Vollaststel­ lung, wodurch das Leitrad gegenüber dem Teillastbetrieb erheblich veränderte Durchströmungsverhältnisse aufweist, die zu einer entsprechend hohen Leistungsaufnahme im An­ fahrbereich führen.

Während sich bei den vorstehend beschriebenen Ausgestal­ tungen des Leitrades nach der Erfindung jeweils zwei ver­ schiedene Schaufelteilungen ergeben, ist durch die vor­ teilhafte weitere Ausgestaltung nach Patentanspruch 4 we­ nigstens eine weitere Schaufelteilung dadurch ermöglicht, daß zwei oder mehrere zwischen zwei nicht beweglichen Schaufeln angeordnete bewegliche Schaufeln zueinander versetzt liegende Abstützstellungen aufweisen.

Auch bei dieser vorteilhaften Ausführungsform des Leitra­ des nach der Erfindung wäre es denkbar, daß zur Erhöhung der Leistungsaufnahme des Wandlers im Anfahrbereich bei einem drehmomentstärkeren Antriebsmotor die vordere be­ wegliche Schaufel bei steigender Belastung in eine Voll­ aststellung bewegbar ist. Bei drehmomentschwächeren Mo­ toren ist es jedoch vorteilhaft, die vordere bewegliche Schaufel entsprechend Patentanspruch 5 in der mittleren Stellung starr abzustützen, um die Wandlung hoch zu hal­ ten.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Leitrades nach der Erfindung mit drei verschiedenen Schaufelteilungen gemäß Patentanspruch 6 sind wiederum besondere Anschläge und Gegenanschläge für die Anlage der vorderen beweglichen Schaufel im Kupplungsbereich vermieden sowie zur Verrin­ gerung der Strömungsverluste ein Anschmiegen der vorderen an die hintere bewegliche Schaufel erzielt.

Durch die starre Abstützung der vorderen beweglichen Schaufel an der Abstütznabe ist die vorteilhafte Anordnung nach Patentanspruch 7 ermöglicht, bei der besondere An­ schläge und Gegenanschläge für die Vollaststellung der hinteren beweglichen Schaufel eingespart sind.

Bei dem Leitrad nach der Erfindung mit in eine Vollast­ stellung bewegbaren Schaufeln wird deren abwechslungsweises Anlegen an die Bauch- bzw. Rückenseite der jeweils beiden benachbarten nicht beweglichen Schaufeln durch den Teilungsunterschied zwischen Nabe und Deckring erschwert. Durch unterschiedliche Neigung und Profilgestaltung der beiden nicht beweglichen Schaufeln kann dieser Teilungsunterschied ausgeglichen und damit ein wechselseitiges Anlegen der beweglichen Schaufel im Kupp­ lungsbereich und in der Vollaststellung ermöglicht werden. Durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 8 ist die An­ ordnung von zwei in Umfangsrichtung benachbarten, jedoch zu vorstehend erläutertem Zweck unterschiedlich ausgebil­ deten nicht beweglichen Schaufeln ermöglicht.

Bei dem Leitrad nach der Erfindung muß die jeweils beweg­ liche Schaufel im Anfahrbereich in ihrer mittleren Stel­ lung stehen, um die erforderliche Wandlung zu erzeugen. Ohne weitere Maßnahmen würde die bewegliche Schaufel erst bei relativ hohen Drehzahlverhältnissen in ihre andere Stellung im Kupplungsbereich gedrückt werden, weil erst dann die zu dieser Schaufelverstellung erforderliche An­ strömrichtung sich einstellt. Dadurch kann sich in uner­ wünschter Weise ein fallender Verlauf der Leistungsauf­ nahme über dem Drehzahlverhältnis ergeben, d.h., die Lei­ stungsaufnahme ist in dem Betriebsbereich zwischen der mittleren Stellung und dem Umschaltpunkt, bei dem die be­ wegliche Schaufel in die andere Stellung übergeht, zu niedrig. Durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 9 kann der erläuterte Umschaltpunkt in Richtung kleinerer Drehzahlverhältnisse verschoben und damit ein fallender Verlauf der Leistungsaufnahme vermieden werden.

Für diejenigen Ausführungsformen des Leitrades nach der Erfindung, bei denen die jeweils bewegliche Schaufel über federnde Mittel mit der Abstütznabe zusammenarbeitet, hat Patentanspruch 10 eine vorteilhafte Ausgestaltung und An­ ordnung der federnden Mittel zum Gegenstand. Der hierbei verwendete Torsionsfederring zeichnet sich durch hohe Fe­ derkräfte aus und ist ohne Mühe in dem Ringraum zwischen Abstütznabe und benachbarter Turbinenradnabe unterzubrin­ gen.

Eine vorteilhafte Befestigung des einen Federendes des Torsionsfederringes an einer die bewegliche Schaufel hal­ tende Nabe hat Patentanspruch 11 zum Gegenstand.

Wie ein Leitrad nach der Erfindung in vorteilhafter Weise im einzelnen ausgebildet sein kann, ist im folgenden an­ hand von sechs in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung be­ deuten

Fig. 1 einen die Radachse enthaltenden Axialschnitt durch einen hydrodynamischen Drehmoment­ wandler mit einem erfindungsgemäßen Leitrad in der ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Leitrad der Fig. 1 in Pfeilrichtung II, in einer um 90° im Uhrzeigersinn gedrehten Ab­ wicklung gezeichnet,

Fig. 3 die Abwicklung von Fig. 2 mit einer anderen Stellung der beweglichen Schaufeln,

Fig. 4 eine der Darstellung in Fig. 2 entsprechende Abwicklung eines erfindungsgemäßen Leitrades in der zweiten Ausführungsform,

Fig. 5 die Abwicklung von Fig. 4 mit einer anderen Stellung der beweglichen Schaufeln,

Fig. 6 eine der Darstellung von Fig. 2 entspre­ chende Abwicklung des erfindungsgemäßen Leitrades in der dritten Ausführungsform,

Fig. 7 die Abwicklung von Fig. 6 mit einer anderen Stellung der beweglichen Schaufeln,

Fig. 8 die Abwicklung von Fig. 6 mit einer weiteren Stellung der beweglichen Schaufeln,

Fig. 9 einen die Radachse enthaltenden Axialschnitt durch einen hydrodynamischen Drehmoment­ wandler mit dem erfindungsgemäßen Leitrad in der vierten Ausführungsform,

Fig. 10 eine Ansicht des Leitrades in Fig. 9 in Pfeilrichtung X, als Abwicklung um 90° im Uhrzeigersinn gedreht gezeichnet,

Fig. 11 die Abwicklung von Fig. 10 mit einer anderen Stellung der beweglichen Schaufeln,

Fig. 12 einen die Radachse enthaltenden Axialschnitt durch einen hydrodynamischen Drehmoment­ wandler mit dem erfindungsgemäßen Leitrad in der fünften Ausführungsform,

Fig. 13 eine Ansicht des Leitrades von Fig. 12 in Pfeilrichtung XIII, als Abwicklung um 90° im Uhrzeigersinn gedreht gezeichnet,

Fig. 14 die Abwicklung von Fig. 13 mit einer anderen Stellung der beweglichen Schaufeln,

Fig. 15 die Abwicklung von Fig. 13 mit einer weiteren Stellung der beweglichen Schaufeln,

Fig. 16 einen die Radachse enthaltenden Axialschnitt durch einen hydrodynamischen Drehmoment­ wandler mit dem erfindungsgemäßen Leitrad in der sechsten Ausführungsform,

Fig. 17 eine Vorderansicht des Leitrades der Fig. 16, in Pfeilrichtung XVII gesehen,

Fig. 18 eine Ansicht des Leitrades von Fig. 16 in Pfeilrichtung XVIII, als Abwicklung um 90° im Uhrzeigersinn gedreht gezeichnet und

Fig. 19 die Abwicklung von Fig. 18 mit einer anderen Stellung der beweglichen Schaufeln.

Die Drehmomentwandler der Fig. 1, 9, 12 und 16 stimmen in folgenden Merkmalen überein:

In üblicher Weise wird ein innerer hydrodynamischer Kreislauf durch ein Pumpenrad 42 mit einer Beschaufelung 43, ein Turbinenrad 44 mit einer Beschaufelung 45 sowie ein Leitrad 46 erzwungen. Während die Außenschale 47 des Pumpenrades 42 mit einer das Turbinenrad übergreifenden Gehäuseschale 48 zur drehfesten Verbindung mit der Kur­ belwelle des Antriebsmotores verschweißt ist, kann das Turbinenrad 44 mittels einer angenieteten Nabe 49 über eine Keilverzahnung 50 mit der Eingangswelle eines im Kraftfluß nachgeschalteten Gangwechselgetriebes in Ver­ bindung gebracht werden. Das Leitrad 46 ist mit einer in­ neren Abstütznabe 21 versehen, die eine zu ihr festste­ hende Beschaufelung 67 trägt. Die Abstütznabe 21 ist mit einer Trommel 51 einteilig ausgebildet, die eine Frei­ laufkupplung 52 aufnimmt. Während der Außenklemmring 53 der Kupplung 52 über eine Keilverzahnung 54 mit der Trom­ mel 51 drehfest verbunden ist, kann der Innenklemmring 55 über eine Nabe 56 mit einer Keilverzahnung 57 mit einer nicht drehenden Statorwelle drehfest verbunden werden.

Bei der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitrades 46 gemäß den Fig. 1 bis 3 ist jeweils zwi­ schen zwei nicht beweglichen Schaufeln 67 eine bewegliche Schaufel 22 angeordnet. Die Schaufeln 22 sind an einem äußeren Deckring 25 feststehend gehaltert. Der Deckring 25 ist in den Richtungen der Radachse 68-68 im wesentlichen unbeweglich an einem weiteren Deckring 26 fixiert, der an den Schaufelköpfen der nicht beweglichen Schaufeln 67 befestigt ist. Im Reaktionsdrehsinn 20 sind die Abstütz­ nabe 21 mit ihren Schaufeln 67 und dem Deckring 26 durch die Freilaufkupplung 52 undrehbar festgelegt. In der in Fig. 2 gezeichneten mittleren Stellung 69 der beweglichen Schaufel 22 liegt der mit letzterer fest verbundene Deck­ ring 25 im Reaktionsdrehsinn 20 mittels eines Anschlages 58 an einem Gegenanschlag 59 des Deckringes 26 starr an. Diese mittlere Stellung 69 nimmt die bewegliche Schaufel 22 unter dem Einfluß des Strömungsdruckes im Anfahrbereich ein, in dem die Strömungsrichtung 60 als "Bauchstoß" auf den Schaufelbauch 23 der beweglichen Schaufel 22 gerichtet ist. Auf diese Weise ergibt sich eine enge Schaufelteilung 61 für den Anfahrbereich jeweils zwischen einer nicht be­ weglichen Schaufel 67 und einer beweglichen Schaufel 22. Im Kupplungsbereich (Fig. 3) hat sich die Strömungsrich­ tung 62 des Ölstromes so geändert, daß die Schaufeln 67 und 22 mit "Rückenstoß" angeströmt werden.

Unter dem Einfluß der hieraus resultierenden Strömungs­ druckkraft am Schaufelprofil wird die bewegliche Schaufel 22 mit ihrem Deckring 25 entgegengesetzt zum Reaktionsdrehsinn 20 in eine Kupplungsstellung 70 ver­ stellt, in der sich ihr Schaufelbauch 23 an den entspre­ chend angepaßten Schaufelrücken 24 der in diesem Bewegungssinn zugekehrten nicht beweglichen Schaufel 67 anschmiegt. Auf diese Weise ergibt sich eine vergrößerte Schaufelteilung 63 für den Kupplungsbereich, die etwa der konstanten Schaufelteilung der nicht beweglichen Schaufeln 67 entspricht.

Die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitrades gemäß den Fig. 4 und 5 entspricht in Anordnung und Wirkungsweise der beweglich vorgesehenen Schaufeln 22 derjenigen der ersten Ausführungsform. Auch hier ist je­ weils zwischen zwei benachbarten nicht beweglichen Schau­ feln 67 an der Abstütznabe 21 eine bewegliche Schaufel 22 angeordnet, die jedoch - anders als bei der ersten Aus­ führungsform - an einer an der Abstütznabe 21 begrenzt drehbeweglich gelagerten Nabe 27 feststehend angeordnet sind. Auch bei der zweiten Ausführungsform werden die be­ weglichen Schaufeln 22 durch Anschläge 58 und Gegenan­ schläge 59 (hier an Nabe 27 und Abstütznabe 21 ausgebil­ det) im Anfahrbereich unter dem Strömungsdruck (Strö­ mungsrichtung 60) in einer mittleren Stellung 69 mit einer engen Schaufelteilung gehalten.

In dieser mittleren Stellung 69 liegen die beweglichen Schaufeln 22 wiederum etwa mittig zwischen zwei benach­ barten nicht beweglichen Schaufeln 67 der Abstütznabe 21. Auch bei dieser Ausführungsform werden die beweglichen Schaufeln 22 bei Änderung der Strömungsrichtung 60 im An­ fahrbereich in die Strömungsrichtung 62 im Kupplungsbe­ reich selbsttätig durch den Ölstrom in eine Kupplungsstellung 70 verstellt, wie dies bereits anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben wurde. Die zweite Ausfüh­ rungsform unterscheidet sich somit von der ersten ledig­ lich dadurch, daß die beweglichen Schaufeln 22 anstatt an einem Deckring an einer begrenzt drehbeweglichen Nabe ge­ haltert sind. Diese Nabe 27 kann beispielsweise in der gleichen Weise gegenüber der Abstütznabe 21 gelagert sein, wie dies weiter unten für die Nabe 38 bei dem vierten Ausführungsbeispiel der Fig. 9 bis 11 beschrieben ist.

Die dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitrades gemäß den Fig. 6 bis 8 unterscheidet sich konstruktiv von der zweiten Ausführungsform lediglich dadurch, daß die beweglichen Schaufeln 22 durch federnde Mittel 31 im Reaktionsdrehsinn 20 über die nicht beweglichen Schaufeln 67 gegenüber der Abstütznabe 21 zur Fixierung ihrer mitt­ leren Stellung 69 abgestützt sind. Auf diese Weise gehen die wiederum an einer Nabe 27 befestigten beweglichen Schaufeln 22 bei steigendem Strömungsdruck (Strömungs­ richtung 60) in eine Vollaststellung 30 (Fig. 7) über, in der sich ihr Schaufelrücken 32 an den entsprechend ange­ paßten Schaufelbauch 33 der nicht beweglichen Schaufel 67 anschmiegt. Bei Änderung der Strömungsrichtung 60 im An­ fahrbereich in die Strömungsrichtung 62 des Kupplungsbe­ reiches (Fig. 8) werden die beweglichen Schaufeln 22 durch den Rückenstoß des Ölstromes in die Kupplungsstellung 70 betätigt, in der sich ihr Schaufelbauch 23 an den ent­ sprechend angepaßten Schaufelrücken 24 der anderen nicht beweglichen Schaufel 67 anschmiegt. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß der mit ihrem Schaufelbauch 33 mit der beweglichen Schaufel 22 zusammenarbeitenden nicht beweg­ lichen Schaufel 67 im Reaktionsdrehsinn 20 eine weitere nicht bewegliche Schaufel 67 benachbart ist, wobei diese benachbarten nicht beweglichen Schaufeln sich in Schau­ felneigung und Profilgestaltung voneinander unterscheiden.

Bei der vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitrades gemäß den Fig. 9 bis 11 sind bewegliche Schau­ feln 22 entsprechend der ersten Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 an einem äußeren Deckring 25 feststehend gehaltert. Der Deckring 25 ist in den Richtungen der Rad­ achse 68-68 wiederum im wesentlichen unbeweglich an einem Deckring 26 geführt, der an den Schaufelköpfen der nicht beweglichen Schaufeln 67 befestigt ist, die ihrerseits an der Abstütznabe 21 feststehend verankert sind. Im Reaktionsdrehsinn 20 sind vor den beweglichen Schaufeln 22 weitere bewegliche Schaufeln 34 vorgesehen, die an einer Nabe 38 feststehend verankert sind. Die Nabe 38 ist auf einer zylindrischen Gleitlagerfläche 64 der Trommel 51 begrenzt drehbeweglich gelagert. In der einen Richtung der Radachse 68-68 ist die Nabe 38 an einem Schulteransatz 25 und in der anderen Richtung an einem Sicherungsring 29 gegenüber der Abstütznabe 21 fixiert. Zur Fixierung der im Reaktionsdrehsinn 20 hinten liegenden beweglichen Schaufel 22 in ihrer mittleren Stellung 69 dienen wiederum An­ schläge und Gegenanschläge 58, 59 an den Deckringen 25 und 26. Die im Reaktionsdrehsinn vorderen beweglichen Schau­ feln 34 werden in einer zur mittleren Stellung 69 im Reaktionsdrehsinn versetzt liegenden mittleren Stellung 35 durch Anschläge 65 und Gegenanschläge 66 an Abstütznabe 21 und Nabe 38 fixiert. Damit sich die beweglichen Schaufeln 22 und 34 in der Kupplungsstellung 70 (Fig. 11) fächerar­ tig an die im Reaktionsdrehsinn hinten liegenden nicht beweglichen Schaufeln 67 anlegen können, sind bei der hinteren beweglichen Schaufel 22 der Schaufelbauch 23 an den Schaufelrücken 24 der vorderen beweglichen Schaufel 34 angepaßt. Im Kupplungsbereich ist die Kupplungsstellung 36 der vorderen beweglichen Schaufel 34 geringfügig um die Profilstärke gegenüber der Kupplungsstellung 70 der hin­ teren beweglichen Schaufel 22 versetzt. Die sich im Kupp­ lungsbereich durch das fächerartige Zusammenlegen der Schaufeln 67, 22 und 34 ergebende große Schaufelteilung 63 ist etwa um ein Dreifaches größer als die sich durch die mittleren Stellungen 69 und 35 ergebende enge Schaufel­ teilung 61 im Anfahrbereich.

Die fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitrades gemäß den Fig. 12 bis 15 unterscheidet sich gegenüber der vierten Ausführungsform lediglich dadurch, daß an­ stelle der starren Abstützung 58, 59 für die mittlere Stellung 69 der hinteren beweglichen Schaufeln 22 eine federnde Abstützung 31 im Reaktionsdrehsinn 20 der beweg­ lichen Schaufeln 22 gegenüber der Abstütznabe 21 vorgese­ hen ist. Dadurch ergibt sich im Anfahrbereich (Fig. 14) für die hinteren beweglichen Schaufeln 22 entsprechend der dritten Ausführungsform der Fig. 6 bis 8 bei steigendem Strömungsdruck eine Vollaststellung 30, für die die vorderen beweglichen Schaufeln 34 über ihre im Reaktionsdrehsinn 20 starre Abstützung 65, 66 gegenüber der Abstütznabe 21 als Anschlag dienen. Nach Änderung der Strömungsrichtung 60 im Anfahrbereich in die Strömungs­ richtung 62 im Kupplungsbereich legen sich die beweglichen Schaufeln 22 und 34 wiederum fächerartig an die entgegen­ gesetzt zum Reaktionsdrehsinn liegenden nicht beweglichen Schaufeln 67 an. Im übrigen ist die fünfte Ausführungsform mit der vierten Ausführungsform der Fig. 9 bis 11 identisch. Für entsprechende Teile beider Ausführungs­ formen sind gleiche Bezugszahlen verwendet, so daß die diesbezügliche Beschreibung der Ausführungsform vier auch auf die fünfte Ausführungsform der Fig. 12 bis 15 les­ bar ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Leitrad in der sechsten Ausfüh­ rungsform der Fig. 16 bis 19 sind die beweglichen Schaufeln 22 wiederum auf einer auf der Trommel 51 drehbar und axial unverschiebbar zentrierten Nabe 27 feststehend gehaltert. Die Umschaltung der beweglichen Schaufeln 22 aus der mittleren Stellung 69 der Fig. 18 in die Kupp­ lungsstellung 70 der Fig. 19 infolge Änderung der An­ strömrichtung 60 in die Anströmrichtung 62 wird durch fe­ dernde Mittel 71 unterstützt, die wirkungsmäßig zwischen Abstütznabe 21 und Nabe 27 eingeschaltet sind.

Eine Möglichkeit der Anordnung und Ausgestaltung der fe­ dernden Mittel 71 zeigen die Fig. 16 und 17. Danach ist ein die Trommel 51 überkragender Bereich der Nabe 27 stirnseitig mit drei Ausnehmungen 77 versehen, in die je­ weils eine korrespondierende radiale Zunge 76 eines seit­ lich neben dem Außenklemmring 53 konzentrisch zur Radachse 68-68 liegenden Stellringes 75 formschlüssig und lösbar eingesetzt ist. Eine der Zungen 76 ist mit einem parallel zur Radachse 68-68 liegenden Stehbolzen 78 versehen, der in ein korrespondierendes Befestigungsauge 79 an dem einen Federende 74 eines geschlitzten Torsionsfederringes 72 eingreift. In entsprechender Weise ist das andere Feder­ ende 73 des Torsionsfederringes 72 mit einem Befesti­ gungsauge 80 versehen, in das ein Stehbolzen 81 eingreift, der in die Stirnfläche der Trommel 51 bewegungsfest ein­ gesetzt ist.

Bei allen sechs Ausführungsformen ist der Staffelungswin­ kel 39 der beweglichen Schaufeln 22 in allen Stellungen dieser Schaufeln relativ zur Abstütznabe 21 konstant und größer als der Staffelungswinkel 41 der nicht beweglichen Schaufeln 67. Der Staffelungswinkel 40 der vorderen be­ weglichen Schaufeln 34 der beiden Ausführungsformen vier und fünf ist dagegen gleich dem Staffelungswinkel 41 der nicht beweglichen Schaufeln 67.

Bei allen Ausführungsformen ist das Anlegen der Schaufeln über ihre gesamte Höhe dadurch ermöglicht, daß jeweils der Teilungsunterschied zwischen Nabe und Deckring durch eine entsprechende Schaufelneigung und durch unterschiedlich dicke Naben- und Deckringprofile ausgeglichen ist.

Je nach Anwendungsfall ist es selbstverständlich möglich, ein oder mehrere Merkmale einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitrades bei einer oder mehreren seiner anderen Ausführungsformen anzuwenden.

Claims (11)

1. Leitrad eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, bei dem an einer im Reaktionsdrehsinn undrehbar festlegbaren Abstütznabe ein Schaufelrad unbeweglich und ein Schaufel­ rad in Drehrichtung beweglich angeordnet sind und eine am beweglichen Schaufelrad feststehend gehalterte, gegenüber der Abstütznabe bewegliche Schaufel zwischen zwei am un­ beweglichen Schaufelrad feststehend gehalterten, gegenüber der Abstütznabe unbeweglichen Schaufeln liegt, und bei dem die bewegliche Schaufel im Kupplungsbereich an der im Reaktionsdrehsinn hinteren unbeweglichen Schaufel anliegt, sich dagegen bei niedrigeren Drehzahlverhältnissen unter der Wirkung der sich ändernden Anströmung in Richtung der anderen unbeweglichen Schaufel verlagert, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils im Anfahrbereich sowohl das bewegliche Schau­ felrad (Deckring 25 bzw. Nabe 27 bzw. 38) gegenüber dem unbeweglichen Schaufelrad (Deckring 26) abgestützt als auch die Schaufelteilung (61) gegenüber der Schaufeltei­ lung (63) der Schaufeln (67) des unbeweglichen Schaufel­ rades (Deckring 26) verkleinert ist, und daß die Abstützung in einer in Bezug auf zwei benachbarte unbe­ wegliche Schaufeln (67) mittleren Stellung der beweglichen Schaufel (22 bzw. 34) erfolgt.

2. Leitrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung starr ist.

3. Leitrad nach Anspruch 1, bei dem die bewegliche Schau­ fel in eine Vollaststellung in Nähe der im Reaktionsdrehsinn vorderen unbeweglichen Schaufel bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung durch federnde Mittel (Druckfeder 31) erfolgt.

4. Leitrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine zwischen zwei benachbarten unbeweglichen Schaufeln (67) liegende zusätzliche bewegliche Schaufel (34), welche feststehend an einem weiteren Schaufelrad (Nabe 38) ge­ haltert ist, das gegenüber der Abstütznabe (21) sowohl in Drehrichtung beweglich angeordnet als auch im Anfahrbe­ reich abgestützt ist, wobei die Abstützung in Bezug auf die beiden benachbarten Schaufeln (22 und 67) in einer mittleren Stellung (35) der zusätzlichen Schaufel (34) erfolgt.

5. Leitrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche bewegliche Schaufel (34) starr abge­ stützt ist.

6. Leitrad nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelbauch (37 in Fig. 10 bzw. 13) der zusätz­ lichen Schaufel (34) dem Schaufelrücken (32) der anderen beweglichen Schaufel (22) angepaßt ist und die zusätzliche Schaufel (34) im Kupplungsbereich über die andere beweg­ liche Schaufel (22) gegenüber der im Reaktionsdrehsinn (20) hinten liegenden unbeweglichen Schaufel (67) abge­ stützt ist.

7. Leitrad nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die eine bewegliche Schaufel (22 in Fig. 12 bis 15) in ihrer Vollaststellung (30 in Fig. 14) über die zu­ sätzliche bewegliche Schaufel (34) abstützt.

8. Leitrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß einer unbeweglichen Schaufel (67 in Fig. 6) in der einen Umfangsrichtung der Radachse (68-68) eine bewegliche Schaufel (22) und in der anderen Umfangsrichtung eine un­ bewegliche Schaufel (67) benachbart ist.

9. Leitrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Bewegung einer beweglichen Schaufel (22 in Fig. 16 bis 19) in Richtung auf die im Reaktionsdrehsinn (20) hinten liegende unbewegliche Schaufel (67) unterstützende fe­ dernde Mittel (71 in Fig. 18, 19).

10. Leitrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein senkrecht und wenigstens annähernd zentrisch zur Radachse (68-68) liegender geschlitzter Torsionsfederring (72 in Fig. 16, 17) mit seinem einen Federende (73) mit der Abstütznabe (21) und mit seinem anderen Federende (74) mit dem die bewegliche Schaufel (22) halternden Schaufel­ rad (Nabe 27) in Wirkverbindung steht.

11. Leitrad nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein senkrecht und zentrisch zur Radachse (68-68) lie­ gender Stellring (75) wenigstens in dem einen Drehsinn gegenüber dem Schaufelrad (Nabe 27) festlegbar und mit dem dem Schaufelrad zugehörigen Federende (74) verbindbar ist.