DE1141149B - Hydrodynamic torque transmission and / or torque conversion device. - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

E12846XII/47hE12846XII / 47h

ANMELDETAG: 18. AUGUST 1956REGISTRATION DATE: AUGUST 18, 1956

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 13. DEZEMBER 1962NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF EDITORIAL: DECEMBER 13, 1962

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrodynamische Momenten-Übertragungs- und/oder Momenten-Wandlungsvorrichtung mit einem Pumpenrad auf der Antriebsseite und mit einem Turbinenrad auf der Abtriebsseite. The invention relates to a hydrodynamic torque transmission and / or torque conversion device with a pump wheel on the drive side and a turbine wheel on the driven side.

Bekanntgeworden sind hydrodynamische Drehmomenten-Übertragungsvorrichtungen, bei denen der Strömungskreislauf für das Arbeitsmittel durch Wölbung der seitlichen Begrenzungswände zum mittleren Strömungsfaden hin eingeschnürt ist. Eine solche Einschnürung des Strömungsweges ist z. B. für ein Leitrad in Drehmomentenwandlern bekanntgeworden. Eine Verbesserung der Wirkungsweise solcher Wandler konnte jedoch mit einer Einschnürung am Leitrad deshalb nicht erreicht werden, weil das Leitrad die Funktion eines Druckanstieg- bzw. Verzögerungsorgans haben soll, eine Einschnürung jedoch Druckabfall bzw. Geschwindigkeitsanstieg bewirkt.Hydrodynamic torque transmission devices have become known, in which the flow circuit for the working fluid is created by the curvature of the lateral boundary walls towards the middle Flow thread is constricted. Such a constriction of the flow path is z. B. for a stator became known in torque converters. An improvement in the way such converters work could not be achieved with a constriction on the stator because the stator the Should have the function of a pressure increase or delay organ, a constriction, however, pressure drop or speed increase causes.

Es sind ferner in mehrstufigen hydrodynamischen Drehmomenten-Übertragungsvorrichtungen unregelmäßige Einschnürungen der Strömungswege bekanntgeworden, mit denen eine den hydraulischen Wirkungsgrad verbessernde Beeinflussung der Strömung des Arbeitsmittels nicht erreicht werden konnte. Insbesondere wurde mit den genannten Wandlern eine Anlauf- bzw. Hochfahrverzögerung nicht angestrebt und erreicht.There are also irregular ones in multi-stage hydrodynamic torque transmission devices Constrictions of the flow paths become known, with which one the hydraulic efficiency improving the flow of the working fluid could not be achieved. In particular A start-up or start-up delay was not aimed for with the converters mentioned and achieved.

Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Vorrichtungen besonders als Hochfahrkupplungen oder -wandler geeignet zu machen. Darüber hinaus strebt die Erfindung eine Wirkungsgraderhöhung an und eine Reduzierung des benötigten Arbeitsmittels.The object of the invention is to use the above-mentioned devices in particular as start-up clutches or -to make converters suitable. In addition, the invention seeks to increase efficiency and a reduction in the work equipment required.

Wie Untersuchungen und praktische Versuche ergeben haben, läßt sich der Wirkungsgrad eines Pumpenrades durch Einschnürung, insbesondere symmetrische Einschnürung, der Radwände im Meridianschnitt zu einer Düse steigern. Auf diese Weise wird nicht nur ein hoher absoluter Wirkungsgrad, sondern insbesondere auch ein hoher Wirkungsgrad über großen Betriebsbereich erzielt.As studies and practical tests have shown, the efficiency of a pump wheel can be by constriction, in particular symmetrical constriction, of the wheel walls in the meridional section increase to a nozzle. In this way, not only a high absolute efficiency, but in particular, a high degree of efficiency is achieved over a large operating range.

Wird z. B. das Pumpenrad im Meridianschnitt zu einer Düse eingeschnürt, ergibt sich zunächst bei der Verwendung eines solchen Schaufelrades innerhalb einer hydrodynamischen Kupplung ein verkleinerter Flüssigkeitsraum und damit eine Verringerung des benötigten Arbeitsmediums, was bei den heute vielfach zur Anwendung kommenden teueren Spezialarbeitsmedien von erheblichem Vorteil ist. Darüber hinaus ergibt sich durch die Reduzierung des benötigten Arbeitsmediums der Vorteil vereinfachter Kühlung. Is z. B. constricted the pump wheel in the meridional section to a nozzle, results first in the Use of such a paddle wheel within a hydrodynamic coupling is a scaled-down one Fluid space and thus a reduction in the required working medium, which is often the case today expensive special working media used is of considerable advantage. About that In addition, the reduction in the required working medium has the advantage of simplified cooling.

Beim Hochfahren einer Kupplung mit zur Düse Hydrodynamische
Drehmomenten-Übertragungs-
und/oder Drehmomenten-Wandlungsvorrichtung When starting a clutch with hydrodynamic to the nozzle
Torque transmission
and / or torque conversion device

Anmelder:Applicant:

ETA Corporation G.m.b.H.,
Hamburg-Othmarschen, Roosens Park 9ETA Corporation GmbH,
Hamburg-Othmarschen, Roosens Park 9

eingeschnürten Pumpenradwänden wirkt die Verengung auf den Flüssigkeitsumlauf zunächst verzögernd. Bei vollem Flüssigkeitsumlauf und voller Beaufschlagung der Düse bzw. der Ringdüse tritt eine Beschleunigung des Mediums mit nachfolgendem hohem Druckanstieg auf, wie er für die Momentübertragung angestrebt wird und günstig ist.
Die Verengung der die Flüssigkeitsräume begrenzenden Wände zu einer Düse kommt vor allem für das Pumpenrad zur Anwendung, wobei die Düse eine Ringdüse bildet und im Meridianschnitt die Form von an sich bekannten Laval-, Venturi- oder ähnlichen Düsen haben kann. Dabei ist die Ringdüse nach Möglichkeit innerhalb der radialen Erstreckung des Pumpenrades angeordnet.Constricted pump impeller walls, the constriction initially has a retarding effect on the fluid circulation. With full liquid circulation and full loading of the nozzle or the ring nozzle, an acceleration of the medium occurs with a subsequent high pressure increase, which is aimed for and is favorable for the torque transmission.
The narrowing of the walls delimiting the liquid spaces to a nozzle is mainly used for the pump wheel, the nozzle forming an annular nozzle and, in the meridional section, can have the shape of known Laval, Venturi or similar nozzles. If possible, the ring nozzle is arranged within the radial extent of the pump wheel.

Durch axial bewegliche, an sich bekannte Ringschieber, Verdrängungskörper, Füllstücke kann der Düsendurchgang bzw. Düsenquerschnitt verändert werden, so daß sich für verschiedene Betriebsverhältnisse geeignete Düsenquerschnitte und damit Strömungsgeschwindigkeiten ergeben.By means of axially movable, per se known ring slide, displacement body, filler pieces, the Nozzle passage or nozzle cross-section can be changed, so that different operating conditions result in suitable nozzle cross-sections and thus flow velocities.

Da im engsten Düsenbereich Unterdruck besteht, kann diese Stelle zur Absaugung von Arbeitsmedium aus dem Schaufelrad verwendet werden. Auf die gleiche Weise kann auch die Zuführung des Arbeitsmediums in den Kreislauf erfolgen. Since there is negative pressure in the narrowest nozzle area, this point can be used to suck in working medium from the paddle wheel can be used. The working medium can also be fed into the circuit in the same way.

Es ist auch möglich, die Düse nicht nur in zweiwandigen Pumpenrädern, sondern auch z.B. in solchen Kupplungen anzuwenden, bei denen Pumpenrad und Turbinenrad einen gemeinsamen Raum bilden. Wie Versuche ergeben haben, wird der Zentrifugal-It is also possible to use the nozzle not only in double-walled pump wheels, but also, for example, in such Use couplings in which the pump wheel and turbine wheel form a common space. As tests have shown, the centrifugal

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effekt durch den Düseneffekt gesteigert, so daß das Arbeitsmedium in gesteigertem Maße den äußeren, hauptsächlich wirksamen Teilen der Flüssigkeitsräume zugeführt wird.effect increased by the nozzle effect, so that the working medium increases the external, mainly effective parts of the liquid spaces is supplied.

Es können erfindungsgemäß aber auch im Düsenbereich Leitkörper, Leitschaufeln angeordnet sein, durch deren axiales Verschieben, Verschwenken die Düsenwirkung beeinflußt werden kann.
= Um in Regelstellung die in Wärme umgesetzte Energie günstig ableiten zu können, was bei Vorrichtungen nach der Erfindung infolge der günstigeren Wirkung des Pumpenrades wichtig sein kann, sieht die Erfindung die Verwendung von mitumlaufenden Kühlrippen auf den Pumpenrad- oder Turbinenradwandungen vor.According to the invention, however, guide bodies and guide vanes can also be arranged in the nozzle area, the nozzle action can be influenced by their axial displacement and pivoting.
= In order to be able to derive the energy converted into heat in the control position, which can be important in devices according to the invention due to the more favorable effect of the pump wheel, the invention provides for the use of rotating cooling fins on the pump wheel or turbine wheel walls.

In Fig. 1 bis 4 ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. The invention is illustrated in FIGS. 1 to 4, for example.

Fig. 1 zeigt eine hydrodynamische Kupplung, bei welcher sowohl das Pumpenrad wie das Turbinenrad im Meridianschnitt eine Düse bilden. Fig. 2 gibt eine hydrodynamische Kupplung mit einem kugelartigen Leitkörper zwischen Pumpen- und Turbinenrad wieder. In Fig. 4 sind die Wände der Flüssigkeitsräume, die durch das Pumpenrad und das Turbinenrad gebildet werden, im Meridianschnitt zu einer Düse verengt. In Fig. 4 bilden lediglich die Wände des Pumpenrades im Meridianschnitt eine Düse.Fig. 1 shows a hydrodynamic coupling in which both the pump wheel and the turbine wheel Form a nozzle in the meridional section. Fig. 2 gives a hydrodynamic coupling with a spherical one Guide body between pump and turbine wheel again. In Fig. 4 the walls of the liquid spaces, which are formed by the pump wheel and the turbine wheel, narrowed to a nozzle in the meridional section. In Fig. 4, only the walls of the pump wheel in the meridional section form a nozzle.

Mit P ist jeweils das Pumpenrad und mit T das Turbinenrad, mit M₁ die Antriebsseite und mit M₂ die Abtriebsseite bezeichnet.With P the pump wheel and with T the turbine wheel, with M ₁ the drive side and M ₂ the output side.

1 ist eine Düse im Pumpenrad, 2 ein kugelartiger Leitkörper im Kernraum des Wandlers und 3 eine Düse in einer Anlaufkupplung mit starker Anfangsverzögerung. Mit 4 ist ein Absaug- bzw. Zuführungskanal für das Arbeitsmedium zur engsten Düsenstelle bezeichnet.1 is a nozzle in the pump wheel, 2 is a spherical guide body in the core of the converter and 3 is a Nozzle in a centrifugal coupling with a strong initial delay. With 4 is a suction or supply channel for the working medium to the narrowest nozzle point designated.

In Fig. 3 wird die engste Düsenstelle 5 durch die Wände einerseits des Pumpenrades, andererseits des Turbinenrades gebildet.In Fig. 3, the narrowest nozzle point 5 is through the walls on the one hand of the impeller, on the other hand of the Turbine wheel formed.

Die Figuren zeigen lediglich Beispiele der Erfindung, die auch in anderen Formen, Zusammenstellungen als den dargestellten zur Anwendung kommen kann.The figures show only examples of the invention, which can also be used in other forms, combinations than those shown can be used.

Claims (7)

Patentansprüche: 45Claims: 45 1. Hydrodynamische Drehmomenten-Übertragungs-oderDrehmomenten-Wandlungsvorrichtung mit ins Innere des- Strömungskreislaufes weisenden konvexen Einbuchtungen an den äußeren Begrenzungswänden des Flüssigkeitskreislaufes zu beiden Seiten der Rotationsachse, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüberliegende zum mittleren Stromf aden konvex gerichtete Einschnürungen zusammen mit dem zu der engsten Einschnürungsstelle führenden konvergierenden Zuführungsraum und dem der engsten Einschnürungsstelle sich anschließenden divergierenden Diffusorraum eine Düse, z. B. in Form von an sich bekannten Laval-, Venturi- oder ähnlichen Düsen, bilden.1. Hydrodynamic torque transmission or torque conversion device with convex indentations pointing into the interior of the flow circuit on the outer boundary walls of the liquid circuit on both sides of the axis of rotation, characterized in that opposite constrictions convexly directed towards the central flow path together with the constriction to the narrowest point of constriction leading converging supply space and the diverging diffuser space adjoining the narrowest constriction point has a nozzle, e.g. B. in the form of known Laval, Venturi or similar nozzles. 2. Hydrodynamische Drehmomenten-Übertragungs-oderDrehmomenten-Wandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse, insbesondere innerhalb der radialen Erstreckung, im Pumpenkreiselrad (3) angeordnet ist.2. Hydrodynamic torque transmission or torque conversion device according to claim 1, characterized in that the nozzle, in particular within the radial extent, is arranged in the pump impeller (3). 3. Hydrodynamische Drehmomenten-Übertragungs-oderDrehmomenten-Wandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die engste Düsenstelle hinsichtlich ihres Durchgangsquerschnittes veränderlich ist.3. Hydrodynamic torque transmission or torque conversion device according to claim 1 and 2, characterized in that the narrowest nozzle point with regard to its Passage cross-section is variable. 4. Hydrodynamische Drehmomenten-Übertragungs-oder Drehmomenten-Wandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse im engsten Durohströmungsbereich von außen nach innen führende Zuströmkanäle (4) hat, durch die dem Kreislauf entnommenes Arbeitsmedium diesem wieder zugeführt wird.4. Hydrodynamic torque transmission or torque conversion device according to claims 1 to 3, characterized in that the nozzle in the narrowest Durohströmungsbereich inflow channels leading from the outside to the inside (4) through which the working medium removed from the circuit is fed back into it. 5. Hydrodynamische Drehmomenten-Übertragungs-oderDrehmonienten-Wandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Wandungen des Pumpenrades und des Turbinenrades gemeinsam im Meridianschnitt eine Düse (5) bilden, wobei im Bereich der engsten Düsenstelle ein Leitkörper (2) oder Leitschaufeln angeordnet sein können. 5. Hydrodynamic torque transmission or torque conversion device according to claims 1 to 4, characterized in that the outer walls of the pump wheel and the turbine wheel together form a nozzle (5) in the meridional section, wherein in the area of A guide body (2) or guide vanes can be arranged in the narrowest nozzle point. 6. Hydrodynamische Drehmomenten-Übertragungs-oderDrehmomenten-Wandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im engsten Düsenbereich angeordnete Leitkörpec oder Leitschaufeln, wie an sich bekannt, beweglich, z. B. axial verschiebbar, oder klappbar angeordnet sind.6. Hydrodynamic torque transmission or torque conversion device according to claims 1 to 5, characterized in that guide bodies arranged in the narrowest nozzle area or guide vanes, as known per se, movable, e.g. B. axially displaceable, or foldable are arranged. 7. Hydrodynamische Drehmomenten-Übertragungs-oderDrehmomenten-Wandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise auf dem Pumpen- und/oder Turbinenrad mit diesem umlaufende Kühlflächen, z. B. Kühlrippen, angeordnet sind.7. Hydrodynamic torque transmission or torque conversion device according to claim 1 to 6, characterized in that in a known manner on the pump and / or turbine wheel with this circumferential cooling surfaces, for. B. cooling fins are arranged. In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 747 942;
USA.-Patentschriften Nr. 1162 839, 2 327 817,
2466356.Considered publications:
French Patent No. 747,942;
U.S. Patent Nos. 1,162,839, 2,327,817,
2466356. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings © 209 747/190 12.62© 209 747/190 12.62