DE872739C

DE872739C - Pressure medium control for the adjustment of blades in hydraulic power transmissions, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE872739C
Application number: DEM4232D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Baumert; Hermann Dipl-Ing Gros; Richard Dipl-Ing Lang; Fritz Lutz
Original assignee: Maybach Motorenbau GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1944-01-29
Filing date: 1944-01-29
Publication date: 1953-04-02

Description

Druckmittelsteuerung für die Verstellung von Schaufelungen bei hydraulischen Kraftübertragungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Druckmittelsteuerung für die Verstellung von Schaufelungen, z. B. des Turbinenrades eines Turbowandlers, bei hydraulischen Kraftübertragungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge.Pressure medium control for the adjustment of blades in hydraulic Power transmissions, particularly for motor vehicles The invention relates to a Pressure medium control for the adjustment of blades, e.g. B. the turbine wheel a turbo converter, in hydraulic power transmissions, in particular for motor vehicles.

Da derartige Schaufelverstellungen meist unter Last erfolgen, so sind insbesondere bei größeren Übertragungsleistungen mitunter erhebliche Verstellkräfte erforderlich. Auch ist es für einen störungsfreien Betrieb von großer Wichtigkeit, daß das Verstellen der Schaufelungen möglichst schnell und sicher erfolgt.Since such blade adjustments usually take place under load, so are sometimes considerable adjustment forces, especially with larger transmission capacities necessary. It is also of great importance for trouble-free operation, that the adjustment of the blades takes place as quickly and safely as possible.

Um z: B. zur Unterbrechung der Leistungsübertragung die Turbinensehaufelung durch Heraus-bzw. Hineinschieben oder 'Schwenken aus bzw. in den Strömungskreislauf zu verstellen, sind besonders dann hohe Verstellkräfte erforderlich, wenn die Leistungsaufnahme des Prim!kteiles des Wandlers beim Herausnehmen der Sekundärschaufelung aus dem Kreislauf unvermindert bestehenbleibt. Besonders das rasche Wiedereinführen der Sekundärschaufelung erfordert große Verstellkräfte, während andererseits in den Endstellungen der Turbinenradschaufelung und zum dauernden Aufrechterhalten solche Kräfte unerwünscht sind und die dabei sich ergebenden Ölverluste in dem Leitungssystem vermieden und die Ölpumpen nicht größer als unbedingt notwendig bemessen werden sollten.To, for example, interrupt the power transmission, the turbine blades through out or. Pushing in or swiveling out of or into the flow circuit To adjust, high adjustment forces are particularly necessary when the power consumption of the primary part of the converter when removing the secondary blade from the Circulation continues unabated. Especially the rapid reintroduction of the Secondary blades require large adjustment forces, while on the other hand in the End positions of the turbine wheel blades and for permanent maintenance such Forces are undesirable and the resulting oil losses in the line system avoided and the oil pumps are not dimensioned larger than absolutely necessary should.

Diesen Erfordernissen entspricht die Erfindung in besonders vorteilhafter Weise dadurch, daß in der Steuerung des Druckmittels. für die Verstellung von Schaufelungen bei hydraulischen Kraftübertragungen ein Druckregelglied vorgesehen ist, welches den Druckmitteldruck für die Verstellung selbsttätig erhöht.The invention corresponds to these requirements in a particularly advantageous manner Way in that in the control of the pressure medium. for adjustment from A pressure regulating member is provided for blades in hydraulic power transmissions is, which automatically increases the pressure medium for the adjustment.

Um diese Druckerhöhung von der Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers völlig unabhängig zu machen und. die-Einrichtung schnell und im richtigen Augenblick zur Wirkung zu bringen, ist nach der Erfindung eine Steuereinrichtung angeordnet; welche in Abhängigkeit von, einem Betriebswert :oder: von einem Betriebszustand selbsttätig auf das Regelglied für die Druckerhöhung einwirkt.. Dabei. ist nach der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Stellung der zu verstellenden Schäufelungen das die Druckänderung bewirkende Druckmittel in der Weise steuert, däß in Endstellungen der Schaufelungen normaler Druck und in Zwischenstellungen erhöhter Druck eingestellt wird: Nach der Erfindung wird die Druckerhöhung durch zusätzliche Federbelastung eines Überdruckventils in dem Ölsystem hergestellt, welcher in den Endstellungen des Turbinenrades :ein :Druckmitteldruck entgegenwirkt, de"r in Zwischenstellungen durch eine mit den zu verstellenden Schaufeln in Verbindung stehende Steuereinrichtung abgeleitet wird.To get this pressure increase from the driver's attention to make completely independent and. set up quickly and at the right moment To bring into effect, a control device is arranged according to the invention; which depends on, an operating value: or: on an operating state acts automatically on the control element for the pressure increase .. Here. is after the invention made the arrangement so that the control device as a function on the position of the scoops to be adjusted that causes the pressure change Controls pressure medium in such a way that in the end positions of the blades more normal Pressure and increased pressure in intermediate positions is set: According to the invention the pressure increase is caused by additional spring loading of a pressure relief valve in produced by the oil system, which in the end positions of the turbine wheel: a: pressure medium pressure counteracts de "r in intermediate positions by one with the blades to be adjusted related control device is derived.

Die Erfindung findet besonders vorteilhaft Anwendüng für die Verstellung der Turbinenradschaufelung.. Hier wird- sowohl für das Ausrücken: als auch das Einrücken der Turbinenzad--schaufelung rasch und sicher der erforderliche ÖI-druck selbsttätig eingestellt: Andererseits kann auch für die Betätigung anderer. hydraulischer Einrichtungen, z: B. Steuer- und Schalteinrichtungen für ein Wechselgetriebe, ein unter bestimmten Betriebsbedingungen etwa erforderlicher höherer -Betriebsdruck bereitgestellt- werden: Trotz des bei Umschaltungen im--Turbo-wandfler zur Verfügung stehenden hohen. Öldruckes genügt. für die Beschaffung des Öldruckers eine verhältnismäßig kleine Förderpumpe; so daß: die Anläge nicht viel Raum beansprucht und auch bei beschränktem Einbauraum in. Fahrzeugen leicht - unterzubringen ist. -Die Zeichnung zeigt ein Anordnungsbeispiel der Erfindung für die Verstellung einer Turbinenradschaufeleng eines Turbowandlers schematisch, größtenteils geschnitten.The invention is particularly advantageously used for the adjustment of the turbine wheel blades .. Here, both for disengagement: and for engagement the turbine wheel blades quickly and reliably the required oil pressure automatically set: On the other hand, can also be used for the actuation of others. hydraulic equipment, e.g. control and switching devices for a change gearbox, a under certain Operating conditions required higher operating pressure are provided: Despite the high level available when switching in the - Turbo-wandfler. Oil pressure enough. a relatively small feed pump for the procurement of the oil printer; so that: the system does not take up much space and even with limited installation space in. vehicles easily - can be accommodated. -The drawing shows an example arrangement of the invention for the adjustment of a turbine wheel blade of a turbo converter schematic, mostly cut.

Mit i ist der Turbowandler bezeichnet, dessen Pumpenrad 2 von der Welle- 3 -über das Ritzel 4 angetrieben -wird.: Mit 5 ist das -Turbinenrad bezeichnet, das mit dem Verschiebezylinder 6 verbunden ist, der auf der axial unverschiebbaren Welle 7 verschiebbar angeordnet ist und den Druckraum :8 umschließt, in welchem der mit der Welle 7 fest- verbundene Kolben io angeordnet ist. -Die Fortsetzung der Welle-? bildet die Sekundärwelle 12 des Turbowandlers, die mit dem Verschiebezylinder 6 auf Drehung verbunden ist. 41 ist dieVörwärtssch.aufelüng, 42 die-Rückwärtsschäufelung- des Turbinenrades 5: In der Welle 7 befinden sich die Kanäle 13; -14, die vor bzw. hinter dem Kolben io in den Versähiebedruekraüm 8 münden. Das. Turbinenrad 5 und das Pumpenrad .2 sowie die Verschiebeeinrichtung 6, 8; 1ö werden von dem Gehäuse 15 umschlossen, welches auch den Leitapparat 16 trägt.With i the turbo converter is referred to, the impeller 2 of the Shaft 3 - driven by pinion 4 - is: The turbine wheel is denoted by 5, which is connected to the sliding cylinder 6, which is on the axially immovable Shaft 7 is slidably arranged and the pressure chamber: 8 encloses in which the piston firmly connected to the shaft 7 is arranged. -The continuation the wave-? forms the secondary shaft 12 of the turbo converter, which is connected to the displacement cylinder 6 is connected to rotation. 41 is the forward scooping, 42 the-backward scooping- of the turbine wheel 5: The channels 13 are located in the shaft 7; -14 before resp. Open into Versähiebedruekraüm 8 behind the piston io. That. Turbine wheel 5 and the pump wheel .2 and the displacement device 6, 8; 1ö are from the housing 15 enclosed, which also carries the diffuser 16.

17 und 18 sind Zuleitungen zu den Kanälen 13 und 1q.. Diese münden an dem Gehäuse i9 des Steuergliedes :2o. Dieses Steuerglied 2o wird durch den Fußhebel 21: im Zusammenwirken mit der Feder 23 betätigt. Am Gehäuse i9 mündet außerdem die Leitung 22 für die Zufuhr von Drucköl. Sie zweigt von der Leitung 25 ab; die mit der Förderpumpe 26 verbunden ist. 24 ist eine ins Freie führende Bohrung.17 and 18 are feed lines to the channels 13 and 1q .. These open on the housing i9 of the control member: 2o. This control member 2o is through the foot lever 21: actuated in cooperation with the spring 23. The Line 22 for the supply of pressure oil. It branches off from line 25; with the feed pump 26 is connected. 24 is a hole leading into the open.

27 ist das Gehäuse für die Druckregeleinrichtung, in welcher in einem Druckraum 28 der Belastungskolben 29 gegen die Wirkung der Feder 30 verschiebbar angeordnet ist. In: einem weiteren Raum 32, befindet sieh das Überströmventil 33: mit dem Ventilschaft 34 und der Feder 35. 37 ist eine Ableitung für: das überströmende Öl. Die ölzüfuhr zu dem Raum 28 'erfolgt aus er Leitung 38, die über eine Drosselstelle 39 in eine Leitung 40 mündet. Die Leitung 40 ist an die Nabe des Wandlergehäuses angeschlossen und. kann mit einer Ausnehmüng 9 in der Nabe des- Turbinenrades 5 bzw. des Verschiebezylinders 6 in. Verbindung, gebracht werden.. -Die Ausnehmung 9 ist über die Bohrung i i mit der Außenluft verbunden.27 is the housing for the pressure regulating device, in which the loading piston 29 is arranged in a pressure chamber 28 so as to be displaceable against the action of the spring 30. In: a further space 32, see the overflow valve 33: with the valve stem 34 and the spring 35. 37 is a derivation for: the overflowing oil. The oil supply to the space 28 'takes place from the line 38, which opens into a line 40 via a throttle point 39. The line 40 is connected to the hub of the converter housing and. can be brought into connection with a recess 9 in the hub of the turbine wheel 5 or the displacement cylinder 6. The recess 9 is connected to the outside air via the bore ii.

In der gezeigten Stellung ist die Vorwärtsschaufelung41. des:Turbinenrades 5 aus dem Kreislauf heraus- und die Rückwärtsschaüfelung 42 in diesen hineingeschoben. Zu diesem Zwecke würde der Fußhebel 21 nach unten bewegt und damit das Steuerglied 2ö in seine untere Endstellung gebracht. Bei dieser Stellung gelangt Drucköl aus der Pumpe 26 über die Leitunggen 25, 2z: und 1@7 zum Kanal 13 und von dort in den Druckraum 8 links vor dem Verschiebekolben zo. Die Ausnehmung 9 in der Nabe des Verschiebezylinders 6 steht dabei mit der Leitung 40 nicht in Verbindung; so daß: das aus. der Leitung 38 durch -die Drosselstelle 39 dem Raum 28 zufließende Drucköl den Kolben 29 in der gezeigten oberen Stellung hält, wodurch das Überströmventil 33 nur durch die Feder 35 belastet ist: Es stellt sich also in den. Leitungen zum Druckraum 8 des Turbowandlers ein Druck ein, der der Kraft .der-Feder35 entspricht. .In the position shown, the forward paddling 41 is. des: turbine wheel 5 out of the circuit and the reverse scraping 42 pushed into it. For this purpose, the foot lever 21 would be moved downwards and thus the control member 20 would be brought into its lower end position. In this position, pressurized oil from the pump 26 passes through the conduits 25, 2z: and 1 @ 7 to the channel 13 and from there into the pressure chamber 8 on the left in front of the sliding piston zo. The recess 9 in the hub of the displacement cylinder 6 is not connected to the line 40; so that: that out. the line 38 through the throttle point 39 to the chamber 28 flowing pressure oil holds the piston 29 in the upper position shown, whereby the overflow valve 33 is only loaded by the spring 35: It is therefore in the. Lines to the pressure chamber 8 of the turbo converter a pressure that corresponds to the force .der-Feder35. .

Soll die Vorwärtssdhaufelung 41 des Turbinenrades 5 wieder in den hydraulischen Kreislauf hineinbewegt werden; so wird der Fußhebel 21 freigegeben, so daß das Steuerglied 2o unter der Wirkung der- Feder 23 nach oben in die andere EndstelTung bewegt wird. Dadurch wird die Leitung 17 bzw. die Bohrung 13 und der Raum vor dem Kolben io über die öffnung24 entlüftet, -während über die Leitung 18 und den Kanal 14: dem Räum rechts von dem Kolben,-za- das aus der Leitung 22 kommende Druckmittel mit normalem Druck von beispielsweise 5 atü: zugeführt wund. Dieser Druck genügt, um die Bewegung des Turbinenrades -nach rechts: einzuleiten. Sobald die Verschiebebewegung begonnen-hat,: kommt die Leitung 4o über die Ausnehmung 9 und die Bohrung i i in Verbindung mit der Außenluft, so daß der bis dahin im Raum 28 gehaltene Öldruck sofort verschwindet und der Belästungskolben 29 unter der Einwirkung der Feder 30 sich auf den Schaft 34 des überströmventils 33 aufsetzt. Dieser Vorgang bewirkt, daß das Überströmventil 33 zusätzlich auch noch durch dieFeder 3o belastet ist, so d.aß der Druck in den Leitungen 25, 22, 18 und der Bohrung 14 bzw. im Raum rechts von dem Kolben io plötzlich ansteigt, z. B. auf 15 atü. Die weitere Verschiebung des Turbinenrades erfolgt mit dem erhöhten Druck sehr rasch.If the forward heap 41 of the turbine wheel 5 is to be moved back into the hydraulic circuit; so the foot lever 21 is released, so that the control member 2o is moved under the action of the spring 23 upwards into the other end position. As a result, the line 17 or the bore 13 and the space in front of the piston io is vented via the opening 24, while via the line 18 and the channel 14: the space to the right of the piston, -za- the pressure medium coming from the line 22 with normal pressure of, for example, 5 atmospheres: fed sore. This pressure is sufficient to initiate the movement of the turbine wheel to the right. As soon as the displacement movement has begun, the line 4o comes into contact with the outside air via the recess 9 and the bore ii, so that the oil pressure held up to that point in space 28 immediately disappears and the biasing piston 29 opens under the action of the spring 30 the shaft 34 of the overflow valve 33 touches down. This process has the effect that the overflow valve 33 is also loaded by the spring 3o, so that the pressure in the lines 25, 22, 18 and the bore 14 or in the space to the right of the piston io suddenly increases, e.g. B. to 15 atü. The further displacement of the turbine wheel takes place very quickly with the increased pressure.

Sobald die Vorwärtsschaufelung 41 des Turbinenrades 5 völlig in den Kreislauf eingeschoben ist, hat die linke Kante der Ausnehmung 9 die Mündung der Leitung 40 wieder verdeckt, so daß aus dem Raum 28 kein Öl mehr abströmen kann. Der Raum 28 wird daher wieder aus der Leitung 38 gefüllt und der Belastungskolben 29 von dem Ventilschaft 34 abgehoben. Dadurch wird die zusätzliche Belastung des Überströmventils 33 wieder aufgehoben, so daß sich in den Leitungen zu dem Druckraum 8 wieder der normale Öldruck einstellt.As soon as the forward blades 41 of the turbine wheel 5 are completely in the Circuit is inserted, the left edge of the recess 9 has the mouth of the Line 40 covered again so that no more oil can flow out of space 28. The space 28 is therefore again filled from the line 38 and the loading piston 29 lifted off the valve stem 34. This will reduce the additional load on the Overflow valve 33 is canceled again, so that in the lines to the pressure chamber 8 restores the normal oil pressure.

Die Drosselstelle 39 in der Zuleitung zum Raum 28 verhindert, daß während der nur kurze Zeit dauernden Verbindung der Leitung 40 mit der Außenluft über die Ausnehmung 9 das mit der Leitung 38 in Verbindung stehende Leitungssystem ebenfalls entlüftet wird. Andererseits weist die Drosselbohrung 39 genügend Querschnitt auf, um nach Ablauf des Verschiebevorganges den kleinen Raum 28 verhältnismäßig schnell wieder mit dem das Überströmventil entlastenden Öldruck zu versorgen.. Das Ausrücken der Vorwärtssahaufelung 4i aus dem Kreislauf erfolgt sinngemäß, wie beim Einrückvorgang beschrieben.The throttle point 39 in the supply line to space 28 prevents during the connection of the line 40 with the outside air, which lasts only a short time Via the recess 9, the line system connected to the line 38 is also vented. On the other hand, the throttle bore 39 has a sufficient cross section on to the small space 28 relatively after the end of the shifting process to quickly supply again with the oil pressure relieving the pressure relief valve .. That Disengagement of the forward sawing 4i from the cycle takes place in the same way as with Engaging process described.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Pressure medium control for the adjustment of blades in the case of hydraulic power transmissions, in particular for motor vehicles, characterized in that that a pressure control member (33) is provided, which the pressure medium pressure for the Adjustment of the blades increased automatically.

2. Pressure medium control according to claim i, characterized in that a control device (9) is arranged which depending on an operating value or operating status automatically to the Acting control element (33) for the pressure increase.

3. Pressure medium control according to claim i or 2, characterized in that the control device (9) as a function of on the position of the blades to be adjusted that causes the pressure change Pressure medium controls in such a way that normal in end positions of the blades Pressure and in intermediate positions increased pressure is set.

4. Pressure medium control according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the pressure increase is achieved by additional spring loading a Überdmuckventüls (33) is produced in the oil system, which in the end positions; of the turbine wheel is counteracted by a pressure medium which is in intermediate positions by a control device connected to the blades to be adjusted (9) is derived.