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1. WO2002018813 - HYDRODYNAMIC COMPONENT

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[ DE ]

Hydrodynamische Baueinheit

Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Baueinheit, im einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Hydrodynamische Bauelemente in Form von hydrodynamischen
Kupplungen oder hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentumformern für den Einsatz als Anfahrelemente in Antriebssträngen sind in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Stellvertretend wird dazu auf das Druckwerk Voith: "Hydrodynamik in der Antriebstechnik", Vereinigte Fachverlage,

Kraußkopf Ingenieur-Digest, 1987 bezüglich des allgemeinen Aufbaus dieser Elemente und des Einsatzes in stationären oder mobilen
Antriebssystemen verwiesen. Dabei sind unterschiedliche Systeme zur Befüllung und Entleerung bekannt. Die Befüllung und Entleerung erfolgt in der Regel in einem offenen System, umfassend einen
Betriebsmittelbehälter, welcher mit dem Arbeitsraum gekoppelt ist.
Zusätzlich sind im hydrodynamischen Bauelement Mittel zur Kühlung des Betriebsmittels im Arbeitskreislauf zugeordnet. Im allgemeinen erfolgt dies über einen, dem Arbeitskreislauf zugeordneten externen Kreislauf, wobei Betriebsmittel während des Betriebes des hydrodynamischen
Bauelementes aus dem Arbeitskreislauf in den externen Kreislauf, im einzelnen über Kühleinrichtungen order Wärmetauscher geführt wird. Die Steuerung des Füllungsgrades erfolgt dabei über entsprechende
Stelleinrichtungen, entweder durch Steuerung der Zufuhr und der Abfuhr vom Arbeitsraum beziehungsweise zum Arbeitsraum, der Abfuhr von

Betriebsmittel aus dem Arbeitsraum und Zwischenspeicherung in einer separaten Speicherkammer oder durch Kombination beider Möglichkeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydrodynamisches
Bauelement der eingangs genannten Art für den Einsatz in Anfahreinheiten für Antriebssysteme derart weiterzuentwickeln, daß eine Mehrzahl von Funktionen, insbesondere die Realisierung der Kühlung des Betriebsmittels, eine Füllungsgradsteuerung sowie die Befüllung und Entleerung mit einer minimalen Bauteilanzahl realisiert werden können und mit geringem konstruktiven Aufwand.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Erfindungsgemäß umfaßt ein hydrodynamisches Bauelement mindestens zwei rotierende Kreislaufteile in Form zweier Schaufelräder, welche miteinander mindestens einen torusförmigen Arbeitsraum bilden, der mit Betriebsmittel befüllbar ist und in welchem sich bei Betrieb des
hydrodynamischen Bauelementes ein rotierender Arbeitskreislauf einstellt. Dem torusförmigen Arbeitsraum ist ein Zulauf und ein Ablauf zugeordnet, der mit einem geschlossenen Kreislauf verbunden ist. Dieser umfaßt den Arbeitskreislauf und einen externen Teil, das heißt außerhalb des
torusförmigen Arbeitsraumes geführten Teiles, der mit dem Arbeitskreislauf gekoppelt ist. Erfindungsgemäß ist dieser geschlossene Kreislauf
druckdicht ausgeführt, Dies bedeutet im einzelnen, daß der Zulauf, insbesondere der Zulaufraum zum Arbeitsraum und der Ablauf,
insbesondere der Abströmraum gegenüber dem hydrodynamischen
Bauelement dicht ausgeführt sind und des weiteren die
Betriebsmittelführungsstrecke zwischen dem Zulauf und dem Ablauf im externen Teil des geschlossenen Kreislaufes, d.h. außerhalb des
torusförmigen Arbeitsraumes komplett abgedichtet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, daß im Betrieb des
hydrodynamischen Bauelementes bei Abfuhr von Betriebsmittel aus dem Arbeitskreislauf in den externen Teil des geschlossenen Kreislaufes
Betriebsmittel im externen Teil des Kreislaufes geführt wird und, da der Gesamtkreislauf geschlossen ausführt ist, dem Zulauf wieder zugeführt wird. Aufgrund der druckdichten Ausführung wird während des Betriebes des hydrodynamischen Bauelementes, das heißt bei Rotation eines
Schaufelrades und dadurch bedingt durch Mitnahme mittels dem
Arbeitskreislauf mindestens eines weiteren Schaufelrades ein durch das hydrodynamische Bauelement selbsterzeugter Druck im geschlossenen System aufrecht erhalten. Dieser Kreislauf kann dabei für sich allein schon als Kühlkreislauf bezeichnet werden, da über die Leitungsverbindungen zwischen dem Ablauf und dem Zulauf Wärme durch Wärmestrahlung abgeführt werden kann. Es ist somit bereits mit dieser Ausführung ein

Kühlkreislauf möglich.

Werden unter einem weiteren Aspekt Mittel zur Erzeugung eines
Beeinflussungsdruckes auf das im geschlossenen Kreislauf geführte Betriebsmittel vorgesehen, besteht die Möglichkeit zusätzlich den
Füllungsgrad des hydrodynamischen Bauelementes zu steuern.

Unter einem weiteren Aspekt ist im geschlossenen Kreislauf mindestens eine Knotenstelle zum wahlweisen Anschluß von Mitteln zur Befüllung und/oder Entleerung und/oder Mitteln zur Druckvorgabe im System angeordnet. Die Mittel zur Druckvorgabe sind dabei vorzugsweise druckdicht an den geschlossenen Kreislauf angeschlossen und dienen der Erzeugung eine statischen Überlagerungsdruckes im geschlossenen Kreislauf. Vorzugsweise umfassen die Mittel zur Druckvorgabe einen druckdicht abgeschlossenen Behälter, welcher druckdicht mit dem geschlossenen Kreislauf verbunden ist. Die Druckvorgabe erfolgt dabei durch Aufbringen eines Druckes auf den Behälterspiegel. Eine andere Möglichkeit besteht in der Erzeugung eines Druckes durch zusätzliche Elemente, beispielsweise eine entsprechende Pumpeinrichtung.

Die Mittel zur Befüllung umfassen eine Betriebsmittel behältereinrichtung und Mittel zum Betriebsmitteltransport, beispielsweise Pumpeinrichtungen. Diese dienen auch dem Verlustausgleich.

Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung werden zur Vereinfachung des

Gesamtsystems die Mittel zur Befüllung und Entleerung und die Mittel zur Druckvorgabe von einem System gebildet. Die Befüllung und Entleerung erfolgt dabei vorzugsweise ebenfalls über den druckdicht an das geschlossene System angeschlossenen Behälter und Ausübung eines Druckes auf den Behälterspiegel oder über Pumpeinrichtungen.

Eine Weiterentwicklung der Erfindung beinhaltet das Vorsehen
beziehungsweise die Zuordnung von stehenden Staudruckrohren zum Abströmraum, welcher von einem mitrotierenden Gehäuseteil begrenzt wird. Vorzugsweise sind eine Mehrzahl von stehenden Staudruckrohren vorgesehen, welche im bestimmten Abstand zueinander in
Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Staudruckrohe fungieren beim Eintauchen in den Abströmraum als Staudruckpumpeinrichtung und sind mit den mit dem Abströmraum gekoppelten Leitungsverbindungen verbunden. Diese wandeln dabei die kinetische Energie in Druckenergie um und erzeugen so selbsttätig einen Kühlkreislauf, welcher zur
Sicherstellung des Dauerbetriebes des hydrodynamischen Bauelementes erforderlich ist. In einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Lösung sind im geschlossenen Kreislauf Mittel zur Wärmeabfuhr vorgesehen. Diese können dabei als Kühleinrichtungen oder
Wärmetauscher ausgeführt sein.

Die erfindungsgemäße Lösung ist für hydrodynamische Bauelemente in Form von hydrodynamischen Kupplungen, umfassend ein Pumpenrad und ein Turbinenrad, welche miteinander mindestens einen torusförmigen

Arbeisraum bilden - bei Ausführung als Doppelkupplung zwei torusförmige Arbeitsräume - und hydrodynaische Drehzahl-/Drehmomentwandler geeignet. Es ist lediglich nur ein geschlossener externer Kreislauf erforderlich, über welchen unterschiedliche Funktionen, insbesondere die Kühlung, die Verlustbetriebsmittelnachfüllung und die
Füllungsgradsteuerung realisieren.

Bei Ausführung als hydrodynamische Kupplung umfaßt diese ein mit dem Pumpenrad drehfest gekoppeltes Gehäuse, welches auch als
Kupplungsschale bezeichnet wird. Zwischen Turbinenrad und dem Kupplungsgehäuse ist dabei eine Abdichtung vorgesehen, wobei der so gebildete Raum einen Abströmraum bildet. Desweiteren ist zwischen der Pumpenradschale und einem ortsfest beziehungsweise stehenden Gehäuseteil eine weitere Dichtung vorgesehen. Der Außenumfang vom Pumpenrad und der Innenumfang der Kuppiungsschale sowie der stehende Gehäuseteil begrenzen dabei einen Staudruckpumpenraum, in welchem die stehenden Staudruckrohre hineinragen. Die Staudruckrohre sind über Leitungsverbindungen im ruhenden Gehäuseteil mit den Leitungen des geschlossenen Kreislaufes verbunden. Die
Leitungsverbindungen sind derart ausgeführt, daß diese ebenfalls druckdicht sind. Desweiteren sind zur druckdichten Ausführungen des geschlossenen Kreislaufes zwischen dem Pumpenrad und dem
Turbinenrad Dichteinrichtungen erforderlich, vorzugsweise ist eine mitrotierende Dichtung im Bereich unterhalb des Innenumfanges der beschaufelten Teile von Pumpenrad und Turbinenrad zwischen diesen angeordnet. Diese einzelnen Abdichtungen ermöglichen ein komplett druckdicht abgeschlossenes System.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Figur 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung das
Grundprinzip des Aufbaus und der Funktionsweise eines
hydrodynamischen Bauelementes mit einem geschlossenen
Kreislauf;

Figuren 2a und 2b verdeutlichen schematisch anhand einer Ausführung
eines hydrodynamischen Bauelementes in Form einer
hydrodynamischen Kupplung ein bevorzugtes Beispiel für ein hydrodynamisches Bauelement mit einem geschlossenen
Kreislauf;

Figur 3 verdeutlicht ein erfindungsgemäß gestaltetes
hydrodynamisches Bauelement in Form eines
hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentwandlers mit
geschlossenem Kreislauf.

Die Figur 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung das Grundprinzip des Aufbaus und der Funktionsweise eines
hydrodynamischen Bauelementes 1 mit einem geschlossenen Kreislauf 2 in Form eines geschlossenen Drucksystems, welches die Funktionen der

Kühlung, Verlustbetriebsmittelnachführung und das Aufbringen eines äußeren Druckes in Form eines statischen Überlagerungsdruckes zur Beeinflussung des Füllungsgrades des Arbeitsraumes beinhaltet. Das hydrodynamische Bauelement 1 umfaßt mindestens ein rotierendes
Schaufelrad, je nach Ausführung des hydrodynamisches Bauelementes 1 in

Form eines Pumpenrades 18 bei einer hydrodynamischen Kupplung 17 oder einem hydrodynamischen Wandler, welches im Zusammenwirken mit mindestens einem weiteren beschaufelten Rad einen Arbeitsraum, in der Regel torusförmig und hier mit 3 bezeichnet, bildet. Im torusförmigen Arbeitsraum 3 stellt sich dann bei Betrieb des hydrodynamischen
Bauelementes 1 ein sogenannter Arbeitskreislauf 4 ein, welcher auch als hydrodynamischer Kreislauf bezeichnet wird. Dieser Arbeitskreislauf 4 ist im geschlossenen Kreislauf 2 integriert beziehungsweise Bestandteil des geschlossenen Kreislaufes 2 in dem Sinne, daß dieser als eine
Funktionseinheit betrachtet wird, welchem im geschlossenen Kreislauf 2 Betriebsmittel zuführbar und/oder abführbar ist. Dem Arbeitskreislauf 4 ist mindestens ein Austritt 5 und ein Zulauf 6 zugeordnet. Der Austritt 5 ist dabei mit einem externen, d.h. außerhalb des torusförmigen Arbeitsraumes 3 geführten Teiles 7 des geschlossenen Kreislaufes 2 verbunden. Des weiteren ist auch der Zulauf 6 mit dem extern, d.h. außerhalb des
torusförmigen Arbeitsraumes 3 geführten Teiles 7 des Kreislaufes 2 verbunden. Der geschlossene Kreislauf 2 ist druckdicht, d.h. als
geschlossenes Drucksystem ausgeführt. Im geschlossenen Kreislauf 2, insbesondere im externen, d.h. außerhalb des torusförmigen Arbeitsraumes 3 geführten Teiles des Kreislaufes 2, sind vorzugsweise Mittel 8 zur
Beeinflussung der Temperatur des im geschlossenen Kreislauf 2 geführten

Betriebsmittels vorgesehen. Diese können in Form eines Wärmetauschers oder als Kühleinrichtung, wie in der Figur 1 dargestellt, ausgeführt sein. Für die Funktion der Kühlung wird dabei aus dem torusförmigen Arbeitsraum 3 während des Betriebes des hydrodynamischen Bauelementes 1
entsprechend der Erwärmung des Betriebsmittels im torusförmigen
Arbeitsraum 3 Betriebsmittel aus diesem über den geschlossenen Kreislauf 2 und der darin eingeschlossenen Kühleinrichtung 8 geführt und nach entsprechender Kühlung wieder dem Arbeitsraum 3 zugeführt. Die
Steuerung des Betriebsmittelstromes im geschlossenen Kreislauf 2 kann dabei unterschiedlich erfolgen, im einfachsten Falle in Abhängigkeit der

Drehzahl der rotierenden Kreislaufteile oder wird hinter dem Austritt 5 in einem Abströmraum 10 oder einer, mit dieser gekoppelten Kammer zwischengespeichert und über entsprechende, hier nicht dargestellte Einrichtungen, beispielsweise Staudruckpumpen dem externen Teil 7 des geschlossenen Kreislaufes 2 zugeführt und mittels diesen der Kreislauf selbsttätig aufrechterhalten. Des weiteren besteht die Möglichkeit, den Zustrom von Betriebsmittel aus dem externen Teil 7 des Kreislaufes 2 zum Zulauf 6 des torusförmigen Arbeitsraumes 3 zu steuern. Der Zulauf 6 ist dabei beispielsweise mit einem Zufuhrraum 11 gekoppelt.

Erfindungsgemäß sind zur Realisierung der Funktionen Verlust- Betriebsmittel-Nachführung und der Beeinflußung des Füllungsgrades im torusförmigen Arbeitsraum 3 des hydrodynamischen Bauelementes 1 Mittel zur Befüllung 12 und Mittel 13 zur Druckbeaύfschlagung zugeordnet. Diese sind über eine Knotenstelle 14 am geschlossenen Kreislauf 2 anbindbar. Die Knotenstelle 14 wird dabei im einfachsten Fall von einer
Ventileinrichtung gebildet, welche mindestens zwei Schaltstellungen umfaßt, eine erste Schaltstellung, die eine vollständige Entkopplung der Mittel zur Befüllung 12 und/oder der Mittel 13 zur Druckvorgabe ermöglicht und eine zweite Schaltstellung, die eine Ankopplung erlaubt. Vorzugsweise werden die Mittel zur Befüllung 12 und die Mittel zur Druckvorgabe 13 von einem Element oder System gebildet, beispielsweise einem externen Betriebsmittel-Versorgungstank 15, welcher indirekt über eine zusätzliche Energiequelle, beispielsweise eine hydrostatische Pumpe oder eine andere Einrichtung mit dem geschlossenen Kreislauf 2 über die Knotenstelle 14 in Verbindung steht. Dabei erfolgt aus dem externen Betriebsmittel- Versorgungstank 15 die Verlust-Betriebsmittel-Nachführung, des weiteren kann bei druckdichter Ausführung bzw. Anbindung des Betriebsmittel-Versorgungstankes 15 auch ein statischer Überlagerungsdruck zum Druck im geschlossenen Kreislauf 2 erzeugt werden, wobei dieser Druck entweder durch eine entsprechende Pumpeinrichtung oder beispielsweise

Luftdruck auf den Betriebsmittelspiegel im externen Betriebsmittel-Versorgungstank 15 erzeugt werden kann. Der Betriebsmittelspiegel ist mit 16 bezeichnet.

Die Figur 2a verdeutlicht schematisch anhand einer Ausführung eines hydrodynamischen Bauelementes 1.2 in Form einer hydrodynamischen Kupplung 17 ein Beispiel eines geschlossenen Kreislaufes 2.2. Zu diesem Zweck wird beispielhaft auf eine mögliche Ausführung der
hydrodynamischen Kupplung 17 zur Anbindung des geschlossenen Kreislaufes 2.2 auf deren konstruktive Ausführung eingegangen. Die hydrodynamische Kupplung 17 umfaßt wenigstens ein als Pumpenrad 18 fungierendes Primärrad und ein als Turbinenrad 19 fungierendes
Sekundärrad, welche miteinander den torusförmigen Arbeitsraum 3.2 bilden. Die hydrodynamische Kupplung 17 weist des weiteren ein Gehäuse 20 auf, welches mit dem Pumpenrad 18 drehfest verbunden ist. Das Gehäuse 20 ist dabei auch drehfest mit dem Antrieb 21 der
hydrodynamischen Kupplung 17 gekoppelt. Die konkrete Ausgestaltung der drehfesten Verbindungen liegt im Ermessen des zuständigen
Fachmannes, weshalb an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen wird.

Das Gehäuse 20 umschließt in axialer Richtung dabei das Turbinenrad 19 unter Bildung eines ersten Zwischenraumes 22. Der erste Zwischenraum 22 wird dabei durch eine Gehäuseinnenwand 23 eines ersten Gehäuseteiles 24, den Austritt 5.2 aus dem Pumpenrad 18 im Bereich einer Trennebene 25 zwischen dem Pumpenrad 18 und dem Turbinenrad 19, dem
Außenumfang 26 im Bereich der radial äußeren Erstreckung 27 des
Turbinenrades 19 und einem mit dem Pumpenrad 18 direkt drehfest verbundenem oder mit dem Pumpenrad 18 eine bauliche Einheit bildendem weiteren zweiten Gehäuseteil 29, insbesondere dessen
Innenfläche 30 begrenzt. Dabei sind Mittel 28 zur Abdichtung des
Zwischenraumes 22 zwischen dem Gehäuse 20 und dem Turbinenrad 19 vorgesehen. Diese Mittel zur Abdichtung 28 umfassen mindestens eine berührungsfreie Dichteinrichtung 31 , welche vorzugsweise in Form einer Labyrinthdichtung ausgeführt ist. Das Gehäuse 20 bildet des weiteren mit dem Pumpenrad 18 und einem weiteren, mit dem Pumpenrad 18 drehfest gekoppelten Gehäuseteil 32 sowie einem mit Relativdrehzahl zum Gehäuse 20 rotierenden, vorzugsweise jedoch ruhenden zweiten Gehäuse 33, welches über eine Lageranordnung 34 auf einer den Abtrieb 35 der hydrodynamischen Kupplung 17 bildenden Abtriebswelle 36 gelagert ist, einen weiteren zweiten Zwischenraum 37. Dieser wird im wesentlichen durch die Außenfläche 38 des Pumpenrades 18 im radial äußeren Bereich

39, dem die Gehäuseinnenwand 23 tragenden zweiten Gehäuseteil 29 und einer das Pumpenrad 18 in axialer Richtung wenigstens teilweise
umschließenden Innenfläche 40 des Gehäuseteiles 32 des Gehäuses 20 gebildet. Das ruhende Gehäuse 33 kann einteilig oder aber mehrteilig ausgeführt sein. Eine zur Realisierung des druckdicht geschlossenen

Kreislaufes 2.2 erforderliche Abdichtung des zweiten Zwischenraumes 37 erfolgt über Mittel 41 zur Abdichtung zwischen dem Gehäuse 20 und dem runden Gehäuse 33, welche vorzugsweise eine berührungsfreie Dichtung in Form einer Labyrinthdichtung 42 umfassen. Der erste Zwischenraum 22 bildet dabei den Abströmraum 10.2 aus dem Arbeitskreislauf 3.2 der hydrodynamischen Kupplung 17. Der erste Zwischenraum 22 ist mit dem zweiten Zwischenraum 37 über Durchlaßöffnungen 43 in der Gehäusewand 44 des zweiten Gehäuseteiles 29 verbunden. Im zweiten Zwischenraum 37 sind Mittel 45 zur Abfuhr von, im Betrieb der hydrodynamischen Kupplung 17 durch die Betriebsmittelführung im torusförmigen Arbeitsraum 3.2 in den zweiten Zwischenraum 37 gelangten Betriebsmittels zugeordnet, welche beispielsweise mindestens eine Staudruckpumpe 46 umfassen.
Entsprechend der gewünschten abzuführenden Menge an Betriebsmittel und des dazu zur Verfügung stehenden Zeitraumes sind vorzugsweise in Abhängigkeit des möglichen Strömungsquerschnittes, welcher durch die

Dimensionierung der Staudruckpumpe 46 bereitstellbar ist, eine Mehrzahl von Staudruckpumpen 46 vorgesehen, welche vorzugsweise in
gleichmäßigen Abständen in Umfangsrichtung im Zwischenraum 37 angeordnet sind bzw. in diesen eintauchen. Der zweite Zwischenraum 37 bildet dabei den sogenannten Staudruckpumpenraum 49. Das
Staudruckpumpengehäuse wird vom ruhenden Gehäuse 33 und der Pumpenradschale 47, die vom dritten Gehäuseteil 32 des Gehäuses 20 gebildet wird, gebildet. Die Mittel zur Abfuhr 45 von Betriebsmittel aus dem Abströmraum 10.2, insbesondere die Staudruckpumpen 46 sind dabei mit Mitteln 48 zur Führung von Betriebsmittel im geschlossenen Kreislauf 2.2 verbunden. Die Mittel 48 umfassen dazu vorzugsweise
Leitungsverbindungen 49 in Form von Betriebsmittelführungskanälen 50, welche teilweise in der dem Pumpenrad 18 zugewandten Gehäusewand bzw. dem ruhenden Gehäuse 33 eingearbeitet sind. Der Zufuhrraum 11.2 ist in der dargestellten Ausführung im wesentlichen in einem Bereich des inneren Durchmessers des Pumpenrades 18 angeordnet. Der
geschlossene Kreislauf 2.2 ist druckdicht ausgeführt, wobei hier im
Anschluß an die hydrodynamische Kupplung 17 die entsprechenden Leitungsverbindungen 52, welche Bestandteil des externen Teiles des geschlossenen Kreislaufes 7 sind, lediglich mittels unterbrochener Linie verdeutlicht sind. Diesem ist eine Betriebsmittel-Speichereinrichtung 51 zugeordnet, welche mit dem geschlossenen Kreislauf 2.2 verbunden ist, beispielsweise mittels einer Leitungsverbindung 52. Die Betriebsmittel-Speichereinrichtung 51 ist vorzugsweise im Bereich unterhalb der Höhe des torusförmigen Arbeitsraumes 3.2 angeordnet, insbesondere der in Einbaulage äußeren radialen Abmessungen der einzelnen Schaufelräder 18 und 19. Eine Sicherung über einen Siphon oder andere Hilfsmittel kann in diesem Fall entfallen. Die Betriebsmittel-Speichereinrichtung 51 ist dabei druckdicht mit dem Eintritt bzw. Zulauf 6.2 in den torusförmigen
Arbeitsraum 3.2 verbunden. Die Mittel zur Abdichtung 41 für den zweiten Zwischenraum 37, insbesondere des Staudruckpumpengehäuses und der

Pumpenradschale 47 sowie die Mittel 28 zur Abdichtung zwischen
Turbinenrad 19 und dem rotierenden Gehäuse 20 sind räumlich oberhalb der Meridianmitte in Umfangsrichtung und unterhalb des maximalen Profildurchmessers der beiden Schaufelräder - Pumpenrad 18 und
Turbinenrad 19 - angeordnet. Des weiteren sind zusätzlich Mittel zur

Abdichtung 53 zwischen Pumpenrad 18 und Turbinenrad 19 vorgesehen, wobei diese in radialer Richtung betrachtet unterhalb des inneren
Durchmessers dj des torusförmigen Arbeitsraumes 3.2 angeordnet sind. Der geschlossene Kreislauf 2.2 ist somit druckdicht gegenüber der
Umgebung. Die Anbindung der Betriebsmittel-Speichereinrichtung 51 erfolgt ebenfalls druckdicht an den geschlossenen Kreislauf 2.2.

Das Gehäuse des hydrodynamischen Bauelementes, insbesondere das Gehäuse 20, das Pumpenrad 18, das Turbinenrad 19, der geschlossene Kreislauf 2.2 sowie die druckdichte Kopplung der Betriebsmittel-Speichereinrichtung 51 mit dem geschlossenen Kreislauf 2.2 und die Mittel

13 zur Beeinflussung des Druckes im geschlossenen Kreislauf bilden Mittel 54 zur Erzeugung einer Druckwaage zwischen einem geschlossenen rotierenden Kreislauf 2.2 und einem ruhenden Medium. Der geschlossene Kreislauf 2.2 wird zwischen dem Austritt 5.2 aus dem torusförmigen
Arbeitsraum 3.2 im Bereich der Trennebene 25 und dem Eintritt 6.2 in das

Pumpenrad 18 realisiert. Das Betriebsmittel gelangt vom
Strömungskreislauf, insbesondere Arbeitskreislauf 4.2 im torusförmigen Arbeitsraum 3.2 über die Austrittsöffnungen 43 im Bereich der Trennebene 19 des Pumpenrades 18 und des Turbinenrades 19 und die
Verbindungskanäle 43 in den zweiten Zwischenraum 37, von wo das

Betriebsmittel über die Mittel 45 zur Abfuhr aus dem zweiten
Zwischenraum, insbesondere die Staudruckpumpen 45 im geschlossenen Kreislauf 2.2 geführt wird.

Die Figur 2b verdeutlicht stark schematisiert noch einmal die Ausführung gemäß Figur 2a einer hydrodynamischen Kupplung 17 mit geschlossenen Kreislauf 2.2. Für gleiche Elemente werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die Anbindung der Betriebsmittel-Speichereinrichtung 51 erfolgt über die Knotenstelle 14.2. Zusätzlich erkennbar ist die Funktion des Wärmetauschers 9.2.

Die Figur 3 verdeutlicht anhand eines Schemas in stark vereinfachter Darstellung eine Ausführung eines hydrodynamischen Bauelementes 1.3 in Form eines hydrodynamischen DrehzahI-/Drehmomentenwandlers 55 mit geschlossenen Kreislauf 2.3. Der Grundaufbau entspricht dem in der Figur 1 bzw. 2b beschriebenen, weshalb für gleiche Elemente die gleichen

Bezugszeichen verwendet werden.

Der hydrodynamische Drehzahl-/Drehmomentwandler 55 umfaßt neben einem Pumpenrad 56 ein Turbinenrad 57 und mindestens ein Leitrad 58, wobei die einzelnen Schaufelräder einen torusförmigen Arbeitsraum 3.3 bilden. Auch hier ist dem hydrodynamischen Bauelement 1.3 ein geschlossener Kreislauf 2.3 zugeordnet, welcher den im torusförmigen Arbeitsraum 3.3 geführten Arbeitskreislauf 4.3 und einen externen Teil 7.3 des Kreislaufes 2.3 umfaßt. Der geschlossene Kreislauf 2.3 ist ebenfalls druckdicht ausgeführt und über eine Knotenstelle 14.3 mit Mitteln 12 zur

Befüllung und Entleerung des geschlossenen Kreislaufes 2.3 und/oder Mitteln 13 zur Beeinflussung des Füllungsgrades in Form von Mitteln zur Druckvorgabe bzw. Erzeugung eines statischen Überlagerungsdruckes zum Druck im geschlossenen Kreislauf 2.3.

Bezugszeichenliste

1 , 1.2, 1.3 hydrodynamisches Bauelement
2, 2.2, 2.3 geschlossener Kreislauf
3, 3.2, 3.3 torusförmiger Arbeitsraum
4, 4.2, 4.3 Arbeitskreislauf
5, 5.2, 5.3 Austritt
6, 6.2, 6.3 Zulauf
7, 7.2, 7.3 externe Teile des Kreislaufes 2
8 Mittel zur Beeinflussung der Temperatur des
Betriebsmittels
9 Wärmetauscher
10, 10.2 Abströmraum
11 , 11.2 Zufuhrraum
12 Mittel zur Befüllung
13 Mittel zur Druckbeaufschlagung
14, 14.2, 14.3 Knotenstelle
15 externer Betriebsmittel-Versorgungstank

16 Betriebsmittelspiegel
17 hydrodynamische Kupplung
18 Pumpenrad
19 Turbinenrad
20 Gehäuse
21 Antrieb
22 Zwischenraum
23 Gehäuseinnenwand
24 erster Gehäuseteil
25 Trennebene
26 Außenumfang
27 radial äußere Erstreckung des Turbinenrades 28 Mittel zur Abdichtung zwischen Turbinenrad und
Gehäuse
29 zweiter Gehäuseteil
30 Innenfläche des zweiten Gehäuseteils
31 berührungsfreie Dichtung
32 drittes Gehäuseteilelement
33 rundes Gehäuse
34 Lageranordnung
35 Abtrieb
36 Abtriebswelle
37 zweiter Zwischenraum
38 Außenfläche des Pumpenrades
39 radial äußerer Bereich
40 Innenfläche
41 Mittel zur Abdichtung zwischen Pumpenradschale und
Staudruckpumpengehäuse
42 berührungsfreie Dichtung
43 Durchlaßöffnung
44 Gehäusewand
45 Mittel zur Abfuhr von Betriebsmittel aus dem zweiten
Zwischenraum
46 Staudruckpumpe
47 Pumpenradschale
48 Mittel zur Führung von Betriebsmittel im geschlossenen
Kreislauf
49 Staudruckpumpenraum
50 Leitungsverbindungen, Betriebsmittel-Führungskanäle

51 Betriebsmittel-Speichereinrichtung
52 Leitungsverbindung
53 Mittel zur Abdichtung zwischen Pumpenrad und
Turbinenrad 54 Mittel zur Erzeugung einer Druckwaage zwischen
einem geschlossenen rotierenden Kreislauf und einem
ruhenden Medium
55 hydrodynamischer Drehzahl-/Drehmomentwandler

56 Pumpenrad
57 Turbenrad
58 Leitrad