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    • 专利摘要:
    DieErfindung betrifft eine hydrodynamische Baueinheit- mit zweirotierenden Schaufelrädern- einem Primärschaufelradund einem Sekundärschaufelrad-, die mindestens einen torusförmigenArbeitsraum miteinander bilden;- mit mindestens einem Eintrittfür Betriebsmittelin den torusförmigenArbeitsraum und einem Austritt aus dem torusförmigen Arbeitsraum;- derEintritt und der Austritt sind übereinen Kreislauf miteinander verbunden;- mit einer mit dem Eintrittwenigstes mittelbar koppelbaren Betriebsmittelquelle.Die erfindungsgemäße hydrodynamischeBaueinheit ist gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:-mit Mitteln zur gleichzeitigen oder zeitlich geringfügig versetztenKopplung der Betriebsmittelquelle mit dem Einlass und dem Auslass.
    公开号:DE102004015706A1
    申请号:DE200410015706
    申请日:2004-03-29
    公开日:2005-10-27
    发明作者:Rolf Brockmann；Karl-Heinz Diele；Reinhard Dr. Kernchen
    申请人:Voith Turbo GmbH and Co KG；
    IPC主号:F16D33-16
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine hydrodynamische Baueinheit, im Einzelnenmit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1; ferner einVerfahren zur Beschleunigung des Befüllvorganges einer derartigenhydrodynamischen Baueinheit.
    [0002] HydrodynamischeBaueinheiten sind in einer Vielzahl von Ausführungen aus dem Stand der Technikbekannt. Diese umfassen bei Ausführungals hydrodynamische Kupplung ein als Pumpenrad fungierendes Primärrad undein Sekundärrad,die miteinander einen torusförmigenArbeitsraum bilden. Der Arbeitsraum ist dabei mit Betriebsmittelbefüllbar,wobei je nach Art der hydrodynamischen Komponente diese als hydrodynamischeKupplung mit Konstantfüllungoder aber mit veränderlichemFüllungsgradbetreibbar ist. Der hydrodynamischen Kupplung mit veränderlichemFüllungsgradist dazu ein Betriebsmittelversorgungs- und Führungssystem zugeordnet. Diesesumfasst wenigstens einen Eintritt in den Arbeitsraum und einen Austrittaus dem Arbeitsraum, wobei der Eintritt wenigstens mittelbar miteiner Betriebsmittelquelle gekoppelt ist. Vorzugsweise wird zu Kühlzweckenein geschlossener Kreislauf realisiert, der den geschlossenen Kreislaufim Arbeitsraum umfasst und einen weiteren externen, außerhalbdes Arbeitsraumes geführtenTeil. In diesem wird das Betriebsmittel vom Austritt zum Eintrittwährenddes Betriebes geführt,womit eine Art Kühlvolumenstromerzeugt wird, da dass Betriebsmittel im externen Teil einer Kühlung unterzogenwerden kann. Insbesondere beim Einsatz derartiger Komponenten inAntriebssystemen fürFahrzeuge ist es jedoch aus Sicherheits- und Komfortgründen erforderlich,den Befüllvorgangin bestimmten vorgegeben Zeiträumenrealisieren zu können,um hier den Nachteil eines zeitlichen Verzugs zwischen der Vorgabezur Inbetriebnahme der hydrodynamischen Baueinheit und der tatsächlich erfolgendenInbetriebnahme gegenüber anderenAnfahreinheiten ausgleichen zu können.Um diese schnelle Befüllungzu gewährleistenwird daher in der Regel vorher und während der Befüllung eine Entlüftung desArbeitsraumes vorgenommen, so dass die Luft aus dem Arbeitsraumgeführtwird und keinen Widerstand gegenüberdas in den Arbeitsraum gelangende Betriebsmittel erzeugt.
    [0003] ZurBefüllungsind der Eintritt oder die Eintritte in den Arbeitsraum an eineBetriebsmittelquelle gekoppelt. Dabei kann je nach Ausgestaltungder KanäleEinfluss auf die Strömungsgeschwindigkeitgenommen werden. Ferner sind zusätzlicheMaßnahmenbekannt, um eventuell die Befüllungzu beschleunigen. Denkbar ist in diesem Fall zum Beispiel eine Evakuierungvon Luft aus dem Arbeitsraum, das heißt Entlüftung zum Zwecke einer schnellerenBefüllung.Es hat sich jedoch gezeigt, dass die erreichten Befüllzeitenfür einzelneFälle nichtausreichen, so dass nach weiteren Möglichkeiten zur Erhöhung derGeschwindigkeit des Befüllvorgangesgesucht werden muss.
    [0004] DerErfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eineVorrichtung zur Erhöhungder Geschwindigkeit eines Befüllvorganges nacheinem Stillstand oder der Entleerung einer hydrodynamischen Baueinheit,insbesondere hydrodynamischen Kupplung, zu entwickeln, welches durch gegenüber demStand der Technik geringere Befüllzeitencharakterisiert ist und sich durch einen geringen steuerungstechnischenAufwand auszeichnet.
    [0005] Dieerfindungsgemäße Lösung istdurch die Merkmale der Ansprüche1 und 20 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in denUnteransprüchenbeschrieben.
    [0006] Diehydrodynamische Baueinheit, insbesondere hydrodynamische Kupplung,umfasst mindestens zwei Schaufelräder, ein Primärschaufelradund ein Sekundärschaufelrad,die miteinander einen torusförmigenArbeitsraum bilden. Es sind wenigstens ein Eintritt in den Arbeitsraumund wenigstens ein Austritt aus dem Arbeitsraum für Betriebsmittelvorgesehen. Der Eintritt und der Austritt sind über einen Kreislauf miteinandergekoppelt. Ferner ist der Eintritt wenigstens mittelbar mit einerBetriebsmittelquelle verbindbar, um ein Befüllen zu gewährleisten. Erfindungsgemäß sind Mittelzur gleichzeitigen oder geringfügig zeitlichversetzten Anbindung des Eintrittes und des Austrittes an die Betriebsmittelquellevorgesehen.
    [0007] Dieerfindungsgemäße Lösung ermöglicht es,dass der Befüllvorgangaufgrund der Ausnutzung eines ohnehin vorhandenen Leitungsbereiches,der im Hauptarbeitsbereich im wesentlichen zur Abfuhr von Betriebsmittelaus dem Arbeitsraum und Führunggenutzt wird, gerade nach einem Stillstand der hydrodynamischenKupplung und/oder einer entleerten hydrodynamischen Kupplung aufschnelle und einfache Art und Weise realisiert werden kann. Dabei wirdeinerseits der normale Befüllweggenutzt und ferner eine zusätzlicheBefüllstreckezur Verfügung gestellt.
    [0008] Gemäß einemersten Lösungsansatzerfolgt durch die geeignete Kopplung zwischen der Betriebsmittelquelleund dem Eintritt gleichzeitig eine automatische Inbetriebnahme derBefüllung über den Austrittaus dem Arbeitsraum. Dabei wird gleichzeitig über den Eintritt und den Austrittder Arbeitsraum mit Betriebsmittel befüllt. Nach Aufbau einer Meridianströmung undder Einstellung von Systemdrücken, wobeiwenigstens die eine, den Druck im Arbeitsraum wenigstens mittelbarcharakterisierende Größe einemGrenzwert entspricht, der dem zwischen Austritt und Eintritt inden Arbeitsraum sich einstellenden Kühlvolumenstroms die normaleStrömungsrichtung aufprägt. In diesemFall sind keine zusätzlichen Funktionselementeerforderlich. Diese Lösungist daher auch fürhydrodynamische Kupplungen mit geschlossenem Kreislauf und Kopplungder Betriebsmittelquelle an den geschlossenen Kreislauf ohne zusätzlicheModifikationen einsetzbar.
    [0009] Gemäß einemweiteren zweiten Lösungsansatzsind entsprechende Mittel zur wahlweisen Kopplung des Austrittesan die Betriebsmittelquelle vorgesehen. Im einfachsten Fall werdendiese Funktionen überentsprechende Ventileinrichtungen realisiert. Diese können dabeiin der Verbindung zwischen der Betriebsmittelquelle zum Eintrittund/oder der Verbindung der Betriebsmittelquelle zum Austritt angeordnetsein. Die konkrete Ausgestaltung dieser Ventileinrichtungen liegtim normalen Arbeitsbereich des zuständigen Fachmannes, weshalbhier im Einzelnen nicht auf die unterschiedlichsten Möglichkeiten eingegangenwird.
    [0010] AlsBetriebsmittelquelle findet vorzugsweise ein mit BetriebsmittelbefüllterBehälterVerwendung, der vorzugsweise druckdicht an den Kreislauf zwischenAustritt und Eintritt in den Arbeitsraum gekoppelt ist. Die Anbindungerfolgt vorzugsweise druckdicht. Durch Aufbringung eines Beeinflussungsdruckesauf den Betriebsmittelspiegel im Behälter wird ein statischer Überlagerungsdruckzum Druck im geschlossenen Kreislauf erzeugt. Dieser dient der Steuerungdes Füllungsgrades.Der Behälterkann dabei beispielsweise a) vom Getriebegehäuse odereinem Teilbereich des Getriebes und/oder b) vom Gehäuseeiner Anfahreinheit und/oder c) einem separaten, der hydrodynamischen Komponente in räumlicherEntfernung zugeordneten Behälter gebildetwerden. Vorzugsweise wird jedoch der ohnehin vorhandene Getriebeölsumpf genutzt.
    [0011] Inder Regel werden eine Mehrzahl von Eintritten und Austritten inden Arbeitsraum beziehungsweise aus dem Arbeitsraum vorgesehen werden. Diesesind vorzugsweise jeweils übereinen Ringkanal gekoppelt. Der Ringkanal wiederum ist an den externenTeil des geschlossenen Kreislaufes angebunden. Bezüglich derFührungdes externen Teils des geschlossenen Kreislaufs besteht eine Vielzahlvon Möglichkeiten.Diese kann im Gehäuseder hydrodynamischen Komponente oder aber außerhalb dessen erfolgen.
    [0012] DieEintritte in den Arbeitsraum könnendabei im Bereich des Schaufelgrundes oder aber im Bereich der Schaufelendenangeordnet sein. Im letztgenannten Fall sind entsprechende Kanäle in den Schaufelnoder an den Schaufeln vorgesehen, die eine Führung des Betriebsmittels durchdie Wand der Schaufelräderzum Schaufelende ermöglichen.Der Eintritt erfolgt dann vorzugsweise in den Kernraum im Bereichgeringsten statischen Druckes.
    [0013] Dieerfindungsgemäße Lösung wirdnachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im EinzelnenFolgendes dargestellt:
    [0014] 1a und 1b verdeutlichenin schematisch vereinfachter Darstellung den Grundaufbau einer hydrodynamischenBaueinheit mit auto matischer Trennung des Austrittes von der Betriebsmittelquellein zwei Betriebszuständen;
    [0015] 2 verdeutlichteinen zweiten Lösungsansatzmit separaten Mitteln zur wahlweisen Kopplung des Austrittes andie Betriebsmittelquelle.
    [0016] Die 1a und 1b verdeutlichenin schematisch vereinfachter Darstellung den Grundaufbau einer erfindungsgemäß gestaltetenhydrodynamischen Baueinheit 1 in Form einer hydrodynamischenKupplung 2. Diese umfasst ein Primärschaufelrad 3 undein Sekundärschaufelrad 4.Das Primärschaufelrad 3 istdabei beim Einsatz in Antriebseinheiten in der Regel mit einem Antriebbeziehungsweise einer Antriebsmaschine wenigstens mittelbar gekoppeltund fungiert bei Leistungsübertragungvon dieser in Richtung zur hydrodynamischen Kupplung 2 alsPumpenrad, währenddas Sekundärschaufelrad 4 indiesem Funktionszustand als Turbinenrad fungiert. Das Primärschaufelrad 3 unddas Sekundärschaufelrad 4 bildeneinen mit Betriebsmittel befüllbarenArbeitsraum 5. Dieser ist vorzugsweise torusförmig ausgebildet.Die Befüllungkann entweder bei Ausgestaltung als konstant gefüllte Kupplung einmalig erfolgenoder aber fortlaufend variiert werden. Dem Arbeitsraum 5 sindwenigstens ein Eintritt 6 in diesen und ein Austritt 7 ausdiesem zugeordnet. Eintritt 6 und Austritt 7 sind über einenKreislauf 8 in Form eines geschlossenen Kreislaufes miteinander gekoppelt,wobei überden Kreislauf 8 ein Kühlmittelstromwährenddes Betriebes der hydrodynamischen Kupplung 2 aufrechterhaltenwird, der eine Abfuhr von Betriebsmittel aus dem Arbeitsraum 5 zumZwecke der Kühlungwenigstens durch zeitweise Führungaußerhalbdes Arbeitsraumes 5 und einen Ausgleich durch erneute,d.h. gleichzeitige Zufuhr von Betriebsmittel aus dem Kreislauf 8 inden Arbeitsraum 5 ermöglicht.Vorzugsweise sind eine Mehrzahl von Ein- und Austritten vorgesehen,die beispielsweise jeweils mit einem Ringkanal gekoppelt sein können, derwiederum an den Kreislauf gekoppelt ist. Nachfolgend wird zur Vereinfachungvon einem Eintritt und einem Austritt gesprochen. Über denEintritt 6 wird in der Regel nach einem Stillstand beziehungsweisenach Entleerung der hydrodynamischen Kupplung 2 die erneuteBefüllungrealisiert. Zur Beschleunigung des Befüllvorganges sind erfindungsgemäß Mittel 9 vorgesehen,die eine gleichzeitige oder geringfügig zeitlich versetzte Anbindungvon Eintritt 6 und Austritt 7 an eine Betriebsmittelquelle 10 ermöglichen.Diese ist Bestandteil eines Betriebsmittelführungs- und Versorgungssystems 11,zu dem auch der Kreislauf 8 gehört. Die Mittel zur gleichzeitigenoder geringfügigzeitlich versetzten Anbindung von Eintritt 6 und Austritt 7 andie Betriebsmittelquelle 10 können vielgestaltig ausgeführt sein.Deren Ausführungund Auslegung erfolgt in Abhängigkeitder Ausgestaltung des Betriebsmittelversorgungs- und Führungssystems 11.Im einfachsten Fall sind gar keine separaten Elemente vorgesehenund die Betriebsmittelquelle 10 ist lediglich über eineeinzige Verbindungsleitung an den Kreislauf 8 angebunden. Diegleichzeitige Befüllungsowohl überden oder die Eintritte 6 und den oder die Austritte 7 erfolgtso lange, bis sich im Arbeitsraum 5 eine Meridianströmung ausgebildethat und gleichzeitig die durch diese sich ergebenden Systemdrücke wirken,die dem Kühlölvolumenstrom über denKreislauf 8 vom Arbeitsraum 5 der hydrodynamischenKupplung 2 wieder zum Eintritt 6 in den Arbeitsraum 5 dienormale Strömungsrichtungaufprägen.Der Kreislaufteil, der sich an den bzw. die Austritt 7 anschließt und sichbis zur Verbindungsleitung zum geschlossenen Kreislauf 8 erstreckt,ist dann nicht mehr als Befüllstreckenutzbar. Diese Lösungbietet den Vorteil, dass hier keine zusätzlichen Aggregate vorzusehensind und ferner die Befüllung über denAustritt 7 automatisch mit den sich einstellenden Systemdrücken inder Kupplung 2 außerBetrieb genommen wird aufgrund der sich einstellenden Verhältnisseim Gesamtsystem. Die 1a verdeutlicht dabei den Betriebsmittelstrom während desBefüllvorganges,währenddie 1b anhand von Pfeilen die Betriebsmittelführung imNormalbetrieb der hydrodynamischen Kupplung 2 nach Entkoppelungdes Austrittes 7 von der Betriebsmittelquelle 10 wiedergibt.
    [0017] Vorzugsweiseerfolgt die Befüllungin den Kernraum 12 des Arbeitsraumes 5. UnterKernraum 12 wird dabei ein Bereich verstanden, welcherim Querschnitt durch die hydrodynamische Kupplung 2 betrachtetim torusförmigenArbeitsraum 5 in dessen Mitte angeordnet ist oder abermit anderen Worten hinsichtlich seiner Lage im Bereich einer Trennebene 13 zwischendem Primärschaufelrad 3 unddem Sekundärschaufelrad 4 durchden Mittendurchmesser dm des torusförmigen Arbeitsraumes 5 beschreibbar ist.Dieser stellt auch den Bereich geringsten statischen Druckes dar.Der Kernraum 12 ist in der Regel durch den Durchmesserder Flächenhalbierenden desArbeitsraumes bestimmt. Der Eintritt 6 ist zu diesem Zweck über mindestenseinen Kanal 14 mit einem sogenannten Befüllraum 15 gekoppelt,welcher der hydrodynamischen Kupplung 2 zugeordnet ist. Dieserist vorzugsweise im Bereich innerhalb des mittleren Durchmesserdm des torusförmigen Arbeitsraumes in radialerRichtung betrachtet angeordnet. Vorzugsweise ist der Befüllraum 15 imBereich des inneren Durchmessers di destorusförmigenArbeitsraumes 5 angeordnet und mit einem entsprechenden Betriebsmittelführungs-und Versorgungssystem 11 gekoppelt. Der Befüllraum 15 istbeispielsweise als Fangrinne 16 ausgebildet, welche inStrömungsrichtungausgerichtete Schaufeln tragen kann. Der Befüllraum 15 befindetsich außerhalbdes torusförmigenArbeitsraumes 5 und ist über den Kanal 14 mit demEintritt 6 verbunden. Der Kanal 14 erstreckt sich dabeidurch die Wand 18 eines der Schaufelräder und durch eine Schaufel 19 derBeschaufelung 20 beispielsweise des Sekundärschaufelrades 4,vorzugsweise des Primärschaufelrades 3.Dabei erfolgt in Abhängigkeitder Anordnung des Befüllraumes 15 gegenüber demtorusförmigenArbeitsraum 5 die Ausbildung des Kanals 14 inden Kernraum 12. Der dargestellte Fall gemäß 1a verdeutlichtdabei eine vorteilhafte Ausgestaltung, bei welchem der Befüllraum 15 unterhalbdes mittleren Durchmessers dm des torusförmigen Arbeitstraumes 5 inradialer Richtung angeordnet ist, vorzugsweise im Bereich des innerenDurchmessers di. In axialer Richtung erfolgt dieAnordnung des Befüllraumes 15 imBereich zwischen der Trennebene 13 und den äußeren Abmessungenin axialer Richtung des entsprechenden Schaufelrades, hier des Primärschaufelrades 3.Daraus ergibt sich im dargestellten Fall eine im Wesentlichen ineinem Winkel zwischen 20 Grad und einschließlich 70 Grad verlaufende Kanalführung für den Kanal 14.Die Führungdes Kanals 14 durch eine Schaufel 19 der Beschaufelung 20 erfolgtdabei vorzugsweise im Bereich der Schaufelrückseite 21. Es bestehtdabei die Möglichkeit,den Kanal 14 in eine standardmäßig ohnehin vorhandene Schaufel 19 der Beschaufelung 20 einzuarbeitenoder aber speziell die Schaufel, welche den Kanal 14 trägt, entsprechenddieser Funktion auszugestalten, so dass diese sich von den anderenSchaufeln der Beschaufelung 20 hinsichtlich ihrer Ausbildungunterscheidet.
    [0018] Gemäß einesbesonders vorteilhaften Aspektes der Erfindung ist nicht nur einentsprechender Eintritt 6 in den Arbeitsraum vorgesehen,sondern eine Mehrzahl derartiger Eintritte. Die einzelnen Eintrittesind dabei jeweils überentsprechende Kanäle 14 mitdem Befüllraum 15 verbunden.Vorzugsweise sind dann die einzelnen Kanäle 14 über einenRingkanal 17, welcher vom Befüllraum 15 gebildetwerden kann, miteinander gekoppelt. Das Betriebsmittel, insbesondere Öl oder beiWasserkupplungen Wasser, kann sowohl drucklos als auch mit einemDruck beaufschlagt sein.
    [0019] Gemäß einerbesonders vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt die Befüllung beieiner hydrodynamischen Kupplung 2 mit einem geschlossenenKreislauf 8 durch Aufprägeneines statischen Überlagerungsdruckesauf den sich im Kreislauf 8 einstellenden Betriebsmittelstrom.Dieser umfasst dabei den sich im torusförmigen Arbeitsraum 5 einstellenden Arbeitskreislauf 22 undeinen externen außerhalb desArbeitsraumes 5 geführtenTeil 23, welcher mit dem Eintritt 6 in den Arbeitsraum 5 undmindestens einem Austritt 7 verbunden ist. Der geschlossene Kreislauf 8 ist über eineKnotenstelle 24 mit Mitteln 25 zur Befüllung und/oderEntleerung und Mitteln 26 zur Erzeugung eines Beeinflussungsdruckesfür den Druckim geschlossenen Kreislauf 8 koppelbar. Das der hydrodynamischenKupplung 2 zugeordnete Gehäuse 27 ist dabei drehfestmit dem Primärschaufelrad 3 gekoppeltoder aber als ruhendes Gehäuse ausgeführt. Inbeiden Fällensind zur Realisierung des Kreislaufes 8 entsprechende Abdichtungenvorzusehen. Dieser geschlossene Kreislauf 8 ist Bestandteildes Betriebsmittelversorgungs- und Führungssystems 11 undkann mit zusätzlichenVerbindungsleitungen gekoppelt werden, insbesondere hier mit denMitteln 25 zur Befüllungund/oder Entleerung beziehungsweise der Betriebsmittelquelle 10.
    [0020] DieMittel 25 zur Befüllungund/oder Entleerung umfassen Mittel 26 zur Erzeugung einesBeeinflussungsdruckes zum Druck im geschlossenen Kreislauf 8.Als Betriebsmittelquelle fungiert beispielsweise ein Tank oder aberim einfachsten Fall der Ölsumpfeiner Anfahreinheit, in der die hydrodynamische Kupplung 2 integriertist oder aber der Getriebeölsumpfeines Getriebes, in dem die hydrodynamische Kupplung 2 eingebautist. Die Mittel 26 zur Erzeugung eines Beeinflussungsdruckeszum Druck im geschlossenen Kreislauf 8 umfassen dabei Mittel 28 zurErzeugung eines Druckes auf dem Betriebsmittelspiegel 29 desBetriebsmittels, insbesondere des Getriebeölsumpfes oder des Ölsumpfesin der Anfahreinheit.
    [0021] Dieerfindungsgemäße Lösung istin besonders vorteilhafter Weise für Ausführungen geeignet, die sichdurch einen geschlossenen Kreislauf 8 im Betriebsmittelführungs-und/oder Versorgungssystem 11 auszeichnen, dessen Druckein Beeinflussungsdruck auf einfache Art und Weise überlagerbar ist.Dies gilt insbesondere fürAusführungen,bei denen die Befüllung über einenDruck auf einem ruhenden Betriebsmittelspiegel steuerbar ist. Esist jedoch auch denkbar, dass die Mittel 25 zur Befüllung und/oderEntleerung Ventileinrichtungen umfassen, die dem Eintritt 6 beziehungsweisedem Austritt 7 derart zugeordnet sind, dass diese in derVerbindung mit einer Betriebsmittelspeichereinrichtung oder Betriebsmittelquellegemeinsam oder aber getrennt betätigbarsind. Vorzugsweise sind dabei dem Eintritt 6 und dem Austritt 7 entsprechendeVentileinrichtungen 30 und 31 zugeordnet, diezum Zwecke des Befüllens,das heißtnach Vorliegen eines entsprechenden Signals für eine gewünschte Inbetriebnahme der hydrodynamischenKupplung nach einem Stillstand oder einer Entleerung den oder dieAustritte 7 zusätzlichzur ohnehin vorhandenen Verbindung der Betriebsmittelquelle mitdem Eintritt 6 an die Betriebsmittelquelle 10 ankoppeln.Die Ventileinrichtung ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dasszu deren Steuerung diese mit einem Druck beaufschlagt wird, derdurch die Systemdrückeoder wenigstens einem Systemdruck im Arbeitsraum 5 beschreibbarist. Dementsprechend wird zum gegebenen Zeitpunkt bei Erreicheneines bestimmten Systemdruckes im Arbeitsraum 5, der vorzugsweiseeinem Druck entspricht, der es erforderlich macht, das Betriebsmittel zuKühlzweckenextern vom Arbeitskreislauf zu führen,die in der Verbindung zwischen Austritt 7 und der Betriebsmittelquelle 10 angeordneteVentileinrichtung 31 derart beaufschlagt, dass der Austritt 7 wiederwenigstens mittelbar mit dem Eintritt 6 über den externenTeil 23 des Kreislaufes 8 gekoppelt wird und keineVersorgung des Austrittes 7 von der Betriebsmittelquelle 10 erfolgt.Eine derartige Ausführungist beispielhaft in der 2 dargestellt. Die Ventileinrichtung 31 istbeispielhaft als 3/2-Wegeventil ausgeführt. Die Ventileinrichtung 30 istals 2/2-Wegeventil ausgebildet.
    [0022] Dieerfindungsgemäße Lösung istnicht auf die beispielhaft in den 1 und 2 wiedergegebenenAusführungenbeschränkt.Die konkrete Ausgestaltung erfolgt in Abhängigkeit der Gegebenheitendes Betriebsmittelversorgungs- und Führungssystems. Entscheidendist, dass eine zusätzliche Ausnutzungdes oder der Austritte 7 zu Befüllzwecken erfolgt.
    1 hydrodynamischesBauelement 2 hydrodynamischeKupplung 3 Primärschaufelrad 4 Sekundärschaufelrad 5 torusförmiger Arbeitsraum 6 Eintritt 7 Austritt 8 Kreislauf 9 Mittelzur gleichzeitigen oder geringfügigzeitlich versetzten Anbindung des Eintrittes und des Austrittesan eine Betriebsmittelquelle 10 Betriebsmittelquelle 11 Betriebsmittelführungs-und Versorgungssystem 12 Kernraum 13 Trennebene 14 Kanal 15 Befüllraum 16 Fangrinne 17 Ringkanal 18 Wand 19 Schaufel 20 Beschaufelung 21 Schaufelrückseite 22 Arbeitskreislauf 23 externerTeil des geschlossenen Kreislaufs24 Knotenstelle 25 Mittelzur Befüllungund/oder Entleerung 26 Mittelzur Erzeugung eines Beeinflussungsdruckes zum Druck im geschlossenenKreislauf 27 Gehäuse 28 Mittelzur Erzeugung eines Druckes auf dem Betriebsmittelspiegel 29 Betriebsmittelspiegel 30 Ventileinrichtung 31 Ventileinrichtung
    权利要求:
    Claims (21)
    [1] Hydrodynamische Baueinheit (1) 1.1mit zwei rotierenden Schaufelrädern – einemPrimärschaufelrad(3) und einem Sekundärschaufelrad (4) –, die mindestenseinen mit Betriebsmittel befüllbarenArbeitsraum (5) miteinander bilden; 1.2 mit wenigstenseinem Eintritt (10) fürBetriebsmittel in den torusförmigenArbeitsraum (5) und wenigstens einem Austritt (7)aus dem torusförmigenArbeitsraum; 1.3 Eintritt (6) und Austritt (7)sind übereinen Kreislauf (8) miteinander verbunden; 1.4 miteiner, mit dem Eintritt (6) wenigstens mittelbar koppelbarenBetriebsmittelquelle (10); gekennzeichnet durch diefolgenden Merkmale: 1.5 mit Mitteln (9) zur gleichzeitigenoder geringfügig zeitlichversetzten Anbindung des Eintrittes (6) und des Austrittes(7) an die Betriebsmittelquelle (10).
    [2] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach Anspruch1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 2.1 der Kreislauf(8) ist als geschlossener Kreislauf ausgeführt; 2.2die Mittel (9) zur gleichzeitigen oder geringfügig zeitlichversetzten Anbindung des Eintrittes (6) und des Austrittes(7) an die Betriebsmittelquelle (10) umfassenMittel (25) zur Befüllungund/oder Entleerung, die an den geschlossenen Kreislauf (8)angeschlossen sind; 2.3 Mittel (25) zur Befüllung und/oderEntleerung umfassen Mittel (26) zur Erzeugung eines Beeinflussungsdruckeszum Druck im geschlossenen Kreislauf.
    [3] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (25) zur Erzeugungeines Beeinflussungsdruckes zum Druck im geschlossenen Kreislauf(8) eine Druckerzeugungseinrichtung umfassen, die einenstatischen Überlagerungsdruckauf einen ruhenden Betriebsmittelspiegel (29) der Betriebsmittelquelle(10) aufbringen.
    [4] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach Anspruch3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsmittelquelle (10)von einem Betriebsmittelspeicher in Form eines Tanks gebildet wird.
    [5] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach einem derAnsprüche3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsmittelquelle(10) von einem im Gehäuseeiner Getriebebaueinheit oder der Anfahreinheit angeordneten Ölsumpf gebildetwird.
    [6] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach einem derAnsprüche2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (25) zurBefüllungund/oder Entleerung flüssigkeits-und ausgenommen im Entlüftungsfalldruckdicht an den geschlossenen Kreislauf (8) angeschlossensind.
    [7] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach einem derAnsprüche1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (9) zurgleichzeitigen oder geringfügig zeitlichversetzten Anbindung des Eintrittes (6) und des Austrittes(7) an die Betriebsmittelquelle (10) wenigstenseine, in der Verbindung zwischen Betriebsmittelquelle (10)und Austritt (7) aus dem torusförmigen Arbeitsraum (5)angeordnete Ventileinrichtung (31), umfassen, umfassendwenigstens zwei Schaltstellungen, eine erste Schaltstellung zurAnbindung des Austrittes (7) an die Betriebsmittelquelle(10) und eine zweite zur Unterbrechung der Verbindung zwischenAustritt (7) und Betriebsmittelquelle (10).
    [8] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach einem derAnsprüche1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (9) zurgleichzeitigen oder geringfügig zeitlichversetzten Anbindung des Eintrittes (6) und des Austrittes(7) an die Betriebsmittelquelle (10) wenigstenseine, in der Verbindung zwischen Betriebsmittelquelle (10)und Eintritt (6) in den torusförmigen Arbeitsraum (5)angeordnete Ventileinrichtung (30) umfassen.
    [9] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach einem derAnsprüche1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintritt (6)in den Arbeitsraum (5) im Bereich des geringsten statischenDruckes angeordnet ist.
    [10] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach Anspruch9, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintritt (6) im Kernraum(12), welcher hinsichtlich seiner Lage durch eine Anordnungim Bereich des mittleren Durchmessers dm destorusförmigenArbeitsraumes und im Bereich der Trennebene zwischen Primärschaufelrad(3) und Sekundärschaufelrad(4) beschreibbar ist, angeordnet ist.
    [11] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach Anspruch10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernraum durch einen Durchmesserum die Flächenhalbierendebei Draufsicht auf den Arbeitsraum (5) beschreibbar ist.
    [12] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach einem derAnsprüche9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintritt (6)in den Kernraum (12) an einer Schaufel (19) derBeschaufelung (20) eines der rotierenden Schaufelräder – Primärschaufelrad(3) oder Sekundärschaufelrad(4) – angeordnetist.
    [13] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach Anspruch12, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintritt (6) im Bereichdes Schaufelendes angeordnet ist.
    [14] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach einem derAnsprüche12 oder 13, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 14.1mit einem Betriebsmittelzufuhr- beziehungsweise Befüllraum (15); 14.2der Betriebsmittelzufuhr- beziehungsweise Befüllraum (15) ist mitdem Eintritt (6) in den Arbeitsraum (5) über einenKanal (14) verbunden.
    [15] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach Anspruch14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (14) in eineSchaufel (19) der Beschaufelung (20) eingearbeitetist.
    [16] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach einem derAnsprüche1 bis 15, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 16.1der Betriebsmittelzufuhr- beziehungsweise Befüllraum (15) ist amAußenumfangeines Schaufelrades (3, 4) in radialer Richtungunterhalb des mittleren Durchmessers (dm)angeordnet; 16.2 der Kanal (14) erstreckt sich vonBetriebsmittelzufuhr- beziehungsweise Befüllraum (15) durchdie Wand eines der Schaufelräder(3, 4) an oder durch eine Schaufel (17)der Beschaufelung (19) in Richtung des mittleren Durchmessers(dm) bis in den Bereich der Trennebene biszum Schaufelende.
    [17] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach einem derAnsprüche14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Eintritten(6) vorgesehen sind, die einer Vielzahl von Kanälen (14)zugeordnet sind, wobei die einzelnen Kanäle (14) über einenRingkanal (17) miteinander verbunden sind.
    [18] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach Anspruch17, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkanal (17) vomZufuhr- beziehungsweise Befüllraum (15)gebildet wird.
    [19] Hydrodynamische Baueinheit (1) nach einem derAnsprüche1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass diese als hydrodynamischeKupplung (2) ausgeführtist, umfassend ein als Pumpenrad fungierendes Primärschaufelrad(3) und ein als Turbinenrad fungierendes Sekundärschaufelrad(4), wobei die Ausführungfrei von einem Leitrad ist.
    [20] Verfahren zur Beschleunigung des Befüllvorgangeseiner hydrodynamischen Baueinheit, umfassend wenigstens zwei Schaufelräder (3, 4),die miteinander einen mit Betriebsmittel befüllbaren Arbeitsraum (5)bilden, wobei dem Arbeitsraum (5) wenigstens ein Eintritt(6) und ein Austritt (7) zugeordnet ist und derhydrodynamischen Baueinheit (1) ein Betriebsmittelführungs-und/oder Versorgungssystem zugeordnet ist, umfassend mindestenseine Betriebsmittelquelle (10); gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – bei welchenbei Vorliegen eines Signals füreine gewünschteBefüllungeine der hydrodynamischen Baueinheit (1) nach einem Stillstandoder im entleerten Zustand zur Befüllung gleichzeitig oder miteinem zeitlichen Versatz der Eintritt (6) und der Austritt(7) an die Betriebsmittelquelle (10) gekoppeltwerden; – beiwelchen mit Einstellung eines Strömungskreislaufes im Arbeitsraum(5) und einer den Druck im Arbeitsraum (5) wenigstensmittelbar charakterisierende Größe bestimmterGröße der Austritt(7) von der Betriebsmittelquelle (10) entkoppeltwird.
    [21] Verfahren nach Anspruch 20 in einer hydrodynamischenBaueinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet,dass bei der Realisierung der Entkoppelung über eine Ventileinrichtung(31) diese mit einem Stelldruck beaufschlagt wird, welcherals eine Funktion des Druckes im Arbeitsraum (5) vorliegt.
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    同族专利:
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    法律状态:
    2005-10-27| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
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    2019-10-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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