Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydrodynamische Maschine, insbesondere eine hydrodynamische Kupplung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Hydrodynamische Maschinen, auch Föttinger-Maschinen genannt, sind dem Fachmann seit vielen Jahrzehnten bekannt. Sie weisen ein beschaufeltes Primärrad und ein beschaufeltes Sekundärrad auf, die miteinander einen torusförmigen Arbeitsraum ausbilden, in welchen ein Arbeitsmedium einbringbar oder stets eingebracht ist. Durch Antreiben des Primärrades, auch Pumpenrad genannt, wird das Arbeitsmedium entlang der Schaufeln radial nach außen beschleunigt, tritt in Axialrichtung bezogen auf die Drehachse des Rades am äußeren Umfang aus dem Schaufelrad beziehungsweise aus dessen Arbeitsraum aus und in das gegenüberstehende Sekundärrad ein. Das Sekundärrad kann im Fall der Ausführung der hydrodynamischen Maschine als hydrodynamische Bremse (Retarder) als Stator ausgeführt sein oder als entgegengesetzt zum Primärrad umlaufender Gegenlaufrotor, oder, wenn die hydrodynamische Maschine als hydrodynamische Kupplung ausgebildet ist, als Turbinenrad, das dann in dieselbe Richtung wie das Primärrad umläuft. Im Sekundärrad wird das auf dem äußeren Umfang eintretende Arbeitsmedium wieder radial nach innen verzögert, wodurch Drehmoment und im Falle der hydrodynamischen Kupplung Antriebsleistung vom Primärrad hydrodynamisch aufs Sekundärrad übertragen wird. Im Falle eines Retarders dient diese Drehmomentübertragung dazu, das Primärrad abzubremsen. Im Falle einer hydrodynamischen Kupplung dient diese Drehmomentübertragung dazu, das Sekundärrad verschleißfrei anzutreiben.

Die vorliegende Erfindung betrifft jegliche Form von hydrodynamischen Maschinen, beispielsweise auch solche, bei denen zusätzlich zwischen Primärrad und Sekundärrad ein Leitrad oder ein Leitapparat vorgesehen ist, besonders jedoch hydrodynamische Maschinen, welche genau zwei sich gegenüberstehende beschaufelte Räder, nämlich das Primärrad und das Sekundärrad, aufweisen, und ganz besonders hydrodynamische Kupplungen mit ausschließlich einem Pumpenrad und einem Turbinenrad.

Das Betriebsverhalten solcher hydrodynamischer Maschinen, beispielsweise von hydrodynamischen Kupplungen, lässt sich durch Kennlinien beschreiben, bei welchen der Verlauf des Leistungs- beziehungsweise Drehmomentübertragungsverhaltens, insbesondere der dem Fachmann für hydrodynamische Maschinen bekannten Leistungszahl λ über dem Schlupf zwischen dem Primärrad und dem Sekundärrad aufgetragen ist beziehungsweise den verschiedenen Schlupfwerten zugeordnet ist. Bei hydrodynamischen

Maschinen, deren Füllungsgrad gezielt variierbar ist, lassen sich die Kennlinien auch zu einem Kennlinienfeld ergänzen, mit einzelnen Kennlinien für verschiedene Füllungszustände des Arbeitsraumes. Diese Kennlinien beziehungsweise Kennlinienfelder sind dem Fachmann auf dem Gebiet der hydrodynamischen Maschinen geläufig.

In der Praxis hat sich nun herausgestellt, dass sich, insbesondere in Abhängigkeit des Füllungsgrades des Arbeitsraumes der hydrodynamischen Maschine, bei einzelnen Schlupfwerten, das heißt bei bestimmten Drehzahlunterschieden zwischen Primärrad und Sekundärrad, Bereiche ergeben können, die eine eingeschränkte Kennlinienstabilität aufweisen. Dies beruht auf einem physikalischen Phänomen des hydrodynamischen Kreislaufes und beschreibt dadurch eine bestimmte Maschinencharakteristik. Bei der Auslegung einer hydrodynamischen Maschine, beispielsweise einer hydrodynamischen Kupplung, ist nun darauf zu achten, dass diese in einem Bereich betrieben wird, welcher keine eingeschränkte Kennlinienstabilität aufweist. Es ist verständlich, dass somit der zur Verfügung stehende Betriebsbereich durch das Vorhandensein der Instabilitäten beziehungsweise Kennliniensprünge eingeschränkt sein kann.

Die Patentschrift FR 1 494 032 beschreibt eine hydrodynamische Kupplung, welche als Konstantfüllungskupplung ausgeführt ist und mit verschiedenen Füllungsgraden betrieben werden kann, um weniger Bautypen von hydrodynamischen Kupplungen für unterschiedliche Einsatzbereiche vorhalten zu müssen. Für die verschiedenen Füllungsgrade sind verschiedene Torusformen vorgesehen, entweder indem im Turbinenrad einzelne kleinere Arbeitsraumzellen zwischen großen Arbeitsraumzellen vorgesehen sind, oder indem innerhalb des Pumpenrades oder des Turbinenrades in Radialrichtung ineinandergeschachtelte torusförmige Bereiche des Arbeitsraumes vorgesehen sind, wobei jedoch die Längen der Schaufeln an den freien Schaufelenden (Schaufelvorderkante) konstant gehalten werden, da die Abgrenzung zwischen den torusförmigen Bereichen nicht bis zur Schaufelvorderkante ausgeführt ist. Die Abfolge von kleineren Arbeitsraumzellen und größeren Arbeitsraumzellen beziehungsweise von verschiedenen Erstreckungen der einzelnen torusförmigen Bereiche des Arbeitsraumes erfolgt in Umfangsrichtung in einer regelmäßigen Abfolge beziehungsweise Periode.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrodynamische Maschine, insbesondere eine hydrodynamische Kupplung, anzugeben, bei welcher durch bauliche Maßnahmen Bereiche mit eingeschränkter Kennlinienstabilität vermieden werden beziehungsweise welche ein besonders weites Kennfeld, in welchem die Maschine verlustarm betrieben werden kann, aufweist, wobei die hydrodynamische Maschine vorteilhaft als füllungsgesteuerte hydrodynamische Maschine ausgeführt werden kann.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine hydrodynamische Maschine mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind besonders vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Die erfindungsgemäße hydrodynamische Maschine, die insbesondere als hydrodynamische Kupplung ausgeführt ist und somit, wie eingangs dargestellt, genau zwei beschaufelte Räder aufweisen kann, umfasst ein beschaufeltes Primärrad und ein beschaufeltes Sekundärrad. Das Primärrad und das Sekundärrad bilden mit ihrem beschaufelten Bereich, wie bekannt, einen torusförmigen Arbeitsraum aus, in welchen ein Arbeitsmedium, beispielsweise Öl, Wasser oder ein Wassergemisch, permanent eingebracht ist oder wahlweise eingebracht werden kann, um Drehmoment beziehungsweise Antriebsleistung hydrodynamisch vom Primärrad auf das Sekundärrad, durch Ausbilden eines hydrodynamischen Kreislaufes im beschaufelten Arbeitsraum, zu übertragen.

Das Primärrad und das Sekundärrad weisen entsprechend jeweils eine Vielzahl von Schaufeln auf, die in Radialrichtung der Räder von einem inneren Durchmesser Di des Arbeitsraumes bis zu einem äußeren Durchmesser D _A des Arbeitsraumes reichen. Man könnte auch vom inneren Durchmesser und vom äußeren Durchmesser des Toruses, der durch die Form des Arbeitsraumes gebildet wird, sprechen.

Bezogen auf die Axialrichtung der hydrodynamischen Maschine, welche der Richtung der Drehachse wenigstens des beschaufelten Primärrades entspricht, reichen die Schaufeln in jedem beschaufelten Rad, das heißt im Primärrad und im Sekundärrad, von einem freien Schaufelende bis zu einem Arbeitsraumboden auf mittlerem Durchmesser des Arbeitsraumes. Das freie Schaufelende ist jeweils den Schaufeln des anderen Rades zugewandt, sodass sich die beiden freien Schaufelenden von Schaufeln beider Räder axial gegenüberstehen.

Die Erstreckung der Schaufeln in Radialrichtung vom inneren Durchmesser Di bis zum äußeren Durchmesser DA, und zwar entlang des freien Schaufelendes, wird auch als Schaufelhöhe oder Profilhöhe h bezeichnet und ergibt sich entsprechend aus der Hälfte der Differenz zwischen dem äußeren Durchmesser DA und dem inneren Durchmesser D|. Vorliegend wird die Schaufelhöhe oder Profilhöhe auch als Länge der Schaufel bezeichnet. Die axiale Erstreckung vom freien Schaufelende zum Arbeitsraumboden entlang eines mittleren Durchmessers des Arbeitsraumes wird auch als Schaufelbreite oder Profiltiefe t bezeichnet.

Erfindungsgemäß ist der innere Durchmesser Di und/oder der äußere Durchmesser D _A des Arbeitsraums über dem Umfang eines Schaufelrads derart ausgeführt, dass er nicht konstant ist, sondern variiert. So gibt es beispielsweise eine erste Anzahl von Schaufeln, die sich von einem vergleichsweise kleineren inneren Durchmesser des Arbeitsraumes aus erstrecken, und eine zweite Anzahl von Schaufeln, die sich von einem zweiten vergleichsweise größeren inneren Durchmesser aus erstrecken. Zusätzlich oder alternativ kann sich eine erste Anzahl von Schaufeln bis zu einem vergleichsweise kleineren äußeren Durchmesser erstrecken, und eine zweite Anzahl von Schaufeln erstreckt sich dann bis zu einem vergleichsweise größeren äußeren Durchmesser.

Die Variation des inneren Durchmessers und/oder des äußeren Durchmessers des Arbeitsraumes innerhalb eines beschaufelten Rades führt gleichfalls zu einer Variation der Erstreckung der Schaufeln in Radialrichtung. Diese Variation der Erstreckung der Schaufeln in Radialrichtung kann dabei sowohl eine Variation in dem Sinne umfassen, dass die Erstreckung der Schaufeln hinsichtlich der Länge variiert, als auch in dem Sinne, dass wenigstens zwei Schaufeln zwar dieselbe Länge der radialen Erstreckung aufweisen, jedoch auf verschiedenen Durchmesserbereichen des Rades positioniert sind. Der erstgenannte Fall kann dadurch erreicht werden, dass entweder der Innendurchmesser oder der Außendurchmesser, zwischen welchen die Schaufel beziehungsweise deren freies Ende verläuft, variiert, wohingegen für den zweiten Fall beide Durchmesser variieren müssen.

Eine solche Variation des Innendurchmessers und/oder des Außendurchmessers des Arbeitsraumes beziehungsweise das verschiedene Positionieren des Arbeitsraumes/der Beschaufelung auf verschiedenen Durchmesserbereichen ist dem Fachmann auch als Profilverschiebung bekannt, wobei herkömmlich stets nur eine Profilverschiebung zwischen verschiedenen Schaufelrädern verschiedener hydrodynamischer Maschinen mit Bezug auf ein sogenanntes Normalprofil vorgesehen wurde. Beispielsweise wird auf die DE 103 38 010 B3 verwiesen, bei welcher vorgeschlagen wird, die mittlere Schaufelzahl in Abhängigkeit der Profilverschiebung festzusetzen. Die Profilverschiebung lässt sich mittels eines Profilverschiebungsfaktors fv beschreiben, welcher die Abweichung der radialen Position des Strömungskreislaufes einer gegebenen hydrodynamischen Maschine gegenüber der radialen Position des Strömungskreislaufes einer hydrodynamischen Maschine mit sogenanntem Normalprofil oder Nennprofil beschreibt.

Für ein Normalprofil beziehungsweise ein Nennprofil gilt, dass der Innendurchmesser Di des Profils (der Beschaufelung) dividiert durch den Außendurchmesser D _A des Profils (der Beschaufelung) einen vorbestimmten Wert entspricht, der insbesondere bei einem hydrodynamischen Retarder im

Wesentlichen 0,4 oder bei einer hydrodynamischen Kupplung insbesondere 0,5, vorteilhaft 0,528 entspricht. Ein solches Normalprofil oder Nennprofil weist einen Profilverschiebungsfaktor fv von 1 ,0 auf. Wenn man nun das Verhältnis zwischen Innendurchmesser Di und Außendurchmesser D _A verändert, so gelangt man zu einem verschobenen Profil, dessen Profilverschiebungsfaktor fv von 1 ,0 nach oben oder nach unten abweicht.

Erfindungsgemäß kann demnach eine solche Profilverschiebung innerhalb ein und desselben beschaufelten Rades vorgesehen sein, indem die Beschaufelung über dem Umfang des Rades in Bereiche mit verschiedenen Innendurchmessern Di und/oder Außendurchmessern D _A eingeteilt wird. Gemäß einer Ausführungsform ist dabei jeder Innendurchmesser einer Schaufel gegenüber dem Innendurchmesser beider in Umfangsrichtung benachbarter Schaufeln verändert und/oder jeder Außendurchmesser einer Schaufel ist gegenüber dem Außendurchmesser beider benachbarten Schaufeln verändert. Dies bedeutet jedoch nicht, dass alle Schaufeln über dem Umfang verschiedene Innendurchmesser und/oder verschiedene Außendurchmesser aufweisen. Vielmehr weisen über dem Umfang entgegengesetzt zueinander angeordnete Schaufeln, insbesondere Schaufeln, die in Radialrichtung miteinander fluchten, vorteilhaft denselben Innendurchmesser und denselben Außendurchmesser auf. Wenn diese Vorgabe bei allen Schaufeln erfüllt ist, kommt man zu einem Schaufelrad beziehungsweise einer Beschaufelung/einem Schaufelprofil eines Schaufelrades, das punktsymmetrisch zur Mittelpunktachse beziehungsweise Drehachse ausgeführt ist, wodurch Unwuchten vermieden werden.

Erfindungsgemäß ist eine solche Profilverschiebung innerhalb ein und desselben beschaufelten Rades derart vorgesehen beziehungsweise die Variation des inneren Durchmessers und/oder des äußeren Durchmessers des Arbeitsraums in genau einem oder in beiden Rädern über dem Umfang des Rades zusammen mit der Erstreckung der Schaufeln in Radialrichtung derart ausgeführt, dass die Schaufeln dieses Rades an ihrem freien Schaufelende drei oder mehr verschiedene Längen in Radialrichtung aufweisen. Vorteilhaft sind sogar fünf, sechs, sieben oder acht oder mehr verschiedene Längen der Schaufeln in Radialrichtung an ihrem freien Schaufelende (Schaufelvorderkante) vorgesehen.

Gemäß einer zusätzlichen oder alternativen Ausgestaltung der Erfindung zur Variation der Innendurchmesser Di und/oder der Außendurchmesser DA in einem Schaufelrad ist der Abstand in Axialrichtung vom freien Schaufelende bis zu dem Arbeitsraum boden auf mittlerem Durchmesser des Arbeitsraums zusammen mit der Erstreckung der Schaufeln in Axialrichtung, das heißt der Profiltiefe t, über dem Umfang des Rades variierend ausgeführt. Auch hierfür gilt das zuvor zur Variation der Durchmesser gesagte, beispielsweise im Hinblick auf die Variation der Profiltiefe t von benachbart zueinander angeordneten Schaufeln desselben Rades.

Beide erfindungsgemäße Maßnahmen können entweder ausschließlich beim Primärrad oder ausschließlich beim Sekundärrad oder bei beiden Rädern ausgeführt werden.

Zusätzlich kann auch die sogenannte Schaufelteilung, das heißt der Abstand zwischen zwei benachbarten Schaufeln in Umfangshchtung eines Rades, über dem Umfang des Rades variiert werden. Die erfindungsgemäße Maßnahme lässt sich sowohl bei Schaufelrädern anwenden, welche zusammen in einem Axialschnitt durch die hydrodynamische Maschine einen kreisförmigen Arbeitsraum (bezogen auf eine Seite der Drehachse) ausbilden, als auch auf solche, die einen von der Kreisform abweichenden Arbeitsraum ausbilden.

Ferner lässt sich die Erfindung sowohl bei geradebeschaufelten Rädern als auch bei schrägbeschaufelten Rädern ausführen. Bei geradebeschaufelten Rädern stehen die Schaufeln senkrecht auf dem Trennspalt zwischen Primärrad und Sekundärrad, wobei der Trennspalt in der Regel rechtwinklig zur Drehachse verläuft, wohingegen bei schrägbeschaufelten Rädern die Schaufeln in einem Winkel abweichend von 90° zu dem Trennspalt beziehungsweise der Trennspaltebene angeordnet sind.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, das heißt entweder der Variation des inneren Durchmessers Di und/oder des äußeren Durchmessers DA des Arbeitsraums innerhalb eines beschaufelten Rades oder durch Variation der axialen Erstreckung der Schaufeln innerhalb eines Rades können Bereiche mit eingeschränkter Kennlinienstabilität vermindert oder vollständig vermieden werden. Hierdurch kann der mögliche Regelbereich beispielsweise einer

Arbeitsmaschine, die über eine hydrodynamische Kupplung angetrieben wird, erheblich erweitert werden.

Die erfindungsgemäße hydrodynamische Maschine ist insbesondere als füllungsgesteuerte hydrodynamische Maschine ausgeführt, das heißt der

Füllungsgrad ihres Arbeitsraums mit Arbeitsmedium kann während des Betriebes der hydrodynamischen Maschine geändert werden, indem gezielt mehr Arbeitsmedium in den Arbeitsraum eingebracht wird oder Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum abgezogen wird.

Vorteilhaft weist der durch das Primärrad und das Sekundärrad gebildete Arbeitsraum die Form eines einzigen sich über dem Umfang der hydrodynamischen Maschine erstreckenden Toms auf, der in Radialrichtung ununterbrochen ausgeführt ist. Demnach ist der Arbeitsraum nicht derart gestaltet, dass sich auf ein und derselben Schaufel in zwei teilweise zueinander in Radialrichtung abgegrenzten Bereichen einzelne Arbeitsmediumkreisläufe ausbilden können. Demnach stellt sich entlang jeder Schaufel beziehungsweise auf jeder Schaufeloberfläche einer Schaufel nur eine einzige Kreislaufströmung von Arbeitsmedium ein.

Wie später mit Bezug auf die Figuren noch näher dargestellt wird, ist die Anzahl von in Umfangsrichtung unmittelbar hintereinander angeordneten Schaufeln des Rades, die jeweils gegenüber der unmittelbar vorausgehenden Schaufel in Radialrichtung an ihrem freien Schaufelende kürzer ausgeführt sind, vorteilhaft über dem Umfang des Rades variierend, insbesondere unregelmäßig variierend ausgeführt. So kann beispielsweise die Variation dieser Anzahl derart ausgeführt sein, dass die Periodizität jeder beliebigen Anzahl von Schaufeln maximal Eins beträgt. Dies bedeutet, dass jedes sich durch die verschiedenen Längen von hintereinander in Umfangsrichtung angeordneten Schaufeln einstellende Muster sich maximal einmal wiederholt, nämlich um ein im Wesentlichen ausgewuchtetes Schaufelrad zu erhalten, indem die sich in Radialrichtung gegenüberstehenden Schaufeln identisch ausgeführt sind. In Umfangsrichtung hintereinander variiert die Länge der Schaufeln jedoch deutlich, ohne dass sich mit Ausnahme des gegenüberstehenden Bereiches eine Wiederholung dieser Variation findet. Man könnte auch sagen, die Variation der Schaufellänge erscheint nach dem Zufallsprinzip ausgewählt.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch erläutert werden.

Es zeigen:

Figur 1 eine dreidimensionale Ansicht eines erfindungsgemäß ausgeführten

Pumpenrads und Turbinenrads einer hydrodynamischen Kupplung; Figur 2 die geometrische Bemaßung eines Arbeitsraums einer hydrodynamischen Maschine;

Figur 3 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydrodynamischen Kupplung mit einer Variation des Innendurchmessers Di des Arbeitsraumes in beiden beschaufelten Rädern;

Figur 4 eine Ausführungsform entsprechend der Figur 3, jedoch mit variierendem Innendurchmesser nur im Turbinenrad;

Figur 5 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen hydrodynamischen

Kupplung, bei welcher der Außendurchmesser D _A des Arbeitsraums nur im Pumpenrad variierend über dem Umfang ausgeführt ist;

Figur 6 eine Ausführungsform einer hydrodynamischen Kupplung mit variierender Profiltiefe im Pumpenrad und im Turbinenrad;

Figur 7 Möglichkeiten einer Profilverschiebung innerhalb ein- und derselben hydrodynamischen Maschine.

In der Figur 1 ist ein Primärrad 1 (Pumpenrad) und ein Sekundärrad 2 (Turbinenrad) einer hydrodynamischen Kupplung dargestellt, bei welcher gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sowohl der Innendurchmesser Di des

Arbeitsraumes im Primärrad 1 als auch im Sekundärrad 2 über dem Umfang des jeweiligen Rades 1 , 2 variiert. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel hingegen ist der Außendurchmesser DA des Arbeitsraumes sowohl im Primärrad als auch im Sekundärrad konstant.

Wie man sieht, ist die Variation derart ausgeführt, dass jede Schaufel gegenüber ihren beiden in Umfangsrichtung benachbart angeordneten Schaufeln einen abweichenden Innendurchmesser Di aufweist. Sich in Radialrichtung gegenüberstehende Schaufeln hingegen weisen dieselbe Geometrie auf. Hierdurch können Unwuchten vermieden werden.

Durch die Variation des Innendurchmessers Di des Arbeitsraumes beziehungsweise der Schaufeln über dem Umfang des jeweiligen Rades 1 , 2 wird eine Vielzahl von sich aneinander anschließenden Stufen, vergleichbar mit einer Treppe, jedoch ohne kontinuierlicher Stufenhöhe und Stufenabfolge am inneren Durchmesser des Arbeitsraumes erreicht, wodurch, wie dargestellt, diese Maßnahme zusätzlich oder alternativ auch am Außendurchmesser D _A ausgeführt werden könnte. Vorliegend ist der Durchmesser Di im Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Schaufeln konstant, er könnte sich jedoch auch stufenförmig oder stetig verändern.

Wie man in der Figur 1 erkennen kann, ist die Abfolge der Schaufel mit verschiedener Geometrie, insbesondere mit verschiedener Länge in Radialrichtung, zumindest am freien Ende, unregelmäßig, mit Ausnahme der genannten Regel, dass sich in Radialrichtung gegenüberstehende Schaufeln dieselbe Geometrie aufweisen. Somit beträgt die Periodizität jeder beliebigen Anzahl von Schaufeln über den Umfang des Schaufelrades 1 , 2 gesehen Eins, das heißt jedes Muster von einander unmittelbar hintereinander in Umfangsrichtung folgenden Schaufeln wiederholt sich über dem gesamten Umfang des Schaufelrades nur ein einziges Mal.

Anhand der Figur 2 sind nochmals die verschiedenen geometrischen

Bezeichnungen des Arbeitsraumes beziehungsweise der Beschaufelung einer hydrodynamischen Maschine dargestellt. Wie man sieht, wird der innere Durchmesser des torusförmigen Arbeitsraumes 3 und damit auch der innere Durchmesser der Schaufeln 4 des Primärrades 1 und des Sekundärrades 2 mit Di bezeichnet. Der Arbeitsraum 3 beziehungsweise die Schaufeln 4 reichen vom inneren Durchmesser Di bis zum äußeren Durchmesser D _A . Somit ergibt sich eine Schaufelhöhe oder Profilhöhe von h, welche der halben Differenz zwischen dem Außendurchmesser D _A und dem Innendurchmesser Di entspricht (man beachte, dass nur eine Hälfte des Arbeitsraums über der Drehachse 8 dargestellt ist).

Bei dem gezeigten kreisförmigen oder annähernden kreisförmigen Querschnitt (in einem Axialschnitt durch die hydrodynamische Maschine) des Arbeitsraumes 3 weisen die Schaufeln 4 nur an ihrem freien Ende 5 die maximale Profilhöhe h auf. Wenn der Querschnitt des Arbeitsraumes 3 stark von der Kreisform in Richtung einer rechteckigen oder quadratischen Form abweichen würde, ergäbe sich diese maximale Erstreckung natürlich auch im Bereich des Arbeitsraumbodens 6.

Die Profiltiefe t ergibt sich aus der maximalen Länge der Schaufeln 4 in Axialrichtung der hydrodynamischen Maschine, das heißt in Richtung der Drehachse 8. Bei der gezeigten Profilform ist die maximale Länge (Profiltiefe t) im Bereich des mittleren Durchmessers D _m positioniert, welcher der Hälfte der Summe aus dem äußeren Durchmesser D _A und dem inneren Durchmesser Di entspricht.

Aus der Figur 2 erkennt man ferner, dass die Schaufeln 4 des Primärrades 1 und die Schaufeln 4 des Sekundärrades 2 sich in Axialrichtung derart gegenüberstehen, dass ein Trennspalt 7 zwischen den beiden freien Schaufelenden 5 ausgebildet wird.

In der Figur 3 ist nochmals schematisch ein variierender Innendurchmesser Di sowohl im Primärrad 1 als auch im Sekundärrad 2 dargestellt. Somit kann das Arbeitsmedium im Arbeitsraum 3 in ersten Schaufelzwischenräumen in einem vergleichsweise größeren Kreislauf, im Primärrad 1 radial nach außen und im Sekundärrad 2 radial nach innen, strömen, wohingegen es in jenen Schaufelzwischenräumen mit einem vergleichsweise größeren Innendurchmesser Di nur in einem kleineren Kreislauf strömen kann.

Bei der Ausführungsform gemäß der Figur 4 sind die Strömungsverhältnisse entsprechend, allerdings weist nur das Sekundärrad variierende Innendurchmesser Di des Arbeitsraumes 3 beziehungsweise der Schaufeln 4 auf. Da das Arbeitsmedium jedoch radial innen aus dem Sekundärrad 2 in das Primärrad 1 einströmt, ergibt sich keine Stoßfläche stirnseitig beim Eintritt in das Primärrad 1.

In der Figur 5 ist exemplarisch dargestellt, wie auch der Außendurchmesser DA in nur einem beschaufelten Rad, nämlich hier dem Primärrad 1 , variiert werden kann, ohne dass sich entsprechende Stoßflächen beim Eintritt des Arbeitsmediums in das andere Rad, hier das Sekundärrad 2, ergeben. Selbstverständlich wäre es auch möglich, in beiden beschaufelten Rädern 1 , 2 den Außendurchmesser DA über dem Umfang des Rades 1 , 2 zu variieren.

Auch eine Kombination der Variation des Innendurchmessers Di und des Außendurchmessers DA in einem oder in beiden Rädern 1 , 2 wäre möglich.

In der Figur 6 ist als alternative oder als zusätzliche Maßnahme die Variation der Profiltiefe t über dem Umfang, vorliegend beider Räder 1 , 2 dargestellt. Natürlich könnte eine solche Variation auch in nur einem der beiden Räder 1 , 2, entweder dem Primärrad 1 oder dem Sekundärrad 2, vorgesehen sein.

In der Figur 7 sind nochmals mögliche zueinander verschobene Profile der Beschaufelung dargestellt, welche innerhalb ein- und derselben hydrodynamischen Maschine über dem Umfang verteilt ausgeführt werden können. Beispielsweise kann das links dargestellte Profil einen Profilverschiebungsfaktor f _v von 1 , das mittlere Profil einen

Profilverschiebungsfaktor fy von 1 ,5 und das rechte dargestellte Profil einen Profilverschiebungsfaktor f _v von 2 aufweisen.

Natürlich können auch mehr als drei verschiedene zueinander verschobene Profile innerhalb einer hydrodynamischen Maschine durch entsprechende Ausführung der Schaufeln über dem Umfang vorgesehen sein oder Profile mit anderen Profilverschiebungsfaktoren. Die Schaufeln können an ihrem freien Ende einseitig oder beidseitig angeschrägt sein, insbesondere mit verschiedenen Winkeln auf den sich gegenüberliegenden Seiten. Dabei kann es ausreichend sein, nur die angeströmten Schaufelvorderkanten und nicht die abgeströmten Schaufelvorderkanten, das heißt die Vorderkanten radial innen im Pumpenrad und radial außen im Turbinenrad anzuschrägen.

Die Erfindung lässt sich besonders vorteilhaft bei sogenannten füllungsgesteuerten hydrodynamischen Maschinen anwenden. Solche füllungsgesteuerten hydrodynamischen Maschinen weisen eine Steuerung auf, mittels welcher der Arbeitsraum mit einer vorbestimmten Menge von Arbeitsmedium zwischen einer Mindestfüllung und einer maximalen Füllung, irisbesondere Vollfüllung, befüllt werden kann. Dies schließt nicht aus, dass der Arbeitsraum gemäß einer Ausführungsform auch vollständig entleerbar ist, beispielsweise um die hydrodynamische Maschine ein- und auszuschalten.

Die Erfindung ist jedoch auch bei nicht füllungsgesteuerten hydrodynamischen Maschinen anwendbar, insbesondere bei solchen, bei welchen die Leistungsübertragung durch ein Drosselelement, das wahlweise mehr oder minder in die Kreislaufströmung im Arbeitsraum eingebracht werden kann, steuerbar ist. Hierdurch ergibt sich auch, dass in den Schaufeln entsprechende Aussparungen, beispielsweise zum Einbringen einer Drosselscheibe oder eines Drosselringes, vorgesehen sein können, welche keinen Einfluss auf den Grundgedanken der variierenden Durchmesser und/oder der variierenden Tiefe des Arbeitsraums haben.

Ferner ist die Erfindung bei permanent befüllten hydrodynamischen Maschinen wie auch bei entleerbaren hydrodynamischen Maschinen anwendbar.