DE1475509B1

DE1475509B1 - Kernringlose hydrodynamische Kupplung mit konstanter Fuellung

Info

Publication number: DE1475509B1
Application number: DE19651475509
Authority: DE
Inventors: Hans Mack; Siegfried Mlacker; Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: Voith Getriebe KG
Current assignee: Voith Getriebe KG
Priority date: 1965-09-22
Filing date: 1965-09-22
Publication date: 1970-07-09
Also published as: CH449344A; NL154308B; GB1144007A; AT269573B; US3426535A; BE687107A; NL6613319A

Description

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Die Erfindung betrifft eine kernringlose hydrody- derungen an die Gestaltung des Arbeitsraumes und namische Kupplung mit konstanter Füllung, d. h. eine der diesen Arbeitsraum bildenden Schaufelzellen recht Strömungskupplung, deren Füllungsgrad während des abweichende Forderungen im Vergleich zu Strömungs-Betriebes nicht mittels eines von außen beeinflußbaren kupplungen mit konstanter Füllung.
Steuergliedes verändert werden kann, also eine Kupp- 5 Zur Lösung der obengenannten bei nichtregelbaren lung, deren Flüssigkeitsfüllung in ihrem Volumen Strömungskupplungen bestehenden Aufgabe, das überwährend des Betriebes konstant bleibt. Von solchen tragbare Drehmoment über einen möglichst großen Kupplungen mit konstanter Füllung, die insbesondere Schlupfbereich konstant zu halten, sind bereits verals Anlaufkupplungen für Antriebe mit Kurzschluß- schiedene Vorschläge gemacht worden, so die Anläufermotor oder Verbrennungsmotor dienen, spricht io Ordnung eines Drosselringes am radial inneren Überman auch dann, wenn durch Anordnung von mit- gang vom Turbinenrad zum Pumpenrad und insumlaufenden Ausweichräumen (Stauraum, Primär- besondere auch die Anordnung eines sogenannten aufnehmer od. dgl.) vorübergehend eine Unterfüllung Stauraumes, in den hinein sich ein Teil der Füllung des eigentlichen Arbeitsraumes, also eine teilweise des Arbeitsraumes bei bestimmten Betriebszuständen Entleerung desselben in den mitumlaufenden Aus- 15 entleeren kann.

weichraum möglich ist. Diese bekannten Vorschläge, von denen der erstere Bei diesen nichtregelbaren Strömungskupplungen durch das deutsche Patent 587 616 und der letztere soll bei den meisten Antrieben das von der Kupplung durch das deutsche Patent 836 718 geoffenbart wurde, übertragbare Drehmoment über einen weiten Schlupf- haben bereits wesentliche Verbesserungen gebracht, bereich, und zwar bis herab zu kleinen Schlupfwerten 20 aber jede der beiden Lösungen weist noch Nachteile möglichst konstant sein. Die sogenannten Ä-5-Kurven, auf. Der Drosselring verschlechtert den Mindestdie, über dem Schlupfs von 0 bis 100 °/₀ aufgetragen, schlupf und damit den Kupplungswirkungsgrad. Außerden Wert K, das ist ein für die Kupplung spezifischer dem ist ein Drosselring mit einfachen Mitteln nur mit Maßstab für ihre Übertragungsfähigkeit darstellen, einem bestimmten Durchmesser ausführbar, während sollen auch bei unterschiedlicher Füllung in ihrem 25 er für unterschiedliche Teilfüllungen mit unterschiedwesentlichen Teil, nämlich im oberen und mittleren lichem Durchmesser ausgeführt werden sollte. Außer-Schlupf bereich horizontal, also parallel zur Abszissen- dem vermindert der Drosselring im Übergangsbereich achse, und zwar auf einem Wert von K = etwa 5 bis 6 zwischen dem bei Mindestschlupf sich ergebenden oder sogar bei noch höheren Werten verlaufen. Im steilen Teil und dem übrigen flachen Teil des Schlupfuntersten Schlupfbereich sollen diese Kurven möglichst 30 Drehmoment-Diagramms das übertragbare Drehsteil auf den Nennbetriebsschlupfwert und den Wert moment. Bei der Lösung mit einem Stauraum aber Null abfallen. läßt sich der Drehmomentverlauf im Bereich mittlerer

JiJ₁ und großer Schlupfwerte nicht hinreichend begradigen.

^ ⁼ / \8~~ ' Außerdem ist ein solcher Stauraum in allen jenen

£)^r> (——■ j 35 Fällen nicht anwendbar, in denen die Kraftflußrichtung

^P \ 100 / wechseln kann, weil der Stauraum nur bei einer der

beiden Kraftflußrichtungen wirksam ist. Die An-

N₁ = von der Kupplung aufgenommene Leistung, Ordnung je eines Stauraumes im Pumpenrad und im

Dp = Profildurchmesser der Kupplung, Turbinenrad ist nicht zu empfehlen, da sich hierbei

W₁ = Primärdrehzahl. 40 sehr unruhige und ungleichmäßig verlaufende Kenn-

Der Wert K ist also die Leistungsaufnahme der linien ergeben.

Turbokupplung mit dem Profildurchmesser D_p — Im Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, bei einer Antriebsdrehzahl U₁ = 100 UpM. Kupplungen mit konstanter Füllung weiter zu verWenn hier von den Schlupfkurven zu verschiedenen bessern, und zwar in erster Linie im Hinblick auf eine Füllungsgraden die Rede ist, so darf dies nicht miß- 45 weitgehende Begradigung des Ä:-.y-Diagramms, dann verstanden werden; diese Kupplungen werden immer aber auch hinsichtlich ihres Verhaltens bei wechselnder nur mit einer bestimmten Füllung betrieben, aber es Kraftübertragungsrichtung. Erfindungsgemäß wird bei besteht der Wunsch, ein und denselben Kupplungstyp einer kernringlosen hydrodynamischen Kupplung mit im einen Anwendungsfall mit einem größeren und in konstanter Füllung vorgeschlagen, daß· im Turbineneinem anderen Anwendungsfall mit einem kleineren 50 rad in Umfangsrichtung Schaufelzellen unterschied-Füllungsgrad betreiben zu können, um mit einem licher radialer Erstreckung in der Art angeordnet Kupplungstyp ein größeres Momentfeld bestreichen werden, daß außer Schaufelzellen mit kleinem Innenzu können und um so eine zu große Typenzahl zu ver- durchmesser noch Zellen mit annähernd gleichem meiden. Die Kurven sollen eine ausreichende und Außendurchmesser, aber beträchtlich größerem Innengleichmäßige Staffelung aufweisen. 55 durchmesser vorgesehen sind. Es sollen also alle Zellen Im Gegensatz hierzu sind bei regelbaren Strömungs- zwar den gleichen oder wenigstens angenähert den kupplungen, deren Füllungsgrad zur Drehzahlregelung gleichen Außendurchmesser aufweisen, aber verdurch Schwenkschöpfrohre oder andere Maßnahmen schiedene Innendurchmesser, und zwar von Zelle zu beliebig während des Betriebes von außen eingestellt Zelle abwechselnd oder nach einem bestimmten werden kann, andere Idealkennlinien erwünscht. Für 60 Rhythmus abwechselnd gleichmäßig über den Umfang vollständige Füllung und Mindestschlupf soll der verteilt oder aber auch mit einer gewissen Unregel-K-Wert bei diesen Kupplungen etwa 1 betragen und mäßigkeit abwechselnd.

der ganze Regelbereich innerhalb eines Wertes von Es ist eine Strömungskupplung bekannt, die beim K — 0 bis 2 liegen. Für regelbare Strömungskupplungen flüchtigen Hinsehen eine Ähnlichkeit mit der durch die kommt es darauf an, daß die Moment-Füllungs- 65 Erfindung geschaffene Kupplung aufweist; auch geht kennlinien innerhalb dieser Grenzen einen stetigen es in der genannten Patentschrift um die Kennlinien-Verlauf haben. Für diese regelbaren Strömungs- begradigung nichtregelbarer Strömungskupplungen, kupplungen gelten daher hinsichtlich der Anfor- Bei rechter Betrachtung der Veröffentlichung sieht

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man jedoch, daß darin lediglich die Lehre erteilt wird, zum Laufradspalt hin, bzw. die Turbinenradrückwand zum Begradigen der K-s-Linie in deren mittleren Be- entsprechend weit an das Pumpenrad herangezogen, reich radial innerhalb des Arbeitsraumes einen im so daß das Turbinenrad radial innerhalb der Schaufel-Turbinenrad unbeschaufelten Stauraum vorzusehen, zellen mit dem größeren Verhältnis Di: D_a gegen das in den bei zunehmendem Schlupf die Arbeitsflüssigkeit 5 Pumpenrad zu glatte Wandteile bildet, eintritt und somit dem Arbeitskreislauf entzogen wird. Nach einem weiteren Vorschlag können radial

Das Wesentliche zum Lösen der gestellten Aufgabe innerhalb der Schaufelzellen mit dem größeren Dt: D_a sind hierbei gemäß der Patentschrift die über den Schaufelzellen mit entsprechend kleinerem, mittlerem Umfang unterschiedlich ausgebildeten Überstrom- Durchmesser angeordnet werden, deren äußerer querschnitte zwischen Stau- und Arbeitsraum. Es wird io Durchmesser etwa dem Innendurchmesser der äußeren im bekannten Fall die Aufgabe durch ein in Umfangs- Schaufelzellen entspricht. Nach diesem Vorschlag richtung modifiziert angewandtes Stauraumprinzip zu sollen demnach in Umfangsrichtung gesehen zwischen lösen versucht, was jedoch rein spekulativ ist und in vollständigen Schaufelzellen Doppelzellen mit auf Wirklichkeit nicht funktioniert. Es hat sich nämlich unterschiedlichen Radienbereichen liegenden Teilin Versuchen herausgestellt, daß die im Stauraum bei 15 zellen angeordnet sein. Dabei kann mehreren äußeren großem Schlupf aufgestaute Flüssigkeit in weit ge- Teilzellen eine gemeinsame innere Teilzelle zugeordnet ringerem Maße in den Arbeitskreislauf zurückfließt, sein. Bei einer solchen Ausführung mit radial inals sie sich aufstaut. Erst unterhalb eines bestimmten einanderliegenden Doppelzellen kann die Unterteilung Schlupfwertes ist der Zulauf in den Stauraum kleiner der Zellen eine vollständige oder teilweise sein, indem als der Ablauf, d. h. der Stauraum entleert sich plötz- 20 der auf der Rückwand vorgesehene und die Unterlich, und die Kupplung überträgt ein sehr hohes Dreh- teilung der Zelle bewirkende Vorsprung bis zum Laufmoment. Das heißt die Anwendung des Stauraumes radspalt oder nicht ganz so weit vorgezogen wird, zur Drehmomentenreduzierung bei Schlupfzunahme Nach einem besonderen Vorschlag der Erfindung soll führt zu einem plötzlichen Drehmomentenabfall bzw. die axiale Tiefe des Vorsprungs wenigstens angenähert -anstieg beim Durchfahren des Schlupfspektrums. 25 ein Drittel der Profiltiefe ausmachen. Es können auch Auch die in Umfangsrichtung modifizierte Anwendung vollständig unterteilte und teilweise unterteilte Zellen dieses Prinzips bringt hier keine Besserung, da ja vorgesehen werden.

stellenweise der Abfluß aus dem Stauraum gedrosselt Bei einer Ausführung mit Doppelzellen und nicht

ist und gerade eine Überfüllung des Stauraumes schuld bis zum Laufradspalt reichender Unterteilung der an dem plötzlichen Umschlagen der Kupplungs- 30 Zellen kann die Rückwand des Turbinenrades von der charakteristik ist. äußeren Teilzelle an in einer achssenkrechten Ebene

Beim Erfindungsgegenstand wird demgegenüber zur verlaufen, so daß die inneren Teilzellen eine kleinere tatsächlichen Lösung der gleichen Aufgabe ein Tür- aixale Tiefe haben als die äußeren Teilzellen. Diese binenrad verwendet, bei dem in Umfangsrichtung Rückwand kann aber auch gegen den Laufradspalt zu Schaufelzellen unterschiedlicher radialer Erstreckung 35 geneigt sein, derart, daß die axiale Tiefe der inneren radial benachbart angeordnet sind. Eine Stauwirkung Teilzellen gegen die Achse zu noch abnimmt. der Arbeitsflüssigkeit tritt hierbei im Gegensatz zu der Am Übergang von der äußeren Teilzelle zur inneren

bekannten Kupplung nicht auf und ist auch nicht Teilzelle wird zweckmäßig eine Abreißkante für die beabsichtigt. Durch den Unterschied der den beiden Strömung gebildet. Im übrigen können die RückLösungen zugrunde liegenden Grundprinzipien konnte 40 wände der Teilzellen in gleicher Weise wie die Rückder Erfindungsgegenstand durch die bekannte Kupp- wände der vollständigen Zellen im Axialschnitt gelung nicht nahegelegt werden. sehen etwa bogenförmig oder halbkreisförmig von der

Für das Verhältnis des Innendurchmessers der er- Eintrittsstelle bis zur Austrittsstelle reichen. Wichtig findungsgemäßen Teilzellen zum Außendurchmesser ist, daß die Strömung auch in den äußeren Teilzellen der Zellen wird gemäß der Erfindung ein Wert von 45 gegen das Pumpenrad zu umgelenkt wird. In der einetwa 0,55 bis 0,7 angegeben. Bei einer »422er«- fachsten Ausführungsform der Erfindung wird in Kupplung, das ist eine Kupplung mit einem Profil- einzelnen Schaufelzellen an der Rückwand des Turdurchmesser von 422 mm, ergibt das einen Profilinnen- binenrades im radial mittleren Bereich ein entdurchmesser der Teilzellen von etwa 230 bis 295 mm. sprechend geformter ringstückförmiger Einsatz an-Es versteht sich, daß es sich hierbei nur um Mittel- 50 geordnet, der die im Turbinenrad in diesen Teilzellen werte handelt, von denen je nach den besonderen An- radial von außen nach innen gerichtete Strömung in forderungen auch noch abgewichen werden kann, ohne diesem mittleren Bereich gegen das Pumpenrad zu daß der erfinderische Effekt wesentlich verändert wird. ablenkt.

Nach einem besonderen Vorschlag der Erfindung Gemäß der Erfindung soll das Turbinenrad einer

soll die Zahl der Zellen mit größerem Innendurch- 55 nichtregelbaren Kupplung demnach ein »Mischprofil« messer etwa gleich, vorzugsweise aber größer als die aufweisen, indem Zellen mit unterschiedlichem Profil Zahl der Zellen mit dem kleinen Innendurchmesser sein. miteinander abwechseln.

Durch eine solche Ausbildung des Turbinenrades Durch eine solche Ausführung des Turbinenrades

einer Strömungskupplung mit konstanter Füllung wird eine sehr weitgehende Begradigung der K-s-Kennlassen sich, wie umfangreiche Versuche gezeigt haben, 60 linien erreicht, und zwar wird einerseits das Absinken wesentlich bessere ίΤ-ί-Kennlinien erreichen als bei der Leistungsübertragung bei zunehmendem Schlupf allen bisher bekannten Kupplungen dieser Art. Im vermieden und im weiteren Verlauf ein übermäßiges einzelnen läßt sich dieser grundsätzliche Vorschlag Ansteigen des Momentes verhindert. Gleichzeitig wird gemäß der Erfindung in vielfacher Weise variieren. hierdurch auch ein so kleiner Betriebsschlupf bei Nach einem besonderen Vorschlag wird der radial 65 kleinen Füllungen erreicht, wie es bisher nicht möglich innerhalb der Schaufelzellen mit dem größeren Durch- war.

messerverhältnis Di: D_a (Innendurchmesser zu Außen- Es ist, wie oben erwähnt, bei Strömungskupplungen

durchmesser) liegende Raum aufgefüllt, und zwar bis mit während des Betriebes durchführbarer Füllungs-

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regelung bekannt, die einzelnen Schaufelzellen, und ausgestattet sind, und im Axialschnitt durch die

zwar auch vorzugsweise nur im Turbinenrad unter- Doppelzellen;

schiedlich auszubilden, und zwar dadurch, daß der Fi g. 10 bis 14 zeigen weitere Ausführungsformen

Kernring oder die Außenschale (Zellenrückwand) hin- in Teilansicht und

sichtlich Form und/oder Lage in den einzelnen Zellen 5 Fi g. 15 bis 17 Axialschnitte zu Fig. 14;

voneinander abweichend ausgebildet sind. Bei diesem F i g. 18 zeigt einen Axialschnitt durch eine weitere

bekannten Vorschlag soll die genannte Maßnahme die Ausführungsform;

bei regelbaren Strömungskupplungen mit Innenring F i g. 19 zeigt die Erfindung angewendet auf eine auftretende Unstetigkeit in der Schlupf-Füllungskenn- Doppelkupplung, bei der die eine Kupplungshälfte linie, die sogenannte »flache Stelle« (flat spot) vermieden, io Normalprofil und die andere Kupplungshälfte im also eine über ihren ganzen Verlauf stabile, gleich- Turbinen- und im Pumpenrad ein Zellenprofil mit entmäßig ansteigende Schlupf-Füllungskennlinie erreicht sprechend größerem mittlerem Durchmesser aufweist, werden. Das in der F i g. 1 in einem über 90° Umfangswinkel

Ein ganz besonderer weiterer Vorteil einer Aus- reichenden Ausschnitt und in den F i g. 2 und 3 im führung gemäß der Erfindung ist, wie Versuche gezeigt 15 Axialschnitt gezeigte Turbinenrad weist vierzig in haben, daß auch bei Umkehr der Kraftübertragungs- Axialebenen liegende Schaufeln 1 auf, zwischen denen einrichtung, also auch dann, wenn die Kraft vorüber- die vollen Zellen 2 und die Teilzellen 3 liegen. Auf zwei gehend vom Sekundärrad zum Primärrad übertragen volle Zellen 2 folgen drei Teilzellen 3. Alle diese Zellen wird, wenn also vorübergehend die normalerweise an- haben den gleichen Außendurchmesser D_a, aber untegetriebene Maschine den Antriebsmotor treibt, ein 20 schiedliche Innendurchmesser. Der Raum 4 radial wesentlich günstigeres Verhalten der Kupplung erzielt innerhalb der Teilzellen 3 ist aufgefüllt, so daß das werden kann, und zwar allein schon durch die Aus- Turbinenrad von diesen Stellen gegen den Laufradbildung des Turbinenrades gemäß der Erfindung. Eine spalt zu glatte Flächen 5 bildet. Während die vom wesentlich weitere Verbesserung läßt sich erzielen, und Pumpenrad kommende Strömung je nach der Gezwar nahezu vollständig gleiche ΛΓ-j-Linien für beide 25 schwindigkeit des Turbinenrades, also je nach dem Kraftflußrichtungen, wenn gemäß einem weiteren jeweiligen Schlupf in den Zellen etwa nach dem Pfeil a Vorschlag der Erfindung beide Laufräder der Strö- oder nach dem Pfeil 6 verlaufen kann, wird sie in den mungskupplung so ausgebildet werden, wie es oben Teilzellen 3 äußerstenfalls nach dem Pfeil c verlaufen, für das Turbinenrad beschrieben ist. Das in den F i g. 4 und 5 dargestellte Ausführungs-

Ein ähnlicher Effekt wie mit einer Mischprofil- 30 beispiel eines Turbinenrades gemäß der Erfindung kupplung nach der bisherigen Beschreibung läßt sich unterscheidet sich von dem in den F i g. 1 bis 3 geauch mit einer Doppelkupplung erreichen, deren eine zeigten dadurch, daß hier jeweils vier äußere Teil-Kupplungshälfte ein normales Pumpenrad mit nor- zellen 6 und zwei innere Teilzellen 7 auf zwei vollmalem Turbinenrad aufweist, während die andere ständige Zellen 2 folgen. Der Raum radial innerhalb gleichzeitig gefüllte Hälfte wenigstens in ihrem Tür- 35 der äußeren Teilzellen 6 ist hier nicht vollständig aufbinenrad die »äußeren Teilzellen« aufweist, also Zellen gefüllt, sondern lediglich die Rückwand 8 gegen mit gleichem Außendurchmesser wie die andere den Laufradspalt zu herangezogen, und zwar schräg Kupplungshälfte, aber mit entsprechend größerem verlaufend; außerdem ist die Unterteilung der äußeren Innendurchmesser. Eine solche Kupplung bedeutet und inneren Teilzelle 6 und 7 nicht vollständig durchnatürlich einen größeren Aufwand, der aber unter 4° geführt. Vielmehr ist die gekrümmte Rückwand der Umständen, besonders bei großen zu übertragenden Teilzellen 6 nur auf etwa zwei Fünftel der axialen Leistungen gerechtfertigt sein kann. Profiltiefe hereingeführt. Am Übergang von der Rück-

Natürlich können im Rahmen der Erfindung auch wand der äußeren Teilzellen 6 zur Rückwand der

zwei »Mischprofilkupplungen« zu einer Doppelkupp- inneren Teilzellen 7 ist eine Abreißkante 9 gebildet,

lung vereinigt werden. 45 In F i g. 5 ist außer dem Turbinenrad gemäß der

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Erfindung auch noch das Pumpenrad 10 mit seiner das

einigen Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Turbinenrad umschließenden Schale 11 und mit einem

F i g. 1 zeigt eine Teilansicht eines Turbinenrades radial innerhalb des Pumpenrad-Arbeitsraumes lie-

gemäß der Erfindung in Achsrichtung auf die Schaufel- genden, gegen diesen abgeschirmten, aber gegen das

zellen gesehen, mit je zwei vollständigen Zellen und 50 Turbinenrad hin offenen Stauraum 12 und einem

drei äußeren Teilzellen aufeinanderfolgend, Primäraufnehmer 13 gezeigt.

Fi g. 2 und 3 je einen Axialschnitt dazu; In den Fig. 6 bis 8 ist ein Ausführungsbeispiel

F i g. 4 zeigt eine weitere Teilansicht eines Turbinen- gezeigt, bei dem auf zwei volle Schaufelzellen drei rades, bei dem je zwei vollständige mit vier äußeren äußere Teilzellen 14 und eine bzw. zwei innere Teil-Teilzellen und zwei inneren Teilzellen abwechseln, und 55 zellen 15 folgen. Die Teilzellen 14 und 15 sind nicht

F i g. 5 einen Axialschnitt hierzu (vervollständigt vollständig voneinander getrennt,

zur ganzen Kupplung), der erkennen läßt, daß die Die in F i g. 9 gezeigte Kupplung mit Mischprofil

Rückwand des Turbinenrades radial innerhalb der im Pumpen- und im Turbinenrad ist für beide Räder

äußeren Teilzelle gegen das Pumpenrad zu eingezogen im Schnitt durch die Doppelzellen gezeigt. Die äußeren

ist; 60 Teilzellen im Turbinenrad sind mit 16, die inneren

F i g. 6 zeigt eine Teilansicht einer anderen Aus- mit 17 und im Pumpenrad mit 18 und 19 bezeichnet,

führungsform, bei der je zwei vollständige Zellen und Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform

drei äußere Teilzellen aufeinanderfolgen; den äußeren folgen jeweils zwei äußere Teilzellen 20 und innere

Teilzellen ist eine gemeinsame innere Teilzelle zu- Teilzellen 21 auf eine vollständige Zelle 2, wobei je-

geordnet; 65 weils dreimal zwei äußere Teilzellen mit fortschreitend

Fig.7 und 8 zeigen Axialschnitte zur Fi g. 6; größerem (bzw. kleinerem) Innendurchmesser aus-

F i g. 9 zeigt eine Kupplung, bei der sowohl das geführt sind.

Pumpenrad als auch das Turbinenrad mit Mischprofil In F i g. 11 folgen jeweils zwei vollständige Zellen 2,

eine äußere Teilzelle 22, zwei äußere Teilzellen 23 mit einem etwas größeren Innendurchmesser und dann wieder eine äußere Teilzelle 22 aufeinander. Radial innerhalb der Teilzellen 22 und 23 können eine oder mehrere innere Teilzellen 24 angeordnet sein oder aber glatte Wände, wie nach F i g. 3 angeordnet sein.

Die F i g. 12 bis 14 zeigen weitere Variationsmöglichkeiten. Zur Ausführung nach F i g. 14 zeigen die F i g. 15 bis 17 Axialschnitte. Nach F i g. 15 und 16 ist hier die Unterteilung der Zellen in äußere und innere Teilzellen nicht dadurch bewirkt, daß an der Rückwand Ansätze vorgesehen sind, sondern dadurch, daß die Rückwand an den betreffenden Stellen eingezogen wurde. Zum Unterschied von den anderen Ausführungsbeispielen ist hier außerdem angedeutet, daß auch in den vollständigen Zellen 2 eine gewisse Unterteilung durch Anordnung eines Ansatzes 25 an der Rückwand vorgesehen sein kann. Solche an der Zellenrückwand scharfwinkelig angesetzte Einbauten können auch noch auf verhältnismäßig kleinem Durchmesser angeordnet von Vorteil sein. In F i g. 18 ist ein Schnitt durch eine solche Schaufelzelle gezeigt, bei der auf relativ kleinem Durchmesser ein Einbau 26 vorgesehen ist.

Die F i g. 19 zeigt eine Doppelkupplung in Zwillingsanordnung mit zwei stets in gleichem Maße gefüllten Arbeitsräumen. Der eine Arbeitsraum wird von einem normalen Pumpenrad 27 und einem normalen Turbinenrad 28 gebildet und der andere Arbeitsraum von einem Pumpenrad 29 und einem Turbinenrad 30, die den gleichen Außendurchmesser, aber einen entsprechend kleineren Innendurchmesser haben.

Für die Unteransprüche wird nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch Schutz begehrt.

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Claims

Patentansprüche :

1. Kernringlose hydrodynamische Kupplung mit konstanter Füllung, dadurch gekennzeichnet, daß im Turbinenrad in Umfangsrichtung Schaufelzellen unterschiedlicher radialer Erstreckung hintereinander in der Art angeordnet sind, daß außer Schaufelzellen mit kleinem Innendurchmesser noch Zellen mit mindestens annähernd gleichem Außendurchmesser, aber beträchtlich größerem Innendurchmesser vorgesehen sind.

2. Strömungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Innendurchmessers der Zellen mit dem größeren Innendurchmesser zu ihrem Außendurchmesser {Di: Da) etwa 0,55 bis 0,7 beträgt.

3. Strömungskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Teilzellen etwa gleich, vorzugsweise größer als die Zahl der vollständigen Zellen ist.

4. Strömungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Turbinenrad radial innerhalb der äußeren Zellen eine von der Zellenaustrittskante radial nach innen reichende glatte Wand bildet.

5. Strömungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der äußeren Teilzellen innere Teilzellen angeordnet sind, deren äußerer Durchmesser dem Innendurchmesser der äußeren Teilzellen entspricht.

6. Strömungskupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehreren äußeren Teilzellen eine gemeinsame innere Teilzelle zugeordnet ist.

7. Strömungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilzahlen durch entsprechende Einsätze im Turbinenrad gebildet sind.

8. Strömungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilzellen durch entsprechende Einziehung der Turbinenradrückwand gebildet sind.

9. Strömungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilzellenrückwände in gleicher Weise wie die Rückwände der vollständigen Zellen bogenförmig oder halbkreisförmig von der Zelleneintrittskante zur Zellenaustrittskante geführt sind.

10. Strömungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittskante der äußeren Teilzellen und gegebenenfalls die Eintrittskante der inneren Teilzellen am Laufradspalt liegen.

11. Strömungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittskante der äußeren Teilzellen und gegebenenfalls die Eintrittskante der inneren Teilzellen gegenüber dem Laufradspalt zurückversetzt ist.

12. Strömungskupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenrückwand von der zurückversetzten Austrittskante jeder äußeren Teilzelle an flach gegen den Laufradspalt zu geneigt ist (F i g. 5).

13. Strömungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die inneren und/oder die äußeren Teilzellen untereinander unterschiedliche Innendurchmesser aufweisen.

14. Strömungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die die radial benachbarten Teilzellen voneinander trennenden Wände, Einsätze (25, 26) od. dgl. bei den verschiedenen radial benachbarten Teilzellen axial unterschiedlich hoch ausgebildet sind.

15. Strömungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch scharfkantig an der Rückwand der Zellen, insbesondere der Zellen mit dem kleinsten Innendurchmesser angesetzte Einbauten (25, 26).

16. Strömungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Pumpenrad mit Mischprofil nach einem der Kennzeichen der Ansprüche 1 bis 15 ausgebildet ist.

17. Strömungskupplung mit konstanter Füllung in Zwillingsanordnung mit einer Einrichtung zur Begradigung der Αλτ-Kennlinien, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Hälfte des Zwillingsturbinenrades normale Zellen und die andere Hälfte des Zwillingsturbinenrades Zellen mit gleich großem Außendurchmesser, aber entsprechend größerem Innendurchmesser gemäß den Kennzeichen der Ansprüche 1 bis 16 aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY

009 528/57