-
Strömungsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung geht
von einer solchen, insbesondere für Kraftfahrzeuge bestimmten Bauart eines Strömungsgetriebes
aus, bei dem die Austrittskanten, der Schaufeln des Pumpenrades den Eintrittskanten
des Turbinenrades benachbart sind und dessen Leitapparat mit einem Kranz von verstellbaren
Eintrittsschaufeln und einem Kranz von automatisch verstellbaren Austrittsschaufeln
versehen ist.
-
Bei dieser bekannten Bauart erfolgt die automatische Verstellung der
Austrittsschaufeln zwischen zwei Anschlägen; sie dient dazu, das. Strömungsgetriebe
einerseits als Wandler und andererseits als Turbokupplung zu verwenden. Bei dieser
Bauart ist der Wirkungsgrad naturgemäß in denjenigen Betriebsstadien verhältnismäßig
gering, in denen die Eintrittskanten der Austrittsschaufeln nicht parallel zu den
Stromfäden des anströmenden Strömungsmittels bzw. zu der relativen Strömungsgeschwindigkeit
desselben stehen. Eine derartige Divergenz der Austrittsschaufeln zur Richtung der
relativen Strömungsgeschwindigkeit wirkt sich damit auch auf den Wirkungsgrad einer
zusätzlich zugeordneten Hilfsturbine aus. Da weiterhin nicht automatisch verstellbare
Eintrittsschaufeln benutzt werden, ist naturgemäß eine im wesentlichen tangentiale
Beaufschlagung der Schaufeln des Pumpenrades und der nachgeordneten Schaufeln der
Turbine durch das Strömungsmittel nicht ständig möglich.
-
Bei einem Flüssigkeitswechselgetriebe anderer Gattung ist für die
Pumpe und die Turbine jeweils ein Propellerrrad vorgesehen., und es sollen dabei
die Schaufeln mindestens eines dieser Propellerräder drehbar auf der Nabe angeordnet
sein. Dabei soll außerdem eine Steuervorrichtung verwendet werden, die während des
Betriebes sowohl in Abhängigkeit von der Drehzahl der- treibenden Seite als auch
in Abhängigkeit von der Drehzahl der getriebenen Seite des Getriebes die drehbaren
-Propellerschaufeln verstellt. Die Propellerräder stehen unter dem Einfluß von Fliehkraftreglern.-Bei
mehrgängigenTurbogetrieben ist es weiterhin bekannt, Regeleinrichtungen vorzusehen,
die zum Verstellen des Anstellwinkels der Ein-und Austrittsschaufeln des Getriebes
dienen. -- Die Erfindung richtet sich nicht auf diese Einzelmerkmale, sondern betrifft
eine besondere Art der Vereinigung von Verstelleinrichtungen bei Maschinen der erstgenannten
Gattung.
-
Strömungsgetriebe der eingangs vorausgesetzten Gattung werden erfindungsgemäß
dadurch verbessert, daß zwei voneinander unabhängige Differentialregler zum automatischen
Regeln des Anstellwinkels sowohl der Austrittsschaufeln als auch der Eintrittsschaufeln
des Leitapparates dienen, wobei das Verstellen der Austrittsschaufeln in Abhängigkeit
von der Drehzahl des Pumpenrades und der Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels
erfolgt, während die Eintrittsschaufeln in Abhängigkeit von der Drehzahl des Turbinenrades
und der Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels verstellbar sind, derart, daß
bei beliebigen, innerhalb der Betriebsgrenzen liegenden Werten der Drehzahl des
Pumpenrades und des Turbinenrades sowie der Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels
einerseits die Eintrittskanten der Schaufeln des Pumpenrades von dem aus dem Kranz
der Austrittsschaufeln und andererseits die Eintrittskantes der Eintrittsschaufeln
von dem aus dem Turbinenrad austretenden Strömungsmittel zum Erzielen eines etwa
stoßfreien Eintritts praktisch tangentia:l beaufschlagt werden..
-
Dieser Bauart nach der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, innerhalb
der vorgesehenen Betriebsgrenzen durch einen stoßfreien Eintritt des Strömungsmittels
in das Pumpenrad und in den Leitapparat ständig optimale Strömungsverhältnisse zu
schaffen und dadurch den Wirkungsgrad des Strömungsgetriebes über einen gegenüber
bekannten Konstruktionen größeren Betriebsbereich so groß zu halten, daß ein effektiver
Leistungsgewinn erzielt wird.
-
Die Bauart nach der Erfindung gewährleistet nunmehr, daß in Abhängigkeit
von der Drehzahl des Pumpen- und Turbinenrades und der Geschwindigkeit des in dem
Strömungsgetriebe umlaufenden Strömungsmittels
die Kränze der Austrittsschaufeln
und der Eintrittsschaufeln ständig eine solche Stellung einnehmen, daß die Strömfäden
des aus dein Kranz der Austrittsschaufeln bzw. aus dem Turbinenrad austretenden
Strömungsmittels tangential zu de Eintrittskanten des Pumpenrades und der Eintrittsschaufeln
gerichtet sind.
-
Infolge der besonderen Ausbildung des Strömungsgetriebes kann einWirkungsgrad
in der Größenordnung von 85 bis 90% in einem sich vom Anlassen bis zum Kuppeln erstreckenden
Bereich erzielt werden, wobei das Einkuppeln zweckmäßig bei einem Drehzahlverhältnis
zwischen dem Turbinenrad und dem Pumpenrad in der Größenordnung von 75"/o liegt,
während bei den bekannten Strömungsgetrieben mit einem als Freilauf ausgebildeten
Leitapparat meist in der Nähe des dem besten Wirkungsgrad entsprechenden Drehzahlverhältnisse
eingekuppelt wird, das in der Größenordnung von etwa 50% liegt.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die angestrebte
Verstellung dadurch erzielt, daß zwei getrennte, miteinander fluchtende Hilfswellen
vorgesehen sind, die mit einer Antriebswelle des Pumpenrades bzw. mit einer Abtriebswelle
des Turbinenrades im Drehsinn gekuppelt sind und zwei voneinander unabhängige Fliehkraftreglezr
tragen, mit denen. in Abhängigkeit von der Drehzahl des Pumpenrades bzw. des Turbinenrades
auf den Hilfswellen. axial verstellbare Teile verbunden sind, wobei ; Einrichtungen
zum Ermitteln der Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels vorgesehen sind, die
mit den Fliehkraftreglern beim Andern der Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels
im Sinne eines Verstellens der mit den Fliehkraftreglern gekuppelten verstellbare.
Teile zusammenarbeiten.
-
Die Erfassung der Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels ist wesentlich,
da sich mit der Umlaufgeschwindigkeit der strömenden Flüssigkeit auch die Geschwindigkeitsdreiecke
für den - jeweiligen : Schaufelkranz verändern, d. h., die Schaufeln werden entsprechend
diesen Änderungen der Umlaufgeschwindigkeiten des Strömungsmittels verstellt, damit
sicher der stoßfreie Eintritt des Strömungsmittels in die Schaufelkränze erfolgt.
-
Da die Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels den Unterschied
zwischen. den Drehzahlen von Pumpenrad und Turbinenrad proportional ist, wird erfindungsgemäß
für die Ermittlung der Umlaufgesch-,vindigkeit des Strömungsmittels ein Differentialgetriebe
verwendet, dessen Achswellen von den gegensinnig mit der Drehzahl der Antriebswelle
bzw. der Abtriebswelle antreibbaren Hilfswellen gebildet sind, deren Achskegelräder
mit den innerhalb des Differentialgetriebegehäuses drehbar gelagerten Ausgleichskegelrädern
im Eingriff stehen, wobei das Gehäuse des Differentialgetriebes zum Antrieb von
zwei Hilfsfliehkraftreglern dient, die unabhängig voneinander, aber in Abhängigkeit
von dem ihnen zugeordneten Fliehkraftregler axial derart verstellbar sind, daß bei
zunehmender Drehzahl des Gehäuses des Differentialgetriebes jeder Hilfsfliehkraftregler
den mit ihm zusammenwirkenden Fliehkraftregler axial verstellt und diese Verstellung
zu derjenigen, gegensinnig gerichtet ist, der der verstellbare Teil des betreffenden
Fliehkraftreglers bei einer Zunahme der Drehzahl der entsprechenden Hilfswelle unterworfen
ist.
-
Hierbei kann der feststehende Teil des der Antriebswelle zugeordneten
Fliehkraftreglers an einer Hülse befestigt sein, die mit der entsprechenden Hilfswelle
im Drehsinn gekuppelt, aber auf dieser axial verschiebbar gelagert ist, wobei der
zugeordnete Hilfsfliehkraftregler auf einer mit dem Gehäuse des Differentialgetriebes
fest verbundenen Muffe im Sinne einer bei einer Drehzahlzunahme des Gehäuses zu
dem verstellbaren Teil des Fliehkraftreglers entgegengesetzten Verstellbewegung
angebracht ist.
-
Die weitere Ausbildung ist zweckmäßig derart, daß der verstellbare
Teil des auf der Muffe befestigten Hilfsfliehkraftreglers bei dessen Drehzahlzunahme
im Sinne einer Axialverschiebung an der zur Hilfswelle koaxial angeordneten Hülse
entgegen der Wirkung von Rückholmitteln anliegt, deren Rückholkräfte den Fliehkräften
des Hilfsfliehkraftreglers entgegengerichtet sind, wobei ein Axialdrucklager die
Relativdrehung des verstellbaren Teils des Hilfsfliehkraftreglers gegenüber der
Hülse und den Rückholmitteln ermöglicht.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Stützteil des
der Abtriebswelle zugeordneten Fliehkraftregelers auf der entsprechenden Hilfswelle
verschiebbar gelagert sein, während der zugeordnete Hilfsfliehkraftregler auf einer
weiteren rriit dem Gehäuse des Differentialgetriebes fest verbundenen Muffe derart
angebracht ist, daß ein verstellbarer Teil dieses Hilfsfliehkraftreglers sich bei
einer Zunahme der Drehzahl des Gehäuses im Gegensinn zu dem verstellbaren Teil des
zugeordneten Fliehkraftreglers verstellt.
-
Der verstellbare Teil dieses Hilfsfliehkraftreglers kann mit dem Stützteil
des zugeordneten Fliehkraftreglers über ein Axialdrucklager axial verbunden sein,
wobei Rückholmittel dem Verstellen des verstellbaren Teiles des Hilfsfliehkraftreglers
entgegenwirken.
-
Zur doppelten. Differentialreglung der Austrittsschaufeln bzw. der
Eintrittsschaufeln des Leitapparates durch die genannten Reglergruppen kann je eine
Achse an den Austrittsschaufeln bzw. an den Eintrittsschaufeln vorgesehen sein,
die jeweils mit einem Lenker verbunden ist, der mit einem Zahnkranz gekuppelt ist,
mit dem ein Zahnrad kämmt, das an einem Ende j e einer von zwei koaxial ineinanderliegenden
Hülsen sitzt, die jeweils am anderen. Ende ein Zahnrad trägt, das mit einem weiteren
Zahnrad im Eingriff steht, wobei die letzteren Zahnräder am Ende je einer auf der
Antriebswelle koaxiale, unabhängig voneinander beweglichen, ineinanderliegenden
Hülse angeordnet sind.
-
Die -auf der Antriebswelle koaxial angeordneten Hülsen können unabhängig
voneinander mittels j e einer in einer Schraubennut geführten Kugel und einer mit
der entsprechenden Hülse verbundenen Schaltmuffe verdreht werden.
-
Zur Herstellung des vollständigen. Regelungsweges kann: schließlich
der verstellbare Teil der der Antriebswelle zugeordneten Reglergruppe mit der Schaltmuffe
zum Betätigen - des Kranzes der Austrittsschaufeln und den verstellbaren Teil der
der Abtriebswelle zugeordneten. Reglergruppe mit der Schaltmuffe zum Betätigen des
Kranzes der Eintrittsschaufeln durch je ein entsprechendes Gestänge gekuppelt sein.
-
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Strömungsgetriebe, Fig.2 in schematischer
Darstellung verschiedene Anstellwinkel der hinteren und vorderen Schaufeln des Leitapparates.
-
Das Strömungsgetriebe weist in an sich bekannter Weise eine Antriebswelle
1 auf, welche in einem festen
Gehäuse 2 drehbar gelagert ist und
auf welcher das Pumpenrad 3 befestigt ist.
-
In dem Gehäuse 2 ist ferner gleichachsig zur Antriebswelle 1 eine
Abtriebswelle 4 drehbar gelagert, auf welcher das Turbinenrad 5 drehbar befestigt
ist, derart, daß die Austrittskanten der Schaufeln des Pumpenrades den Eintrittskanten
der Schaufeln des Turbinenrades benachbart sind.
-
Ein mittels eines Freilaufes an dem Wellenzug 1, 4 angebrachter und
z. B. von der Antriebswelle 1 getragener Leitapparat 6 weist eine mit dem Wellenzug
etwa gleichachsige Sammelleitung 7 auf, über welche die aus dem Turbinenrad 5 strömende
Flüssigkeit zu dem Pumpenrad 3 zurückgeführt wird.
-
Der Leitapparat 6 trägt einen Kranz von Austrittsschaufeln 8, welche
um je eine Achse 9 zur Veränderung ihres Anstellwinkels schwenkbar gelagert sind.
Es ist wesentlich, daß die Austrittskanten des Austrittsschaufelkra:nzes 8 den Eintrittskanten
des Pumpenrades 3 unmittelbar gegenüberliegen.
-
Der Leitapparat 6 trägt ferner einen Kranz von Eintrittsschaufeln
10, die ebenfalls zur Änderung ihres Anstellwinkels um Achsen 11 schwenkbar gelagert
sind. Auch hier ist es wesentlich, daß die Eintrittskanten dieser Eintrittsschaufeln
10 unmittelbar benachbart zu den Austrittskanten des Turbinenrades 5 liegen.
-
Diese Eintritts- und Austrittsschaufeln 10, 8 werden durch zwei voneinander
unabhängige Differentialregler derart gesteuert, daß bei beliebigen" innerhalb der
Betriebsgrenzen liegenden Werten der Drehzahl des Pumpenrades und des Turbinenrades
sowie der Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels sowohl die Eintrittskanten
der Schaufeln des Pumpenrades. als auch die Eintrittskanten der Eintrittsschaufeln
von dem aus dem Turbinenrad austretenden Strömungsmittel im wesentlichen tangential
beaufschlagt werden. Hierbei werden die Austrittsschaufeln von einem Differentialregler
gesteuert, welcher gleichzeitig dieDrehzahl des Pumpenrades und die Umlaufgeschwindigkeit
des Strömungsmittels berücksichtigt, während die Eintrittsschaufeln von einem Differentialregler
gesteuert werden, welcher gleichzeitig die Drehzahl des Turbinenrades und die Umlaufgeschwindigkeit
des Strömungsmittels berücksichtigt.
-
Auf Grund dieser Verstellung der Schaufeln erfolgt der Eintritt des
Strömungsmittels in die verschiedenen Schaufelkränze nahezu stoßfrei, und zwar sowohl
an den Eintrittskanten des Pumpenrades 3 als auch an den Austrittskanten des Turbinenrades
5 bzw. den Eintrittskanten der Eintrittsschaufeln 10 des Leitapparates.
-
Die Drehzahländerung des Pumpenrades 3 wird dadurch wirksam gemacht,
daß von der Antriebswelle 1 z. B. über ein Zahnrädersatz 12 eine erste Hilfswelle
13 angetrieben wird, welche mit einem Fliehkraftregler 14 gekuppelt ist, dessen
verstellbarer, z. B. durch eine mit einer Umfangsnut versehene Scheibe gebildeter
Teil 15 Axialverschiebungen ausführt, die in Abhängigkeit von der Größe der
Drehzahländerungen des Pumpenrades 3 erfolgen.
-
Die Drehzahländerungen des Turbinenrades 5 werden in ähnlicher Weise
von der Abtriebswelle 4 über einen Zahnrädersatz 16 auf eine zweite Hilfswelle 17
übertragen, welche fluchtend zu der ersten Hilfswelle 13 angeordnet ist und ihrerseits
einen Fliehkraftregler 18 antreibt. Der verstellbare, mit einer Umfangsnut versehene
scheibenartig ausgebildete Teil 19
dieses Reglers 18 kann Axialverschiebungen
ausführen, die von der Größe der Drehzahländerungen des Turbinenrades 5 abhängen.
-
Würden die Austrittsschaufeln 8 von dem verstellbaren Teil 15 des
Fliehkraftreglers 14 und die Eintrittsschaufeln 10 von dem verstellbaren Teil 19
des Fliehkraftreglers 18 allein gesteuert, so fehlte die gewünschte doppelte Differentialsteuerung,
weil die Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels in dem Getriebe noch nicht berücksichtigt
wäre, da die einzigen in die Steuerung eingehenden Parameter für die Austrittsschaufeln
8 die Drehzahl des Pumpenrades 3 und für die Eintrittsschaufeln 10 die Drehzahl
des Turbinenrades 5 wären.
-
Bei der Verstellung der beiden Schaufelsätze ist außerdem die Umlaufgeschwindigkeit
des Strömungsmittels zu berücksichtigen, da sich mit den verschiedenen Umlaufgeschwindigkeiten
die Geschwindigkeitsdreiecke verändern, wobei dieser dritte Regelfaktor ein Berichtigungsglied
sowohl in die von dem Fliehkraftregler 14 abhängige Regelung als auch in die von
dem Fliehkraftregler 18 abhängige Regelung einführen muß.
-
Die Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels ist um so größer, je
größer der Unterschied zwischen den Drehzahlen des Pumpenrades 3. und des Turbinenrades
5 ist, während sie um so kleiner ist, je mehr sich die beiden Drehzahlen einander
anzugleichen versuchen.
-
Die Änderung der Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels beeinflußt
die in Fig. 2 dargestellten Geschwindigkeitsdreiecke und muß daher - wie bereits
oben erwähnt - bei der Einstellung der Austrittsschaufeln 8 bzw. der Eintrittsschaufeln
10 berücksichtigt werden, wenn die Schaufeln des Pumpenrades 3 und die Eintrittsschaufeln
10 bzw. die Austrittsschaufeln 8 tatsächlich von den Strömungsmittelfäden tangential
beaufschlagt werden sollen.
-
Zu diesem Zweck sind Einrichtungen vorgesehen, welche die Umlaufgeschwindigkeit
des Strömungsmittels feststellen. Diese sind beispielsweise so ausgebildet, daß
sie den Unterschied zwischen den Drehzahlen der Antriebswelle 1 und der Abtriebs.welle
4 feststellen, welcher zu der Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels in der
oben angegebenen Beziehung steh.
-
Ferner müssen diese Einrichtungen mit den Fliehkraftreglern 14, 18
derart zusammenwirken, daß die Verstellamplituden der verstellbaren Teile 15 und
19 der Regler bei einer Änderung der Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels
entsprechend verändert werden.
-
Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsform der Erfindung sind
die Einrichtungen zur Feststellung der Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels
durch das Gehäuse 20 eines Differentials gebildet, dessen Achswellen durch die sich
mit der gleichen Absolutgeschwindigkeit wie die Antriebswelle 1 drehende Hilfswelle
13 und durch die sich gegensinnig mit der Welle 13 und mit der gleichen Absolutgeschwindigkeit
wie die Abtriebswelle4 drehende Hilfswelle 17 gebildet werden, wobei die einander
gegenüberliegenden Enden dieser Hilfswellen in das Gehäuse 20 hineinragen und zwei
Achskegelräder 21 bzw. 22 tragen, welche mit Ausgleichskegelrädern 23 im Eingriff
stehen, deren Drehachsen von dem Gehäuse 20 getragen werden.
-
Beiderseits des Gehäuses 20 sind zwei rohrförmige Muffen 20 a und
20 b vorgesehen, die mit dem Gehäuse fest verbunden sind und gleichachsig zu den
Hilfswellen 13 bzw. 17 liegen. Hierdurch erhält man in der
Nähe
der Fliehkraftregler 14 bzw. 18 durch die rohrförmige Muffe 20a und 20b gebildete
Teile, welche sich mit von der Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels abhängender
Drehzahl drehen.
-
Um die Drehzahländerung des Differentialgehäuses 20 im richtigen Sinne
auf die Stellung der verstellbaren Teile 15 und 19 der Fliehkraftregler 14 bzw.
18 zur Einwirkung zu bringen, werden vom. dem Gehäuse 20 zwei Hilfsfliehkraftregler
24 und 25 angetrieben, welche vorzugsweise an den die Gehäusewellen bildenden Muffen
20 a und 20 b befestigt sind.
-
Die Anordnung der Fliehkraftregler 14 und 18 ist so gewählt, da.B
sie unabhängig voneinander axial bewegbar sind, wobei die Hilfsfliehkraftregler
24 und 25 mit den Fliehkraftreglern 14 bzw. 18 wieder derart zusammenwirken, daß
bei einer Zunahme der Drehzahl des Differentialgehäuses 20 jeder Hilfsfliehkraftregler
24 bzw. 25 dem ihm zugeordneten Fliehkraftregler 14 bzw. 18 eine Axialverschiebung
in der Richtung erteilt, welche der Bewegungsrichtung des verstellbaren Teiles des
Reglers 14 bzw. 18 bei einer Zunahme der Drehzahl der entsprechenden Hilfswelle
13 bzw. 17 entgegengerichtet ist.
-
Die beiden Teile 15 bzw. 19 der beiden Reglergruppen erfahren schließlich
Verstellungen, welche zwei verschiedenen. Differentialgesetzen folgen, welche bei
dem Teil 15 die Drehzahl der Antriebswelle 1 und die Umlaufgeschwindigkeit des Strömungsmittels
und bei lern Teil 19 die Drehzahl der Abtriebswelle 4 und die Umlaufgeschwindigkeit
des Strömungsmittels eingehen.
-
In Fig. 1 ist eine vorteilhafte Ausführungsform der -Kupplung zwischen
den Hilfsfliehkraftreglern 24 und 25 und dem. Fliehkraftreglern 14 und 18 wiedergegeben.
Hierbei ist der feste Teil des Reglers 14 an einer Hülse 26 befestigt, welche von
der Hilfswelle 13 in Umdrehungen versetzt wird, aber auf dieser axial gleiten kann.
-
Der Hilfsfliehkraftregler 24 ist an der Muffe 20a derart angebracht,
daß der Teil 27 desselben sich bei einer Drehzahlzunahme in umgekehrter Richtung
wie der Teil 15 des Fliehkraftreglers 14 verstellt. .
-
Der Teil 27 stößt -gegen die Hülse 26, welche er gegen die Wirkung
der Rückhölmittel 28 die der Fliehkraftwirkung des Reglers 24 entgegenwirken, zu:
verschieben sucht, wobei .ein. Axialdrucklager 29 die gegenseitigen Drehbewegungen
des Teiles 27 gegenüber der- Hülse 26 und den Rückholmitteln 28 ermöglicht. -,Der
feste Teil -des Flienkraftreglers 18 gleitet auf der Hilfswelle 17, wobei der Hilfsfliehkraftregler
25 derart auf der Muffe 20 b angebracht ist, däß sich sein verstellbarer Teil 30
bei: einer 'Drehzahlzunahme entgegengesetzt zu dem verstellbaren Teil 19 des Fliehkraftreglea-s
18 verstellt.
-
Der Teil 30 des Hilfsfliehkraftreglers 25 ist mit dem festen Teil
des Fliehkraftreglers 18 zweckmäßig unter Zwischenschaltung eines Axialdrucklagers
31 axial gekuppelt, wobei Rückholmittel 32 der Verstellung des Teiles 30 durch die
Fliehkraft entgegenwirken.
-
An Stelle der nur beispielsweise in Fig. 1 gezeigten Regler 14 und
24 und Regler 18 und 25 mit von biegsamen Lamellen getragenen Fliehgewichten können
selbstverständlich auch andere Fliehkraftregler verwendet werden, wobei es lediglich
wesentlich ist, daß alle Regler stabil sind.
-
Zur Übertragung der Regelbewegung der beiden Reglergruppen 14, 24
und 18, 25 auf die Eintrittsschaufeln 10 und die Austrittsschaufeln 8 sind Einrichtengen
zur Verstellung des Anstellwinkels dieser Schaufel vorgesehen, wofür z. B. bei den
Austrittsschaufeln 8 die Achsen 9 dieser Schaufeln durch Lenker 33 betätigt werden
können, welche von einem Zahnkranz 34 angetrieben werden, der mit einem Zahnrad
35 kämmt, welches an einem Ende einer Hülse 36 sitzt, deren anderes Ende ein Zahnrad
37 trägt, welches wiederum mit einem weiteren Zahnrad 38 im Eingriff steht, das
am Ende einer Hülse 39 sitzt, die gleichachsig zu dem Wellenzug 1 bis 4 des Getriebes
angeordnet ist, der eine Verdrehung durch die Axialverschiebung einer eine Kugel
40 und eine Schraubennut 41 aufweisendem Antriebsvorrichtung erteilt werden kann,
deren Betätigungsglied durch eine Schaltmuffe mit Umfangsnut 42 gebildet ist, während
die Eintrittsschaufeln 10 in ähnlicher Weise über Lenker 49, Zahnräder 48 und 51
zu der Hülse 36 gleichachsige Hülse 47, Zahnräder 45 und 46, Hülse 52 und Kugel
43 und Schraubennut 44 gesteuert werden, wobei das Betätigungsglied dieser Regelvorrichtung
z. B. durch eine mit einer Umfangsnut versehenen Schaltmuffe 50 gebildet ist.
-
Der verstellbare Teil 15 der Reglergruppe 14, 24 sowie der verstellbare
Teil 19 der Reglergruppe 18, 25 sind mit der Schaltmuffe 42 der Austrittsschaufeln
8 bzw. mit der Schaltmuffe 50 der Eintrittsschaufeln 10
durch zwei Gestänge
zweckmäßig miteinander gekuppelt, die jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt
sind. Die Verstellbewegungen der Teile 15 und 19 können über dieses Gestänge übertragen
werden, so daß die gewünschten Änderungen der Anstellwinkel der Austrittsschaufeln
8 bzw., der Eintrittsschaufeln 10 herbeigeführt werden.
-
Wenn der Schlupf der Abtriebswelle gegenüber der Turbinenwelle verringert
und geregelt werden soll, sind entsprechend der gewünschten Schlup£größe gering
unterschiedliche Zähnezahlen für die Zahnräder 21 und 22 vorzusehen. Dem Gehäuse
20 ist eine Bandbremse zugeordnet, die bei einer bestimmten Geschwindigkeit der
Turbine in Tätigkeit tritt.
-
Die Fig.2 zeigt schematisch in drei auseinandergezogenen Stellungen,
die jeweiligen Lagen der verschiedenen Anstellwinkel des hinteren und vorderen Leitschaufelsatzes
für eine konstante Drehzahl U des Pumpenrades 3 und wachsende Drehzahlen U1, U2,
U3 des Turbinenrades 5. Mit W ist die wirkliche Geschwindigkeit des Strömungsmittels
und mit V die -relative Geschwindigkeit desselben gegenüber der betreffenden Schaufel
bezeichnet.
-
Aus dem Schema ergibt sich, daß in Abhängigkeit von der Zunahme der
Drehzahl des Turbinenrades 5 und der Geschwindigkeit des in denn Getriebe strömenden
Strömungsmittels die Schaufelkränze 8 und 10
solche Lägen einnehmen,
daß die Schaufeln des Pumpenrades- 3 und die Eintrittsschaufeln 10 tangentiaJ von
den aus den Austrittsschaufeln 8 bzw. dem Turbinenrad 5 kommenden Strömungsmittelfäden
beaufschlagt werden.: