DE2263835B2 - Hydrodynamischer drehmomentwandler mit schaltbarer reibungstrennkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem die Pumpenschaufeln tragenden Wandlerumlaufgehäuse, einem zumindest in einer Drehrichtung abstützbaren Leitrad und einem einzigen, einen Teil der toroidförmigen Wandlerarbeitskammer begrenzenden Turbinenrad, das mit einer einzigen Anschlußwelle über eine schaltbare Reibungstrennkupplung kuppelbar ist, deren wellenseitige Kupplungshälfte von einer drehfest auf der Anschlußwelle angeordneten Reibscheibe abgebildet ist, welche mittels eines eine Servodruckkammer siirnseits begrenzenden, axial verschieblichen Kupplungsdruckgliedes unter Nutzbarmachung des auf dessen Rückseite wirkenden Wandlerarbeitsdrucks bei gleichzeitiger Druckentlastung der Servodruckkammer mit dem Turbinenrad kuppelbar und durch Anschließen der Servodruckkammer an die Wandlerfüllpumpe von dem Turbinenrad entkuppelbar ist, wobei mindestens ein Überdruckventil zur Begrenzung des Wandlerarbeitsdrucks vorgesehen ist. Ein

solcher Wandler ist z. B. aus der US-PS 3465 856 bekannt.

Bei der Verwendung von mit Umlaufgehäuse versehenen hydrodynamischen Drehmomentwandlern in Fahrzeugantrieben in Verbindung mit synchroniser- "> ten Stufenschaltgetrieben und/oder Klauenkupplungs-Wendegetrieben muß die Möglichkeit einer Trennung des Antriebsstrangs für die Dauer der Getriebeumschaltungen bestehen. Darüber hinaus ist es auch in anderen Fällen wie beispielsweise bei Fahr- "· zeugantrieben mit einem dem Drehmomentwandler nachgeschalteten mehrstufigen Planetengetriebe mit Rücksicht auf die Kapazität und den Verschleiß der dabei verwendeten Reibungskupplungen und/oder Reibungsbremsen erwünscht, wenn nicht gar erfor- ι > derlich, die Kupplungen und Bremsen nur bei unterbrochenem Antriebsstrang umzuschalten. Ein weiteres Beispiel für ein solches Erfordernis ist die wechselweise Einschaltung oder Parallelschaltung mehrerer Drehmomentwandler. -<>

Es ist bereits vielfach bekannt, Trennkupplungen, mit denen sich eine solche Trennung des Antriebsstrangs vornehmen läßt, innerhalb des Wandlerumlaufgehäuses anzuordnen und damit entweder die Pumpe oder die Turbine des Wandlers durch Ausrük- r> ken der Kupplung vom Eingangs- bzw. Ausgangsglied zu trennen. Bei einem bekannten hydrodynamischen Drehmomentwandler mit den eingangs erwähnten Merkmalen (US-PS 3415345 und 3465 856) ist eine auf der Anschlußwelle befestigte ebene Reibscheibe i<> mit beiderseitigen Reibbelägen innerhalb einer an der Außenseite des Turbinenrades angebrachten Servodruckkammer angeordnet, deren die eine Gegenreibfläche tragende Rückwand unter der Wirkung einer umkehrbaren Druckdifferenz zwischen der Außen- π und der Innenseite der Servodruckkammer gegen die Reibscheibe und damit die mit der weiteren Gegenreibfläche versehene Außenseite des Turbinenrades andrückbar oder davon abnehmbar ist. Eine derartige die Turbine freilegende Trennkupplung vermeidet w zwar bereits, daß bei der Synchronisation eines nachgeordneten Schaltgetriebes das massebehaftete Schaufelsystem mit der Wandlerflüssigkeit an die neue Eingangsdrehzahl des Getriebes angepaßt werden muß. Die beim Wiedereinrücken der Trennkupplung -r> zu beschleunigende träge Masse auf seiten des Turbinenrades ist infolge der vorerwähnten Ausbildung der Servodruckkamer dennoch hoch und führt beim Ineinandergreifen der Reibflächen zu einem spürbaren Druck und einem entsprechenden Verschleiß. Des ίο weiteren ist es mit dieser Trennkupplung auf Grund der Geschlossenheit der ServodruckKammer nicht möglich, bei geöffneter Kupplung die Reibflächen durch einen sie überströmenden Flüssigkeitsstrom zu kühlen und den Antriebsstrang vollständig aufzutren- η nen. Vielmehr verbleibt durch den beidseitigen Einschluß der Reibscheibe zwischen der Turbine und der beweglichen Rückwand der Servodruckkammer über die darin enthaltene Arbeitsflüssigkeit ein beachtliches Restdrehmoment, das noch weiter dadruch ge- w> steigert wird, daß die Rückwand notwendigerweise dichtend auf der Anschlußwelle geführt ist. Auch hat die bekannte Reibungstrennkupplung im geöffneten Zustand die Tendenz, von selbst wieder zu schließen, da sich zwischen der Rückwand und der benachbarten tv, Stirnwand des Wandlerumlaufgehäuses ein von der Wandlerflüssigkeit gebildeter Rotationsparaboloid ausbildet, der die bewegliche Rückwand wieder gegen die auf der Anschlußwelle befestigte Reibscheibe anzudrücken versucht. Darüber hinaus ist der bekannte Trennkupplungswandler im Aufbau kompliziert und demgemäß teuer in der Herstellung.

Ein Teil der vorerwähnten Nachteile wird auch bei einem anderen bekannten hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem die Pumpenschaufeln tragenden Wandlerumlaufgehäuse (US-PS 3463033) nicht vermieden, bei welchem eine Reibungstrennkupplung für das Turbinenrad mit einer alternativ dazu einschaltbaren reibungsschlüssigen Direktkupplur.g vereinigt ist. Hierbei ist das Turbinenrad auf einer aus dem Wandler herausgeführten Hohlwelle gelagert, und der turbinenseitige Kupplungsteil ist als die Masse auf dieser Seite weiter erhöhende besondere Reibscheibe ausgebildet, die zur Herstellung des Reibungseingriffs mit einer auf der Anschlußwelle sitzenden Reibscheibe ebenso wie letzteres axial elastisch ausgebildet sein muß. Eine solche Anordnung ermöglicht zwar eine gute Kühlung der Reibflächen bei geöffneter Kupplung. Sie ist jedoch zur Bildung einer auch unter höchsten Belastungen einwandfrei öffnenden und schließenden Trennkupplung, die dazu möglichst ruckfrei wieder einschalten soll, ungeeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, daß die in das Wandlerumlaufgehäuse einbezogene Kupplung bei einfachem und verschließarmem Aufbau auch unter extremen Beanspruchungen mit großer Schalthäufigkeit schnell, zuverlässig und vollständig geöffnet und ruckfrei wieder eingeschaltet werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

a) der turbinenseitige Teil der Trennkupplung ausschließlich von dem an seiner Außenseite mit einer Reibfläche versehenen Turbinenrad gebildet ist, welches selbst das axial bewegliche Kupplungsdruckglied darstellt, wobei die Servodruckkammer zwischen Turbinenrad und Reibscheibe radial innerhalb der daran angeordneten Reibflächen gebildet ist,

b) das Turbinenrad unmittelbar auf einer gehäusefesten Hülse axial verschieblich abgedichtet ist, welche die Anschlußwelk unter Ausbildung eines in den Raum zwischen der Reibscheibe und dem Kupplungsdruckglied führenden Ringkanals mit Radialabstand umschließt.

Durch die Vereinigung der im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale bei einem hydrodynamischen Drehmomentwandler der eingangs genannten Art wird eine Trennkupplung geschaffen, die sowohl auf der Turbinenseite als auch auf der Wellenseite mit geringstmöglichen Massen auskommt und nicht der kuppelnden Wirkungeines von der Arbeitsflüssigkeit gebildeten Rotationsparaboloids unterworfen ist, wie iies bei allen sonstigen eine Reibscheibe oder gar einen ganzen Lamellensatz solcher Scheiben aufweisenden Reibungskupplungen der Fall ist. Die Bildung der Trennkupplung aus nur zwei relativ zueinander verschieblichen Elementen, die vollständig glatte Oberflächen aufweisen können, in Verbindung mit der abgedichteten Führung des Turbinenrad« auf der gehäusefesten Hülse stelle ein Minimum an übertragbarem Restmoment bei geöffneter Kupplung sicher. Durch die alternative Entlüftbarkeit oder Anschließbarkeit der zwischen der Reibscheibe und dem Turbinenrad gebildeten Servodruckkammer an eine

Dtuckflüssigkeitsquelle, die jeweils gegensinnig zur Druckflüssigkeitsbeaufschlagung bzw. Entlüftung der Wandlerarbeitskammer erfolgt, wird ein schnelles und zuverlässiges Ein- und Ausrücken der Kupplung sichergestellt, wobei im ausgerückten Zustand die in diesen Raum eintretende Arbeitsflüssigkeit zwischen den Reibflächen der Trennkupplung zur Wandlerkammer zu strömen und diese Reibflächen zu kühlen vermag. Durch die geringe Masse des lediglich mit einem Reibbelag zu versehenen Turbinenrads erfolgt der reibungsschlüssige Eingriff bei Wieuereinrücken der Kupplung ohne spürbaren Ruck, während die Drehmomentübertragung mit der daraufhin einsetzenden Zirkulation der Wandlerflüssigkeit in der toroidförmigen Arbeitskammer erst allmählich und weich einsetzt. Dadurch bleibt der Verschleiß an den Reibflächen gering, und die sichere Funktion der Kupplung bleibt über lange Betriebszeiträume erhalten, auch wenn der Wandler einer rauhen Belastung unterworfen oder in einem Hochleistungsantrieb, wie beispielsweise einer Planierraupe, eingesetzt ist, bei der unter hohen Eingangsdrehzahlen eine große Anzahl von Schaltvorgängen pro Zeiteinheit durchgeführt werden müssen.

Die ausschließliche Verwendung des an seiner Außenseite mit einer Reibfläche versehenden Turbinenrades als turbinenseitiges Teil einer Kupplung und gleichzeitig als axial bewegliches Kupplungsdruckglied in einem hydrodynamischen Drehmomentwandler (Merkmal des Anspruchs 1) ist zwar bekannt (US-PS 3 270586); der bekannte Wandler ist jedoch von anderer Art mit zwei voneinander getrennten Turbinenrädern unterschiedlicher Schaufelcharakteristik, von denen das eine Turbinenrad mit Hilfe dieser Kupplung freigelegt werden kann, während das andere Turbinenrad ständig mit der Anschlußwelle gekuppelt ist, so daß der Flüssigkeitsumlauf in der Wandlerarbeitskammer ständig aufrechterhalten bleibt. Umer diesen Umständen ist das freikuppelbare Turbinenrad ständig vom umlaufenden Flüssigkeitsstrom in der Wandlerarbeitskammer beaufschlagt, was beim Einkuppeln dieses zweiten Turbinenrads notwendig zu einem Ruck auf der Abtriebsseite führt, wenn nicht dieses Einkuppeln verhältnismäßig langsam mit der Folge eines entsprechenden Verschleißes vorgenommen wird. Darüber hinaus ist diese bekannte Kupplung auch gar nicht in der Lage, ohne verbleibendes Restmoment zu öffnen, da ein das freizukuppelnde Turbinenrad tragender ringförmiger Lagerschuh auf einem ringförmigen Sitz einer Nabe der Anschlußwelle dichtend geführt ist und in der Ausrückstellung gegen einen gleichfalls mit der Anschlußwelle rotierenden Anschlag großflächig und auf verhältnismäßig großem Radius gedrückt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, für welche Schutz nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch angestrebt wird.

So sind die Reibflächen der Trennkupplung zweckmäßig in bekannter Weise (US-PS 2 270 586) konisch. Das Überdruckventil kann wie bei dem bekannten Wandler der eingangs genannten Art (US-PS 3415 345 und 3 465 856) im Turbinenrad zwischen der Wandlerarbeitskammer und dem Raum zwischen der Reibscheibe und dem Turbinenrad angeordnet sein.

In den erfindungsgemäßen hydrodynamischen Drehmomentwandler läßt sich auf äußerst einfache Weise eine Direktkupplung integrieren, indem die Reibscheibe in bekannter Weise (US-PS 3463033) beidseitig mit Reibflächen versehen wird und zur Direktkupplung der Anschlußwelle mit dem Wandlerumlaufgehäuse in reibungsschlüssige Anlage gegen eine Reibfläche am Wandlerumlaufgehäuse verschieblich ist. Dabei kann der Verschiebeweg der Reibscheibe in Ausrückrichtung der Direktkupplung durch einen Anschlag auf der Anschlußwelle begrenzt sein, und die Reibscheibe kann ferner in Ausrückrichtung der Direktkupplung federbelastet sein, um ein sicheres Lösen der die Direktkupplung bildenden Reibflächen zu gewährleisten.

In Verbindung mit einer solchen Direktkupplung sieht ein weiteres Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung in an sich bekannter Weise (US-PS 3463033) vor, daß durch Anschluß des Raums zwischen der Reibscheibe und dem Wandlerumlaufgehäuse an die Wandlerfüllpumpe die Trennkupplung einschaltbar ist und daß die Trennkupplung und die Direktkupplung dadurch gleichzeitig in Ausrückstellung haltbar sind, daß auch noch zusätzlich dem Raum zwischen der Reibscheibe und dem Turbinenrad ein gedrosselter Flüssigkeitsstrom aus der Wandlerfüllpumpe zugeleitet wird.

Zur alternativen Einschaltung des Wandlers und der Direktkupplung aus einer neutralen Stellung, in der beide Kupplungen geöffnet sind, dienen in grundsätzlich bekannter Weise ein oder mehrere Mehrwegeventile. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer solchen Steuerung sieht vor, daß der Raum zwischen der Reibscheibe und dem Wandlerumlaufgehäuse und der Raum zwischen der Reibscheibe und dem Turbinenrad über ein 5/3-Wegeventil an die Wandlerfüllpumpe bzw. einen Flüssigkeitssumpf anschließbar sind, wobei das Ventilglied des 5/3-Wegcvcntils eine in dessen Neutralstellung die Wandlerfüllpumpe mit dem Abgang zum Raum zwischen der Reibscheibe und dem Turbinenrad ständig verbindende Drosselbohrung enthält und in dem zugehörigen Abgang zum Flüssigkeitssumpf eine weitere Drossel zur Aufrechterhaltung eines Mindestdrucks für die in der Neutralstellung des Ventils zum Raum zwischen der Reibscheibe und dem Turbinenrad strömende Flüssigkeit angeordnet ist. Mit Hilfe der vorerwähnten Drosselanordnung wird in der Neutralstellung ein sicheres Öffnen der Trennkupplung zwischen Turbinenrad und Reibscheibe gewährleistet, ohne daß gleichzeitig die Direktkupplung einrückt.

Auch die Reibflächen der Direktkupplung können

ι in an sich bekannter Weise (US-PS 3 463 033) konisch ausgebildet sein. Dabei können in aus der gleicher Quelle bekannter Weise die Reibflächen der Trenn kupplung und der Direktkupplung gleiche Konuswinkel aufweisen, und es können die Reibflächen dei

, Trennkupplung einen wesentlich höheren Reibungs koeffizienten besitzen als die Reibflächen der Direkt kupplung, da erstere wegen der geringen Masse de Turbinenrads sehr schnell und praktisch ohne Gleitei einzurücken vermag, während beim Einrücken de

ι Direktkupplung verhältnismäßig große Massen ruck frei zu beschleunigen sind.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von i der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert.

; Es zeigt

Fig. 1 einen Drehmomentwandler von im weseni liehen bekannter, für die Verwirklichung der Erfir dung geeigneter Art,

(ο

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch einen Wandler der in Fig. 1 gezeigten Art, bei dem die Erfindung in einem ersten Ausführungsbeispiel verwirklicht ist,

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel,

Fig. 3a einen abgebrochenen, der Fig. 3 entsprechenden Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 eine abgebrochen gezeichnete Draufsicht auf ein Einweg-Überdruckventil für die Verwendung bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2, 3 oder 3a.

Fig. 5 eine abgebrochen gezeichnete Draufsicht auf eine Gummikupplung zwischen dem umlaufenden Wandlergehäuse und dem Primärantrieb. und

Fig. 6 und 7 schematisiert gezeichnete Darstellungen von Kraftübertragungen mit Drehmomentwandlern gemäß Fig. 2 bzw. Fig. 3.

DerinFig. 1 dargestellte !'/,stufige Drehmomentwandler bekannter Konstruktion weist einen undrehbaren Flansch 2 zur Verschraubung mit einem (nicht gezeigten) feststehenden Gehäuse auf, an den sich nach links in der Figur eine Hülse 4 anschließt. Im Flansch 2 ist eine die Anschluliwelle des Wandlers bildende Turbinenwelle 6 mittels eines Lagers 8 drehbar gelagert, und auf der Hülse 4 ist ein Wandlerumlaufgehäuse 19 mittels eines Lagers 12 gelagert. Das Wandlerumlaufgehäuse 10 erfährt eine weitere Lagerung in einem Schwungrad 56 einer Antriebsmaschine.

Das Wandlerumlaufgehäuse 10 hat eine Verzahnung 14 für den Antrieb von Zusatzaggregaten sowie eine Manschette 16 für eine Lippendichtung. Das LImlaufgehäuse 10 trägt ferner innenseitig Pumpenschaufeln 18 und umschließt ein Leitrad 20, das mittels eines Frcilaufes 22 auf der Hülse 4 gelagert und zwischen einem Ring 24 und einem Ring 25 darauf axial gesichert ist. Ein Turbinenrad 30 mit Schaufeln 32 und einem Kernring 34 ist axial gegenüber der von den Schaufeln 18 gebildeten Pumpe innerhalb des Wandlergehäuses angeordnet und sitzt mittels einer Keilverbindung 39 drehfest auf der Turbinenwelle 6.

Der umdrehbare Flansch 2 enthält zwei Kanäle 36, 38 zur Versorgung des Wandlers mit Arbeitsflüssigkeit aus einer nicht gezeigten Wandlerfüllpumpe. Der Kanal 38 steht über das Innere der Hülse 4 in unmittelbarer Verbindung mit der Wandlerarbeitskammer 40. und der Kanal 36 ist über Durchbrüche 42 und eine Axialbohrung 44 in der Turbinenwelle 6, die mit Dichtungsringen 46 zwischen dem Flansch 2 und der Turbinenwelle 6 abgedichtet sind, mit der Wandlerarbeitskammer 40 über weitere Durchbrüche 48 und einen zwischen dem Umlaufgehäuse 10 und dem Turbinenrad 30 verbleibenden Raum 50 verbunden. Die von der Wandlerfüllpumpe geforderte Arbeitsflussigkeit fließt normalerweise durch den Kanal 36 zur Wandlerarbeitskammer 40 und wird durch den Kanal 36 zur Saugseite der Füllpumpe zurückgeleitet. Dabei sollte im Rückleitkanal ein Überdruckventil angeordnet sein, um einen Basisdruck in dem System sicherzustellen. Die Turbinenwelle 6 ist an ihrem vorderen Ende indem Wandlerumlauf gehäuse 10 mittels eines Lagers 54 drehbar gelagert.

Wenn das Umlaufgehäuse 10 dreht, wird die Flüssigkeit in der Wandlerarbeitskammer 40 von den Pumpenschaufeln 18 beaufschlagt und zwischen den Turbinenschaufeln 32 hindurchgedrückt, worauf die Leitschaufel 29 des Leitrades 20 die Flüssigkeit in ihrer Strömungsrichtung umkehren. Dadurch wird eine Drehmomentvervielfachung erhalten. Wenn auf die Leitschaufeln kein negatives Drehmoment wirkt, können diese in Vorwärtsrichtung frei drehen, und der Wandler arbeitet als Kupplung. Die Leitschaufeln können jedoch auch bei einigen Ausführungsformen derartiger Drehmomentwandler ständig festgehalten sein.

Das Wandlerumlaufgehäuse 10 ist mit dem Schwungrad 56 der Antriesbmaschine über darin ausgesparte Schlitze gekuppelt, in welche Vorsprünge 532 am Umlaufgehäuse 10 eingreifen. Auf den Vorsprüngen 532 befindet sich ein Überzug aus elastischem Werkstoff, der eine Selbstzentrierung zwischen Schwungrad und Umlaufgehäuse ermöglicht. Dies wird dadurch erreicht, daß die Vorsprünge paarweise diametral zueinander in den Schlitzen angeordnet sind, wobei ein jedes solches Paar eine im rechten Winkel zu ihrer Verbindungslinie wirkende Führung bildet. Gleichzeitig werden durch den elastischen Werkstoff die Torsionsschwingungen zwischen dem Umlaufgehäuse 10 und dem Schwungrad gedämpft, was für die später beschriebenen erfindungsgemäßen Wandler für die Betriebszustände mit ausgerückter Turbine und eingeschalteter Direktkupplung wesentlich ist.

Fig. 2 zeigt einen Drehmomentwandler grundsätzlich gleicher Art wie der nach Fig. 1. wobei jedoch die Erfindung verwirklicht ist und wobei das Turbinenrad 30 von der Turbinenwelle 6 entkuppelt oder mit dieser über eine Reibungskupplung mit Reibflächen 202,204 gekuppelt werden kann. Die Reibfläche 202 ist von einem unmittelbar auf dem Turbinenrad 30 angeordneten Reibbelag getragen, während die Reibfläche 204 an einer konischen Reibscheibe 206 angeordnet ist, die drehfest auf der Turbinenwelle 6 sitzt. Zwischen dem Turbinenrad 30 und der Hülse 4 am undrehbaren Flansch 2 befindet sich eine Abdichtung in Form eines Kolbenrings 208. Das Turbinenrad 30 weist ferner ein Überdruckventil 210 in seiner Wandung auf, das, wie am besten aus F i g. 4 ersichtlich ist, aus einer Blattfeder 212 gebildet ist, die mittels einer Schraube 214 am Turbinenrad 30 befestigt ist und Bohrungen 216 im Turbinenrad überdeckt.

Wenn Wandlerflüssigkeit durch den Kanal 38 eingeleitet wird, drückt der Flüssigkeitsdruck das Turbinenrad 30 und die Reibscheibe 206 auseinander und hebt dadurch die Reibflächen 2OiI , 204 voneinander ab. so daß die Turbine 30 selbsttätig von der Reibscheibe 206 entkuppelt wird und die Flüssigkeit alsdann zwischen den Reibflächen 202, 204 zur Wand lerarbeitskammer 40 weiterzuströmen vermag. Hier bei findet nur eine völlig vernachlässigbare Drehmo mentaufnahme seitens des Wandlerumlaufgehäuse 10 statt, insbesondere dann, wenn das Leitrad 20 siel wie in Fig. 1 in Vorwärtsrichlung frei zu drehen vcr mag. aber auch dann, wenn bei feststehendem Leitrai die Leitschaufeln eine geeignete Form aufweisen.

Das auf die Turbinenwelle übertragene Drehmiment ist sowohl bei feststehendem als auch bei freilau fendem Leitrad außerordentlich klein. Das Trägheit* moment der Turbinenwelle 6 und der Reibscheib 206 ist ebenfalls gering im Vergleich zu dem Traf heitsmoment der Kupplungsscheibe einer normale Reibscheiben-Trockenkupplung, die außerhalb di Drehmomentwandlers angeordnet ist.

Im vorliegenden Fall wird die Flüssigkeit durch de Kanal 36 aus der Wandlerarbeitskammer 40 ζ

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Wandlerfüllpumpe zurückgeleitet. Wird die Zirkulationsrichtung umgekehrt, was durch ein gewöhnliches 5/2-Wegeventil erfolgen kann, dann gelangt die durch den Kanal 36 zugeleitete Flüssigkeit durch die Durchbrüche 42, die Axialbohrung 44 und die Durchbrüche 48 in den Raum zwischen dem Umlaufgehäuse 10 und der Reibscheibe 206 und von dort zur Wandlerarbeitskammer 40 und strömt unter Öffnen des Überdruckventils 210 durch die Bohrungen 216 in den Raum zwischen dem Turbinenrad 30 und der Reibscheibe 206 und weiter den Kanal 38 zurück zur Wandlerfüllpumpe. Dabei setzt das Überdruckventil 210 der Flüssigkeitsströmung Widerstand entgegen und vermindert den Druck im Raum zwischen der Reibscheibe 206 und dem Turbinenrad 30. Demgegenüber wird in der Wandlerarbeitskammer 40 und dem Raum zwischen der Reibscheibe 206 und dem Urnlauf gehäuse 10 der volle Druck aufgebaut, wodurch das Turbinenrad 30 und die Reibscheibe 206 mit den Kupplungsflächen 202, 204 reibungsschlüssig gegeneinandergedrückt und in eingerückter Lage der davon gebildeten Kupplung gehalten werden. Damit ist der Betriebszustand »hydraulische Kraftübertragung« hergestellt.

Ein mit einer solchen Trennkupplung versehener Drehmomentwandler kann in Verbindung mit einem normalen Synchron-Schaltgetriebe verwendet werden und weist alle Merkmale auf, wie sie auch bei üblichen Systemen in ausrückbarer Pumpe vorhanden sind. Darüber hinaus hat die Turbinenwelle im ausgerückten Zustand eine nur sehr geringe Masse, da sie nicht durch das Turbinenrad belastet ist. Die Einrichtungen zum Aus- und Einrücken sind außerdem bei einem solchen Drehmomentwandler mit ausrückbarer Turbine einfacher im Vergleich mit denen bei einem Drehmomentwandler mit ausrückbarer Pumpe.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispie! der Erfindung ist die Konstruktion dahingehend weiterentwickelt, daß auch die Möglichkeit eines sogenannten Direktantriebs geschaffen ist.

Fig. 3 unterscheidetsichvonFig. 2 in zwei wesentlichen Punkten. Zum einen ist die Reibscheibe 206 auf der Turbinenwelle 2 so ausgeführt und angeordnet, daß zumindest ihr radial äußerer Bereich relativ zu der Turbinenwelle 6 eine begrenzte Axialbewegung ausführen kann und durch eine Federanordnung 302 in Anlage gegen einen Anschlag 304 an der Turbinenwelle 6 durch einen O-Ring 306 abgedichtet und viber einen Keil 308 mit der Turbinenwelle 6 auf Drehung verbunden. Zum anderen trägt die Reibscheibe 206 an ihrem konischen äußeren Umfang eine Reibfläche 310. und das Wandlerumli ufgehäuse 10 enthält einen Reibbelag mit einer damit zusammenwirkenden Reibfläche 312. Im übrigen ist. wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2. das Turbinenrad 30 relativ /u dem Wandlerumlaufgehäuse 10 in Axialrichtung bewegbar, um die hydraulische Kraftübertragung ein- und auszuschalten.

Wie Fig. 3 zeigt, ist das Leitrad 20 mittels eines Freilaufs 22 auf der Hülse 4 am iindrehbaren Flansch sielagert. Auf Grund dieser Anordnung kann sich das Leitrad 20 in Vorwärtsrichtung frei gegenüber der Hülse 4 drehen. Dies mag in manchen Fällen notwenliicoder vorteilhaft sein, ist jedoch nicht in allen Fällen erforderlich, selbst wenn der Drehmomentwandler cine Einrichtung zur direkten Kraftübertragung hat.

Bei dem in Fig. 3a gezeigten Aiisführuiigsbeispiel ist this Leitrad 20 fest auf der Hülse 4 am undrehbaren Flansch 2 angebracht. Ein solcher Wandler kann in Verbindung mit einem Schaufelsystem verwendet werden, das so ausgebildet ist, daß bei einem Verhältnis zwischen der Ausgangsdrehzahl n₂ und der Eingangsdrehzahl /j, von ungefähr 1 : 1 nur eine äußerst geringe Drehmomentabsorption stattfindet. Bei diesem Ausführungsbeispiel steht das Leitrad 20 ungeachtet des Kupplungszustandes zwischen dem Wandlerumlaufgehäuse 10 und der Turbinenwelle 6 still.

Wenn bei den beiden Ausführungsbeispielen nach Figs. 3 und 3 a die hydraulische Kraftübertragung unterbrochen werden soll, wird nur eine geringe Flüssigkeitsmenge durch den Kanal 38 im Raum zwischen dem Turbinenrad 30 und der Reibscheibe 206 zugeführt, um diese voneinander zu trennen, woraufhin diese Flüssigkeit zunächst zwischen den Reibflächen 202 und 204 und dann den Reibflächen 310, 312 in den Raum zwischen der Reibscheibe 206 und dem Wandlerumlaufgehäuse weiterströmt und durch die Durchbrüche 48, den Axialkanal 44 und die Durchbrüche 42 zum Kanal 36 zurückgeleitet wird.

Soll die hydraulische Kraftübertragung wieder eingeschaltet werden, wird Wandlerflüssigkeit in größeren Mengen durch den Kanal 36 zugeleitet, fließt durch die Durchbrüche 42, die Axialbohrung 44 und die Durchbrüche 48 in den Raum zwischen der Reibscheibe 206 und dem Wandlerumlaufgehäuse 10 und von dort weiter zwischen den Reibflächen 310, 312 zur Wandlerarbeitskammer 40. Dabei wird die Flüssigkeit zunächst versuchen, zwischen den Reibflächen 202 und 204 direkt zum Kanal 38 wieder abzuströmen. Auf Grund des Widerstandes zwischen diesen Reibflächen ergibt sich jedoch ein höherer Flüssigkeitsdruck in der Wandlerarbeitskammer 40 und im Raum zwischen der Reibscheibe 206 und dem Wandlerumlaufgehäuse 10 als im Raum zwischen dem Turbinenrad 30 und der Reibscheibe 206, so daß die von den Reibflächen 202, 204 gebildete Kupplung ein rückt. Hierauf verläßt die Wandlerflüssigkeit die Wandlerarbeitskammer 40 durch Offnen des Überdruckventils 210 durch die Bohrungen 216 zum Kanal 38. Der Betriebszustand »hydrauiische Kraftübertragung« ist damit wieder eingeschaltet, und gleichzeitig wird der Wandler von der zirkulierenden Wandlerflüssigkeit gekühlt.

Soll hingegen Direktantrieb eingeschaltet werden. wird die Flüssigkeitsströmung umgekehrt, so daß die Wandlerflüssigkeit durch den Kanal 38 eintriu und die Reibfläche 202. 204 voneinander trennt. Anschließend versucht die Flüssigkeit, zwischen den Reibflächen 310 und 312 in den Raum zwischen der Reibscheibe 206 und der Wandlerumlaufkammer 10 zu strömen, wobei ein Druckabfall stattfindet, der bewirkt, daß die Reibscheibe 206 mit ihrer Reibfläche 310 gegen die Reibscheibe 312 des Wandlerumlaufgehäuses gepreßt wird und dadurch der Betriebszustand »Direktantrieb« eingeschaltet wird. In diesem Betriebszustand ist keine Flüssigkeitszirkulation durch die Wandlerarbeitskammer erforderlich. Statt dessen kann ein Überdruckventil in der Druckleitung der Wandlerfüllpumpe hinter dem 5 ^-Wegeventil vorgesehen sein. Alternativ kann aber auch ein ahnliches Überdruckventil, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, an der Reibscheibe 206 vorgesehen sein, um eine vorbestimmte Einrückkraft zwischen der Reibscheibe 206 und dem Waiidlcrumlaufgehäusc 10 aufrechtzuerhalten.

Fig. (i zeigt schematisiert ein Fernsteuersvstcm lür

den Drehmomentwandler nach Fig. 2. Dieses System weist eine Wandlerfüllpumpe 602 für Wandlerflüssigkeit, ein Überdruckventil 604, ein 5/2-Wegeventil 606, einen Wärmetauscher 608, ein Überdruckventil 610, das den in der Rücklaufleitung des Drehmomentwandlers herrschenden Druck begrenzt, ein Fernsteuerventil 612 und ein als Ganzes mit 614 bezeichnetes, die Teile 212 bis 216 des in Fig. 2 beschriebenen Überdruckventils aufweisendes Ventil 614 auf.

Das5/2-Wegeventil 606 wird normalerweise durch eine Feder 616 in der rechten Stellung gehalten, kann jedoch durch einen Servokolben 618 mittels Druckluft, die von dem Fernsteuerventil 612 bei dessen Schaltung in die Betriebstellung »Antrieb« zugeführt wird, aus der rechten Stellung in die linke Stellung umgestellt werden. In der Stellung /V (Neutral) des Fernsteuerventils 612 wird der Servokolben 618 über das Fernsteuerventil entlüftet, und die von der Wandlerfüllpumpe 602 geförderte Druckflüssigkeit tritt durch die mit dem Kanal 38 verbundene Rohrleitung in diesen ein. Der größte Teil der in dieser Rohrleitung befindlichen Flüssigkeit strömt durch das Überdruckventil 610, das bereits bei geringen Drücken öffnet, in den Pumpenstumpf der Wandlerfüllpumpe zurück. um die Verluste so klein wie möglich zu halten. In dieser Schaltstellung strömt die Flüssigkeit in den Raum zwischen dem Turbinenrad 30 und der Reibscheibe 206. wodurch das Turbinenrad 30 von der Turbinenwelle 6 entkuppelt wird, und fließt durch den Kanal 36 und die zu dem 5 2-Wegeventil führende Rohrleitung, die in dieser Betriebsstellung offen ist. in den Sumpf der Wandlerfüllpumpe zurück.

Wird das Fernsteuerventil 612 von der Stellung λ /V« in die Stellung »Antrieb« verstellt, wird der Servokolben 618 mit Druckluft beaufschlagt und verschiebt den Ventilkörper des 5/2-Wegeventils 606 in die linke Stellung, was zur Folge hat, daß Druckflüssigkeit von der Wandlerfüllpumpe 602 durch die mit dem Kanal 36 verbundene Rohrleitung diesem zügeführt wird, und weiter durch die Durchbrüche 42, die Axialbohrung 44 und die Durchbrüche 48 in den Raum zwischen der Reibscheibe 206 und dem Wandlerumlaufgehäuse 10 fließt. Auf Grund des Strömungswiderstands zwischen den Reibflächen 202 und 204 strömt die Druckflüssigkeit an diesen Flächen vorbei in den Arbeitsraum 40 und bewegt das Turbinenrad 39 nach links, wodurch die von den Reibflächen 202 und 204 gebildete Kegelkupplung eingerückt wird. Um dei. Kanal 38 zu erreichen, muß dann die Flüssigkeit das in Fig. b in seiner Gesamtheit mit 614 bezeichnete Überdruckventil passieren, wodurch sichergestellt wird, daß ein vorbestimmter Druckunterschied zwischen dem vom Turbinenrad 30 und der Reibscheibe 206 radial innerhalb der Reibflächen 202. 204 gelegenen Raum und der Wandlerarbeitskammer 40 vorhanden ist, die bewirkt, daß die Reibflächen 202. 204 in reibungsschlüssigen Eingriff gelangen und dadurch das Turbinenrad 30 mit der Turbinenwelle 6 dreht. Die Flüssigkeit strömt dann zu dem 5 2-Wegeventil 606 zurück und weiter zum Wärmetauscher 608, von dem sie in den Sumpf der Wandlerfüllpumpe 602 gelangt.

Hei dem Wandler nach Fig. 2 und <■> wird die volle Kapazität der Wandlcrfiillpiimpe dazu benutzt, die Kupplung zwischen Turbinenrad und Turbinenwelle ein- und auszurücken. Dadurch kommt die Drehnmmentveibindunu schnell und fest zustande. Da das Überdruckventil 614 - oder 210, wie es in Fig. 2 beziffert ist, - imTurbinenrad 30 angeordnet ist, welches seinerseits einen Teil einer Servoeinrichtung bildet, wird vermieden, daß beim Schalten der Kupplung ein Druckstoß auftritt, weil das Überdruckventil eine sehr kleine Masse aufweist und ohne Verzögerung öffnet, so daß sichergestellt ist, daß ein Höchstwert des Druckunterschieds zu beiden Seiten des Turbinenrads nicht überschritten wird. Außerdem fließt, wenn die Kupplung durch Umkehr der Zirkulationsrichtung der Wandlerflüssigkeit ausgerückt wird, die gesamte Menge der zirkulierenden Flüssigkeit zwischen den Reibflächen 202 und 204 hindurch, was ermöglicht, das Ein- und Ausrücken der hydraulischen Kraftübertragung mit sehr kurzen Intervallen vorzunehmen, auch wenn die Primärseite, d. h. die Schaufeln 18, mit Höchstdrehzahl umlaufen. Auch in diesem Fall tritt kein Druckstoß auf, weil erst durch die Kupplung des Turbinenrades 30 mit der Turbinenwelle 6 die Flüssigkeitszirkulation in der Wandlerarbeitskammer 40 in Gang gesetzt wird und weil nur dann, wenn diese Zirkulation ihren Normalzustand, bezogen auf die betreffende Drehzahl, erreicht hat, das volle Sekundärmoment von der Turbinenwelle 6 abgegeben wird, so daß keine Gefahr besteht, daß Kupplungsstöße auftreten, jedoch der Aufbau des Drehmoments sehr rasch erfolgt, weil die Wandlerflüssigkeit sich vor dem Einkuppeln bereits mit der Primärseite des Wandlers in Umlauf befindet.

Wird das Turbinenrad 30 entkuppelt, dann wird nur ein minimales Drehmoment auf die Reibscheibe 206 übertragen. Wie bereits erwähnt, haben die Turbi.ienwelle 6 und die Reibscheibe 206 eine verhältnismäßig geringe träge Masse, was eine direkte Verbindung mit einem normalen Synchron-Schaltgetriebe ermöglicht, ohne daß eine zwischengeschaltete besondere Trennkupplung erforderlich wäre und ohne daß ein ungewöhnlich großer Verschleiß an den Teilen der Synchronisiereinrichtung auftrete. Außerdem erfordert das Vorhandensein des Drehmomentwandlers nur eine geringe Anzahl Schaltvorgänge des Synchron-Schaltgetriebes.

Der vorbeschriebene Drehmomentwandler kann beispielsweise auch bei einem Schaufellader, bei dem der Antriebsmotor dauernd mi* Höchstdrehzahl läuft. Anwendung finden, wodurch es möglich ist. die träge Masse des Antriebsmotors teilweise für die Beschleunigung des betreffenden Geräts zu verwenden, wobei die von den Reibflächen 202, 204 gebildete Kupplung praktisch nur die Aufgabe hat, das Turbinenrad 3(^] mit der Turbinenwelle 6 zu synchronisieren. Da unmittelbar nach dem Ausrücken dieser Kupplung du Kupplungsflächen durch nicht unbeträchtliche Men gen zirkulierender Wandlerflüssigkeit gekühlt wer den. läßt sich mit dieser Kupplung eine hohe Betäti gungsfrequenz erzielen.

Fig. 7 zeigt ein Fernsieuersystem fur einen l:ch momeniwandler nach Fig. 3 mit zusätzlicher Din'r.t kupplung, wobei eine Wandlerfüllpumpe 702, ei Überdruckventil 704. ein 5 3-Wegeventil 706. ei Wärmetauscher 708. ein den Druck in der Ruckle lung yum Drehmomentwandler begrenzendes Übei druckventil 710. ein im Kreislauf dem Wärmetausciu 708 nuehgeschalietcN Überdruckventil 709, ein Fen steuerventil 712 und ein Einwcguberdruckventil 71 vorgesehen sind, das dem Überdruckventil 210 na( Fig. 2 bis 4 entspricht und aus den dnriiuen Teik 212 bis 216 b.'steht.

Das Fernsteuerventil 712 hat drei Schaltstellungen, iind rwar eine Stellung »H« (hydraulischer Antrieb), eine Stellung »N« (Neutral) und eine Stellung »D« (Direktantrieb). Der Ventilkörper des 5/3-Wegeventils 706 wird von vorgespannten Federelementen 716 in der neutralen Mittellage gehalten, wenn keiner der an seinen Enden angeordneten Servokolben 720, 722 beaufschlagt wird. Wenn das Fernsteuerventil 712 in die Stellung » H« gebracht wird, wird der linke Servokolben 720 mit Druckluft beaufschlagt und verschiebt den Ventilkörper nach rechts. Wird hingegen das Fernsteuerventil 712 in die Stellung »D« gebracht, wird der rechte Servokolben 722 mit Druckluft beaufscnlagt und verschiebt den Ventilkolben nach links.

In der rechten Endstellung des Ventilkörpers für »hydraulischen Antrieb« ist die Wandlerfüllpumpe 702 an den Eingangskanal 36 des Drehmomentwandlers angeschlossen, so daß Druckflüssigkeit durch die Axialbohrung 44 in der Turbinenwelle 6 hindurch in den Raum zwischen der Reibscheibe 206 und dem Wandlerumlaufgehäuse 10 gelangt und zwischen den Reibflächen 310, 312 unter Druckabfall hindurchströmt, wodurch diese Reibflächen voneinander getrennt gehalten werden. Dann strömt die Flüssigkeit weiter in die Wandlerarbeitskammer 40 und übt dort auf das Turbinenrad Druck in Richtung auf die Reibscheibe 206 aus, wodurch die. Reibflächen 202, 204 gegeneinandergepreßt werden und der Durchgang zwischen diesen Reibflächen geschlossen wird. Mit zunehmendem Druckaufbau in der Wandlerarbeitskammer 40 öffnet schließlich das Einweg-Überdruckventil 714, und die Flüssigkeit aus der Wandlerarbeitskammer 49 kehrt unter Druckabfall an dem Überdruckventil 714 durch den Kanal 38 und das 5,3-Wegeventil 706 zum Sumpf der Wandlerfiillpumpe 702 zurück, wobei die Flüssigkeit zuvor noch den Wärmeaustauscher 708 und das Überdruckventil 709 durchströmt, das im Wärmetauscher 708 einen definierten Druck aufrechterhält.

Solange die von der Wandlerfüllpumpe 702 geförderte Flüssigkeit zwischen der Reibscheibe 206 und dem Wandlerumlaufgehäuse 10 und damit zwischen den Reibflächen 310 und 312 hindurchströmt, wird die Reibscheibe 206 in ihrer rechten Stellung mit hezug auf Fig. 3 und 7 gehalten, und es befindet sich auch das Turbinenrad 30 in seiner richtigen Betriebsstellung. Wird nun das Fernsteuerventil 712 in die Stellung » N« (Neutral) gebracht, wird der den Servokolben 722 enthaltende Betätigungszylinder entlüftet, und der Ventilkörper des 5 3-Wegeventi)s 706 kehrt unter der Wirkung der Federelemente 716 in die Mittelstellung zurück. In dieser Stellung schafft sich die Wandlerfüllpumpe 702 durch Öffnen des Überdruckventils 704 einen unmittelbaren Abfluß zum Sumpf.

Außer diesem direkten Abfluß zum Sumpf besieht in der Mittelstellung des 5 3-Wegeventils ein gedrosselter Flüssigkeitsstrom von der Wanderfüllpumpe 702 zum Kanal 38, von wo die Flüssigkeit zwischen dem Turbinenrad 30 und der Treibscheibe 206 und zwischen den Reibflächen 202 und 204 hindurchströmt. Anschließend strömt die Flüssigkeit zwischen den Reibflächen 310 und 312 in den Raum zwischen der Reibscheibe 206 und dem Wandlerumlaufgehäuse 10 und von dort über die Axialbohrung 44 in der Turbinenwelle 6 und den Kanal 36 zum 5/3-Wegeventil und über dieses in den Sumpf. Da die Flüssigkeitsmenge gering ist, findet hei diesem Strömungsverlauf keine Bewegung der Reibscheibe 206 statt, und es kommt zu keiner Berührung der Reibflächen 310 und 312. Wie die strichpunktiert umrahmte Vergrößerung eines Ausschnitts in Fig. 7 zeigt, wird dieser gedrosselte Flüssigkeitsstrom durch eine kleine Bohrung im Ventilkörper des 5/3-Wegeventils bewirkt und garantiert, daß auch das Turbinenrad 30 im entkuppelten Zustand gehalten wird und im Zusammenwirken mit der Federanordnung 302 (Fig.3) auch die Direktkupplung geöffnet bleibt.

Wenn das Fernsteuerventil 712 in die Stellung » D« für Direktantrieb verstellt wird, wird der Servokolben 722 mit Druckluft beaufschlagt und drückt den Ventilkörper des 5/3-Wegeventils 706 in die linke Stellung. Dadurch wird die Wandlerfüllpumpe 702 an den Kanal 38 des Drehmomentwandlers angeschlossen, während gleichzeitig die Verbindung von diesem Kanal zum Wärmetauscher 708 unterbrochen wird. Die Flüssigkeit triti nun in voller Menge in den Raum zwischen dem Tu. binenrad 30 und der Reibscheibe 206 ein und trennt dadurch die Reibflächen 202,204 vollständig. Gleichzeitig baut die Flüssigkeit in der Wandlerarbeitskammer 40 und in dem Raum zwischen dem Turbinenrad 30 und der Reibscheibe 296 einen Druck auf, auf Grund dessen die Flüssigkeit zwischen den Reibflächen 310 und 312 abströmen will. Der Druckabfall zwischen diesen Flächen verhindert jedoch ein freies Austreten der Flüssigkeit, und der größere Druck auf der rechten Seite der Reibscheibe 206 bewegt diese in Anlage ihrer Reibfläche 312 des Wandlerumlaufgehäuses 10, so daß der Durchgang zwischen den Reibflächen 310, 312 geschlossen wird. Der sich im Raum zwischen dem Turbinenrad 30 und der Reibscheibe 206 und in der Wandlerarbeitskammer 40 aufbauende Druck wird durch das Überdruckventil 710 begrenzt, das bei einem bestimmten Druck eine von der Zuleitung zum Kanal 38 abzweigende Leitung zum Sumpf öffnet. Eine solche Abzweigung vor dem Wandler ist möglich, da bei Direktantrieb keine Zirkulation von Wandlerflüssigkeit durch den hydrodynamischen Drehmomentwandler erforderlich ist. Dennoch wird eine kleine Menge Flüssigkeit in Form einer Leckströmung zwischen den Reibflächen 310 und 312 hindurchtreten und den Wandler durch die Axialbohrung 44 in der Turbinenwelle und den Kanal 36 zum Sumpf hin verlassen, der in dieser Stellung des 5/3-Wegeventils mit dem Kanal 36 unmittelbar verbunden ist.

Die die Reibflächen 202, 204 tragenden Reibbeläge weisen vorzugsweise einen hohen Reibungskoeffizienten auf. Die Verwendung eines solchen Materials ist deshalb möglich, weil die geringe Masse des Turbinenrads 30 beim Einkuppeln keinen spürbaren Stoß erzeugt und die Drehmometitverbindung ers' anschließend mit der Beschleunigung der Flüssigkei in der Wandlerarbeitskammer hergestellt wird. Bein Einrücken des Direktantriebs ist es jedoch wün sehenswert, ein weiches Kuppeln beim Eingriff de Reibflächen 310, 312 zu erhalten. Außerdem ist e günstig, wenn beide Kupplungen den gleichen Kegc winkel haben. Das Beiagmaterial an den Reibfläche 310 und 312 sollte jedoch deshalb einen geringen Re bungskocffzienten aufweisen und vorzugsweise e^: Werkstoff sein, bei dem sich nur ein geringer ünte schied zwischen den Reibungskoeffizienten bei kin tischer Reibung und bei Ruhereibung ergibt. Dies ί hauptsächlich deshalb wichtig, weil die Kegelkup lung für den Direktantrieb die Möglichkeit ein

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es bei Drehmomentstößen bieten sollte, um binenwelle 6 vor ermüdenden Beanspruchunschützen. Beim Einkuppeln des Direktantriebs ch außerdem die gesamte Wandlerarbeitskam-I dämpfend aus, und es kann wünschenswert ach in der Reibscheibe 206 ein Einweg-Überentil vorzusehen, welches sicherstellt, daß die differenz zu beiden Seiten der Reibscheibe 206 ien Höchstwert begrenzt ist.
gestimmten Fällen ist eine Verwendung des

Schmierül-Drucksyste.ns der Antnebsmaschmc ur den Drehmomentwandler möglich, nämlich zum·
dest in den Fällen, wo es sich um kleine Lastkrattwu gen handelt, wobei das Kuhlsystem der An'"^ma schine dazu herangezogen werden kann die ^ver|".
wärme des Drehmomentwandlers abzuführen, u.c. bedeutet, daß es bei manchen einfachen An*en dungsfällen ausreicht, lediglich ein handbetätigt Ventil zur Druckölzufuhr vorzusehen, was eint au Berste Vereinfachung ergibt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Hydrodynamischer Drehmomentwai ^-r mit einem die Pumpenschaufeln tragenden Wandlerumlaufgehäuse, einem zumindest in einer Drehrichtung abstützbaren Leitrad und einem einzigen, einen Teil der toroidförmigen Wandlerarbeitskammer begrenzenden Turbinenrad, das mit einer einzigen Anschlußwelle über eine schaltbare Reibungstrennkupplung kuppelbar ist, deren wellenseite Kupplungshälfte von einer drehfest auf der Anschlußwelle angeordneten Reibscheibe gebildet ist, welche mittels eines eine Servodruckkammer stirnseitig begrenzenden, axial verschieblichen Kupplungsdruckgliedes unter Nutzbarmachung des auf dessen Rückseite wirkenden Wandlerarbeitsdrucks bei gleichzeitiger Druckentlastung der Servodruckkammer mit dem Turbinenrad kuppelbar und durch Anschließen der Servodruckkammer an die Wandlerfüllpumpe von dem Turbinenrad entkuppelbar ist, wobei mindestens ein Überdruckventil zur Begrenzung des Wandlerarbeitsdrucks vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der turbinenseitige Teil der Trennkupplung (202, 204) ausschließlich von dem an seiner Außenseite mit einer Reibfläche (202) versehenen Turbinenrad (30) gebildet ist, welches selbst das axial bewegliche Kupplungsdruckglied dargestellt, wobei die Servodruckkammer zwischen Turbinenrad (30) und Reibscheibe (206) radial innerhalb der daran angeordneten Reibfläche gebildet ist,

b) das Turbinenrad (30) unmittelbar auf einer gehäusefesten Hülse (4) axial verschieblich abgedichtet ist, welche die Anschlußwelle (6) unter Ausbildung eines in den Raum zwischen der Reibscheibe (206) und dem Kupplungsdruckglied (Turbinenrad 30) führenden Ringkanals mit Radialabstand umschließt.

2. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibflächen (202, 204) der Trennkupplung in bekannter Weise konisch sind.

3. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (210) in bekannter Weise im Turbinenrad (30) zwischen der Wandlerarbeitskammer (49) und dem Raum zwischen der Reibscheibe (206) und dem Turbinenrad (30) angeordnet ist.

4. Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise die Reibscheibe (206) beidseitig mit Reibflächen (204,310) versehen ist und zur Direktkupplung der Anschlußwelle (6) mit dem Wandlerumlaufgehäuse (10) in reibungsschlüssige Anlage gegen eine Reibfläche (312) am Wandlerumlaufgehäuse (10) verschieblich ist.

5. Drehmomentwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg der Reibscheibe (206) in Ausrückrichtung der Direktkuppiungüui'ch einen Anschlag (304) auf der Anschlußwelle (10) begrenzt ist.

6. Drehmomentwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (208) in Ausrückrichtung der Direktkupplung federbelastet ist.

7. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anschluß des Raums zwischen der Reibscheibe (206) und dem Wandlerumlaufgehäuse (10) an die Wandlerfüllpumpe (702) die Trennkupplung (202, 204) einschaltbar ist und daß die Trennkupplung (202, 204) und die Direktkupplung (310, 312) dadurch gleichzeitig in Ausrückstellunghaltbar sind, daß auch noch zusätzlich dem Raum zwischen der Reibscheibe (206) und dem Turbinenrad (30) ein gedrosselter Flüssigkeitsstrom aus der Wandlerfüllpumpe (702) zugeleitet wird.

8. Drehmomentwandler nach Anspruch 7, da- > durch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen der Reibscheibe (206) und dem Wandlerumlaufgehäuse (10) und der Raum zwischen der Reibscheibe (206) und dem Turbinenrad (30) über ein 5/3-Wegeventil (706) an die Wandlerfüllpumpe

-° (702) bzw. einen Flüssigkeitssumpf anschließbar sind, wobei das Ventilglied des 5/3-Wegeventils (706) eine in dessen Neutralstellung die Wandlerfüllpumpe mit dem Abgang zum Raum zwischen der Reibscheibe (206) und dem Turbinenrad (30)

y> ständig verbindende Drosselbohrung enthält und in dem zugehörigen Abgang zum Flüssigkeitssumpf eine weitere Drossel (706) zur Aufrechterhaltung eines Mindestdrucks für die in der Neutralstellung des Ventils zum Raum zwischen der

J" Reibscheibe (206) und dem Turbinenrad (30) strömende Flüssigkeit angeordnet ist.

9. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibflächen (310,312) der Direktkupplung in be-

i) kannter Weise konisch ausgebildet sind.

10. Drehmomentwandler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibflächen (202, 204 bzw. 310, 312) der Trennkupplung und der Direktkupplung gleiche Konuswinkel aufweisen

4π und die Reibflächen (202, 204) der Trennkupplung einen wesentlich höheren Reibungskoeffizienten besitzen als die Reibflächen (310,312) der Direktkupplung.