DE832829C - Flow converter with ring slide - Google Patents

Description

Strömungswandler mit Ringschieber Zur Regelung des Kraftübertragungsvermögens von Strömungswandlern und zur völligen Unterbrechung des Kraftflusses sind vielfach sog. Ringschieber vorgeschlagen, worden, bei denen das eigentliche zylindrische Ringventil über eine Scheibe oder mittels Rippen von einer Welle getragen und über diese Welle auch betätigt wird. Die Welle ist entweder durch die hohle Pumpen-oder Turbinenwelle hindurchgeführt oder aber selbst als Hohlwelle ausgebildet und auf der Pumpen- oder Turbinenradwelle gelagert. Der Ringschieber läuft dabei mitsamt der ihn tragenden Welle und zusammen mit dem Pumpen- oder Turbinenrad um. Eine solche Ausführung bereitet hinsichtlich der Abdichtung von Sekundärströmungen, die die völlige Abdrosselung der Strömung und somit eine hinreichende Herabsetzung der Leistungsaufnahme des Wandlers und der Leistungsübertragung beeinträchtigen, und auch hinsichtlich der Achsschubentlastung des Ringschiebers selbst große Schwierigkeiten. Außerdem können sehr unangenehme Einflüsse auf die Achsschübe der Laufräder bei den Zwischenstellungen des Ringschiebers auftreten. Auch bei einem weiteren bekanntgewordenen Vorschlag, bei dem die mit dem Ringventil über eine Scheibe verbundene Nabe des Ringschiebers auf einer feststehenden Hülse gelagert ist, treten die Sc'hwierig'keiten hinsichtlich der Achsschubentlastung des Ringschiebers auf.Flow converter with ring slide To regulate the power transmission capacity of flow converters and for the complete interruption of the power flow are multiple So-called. Ring slide has been proposed, in which the actual cylindrical Ring valve carried by a disc or by means of ribs on a shaft and over this shaft is also actuated. The shaft is either through the pump or hollow Turbine shaft passed through or even designed as a hollow shaft and on mounted on the pump or turbine wheel shaft. The ring slide runs along with it the shaft carrying it and together with the pump or turbine wheel. Such Execution prepares with regard to the sealing of secondary flows that the complete throttling of the flow and thus a sufficient reduction in power consumption of the converter and the power transmission, and also in terms of the axial thrust relief of the ring slide itself great difficulties. aside from that can have very unpleasant effects on the axial thrusts of the impellers in the intermediate positions of the ring slide occur. Also in the case of another proposal that has become known, in which the hub of the ring slide is connected to the ring valve via a disc is mounted on a stationary sleeve, the difficulties arise with regard to it the axial thrust relief of the ring slide.

Diese Nachteile bekannter Ringschieberanordnungen werden gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß der Ringschieber in seiner Gesamtheit als ein zur Achse des Wandlers konzentrischer Zylinder ausgebildet wird, der feststehend, also nicht rotierend, sondern lediglich in Achsrichtung verschiebbar in einem zylindrischen Ringschlitz des feststehenden Wandlergehäuses gelagert und abgedichtet ist. Der Erfindung liegt unter anderem die durch Versuche erhärtete Erkenntnis zugrunde, daß es möglich ist, die Leistungsaufnahme eines Wandlers und dessen Übertragungsvermögen durch Einführen eines Ringschiebers an jeder beliebigen Stelle des Kreislaufs mit etwa gleicher Wirkung zu regeln. Auf Grund dieser Erkenntnis war es möglich, den Ringschieber an einer Stelle, z. B. hinter dem Leitrad, anzuordnen, wo dies konstruktiv besonders günstig ist, und wo keine Nachteile hydraulischer Art in Kauf genommen werden müssen.These disadvantages of known ring slide assemblies are according to Invention eliminated in that the ring slide in its entirety as a for Axis of the transducer concentric cylinder is formed, which is fixed, so not rotating, but only in the axial direction movable and stored in a cylindrical ring slot of the stationary converter housing is sealed. The invention lies inter alia that confirmed by tests Realization that it is possible to measure the power consumption of a converter and its transmission capacity by inserting a ring slide at any one To regulate the body of the circulatory system with roughly the same effect. Based on this knowledge was it possible to move the ring slide at one point, e.g. B. behind the idler, to be arranged where this is particularly favorable in terms of design, and where there are no hydraulic disadvantages Kind have to be accepted.

Die unmittelbare Lagerung des Ringschiebers iin feststehenden Gehäuse ermöglicht es, den Ringschieber ohne besondere Tragscheibe und Nabe auszubilden. Gemäß der Erfindung wird der Ringschieber jeweils nicht nur hinsichtlich des in eingerückter Stellung in den Kreislauf hineinragenden Teils, sondern in seiner Gesamtheit als zylindrischer Ring ausgebildet. Für einen Wandler mit zentrifugal durchströmtem Pumpen- und Turbinenrad und zentripetal durchströmtem Leitrad kann der Ringschieber gemäß der Erfindung etwa unmittelbar hinter dem Leitrad angeordnet werden.The immediate storage of the ring slide in a fixed housing makes it possible to design the ring slide without a special support disk and hub. According to the invention, the ring slide is in each case not only with regard to the in indented position in the part protruding into the circuit, but in its entirety designed as a cylindrical ring. For a converter with centrifugal flow The ring valve can do the pump and turbine wheel and the centripetal flow-through stator according to the invention are arranged approximately immediately behind the stator.

Bei einem in dieser Weise ausgebildeten Ringschieber ergibt sich der Vorteil, daß durch den Fortfall jeglicher Nabenscheibe die auf den Ringschieber einwirkenden Achsschübe auf ein Mindestmaß herabgedrückt werden. Die Angriffsflächen für die Druckflüssigkeit sind sehr gering, und außerdem ist die Anordnung so getroffen, daß sich der Druck um den Ringschieber in ausgerückter Lage gut ausgleichen kann.With a ring slide designed in this way, the result is Advantage that by eliminating any hub disc on the ring slide acting axial thrusts are pressed down to a minimum. The attack surfaces for the hydraulic fluid are very low, and the arrangement is also made in such a way that that the pressure around the ring slide can be well balanced in the disengaged position.

Zur Betätigung des Ringschiebers wird dieser etwa mit einer Verzahnung versehen, in die ein Verstellritzel eingreift. Auch eine hydraulische Betätigung läßt sich. in einfacher Weise durchführen, indem der äußere Rand des Schiebers als Ringkolben ausgebildet oder mit einer Anzahl kleiner Kolben verbunden wird, die mit einem Druckmittel zur Verstellung des Schiebers beaufschlagt werden. Nach einem besonderen Vorschlag der Erfindung wird der Ringschieber derart ausgeführt, daß er sich bei seiner Betätigung schraubenförmig in den Kreislauf hineinschiebt. Hierzu können Kurvennuten o. dgl. dienen.To operate the ring slide, it is approximately toothed provided, in which an adjusting pinion engages. Hydraulic actuation as well let yourself. easily perform by the outer edge of the slider as Ring piston formed or connected to a number of small pistons that be acted upon with a pressure medium for adjusting the slide. After a Special proposal of the invention, the ring slide is designed such that when actuated, it pushes itself helically into the circuit. For this Curve grooves or the like can be used.

Bei Kraftübertragungen mit zwei durch Ringschieber gesteuerten Drehmomentwandlern, von denen etwa der eine für Vorwärts- und der andere für Rückwärtsantrieb dient, so daß jeweils der eine Ringschieber ein- und der andere ausgerückt ist, können die Ringschieber gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung in einfacher Weise starr miteinander gekuppelt werden. Hierzu werden die beiden Wandler Rücken gegen Rücken nebeneinander angeordnet, so daß sich die Ringschieber bei der Öffnungsbewegung in den Raum zwischen den beiden Wandlern bewegen. In vielen Fällen wird es jedoch empfehlenswert sein, bei solchen, insbesondere als hydraulische Wendegetriebe dienenden Kraftübertragungseinrichtungen die beiden Ringschieber nicht starr, sondern nur über eine hydraulische Steuerung miteinander zu verbinden.For power transmissions with two torque converters controlled by a ring slide, one of which is used for forward drive and the other for reverse drive, so that one ring slide is engaged and the other is disengaged the ring slide according to a further proposal of the invention in a simple manner be rigidly coupled to each other. For this purpose, the two converters are back against Backs arranged side by side, so that the ring slide during the opening movement move into the space between the two transducers. In many cases, however, it will be recommended for those, especially those used as hydraulic reversing gears Power transmission devices, the two ring slide not rigid, but only to be connected to each other via a hydraulic control.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einigen Ausführungsbeispielen dargestellt.The invention is shown in the drawing in some exemplary embodiments shown.

Abb. i zeigt einen Strömungswandler mit einem Ringschieber gemäß der Erfindung im Längsschnitt und Abb.2 und 3 weitere Ausführungsformen; Abb.4, 5 und 6 zeigen im Längsschnitt, im Querschnitt und in einem weiteren Längsschnitt eine besonders zweckmäßige Ausbildung eines Ringschiebers einschließlich der Vorrichtung zu seiner Betätigung.Fig. I shows a flow converter with a ring slide according to FIG Invention in longitudinal section and Fig.2 and 3 further embodiments; Fig.4, 5 and 6 show in longitudinal section, in cross section and in a further longitudinal section a particularly useful design of a ring slide including the device for its activity.

Der in Abb. i gezeigte Strömungswandler weist ein Pumpenrad i, ein Turbinenrad 2 und zwei Leitschaufelkränze 3 und 4 auf, die in dem feststehenden Gehäuse 5 angeordnet sind. Neben dein zweiten Leitschaufelkranz ist im Gehäuse ein zylindrischer Ringraum 6, in dem ein zylindrischer Ringschieber 7 in Achsrichtung verschiebbar gelagert ist. Der Ringschieber sperrt in der eingerückten Stellung den Flüssigkeitskreislauf im Wandler hinter dem zweiten Leitschaufelkranz ab. Zur Betätigung des Ringschiebers ist dieser an einer oder mehreren Stellen des Umfangs mit einer Verzahnung 8 versehen, in die ein Ritzel 9 eingreift. Wie ersichtlich, ist der Ringschieber in seiner Gesamtheit zylindrisch ausgebildet. In den von der Flüssigkeit durchströmten Raum ragt in der Schließstellung nur der schmale, völlig glatte Ventilteil des Schiebers hinein, während in der ausgerückten Stellung die innere Stirnseite des Schiebers den Ringschlitz im Gehäuse nahezu völlig abschließt. Die radiale Erstreckung des Schiebers ist so gering, daß praktisch der ganze Schieber in einem Raum gleichen Drucks liegt.The flow converter shown in Fig. I has an impeller i, a Turbine wheel 2 and two guide vane rings 3 and 4, which are in the stationary Housing 5 are arranged. Next to your second guide vane ring there is a in the housing cylindrical annular space 6 in which a cylindrical annular slide 7 in the axial direction is slidably mounted. The ring slide locks in the engaged position the fluid circuit in the converter behind the second guide vane ring. To the The ring slide is actuated at one or more points on the circumference provided with a toothing 8 in which a pinion 9 engages. As can be seen the ring slide is cylindrical in its entirety. In the from the In the closed position, only the narrow, fully protruding space through which liquid flows smooth valve part of the slide into it, while in the disengaged position the inner end face of the slide almost completely closes the ring slot in the housing. The radial extent of the slide is so small that practically the entire slide lies in a room of the same pressure.

Bei dem in Abb. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Schieber io an seinem äußeren Rande mit einem schmalen Ringkolben i i versehen, so daß er etwa durch Drucköl, das in den Raum 12 eingeleitet wird, in die Schließstellung gedrängt werden kann. Die geringe Achsschubbelastung des neuen Ringschiebers bringt es mit sich, daß seine Steuerung mit geringen Kräften und besonders bei hydraulischer Betätigung mit kleinen Steuerkolben und geringem Steuerdruck durchgeführt werden kann.In the embodiment shown in Fig. 2, the slide is io provided on its outer edge with a narrow annular piston i i, so that it is about forced into the closed position by pressurized oil which is introduced into space 12 can be. It brings with it the low axial thrust load of the new ring slide that its control with low forces and especially with hydraulic actuation can be carried out with small control pistons and low control pressure.

In Abb. 3 ist eine Ausführung gezeigt, bei der der Ringschieber 13 an Stelle eines sich über den ganzen Umfang erstreckenden Ringkolbens mehrere kleine Kolben 14 aufweist, die in kleinen, vom Gehäuse 5 gebildeten Zylindern 15 geführt sind.In Fig. 3 an embodiment is shown in which the ring slide 13 instead of an annular piston extending over the entire circumference, several small ones Pistons 14, which are guided in small cylinders 15 formed by the housing 5 are.

Bei dem in den Abb.4 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Ringschieber 16 nicht rein axial verschiebbar, sondern in Achsrichtung verschraubbar gelagert. Hierzu dienen drei am Umfang gleichmäßig verteilte schraubenförmige Nuten 17 am äußeren Umfang des Ringschiebers, in die drei im Gehäuse befestigte Zapfen i8 mittels je eines Rollenlagers eingreifen. Auf einem Teil des Umfangs ist der Ringschieber mit einer Verzahnung i9 versehen, in die eine hydraulisch betätigte Zahnstange 2o eingreift. Diese ist hierzu als Kolbenventil ausgebildet, in dem der Steuerstift 21 gelagert ist. Mittels einer in eine Längsnut 22 eingreifenden Schraube 23 ist das Kolbenventil mit der Zahnstange an einer Drehung verhindert. Außerdem sind am Umfang des Ringschiebers drei Federbüchsen 24 angeordnet, die den Ringschieber in die Schließstellung schieben, während er durch hydraulischen Druck über die Zahnstange 2o in die Öffnungsstellung gerückt wird.In the embodiment shown in Figures 4 to 6, the ring slide is 16 not purely axially displaceable, but mounted screwable in the axial direction. For this purpose, three helical grooves 17 evenly distributed on the circumference are used outer circumference of the ring slide, into the three pins fastened in the housing i8 by means of each of a roller bearing intervene. The ring slide is on part of the circumference provided with a toothing i9, into which a hydraulic operated Rack 2o engages. This is designed as a piston valve in which the Control pin 21 is mounted. By means of a screw engaging in a longitudinal groove 22 23, the piston valve with the rack is prevented from rotating. aside from that three spring sleeves 24 are arranged on the circumference of the ring slide, which the ring slide Slide into the closed position while hydraulic pressure is applied to the rack 2o is moved into the open position.

Claims (6)

PATENTANSPKÜCHC: i. Drehmomentwandler nach dem Strömungsprinzip mit einem Ringschieber zur Regelung bzw. Unterbrechung des Energieflusses von der Antriebs- zur Abtriebsseite, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringschieber (7, 1o, 13, 16) in seiner Gesamtheit im wesentlichen als: ein zur Achse des Wandlers konzentrischer Zylinder ausgebildet ist, der feststehend, also nicht rotierend, sondern lediglich in Achsrichtung verschiebbar in einem zylindrischen Ringschlitz (6) des feststehenden Wandlergehäuses gelagert ist. PATENT APPROACH: i. Torque converter according to the flow principle with a ring slide for regulating or interrupting the flow of energy from the drive to the output side, characterized in that the ring slide (7, 1o, 13, 16) in its entirety essentially as: one concentric to the axis of the transducer Cylinder is formed, which is fixed, so not rotating, but only axially displaceable in a cylindrical ring slot (6) of the stationary Converter housing is stored. 2. Drebmomentwandler mit zentrifugal durchströmtem Pumpen- und Turbinenrad und zentripetal durchströmtem Leitrad bzw. mit einer zentripetal durchströmten Leitradstufe und mit Ringschieber nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringschieber hinter dem zentripetal durchströmten Leitradkranz (4) angeordnet ist. 2. Torque converter with centrifugal flow Pump and turbine wheel and centripetal flow guide wheel or with a centripetal flow flow-through stator stage and with ring slide according to claim i, characterized in that that the ring slide is arranged behind the centripetal flow-through stator rim (4) is. 3. Drehmomentwandler nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringschieber (io) an seinem äußeren Rand als Ringkolben (ii) ausgebildet ist, der in einem entsprechenden ringförmigen, vom Wandlergehäuse gebildeten Zylinder (12) durch Druckflüssigkeit gesteuert wird. 3. Torque converter according to claims i and 2, characterized in that the ring slide (io) is designed as an annular piston (ii) on its outer edge, the one in a corresponding annular cylinder formed by the converter housing (12) is controlled by hydraulic fluid. 4. Drehmomentwandler nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang gleichmäßig verteilt einige kleine Stellmotoren (14, 15) angeordnet sind, deren Kolben bzw. Zylinder mit dem Ringschieber verbunden sind, während die Zylinder bzw. Kolben vom Wandlergehäuse (5) gebildet werden. 4. Torque converter according to the claims i and 2, characterized in that some small ones are evenly distributed around the circumference Servomotors (14, 15) are arranged, the piston or cylinder with the ring slide are connected, while the cylinder or piston is formed by the converter housing (5) will. 5. Dre'hmomentwandler nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringschieber (16) derart ausgebildet ist, daß er sich bei einer Verdrehung um seine Achse gleichzeitig in Achsrichtung verschiebt. 5. Torque converter according to claims i and 2, characterized in that that the ring slide (16) is designed such that it rotates when it is rotated moves around its axis simultaneously in the axial direction. 6. Drehmoment.wandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringschieber mit Kurvennuten; (17) versehen ist, in die feststehende Zapfen (18) eingreifen. Drehmomentwandler nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringschieber (16) auf seinem Umfang mit einem Teil eines Zahnkranzes (i9) versehen ist, in den eine Zahnstange (20) eingreift. B. Drehmomentwandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (2o) als Kolben eines hydraulischen Stellmotors ausgebildet ist. g. Drehmomentwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß, der Steuerstift (21) im Kolben des, Stellmotors gleichachsig zu diesem angeordnet ist. io. Drehmomentwandler nach den Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Steuerung des Ringschiebers derart ausgebildet ist, daß der Stellmotor auf Öffnen und am Stellmotor und/oder am Ring-Schieber angreifende Federn (24) auf Schließen wirken. i i. Strömungskraftübertragung mit zwei Drehmomentwandlern nach den Ansprüchen i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wandler Rücken gegen Rücken nebeneinander angeordnet und ihre beiden Ringschieber starr miteinander verbunden sind.6. Torque converter after Claim 5, characterized in that the ring slide with cam grooves; (17) provided is engaged in the fixed pin (18). Torque converter according to the claims 5 and 6, characterized in that the ring slide (16) on its circumference with a part of a toothed ring (i9) is provided, in which a toothed rack (20) engages. B. torque converter according to claim 7, characterized in that the rack (2o) is designed as a piston of a hydraulic servomotor. G. Torque converter according to claim 8, characterized in that the control pin (21) in the piston of the, Servomotor is arranged coaxially to this. ok Torque converter according to the Claims i to 8, characterized in that the hydraulic control of the ring slide is designed such that the servomotor is open and on the servomotor and / or springs (24) acting on the ring slide act on closing. i i. Flow force transmission with two torque converters according to claims i to 9, characterized in that that the two transducers are arranged back to back next to each other and their two Ring slide are rigidly connected to each other.