DE1048783B - Stromungsgetriebe, insbesondere fur Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, Strömungsgetriebe, die normalerweise als Wandler oder Kupplung arbeiten, zum Bremsen heranzuziehen.

Es ist bekannt, mit Strömungsgetrieben zu bremsen, bei denen im radialen Teil des Strömungsringes hintereinander die Pumpenschaufeln und die Turbinenschaufeln angeordnet sind. Die Turbinenschaufeln fördern also, für sich betrachtet, im gleichen Sinne wie die Pumpenschaufeln, so daß beim Bremsen (Antrieb über die Turbinenschaufeln) eine genügend große Meridiangeschwindigkeit vorhanden und somit ein genügend großes Bremsmoment verwirklichbar ist. Bei derartigen Getrieben ist es auch bekannt, zum Bremsen die Turbinenschaufeln auf Rückwärtsförderung zu verstellen. Doch muß die Turbine dann als Zentripetalpumpe wirken, wobei sich nur schwer genügend große Meridiangeschwindigkeiten erreichen lassen. Die erwähnten Getriebe haben den Nachteil, daß beim normalen Wandler- bzw. Kupplungsbetrieb die Meridiangeschwindigkeit mit zunehmender Türbinendrehzahl wächst, womit auch die Verluste wachsen, so daß der Wirkungsgrad gerade im Kupplungsbetrieb am kleinsten ist.

Umgekehrt sind Strömungsgetriebe bekannt, bei denen die Meridiangeschwindigkeit bei Normalbetrieb mit wachsender Turbinendrehzahl abnimmt, so daß beim Kupplungsbetrieb der höchste Wirkungsgrad erreicht wird. Bei derartigen Getrieben sind die Pumpenschaufeln und die Turbinenschaufeln meist in den sich gegenüberliegenden radialen Teilen des Strömungsringes angebracht, so daß die Turbinenschaufeln, für sich betrachtet, gegen die Pumpenschaüfeln fördern. Diese Getriebe eignen sich aber nicht zum wirksamen Bremsen, weil hierbei die Drehzahlen von Turbine und Pumpe nicht sehr unterschiedlich sind und infolgedessen die Meridiangeschwindigkeit sehr klein ist. Bei kleiner Meridiangeschwindigkeit läßt sich aber kein großes Bremsmoment abnehmen.

Die Erfindung vereinigt die Vorteile beider genannten Getriebegruppen: Es wird im Kupplungsbetrieb ein guter Wirkungsgrad erreicht, "und es wird andererseits auch ein großes Bremsmoment erzielt. Ausgehend· von einem an sich bekannten Strömungsgetriebe mit im axialen Teil des Strömungsringes angeordneten Turbinenschaufeln wird erfindungs- ⁴S gemäß vorgeschlagen, daß die Turbinenschaufeln oder Teile davon, die in bekannter Weise in der Stellung für den normalen Wandler- bzw. Kupplungsbetrieb, aber bei einem Antrieb des Turbinenrades von der Turbinenwelle her für sich allein betrachtet in Meridianrichtung gegen die Pumpenschaufeln fördern würden,·, für die Verwendung des Strömungsgetriebes als Bremse derart verstellbar sind, daß die Turbine bei gleicher Drehrichtung wie im normalen Strömungsgetriebe, insbesondere für Fahrzeuge

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft, Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Eugen Stump, Stuttgart-Untertürkheim,

und Dipl.-Ing. Paul Striffler, Kornwestheim (Württ), sind als Erfinder genannt worden

Wandler- bzw. Kupplungsbetrieb im gleichen Sinne wie die Pumpe fördert. Auf diese Weise wird beim Bremsen die Meridiangeschwindigkeit der Strömung erheblich erhöht, was ein entsprechendes Wachsen des Bremsmomentes zur Folge hat.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 schematisch den Längsschnitt durch das Strömungsgetriebe,

Fig. 2 einen Schnitt durch die verstellbaren Turbinenschaufeln in größerem Maßstab,

Fig. 3 die Draufsicht auf das Verstellgetriebe der Turbinenschaufeln nach Fig. 2 und

Fig. 4 ein Schema für die Beschaufelung des Strömungsgetriebes.

In Fig. 1 ist 10 das Getriebegehäuse, 11 die Antriebswelle des Getriebes, die z. B. direkt vom Motor, z. B. einem Kraftfahrzeugmotor, angetrieben wird, 12 eine innere Getriebewelle und 13 eine zur Welle 12 konzentrische Hohlwelle, auf deren Ende ein Zahnrad 14 angeordnet ist,^: das über ein Getriebe mit Vorgelegewelle, ein Planetengetriebe od. dgl. die nicht dargestellte Abtriebswelle des Getriebes unter Zwischenschaltung mehrerer Getriebestufen antreiben kann, während die Welle 12 z. B. direkt oder ebenfalls über Getriebeübersetzungen mit der Abtriebswelle kuppelbar ist. Die Abtriebswelle treibt z.B.,ihrerseits über ein Achsgetriebe die hinteren Räder eines Kraftfahrzeuges an.

Mit der Antriebswelle 11 ist über die z. B. gleichzeitig als Schwungrad dienende Kupplungsscheibe 15 das Pumpenrad 16 des aus diesem dem zweiteiligen Turbinenrad 17 und dem Leitrad 18 bestehenden Strömungswandlers oder ,Strömungsgetriebes verbun-

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den. Von dem Pumpenrad 16 wird beispielsweise gleichzeitig die Antriebswelle 19 einer Schmierölpumpe angetrieben.

Das Turbinenrad 17 bzw. der äußere schal enförmige Teil 20 des Turbinenrades ist mit der Hohlwelle 13, das Leitrad 18 mit einer Hohlwelle 21 verbunden und durch eine Bremse 22 gegen das Gehäuse 10 abbremsbar. Die Schaufeln 23 des Turbinenrades sind verstellbar. Sie bestehen aus den beiden Flügelteilen 24 und 25 (Fig. 2) und sind in einem besonderen Teil 26 des Turbinenrades mittels des Zapfens 27 bzw. des Hohlzapfens 28 drehbar gelagert. Mit dem Flügel 24 und dem Zapfen 27 ist das Zahnsegment 29, mit dem Flügel 25 und dem Hohlzapfen 28 das Zahnsegment 30 fest verbunden. Die Zahnsegmente 29 und 30 stehen mit den Zahnkränzen 31 und 32 am Teil 20 des Turbinenrades im Eingriff.

Der Radteil 26 ist durch eine Klauenkupplung 33, welche eine Längsverschiebung zuläßt, mit einem Schieber 34 gekuppelt, der durch einen Stellring 35 von außen her, z. B. durch den Fahrer, in Längsrichtung des Getriebes verstellt werden kann. Der Schieber 34 steht durch einen Zapfen 36 mit einer Nut oder Keilführung 37 im Eingriff, welche schraubenförmig um die Hohlwelle 13 verläuft.

Zur Verwendung des Strömungswandlers als Bremse wird einerseits das Leitrad 18 durch die Bremse 22 festgestellt und andererseits der Schieber 34 in Längsrichtung verschoben. Hierdurch tritt eine Verdrehung der Teilräder 20 und 26 des Turbinenrades zueinander und damit eine Verstellung der Schaufeln 23 des Turbinenrades ein, derart, daß der Schaufelflügel 24 durch den Zahnkranz 31 entgegengesetzt wie der Schaufelflügel 25 durch den Zahnkranz 32 verschwenkt wird.

In Fig. 4 sind die Schaufeln des Pumpenrades mit 16 a, die Schaufeln des Turbinenrades mit 24 und 25 und die Schaufeln des Leitrades mit 18 a bezeichnet. Beim Antrieb des Getriebes dreht sich das Turbinenrad in Umfangsrichtung u. Zum Bremsen werden die Schaufeln in die Lage 24'bzw. 25' verstellt, wobei die Strömungsgeschwindigkeit mehr oder weniger gesteigert wird. Durch die Wahl eines entsprechenden Schwenkungswinkels kann der Betrag der sekundlich umlaufenden Flüssigkeitsmenge und damit die vernichtete Strömungsenergie, die der Bremsenergie entspricht, beliebig geregelt werden.

Gegebenenfals kann das Leitrad auch fest im Gehäuse angeordnet sein oder mit diesem durch eine Freilaufkupplung in Verbindung stehen, derart, daß normalerweise während des Betriebes das Leitrad durch die Klemmwirkung des Freilaufes festgehalten wird. Zum Bremsen ist in diesem Falle zweckmäßig eine den Freilauf sperrende Vorrichtung vorzusehen.

Es ist auch möglich, die Bremse 22 bei der Verwendung des Getriebes als Bremse nicht ganz anzuziehen. In diesem Falle wird nur ein Teil der Bremsenergie im Strömungsgetriebe 16,17,18, der andere Teil an der Bremse 22 aufgenommen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Strömungsgetriebe, insbesondere für Fahrzeuge, mit im axialen Teil des Strömungsringes angeordneten Turbinenschaufeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbinenschaufeln oder Teile davon, die in bekannter Weise in der Stellung für den normalen Wandler- bzw. Kupplungsbetrieb, aber bei einem Antrieb des Turbinenrades von der Turbinenwelle her, für sich allein betrachtet, in Meridianrichtung gegen die Pumpenschaufeln fördern würden, für die Verwendung des Strömungsgetriebes als Bremse derart verstellbar sind, daß die Turbine bei gleicher Drehrichtung wie im normalen Wandler- bzw. Kupplungsbetrieb im gleichen Sinne wie die Pumpe fördert.

2. Strömungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbinenschaufeln im normalen Wandler- bzw. Kupplungsbetrieb, in Richtung ihrer Bewegung gesehen, je aus einem rechts rückwärts und einem links rückwärts gerichteten Teil bestehen, wobei der Eintrittsteil (in Richtung der Meridianströmung gesehen) langer als der Austrittsteil ist und der Eintrittsteil in einem weniger spitzen Winkel zur Umfangsrichtung geneigt ist als der Austrittsteil.

3. Strömungsgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbinenschaufeln aus im entgegengesetzten Drehsinn verstellbaren Schaufelflügeln bestehen.

4. Strömungsgetriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbaren Schaufeln auf einem mit einer Welle verbundenen Teil gelagert und mittels Hebelarm, Zahnsegmenten od. dgl. an einem mit einer hierzu konzentrischen Welle verbundenen Teil angeschlossen sind und beide Wellen (od. dgl.) z. B. mittels eines in eine Schrägführung eingreifenden Verstellzapfens miteinander verdrehbar gekuppelt sind.

5. Strömungsgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf gleicher Achse angeordneten Flügel mit Zahnsegmenten verbunden sind, die einander gegenüberliegend mit je einem Zahnkranz eines mit Bezug auf den Schaufelträger verdrehbaren, z. B. diesen konzentrisch umschließenden Teiles im Eingriff stehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 842 293, 661 783, 881, 558 445, 275 474;

schweizerische Patentschrift Nr. 235 410;

britische Patentschrift Nr. 668 329;

USA.-Patentschrift Nr. 2 618 367;

Zeitschrift »ATZ Automobiltechnische Zeitschrift«, 1938, Heft 9, S. 242 bis 247.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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