DE634881C - Fluid transmission - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitsgetriebe (Strömungsgetriebe), in denen voneinander verschiedene Übersetzungsstufen dadurch erzielt werden, daß einzelne S chaufelräder in mehreren Funktionen arbeiten können. Bei Getrieben, die nach diesem Prinzip arbeiten und die neben einem oder mehreren Übersetzungsgängen auch einen sog. direkten oder Kupplungsgang besitzen, in welchem ίο keine Drehmomentwandlung erfolgt, muß das Schaufelrad, das in den Übersetzungsstufen als Leitrad dient (es können auch mehrere solcher Räder vorhanden sein) und welches das Differenzdrehmoment zwischen dem Moment der treibenden und dem der getriebenen Welle an die feste Umgebung ableitet, von dieser getrennt werden. Es kann dabei an die treibende Seite zur Unterstützung der Pumpe oder an die getriebene Seite zur Unterstützung der Turbine angekuppelt werden. Voraussetzung für jeden dieser beiden letzteren Fälle ist, daß die Beschäuflung des Rades in dem dann herrschenden Betriebszustand wirklich für die gewünschte Funktion (Pumpen- oder Turbinenwirkung) paßt. In der vorliegenden Erfindung ist nun ein Getriebe mit einem Drehmomentübersetzungsgang und einem Kupplungsgang angegeben, bei dem der Leitapparat je nach dem auf der Abtriebsseite geforderten Drehmoment selbsttätig und im richtigen Augenblick die Loslösung vom festen Gehäuse und die Ankupplung an den Abtriebsteil des Getriebes bzw. die umgekehrte Schaltmaßnahme vollzieht und damit je nach Bedarf Drehmomentübersetzung oder Kupplungswirkung des Getriebes einstellt. Hierzu ist eine besondere Ausbildung und Anordnung des Leitapparates selbst sowie seine Ko nbination mit geeigneten Schaltorganen no :wendig.The invention relates to fluid transmission (fluid transmission) in which different gear ratios are achieved in that individual S paddle wheels can work in several functions. For gears that work according to this principle and that are next to one or more Transmission gears also have a so-called direct or clutch gear in which ίο there is no torque conversion, it must Impeller that serves as a guide wheel in the transmission stages (there can also be several such wheels exist) and which is the differential torque between the moment of the driving shaft and that of the driven shaft to the fixed environment, from this will be separated. It can be used to support the driving force Pump or to the driven side to support the turbine. The prerequisite for each of the latter two cases is that the Wheel in the then prevailing operating state really for the desired function (Pump or turbine effect) fits. In the present invention there is now a transmission with a torque transmission gear and a clutch gear, in which the diffuser is automatic depending on the torque required on the output side and at the right moment the detachment from the fixed housing and the coupling to the output part of the transmission or the reverse shifting action and thus torque transmission as required or the clutch action of the gearbox adjusts. This requires a special design and arrangement of the diffuser itself as well as its combination with suitable switching devices no: agile.

Zur Veranschaulich img der Erfindung sollen zunächst die Vc rgänge in einem derartigen Getriebe näher betrachtet werden. Beim Umschalten aus dem Momentübersetzungsbetrieb in den 3 Qipplungsbetrieb ohne Momentwandlung muß [zunächst das Schaufelrad, das vorher als Leitrad diente, von seiner bisherigen Verbindung mit der festen Umgebung gelöst werden. Man kann diesen Schaltvorgang dadurch automatisch gestalten, daß man ihn von dem Richtungssinn abhängig macht, in dem sich das zu schaltende Schaufelrad zu bewegen sucht. Solange nämlich das Flüssigkeitsgetriebe das Antriebsmoment bei gleichem Drehsinn der treiben- den und der getriebenen Welle in ein größeres Abtriebsmoment verwandelt, muß, wie aus dem Momentensatz hervorgeht, ein im gleichen Sinn wie das Primärmoment drehendes Differenzmoment von außen her auf das Leitrad wirken, damit Gleichgewicht der von außen am Getriebe angreifendem Momente besteht, d.h. anders betrachtet: das Leitrad hat die Tendenz, sich entgegen der Drehrichtung der treibenden (und der getriebenen) Welle zu drehen. Daran muß es natürlich verhindert werden, damit es seine Funktion erfüllen kann, die darin besteht, das Differenzdrehmoment auf die feste Umgebung zu übertragen. Der Leitapparat stützt sich also· nach rückwärts (d. h. entgegen dem Drehsinn der Lauf räder) auf feststehende Teile des Getriebes (Gehäuse) ab. Sinkt nun das auf der Abtriebsseite des Getriebes ver-To illustrate the invention, the processes in such a Gearboxes are considered in more detail. When switching from torque ratio mode in the 3 Qipplungsbetrieb without torque conversion [first the paddle wheel, which previously served as a guide wheel, from its previous connection with the fixed environment be solved. You can make this switching process automatically by making it dependent on the sense of direction in which that is to be switched Paddle wheel seeks to move. As long as the fluid transmission delivers the drive torque with the same direction of rotation of the driving the and the driven shaft transformed into a larger output torque, must how emerges from the theorem of moments, a rotating in the same sense as the primary moment Differential torque act on the stator from the outside, so that equilibrium is achieved that exists from the outside acting on the gearbox, i.e. viewed differently: that Idler has the tendency to move against the direction of rotation of the driving (and driven) Shaft to rotate. It must of course be prevented from this in order for it to be its own Can fulfill function, which consists in the differential torque on the fixed environment transferred to. The diffuser is thus supported · backwards (i.e. against the direction of rotation of the impellers) on fixed parts of the gearbox (housing). Sinking now on the output side of the gearbox

langte Drehmoment so, weit, daß· es gleich dem Antriebsmoment wird, so ist das Leitrad völlig· entlastet. Wenn man nun das Leitrad nicht festhält, sondern sich selbst über-*. läßt, so wird es -bei der geringsten weiteren Entlastung anfangen, ,in der positiven Drebrichtung zu rotieren, und zwar mit einer' Drehzahl, bei der es an die Flüssigkeit keine Energie abgibt und aus ihr keine aufnimmt, ίο es sei denn zur Überwindung der Reibung in seinen Lagern und der Radseitenreibung. Das Getriebe arbeitet nun als reine Flüssigkeitskupplung. Die Schaltung des Leitrades, die in einem Festhalten im Übersetzungsbetrieb und einem Freigeben im Kupplungsbetrieb besteht, kann beispielsweise leicht in an sich bekannter Weise durch ein Gesperre bewirkt werden, das das Leitrad beim Versuch einer Rückwärtsdrehung festhält, dagegen bei Vorwärtsdrehung freiläßt.if the torque reaches so far that it becomes equal to the drive torque, then the stator is completely · relieved. If you don't hold onto the idler, but over- *. leaves, so it will be - with the slightest further Start to rotate in the positive direction of rotation with a ' Speed at which it does not transfer any energy to the liquid and does not absorb any from it, ίο unless to overcome the friction in its bearings and the side friction of the wheels. The transmission now works as a pure fluid coupling. The circuit of the idler, which is in a hold in the translation mode and a release in the clutch mode, for example, can easily be in per se are known to be caused by a locking mechanism that the idler when attempting a Backwards rotation, on the other hand, for forward rotation releases.

Abb. ι zeigt die Eigenschaften des Übersetzungsganges. Während die Momentaufnahme M₁ bei konstanter Antriebsdrehzahl des Getriebes ungefähr konstant bleibt, . 25 fällt die Drehmomentabgabe M₂ bei steigender Abtriebsdrehzahl etwa linear ab. Das Getriebe paßt sich also der Drehmomentbelastung auf der Abtriebsseite unter Veränderung seiner Abtriebsdrehzahl an (Haupt-Stromcharakteristik). Bei der Abtriebsdreh* , zahl w_a' besteht Gleichheit der Momente an der treibenden und der getriebenen Welle des Getriebes. Hier ist,- wie oben erwähnt, der Leitapparat völlig entlastet und beginnt sich, wenn er z. B. durch das obenerwähnte Gesperre freigegeben wird, bei Drehzahlen W₂, die über W₂' liegen, im positiven Drehsinn zu drehen. Es sei ausdrücklich darauf, hingewiesen, daß im Fall'des freigegebenen Leitapparates der gestrichelte Teil der M₂-Kurven nicht erreicht wird, daß vielmehr Gleichheit von M₁ und M₂ bestehen bleibt. Bei weiterer Entlastung auf der Abtriebsseite erfolgt mit Hilfe des Momentüberschusses von .M₂ (= M₁) gegenüber dem verlangten Dreh- ;_ 'moment Beschleunigung.Fig. Ι shows the properties of the translation gear. While the snapshot M ₁ remains approximately constant at a constant drive speed of the transmission,. 25, the torque output M ₂ drops approximately linearly as the output speed increases. The gear unit adapts to the torque load on the output side by changing its output speed (main current characteristic). With the output speed *, number w _a ', the torques on the driving and driven shaft of the gearbox are equal. Here is - as mentioned above, the diffuser completely relieved and begins when it z. B. is released by the above-mentioned lock _{to rotate at speeds W 2} , which are above W ₂ ', in the positive direction of rotation. It should be expressly pointed out that in the case of the released diffuser the dashed part of the M ₂ curves is not reached, that rather the equality of M ₁ and M ₂ remains. With further relief on the output side, the torque excess of .M ₂ (= M ₁ ) compared to the required torque is used to accelerate.

^-Wenn nun eine Kupplungsschaltung angestrebt wird, bei welcher das bisherige Leitrad nicht unbenutzt.leer läuft, sondern auch im Kupplungsbetrieb ohne Momentübersetzung mit zur Leistungsübertragung herangezogen werden soll, so muß es an die treibende oder getriebene Seite des Flüssigkeitsgetriebes angekuppelt werden, wobei vorauszusetzen ist, daß seine Beschauflung auch hierbei für gute Leistungsübertragung geeignet ausgebildet ist, d. h. so, daß es oberhalb der Drehzahl W₂' als Turbine wirkt, und zwar dann, wenn es an die Abtriebsseite angekuppelt ist, also mit deren Drehzahl rotiert.^ -If a clutch shift is sought, in which the previous stator does not run idle, but should also be used in clutch operation without torque transmission for power transmission, it must be coupled to the driving or driven side of the fluid transmission, which is to be assumed that its blading is also suitable for good power transmission, ie so that it _{acts as a turbine above the speed W 2} ', namely when it is coupled to the output side, ie rotates at its speed.

Abb. 2 zeigt ein in üblicher Weise gezeichnetes Geschwindigkeitsdiagramm für Eintritt oder Austritt des Arbeitsmittels bei Kreiselrädern. Im folgenden bedeutet: u die Umfangsgeschwindigkeit, w die Relativgeschwindigkeit und c die Absolutgeschwindigkeit des Arbeitsmediums. C_n sei die Komponente von c in Umfangsrichtung, c_m die Meridiankomponente, r der Radius, bezogen auf die Getriebeachse. Der " Index L bezeichne die Größen, die zu dem wechselweise schaltbaren Schaufelrad (Leitrad) gehören, und der Index X die zu dem vorausgehenden Schaufelrad gehörigen Größen, ferner e den Radeintritt und α den Radaustritt. Dann ist der Drall der aus der vorhergehenden Stufe austretenden Flüssigkeit und damit der Drall vor dem LeitradFig. 2 shows a speed diagram drawn in the usual way for the entry or exit of the working medium in the case of centrifugal wheels. In the following: u means the circumferential speed, w the relative speed and c the absolute speed of the working medium. Let C _n be the component of c in the circumferential direction, c _m the meridional component, r the radius, based on the gear axis. The "index L denotes the variables belonging to the alternately switchable impeller (stator), and the index X the variables belonging to the preceding impeller, further e the wheel entry and α the wheel exit. Then the twist is that exiting from the previous stage Liquid and thus the swirl in front of the stator

- {UaX— C_TOflX· COtgßaX) · V_aX - {UaX— C _TOflX · COtgßaX) · V _a X

und der Drall,der aus dem Leitrad austretenden Flüssigkeitand the swirl emerging from the stator liquid

Cu_aL ·Cu _aL

— (UaL ~ Cm_aL ' COtg ß_aL) · T_aL. - (UaL ~ Cm _aL ' COtg ß _aL ) T _aL .

Die Dralländerung im Leitrad ist also
⁴⁵ ■ Ä(c_u-r)_L — Uäi. · r_aL — Ctn_aL · cotg ß_aL · r_at—u_ax · r_aX + c_maX · cotg ß_aX · r_ax The swirl change in the idler is therefore
⁴⁵ ■ Ä (c _u -r) _L - Uäi. R _aL - Ctn _aL cotg ß _aL r _a t - u _a x r _aX + c _maX cotg ß _aX r _a x

Q (m³/Sek.) und der Radbreiten und b_aL: Q (m ³ / sec.) And the wheel widths and b _aL :

oder unter Einführung' der Drehzahlen n_x und %i sowie der Flüssigkeitsmenge b_aX or by introducing the speeds n _x and % i and the _amount of liquid b aX

Nun ist bekanntlich das Drehmoment eines durchströmten SchaufelradesNow is known to be the torque of a paddle wheel with a flow

M~Q^--A(c_tf.r)M ~ Q ^ - A (c _tf .r)

alsoso

und zwar bedeutet nach den obigen Ableitungen ein positiver Wert von M bzw. von Δ (c_u -r)_L Pumpenwirkung und ein negativer Wert Turbinenwirkung. Bei der Drehzahl n₂'namely, according to the above derivations, a positive value of M or of Δ (c _u -r) _{L means} pump action and a negative value means turbine action. At the speed n ₂ '

ist gemäß Abb. r und den obigen Ausführungen ^i₁ = ./Ji₂, also Ml = 0· • Ebenso gilt bei frei rotierendem Leitapparat bei Abtriebsdrehzahlen oberhalb M₂' die Beziehung Ml = 0. In diesem Fall wird die Drehzahl des frei rotierenden Leitapparatesis according to Fig. r and the above statements ^ i ₁ = ./Ji ₂ , so Ml = 0 · • Likewise, with freely rotating diffuser at output _{speeds above M 2} ', the relationship Ml = 0. In this case, the speed of the becomes free rotating nozzle

COtgßaCOtgßa

(2)(2)

Als dem Leitapparat vorhergehendes Rad werde nun ein Turbinenrad gewählt. Dann ίο ist n_x = M₂.A turbine wheel is now chosen as the wheel preceding the diffuser. Then ίο is n _x = M ₂ .

Für n_x = M₂' muß n_L = 0 sein. Dann gilt, wenn Q' die umlaufende Flüssigkeitsmenge bei M₂' darstellt:For n _x = M ₂ ', n _L = 0 must be. Then, if Q 'represents the amount of liquid in circulation at M ₂ ':

b_aL b _aL

undand

b_aX b _aX

COtgß_aL \ COtgß _aL \

b_aL b _aL

Damit wird für frei rotierenden LeitapparatThis is used for freely rotating guide vanes

In Abb. 3 ist der Verlauf von n_L über M₂ dargestellt. Dabei ist zunächst von der Ände-In Fig. 3 the course of n _L over M _{2 is} shown. First of all, the change

^a5 rung der umlaufenden Wassermenge abgesehen, was als Annäherung zulässig ist, solange man sich nicht allzu weit von M₂' entfernt. Man erkennt nun sofort, daß M^ linear ansteigt, sobald «₂ größer als" M₂' wird, und zwar ist dieser Anstieg um so> steiler, je grö ^a 5 tion of the circulating amount of water apart, which is permissible as an approximation, as long as one is not too far away from M ₂ '. One recognizes immediately that M ^ rises linearly as soon as « _{2 is} greater than" M ₂ ', and that this rise is the greater, the steeper it is

Für — = 1 läuftFor - = 1 runs

VLVL

ßer der Quotient — ist.ßer the quotient - is.

TaL VaLTaL VaL

11L, wie gezeichnet, parallel mit M₂, und es kommt im Endlichen kein Schnittpunkt zu- 11L, as shown, parallel with M ₂ , and there is no intersection at the finite point.

stände. Wird = 2, so ergibt sich infolgestands. If = 2, then follows

des quadratischen Einflusses (s. Gleichung 3) bereits ein ziemlich starkes Ansteigen von n_L. Eine weitere Vergrößerung des Verhältnisses—Abringt dann schnell Zunahme der Steilheit der M^-Kurve. In Abb. 3 ist noch die Kurve für -^- = 2,5 eingezeichnet, diethe quadratic influence (see equation 3) already shows a fairly strong increase in n _L. Another increase in the ratio — then quickly increases the steepness of the M ^ curve. In Fig. 3 the curve for - ^ - = 2.5 is drawn, the

FaLFaL

♦5 die M₂-Kurve bei einem Drehzahlwert schneidet, der nur noch wenig über M₂' liegt.♦ 5 _{intersects the M 2} curve at a speed value that is only slightly above M ₂ '.

Nun ist aus Gleichung (1) sofort zu ersehen, daß eine Vergrößerung von Μχ bei einem bestimmten ηχ bzw. M₂ eine Zunahme des Dralls und damit des Drehmoments und sine Verkleinerung von M/_ eine Verkleinerung des Drehmoments verursacht. Das heißt aber: links oberhalb der M^-Kurve in Abb. 3 arbeitet das Leitrad als Pumpe und rechts von der Mjt-Kurve als Turbine. Wenn nun das Leitrad nicht freigegeben, sondern mit der Abtriebsseite gekuppelt" wird, so läuft es mit der Drehzahl M₂. Aus dem Vorstehenden ergibt sich also, daß das an die Abtriebsseite gekuppelte Leitrad rechts des Schnittpunktes P (bzw. P') in Abb. 3 als Turbine arbeitet, und zwar in um so stärkerem Maße, als die Kurve n_L über die Kurve M₂ steigt. Aus diesem Grund und ferner, damit der Leitapparat möglichst schnell Turbinenwirkung annimmt, sobald M₂ über M₂' steigt, ist es notwendig, daß die Kurve für M^ möglichst steil ansteigt.It can now be seen immediately from equation (1) that an increase in Μχ at a certain ηχ or M ₂ causes an increase in the twist and thus the torque and a decrease in M / _ causes a decrease in the torque. This means, however: to the left above the M ^ curve in Fig. 3 the stator works as a pump and to the right of the Mjt curve as a turbine. If the stator is not released, but is coupled to the output side, it runs at speed M _2. From the above, it follows that the stator coupled to the output side is to the right of the intersection P (or P ') in Fig 3 works as a turbine, to a greater extent as the curve n _L rises above the curve M _2. For this reason and furthermore, so that the diffuser takes on turbine action as quickly as possible as soon as M ₂ rises above M _{2 '} it is necessary that the curve for M ^ rises as steeply as possible.

Man muß also zur Erzielung eines befriedigenden Anstiegs der M^-Kurve r_ai kleiner machen als r_aX. Dies bedeutet, daß der Leitapparat, wenn er durch entsprechendes Ankuppeln an die getriebene Seite mit zur Energieübertragung im Kupplungsgang des Getriebes herangezogen wird, als Zentripetalturbine arbeitet,, d. h. von außen nach innen durchströmt wird. Nun ist es eine im Türbinenbau allgemein bekannte Tatsache, daß in Zentripetalturbinen "die durchströmende Flüssigkeitsmenge mit steigender Drehzahl gewöhnlich abnimmt. In besonderen Fällen kann einmal ein geringer Anstieg beobachtet werden. Keinesfalls aber wird eine wesentliche Zunahme von Q mit steigendem M₂ erfolgen. Dies bedeutet für den vorliegenden One must therefore make r _a i smaller than r _{aX in order} to achieve a satisfactory rise in the M ^ curve . This means that the diffuser, if it is used to transmit energy in the clutch gear of the gearbox by appropriate coupling to the driven side, works as a centripetal turbine, ie it is flowed through from the outside to the inside. Now it is a well known in Türbinenbau fact that usually decreases centripetal "the flowing amount of liquid with increasing speed. In special cases, a slight increase can be observed once. But in no case a substantial increase of Q will occur with increasing _M2. This means for the present

Fall, daß mit steigendem M₂ der Quotient -qj in Gleichung (3) im allgemeinen kleiner wird, wodurch der Anstieg von %i noch verstärkt wird, und dann etwa nach der gestrichelten Kurve in Abb. 3 verläuft, die an einer Versuchsausführung des Getriebes auch experimentell festgestellt wurde. (Sollte einmal in einer besonderen Ausführimg der erwähnte geringe Anstieg von Q nicht durch entsprechende Ausbildung der Schauflung mit den bekannten Methoden vermeidbar sein, so wird er doch keine merkliche Schwächung des Anstiegs der M_£-Linie mit sich bringen.)Case that with increasing M ₂ the quotient -qj in equation (3) is generally smaller, whereby the increase of % i is further increased, and then runs approximately according to the dashed curve in Fig. 3, which is based on a test version of the transmission has also been established experimentally. (If, in a particular embodiment, the mentioned slight increase in Q cannot be avoided by appropriate formation of the scoop with the known methods, it will not result in any noticeable weakening of the increase in the M _£ line.)

Die vorangehenden Betrachtungen beziehen sich auf ein Leitrad, das hinter einem Turbinenrad angeordnet ist. Würde dagegen das dem Leitrad vorausgehende Rad ein Pumpenrad sein, dessen Drehzahl M₁ sich jaThe previous considerations relate to a stator which is arranged behind a turbine wheel. On the other hand, if the wheel preceding the stator would be a pump wheel, the speed M _{1 of} which would be

mit der Belastung nicht ändert (vgl. Abb. i), so wäredoes not change with the load (see Fig. i), would be like that

Man sieht, daß hier n_L höchstens infolge einer Abnahme von Q₁ also nur in viel geringerem Maße ansteigen könnte als in dem Fall, in welchem dem Leitrad ein Türbinenrad vorausgeht, dessen Drehzahl ja bei Entlastung steigt.It can be seen that here n _L could only increase to a much lesser extent as a result of a decrease in Q ₁ than in the case in which the stator is preceded by a door gear, the speed of which increases when the load is removed.

Zur Erzielung raschen Überganges des Leitrades in eine kräftige Turbinenwirkung bei Entlastung des Getriebes muß also das Leitrad in Durchströmungsrichtung betrachtet hinter einem Turbinenrad angeordnet sein, und zwar so, daß sein Austrittsdurchmesser kleiner ist als der Austrittsdurchmesser des vorhergehenden Turbinenrades. Damit kann nun eine automatische Umschaltung des Leitrades ermöglicht werden, die» jeweils im genau richtigen Zeitpunkt in Tätigkeit tritt. Dies geschieht dadurch, daß außer dem bereits erwähnten Gesperre, das das Festhalten μnd Freigeben des Leitrades gegenüber dem Gehäuse besorgt, noch ein zweites, einseitig wirkendes Kupplungsorgan (Gesperre) so zwischen das Leitrad und einen geeigneten Teil der Abtriebsseite' des Getriebes eingebaut wird, daß es. das Leitrad dann an die Abtriebsseite ankuppelt, sobald dieses die Tendenz hat schneller umzulaufen als die Abtriebswelle. Die Ankupplung erfolgt also in dem Betriebspunkt P bzw. P' oder P" der Abb. 3. Steigt dann die Belastung des Getriebes auf der Abtriebsseite wieder, so sinkt die Drehzahl W₂. Das Leitrad bleibt hinter der Abtriebsseite zurück (was das Gesperre ohne weiteres gestattet), bleibt schließlich stehen und stützt sich dann mit Hilfe des anderen Gesperres, dessen Hemmungssinn umgekehrt ist, rückwärts gegen das feste Gehäuse ab, wodurch es dann wieder Leitrad wird und eine Drehmomentwandlung im Getriebe ermöglicht.To achieve a quick transition of the stator into a powerful turbine effect when the transmission is relieved, the stator must be arranged behind a turbine wheel, viewed in the direction of flow, in such a way that its outlet diameter is smaller than the outlet diameter of the preceding turbine wheel. This means that an automatic changeover of the guide wheel can now be made possible, which »comes into action at exactly the right time. This is done by the fact that, in addition to the aforementioned locking mechanism, which secures the holding and releasing of the stator opposite the housing, a second, one-way coupling element (locking mechanism) is installed between the stator and a suitable part of the output side of the gearbox so that it. the stator then couples to the output side as soon as it tends to rotate faster than the output shaft. The coupling takes place in the operating point P or P ' or P " of Fig. 3. If the load on the gearbox on the output side then increases again, the speed W _{2 decreases} further permitted), finally stops and then supports itself backwards against the fixed housing with the help of the other locking mechanism, the direction of which is reversed, whereby it then becomes a stator again and enables torque conversion in the transmission.

Um die neue Wirkung erreichen zu können, müssen folgende fünf Bedingungen erfüllt sein, von denen die ersten vier an sich bei Momentwandlern einzeln oder in Verbindung zu zweien oder dreien bereits bekannt sind, und der Patentschutz soll sich daher auch nur auf die vollständige Vereinigung aller nachstehend genannten fünf Merkmale erstrecken.In order to be able to achieve the new effect, the following five conditions must be met of which the first four per se in the case of torque converters individually or in combination two or three of them are already known, and patent protection should therefore extend also only to the complete union of all five characteristics mentioned below extend.

i. Das Leitrad liegt im Flüssigkeitskreislauf hinter einem Turbinenrad.i. The stator is located in the fluid circuit behind a turbine wheel.

2. Der Austrittsdurchmesser des Leitrades ist kleiner als der des vorhergehenden Turbinenrades.
3. Das Leitrad ist drehbar angeordnet.2. The outlet diameter of the stator is smaller than that of the previous turbine wheel.
3. The stator is rotatably arranged.

4. Zwischen Leitrad und festem Gehäuse ist ein Gesperre angeordnet, das die Rückwärtsdrehung des Leitrades verhindert.4. Between the stator and the fixed housing there is a locking mechanism that prevents reverse rotation the stator prevents.

5. Zwischen Leitrad und Abtriebsseite ist ein zweites Gesperre angeordnet; das den Leitapparat an die Abtriebsseite kuppelt, sobald er diese vorwärts drehend überholen will.5. A second locking mechanism is arranged between the stator and the output side; that the The diffuser is coupled to the output side as soon as it overtakes it while rotating forwards want.

Es ist zwar bekannt, in Drehmomentwandlern nach dem Strömungsprinzip das mit dem festen Gehäuse starr verbundene Leitrad in der Durchströmungsrichtung hinter einem Turbinenrad anzuordnen und so auszubilden, daß sein Austrittsdurchmesser kleiner ist als derjenige des vorhergehenden Turbinenrades. Diese Anordnung bringt aber keinerlei neue überraschende Wirkung hervor. Auch die Anordnung eines Gesperres zwischen Leitrad und festem Gehäuse ist bekannt; damit soll aber nur erreicht werden, daß der aus mehreren Schaufelkränzen bestehende Leitapparat dem jeweiligen Betriebszustand entsprechend stufenweise dadurch unwirksam gemacht werden kann, daß er in der Getriebeflüssigkeit frei mitrotierend an der Kraftübertragung nicht teilnimmt. Das Arbeiten eines Schaufelrades in mehreren Funktionen ist aber auch mit dieser Einrichtung auch in Verbindung mit der obenerwähnten Reihenfolge von Leitapparat und Turbine nicht möglich.It is known that in torque converters based on the flow principle with the fixed housing rigidly connected stator behind in the direction of flow a turbine wheel to be arranged and designed so that its outlet diameter is smaller than that of the previous one Turbine wheel. However, this arrangement does not produce any new surprising effect. The arrangement of a locking mechanism between the stator and the fixed housing is also known; this is only intended to ensure that the one consisting of several blade rings The diffuser can be made ineffective in stages according to the respective operating state in that it does not participate in the power transmission while rotating freely in the transmission fluid. The work of a paddle wheel in several functions is also possible with this device also not possible in connection with the above-mentioned sequence of diffuser and turbine.

In Abb. 4 ist ein einfaches Getriebe dargestellt, das nach der vorliegenden Erfindung arbeitet.In Fig. 4 a simple transmission is shown, which according to the present invention is working.

Mit der Antriebswelle 1 ist das Pumpenrad 3 verbunden. Die von diesem geförderte Flüssigkeit tritt in die Turbine 4 ein, die auf der Abtriebswelle 2 sitzt, gibt dort die in der Pumpe aufgenommene Energie ganz oder teilweise ab und gelangt durch das Schaufelrad 5 1°° in das Pumpenrad zurück. Wird das Schaufelrad S festgehalten, so dient es als Leitapparat, und das Getriebe arbeitet als Übersetzungsgetriebe mit Drehmomentwandlung, wobei das Differenzdrehmoment zwi- »05 sehen Antriebsmoment "und Abtriebsmoment im Leitapparat aufgenommen und an die feste Umgebung abgeleitet wird. Wird dagegen das Schaufelrad S anstatt mit dem festen Gehäuse mit der Abtriebs welle verbunden, so entsteht eine Flüssigkeitskupplung, die eine Drehmomentübertragung 1 : 1 bewirkt. Das Schaufelrad 5 (Leitrad) ist nun entsprechend der oben abgeleiteten Vorschrift ausgebildet, nämlich mit einem Austrittsdurchmesser, der kleiner ist als der Austrittsdurchmesser der vorhergehenden Stufe, die erfindungsgemäß eine Turbinenstufe sein muß. Zwischen dem Teil 6, der das Schaufelrad S tragt, und dem festen Gehäuse 7 ist nun ein Gesperre 8 an sich bekannter Art eingebaut, das das Schaufelrad 5 dann festhält, wenn es ver-The pump wheel 3 is connected to the drive shaft 1. The one sponsored by this Liquid enters the turbine 4, which sits on the output shaft 2, is there in the The pump absorbs all or part of the energy and passes through the paddle wheel 5 1 ° back into the pump wheel. If the paddle wheel S is held, it serves as a Diffuser, and the gear works as a transmission gear with torque conversion, where the difference in torque is between »05 see drive torque "and output torque recorded in the diffuser and sent to the fixed Environment is derived. If, however, the paddle wheel S instead of the fixed one Housing connected to the output shaft, this creates a fluid coupling, which is a Torque transmission effected 1: 1. The impeller 5 (stator) is now accordingly of the regulation derived above, namely with an outlet diameter which is smaller than the exit diameter of the previous stage, according to the invention must be a turbine stage. Between the part 6, which carries the paddle wheel S, and the Fixed housing 7 is now a locking mechanism 8 of a known type installed, which Paddle wheel 5 then holds when it

sucht, sich entgegen der Drehrichtung des Pumpenrades zu drehen, das aber eine freie Drehung des Rades S in gleichem Drehsinn, wie die Pumpe gestattet. Ein weiteres Gesperre g befindet sich zwischen dem Schaufelrad 5 und der Abtriebswelle 2. Dieses Gesperre 9 beginnt zu greifen, sobald das Schaufelrad 5 die Abtriebswelle 2 überholen will (also in Punkt P der Abb. 3), und es kuppelt dadurch das Rad 5 mit der Abtriebswelle. Diese Verbindung bleibt so lange bestehen, als das Rad 5 Turbinen wirkung hat. Sobald es infolge steigender Momentbelastung der Abtriebswelle und damit sinkender Abtriebsdrehzahl wieder in die Pumpenwirkung übergeht, bleibt es hinter der Abtriebswelle zurück, sucht seine Drehrichtung umzukehren und wird dabei von dem Gesperre 8 am Gehäuse festgehalten, bis eine abermalige Ent-seeks to rotate against the direction of rotation of the pump wheel, but this allows free rotation of the wheel S in the same direction of rotation as the pump. Another locking mechanism g is located between the paddle wheel 5 and the output shaft 2. This locking mechanism 9 begins to engage as soon as the paddle wheel 5 tries to overtake the output shaft 2 (i.e. in point P of Fig. 3), and it thereby also couples the wheel 5 the output shaft. This connection remains as long as the wheel has 5 turbines. As soon as it returns to the pump action as a result of the increasing torque load on the output shaft and thus decreasing output speed, it remains behind the output shaft, tries to reverse its direction of rotation and is held on the housing by the locking mechanism 8 until it is unlocked again.

ao lastung auf der Abtriebsseite und Ansteigen der Abtriebsdrehzahl wieder Übergang des Rades 5 von der Leitapparatwirkung auf die Turbinenwirkung und somit Ankuppeln an die Abtriebsseite mit Hilfe des Gesperres 9 in der oben geschilderten Weise bewirkt.ao load on the output side and increase the output speed again transition of the wheel 5 from the diffuser effect to the Turbine effect and thus coupling to the output side with the help of the locking mechanism 9 causes in the manner described above.

Das Getriebe stellt seine beiden Gänge also vollkommen automatisch ohne jede Bedienung ein, und zwar genau nach Bedarf.The transmission sets its two gears completely automatically without any operation one, exactly as needed.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Flüssigkeitsgetriebe, in dem voneinander verschiedene Übersetzungsstufen dadurch erzielt werden, daß einzelne Schaufelräder in mehreren Funktionen arbeiten können, dadurch gekennzeichnet, daß das im Übersetzungsgang als Leitrad dienende Schaufelrad in der Durchströmungsrichtung hinter einem Turbinenrad angeordnet und so ausgebildet ist, daß sein Austrittsdurchmesser kleiner als der Austrittsdurchmesser des vorhergehenden Turbinenrades ist, und daß zwischen Leitrad und festem Gehäuse ein Gesperre an sich bekannter Art eingebaut ist, das Rückwärtsdrehung des Leitrades verhindert, während ein weiteres Gesperre zwischen Leitrad und Abtriebsseite des Getriebes das Leitrad an die Abtriebsseite kuppelt, sobald es diese vorwärts drehend überholen will.Fluid transmission in which gear ratios differ from one another can be achieved in that individual paddle wheels can work in several functions, characterized in that that the impeller serving as a stator in the transmission gear in the flow direction is arranged behind a turbine wheel and is designed so that its outlet diameter is smaller than is the exit diameter of the preceding turbine wheel, and that between Stator and fixed housing a locking mechanism of a known type is installed, the reverse rotation of the stator prevented, while another locking mechanism between the stator and output side of the gearbox couples the stator to the output side as soon as it moves forward wants to overtake by turning. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings