DE1037779B

DE1037779B - Fluessigkeitskupplung

Info

Publication number: DE1037779B
Application number: DEM24622A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Julius Liebel; Dipl-Ing Ottmar Winkle; Dipl-Ing Adolf Auer
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1954-09-25
Filing date: 1954-09-25
Publication date: 1958-08-28

Description

Flüssigkeitskupplung Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitskupplung mit einer Thermostatsteuerung. Die Thermo ta.tsteuerung gibt bei einer vorbestimmten Temperatur der Betriebsflüssigkeit der Kupplung einen Durchflußquerschnitt zwischen dem Kupplungsraum und einem. Behälter frei, der mit dem Pumpenrad der Kupplung umläuft. Mit dieser Anordnung soll das Austreten der Flüssigkeit aus der Kupplung derart geregelt werden, daß ein unzulässiger Temperaturanstieg der Betriebsflüssigkeit in der Kupplung verhindert wird.
Bei einer bekannten Kupplung mit den genannten Merkmalen wird ein unzulässiger Temperaturanstieg der Betriebsflüssigkeit im einzelnen dadurch verhindert, daß mit ansteigender Temperatur vermehrt Flüssigkeit der Kupplung entnommen wird, um nach der Rückkühlung in dem als Kühler wirkenden umlaufenden Behälter in die Kupplung zurückgeführt zii werden. Mit einem Ansteigen der Temperatur der Kupplungsflüssigkeit wird also der Flüssigkeitsumlauf zwischen Kupplung und Kühler erhöht, um eine größere Flüssigkeitsmenge in der Zeiteinheit zu kühlen. Die Betriebsbereitschaft der Kupplung wird dabei aufrechterhalten, indem stets eine der entnommenen Flüssigkeitsmenge entsprechende Menge Flüssigkeit nach der Kühlung in die Kupplung zurückgeführt wird.
Von der bekannten Flüssigkeitskupplung unterscheidet sich die Flüssigkeitskupplung gemäß der Erfindung dadurch, daß der von der Thermostatsteuerung freizugebende Querschnitt und ein Durchflußquerschnitt zwischen dem Kupplungsraum und dem die Betriebsflüssigkeit sammelnden Behälter an dessen äußerem Umfang so bemessen sind, daß ein Flüssigkeitsstrom vom Kupplungsraum in den Sammelbehälter erzeugbar ist, der größer als ein Flüssigkeitsstrom vom Sammelbehälter in den Kupplungsraum ist.
Die Anordnung gemäß der Erfindung hat zur Folge, daß im Gegensatz zu der bekannten Kupplung ein unzulässiger Temperaturanstieg der Betriebsflüssigkeit der Kupplung durch vorübergehendes Leerlaufen, also durch vorübergehendes Außerbetriebsetzen der Kupplung verhindert wird. Steigt die Temperatur der Betriebsflüssigkeit unzulässig an, so läuft die Kupplung zunächst leer, um nach dem Abkühlen der Betriebsflüssigkeit in dem Sammelbehälter sofort und ohne Flüssigkeitsverlust wieder in Betrieb gesetzt werden zu können.
Diese Wirkungsweise ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Kupplung als Fahrkupplung bei Fahrzeugen, insbesondere bei schweren Kraftfahrzeugen, eingesetzt wird. Die Flüssigkeitskupplung von Kraftfahrzeugen verleitet nämlich bequeme Fahrer zu einer Fahrweise, die einen erhöhten Kraftstoffverbrauch oder gar eine Beschädigung der Kupplung und schließlich einen Ausfall des Fahrzeuges nach sich ziehen kann. Das kann dann eintreten, wenn das Geschwindigkeitswechselgetriebe des Fahrzeuges nicht rechtzeitig geschaltet wird, so daß die Kupplung mit erhöhtem Schlupf arbeitet. Vor allem können die nachteiligen Folgen dann auftreten, wenn nach erzwungenem Halten am Berg das Fahrzeug nicht durch die Bremse, sondern durch das Weiterlaufen des Motors, also bei 100% Schlupf der Kupplung, am Rückwärtsrollen gehindert wird. Hierbei kann nämlich bei entsprechendem Leistungsbedarf die Temperatur der Betriebsflüssigkeit der Kupplung so rasch ansteigen, daß die Gefahr des Verdampfens der Betriebsflüssigkeit und einer Verformung der Kupplungsteile besteht.
Steigt nun bei einem Fahrzeug mit einer Flüssigkeitskupplung gemäß der Erfindung im Falle des Haltens am Berg die Temperatur der Betriebsflüssigkeit der Kupplung unzulässig an, so läuft die Kupplung leer. Die Betriebsflüssigkeit wird im Sammelbehälter gesammelt. Trotz weiterlaufendem Motor würde das Fahrzeug zurückrollen, wenn der Fahrer die Bremse nicht anziehen würde. Das Fahrzeug muß mindestens so lange mit der Bremse gehalten werden, bis die Betriebsflüssigkeit im Sammelbehälter so weit abgekühlt ist, daß die Thermostatsteuerung schließen kann und beim Anlaufen der Pumpenteil die Kupplungsflüssigkeit wieder in den Kupplungsraum gefördert hat, so daß die Kupplung wieder betriebsbereit ist. Die Kupp Jung gemäß der Erfindung zwingt also den Fahrer durch zeitweiliges Unbrauchbarwerden dazu, sein Fahrzeug durch ordnungsgemäßes Benutzen der Bremse statt durch Weiterlaufen des Motors am Berg zu halten, ohne daß die Kupplung für dauernd unbrauchbar wird.
Flüssigkeitskupplungen hei unzulässigem Anstieg der Temperatur der Betriebsflüssigkeit leer laufen zu lassen, ist nicht mehr neu. Es ist vielmehr bereits bekannt, in Kohlenbergwerken unter Tage eingesetzte Flüssigkeitskupplungen mit Entleervorrichtungen zu versehen, die in Tätigkeit treten, sobald die Betriebsflüssigkeit der Kupplung eine unzulässige Temperatur erreicht hat. Bei diesen Kupplungen sind Entleer cffnungen mit Stopfen aus Metall mit niedrigem Schmelzpunkt vorgesehen. Sobald die Betriebsflüssigkeit der Kupplung eine unzulässige Temperatur erreicht hat, schmelzen die Stopfen, und die Betriebsflüssigkeit kann über die Entleeröffnungen auslaufen. Insbesondere bei Straßenfahrzeugen können derartige Anordnungen jedoch nicht angewendet werden. Denn die auslaufende Betriebsflüssigkeit, es handelt sich in der Regel um teures 01, würde die Fahrbahn verunreinigen und ginge verloren. Darüber hinaus wäre mit dem Leerlaufen der Kupplung das Fahrzeug derart betriebsunfähig, daß es nicht aus eigener Kraft weiterfahren könnte.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Thermostatsteuerung in die hohle Turbinenradwelle eingebaut.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß für den Flüssigkeitsstrom vom Kupplungsraum in den Sammelbehälter in der Turbinenradwelle Bohrungen vorgesehen sind, an die sich gegebenenfalls Rohre anschließen können. deren Auffangsöffnungen dem Pumpenrad gegenüberliegen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Mit dem Pumpenrad 20 der Flüssigkeitskupplung ist ein Ölbehälter 21 zusammengegossen. In der hohlen Turbinenradwelle 22 befindet sich ein Thermostat 23, der in bekannter Weise ein Ventil 24 nach Erreichen einer gewissen Temperatur öffnet. An Schaufeln 98 oder der Wanne 99 des Turbinenrades sind Rohre 100 befestigt, die in vorzugsweise radialen Bohrungen 25 der hohl ausgebildeten Turbinenradwelle fest angeordnet sind und deren Öffnungen in der Nähe des Pumpenrades liegen. Es können je nach Bedarf zwei, vier oder mehr Rohre eingebaut sein.
Bei Erreichen der kritischen Temperatur, insbesondere also bei stillstehendem Turbinenrad und weiterlaufendem Pumpenrad, d. h. bei 100°!o Schlupf, fließt das 01 durch die Rohre 100 und die sich anschließenden Bohrungen 25 in die hohle Turbinenradwelle, weiter durch die Bohrungen 26 des Thermostatgehäuses über das geöffnete Ventil 24 in den Innenraum 27 der Turbinenradwelle und von dort durch die Bohrungen 28 und 29 in den Ölbehälter 21. Werden die Rohre 100 weggelassen, so kann das 01 bei entsprechender Gestaltung der Turbinenwanne und des Stauraumes dem Öldruck folgend, auch unmittelbar durch die Bohrungen 25 usf. fließen.
Nach dem an das Entleeren der Kupplung anschließenden Abkühlen des Öles schließt das Ventil 24, worauf die Kupplung wieder betriebsbereit wird, -da durch die Öffnungen 30 das 01 aus dem Ölbehälter 21 restlos wieder in den Innenraum der Kupplung geschleudert wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Flüssigkeitskupplung mit einer Thermostatsteuerung, die bei einer vorbestimmten Temperatur der Betriebsflüssigkeit der Kupplung einen Durchflußquerschnitt zwischen dem Kupplungsraum und einem mit dem Pumpenrad umlaufenden Behälter freigibt, um einen unzulässigen Temperaturanstieg der Betriebsflüssigkeit in der Kupplung zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Thermostatsteuerung (23, 24, 26) freizugebende Querschnitt und ein Durchflußquerschnitt (30) zwischen dem Kupplungsraum und dem die Betriebsflüssigkeit' sammelnden Behälter (21) an dessen äußerem Umfang so bemessen sind, daß ein Flüssigkeitsstrom vom Kupplungsraum in den Sammelbehälter erzeugbar ist, der größer als ein Flüssigkeitsstrom vom Sammelbehälter in den Kupplungsraum ist.
2. Flüssigkeitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermostatsteuerung (23, 24, 26) in die hohle Turbinenradwelle (25) eingebaut ist.
3. Flüssigkeitskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Flüssigkeitsstrom vom Kupplungsraum in den Sammelbehäl -ter (21) in der Turbinenradwelle (22) Bohrungen vorgesehen sind, an die sich gegebenenfalls Rohre (100) anschließen können, deren Auffangsöffnungen dem Pumpenrad gegenüberliegen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 705 118, 883 377; VDI-Tagungsheft 2 »Antriebselemente«, Deutscher Ingenieur-Verlag G.m.b.H., Düsseldorf, 1953, S.72 und 73, insbesondere Bild 2.