DE102007060766A1 - Hydraulic coupling, particularly hydrodynamic coupling or visco coupling, has bladed primary wheel and bladed secondary wheel, where variably adjustable brake torque is applied on ladling unit by brake device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen eine hydraulische Kupplung, das heißt eine Kupplung, bei welcher Drehmoment beziehungsweise Antriebsleistung über ein hydraulisches Medium von einer ersten Kupplungshälfte, dem sogenannten Primärrad, auf eine zweite Kupplungshälfte, dem sogenannten Sekundärrad, übertragen wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine hydrodynamische Kupplung, das heißt eine Kupplung mit einem Pumpenrad als Primärrad und einem Turbinenrad als Sekundärrad, welche gemeinsam einen mit einem Arbeitsmedium befüllbaren Arbeitsraum ausbilden, in welchem sich bei Antrieb des Primärrades eine Arbeitsmediumkreislaufströmung einstellt, mittels welcher die Antriebsleistung hydrodynamisch vom Primärrad auf das Sekundärrad übertragen wird. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist die hydraulische Kupplung als Viskokupplung ausgeführt, bei welcher ebenfalls zwischen einem Primärrad und einem Sekundärrad ein mit einem Hydraulikmedium als Arbeitsmedium befüllbarer Arbeitsraum ausgebildet ist, wobei hier die Antriebsleistung vom Primärrad auf das Sekundärrad über Scherkräfte des Arbeitsmediums übertragen wird. Beispielsweise weist das Primärrad oder das Sekundärrad eine Vielzahl von dünnen Lamellen auf, die in entsprechende Nuten des anderen Rades unter Beibehaltung eines arbeitsmediumbefüllten Spaltes eingreifen.The The invention generally relates to a hydraulic coupling, that is a clutch in which torque or drive power via a hydraulic medium from a first coupling half, the so-called primary wheel, on a second coupling half, the so-called secondary wheel, is transmitted. In particular, the present invention relates to a hydrodynamic Coupling, that is a clutch with a pump as Primary wheel and a turbine wheel as a secondary wheel, which together fill one with a working medium Form workspace, in which when driving the primary wheel adjusts a working medium cycle flow, by means of which the drive power hydrodynamically from the primary wheel is transmitted to the secondary wheel. According to one alternative embodiment is the hydraulic clutch as a viscous coupling executed, in which also between a primary wheel and a secondary wheel with a hydraulic medium as Working medium fillable working space is formed, Here, the drive power from the primary to the secondary via Shearing forces of the working medium is transmitted. For example, the primary wheel or the secondary wheel a multitude of thin lamellae that are in corresponding Grooves of the other wheel while maintaining a working medium-filled Intervene gap.
Insbesondere bei hydrodynamischen Kupplungen beziehungsweise Viskokupplungen ohne externen Arbeitsmediumkreislauf, wie sie die vorliegende Erfindung gemäß einer Ausführungsform betrifft, ist es bekannt, ein Schöpfrohr vorzusehen, das im Arbeitsraum mündet, um, wenn dies gewünscht ist, das Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum zu entleeren und somit die Antriebsleistungsübertragung vom Primärrad auf das Sekundärrad zu unterbrechen, das heißt die Kupplung sozusagen auszuschalten. Dabei wird das stationäre Schöpfrohr mit seiner Mündung derart in das Arbeitsmedium im Arbeitsraum eingetaucht, dass sich vor der Schöpfrohrmündung ein Staudruck des Arbeitsmediums ausbildet, mit welchem das Arbeitsmedium in das Schöpfrohr hinein und aus diesem heraus in einen Nebenraum außerhalb des Arbeitsraumes gefördert wird.Especially with hydrodynamic couplings or viscous couplings without external working medium circuit, as the present invention according to one embodiment it is known to provide a scoop that is in the working space opens, if desired, the working medium to empty from the work space and thus the drive power transmission from the primary wheel to the secondary wheel, that means turning off the clutch, so to speak. It will the stationary scoop with its mouth so immersed in the working fluid in the working space that is in front of the Schöpfrohrmündung a back pressure of the working medium forms, with which the working medium into the scoop tube and out of this into an adjoining room outside the workroom is encouraged.
In
dem Dokument
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Kupplung, insbesondere hydrodynamische Kupplung oder Viskokupplung, anzugeben, welche eine einfache Regelung oder Steuerung der Leistungsübertragung über Variieren des Füllungsgrades des Arbeitsraumes, vorteilhaft eine stufenlose Regelung oder Steuerung ermöglicht.Of the present invention is based on the object, a hydraulic Coupling, in particular hydrodynamic coupling or viscous coupling, indicate which is a simple regulation or control of power transmission via Varying the degree of filling of the working space, advantageously a Stepless control or control allows.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine hydraulische Kupplung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Vorrichtungsansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Gestaltungen der Erfindung angegeben. Die Ansprüche 7 und 8 beschreiben ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern oder Regeln der Leistungsübertragung mit einer erfindungsgemäßen hydraulischen Kupplung.The inventive object is achieved by a hydraulic Coupling with the features of claim 1 solved. In the dependent device claims are advantageous and particularly expedient embodiments of the invention indicated. Claims 7 and 8 describe an inventive Method for controlling or regulating the power transmission with a hydraulic coupling according to the invention.
Die erfindungsgemäße Kupplung weist ein beschaufeltes Primärrad und ein beschaufeltes Sekundärrad auf, die miteinander einen mit Arbeitsmedium befüllbaren Arbeitsraum ausbilden, um Antriebsleistung hydrodynamisch oder durch hydraulische Scherkräfte – wie eingangs dargestellt – vom Primärrad auf das Sekundärrad zu übertragen. Ferner ist eine Schöpfeinrichtung vorgesehen, welche zum Abführen von Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum dient. Die Schöpfeinrichtung weist wenigstens eine Mündung auf, welche in den Arbeitsraum oder einen in arbeitsmediumleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum stehenden Nebenraum einbringbar ist oder vorteilhaft permanent eingebracht ist, und welche bei mit Arbeitsmedium befüllten Arbeitsraum derart mit Arbeitsmedium beaufschlagbar ist, dass über einen Staudruck des Arbeitsmediums vor der Mündung das Arbeitsmedium über die Mündung in die Schöpfeinrichtung hinein und dadurch aus dem Arbeitsraum (zumindest mittelbar) heraus gefördert wird.The inventive coupling has a bladed Primary wheel and a bladed secondary wheel on, the one another with working fluid filled working space train to drive power hydrodynamically or by hydraulic Shearing forces - as shown at the beginning - from the primary wheel to transfer to the secondary wheel. Further is provided a scooping device, which for discharging used by working medium from the work space. The scooping device has at least one mouth, which in the working space or a working medium-conducting connection with the working space standing side room can be inserted or advantageous permanently introduced is, and which filled with working fluid working space is acted upon by working medium that over a Back pressure of the working medium before the mouth of the working medium over the mouth into the scooping device and thereby from the work space (at least indirectly) is promoted out.
Das Fördern von Arbeitsmedium in die Mündung der Schöpfeinrichtung kann zusätzlich oder alternativ auch durch eine Drehzahldifferenz zwischen dem vor der Mündung befindlichen Arbeitsmedium und dem hinter der Mündung, das heißt in der Schöpfeinrichtung befindlichen Arbeitsmedium erfolgen. Hierdurch wirkt auf das Arbeitsmedium vor der Mündung eine größere Fliehkraft als auf das Arbeitsmedium in der Schöpfeinrichtung. Die Kraftdifferenz kann dazu genutzt werden, das Arbeitsmedium in der Schöpfeinrichtung vorwärts zu befördern, insbesondere radial nach innen.The Conveying working fluid into the mouth of the scooping device may additionally or alternatively also by a speed difference between the working medium located in front of the mouth and behind the mouth, that is in the scooping device take place working medium. This affects the working medium in front of the mouth a larger centrifugal force as on the working medium in the scooping device. The Force difference can be used to the working fluid in the scoop to move forward, in particular radially to Inside.
Die Schöpfeinrichtung ist, wie beispielsweise in der eingangs zitierten Patentschrift beschrieben, mittels einer Bremsvorrichtung wahlweise abbremsbar oder freigebbar, so dass in einem ersten Betriebszustand Arbeitsmedium vor der Mündung gestaut und durch den Staudruck in die Mündung gefördert wird, und in einem zweiten Betriebszustand die Mündung derart in Umfangsrichtung der hydraulischen Kupplung mit dem Arbeitsmedium umläuft, dass kein Staudruck oder im Wesentlichen kein Staudruck erzeugt wird, der ein Einströmen von Arbeitsmedium in die Mündung bedingt.The Schöpfeinrichtung is, as in the beginning cited patent specification, by means of a braking device optionally braked or released, so that in a first operating state Working fluid jammed in front of the mouth and by the dynamic pressure in the mouth is promoted, and in a second Operating state of the mouth in the circumferential direction of the hydraulic Coupling with the working fluid circulates that no back pressure or substantially no dynamic pressure is generated, which is an influx conditioned by working medium in the mouth.
Erfindungsgemäß ist die Schöpfeinrichtung nicht nur zwischen zwei Betriebszuständen – freies Umlaufen und stationäres Festsetzen – schaltbar, sondern mittels der Bremsvorrichtung kann ein variabel einstellbares Bremsmoment auf die Schöpfeinrichtung aufgebracht werden, um gezielt eine Drehzahldifferenz zwischen dem im Bereich der Mündung in Umfangsrichtung der hydraulischen Kupplung umlaufenden Arbeitsmedium und der Schöpfeinrichtung variabel einzustellen. Somit kann der Füllungsgrad des Arbeitsraumes durch variables Abbremsen der Schöpfeinrichtung zwischen einem minimalen Füllungsgrad und einem maximalen Füllungsgrad, wobei Letztere insbesondere von der Drehzahl abhängig sind, mit welchem das Primärrad und/oder das Sekundärrad umläuft, gesteuert oder geregelt werden.According to the invention the scooping device not only between two operating states - free circulation and stationary setting - switchable, but By means of the braking device, a variably adjustable braking torque be applied to the scooping to targeted a speed difference between in the area of the mouth in Circumferential direction of the hydraulic clutch circulating working fluid and the scoop set variable. Consequently can the degree of filling of the working space by variable Braking the scoop between a minimum Degree of filling and a maximum degree of filling, the latter being particularly dependent on the speed, with which the primary wheel and / or the secondary wheel revolving, controlled or regulated.
Die Einstellung des Füllungsgrades beziehungsweise die Einstellung des Bremsmomentes erfolgt vorteilhaft stufenlos über einem vorgegebenen Bereich.The Setting the degree of filling or the setting the braking torque is advantageously stepless over a predetermined area.
Die Bremsvorrichtung kann beispielsweise eine Wirbelstrombremse oder eine Magnetbremse oder Magnetkraftbremse umfassen, mittels welcher die Schöpfeinrichtung abbremsbar ist. Auch andere reibfreie und somit verschleißfreie Bremsvorrichtungen kommen in Betracht. Da in der Regel nur kleine Massen abgebremst beziehungsweise kleine Momente aufgebracht werden müssen, kommt jedoch auch eine Reibungsbremse als Bremsvorrichtung in Betracht.The Braking device, for example, an eddy current brake or a magnetic brake or magnetic force brake, by means of which the Scoop device is braked. Also other frictionless and thus wear-free braking devices come in Consideration. As a rule, only small masses braked respectively small moments must be applied, but also comes a friction brake as a braking device into consideration.
Somit kann die Schöpfeinrichtung, die insbesondere als Schöpfrohr oder auch als Schöpfscheibe, das heißt in Form einer über dem Umfang der hydraulischen Kupplung, bezogen auf die Drehachse der hydraulischen Kupplung, im Wesentlichen oder vollständig geschlossener Scheibe, die eine oder mehrere Mündungen zur Aufnahme des aus dem Arbeitsraum oder aus dem Nebenraum zu fördernden Arbeitsmediums aufweist, oder an welcher einer oder mehrere Rohrstutzen mit jeweils einer oder mehreren entsprechenden Mündungen angeschlossen ist/sind.Consequently Can the scoop, in particular as a scoop or as a scoop, that is in shape one above the circumference of the hydraulic clutch, related on the axis of rotation of the hydraulic clutch, substantially or completely closed disc, one or more mouths for receiving the working medium to be conveyed from the working space or from the adjoining room has, or at which one or more pipe socket with each connected to one or more corresponding mouths is / are.
Mittels der Bremsvorrichtung kann somit die Drehzahldifferenz zwischen der Schöpfeinrichtung und dem in Umfangsrichtung rotierenden Arbeitsmediumring frei wählbar eingestellt werden und entsprechend mehr oder weniger Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum über die Schöpfeinrichtung herausgefordert werden.through The braking device can thus the speed difference between the Schöpfeinrichtung and the rotating in the circumferential direction Working fluid ring can be set freely selectable and accordingly more or less working fluid from the workspace over the scooping device to be challenged.
Wenn die hydraulische Kupplung ohne externen Arbeitsmediumkreislauf ausgeführt ist, weist sie vorteilhaft einen Vorratsraum auf, in welchen das aus dem Arbeitsraum – gegebenenfalls über einen Nebenraum, in den die Schöpfeinrichtung hineinragt – entleerte Arbeitsmedium gefördert wird. Gemäß einer ersten Ausführungsform ist dieser Vorratsraum zum einen über die Schöpfeinrichtung mit dem Arbeitsraum beziehungsweise dem Nebenraum, wobei Letzterer in strömungsleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum steht, verbunden und über einen oder mehrere Kanäle mit dem Arbeitsraum verbunden, so dass über Letztere(n) das Arbeitsmedium aus dem Vorratsraum zur Befüllung des Arbeitsraumes in den Arbeitsraum geleitet werden kann, wohingegen die Schöpfeinrichtung ausschließlich zum Ableiten des Arbeitsmediums aus dem Arbeitsraum in den Vorratsraum dient. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann über die Schöpfeinrichtung sowohl Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum, gegebenenfalls über den Nebenraum, in den Vorratsraum gefördert werden, um den Arbeitsraum mehr oder minder zu entleeren, und zugleich kann die Schöpfeinrichtung auch dazu dienen, das Arbeitsmedium – wenn dies gewünscht ist – wieder aus dem Vorratsraum in den Arbeitsraum zu leiten. Die Strömungsrichtung durch die Schöpfeinrichtung ist demnach umkehrbar.If the hydraulic clutch without external working medium circuit running is advantageous, it has a storage space in which the from the workroom - if necessary via a Side room into which the scoop protrudes - emptied Working medium is promoted. According to one first embodiment, this storage space is on the one hand over the scoop with the work space or the adjoining room, the latter in flow-conducting connection is connected to the workspace, connected and over one or more Channels connected to the workspace, so over The latter (s) the working medium from the storage room for filling of the working space can be directed into the working space, whereas the scooping device exclusively for deriving the working medium from the working space in the pantry is used. According to an alternative embodiment can both working medium through the scoop device from the workroom, possibly via the adjoining room, be promoted to the storeroom to the workroom more or less empty, and at the same time the scooping device also serve the working medium - if desired is - again from the pantry in the workroom too conduct. The flow direction through the scoop is therefore reversible.
Die Position des Vorratsraumes ist besonders vorteilhaft innerhalb des Primärrades oder des Sekundärrades oder innerhalb von beiden gewählt, so dass das Arbeitsmedium durch die Fliehkraft oder einen in Radialrichtung nach außen wirkenden Druck selbsttätig aus dem Vorratsraum in den Arbeitsraum entleert wird. Durch mehr oder minder starkes Abbremsen der Schöpfeinrichtung wird dann ein dieser Entleerung des Vorratsraumes entgegenwirkender Arbeitsmediumstrom aus dem Arbeitsraum in den Vorratsraum eingestellt. Wenn der Arbeitsmediumstrom aus dem Arbeitsraum in den Vorratsraum den Arbeitsmediumstrom aus dem Vorratsraum in den Arbeitsraum überwiegt, findet eine Entleerung des Arbeitsraumes statt, bei gleich großen Strömen bleibt die Arbeitsmediummenge im Arbeitsraum und insbesondere der Füllungsgrad des Arbeitsraumes konstant und anderenfalls findet eine Befüllung des Arbeitsraumes statt.The position of the storage space is particularly advantageous within the primary wheel or the secondary wheel or selected within both, so that the working fluid is automatically emptied by the centrifugal force or a pressure acting in the radial outward pressure from the storage space into the working space. By more or less strong braking of the scoop a counter to this emptying of the reservoir counteracting working medium flow from the working space is then set in the pantry. When the working medium flow from the working space into the storage room the Working medium flow from the storage space into the working space predominates, there is an emptying of the working space, with equal currents, the amount of working fluid in the working space and in particular the degree of filling of the working space remains constant and otherwise there is a filling of the working space.
Beispielsweise ist der Vorratsraum auf einem kleineren Durchmesser positioniert als der Arbeitsraum, so dass das Arbeitsmedium mittels Fliehkraft aus dem Vorratsraum in den Arbeitsraum gefördert wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Nebenraum mit einer größeren Drehzahl als der Arbeitsraum umlaufen, beispielsweise kann sämtliches Arbeitsmedium im Nebenraum mit der Drehzahl des Sekundärrades umlaufen, wohingegen die mittlere Umfangsgeschwindigkeit des Arbeitsmediums im Arbeitsraum dem Mittelwert zwischen der Umfangsgeschwindigkeit des Primärrades und der Umfangsgeschwindigkeit des Sekundärrades entspricht, so dass die auf die im Vorratsraum befindliche Arbeitsmediummenge wirkende Fliehkraft größer ist als die auf die im Arbeitsraum befindliche Arbeitsmediummenge wirkende Fliehkraft. Diese Kraftdifferenz kann durch geeigneten Anschluss eines Rückführungskanals am Vorratsraum und Arbeitsraum dazu benutzt werden, dass das Arbeitsmedium selbsttätig vom Vorratsraum in den Arbeitsraum gefördert wird.For example the storage room is positioned on a smaller diameter as the working space, leaving the working medium by means of centrifugal force the storage room is promoted in the work space. alternative or in addition, the adjoining room may have a larger one Rotate speed as the working space, for example, all Working medium in the next room with the speed of the secondary wheel rotate, whereas the average peripheral speed of the working medium in the working space the mean value between the peripheral speed the primary wheel and the peripheral speed of the secondary wheel corresponds, so that acting on the working fluid contained in the storage space amount Centrifugal force is greater than that in the work space befindliches amount of working fluid acting centrifugal force. This difference in power can by suitable connection of a return channel at the storeroom and work space are used that the working medium automatically conveyed from the storage room into the work area becomes.
Selbstverständlich ist es möglich, Ventile, Schieber, Klappen oder dergleichen in dem Kanal zwischen dem Vorratsraum und dem Arbeitsraum vorzusehen, um die Rückforderung von Arbeitsmedium über die Ventile etc. zu steuern oder zu regeln.Of course It is possible valves, slides, flaps or the like to provide in the channel between the storage room and the working space, to the recovery of working medium over the Control or regulate valves etc.
Um das Arbeitsmedium aus dem Vorratsraum in den Arbeitsraum zu fördern, insbesondere bei der genannten Lösung, bei welcher die Rückströmung ebenfalls über die Schöpfeinrichtung erfolgt, kann der Vorratsraum auch als Druckraum ausgeführt sein, in welchen die Schöpfeinrichtung zur Entleerung des Arbeitsraumes fördert. Der Druckaufbau in dem Druckraum kann vorteilhaft über eine Federkraft oder mittels komprimierter Luft erfolgen, oder der Druckaufbau erfolgt über die zuvor beschriebene Fliehkraft durch Umlaufen des Vorratsraumes mit Antriebsdrehzahl (Primärraddrehzahl), Abtriebsdrehzahl (Sekundärraddrehzahl) oder auch Schöpfeinrichtungsdrehzahl. Auch eine Kombination der genannten Maßnahmen oder eine andere Maßnahme zum Herstellen eines Überdruckes in dem Vorratsraum kann vorgesehen sein.Around to convey the working medium from the storage room into the working space, in particular in the said solution, in which the Return flow also via the scooping device takes place, the storage room can also be designed as a pressure chamber be in which the scooping device for emptying the Working space promotes. The pressure build-up in the pressure chamber can be advantageous via a spring force or by means of compressed Air done, or the pressure build-up over the previously described centrifugal force by rotating the pantry with drive speed (Primary wheel speed), output speed (secondary wheel speed) or also scoop speed. Also a combination the said measures or any other measure to: Producing an overpressure in the reservoir can be provided be.
Als Schöpfeinrichtung kommt jegliche Schöpfeinrichtung in Betracht, die geeignet ist, Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum oder einem mit dem Arbeitsraum verbundenen Nebenraum abzugreifen und dadurch aus dem Arbeitsraum, insbesondere in einen Vorratsraum, zu fördern. Beispielsweise kommt neben dem genannten Schöpfrohr oder der Schöpfscheibe auch das Vorsehen einer Seitenkanalpumpe in Betracht, bei welcher einem beschaufelten Ringkanal in Umfangsrichtung der hydraulischen Kupplung mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Schaufeln ein gegenüberstehender Ringkanal mit wenigstens einer Unterbrechung in Umfangsrichtung zugeordnet ist, wobei in Umfangsrichtung vor der Unterbrechung ein Zulauf für Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum und hinter der Unterbrechung ein Ablauf für Arbeitsmedium in den Vorratsraum oder aus der Kupplung heraus vorgesehen ist. Der gegenüberstehende Ringkanal mit der Unterbrechung ist dann in einem Bauteil, insbesondere einer Scheibe, ausgeführt, welches/welche mittels der Bremsvorrichtung wahlweise abbremsbar ist.When Schöpfeinrichtung comes any scooping device in consideration, which is suitable working medium from the work space or to tap into an adjoining room connected to the work space and thereby from the working space, in particular into a storage room, to promote. For example, comes next to the scoop mentioned or the scoop also the provision of a side channel pump into consideration, in which a bladed annular channel in the circumferential direction the hydraulic clutch with a variety of circumferentially one behind the other arranged blades Ring channel with at least one interruption in the circumferential direction is assigned, wherein in the circumferential direction before the interruption an inlet for working medium from the working space and behind the interruption a drain for working medium in the pantry or out the clutch is provided out. The opposite Ring channel with the interruption is then in a component, in particular a disc, running, which / by means of the braking device optionally braked.
Durch die Schöpfeinrichtung ist es möglich, Arbeitsmedium entgegen der Fliehkraft in der hydraulischen Kupplung radial nach innen zu pumpen, beispielsweise in den beschriebenen dort vorgesehenen Vorratsraum.By the scooping device makes it possible to work medium radially counter to the centrifugal force in the hydraulic clutch to pump inside, for example, provided in the described there Pantry.
Die Drehzahl der Schöpfeinrichtung kann entweder dadurch eingestellt werden, dass die Schöpfeinrichtung wenigstens mittelbar oder unmittelbar durch das Primärrad oder das Sekundärrad beziehungsweise das im Arbeitsraum in Umfangsrichtung umlaufende Arbeitsmedium angetrieben wird und zur Verminderung der Drehzahl der Schöpfeinrichtung eine Bremskraft auf die Schöpfeinrichtung aufgebracht wird, so dass sich ein Schlupf zwischen der Schöpfeinrichtung und dem Arbeitsmedium im Arbeitsraum beziehungsweise dem Nebenraum einstellt. Alternativ ist es auch möglich, die Schöpfeinrichtung mit einem separaten Antrieb zu versehen, der die Schöpfeinrichtung variabel mit einer Drehzahl antreibt, die zwischen der Drehzahl des im Bereich der Mündung der Schöpfeinrichtung in Umfangsrichtung umlaufenden Arbeitsmediums und einer vorgegebenen vergleichsweise kleineren Drehzahl, insbesondere bis hin zur Drehzahl Null, liegt. In diesem Fall stellt der separate Antrieb dann eine Bremsvorrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung dar.The Speed of the scoop can either be adjusted be that the scoop at least indirectly or directly through the primary or secondary wheel or circulating in the working space in the circumferential direction Working medium is driven and to reduce the speed the scooping device applied a braking force to the scooping device will, leaving a slip between the scooping device and the working medium in the workroom or the adjoining room established. Alternatively it is also possible to use the scooping device with a separate drive to provide the scoop variable at a speed that drives between the speed in the area of the mouth of the scooping device circumferentially circulating working medium and a predetermined comparatively low speed, especially up to the speed Zero, lies. In this case, the separate drive then sets one Braking device in the context of the present invention.
Andere Maßnahmen, um das Arbeitsmedium aus dem Vorratsraum in den Arbeitsraum zu fördern sind denkbar. Beispielsweise kann auch im Vorratsraum eine permanent oder wahlweise betätigbare Schöpfeinrichtung vorgesehen sein, insbesondere in Form eines Schaufelrades oder dergleichen, mittels welcher eine Rückförderung des Arbeitsmediums in den Arbeitsraum möglich ist. Der Vorratsraum kann mit einem elastisch vorgespannten, insbesondere federbelasteten Kolben, zum Beispiel einer Gasfeder oder einer Verformungsfeder, versehen sein, der eine bewegliche Wand des Vorratsraums ausbildet. Auch Ausführungsformen mit Druckmembranen oder dergleichen sind möglich.Other Measures to remove the working fluid from the storage room to promote the work space are conceivable. For example can also in the storage room a permanent or optionally operable scoop be provided, in particular in the form of a paddle wheel or the like, by means of which a return of the working medium in the workroom is possible. The pantry can with an elastically preloaded, in particular spring-loaded piston, for example, a gas spring or a deformation spring provided be, which forms a movable wall of the storage room. Also embodiments with pressure membranes or the like are possible.
Wenn als Bremsvorrichtung eine Wirbelstrombremse vorgesehen ist, so kann diese auf eine elektrisch leitende Scheibe, die in einer Triebverbindung mit der Schöpfeinrichtung steht oder drehfest an der Schöpfeinrichtung angeschlossen ist, wirken, oder die Schöpfeinrichtung selbst kann eine entsprechende Scheibe ausbilden. Gemäß einer Ausführungsform kann eine solche Bremsscheibe innerhalb eines Gehäuses der hydraulischen Kupplung, welches das Primärrad und/oder das Sekundärrad umschließt, angeordnet sein oder außerhalb desselben. Im ersteren Fall empfiehlt sich, das Gehäuse oder zumindest jene Bereiche, durch welche das Magnetfeld der Wirbelstrombremse auf die Bremsscheibe wirkt, nicht elektrisch leitend oder nur schwach elektrisch leitend auszuführen.If as braking device an eddy current brake is provided, it can these on an electrically conductive disk, which in a drive connection with the scooping device or rotationally fixed to the scooping device is connected, act, or the scoop itself can form a corresponding disc. According to one Embodiment, such a brake disc within a Housing of the hydraulic clutch, which is the primary wheel and / or the secondary wheel encloses arranged be or outside of it. In the former case recommends itself, the housing or at least those areas through which the magnetic field of the eddy current brake acts on the brake disc, not electrically conductive or only slightly electrically conductive perform.
Selbstverständlich ist es auch möglich, eine entsprechende Bremsscheibe aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material auszuführen, insbesondere mit einem oder mehreren Dauermagneten, und die magnetische Scheibe zusammen mit einem weiteren, in seiner Magnetkraft einstellbaren Magneten zur Abbremsung der Scheibe zusammenarbeiten zu lassen.Of course It is also possible to have a corresponding brake disc to carry out a magnetic or magnetizable material, in particular with one or more permanent magnets, and the magnetic disk together with another, adjustable in its magnetic force magnets to work together to decelerate the disc.
Auch andere Bremsvorrichtungen kommen in Betracht, beispielsweise Strömungsbremsen oder mit Druckluft oder Luftverwirbelungen arbeitende Bremsen.Also Other braking devices come into consideration, for example, flow brakes or brakes working with compressed air or air turbulence.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Schöpfeinrichtung zusammen mit der Bremsvorrichtung verwendet werden, um eine unerwünschte Überdrehzahl des Sekundärrades beziehungsweise allgemein der Sekundärseite zu vermeiden. So kann die Schöpfeinrichtung beziehungsweise die Bremsvorrichtung mit einer Überdrehzahlschutzvorrichtung versehen sein, welche die Schöpfeinrichtung oberhalb einer vorgegebenen Drehzahl automatisch abbremst. Beispielsweise kann an der Schöpfeinrichtung oder an der zuvor beschriebenen Bremsscheibe, die durch die Schöpfeinrichtung ausgebildet wird oder mit dieser in Triebverbindung steht, wenigstens ein fliehkraftbetätigtes Reibelement angeschlossen sein, das sich oberhalb einer vorgegebenen Drehzahl an eine langsamer umlaufende oder in Umfangsrichtung stationäre Reibfläche anlegt und dadurch die Bremsscheibe abbremst. Solch ein Reibelement kann beispielsweise entgegen einer Federkraft radial nach außen verschwenkbar an der Bremsscheibe angeschlossen sein und einer das oder die Reibelement(e) in Umfangsrichtung umschließende radial nach innen gerichtete Reibfläche zugeordnet sein, an welcher sich das Reibelement oder jedes Reibelement aufgrund einer Fliehkraftbetätigung oberhalb einer vorbestimmten Drehzahl entgegen der Federkraft reibend anlegt.According to one advantageous embodiment, the scooping device Used together with the braking device to prevent unwanted overspeed the secondary wheel or generally the secondary side to avoid. Thus, the scoop device or the brake device with an overspeed protection device be provided, which the scooping device above a automatically decelerates given speed. For example, can at the scooping device or on the previously described brake disk, which is formed by the scoop or with this is in drive connection, at least one centrifugally operated Be connected friction, which is above a predetermined Speed to a slower rotating or circumferentially stationary Applies friction surface and thereby brakes the brake disc. Such a friction element, for example, against a spring force radially pivotally connected to the outside of the brake disc his and one or the friction element (s) enclosing in the circumferential direction be assigned radially inwardly directed friction surface, at which the friction element or each friction element due a centrifugal force above a predetermined Rotational speed against the spring force rubbing applies.
Die Schöpfeinrichtung kann mehrere Mündungen aufweisen, die auf verschieden großen Durchmessern angeordnet sind. Beispielsweise sind im Querschnitt vergleichsweise kleinere Mündungen radial weiter außen vorgesehen als zusätzliche vergleichsweise größere Mündungen. Die radial weiter innen vorgesehenen größeren Mündungen dienen einer Schnellentleerung die bei Erreichen einer Überdrehzahl dienen. Im Leerlaufzustand, das heißt immer dann, wenn sich nur eine vorgegebene Restarbeitsmediummenge im Arbeitsraum befindet, tauchen nur die vergleichsweise kleineren Mündungen in den im Arbeitsraum in Umfangsrichtung umlaufenden Arbeitsmediumring ein, ohne dass ein nennenswerter oder überhaupt Arbeitsmedium durch die Schöpfeinrichtung gefördert wird, so dass die Verlustleistung gering gehalten wird. Die radial weiter innen gelegenen und vergleichsweise größeren Mündungen können mit Austrittsöffnungen der Schöpfeinrichtung verbunden sein, die in der Vorratskammer in einem nicht mit Arbeitsmedium beaufschlagten Bereich enden. Alternativ oder zusätzlich kann in der Leitung zwischen den vergleichsweise größeren Mündungen und den diesen zugeordneten Auslassmündungen in dem Vorratsraum eine oder mehrere Rückschlagklappen vorgesehen sein, die ein Rückströmen vom Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum verhindern.The Scooping device can have several mouths, which are arranged on different diameters. For example, comparatively smaller orifices are radial in cross section further outward provided as additional comparative larger estuaries. The radially further inside intended larger mouths serve one Quick emptying when reaching an overspeed serve. In the idle state, that is, whenever only a given amount of residual working medium in the working space is located, only the comparatively smaller estuaries dive in the circulating in the working space working fluid ring without a significant or even working medium is conveyed through the scooping device, so that the power loss is kept low. The radial continues inside and comparatively larger estuaries can with outlet openings of the scoop be connected in the pantry in a non-working medium ended area. Alternatively or in addition can be in the lead between the comparatively larger mouths and their associated outlet ports in the reservoir one or more non-return valves are provided, the prevent backflow of the working medium from the working space.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.The Invention will be described below with reference to an embodiment and the figures are described by way of example.
Es zeigen:It demonstrate:
In
der
Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die hydrodynamische
Kupplung in einer Triebverbindung zwischen einer Antriebsmaschine
(nicht dargestellt) und einem Lüfterrad eingebracht. Beispielsweise
kann das Lüfterrad Bestandteil eines Fahrzeugkühlkreislaufes
sein und insbesondere dem Fahrzeugkühler zugeordnet sein.
Gemäß einer Ausführungsform kommt in
Betracht, die Lüfterradschaufeln direkt am Sekundärrad
In
den Nebenraum
Von
dem Vorratsraum
An
der Schöpfeinrichtung
Der
Magnetanker
Wie
man insbesondere auch der
In
der gezeigten Ausführungsform wird die Vorspannung dadurch
auf die Reibelemente
In
der gezeigten Ausführungsform ist die Bremsscheibe
Natürlich
kann eine Drehzahlbegrenzung auch dadurch geschaffen werden, dass
durch geeignete Sensoren oder eine sonstige Erfassung beziehungsweise
Berechnung eine vorhandene oder drohende Überdrehzahl erkannt
wird und dann die Schöpfeinrichtung
Obwohl ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vorliegend anhand einer hydrodynamischen Kupplung dargestellt wurde, ist die Erfindung auch bei anderen Kupplungen, deren Leistungsübertragung vom Füllungsgrad eines Arbeitsraumes abhängig ist, anwendbar. Nur beispielsweise sei eine Viskokupplung genannt.Although an embodiment of the invention has been shown herein with reference to a hydrodynamic coupling, the invention is also in other couplings whose Leistungsübertra depends on the degree of filling of a working space, applicable. Just for example, a viscous coupling is called.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 102005004524 [0003] - DE 102005004524 [0003]
Claims (8)
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DE102007060766A DE102007060766A1 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Hydraulic coupling, particularly hydrodynamic coupling or visco coupling, has bladed primary wheel and bladed secondary wheel, where variably adjustable brake torque is applied on ladling unit by brake device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102007060766A DE102007060766A1 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Hydraulic coupling, particularly hydrodynamic coupling or visco coupling, has bladed primary wheel and bladed secondary wheel, where variably adjustable brake torque is applied on ladling unit by brake device |
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DE102007060766A1 true DE102007060766A1 (en) | 2009-06-18 |
Family
ID=40680067
Family Applications (1)
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DE102007060766A Withdrawn DE102007060766A1 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Hydraulic coupling, particularly hydrodynamic coupling or visco coupling, has bladed primary wheel and bladed secondary wheel, where variably adjustable brake torque is applied on ladling unit by brake device |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE102007060766A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1070933B (en) * | 1959-12-10 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft, Stuttgart-Untertürkheim | Device for controlling the liquid level in fluid couplings and converters for driving vehicles, in particular motor vehicles | |
DE1940578A1 (en) * | 1968-10-15 | 1970-08-27 | Alfa Laval Ab | coupling |
DE2438785A1 (en) * | 1974-08-13 | 1976-02-26 | Kloeckner Werke Ag | Controllable hydrodynamic coupling for turbines - has variable position bucket tube with connection between tube and working chamber |
DE102005004524B3 (en) | 2005-01-31 | 2006-05-18 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Hydrodynamic clutch/brake for e.g. fan, has radially positioned dynamic pressure pump, which revolves with drive shaft of pump impeller and empties medium e.g. oil, from operating space such that propeller is in standstill |
-
2007
- 2007-12-17 DE DE102007060766A patent/DE102007060766A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
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