DE1026580B

DE1026580B - Foettinger coupling with means for additional acceleration of the rotational speed in the flow circuit

Info

Publication number: DE1026580B
Application number: DEV6303A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Voigt
Original assignee: RUDOLF VOIGT DIPL ING
Current assignee: RUDOLF VOIGT DIPL ING
Priority date: 1953-09-21
Filing date: 1953-09-21
Publication date: 1958-03-20

Description

Föttinger-Kupplung mit Mitteln zur zusätzlichen Beschleunigung der Umlaufgeschwindigkeit im Strömungskreislauf Die Erfindung bezieht sich auf eine Föttinger-Kupplung mit Mitteln zur zusätzlichen Beschleunigung der Umlaufgeschwindigkeit im Strömungskreislauf der beiden Kupplungshälften.Föttinger coupling with means for additional acceleration of the Circulation speed in the flow circuit The invention relates to a Föttinger coupling with means for additional acceleration of the rotational speed in the flow circuit of the two coupling halves.

Es ist bekannt, daß bei Föttinger-Kupplungen zwischen der Primär- und der Sekundärwelle sich ein Schlupf einstellen muß, wenn die Kupplung wirksam werden soll. Mit steigendem Schlupf sinkt der Wirkungsgrad der Kupplung. Es erfordern nun manche Arbeitsmaschinen, die durch eine solche Kupplung mit der Kraftmaschine verbunden sind, für eine bestimmte Teillast eine verringerte Drehzahl; beispielsweise muß bei reduzierter Fahrstufe der Schiffspropeller langsamer laufen, und somit muß auch die Hauptmaschine, welche die Primärwelle antreibt, mit geringerer Drehzahl fahren. Bei dieser geringeren Drehzahl stellt sich dann in der für die Maximaldrehzahl bemessenen Kupplung ein größerer Schlupf ein, also die Übertragung erleidet eine Einbuße am Wirkungsgrad.It is known that in Föttinger couplings between the primary and the secondary shaft must slip when the clutch is effective shall be. As the slip increases, the efficiency of the clutch decreases. Require it now some working machines, which through such a coupling with the prime mover are connected, a reduced speed for a certain part load; for example the ship's propeller must run more slowly at a reduced speed, and thus must also the main machine, which drives the primary shaft, at a lower speed travel. At this lower speed, the maximum speed then arises dimensioned clutch a larger slip, so the transmission suffers a Loss of efficiency.

Bei Föttinger-Kupplungen gibt es auch die Möglichkeit, den Schlupf zu beeinflussen. Wenn eine Strömungskupplung der vorgenannten Art arbeitet, bildet sich ein in dem Primär- und Sekundärteil in sich rotierender, von einem zum anderen Kupplungsteil übertretender Wirbelring aus. Sollten bei geringerer Drehzahl der Wellen die gleichen Verhältnisse wie bei Volldrehzahl herrschen, müßte diese Kupplung bei Drehzahlminderung im Durchmesser vergrößert werden, was sich konstruktiv nicht ohne weiteres ausführen läßt. Mit der Vergrößerung des Durchmessers der Kupplung würde man die Intensität des von einem zum anderen Kupplungsteil übertretenden Wirbelringes verändern. Hier ist also die Möglichkeit gegeben, auf die Größe des Schlupfes einer Föttinger-Kupplung Einfluß zu nehmen. Bekannt ist z. B. eine Anordnung. bei welcher auf das unmittelbare Übertreten des Wirbelringes von einem zum anderen Kupplungsteil auf der Ablaufseite des Sekundär- und der Zulaufseite des Primärkreisels verzichtet wird und diese beiden Teile als Turbine und Pumpe durch eine Rohrleitung verbunden sind. In dieser Rohrleitung arbeitet eine zusätzliche Pumpe, welche den ganzen Flüssigkeitsstrahl, der sich auf die Wirbelringe aufteilt, beschleunigt und damit den Schlupf der beiden Kupplungshälften gegeneinander verkleinert. Eine durch diese Maßnahme beeinflußte Kupplung kann man aber nur dann ohne zusätzliche Beschleunigung des Strömungskreislaufs betreiben, wenn man für diesen Betriebsfall die zwischen den beiden Kupplungshälften arbeitende Beschleunigerpumpe wenigstens so weit antreibt, daß sie den Umlauf der Kupplungsflüssigkeit zwischen Primär- und Sekundärkreisel nicht stört, oder es müßte für diesen Betriebsfall eine andere Umgehungsleitung vorgesehen sein, in welcher die Kupplungsflüssigkeit mit der Geschwindigkeit strömt, die sich aus dem sich einstellenden Schlupf ergibt.With Föttinger couplings there is also the possibility of the slip to influence. When a fluid coupling of the aforementioned type works, forms a rotating in the primary and secondary part, from one to the other Coupling part trespassing vortex ring. Should the If the shafts have the same conditions as at full speed, this coupling should When the speed is reduced, the diameter is increased, which is not constructive can be carried out without further ado. With the increase in the diameter of the coupling one would determine the intensity of the vortex ring crossing over from one coupling part to the other change. So here is the possibility to determine the size of the slip To influence the Föttinger coupling. Is known z. B. an arrangement. in which on the immediate crossing of the vortex ring from one coupling part to the other omitted on the outlet side of the secondary and the inlet side of the primary gyroscope and these two parts as a turbine and pump are connected by a pipeline are. An additional pump works in this pipeline, which transports the entire liquid jet, which is divided into the vortex rings, accelerates and with it the slip of the two Coupling halves reduced in size against each other. One influenced by this measure However, coupling can only then be achieved without additional acceleration of the flow circuit operate, if for this operating case the between the two coupling halves working accelerator pump at least so far that it drives the circulation of the Clutch fluid between the primary and secondary gyroscope does not interfere, or it should for this operating case another bypass line can be provided in which the clutch fluid flows at the speed that results from the self-adjusting Gives slip.

Bei einem derartigen System ist aber der Grundgedanke der Föttinger-Kupplung, der unmittelbare Ein- und Austritt von Zelle zu Gegenzelle wenigstens für den Sekundärkreisel Austritt bis Primärkreisel Eintritt auf Kosten des Wirkungsgrades verlassen. Bei dem Erfindungsgegenstand ist deshalb ein anderer Weg verfolgt: nicht der ganze Flüssigkeitsstrom der Kupplung wird zusätzlich beschleunigt, sondern nur ein Teilstrom. Erfindungsgemäß wird zur zusätzlichen Beschleunigung der Geschwindigkeit im Strömungskreislauf diesem ein Teilstrom vermittels einer Pumpe entnommen und mit gesteigertem Druck nahe dem Austritt des Primärrades wieder zugeführt. Die ursprüngliche Anordnung der Föttinger-Kupplung wird beibehalten, und an den Kreiseln der Kupplung werden keine Änderungen vorgenommen, welche den Betrieb ohne zusätzliche Beschleunigung stören könnten. Es ist bekannt, eine Beschleunigungspumpe für den Kreislauf der Kupplungsflüssigkeit direkt gleichachsig mit dem Primär- und Sekundärrad zwischen Austritt Sekundär- und Eintritt Primärrad -einzubauen, wodurch die Umgehungsleitung dann fortfällt. Durch die axiale Baulänge der Beschleunigungspumpe folgen aber Primär- und Sekundärrad innen nicht direkt aufeinander,, sondern das Pumpenrad der axialen Beschleunigerpumpe sitzt dazwischen. Das bedeutet aber schon eine Abweichung von der Idee der Föttinger-Kupplung; denn auch dieses Axialrad könnte, wenn die Kupplung ohne zusätzliche Beschleunigung betrieben werden soll, nicht einfach stillstehen, sondern müßte auch als leer mitlaufend angetrieben werden. Würde man das Rad einfach mit dem Rad mitlaufen lassen, also gewissermaßen zum Bestandteil dieses Rades machen, so wären trotzdem, durch die Steigung der Pumpenflügel bedingt, die Einströmverhältnisse am Primärrad andere als bei der üblichen Föttinger-Kupplung. Daran würde auch eine Verstellbarkeit der Pumpenflügel nach Art der Kaplan-Schaufeln nichts ändern, denn die Flügel haben in sich eine Steigung; ein Drall würde durch die auch nur auf Durchgang gestellten Kaplanflügel der Pumpe trotzdem in das umlaufende Flüssigkeitssystem hineinkommen. Wenn also eine zusätzliche Strömungsbeschleunigung einer Föttinger-Kupplung möglich wird, ohne deren Form, die den besten Wirkungsgrad ergibt, zu ändern, so ist damit ein Fortschritt gegeben. Die ursprüngliche Form der Kupplungsräder in den vom Wirbelring durchflossenen Teilen völlig unverändert zu lassen, führt erfindungsgemäß dazu, nur mit einem Teilstrom die zusätzliche Strömungsbeschleunigung zu erreichen, der ohne Störung den strömenden Wirbelringen zu- und abgeführt wird. Dieser Teilstrom beschleunigt dann, von der Außenbahn des Wirbels auf die Innenbahn fortschreitend, durch Mitreißen der im Wirbel rotierenden Flüssigkeitmenge die Gesamtmenge so weit, daß sich der Schlupf der Sekundärwelle nicht mehr vergrößert.In such a system, however, the basic idea of the Föttinger coupling is the immediate entry and exit from cell to opposing cell, at least for the secondary gyro Exit to primary gyro entry at the expense of efficiency. at The subject of the invention therefore follows a different path: not the entire flow of liquid the clutch is also accelerated, but only a partial flow. According to the invention is used for additional acceleration of the speed in the flow circuit a partial flow taken by means of a pump and with increased pressure close to the Outlet of the primary wheel fed back. The original arrangement of the Föttinger coupling is retained and no changes are made to the coupling gyroscopes, which could disrupt operation without additional acceleration. It is known, an acceleration pump for the clutch fluid circuit directly equiaxed with the primary and secondary wheel between the secondary wheel exit and the primary wheel entry -install, which means that the bypass line is no longer necessary. Due to the axial length the acceleration pump, however, does not follow the primary and secondary wheels directly inside on top of each other, but the impeller of the axial accelerator pump sits in between. But that already means a deviation from the idea of the Föttinger coupling; because This axial wheel could also be used if the clutch was operated without additional acceleration should not just stand still, but should also be considered empty are driven concurrently. If you just let the bike go along with the bike, So to a certain extent make it part of this wheel, so would still be through The incline of the pump blades is a factor, the inflow conditions at the primary wheel are different than with the usual Föttinger coupling. This would also make it possible to adjust the Do not change the pump blades like the Kaplan blades, because the blades have an incline in itself; a twist would also only be provided by the passage Kaplan wings of the pump can still get into the circulating fluid system. So if an additional flow acceleration of a Föttinger coupling is possible without changing the shape that gives the best efficiency, so is it given a progress. The original shape of the clutch gears in those of the vortex ring Leaving through-flow parts completely unchanged leads, according to the invention, to to achieve the additional flow acceleration only with a partial flow, the is supplied and discharged to the flowing vortex rings without disturbance. This substream then accelerates progressing from the outer orbit of the vortex to the inner orbit, by entrainment of the amount of liquid rotating in the vortex, the total amount that the slip of the secondary shaft no longer increases.

Es ist auch denkbar, daß von einem Hoch- oder Drucktank aus bei stärkerer Drehzahlabsenkung im Bedarfsfall die Einleitung des die Intensität des Wirbels steigernden Füllmediums vorgenommen wird, während eine gleiche Menge der Kupplungsfüllung an geeigneter Stelle abläuft. Die Rückförderung dieser Ablaufmenge in den Drucktank wäre dann Aufgabe einer besonderen Pumpe.It is also conceivable that from a high or pressure tank with stronger Speed reduction, if necessary, the initiation of the increase in the intensity of the vortex Filling medium is made while an equal amount of clutch filling is applied appropriate place expires. The return of this discharge amount to the pressure tank would then be the task of a special pump.

In der zum Teil schematischen Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Längsschnitt durch eine Föttinger-Kupplung dargestellt, deren Strömungskreislauf durch eine zusätzliche Pumpe beschleunigt werden kann. Der einfacheren Darstellung wegen sind die Zu- und Abfuhr des Teilstromes an der Primär-und Sekundärseite getrennt vorgenommen. Es besteht auch die Möglichkeit, nur eine der Seiten für beide Leitungen zu benutzen.In the partly schematic drawing is an exemplary embodiment the longitudinal section through a Föttinger coupling, its flow circuit can be accelerated by an additional pump. The simpler representation Because of this, the supply and discharge of the partial flow are separated on the primary and secondary side performed. There is also the option of only one of the sides for both lines to use.

Die Bezugszeichen verweisen auf folgende Einzelteile 1 Primär-Kupplungshälfte mit Welle und Lagerung.The reference numbers refer to the following individual parts 1 primary coupling half with shaft and bearing.

2 Sekundär-Kupplungshälfte einschließlich Deckel mit Welle und Lagerung.2 secondary coupling half including cover with shaft and bearing.

3 Ringkanal als Druckraum auf dem Schalenrücken von 1.3 ring channel as pressure space on the back of the shell of 1.

4 Ringkanal als Saugraum auf dem Schalenrücken von 2.4 ring channel as suction space on the back of the shell of 2.

5 Radiale Zubringerrohre für den Druckraum 3. 6 Radiale Zubringerrohre für den Saugraum 4.5 radial feed pipes for the pressure chamber 3. 6 radial feed pipes for the suction chamber 4.

7 Druckraum für den Anschluß des Zubringerrohres.7 Pressure chamber for the connection of the feed pipe.

8 Saugraum für den Anschluß des Saugrohres. 9 Einlaßöffnung für das Drucköl.8 Suction space for connecting the suction pipe. 9 inlet opening for the Pressure oil.

10 Ablauföffnungen zum Saugraum.10 drainage openings to the suction chamber.

11 Antrieb der Beschleunigungspumpe von der Primärwelle aus. 12 Regelbare Beschleunigungspumpe. 13 Druckrohr von 12 nach 7.11 Drive of the acceleration pump from the primary shaft. 12 adjustable Acceleration pump. 13 Pressure pipe from 12 to 7.

14 Saugrohr von 8 nach 12.14 Suction pipe from 8 to 12.

15 Federnde Abdeckung als Verschluß für 9.15 Spring cover as a lock for 9.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Föttinger coupling with means for additional Acceleration of the rotational speed in the flow circuit of the two coupling halves and characterized in that for additional acceleration of the speed a partial flow (14) is taken from this in the flow circuit by means of a pump (12) and supplied again with increased pressure near the outlet of the primary wheel (1) will.

2. Föttinger coupling according to claim 1, characterized in that the from the pressure port (13) or from the pressure vessel of the pump (12), the rotational speed accelerating partial flow in the flow circuit of the two coupling halves openings (9) extending in the circumferential direction along the blades of the primary wheel or is fed back at its outlet end.

3. Föttinger coupling after Claims 1 and 2, characterized in that the openings (9) by under spring pressure standing covers (15) can be closed.

4. Föttinger coupling according to the claims 1 to 3, characterized in that the pump (12) has a piston pump characteristic and its delivery quantity can be varied at a constant drive speed.

5. Föttinger coupling according to Claims 1 to 3, characterized in that the The shaft of the pump (12) is connected to the shaft of the primary wheel so that it only is driven in one direction of rotation of the same.

6. Föttinger coupling after Claims 1 to 3, characterized in that the pump (12) has a separate Drive receives, which is started automatically or by hand when the speed the shaft of the primary gear drops below a certain level.

7. Föttinger coupling according to claims 1 to 3, characterized in that the adjustment of the delivery quantity and the pressure level automatically or manually according to the size of the slip between the primary and the secondary shaft is regulated in such a way that when the slip increases the circulation speed in the flow circuit is increased more by the pump. B. Föttinger coupling according to claims 1 to 3, characterized in that the Pump (12) can also be used for emptying the coupling, with emptying the switching on the pump takes place automatically or by hand. Considered Publications: German patent specification 442 389, 578 786 German patent application V 1186 XII / 47 h.