DE739402C

DE739402C - Turbomechanischer drehmomentwandler

Info

Publication number: DE739402C
Application number: DE1935F0079360
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-05-15
Filing date: 1935-05-15
Publication date: 1943-09-24

Description

Es sind turbomechanische Drehmomentwandler bekannt, die aus einem Föttinger-Wandler und einem diesem vorgeschalteten leistungteilenden Umlaufrädergetriebe bestehen. Der Träger der Umlaufräder ist mit der Antriebswelle des Motors gekuppelt, während die Sonnenräder mit dem Pumpen- und dem Turbinenrad starr verbunden sind.
Bei den bekannten, mit stirnradiverzahnten Umlaufrädergetrieben versehenen Bauarten sind die Achsen der Umlaufräder von ihrem Träger aus in der Hauptkraftflußrichtung des Getriebes geführt, d. h. in der Richtung, in der die Kraft von der Kraft- zur Arbeits-

*5 maschine fließt. Eine bekannte Ausführungsform dieser Bauart hat den Nachteil, daß zwecks Durchführung des mechanischen Zusammenhanges zwischen den einzelnen Schaufelkränzen und den zugehörigen Wellen der nachgeschaltete Föttinger-Wandler mindestens zwei Turbinenkränze besitzen muß, falls man nicht auf die zur Kleinhaltung der Wandlerabmessung stets angestrebte Übersetzung ins Schnelle verzichten will. Die Vorschaltung einer zusätzlichen Zahnradübersetzung ins Schnelle bedingt die Anordnung von mindestens zwei Zahnrädern, eine Anordnung, die sich aus räumlichen und preislichen Gründen meistens verbietet.

Ebensowenig geeignet ist eine Bauart, bei der an Stelle eines Umlaufrädergetriebes mit

Stirnradverzahnung ein solches mit Kegelradverzahnung zur Anwendung kommt. Bei dieser Bauart ist zwar die Anwendung eines einstufigen Turbinenrades möglich, jedoch wird diese Einstufigkeit mit den Nachteilen erkauft, die ein Umlaufrädergetriebe mit Kegelradverzahnung gegenüber einem solchen mit Stirnradverzahnung aufweist. Diese Nachteile liegen insbesondere in der schwierigen Abänderung der Übersetzung und damit Anpassung der gleichen Wandlertype an verschiedene Leistungen, in der teuren Herstellung und schließlich in der geringen Eignung für die hohen, große Fliehkräfte ergebenden Drehzahlen eines turbomechanischen Drehmomentwandlers.

Grundsätzlich sind auch einstufige Wandlerbauarten mit Stirnradumlaufrädern möglich, indem z. B. entsprechend einem älteren Vorschlage das innere Sonnenrad des Stirnräderumlaufgetriebes mit dem Turbinenrad und das äußere Sonnenrad des Umlaufgetriebes mit dem Pumpenrad des Drehmomentwandlers mechanisch verbunden werden. In diesem Falle ist aber die zur Kleinhaltung der Wandlerabmessung stets angestrebte Übersetzung ins Schnelle nur innerhalb enger Grenzen möglich. Die Erfindung ändert diesen Vorschlag ab, um den Übersetzungsmöglichkeiten einen größeren Spielraum zu geben. Sie geht von der mit Stirnradverzahnung ver-

sehenen bekannten Bauart aus und besteht darin, daß sich die Achsen der Umlaufräder von dem Umlaufräderträger aus in an sich bekannter Weise entgegen der Hauptkraftfiußrichtung des Getriebes erstrecken. Bei einer solchen Anordnung kann ein Föttinger-Wandler mit nur einstufigem Turbinenrad benutzt werden, ohne daß die Nachteile eines Kegelräderumlaufgetriebes in Kauf genommen zu werden brauchen. Die Erstreckung der Umlaufräderachsen entgegen der Hauptkraftflußrichtung ist an sich bekannt; doch handelt es sich bei den bekannten Ausführungen nicht um leistungteilende Umlaufrädergetriebe, bei denen alle Räder umlaufen können, sondern um einfache, rückkehrende Umlaufrädertriebe, bei denen das innere Sonnenrad feststeht. Bei den Umlaufrädertrieben dieser Art ergibt sich die Erstreckung der Umlaufräder entgegen der Hauptkraftflußrichtung ganz zwangsläufig, da andernfalls keine Möglichkeit besteht, das Innenrad festzuhalten.

Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Bei allen Ausführungsbeispielen bezeichnen stets ι die Eingangs- und 2 die Ausgangswelle des Getriebes. 3 ist das im Sinne des Kraftflusses vorgeschaltete Umlaufrädergetriebe, während 4 den Drehmomentwandler darstellt. Das Umlaufrädergetriebe 3 besteht in bekannter Weise aus dem Innenrad 5, den Umlaufrädern 6 und dem Außenrad 7.

Abb. ι und 2 der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung zwei verschiedene Schaltmöglichkeiten. Bei Verwendung eines Verbindungsgliedes gemäß der Erfindung bei der Ausführung nach Abb. 1 ist die Eingangswelle ι durch das Innenrad 5 des Umlaufrädergetriebes 3 hindurchgeführt. Hinter dem Innenrad 5 verzweigt sie sich alsdann und stellt rückgreifend die Verbindung mit dem Träger der Umlaufräder 6 her. Bei der Ausführung nach Abb. 2 verzweigt sich die Eingangswelle 1 bereits vor dem Innenrad 5. Sie umfaßt dann das Außenrad 7 des Umlaufrädergetriebes und stellt von hier aus wiederum rückgreifend die Verbindung mit dem Träger der Umlaufräder 6 her. Der bei beiden Ausführungsmöglichkeiten vorliegende Kraftfluß ist durch Pfeile bezeichnet.

Abb. 3 der Zeichnung zeigt eine Ausführungsmöglichkeit für die Verbindung des in Abb. ι angegebenen Umlaufrädergetriebes 3 mit einem Wandler 4. Die Eingangswelle 1 ist wie in Abb. 1 rückgreifend mit den Umlaufrädern verbunden, während das Innenrad 5 mit dem Pumpenrad 8 des Wandlers 4 gekuppelt ist. Das Außenrad 7 ist mit der Ausgangswelle 2 verbunden, auf welcher gleichzeitig das Turbinenrad 9 des Wandlers befestigt ist. 10 ist das Leitrad des Wand- ! lers, welches im festen Gehäuse sitzt. 11 ist j eine Direktkupplung, mittels derer es möglich ist, die Eingangswelle 1 und die Ausgangs-, welle 2 unter Überbrückung des Wandlers 4 j direkt zu verbinden.

Abb. 4 und 5 der Zeichnung zeigen die Vereinigung des gemäß der Erfindung ausgebildeten Umlaufrädergetriebes mit einem Turbo-J getriebe, welches in einem Kreislauf Wandler und Kupplung vereinigt. Bei der Ausführung nach Abb. 4 ist das Umlaufrädergetriebe nach dem Schema der Abb. 1 und bei der Ausführung nach Abb. '5 nach dem Schema der Abb. 2 aufgebaut. Bei beiden Ausführungen ist der Träger der Umlaufräder 6 mittels eines rückgreifenden Verbindungsgliedes mit der Eingangswelle 1 gekuppelt. Das Innenrad 5 des Umlaufrädergetriebes ist mit dem umlaufenden Pumpengehäuse 8' verbunden und treibt so das Pumpenrad 8 des Turbogetriebes ins Schnelle an, während das Außenrad 7 wiederum mit der Ausgangswelle 2 und mit dem Turbinenrad 9 in Verbindung steht. 10 ist das Leitrad, welches mittels der angedeuteten Bremse 12 festgehalten werden kann. Ist die Bremse angezogen, so arbeitet das Turbogetriebe als Wandler, ist die Bremse gelöst, so arbeitet es als Kupplung. Im letzteren Falle kann zusätzlich das Leitrad mit dem Turbinenrad verbunden werden, wie es bei einer bekannten Bauart geschieht.

Bei der Ausführung nach Abb. 6 ist in Abweichung von den bisher behandelten Ausführungen das Turbogetriebe 4 auf der Antriebsseite, also vom Motor aus gesehen, räumlich vor dem im Sinne des Kraftflusses vorgeschalteten Umlaufrädergetriebe 3 angeordnet. Die Eingangswelle 1 ist zu diesem <oo Zwecke durch das Turbogetriebe 4 hindurchgeführt und erst nach der Durchführung rückgreifend mit dem Träger der Umlaufräder 6 verbunden. Das Turbogetriebe ist als einfacher Wandler mit nur drei Rädern 8, 9, 10 angenommen, wobei das Pumpenrad 8 wiederum vom' Innenrad 5 des Umlaufrädergetriebes ins Schnelle angetrieben wird, während das Turbinenrad 9 mit dem Außenrad 7 und mit der Ausgangswelle 2 verbunden ist no und das Leitrad 10 im festen Gehäuse sitzt.

Claims

Patentansprüche:

i. Turbomechanischer Drehmomentwandler mit einstufigem Turbinenrad, bei welchem das vorgeschaltete mechanische Getriebe als leistungteilendes Umlaufrädergetriebe ausgebildet ist, dessen Umlaufräderträger von der Antriebswelle getrieben wird und dessen Sonnenräder mit dem Pumpen- und Turbinenrad starr ver-

bunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Achsen der Umlaufräder von dem Umlaufräderträger aus in an sich bekannter Weise entgegen der Hauptkraftflußrichtung des Getriebes erstrecken, so daß ein einstufiges Turbinenrad ohne die Nachteile eines Kegelräderumlaufgetriebes erreichbar wird.
2. Wandler nach Anspruch i, dadurch ίο gekennzeichnet, daß die Eingangswelle (i) durch das Innenrad (5) des Umlaufrädergetriebes (3) in bekannter Weise hindurchgeführt, hinter dem Innenrad (5) verzweigt und alsdann rückgreifend mit dem Träger der Umlaufräder (6) verbunden ist (Abb. 1).
3. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs welle (1) sich vor dem Innenrad (5) des Umlaufrädergetriebes (3) verzweigt, dessen Außenrad (7) umfaßt und dann rückgreifend die Verbindung mit dem Träger der Umlaufräder (6) herstellt (Abb. 2).
4. Wandler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Verbindungsglieder des Innen- oder des Außenrades (5 bzw. 7) des Umlaufrädergetriebes (3) mit den Rädern des Turbogetriebes (Pumpen- oder Turbinenrad 8 bzw. 9) im Sinne des Kraftflusses rückgreifend ausgebildet sind (Abb. 3 bis 6).
5. Wandler nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Turbogetriebe (4) auf der Antriebsseite, also vom Motor aus gesehen, räumlich, vor dem im Sinne des Kraftflusses vorgeschalteten Umlauf rädergetriebe (3) liegt (Abb. 6).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen