Die Erfindung bezieht sich auf einen hydrodynamischen Dreh¬ momentwandler und insbesondere auf Wandler in Trilok-Bauweise, mit einer von der Antriebswelle angetriebenen Pumpe, einer mit der Abtriebswelle verbundenen Turbine und einem zwischen der Pumpe und der Turbine liegenden Leitrad, welches über eine Freilaufkupplung in der einen Drehrichtung gehäusefest abge¬ stützt ist.

Bekannt sind geteilte Leiträder und Leiträder mit drehbaren Schaufeln. Im ersten Falle wird der Y/irkungsgrad im Kupplungs¬ bereich durch die Stoßverluste des schnell umlaufenden ersten Leitrades beeinträchtigt. Ein Leitrad mit ausschließlich dreh¬ baren Schaufeln hat den Nachteil, daß die maximale Anfahrwand¬ lung nicht gesteigert wird. Die bekannte Ausführung mit festen Schaufeln und vorgelagerten drehbaren Schaufeln (z.B. US- Patentschrift 2 90830) hat gegenüber geteilten Leiträdern insgesamt keine Vorteile.

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Die Erfindung geht von„der Überlegung aus, diesen bekannten Drehmomentwandler so zu verbessern, daß die Stoßverluste ins- besondere am Leitradeintritt weitgehend vermieden werden und ^" .somit der Wirkungsgrad des Drehmomentwandlers gesteigert wird

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den festen Schaufeln eines Rades - insbesondere eines Leitrades - drehbare Schaufeln vorgelagert sind, die aus einem elastisch flexiblen Material bestehen. Diese Schaufeln sind so um eine Achse drehbar gelagert, daß sie von der strömenden Arbeits- flüssigkeit in die Strömungsrichtung gedreht werden. Dabei sind sie jeweils so zwischen zwei nachfolgenden festen Schau¬ feln angeordnet, daß ihr Drehwinkel in beiden Eichtungen durc diese festen Schaufeln begrenzt wird (Fig. 2-4). Diese Begren zung des Drehwinkels führt dazu, daß die Schaufeln unter be¬ stimmten Arbeitsbedingungen des Wandlers schräg angeströmt werden. Das flexible Material der Schaufeln gibt jedoch dem Druck der Arbeitsflüssigkeit nach, d.h. die Schaufeln biegen sich durch und richten ihre Stoßkante in die S rδmungsrich- tung. Die Stoßverluste können dadurch bei entsprechender Ab¬ stimmung der Konstruktion minimiert werden.

Dieser allgemeine Gedanke kann sich in den verschiedensten praktischen Verwirklichungsformen darstellen. Nach einer sehr zweckmäßigen Ausführungsform bestehen die drehbaren Schaufeln aus einem einzigen Stück .Federstahlblech.

Der Vorteil dieser Konstruktion gegenüber den bekannten dreh¬ baren Schaufeln aus festem Material besteht darin, daß sich die erfindungsgemäßen Schaufeln in ihrem Profil den extrem unterschiedlichen Anforderungen zwischen Kupplungs- und An- fahrbereich optimal anpassen können, wodurch Stoßverluste ver mieden, werden. Diese Anpassung ist bei drehbaren Schaufeln au festem Material wegen der unveränderlichen Krümmung ihres Pro files nicht möglich.

Der erfindungsgemäße Drehmomentwandler ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. In dieser zei¬ gen in rein schematischer V/eise:

^{' '} Fig. 1 eine schematische Darstellung des Drehmomentwand¬ lers in Trilok-Bauweise gemäß der Erfindung, wo¬ bei das Leitrad im Schnitt dargestellt ist,

Fig. 2 - Teildarstellungen (Schnitt längs des mitt¬ leren Stromfadens) zweier Schaufeln des Leit¬ rades mit den zugeordneten drehbaren Schau¬ feln bei unterschiedlichen DrehzahlVerhält¬ nissen von Turbine und Pumpe,

Fig. 5 - 10 verschiedene Ausführungsformen der drehbaren Schaufeln mit Profil-tetück gemäß der Erfin¬ dung, Fig. 11 eine Ansicht einer drehbaren Schaufel sowie eine Teilansicht einer festen Schaufel des Drehmoment¬ wandlers gemäß der Erfindung in vergrößertem Ma߬ stab, wobei eine Begrenzung der Durchbiegung der drehbaren Schaufel vorgesehen ist,

Fig. 12 eine Ansicht einer drehbaren Schaufel sowie eine Teilansicht einer festen Schaufel des Drehmoment¬ wandlers analog Fig. 11, wobei die drehbare Schaufel eine gegenüber der Fig. 11 andere Stel¬ lung ^• einnimm ,

Fig. 13 eine andere Ausführungsform der Lagerung der drehbaren Schaufel in Form eines ProfilStückes, wobei ein Begrenzungsanschlag für dieses Profil¬ stück vorgesehen ist,

Fig. 14 einen Schnitt durch eine elastisch flexible

Schaufel gemäß der Erfindung mit variierender Materialstärke.

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Der Drehmomentwandler in Trilok-Bauweise besteht aus der Pum¬ pe 1, der Turbine 2 und- dem Leitrad 3. Die Pumpe 1 steht dabe über die Schale 4 mit der Antriebswelle 5 --- Verbindung, wäh¬ rend die Abtriebswelle 6 mit der Turbine 2 verbunden ist.

Das Leitrad 3, welches zwischen der Pumpe 1 und der Turbine 2 gelagert ist, steht über einen Freilauf 7 mit dem Gehäuse 8 i Verbindung.

Einer jeden Schaufel des Leitrades 3 ist eine stromauf liegen de drehbar gelagerte Schaufel 9 (Fig. 1) zugeordnet, welche aus einem elastisch flexiblen Werkstoff besteht. Hierfür bie¬ tet sich Federstahl an, wobei die Erfindung auf dieses beson¬ dere Material keineswegs beschränkt ist. Wesentlich ist nur, daß die erforderliche elastische Flexibilität der drehbar ge-

Λ lagerten Schaufeln 9 sichergestellt ist.

Eine jede drehbare Schaufel greift mit ihrem einen Ende in den Spalt zwischen zwei benachbarten Schaufeln 10 des Leitra¬ des 3 derart ein, daß die eine der beiden benachbarten Schau¬ feln 10 für die jeweilige drehbare Schaufel 9 als Begrenzungs anschlag für die Schwenkbewegung dient.

Grundsätzlich sind derartige Schaufeln 9 vor einem jeden Rad des Drehmomentwandlers denkbar. Geometrische, aber auch stati sche Gründe lassen jedoch die alleinige Anordnung vor dem Leitrad 3 sinnvoll erscheinen.

Wie die Fig. 1 der Zeichnung zeigt, sind die Schaufeln 9 au einer Achse 11 gelagert, die in dem -Gehäuse des Leitrades 3 verankert ist. Die Lagerung der Schaufeln 9 ist jedoch Sache des Fachmannes und hat mit der eigentlichen Erfindung selbst nichts zu tun.

Die Schaufeln 9 verstellen sich entsprechend der Strδmungs- richtung und bilden zusammen mit den festen* Schaufeln 10 des Leitrades 3 Kanäle, die eine möglichst stoßfreie Strömung der Arbeitsflüssigkeit sicherstellen. Diese weitgehende Stoßfrei-

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heit bewirkt gegenüber dem üblichen Leitrad mit festen Schau¬ feln eine beträchtliche Erhöhung der Anfahrwandlung und des Wirkungsgrades im Kupplungsbereich. In den Figuren 2 - 4 der Zeichnung wird die Anpassung der elastisch flexiblen Schaufeln; 9 an die unterschiedlichen Strδmungsrichtungen dargestellt.

Die Fig. 2 der Zeichnung zeigt die Lage der Schaufeln 9 rela¬ tiv zu den unverdrehbaren Schaufeln 10 bei in = 0,' wobei die

Bezeichnung i gleich dem Quotienten aus der Drehzahl der Tur¬ bine 2 und der Drehzahl der Pumpe 1 des Wandlers ist.

Die Fig. 3 zeigt die Situation bei i = 0,7 , während die Fig.

4 die Stelluimngg ddeerr SScchhaauuffeellnn 99 uunndd 110 bei dem Wert i = 0,9 wiedergibt.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 5 - 10 ist eine jede drehbare elastisch flexible Schaufel 9 an einem Profil¬ stück 12 einseitig befestigt ^* _* An dem Arbeitsprinzip dieser Schaufeln 9 hat sich jedoch gegenüber der Ausführungsform nach den Figuren 2 - 4 nichts geändert.

Die Figuren 11 - 13 zeigen, wie die Biegebeanspruchung der elastisch flexiblen Schaufeln 9 begrenzt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Leitrad zumindest e i n Ansatz 13 angebrachtist, welcher in eine Aussparung 14 in der zugeordneten drehbaren Schaufel 9 ein¬ greift derart, daß die Durchbiegung der drehbaren Schaufel je¬ weils in der einen, quer zur Strömungsrichtung der Arbeits¬ flüssigkeit liegenden Richtung begrenzt wird, so daß eine übermäßige Krümmung dieser Schaufel ^" vermieden wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ansatz 13 an der unteren Seite der festen Schaufel 10 vorgesehen. Zusätz¬ lich kann aber auch ein Ansatz 13' an der oberen Seite der . festen Schaufel vorgesehen werden. Eine andere Art der Anbrin¬ gung ist ebenfalls denkbar. Bei drehbaren Schaufeln 9 mit Pro¬ filstück 12 kann zusätzlich ein Anschlag 15 vorgesehen werden, der die Schwenkbewegung desselben in der einen Richtung be¬ grenzt (Fig. 13). .. ^{' '}

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Durch die Verhinderung einer zu starken Durchbiegung der dreh baren Schaufeln 9 namentlich bei Vollast kann die Dicke diese drehbaren Schaufeln soweit herabgesetzt werden, daß auch im Teillastbetrieb eine hinreichende Anpassung an die Strömungs¬ richtung der Arbeitsflüssigkeit gewährleistet ist.

Die Fig. 14 zeigt eine einfache Maßnahme die Stabilität der elastisch flexiblen Schaufeln an den stark beanspruchten Stel len zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungs emäß dadurch gelöst, daß die elastisch flexiblen Schaufeln 9 aus e i n e m Federstahl¬ blech gefertigt werden, das eine variierende Blechstärke auf¬ weist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden die elastisch flexiblen Schaufeln 9 aus einem Federstahlband ausgestanzt, das so gewalzt ist, daß es an beiden Rändern eine größere Blechstärke aufweist. Dadurch ist nach wie vor die besonders einfache Herstellung der Schaufeln aus einem einzigen Stück Stahlblech gewährleistet.

Bei der in Fig. 14 dargestellten elastisch flexiblen Schaufel 9 wurde auf die erfindungsgemäße Weise die Lagerung um die Achse 11 und die Aussparung 14 im Schaufelende 17 verstärkt.

Es ist klar, daß die erfindungsgemäßen drehbaren und elastisc flexiblen Schaufeln auch bei Pumpen- und Turbinenrädern ange¬ wandt und außerdem in Wandlern vorteilhaft eingesetzt werden können, welche nicht der Trilok-Bauweise entsprechen.

Die Erfindung ist auf die beschriebenen und dargestellten Aus führungsformen keineswegs beschränkt. Es sind vielmehr noch weitere praktische Verwirklichungsformen möglich und denkbar, ohne daß hierdurch der Rahmen der Grundkonzeption gesprengt wird.