AT212650B - - Google Patents

Description

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  Hydrodynamische Kupplung nach dem Föttinger-Prinzip 
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrodynamische Kupplung nach dem   Föttinger-Prinzip, bei   wel- cher nach dem Anlassen der   Antriebsmasclúne   das Drehmoment mit Verzögerung auf die Abtriebsseite übertragen wird. 



   Bekannt sind vor allem hydrodynamische sogenannte Anfahr- oder Hochfahrkupplungen, bei welchen ein Teil des Arbeitsmediums bei Kupplungsstillstand in einen seitlich am Pumpenkreiselrad der Kupp- lung angeordneten Verzögerungsraum   fliesst. Beim Anfahren der Antriebsseitewild   infolge der Zentrifugal- wirkung das Arbeitsmedium aus dem Verzögerungsraum durch Düsen in den Raum des Pumpenkreiselrades gefördert, so dass das Pumpenkreiselrad während der Anfahrzeit das Arbeitsmedium erhält. 



   Flüssigkeitskupplungen der beschriebenen Art haben erhebliche Nachteile, die einmal darin bestehen, dass infolge des seitlich angebrachten Verzögerungsraumes solche Kupplungen axial eine sehr grosse Baulänge aufweisen. Hiezu kommt ein wesentlich   grösserer, u. zw.   hydraulischer Nachteil, der darin gesehen wird, dass das Arbeitsmedium aus dem Verzögerungsraum nicht, wie angestrebt, verzögert in den Kreislauf eintritt, sondern entgegen dieser Aufgabe dennoch von den Schaufeln des Pumpenkreiselrades besebleunigt wird. Daraus ergibt sich vielfach eine zeitlich zu kurze Anfahrzeit und ausserdem erfolgt die Strömung des Mediums aus dem Verzögerungsraum infolge der Beschleunigung durch die Pumpenradschaufeln beim Übergang in das Turbinenkreiselrad unter   Stossverlusten.   



   Es ist nun eine hydraulische Kupplung bekanntgeworden, die als Bremskupplung wirkt, also eine der erfindungsgemäss erstrebten Funktion entgegengesetzte Funktion ergibt. So wirkt das abtriebsseitige Turbinenrad   z. B.   bei abgeschaltetem   oder freilaufendem Motor   als Pumpenkreiselrad und drückt das Medium durch grosse periphere Durchtrittsöffnungen in das Pumpenkreiselrad der Antriebsseite. Es ist demnach bei dieser Kupplung kein verzögertes Anfahren möglich und der Nebenauslass ist lediglich zur Rückströmung des Mediums durch die peripheren Öffnungen vorgesehen. 



   Im Gegensatz zu dieser vorgenannten Kupplung wird bei der   erfindungsgemässen   Kupplung das Medium nicht in das Pumpenkreiselrad, sondern in das ruhende Turbinenkreiselrad geleitet. Das hat den erheblichen Vorteil, dass die Kupplung in der Zeit des Hochfahrens tatsächlich zunächst mit einer geringeren Flüssigkeitsmenge, die im Hauptflüssigkeitsraum bei Stillstand verblieben ist, hochfährt und die Verzögerungsmenge erst über das anfänglich ruhende Turbinenkreiselrad dem Pumpenkreiselrad zugeführt wird. 



   Die wesentlichen Merkmale der Erfindung erstrecken sich darauf, dass der axial neben der Druckseite des Pumpenkreiselrades angeordnete Flüssigkeitsraum mittels einer an sich bekannten, die druckseitigen Pumpenradschaufelkanten durchgehend begrenzenden Wand von dem Pumpenkreiselrad getrennt ist, so dass ein über bzw. durch den schaufellosen, achsnahenPumpenkreiselradteil in den axialen neben dem Pumpenkreiselrad angeordneten Flüssigkeitsraum eintretender Teil des Arbeitsmediums beim Anfahren der Kupplung diesen Raum inradialer Richtung ganz durchströmt und durch sich verengende, die periphere Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsraum einerseits und dem antriebsseitigen Turbinenkreiselrad anderseits bildende Öffnungen dieses Flüssigkeitsraumes in das Turbinenkreiselrad strömt. 



   Durch diese Ausführung wird erreicht, dass wegen der einheitlichen durchgehenden Kreiselradschaufeln und wegen der vollen durchgehenden druckseitigen Pumpenkreiselwand der Pumpen-bzw. Kreiselradraum von dem einen Verzögerungsraum bildenden Flüssigkeitsraum vollständig getrennt ist. Dadurch, dass nun weiters beim Anfahren das Arbeitsmedium aus dem einen Vorratsraum bildenden Flüssigkeitsraum nur 

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 durch die sich verengenden Öffnungen aus diesem Flüssigkeitsraum in das Turbinenkreiselrad gelangen kann, wird nun tatsächlich erreicht, dass die Kupplung verzögert kuppelt.

   Weiters wird dadurch, dass der einen Vorratsraum bildende Flüssigkeitsraum durch eine durchgehende Wand vom Pumpenkreiselrad ge- trennt ist, beim Betrieb der Kupplung vermieden, dass zwischen Turbinenkreiselrad und Pumpenkreiselrad befindliches Arbeitsmedium beim Betrieb der Kupplung in den einen Vorratsraum bildenden Flüssigkeit- raum zurückströmen kann, weshalb der Wirkungsgrad der erfindungsgemässen   FlüssigkeitsKupplung   sehr hoch ist. Bei Stillstand der Kupplung fliesst über bzw. durch den   schaufellosen, achsnahenPumpenkreisel-   radteil ein grosser Teil des Arbeitsmedium in den einen Vorratsraum bildenden Flüssigkeitsraum und ge- langt bei erneutem Hochfahren der Kupplung nur langsam und damit verzögert über die sich verengenden peripheren Öffnungen wieder in den Raum zwischen Pumpenkreiselrad und Turbinenkreiselrad. 



   Die Erfindung sieht verschiedene Ausführungsmöglichkeiten des Verzögerungsraumes vor. So kann   z. B.   der Austrittskanal des   Verzögerungsraumes   über den Trennungsspalt zwischen Pumpen- und Turbinenkrei- selrad hinweg in den Bewegungsbereich des Turbinenkreiselrades ragen. Der das Pumpenkreiselrad aussen umgebende Flüssigkeitsraum steht mit den achsnahen Teilen der Flüssigkeitsräume des Hauptkreislaufes durch Achsbohrungen und/oder an sich bekannte Pumpenradausgleichslöcher in Verbindung. Ferner be- steht die Möglichkeit, die dem Pumpenkreiselrad näherliegende Begrenzungswand des Verzögerungsrau- mes bzw. -kanales beweglich,   z. B.   axial verschiebbar zu gestalten und den Flüssigkeitsraum   bzw. -ka-   nal abzusperren.

   Damit lassen sich im Betrieb die Anfahrzeiten verändern, wobei die Kupplung auch ohne   Anfahrverzögerung   verwendet werden kann. Die Austrittsöffnungen des   Flüssigkeitsraumes   bzw. -kanales gegen die Schaufeln des   Turbinenkreiselrades können gegebenenfalls dem Drehsinn entgegengesetzt gerich-   tet sein, so dass sich die Umdrehung des Turbinenkreiselrades auch hydraulisch verzögern lässt. Endlich kann der Flüssigkeitsraum   bzw.-kanal   als ein von dem Pumpenkreiselrad gesonderter, mit der Antriebs- welle wahlweise kuppelbarer Rotationsraum ausgebildet sein. 



   In den Fig.   1 - 3   der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Kupplung beispielsweise dargestellt. 



   Fig. 1 zeigt eine   Flüssigkeitskupplung   nach der Erfindung mit Verzögerungsraum vorzugsweise im peripheren Bereich des Pumpenkreiselrades. 



   In Fig. 2 ist der   periphere Verzögerungsraum mitden achsnahenHaupträumen durch   entsprechende ra- diale Erweiterung oder durch eine Wanddoppelung verbunden. 



   In Fig. 3 ist eine Flüssigkeitskupplung nach der Erfindung gezeigt, bei welcher der   Verzögerungsraum   in das Turbinenkreiselrad hineinragt, wobei die antriebsseitige Wand des Verzögerungsraumes axial ver- stellbar ist, so dass sich dieser Raum vollständig drosseln lässt. Mit P ist jeweils das Pumpenkreiselrad der 
 EMI2.1 
 
2 bezeichnet.1 ist der vorzugsweise peripher angeordnete Verzögerungsraum mit den in das Turbinenkreiselrad T führenden Flüssigkeitsaustrittsöffnungen 2. Durch Öffnungen 3 oder   4 kann   bei Kupplungsstillstand das Medium in den   Verzögerungsraum zurückfliessen.   Mit 5   ist eine Wanddoppelung bezeichnet, die von den achs-     nahen Flüssigkeitsräumen   zu den Austrittsöffnungen des Verzögerungsraumes führt.

   Eine Wand 6 des Pumpenkreiselrades P grenzt den Flüssigkeitsraum 1 gegenüber den Radschaufeln ab. Eine Raumvergrösserung ist mit   6'und   eine andere Art der   Raumvergrössemng   mit 7 bezeichnet. 



   In Fig. 3 ragt der Vergrösserungsraum 8 in das Turbinenkreiselrad, während die antriebsseitige Begrenzung des Raumes 8 durch eine axial verschiebbare Wand 9 gebildet wird. 



   Die Figuren zeigen lediglich einige   A'usführungsmöglichkeiten   der Erfindung, die auch in ändern Formen und Zusammenstellungen als den dargestellten zur Anwendung kommen kann. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Hydrodynamische Kupplung nach dem Föttinger-Prinzip mit einem axial neben der Druckseite des Pumpenkreiselrades angeordn. eten Flüssigkeitsraum und einer peripheren Verbindung zwischen diesem Flüssigkeitsraum einerseits und dem abtriebsseitigen Turbinenkreiselrad anderseits, dadurch gekennzeichnet, dass der axial neben der Druckseite des Pumpenkreiselrades (P) angeordnete Flüssigkeitsraum (1) mittels einer an sich bekannten, die druckseitigen Pumpenradschaufelkanten durchgehend begrenzenden Wand (6) von dem Pumpenkreiselrad (P) getrennt ist, so dass ein über bzw.

   durch den schaufellosen, achsnahen Pumpenkreiselradteil in den axial neben dem Pumpenkreiselrad angeordneten Flüssigkeitsraum (1) eintretender Teil des Arbeitsmedium beim Anfahren der Kupplung diesen Raum in radialer Richtung ganz durchströmt und durch sich verengende, die periphere Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsraum (1) einerseits und dem abtriebsseitigen Turbinenkreiselrad (T) anderseitsbildende Öffnungen (2) dieses Flüssigkeitsraumes in das Turbinenkreiselrad strömt. <Desc/Clms Page number 3>

   2. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittskanal (8) des Flussigkeitsraumes über den Trennungsspalt zwischen Pumpen- und Turbinenkreiselrad hinweg in den Bewegungsbereich des Turbinenkreiselrades (T) ragt.

   3. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der das Pumpenkreiselrad (P) aussen umgebende Flüssigkeilsraum (l) mit den achsnahen Teilen derFlüssigkeitsräume des Hauptkreislaufes durch Achsbohrungen (4) und/oder an sich bekannte Pumpenradausgleichlöcher (3) in Verbindung steht.

   4. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Pumpenkreiselrad (P) näherliegende Begrenzungsw and (9) des Flüssigkeitsraumes (1) bzw. -kanales (8) beweglich, z. B. axial verschiebbar und der Flussigkeitstaum bzw. -kanal absperrbar ist. EMI3.1 Austrittsöffnungen (2) des Flüssigkeitsraumes (1) bzw. -kanales (8) gegen die Schaufeln des Turbinenrades (T), gegebenenfalls dem Drehsinn entgegengesetzt, gerichtet sind.

   6. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch, l, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsraum (1) bzw. -kanal (8) als ein von dem Pumpenkreiselrad (P) gesonderter, mit der Antriebswelle wahlweise kuppelbarer Rotationsraum ausgebildet ist.