DE1021252B - Turbo transmission with flow converter or flow coupling, especially with filling control and for vehicle drives - Google Patents

Description

Turbogetriebe mit Strömungswandler oder Strömungskupplung, insbesondere mit Füllungssteuerung und für Fahrzeugantriebe Die Erfindung betrifft eine Verbesserung von Turbogetrieben (Turbowandlern und -kupplungen), bei denen dieselbe Betriebsflüssigkeit sowohl zur Kraftübertragung als auch zur Kühlung dient. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft für Turbogetriebe mit Steuerung durch Füllen und Entleeren sowie an Fahrzeugantrieben anwendbar.Turbo transmission with flow converter or fluid coupling, in particular with filling control and for vehicle drives The invention relates to an improvement of turbo transmissions (turbo converters and clutches) in which the same operating fluid serves both for power transmission and for cooling. The invention is special advantageous for turbo gearboxes with control by filling and emptying as well as on Vehicle drives applicable.

Wie bekannt, wird in Turbogetrieben ein Teil der zugeführten Energie infolge der unvermeidlichen Strömungsverluste in Wärme umgesetzt, die zur Vermeidung einer unzulässigen Überhitzung durch besondere Maßnahmen abgeleitet werden muß. Für diesen Zweck hat man bereits vorgeschlagen, das Turbogehäuse unmittelbar durch einen Kühlluftstrom zu kühlen, jedoch ist diese Art der Wärmeabfuhr zum Teil nicht ausreichend und mitunter auch technisch schwer durchzuführen. Bei der ebenfalls bekannten Kühlung mit einer besonderen Kühlflüssigkeit, die durch einen den Turboarbeitsraum umgebenden Kühlmantel geleitet und in einem Kühler rückgekühlt wird, muß in vielen Fällen eine zusätzliche Fördereinrichtung in Kauf genommen werden; außerdem besteht dabei noch die Gefahr, daß sich bei Undichtheiten die Kühlflüssigkeit (in den meisten Fällen Kühlwasser) mit der Arbeitsflüssigkeit (vorzugsweise Öl) mischt und daß dadurch die Betriebssicherheit beeinträchtigt wird.As is known, part of the energy supplied is used in turbo transmissions as a result of the inevitable flow losses converted into heat, which is to be avoided an impermissible overheating must be derived by special measures. For this purpose, it has already been proposed that the turbo housing should be passed through directly to cool a flow of cooling air, but this type of heat dissipation is partly not sufficient and sometimes also technically difficult to carry out. At the same time known cooling with a special cooling liquid that is passed through a turbo working space surrounding cooling jacket and is recooled in a cooler, must in many In cases, an additional funding facility must be accepted; also exists there is also the risk that the coolant (in most Cases cooling water) mixes with the working fluid (preferably oil) and that thereby operational safety is impaired.

Eine andere bei Turbogetrieben bisher sehr gebräuchliche Kühlungsart besteht ferner darin, daß die Arbeitsflüssigkeit selbst zur Wärmeabfuhr dient, indem dauernd ein Teil der im Turboarbeitsraum befindlichen heißen Flüssigkeit durch Auslaßöffnungen (Rückschlagventile, Abspritzöffnungen am Umfang des Arbeitsraumes oder ähnliches) abgeführt, in einem Kühler gekühlt und dem Arbeitsraum wieder zugeführt wird. Die Anordnung ist dabei meist gemäß Fig. S so getroffen, daß sowohl die aus dem Turboarbeitsraum A abströmende heiße Betriebsflüssigkeit (mit der höchsten Temperatur tmax) als auch die vom Kühler K kommende gekühlte Flüssigkeit (mit der niedrigsten Temperatur tmin) in einem gemeinsamen Sammelbehälter (Getriebesumpf S) aufgefangen werden und sich dort vermischen, wobei sich eine mittlere Temperatur tmittel einstellt. Eine Pumpe fördert dann Betriebsflüssigkeit mit dieser mittleren Temperatur aus dem Sumpf wieder in den Arbeitskreislauf und zum Kühler zurück. Die hierbei herrschenden Temperaturverhältnisse sind jedoch für eine intensive Kühlung ungünstig, da die Betriebsflüssigkeitstemperatur am Kühlereintritt statt des größtmöglichen Wertes tmax nur tmittel beträgt und am Eintritt zum Turboarbeitsraum höher als der kleinstmögliche Wert tmin, nämlich ebenfalls tmittel ist; infolgedessen arbeiten Kühler und Arbeitsraum nicht mit ihren größtmöglichen Temperaturgefällen und ergeben eine entsprechend geringe Kühlwirkung. Ein weiterer und sehr wesentlicher Mangel dieser Kühlung tritt bei füllungsgesteuerten Turbogetrieben mit mehreren Turbokreisäufen auf, da hierbei die jeweils entleerten Kreisläufe überhaupt nicht mehr gekühlt werden, obwohl in diesen bei zum Teil sogar mit höheren Drehzahlen weiterlaufenden Schaufelrädern infolge der Ventilationsverluste und Luftreibung trotzdem fühlbare Wärmemengen anfallen können.Another type of cooling that has so far been very common in turbo transmissions is also that the working fluid itself serves to dissipate heat by a part of the hot liquid in the turbo working space through outlet openings (Check valves, spray openings on the circumference of the working space or similar) discharged, cooled in a cooler and fed back into the work area. the The arrangement is usually made in accordance with FIG. S so that both those from the turbo working space A outflowing hot operating fluid (with the highest temperature tmax) as well the cooled liquid coming from the cooler K (with the lowest temperature tmin) be collected in a common collecting container (transmission sump S) and themselves Mix there, whereby an average temperature is established. One pump then promotes operating fluid with this mean temperature from the sump again into the working circuit and back to the cooler. The prevailing temperature conditions are, however, unfavorable for intensive cooling because the operating fluid temperature at the cooler inlet instead of the highest possible value tmax is only tmean and am Entry to the turbo working area higher than the smallest possible value tmin, namely also tmean is; as a result, the cooler and work space do not operate at their largest possible Temperature gradients and result in a correspondingly low cooling effect. Another and a very substantial lack of this cooling occurs in fill-controlled turbo transmissions with several turbo circuits, since this is where the circuits are emptied at all can no longer be cooled, although in some cases even at higher speeds impellers that continue to run as a result of ventilation losses and air friction nevertheless noticeable amounts of heat can accumulate.

Bei einer anderen vorbekannten Turbogetriebebauart mit einem Strömungswandler wird die aus dem Wandler austretende heiße Betriebsflüssigkeit in einem Kühler rückgekühlt und anschließend in einen kühlmantelähnlichen Zwischenraum zwischen dem Turbinenrad und der benachbarten Wandlerstirnseite geleitet. Von dort kann dann die gekühlte Flüssigkeit durch den Luftspalt zwischen Turbinenrad und Wandlergehäuse in den Arbeitsraum gelangen. Auch diese Ausführung weist den wesentlichen Mangel auf, daß bei entleertem Kreislauf jegliche Kühlung fehlt. Außerdem besteht infolge des großen Verbindungsspaltes zwischen dem kühlmantelähnlichen Zwischenraum und dem Arbeitsraum keine einwandfreie Trennung zwischen gekühlter und heißer Betriebsflüssigkeit, was die Kühlwirkung ebenfalls beeinträchtigt.In another previously known type of turbo transmission with a flow converter the hot operating fluid exiting the converter is recooled in a cooler and then into a cooling jacket-like space between the turbine wheel and the adjacent transducer face. From there the cooled Liquid through the air gap between the turbine wheel and the converter housing into the working area reach. This version also has the essential defect that when it is emptied There is no circulation of any cooling. In addition, there is due to the large connecting gap between the cooling jacket-like space and the work space no flawless Separation between cooled and hot operating fluid, what the cooling effect also impaired.

Des weiteren ist eine Getriebekonstruktion mit zwei Strömungswandlern bekannt, wobei der Füllkanal des einen Wandlers durch den Nebenraum geführt und den radialen innersten Teil beider Turboarbeitsräume berührt. Dieser Füllkanal wird wohl zeitweise von gekühlter Arbeitsflüssigkeit durchströmt, ist aber infolge seiner Lage und seiner kleinen Wärmeübergangsflächen zur Erzeugung einer merklichen Kühlwirkung ungeeignet. Außerdem ist es auch hierbei nicht möglich, bei allen Betriebszuständen den genannten Füllkanal mit gekühlter Arbeitsflüssigkeit zu beschicken und allzeit eine Kühlung zu erzielen.There is also a gearbox construction with two flow converters known, the filling channel of a transducer being guided through the adjoining room and touches the radial innermost part of both turbo working spaces. This filling channel is cooled working fluid flows through it at times, but is due to it Location and its small heat transfer surfaces to generate a noticeable cooling effect not suitable. In addition, it is also not possible here in all operating states said filling channel with cooled working fluid to load and to achieve cooling at all times.

Die Erfindung geht nun von einem Turbogetriebe mit Strömungswandler oder Strömungskupplung und mit einer Kühlungsart aus, bei der ein Teil der im Turboarbeitsraum befindlichen Betriebsflüssigkeit im Betrieb zwecks Kühlung laufend ersetzt, in einem besonderen Kühler rückgekühlt und anschließend einem unmittelbar neben dem Turboarbeitsraum angeordneten Kühlmantel zugeführt wird. Erfindungsgemäß ist dabei in dem Wege der Betriebsflüssigkeit zwischen dem Kühlmantel und dem Turboarbeitsraum eine Steuervorrichtung angeordnet, die wahlweise eine Füllung des Kühlmantels und des Arbeitsraumes oder aber nur des Kühlmantels ermöglicht.The invention is based on a turbo transmission with a flow converter or fluid coupling and with a type of cooling in which part of the in the turbo working space operating fluid located in operation for the purpose of cooling continuously replaced, in one special cooler and then one directly next to the turbo working area arranged cooling jacket is supplied. According to the invention is in the way of Operating fluid between the cooling jacket and the turbo working space a control device arranged, the optional a filling of the cooling jacket and the work space or but only the cooling jacket allows.

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform ist dabei der Turboarbeitsraum derart an den Kühlkreislauf angeschlossen, daß einerseits der Turboarbeitsraum und andererseits der Kühler und der Kühlmantel je von einem Teilstrom durchflossen werden können. Es ist aber auch eine andere Schaltung anwendbar, bei der der Turboarbeitsraum von dem gesamten durch den Kühler und anschließend durch den Kühlmantel gelangenden Kühlstrom durchflossen werden kann.According to an expedient embodiment, this is the turbo working space so connected to the cooling circuit that on the one hand the turbo working space and on the other hand, the cooler and the cooling jacket are each traversed by a partial flow can. However, another circuit can also be used in which the turbo working space of all that passes through the cooler and then through the cooling jacket Cooling stream can be flowed through.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft für Turbogetriebe mit mehreren Turbokreisläufen mit Füllungssteuerung geeignet, bei denen ebenfalls ein Teil der in den Turboarbeitsräumen befindlichen Betriebsflüssigkeit im Betrieb zwecks Kühlung laufend ersetzt, in einem besonderen Kühler rückgekühlt und anschließend mindestens einem unmittelbar neben einem Turboarbeitsraum angeordneten Kühlmantel zugeführt wird. In diesem Falle ist dann erfindungsgemäß in dem Wege der Betriebsflüssigkeit zwischen dem Kühlmantel bzw. den Kühlmänteln und dem Arbeitsraum jedes Turbokreislaufes eine Steuervorrichtung vorgesehen, die eine Füllung jedes Kühlmantels sowohl bei wahlweise gleichzeitig gefülltem als auch bei entleertem zugehörigem Arbeitsraum ermöglicht.The invention is particularly advantageous for turbo transmissions with several Turbo circuits with filling control are suitable, in which a part of the Operating fluid located in the turbo working spaces during operation for the purpose of cooling constantly replaced, recooled in a special cooler and then at least a cooling jacket arranged directly next to a turbo working space will. In this case, according to the invention, it is then by way of the operating fluid between the cooling jacket or jackets and the working space of each turbo circuit a control device is provided, the filling of each cooling jacket at both optionally filled as well as emptied associated work space enables.

Ferner läßt sich die Erfindung sehr zweckmäßig an Turbogetrieben mit einem unterhalb des Turbokreislaufes bzw. unterhalb der Turbokreisläufe angeordneten Sammelbehälter (Sumpfbehälter) für die Betriebsflüssigkeit anwenden. Der Kühlkreislauf wird dabei so ausgebildet, daß die aus den Turboarbeitsräumen und bzw. oder den Kühlmänteln abfließende Betriebsflüssigkeit unmittelbar in den Sammelbehälter gelangt und daß von dort dauernd Betriebsflüssigkeit durch den Kühler und anschließend durch den Kühlmantel bzw. die Kühlmäntel gefördert wird. Zur Förderung der Betriebsflüssigkeit kann beispielsweise im Sammelbehälter eine Fördereinrichtung, etwa eine Pumpe od. dgl., vorgesehen sein. Der Sammelbehälter bildet dann einen Teil des Kühlkreislaufes und enthält heiße Betriebsflüssigkeit, so daß er infolge seiner verhältnismäßig großen und meist vom Fahrwind bestrichenen Oberfläche eine zusätzliche Kühlwirkung erzeugt.Furthermore, the invention can be very useful with turbo transmissions one arranged below the turbo circuit or below the turbo circuits Use a collecting tank (sump tank) for the operating fluid. The cooling circuit is designed so that from the turbo working spaces and / or the Operating fluid flowing out of the cooling jackets reaches the collecting tank directly and that from there continuously operating fluid through the cooler and then through the cooling jacket or jackets is promoted. For conveying the operating fluid can, for example, a conveyor device, such as a pump od in the collecting container. Like. Be provided. The collecting container then forms part of the cooling circuit and contains hot working fluid, so that it is relatively large surface that is mostly swept by the wind has an additional cooling effect generated.

Der wichtigste Vorteil der erfindungsgemäßen Getriebeausbildungen, insbesondere bei einer Ausführung mit mehreren füllungsgesteuerten Turbokreisläufen, besteht darin, daß auch die teilweise oder ganz entleerten Kreisläufe - in denen infolge Luftreibung und Luftwirbelung ebenfalls Wärme anfallen kann - stets ausreichend gekühlt werden, da deren Kühlmäntel dauernd vom Kühlstrom durchflossen sind.The most important advantage of the gear trainings according to the invention, especially in the case of a version with several fill-controlled turbo circuits, consists in the fact that the partially or completely emptied circuits - in which heat can also accumulate as a result of air friction and air turbulence - always sufficient be cooled, since their cooling jackets are continuously traversed by the cooling stream.

Ferner sind die jedem Kühlmantel zufließende gekühlte sowie die im zugehörigen Arbeitsraum befindliche erwärmte Betriebsflüssigkeit nunmehr einwandfrei voneinander getrennt; erst dann, wenn die vom Kühler kommende Flüssigkeit den gesamten Kühlmantel durchströmt und bereits eine bedeutende Wärmemenge aufgenommen hat, gelangt sie ganz oder zu einem Teil in den Turboarbeitsraum und kann sich erst jetzt unter weiterer Wärmeaufnahme mit der dort befindlichen heißen Flüssigkeit vermischen. Infolge der höheren Eintrittstemperatur am Arbeitsraum kann daher eine etwaige unvollkommene Mischung die Arbeitsraumkühlung nur mehr unwesentlich verringern.Furthermore, the cooled as well as the im The heated operating fluid located in the associated workspace is now working properly separated from each other; only when the liquid coming from the cooler covers the entire Flows through the cooling jacket and has already absorbed a significant amount of heat all or part of it in the turbo working area and can only now be found under Mix further heat absorption with the hot liquid located there. As a result of the higher inlet temperature in the working area, a possible imperfect Mixture only insignificantly reduce the cooling of the work area.

Bei vom gesamten Kühlstrom durchströmten Arbeitsräumen besteht ein weiterer Vorteil darin, daß die Betriebsflüssigkeit am Kühlereintritt ihre höchste und am Kühlmanteleintritt ihre niedrigste Temperatur besitzt und daß infolgedessen sowohl im Kühler als auch im Kühlmantel und Arbeitsraum die größtmöglichen Temperaturgefälle für den Wärmeübergang zur Verfügung stehen und eine sehr intensive Kühlung erzielt wird. Bei der Ausführungsvariante mit nur von einem Teilstrom des Kühlkreislaufes durchströmten Arbeitsräumen sind wohl die Temperaturgefälle der Arbeitsflüssigkeit in Kühler und Arbeitsräumen etwas geringer als wie bei der vorgenannten Ausführung, jedoch trotzdem noch wesentlich günstiger als an bisher üblichen Turbogetrieben.In the case of work spaces through which the entire cooling flow flows, there is a Another advantage is that the operating fluid at the cooler inlet is at its highest and has its lowest temperature at the inlet of the cooling jacket and that as a result the greatest possible temperature gradient in the cooler as well as in the cooling jacket and work area are available for heat transfer and achieve very intensive cooling will. In the variant with only a partial flow of the cooling circuit The working spaces with a flow are probably the temperature gradient of the working fluid in coolers and work rooms slightly less than in the aforementioned version, however, it is still much cheaper than the usual turbo transmissions.

Da die abzuführenden Wärmemengen je nach Anwendungsgebiet, Betriebsweise und Lufttemperatur sowie auch bei den einzelnen Kreisläufen ein und desselben Getriebes verschieden sein können, werden an den Anschlußleitungen der Kühlmäntel Drosselvorrichtungen (z. B. Drosselplättchen) oder Absperrvorrichtungen vorgesehen; mit deren Hilfe sich der Durchfluß durch die einzelnen Kühlmäntel entsprechend dem Kühlbedarf entweder einmalig einstellen oder regeln oder aber ganz unterbrechen läßt. Die genannten Drossel- oder Absperrvorrichtungen können für eine automatische Betätigung, etwa durch eingebaute Wärmefühler, vorgesehen sein.Since the amount of heat to be dissipated depends on the area of application, mode of operation and air temperature as well as in the individual circuits of one and the same gear unit can be different, throttle devices are installed on the connecting lines of the cooling jackets (z. B. throttle plates) or shut-off devices provided; with the help of which the flow through the individual cooling jackets according to the cooling requirement either can be set or regulated once or interrupted entirely. The mentioned Throttle or shut-off devices can be used for automatic actuation, for example through built-in heat sensors.

Eine vereinfachte Getriebeausführung besteht darin, daß an den Turbokreisläufen der höheren Gänge die Kühlmäntel ganz fortgelassen werden. Es sind dann nur die Turbokreisläufe der unteren Gangstufen, vorzugsweise nur der Anfahrkreislauf allein (beispielsweise ein Anfahrwandler), mit einem dauernd durchflossenen Kühlmantel und einem Kühler versehen, da in diesen Kreisläufen die größten Wärmemengen anfallen. Die Arbeitsräume der übrigen Turbokreisläufe sind dabei in gleicher Weise wie die mit einem Kühlmantel versehenen Arbeitsräume an den ständigen Kühlkreislauf angeschlossen und über ein allen Turbokreisläufen gemeinsames Umschaltventil wahlweise einzeln einschaltbar (Fig. 4). Nach einer weiteren Abwandlung ist der Kühlmantel nur an einer Stirnseite und an der Umfangsfläche des Turboarbeitsraumes oder überhaupt nur an der Umfangsfläche vorgesehen (Fig. 4), so daß sich z. B. je zwei Kreisläufe unmittelbar zusammenbauen lassen und an Baulänge gespart wird.A simplified transmission design is that on the turbo circuits The cooling jackets are left out entirely in the higher gears. Then it's just that Turbo circuits of the lower gears, preferably only the start-up circuit alone (for example a start-up converter), with a continuously flowing cooling jacket and a cooler, since these circuits generate the greatest amounts of heat. The working areas of the other turbo circuits are in the same way as the Working rooms provided with a cooling jacket are connected to the permanent cooling circuit and optionally individually via a changeover valve common to all turbo circuits can be switched on (Fig. 4). According to another modification, the cooling jacket is only on an end face and on the circumferential surface of the turbo working space or at all provided only on the circumferential surface (Fig. 4), so that z. B. two circuits each can be assembled immediately and the overall length is saved.

Bei geringem Wärmeanfall, beispielsweise an Marsch-Wandlern, bietet sich beider Nebenschlußanordnung noch die Möglichkeit, die durch den Arbeitsraum fließende Flüssigkeitsmenge so klein zu halten, daß nur die Flüssigkeitsverluste an den Wellendichtungen ergänzt zu werden brauchen und ständig offene Abspritzöffnungen entbehrlich sind.When there is little heat, for example on Marsch converters, offers Both shunt arrangements still have the option of being affected by the work area to keep the amount of liquid flowing so small that only the liquid is lost need to be added to the shaft seals and constantly open spray openings are dispensable.

Soll die Kühlung möglichst intensiv gestaltet werden, so lassen sich für diesen Zweck bekannte zusätzliche Maßnahmen anwenden. So kann der Kernraum der Turbokreisläufe als zusätzlicher Kühlraum ausgebildet sein, der von der vom Wärmetauscher kommenden gekühlten Betriebsflüssigkeit dauernd durchflossen wird. Als Verbindungskanäle zum Kernraum werden dabei zweckmäßig ganz oder teilweise hohle Beschaufelungsteile oder hohle Kernraumbefestigungsbolzen verwendet. Ferner kann das Innere der Kühlmäntel bzw. auch der Kernraumkühlräume mit Leitflächen (Rippen od. dgl.) zur Führung der durchströmenden Betriebsflüssigkeit und Verbesserung des Wärmeüberganges versehen sein, beispielsweise mit achssenkrechten oder achsparallelen Trennwänden, die die Kühlräume in j e einen zu- und einen ablaufseitigen Raum unterteilen.If the cooling is to be designed as intensively as possible, then apply additional measures known for this purpose. The core area of the Turbo circuits can be designed as an additional cooling space that differs from that of the heat exchanger coming cooled operating fluid is continuously flowing through. As connection channels Wholly or partially hollow blading parts are expediently used as the core space or hollow core space mounting bolts are used. Furthermore, the interior of the cooling jackets or also the core room cooling rooms with guide surfaces (ribs or the like) for guiding the operating fluid flowing through and improving the heat transfer be, for example with axially perpendicular or axially parallel partition walls, which subdivide the cold rooms into one room on the inlet and one on the outlet side.

An den als Turbowandler ausgebildeten Strömungskreisläufen, insbesondere am Anfahrwandler, ist es ferner zweckmäßig, die Auslaßleitungen für den dauernden Betriebsflüssigkeitsdurchfluß des Arbeitsraumes an achsnahen, in Strömungsrichtung hinter dem Leitrad liegenden Stellen des Kernraumes anzuschließen und sie zugleich als Entlüftungsleitungen vorzusehen.On the flow circuits designed as turbo converters, in particular on the start-up converter, it is also advisable to use the exhaust lines for the permanent Operating fluid flow through the working area at the axis near the axis, in the direction of flow to connect places of the core space behind the idler and they at the same time to be provided as ventilation lines.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt Fig.l eine schematische Darstellung eines Turbowandlers, dessen Arbeitsraum von dem Kühlkreislauf im Nebenschluß durchströmt werden kann, Fig. 2 und 2a eine ebenfalls schematische Darstellung eines Turbowandlers, dessen Arbeitsraum von dem Kühlkreislauf im Hauptschluß durchströmt werden kann, Fig. 3 ein Turbogetriebe mit drei Turbowandlern mit je einem Kühlmantel, die in Parallelschaltung durchflossen werden, Fig. 4 ebenfalls ein Turbogetriebe mit drei Wandlern, von denen jedoch nur der Anfahrwandler mit einem Kühlmantel versehen ist, und Fig.5 ein Schema des Betriebsflüssigkeitsumlaufes einer bisher üblichen, eingangs näher erläuterten Turbogetriebeausführung.In the drawing, the invention is based on several exemplary embodiments explained in more detail. Here Fig.l shows a schematic representation of a turbo converter, whose working space can be flowed through by the cooling circuit in a shunt, Fig. 2 and 2a also a schematic representation of a turbo converter, the The working space can be flowed through by the cooling circuit in the main circuit, FIG. 3 a turbo transmission with three turbo converters, each with a cooling jacket, connected in parallel flow through, Fig. 4 also a turbo transmission with three converters, of which however, only the start-up converter is provided with a cooling jacket, and FIG. 5 shows a diagram of the operating fluid circulation of a previously customary, explained in more detail at the beginning Turbo transmission version.

Bei dem Turbowandler nach Fig. 1 befinden sich in dessen mit Betriebsflüssigkeit gefülltem Arbeitsraum A das Pumpenrad 1, das Turbinenrad 2 und der Leitradteil 3. Der gleichfalls von Betriebsflüssigkeit durchflossene Kühlmantel M umgibt den Arbeitsraum A allseits, steht jedoch mit diesem nicht unmittelbar in hydraulischer Verbindung. Die stets arbeitende Förderpumpe 4 erzeugt einen dauernden Betriebsflüssigkeitsumlauf (Kühlkreislauf) aus dem Sammelbehälter 5 durch den Kühler K und unmittelbar anschließend durch den Kühlmantel M zurück zum Sammelbehälter, so daß der Arbeitsraum A unabhängig von seiner Füllung stets gekühlt wird. Das Füllen des Arbeitsraumes A sowie das Ersetzen der hieraus durch die Wellendichtungen und die Abspritzöffnung 6 entweichenden Flüssigkeitsmenge erfolgt über die Nebenschlußleitung 7, 8 und das Umschaltventil 9. Durch Umschalten dieses Ventils wird der Leitungsteil 8 mit der Ablaufleitung 10 verbunden, worauf sich dann der Arbeitsraum A einerseits über 8, 9, 10 und andererseits über 6 entleert. In dem Sammelbehälter 5 befindet sich heiße Betriebsflüssigkeit, so daß dieser Behälter eine zusätzliche Kühlwirkung erzeugt. Da die Betriebsflüssigkeit am Kühlmanteleintritt ihre niedrigste und am Kühlereintritt eine nur wenig kleinere als ihre höchste Temperatur besitzt, wird eine gute Kühlleistung erzielt.In the turbo converter according to FIG. 1, there are in its with operating fluid filled working space A, the pump wheel 1, the turbine wheel 2 and the stator part 3. The cooling jacket M, through which the operating fluid also flows, surrounds the working space A on all sides, but is not in direct hydraulic connection with it. The feed pump 4, which is always working, generates a continuous circulation of operating fluid (Cooling circuit) from the collecting container 5 through the cooler K and immediately thereafter through the cooling jacket M back to the collecting tank, so that the working space A is independent is always cooled by its filling. The filling of the working space A as well as the Replace the escaping from this through the shaft seals and the spray opening 6 The amount of liquid takes place via the bypass line 7, 8 and the switching valve 9. By switching this valve, the line part 8 is connected to the drain line 10 connected, whereupon the work space A on the one hand via 8, 9, 10 and on the other hand emptied over 6. In the collecting container 5 there is hot operating fluid, so that this container creates an additional cooling effect. As the operating fluid its lowest at the cooling jacket inlet and only slightly smaller at the cooler inlet than has its highest temperature, good cooling performance is achieved.

Bei dem sehr ähnlichen Turbowandler nach den Fig. 2 und 2a sind gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 bezeichnet. Im Gegensatz zu dieser ist aber der Arbeitsraum A nunmehr im Hauptschluß an den ständigen Kühlkreislauf angeschlossen. Der gesamte Pumpenstrom fließt daher aus dem Sammelbehälter 5 durch den Kühler K unmittelbar zum Kühlmantel M und anschließend über Leitungen 11, 8 und das Umschaltventil 9 durch den Arbeitsraum A und die Abspritzöffnung 6 zurück zum Sammelraum 5 (Fig. 2, Wandler eingeschaltet). Nach Umschalten des Ventils 9 in die Stellung nach Fig. 2 a wird der dauernde Flüssigkeitsumlauf unter Umgehung des Arbeitsraumes über die Ablaufleitung 10 zum Sammelbehälter zurückgeleitet, wobei sich gleichzeitig der Arbeitsraum über 8, 9, 10 sowie durch die Abspritzöffnung 6 entleert (Leerlauf). Bei dieser Ausführungsvariante wird somit der Turbokreislauf ebenfalls sowohl in gefülltem als auch in teilweise oder ganz entleertem Zustand gekühlt. Ferner weist hier die Betriebsflüssigkeit nicht nur am Kühlmanteleintritt ihre niedrigste, sondern auch am Kühlereintritt etwa ihre höchste Temperatur auf, so daß Kühler sowie Kühlmantel und Arbeitsraum mit ihren größtmöglichen Temperaturgefällen arbeiten.The very similar turbo converter according to FIGS. 2 and 2a are the same Parts are denoted by the same reference numerals as in FIG. In contrast to this one but the working space A is now in the main circuit of the permanent cooling circuit connected. The entire pump flow therefore flows through from the collecting container 5 the cooler K directly to the cooling jacket M and then via lines 11, 8 and the switching valve 9 through the working chamber A and the spray opening 6 back to the collecting chamber 5 (Fig. 2, converter switched on). After switching valve 9 in the position according to FIG. 2 a, the continuous fluid circulation is bypassed of the working space returned to the collecting container via the drain line 10, wherein At the same time, the working space via 8, 9, 10 and through the spray opening 6 emptied (idle). In this embodiment variant, the turbo cycle is thus used also when filled as well as partially or completely emptied chilled. Furthermore, the operating fluid is not only present at the cooling jacket inlet their lowest, but also about their highest temperature at the cooler inlet, so that the cooler as well as the cooling jacket and the working area with their greatest possible temperature gradient work.

Fig. 3 zeigt ein Turbogetriebe mit drei durch Füllen bzw. Entleeren ein- und ausschaltbaren Wandlern 12, 13, 14, die beispielsweise von einer Brennkraftmaschine über die Antriebswelle 15, den Zahnradhochgang 16, 17 und die Welle 18 gemeinsam angetrieben werden. Die Turbinenräder der Wandler übertragen dann das Drehmoment über die Stufenräder 19, 20 bzw. 21, 22 auf die Abtriebswelle 23 (20, 23 nur teilweise gezeichnet). Die in dem Sammelbehälter 24 angeordnete Förderpumpe 25 ist über Stirn- und Kegelräder von der Welle 18 dauernd angetrieben und erzeugt einen ständigen Umlauf der Betriebsflüssigkeit (hier Öl, das zugleich zur Schmierung der Lager und Zahnräder dient) aus dem Sammelbehälter 24 durch die Leitung 26, den Kühler K (hier Rückkühlung des heißen Öls), Leitung 27, die parallel geschalteten Kühlmäntel M, M', M" der drei Turbowandler und Leitung 28 zu dem Umschaltventil 29. Dieses wird vom Fahrzeugführer oder einem Regler betätigt und leitet den Ölstrom entweder durch die Ablaufleitung 30 zurück zum Sammelbehälter (Leerlauf) oder aber durch eine der Fülleitungen 31, 32, 33 zu dem Arbeitsraum eines Wandlers (erster bis dritter Wandlergang). Gemäß der gezeichneten Ventilstellung ist die Leitung 31 eingeschaltet und somit der Arbeitsraum des Wandlers 12 gefüllt, während die Arbeitsräume der übrigen Wandler über 32 (bzw. 33), 29 und 30 entleert sind. Der Ablauf des heißen Öls aus dem jeweils gefüllten Arbeitsraum zum Sammelbehälter erfolgt durch dauernd geöffnete Abspritzbohrungen 39, 40, 41. Es werden stets alle drei Wandler gekühlt, unabhängig davon, welcher von ihnen jeweils arbeitet.Fig. 3 shows a turbo transmission with three by filling and emptying on and off converters 12, 13, 14, for example from an internal combustion engine via the drive shaft 15, the gear high gear 16, 17 and the shaft 18 together are driven. The converter turbine wheels then transmit the torque via the step gears 19, 20 or 21, 22 to the output shaft 23 (20, 23 only partially drawn). The feed pump 25 arranged in the collecting container 24 is and bevel gears driven by the shaft 18 continuously and produces a constant Circulation of the operating fluid (here oil, which is also used to lubricate the bearings and Gears) from the collecting container 24 through the line 26, the cooler K (here Recooling of the hot oil), line 27, the cooling jackets M connected in parallel, M ', M "of the three turbo converters and line 28 to the switching valve 29. This will operated by the driver or a regulator and either directs the oil flow through the drain line 30 back to the collecting tank (idle) or through one of the Filling lines 31, 32, 33 to the working space of a converter (first to third converter gear). According to the valve position shown, the line 31 is switched on and thus the working space of the converter 12 is filled, while the working spaces of the other converters over 32 (or 33), 29 and 30 are emptied. The drain of the hot oil from each The filled working space to the collecting tank is carried out through continuously open spray bores 39, 40, 41. All three converters are always cooled, regardless of which one each of them works.

An der Leitung 27 angeordnete Ventile 34, 35 ermöglichen ein Drosseln oder Abschalten des durch die Kühlmäntel M', M" der Marschwandler 13, 14 fließenden Kühlstromes. Abweichend von der gezeigten Ausführung könnten die Kühlmäntel M, M', M" hintereinander durchflossen sein. Da in dem Anfahrwandler 12 die größte Wärmemenge anfällt, ist dessen Kernraum 36 über Kanäle in den Kernraumverbindungsbolzen 37 und in den feststehenden Leitschaufeln 38 an den Kühlmantelraum angeschlossen und zusätzlich gekühlt. Der KühlerK ist zweckmäßig als vom Motorkühlwasser durchströmter Wärmetauscher ausgebildet, könnte aber auch ein Luftkühler sein.Valves 34, 35 arranged on line 27 enable throttling or switching off the flow through the cooling jackets M ', M "of the marching converters 13, 14 Cooling flow. Notwithstanding the embodiment shown, the cooling jackets M, M ', M "flowed through one after the other. Since the start-up converter 12 has the greatest amount of heat arises, its core space 36 is via channels in the core space connecting bolts 37 and connected to the cooling jacket space in the stationary guide vanes 38 and additionally cooled. The radiator K is expedient than the one through which the engine cooling water flows Formed heat exchanger, but could also be an air cooler.

Das vereinfachte Turbogetriebe nach Fig.4 weicht von dem nach Fig. 3 dahingehend ab, daß die Marschwandler 13 und 14 wegen ihres geringen Wärmeanfalls ohne Kühlmantel ausgeführt sind. Lediglich der einen großen Durchmesser aufweisende Anfahrwandler 12 besitzt an seinem radial äußeren Umfang einen Kühlmantel M, der in der erfindungsgemäßen Weise an den Ölumlauf angeschlossen ist. Das Umschaltventil 29, die von diesem zu den Arbeitsräumen der drei Wandler führenden Fülleitungen 31 bis 33 und die Abspritzöffnungen 40 und 41 sind wie nach Fig. 3 ausgebildet. Abweichend von dieser ist jedoch die Auslaßleitung 42 am Arbeitsraum des Anfahrwandlers an einer achsnahen, in Strömungsrichtung hinter dem Leitrad liegenden Stelle 43 des Kernraumes angeschlossen und dient zugleich als Entlüftungsleitung.The simplified turbo transmission according to FIG. 4 differs from that according to FIG. 3 to the effect that the marching converters 13 and 14 because of their low heat build-up are designed without a cooling jacket. Only the one with a large diameter Start-up converter 12 has on its radially outer circumference a cooling jacket M, which is connected to the oil circuit in the manner according to the invention. The switching valve 29, the filling lines leading from this to the working spaces of the three converters 31 to 33 and the spray-discharge openings 40 and 41 are designed as shown in FIG. 3. Notwithstanding this, however, the outlet line 42 is in the working area of the start-up converter at a point 43 close to the axis, behind the stator in the direction of flow connected to the core room and also serves as a ventilation line.

Der Anspruch 3 soll nur in Verbindung mit dem Anspruch 1 gelten. Ferner soll der Anspruch 7 nur im Zusammenhang mit dem Anspruch 1 bzw. mit dem Anspruch 4 Schutz genießen.Claim 3 should only apply in conjunction with Claim 1. Further claim 7 is only intended in connection with claim 1 or with the claim 4 Enjoy protection.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Turbogetriebe mit Strömungswandler oder Strömungskupplung, insbesondere mit Füllungssteuerung und für Fahrzeugantriebe, bei dem ein Teil der im Turboarbeitsraum befindlichen Betriebsflüssigkeit im Betrieb zwecks Kühlung laufend ersetzt, in einem besonderen Kühler rückgekühlt und anschließend einem unmittelbar neben dem Turboarbeitsraum angeordneten Kühlmantel zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Weg (Fülleitung 7, 8; 11, 8) der Betriebsflüssigkeit zwischen dem Kühlmantel (M) und dem Turboarbeitsraum (A) eine Steuervorrichtung (9) angeordnet ist, die wahlweise eine Füllung des Kühlmantels und des Arbeitsraumes oder nur des Kühlmantels ermöglicht. PATENT CLAIMS: 1. Turbo transmission with flow converter or fluid coupling, in particular with filling control and for vehicle drives, in which part of the operating fluid located in the turbo working space during operation for the purpose of cooling replaced, recooled in a special cooler and then one immediately cooling jacket arranged next to the turbo working space is supplied, characterized in that that in the path (filling line 7, 8; 11, 8) of the operating fluid between the cooling jacket (M) and the turbo working space (A) a control device (9) is arranged which optionally a filling of the cooling jacket and the working space or just the cooling jacket enables. 2. Turbogetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Turboarbeitsraum (A) derart an den Kühlkreislauf angeschlossen ist, daß einerseits der Turboarbeitsraum und andererseits der Kühler (K) und der Kühlmantel (M) j e von einem Teilstrom des Kühlkreislaufs durchflossen werden können (Fig. 1). 2. Turbo transmission according to claim 1, characterized in that the turbo working space (A) is connected to the cooling circuit in such a way that, on the one hand, the turbo working space and on the other hand the cooler (K) and the cooling jacket (M) j e from a partial flow of the Cooling circuit can be flowed through (Fig. 1). 3. Turbogetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Turboarbeitsraum (A) derart an den Kühlkreislauf angeschlossen ist, daß er von dem gesamten durch den Kühler (K) und den Kühlmantel (M) fließenden Kühlstrom durchströmt werden kann (Fig. 2). 3. Turbo transmission according to claim 1, characterized in that the turbo working space (A) in such a way to the cooling circuit that he is connected to the whole through the radiator (K) and the cooling jacket (M) flowing cooling stream can be flowed through (Fig. 2). 4. Turbogetriebe mit mehreren Turbokreisläufen mit Füllungssteuerung und insbesondere für Fahrzeugantriebe, wobei ein Teil der in den Turboarbeitsräumen befindlichen Betriebsflüssigkeit im Betrieb zwecks Kühlung laufend ersetzt, in einem besonderen Kühler rückgekühlt und anschließend mindestens einem unmittelbar neben einem Turboarbeitsraum angeordneten Kühlmantel zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Weg (Fülleitungen 28, 31 bis 33) der Betriebsflüssigkeit zwischen dem Kühlmantel bzw. den Kühlmänteln (M bzw. M, M', M") und dem Turboarbeitsraum jedes Turbokreislaufes (12, 13, 14) eine Steuervorrichtung (Umschaltventil 29) angeordnet ist, die eine Füllung jedes Kühlmantels sowohl bei wahlweise gleichzeitig gefülltem als auch bei entleertem zugehörigem Arbeitsraum ermöglicht (Fig.4, 3). 4. Turbo transmission with several turbo circuits with charge control and especially for vehicle drives, with some of the operating fluid in the turbo working spaces in the Operation continuously replaced for cooling, recooled in a special cooler and then at least one arranged directly next to a turbo working space Cooling jacket is supplied, characterized in that in the path (filling lines 28, 31 to 33) of the operating fluid between the cooling jacket or the cooling jackets (M or M, M ', M ") and the turbo working space of each turbo circuit (12, 13, 14) a control device (switching valve 29) is arranged, the filling of each Cooling jacket both when it is either filled or emptied at the same time associated work area allows (Fig. 4, 3). 5. Turbogetriebe nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch in den Anschlußleitungen (27) der Kühlmäntel angeordnete Drosselvorrichtungen oder Absperrvorrichtungen (34, 35) zur Drosselung oder Unterbrechung des Durchflusses durch die Kühlmäntel (Fig.3). 5. Turbo transmission according to claim 4, characterized by throttle devices arranged in the connecting lines (27) of the cooling jackets or shut-off devices (34, 35) for throttling or interrupting the flow through the cooling jackets (Fig. 3). 6. Turbogetriebe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß nur der Turbokreislauf (12) oder die Turbokreisläufe der unteren Gangstufen mit einem Kühlmantel versehen sind und daß die Turboarbeitsräume der übrigen Turbokreisläufe (13, 14) in der gleichen Weise wie die Turboarbeitsräume der zuerst genannten Turbokreisläufe an den ständigen Kreislauf der Betriebsflüssigkeit angeschlossen und über eine allen Turbokreisläufen gemeinsame Steuervorrichtung (29) wahlweise einschaltbar sind (Fig.4). 6. Turbo transmission according to claim 4 or 5, characterized in that that only the turbo circuit (12) or the turbo circuits of the lower gears are provided with a cooling jacket and that the turbo working spaces of the other turbo circuits (13, 14) in the same way as the turbo working spaces of the turbo circuits mentioned first connected to the permanent circuit of the operating fluid and via an all Turbo circuits common control device (29) can optionally be switched on (Figure 4). 7. Turbogetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem unterhalb des Turbokreislaufs bzw. der Turbokreisläufe angeordneten Sammelbehälter (Sumpfbehälter 5; 24) für die Betriebsflüssigkeit, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung des Kühlkreislaufes, daß die aus den Turboarbeitsräumen und bzw. oder den Kühlmänteln abfließende Betriebsflüssigkeit unmittelbar in den Sammelbehälter gelangt und daß von dort dauernd Betriebsflüssigkeit durch den Kühler (K) und anschließend durch den Kühlmantel bzw. die Kühlmäntel (M, M', M") gefördert wird. B. 7. Turbo transmission according to one of claims 1 to 6 with one below the turbo circuit or the turbo circuits arranged collecting tank (sump tank 5; 24) for the Operating fluid, characterized by such a design of the cooling circuit, that the operating fluid flowing out of the turbo working spaces and / or the cooling jackets goes directly into the collecting tank and that from there continuously operating fluid through the cooler (K) and then through the cooling jacket or jackets (M, M ', M ") is promoted. B. Turbogetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Kernraum als zusätzlicher Kühlraum ausgebildet ist, der ebenfalls von der vom Kühler kommenden Betriebsflüssigkeit durchflossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernraum (36) durch ganz oder teilweise hohle Beschaufelungsteile (38) oder hohle Kernraumbefestigungsbolzen (37) mit dem äußeren Kühlmantel (:17) oder dessen Anschlußleitungen verbunden ist (Fig. 3). Turbo transmission according to one of Claims 1 to 7, in which the core space is designed as an additional cooling space, which is also from the from Cooler coming operating fluid is flowed through, characterized in that that the core space (36) by wholly or partially hollow blading parts (38) or hollow core space fastening bolts (37) with the outer cooling jacket (: 17) or its Connection lines is connected (Fig. 3). 9. Turbogetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit mindestens einem Strömungswandler, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßleitung (42) für den dauernden Betriebsflüssigkeitsdurchfluß des Wandlerarbeitsraumes an einer achsnahen, in Strömungsrichtung hinter dem Leitrad liegenden Stelle (43) des Kernraums angeschlossen ist und zugleich als Entlüftungsleitung dient (Fig.4). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 661783, 663 938, 914 582; britische Patentschrift Nr. 704 716.9. Turbo transmission according to one of claims 1 to 8 with at least one flow converter, characterized in that the outlet line (42) for the continuous flow of operating fluid through the converter working chamber is connected to a point (43) of the core chamber close to the axis and behind the stator in the direction of flow, and at the same time serves as a vent line (Fig. 4). Considered publications: German Patent Nos. 661783, 663 938, 914 582; British Patent No. 704 716.