DE1230628B

DE1230628B - Flow coupling with a controllable filling device

Info

Publication number: DE1230628B
Application number: DEV15354A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gustav Boensch
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1958-11-07
Filing date: 1958-11-07
Publication date: 1966-12-15

Description

StrÖmungskupplung mit einer steuerbaren Fülleinrichtung # Die Erfindung bezieht sich auf eine Strömungskupplung mit einer steuerbaren Fülleinrichtung, bei der das eine Schaufelrad mit einer das andere Schaufelrad umgebenden Umfassungssehale verbunden ist, in der mindestens eine überlauföffnung vorgesehen ist, die einen dem gewünschten. Füllungsgrad der Strömungskupplung entsprechenden radialen Ab- stand von der Kupplungsdrehachse aufweist.Flow coupling with a controllable filling device # The invention relates to a flow coupling with a controllable filling device, in which the one paddle wheel is connected to a surrounding shell surrounding the other paddle wheel, in which at least one overflow opening is provided which corresponds to the desired. Degree of filling of the fluid coupling has a corresponding radial distance from the coupling axis of rotation.

äci gewissen Strömun gskupplungstypen stellt man die Forderung nach einer Einrichtung, welche die .Vollendung des Füllvorgangs anzeigt, damit nach beendetem Füllvorgang auf Grund der Anzeige von Hand aus der Füll-Zufluß abgestellt werden kann; an die Stelle der Handabstellung kann auch eine Vorrichtung treten, welche den Füllzufluß im richtigen Zeitpunkt automatisch unterbricht. Der dieser Forderung zugrunde liegende Gedanke ist es, unnötige Schlupfverlu,ste bei Unterfüllung und andererseits ,auch Verluste an Flüssigkeits- oder Strömungsmediumvorrät bei zu langem Füllen zu vermeiden.The requirement is set for certain types of flow couplings a device which shows the completion of the filling process, so after the end The filling process can be switched off manually from the filling inflow on the basis of the display can; Instead of the manual shut-off, a device can also be used, which automatically interrupts the filling flow at the right time. That of this requirement The underlying idea is to avoid unnecessary slippage losses in the event of underfilling and on the other hand, also losses of liquid or flow medium supply with too long Avoid filling.

Als weitere Forderung tritt hierbei auf, daß eine solche Einrichtung, welche den Flüssigkeitsstand wie beispielsweise den ölstand in der Kupplung anzeigt --und/oder den Füllzufluß beeinflußt, auf den in der Kupplung selbst bestehenden Flüssigkeitsstand reagiert, damit fehlerhafte Anzeige und gegebenenfalls fehlerhaftes Unterbrechen des Füllzuflusses vermieden werden.A further requirement here is that such a facility, which shows the fluid level such as the oil level in the clutch - and / or influences the filling flow, on the existing in the coupling itself Fluid level reacts, thus incorrect display and possibly incorrect Interrupting the filling flow can be avoided.

Es ist bereits eine Strömungskupplung bekanntgeworden, bei der der Flüssigkeitszufluß in Abhängigkeit von der Beaufschlagung eines umlaufenden Schöpfrohrs steuerbar ist. Dabei ist das Schöpfrohr, das in erster Linie die Aufgabe hat, den Arbeitsraum der Strömungskupplung zu entleeren, neben dem Flüssigkeitsaustritt angeordnet. In Anbetracht dessen, daß sich der Füssigkeitsaustritt unmittelbar an der Begrenzung des Arbeitsraums der Strömungskupplung befindet und daß die Flüssigkeit im Arbeitsraum eine Kreisringströmung aufweist, wird unabhängig vom Füllungsgrad zumindest bei mittlerem und großem Kupplungsschlupf Flüssigkeit durch diesen Austritt hindurch das Schöpfrohr beaufschlagen und die obengenannte Steuerung auslösen. Es besteht dort also nicht die Möglichkeit, daß bei allen Schlupfwerten der Austritt der Flüssigkeit ein Maß für den Füllungsgrad der Kupplung darstellt.It has already become known a fluid coupling in which the Liquid inflow as a function of the application of a rotating scoop tube is controllable. The main task of the scoop is to be the To empty the working space of the fluid coupling, arranged next to the liquid outlet. In view of the fact that the liquid outlet is directly at the boundary of the working space of the fluid coupling is located and that the liquid is in the working space has a circular flow, is independent of the degree of filling at least at medium and large clutch slip fluid through this outlet pressurize the scoop tube and trigger the above-mentioned control. It exists there, therefore, there is no possibility that the liquid will escape with all slip values represents a measure of the degree of filling of the coupling.

Bei einer weiteren bekannten, eine steuerbare Fülleinrichtung aufweisenden Strömungskupplung ist in der Umfassungsschale, die, an dem einen Schaufelrad befestigt, das andere Schaufelrad umgibt, mindestens eine überlauföffnung mit einem dem gewünschten Füllungsgrad der Strömungskupplung entsprechenden radialen Abstand von der Kupplungsdrehachse vorgesehen. Diese überlauföffnung hat dort lediglich die Aufgabe, nach vollständiger Füllung der Kupplung die Flüssigkeit überströmen zu lassen, um so eine mechanische Kupplung zu betätigen, die beide Schaufelräder der Strömungskupplung miteinander kuppelt.In another known, a controllable filling device having Fluid coupling is in the surrounding shell, which is attached to a paddle wheel. surrounding the other paddle wheel, at least one overflow opening with one of the desired Degree of filling of the fluid coupling corresponds to the radial distance from the coupling axis of rotation intended. This overflow opening only has the task there, after complete Filling the clutch to allow the fluid to flow over, so a mechanical one To operate the coupling, the two paddle wheels of the fluid coupling with each other clutch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einer steuerbaren Fülleinrichtung ausgestattete Strömungskupplung mit einer Zusatzeinrichtung zu versehen, die den gewünschten Füllungsgrad der Strömungskupplung, vorzugsweise deren volle Füllung, in zuverlässiger Weise anzeigt bzw. von diesem Augenblickan die weitere Flüssigkeitszufuhr selbsttätig einregelt. Ausgehend von der zuletzt beschriebenen Strömungskupplung, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Umfassungsschale mit einer an sich bekannten ringförmigen, zur Kupplungsdrehachse konzentrischen Fangrinne versehen ist, die an der mit der überlauföffnung versehenen Umfassungsschale außen angeordnet ist und einen solchen Durchmesser besitzt, daß ihr die aus der überlauföffnung austretende Flüssigkeit zufließt, und daß in die Fangrinne die Mündung eines Staurohrs hineinragt, welches mit einem Anzeige- bzw. Steuergerät in hydraulischer Verbindung steht. Das Staurohr hat somit -lediglich die Aufgabe, einen Staudruck hervorzurufen; eine Flüssigkeitsförderung findet praktisch nicht statt. Das Anzeige- bzw. Steuergerät kann als Kontaktmanometer bzw. als Druckschalter ausgebildet sein, um unmittelbar als Impulsgeber für das in diesem Fall automatisch erfolgende Schließen des Füllventils der Strömungskupplung zu wirken. Bei wechselnder Drehrichtung der Strömungskupplung ist die Verwendung eines an sich bekannten Staurohrs, das in beiden Drehrichtungen wirksam ist, möglich.The invention is based on the object of a controllable one To provide a fluid coupling equipped with a filling device with an additional device, which the desired degree of filling of the fluid coupling, preferably its full Filling, shows in a reliable way or from this moment on the further Automatically regulates fluid supply. Based on the last described Fluid coupling, this object is achieved in that the surrounding shell with a known annular gutter concentric to the coupling axis of rotation is provided on the outside of the outer shell provided with the overflow opening is arranged and has such a diameter that its from the overflow opening escaping liquid flows in, and that the mouth of a pitot tube in the gutter protrudes, which is hydraulically connected to a display or control unit stands. The Pitot tube thus only has the task of creating a dynamic pressure; there is practically no liquid delivery. The display or control device can be used as a contact pressure gauge or be designed as a pressure switch, to act as a pulse generator for the automatic closing in this case of the filling valve of the fluid coupling to act. If the direction of rotation of the Fluid coupling is the use of a known pitot tube that is used in both Direction of rotation is effective, possible.

Zwischen dem Anzeige- bzw. Steuergerät bzw. einer mit einem Füllventil ausgestatteten Füllungsregeleinrichtung und der Mündung des Staurohrs ist vorteilhaft ein Druckregler, gegebenenfalls in Art eines Nebenauslasses, vorgesehen, und zwar zwecks Einjustierung oder auch sonstiger gewollter Einstellung des Anzeige- bzw. Steuergeräts bzw. der Füllungsregeleinrichtung.Between the display or control device or one with a filling valve equipped filling control device and the mouth of the pitot tube is advantageous a pressure regulator, possibly in the form of a secondary outlet, is provided, namely for the purpose of adjustment or any other desired setting of the display or Control device or the filling control device.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden. Die Zeichnung zeigt in einem Axialschnitt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.Other advantageous developments of the invention can be found in the subclaims can be removed. The drawing shows an exemplary embodiment in an axial section the invention.

Die Strömungskupplung besteht aus zwei Schaufelrädern, dem Primärrad 1 und dem Sekundärrad 2. An das Primärrad 1 ist die Umfassungsschale 3 angeflanscht. Die Antriebswelle 4 wirkt auf das Primärrad 1, während die Abtriebswelle 5 mit dem -Sekundärrad 2 verbunden ist. Das Zuführen der Arbeitsflüssigkeit in den Arbeitsraum erfolgt durch eine ein Füllventil 7 aufweisende Fülleitung 6, ferner über den Ringkanal 8 und Bohrungen in der Antriebswelle 4. Das Entleeren der Kupplung findet über gesteuerte Entleeröffungen 9 am Umfang der Umfassungsschale 3 statt.The fluid coupling comprises two blade wheels, the primary wheel 1 and the secondary wheel 2. On the primary wheel 1 is flanged the Umfassungsschale. 3 The drive shaft 4 acts on the primary wheel 1, while the output shaft 5 is connected to the secondary wheel 2. Supplying the working fluid into the working chamber takes place through a filling valve 7 having a filling line 6, further via the annular duct 8 and bores in the drive shaft 4. The emptying of the clutch takes place via controlled Entleeröffungen 9 on the periphery of Umfassungsschale. 3

Die Zusatzeinrichtung zur Füllungsanzeige besteht zunächst auf den überlauföffnungen 10 in der Um--fassungsschale 3, der ringartigen Fangrinne 11 außen an der Umfassungsschale 3 mit einer Verlustbohrung 12, dem ortsfesten Staurohr 13 mit der Staurohrmündung 13', letztere eintauchend in den Ringraum der Fangrinne 11 und der Drehrichtung zugewandt, dem als Druckregler wirkenden Nebenauslaß 16, der Leitung 14 und schließlich dem Manometer 15. The additional device for filling indicator consists initially of the overflow openings 10 in the peripheral shell 3, the ring-like gutter 11 on the outside of the peripheral shell 3 with a loss hole 12, the stationary pitot tube 13 with the pitot tube mouth 13 ', the latter dipping into the annular space of the gutter 11 and facing the direction of rotation, the secondary outlet 16 acting as a pressure regulator, the line 14 and finally the pressure gauge 15.

Die Funktion der Einrichtung ist so, daß zunächst durch Öffnen des Füllventils 7 die Füllung der Strömungskupplung eingeleitet wird, wobei die Arbeitsflüssigkeit entsprechend den Pfeilen p der Zeichnung in den Arbritsraum der Strömungskupplung einläuft. Nach Erreichen der vollen Füllung wird die Arbeitsflüssigkeit durch die den maximalen Füllungsstand begrenzenden überlauföffnungen 10 gemäß Pfeilen p' aus der Strömungskupplung austreten, wird an der Außenwand der Umfassungsschale 3 radial nach außen geschleudert und in der Fangrinne 11 aufgefangen. Die Verlustbohrung 12 der Fangrinne 11 läßt nur relativ wenig Arbeitsflüssigkeit abströmen, so daß sich die Fangrinne 11 bis in Höhe der Mündung 13' des Staurohrs 13 füllt.The function of the device is such that first the filling of the fluid coupling is initiated by opening the filling valve 7 , the working fluid flowing into the working space of the fluid coupling according to the arrows p in the drawing. After reaching full filling, the working fluid will emerge from the fluid coupling through the overflow openings 10 , which limit the maximum filling level, as indicated by arrows p ', will be thrown radially outward on the outer wall of the surrounding shell 3 and collected in the gutter 11. The loss bore 12 of the gutter 11 allows only relatively little working fluid to flow off, so that the gutter 11 fills up to the level of the mouth 13 ' of the pitot tube 13 .

Der an der der Flüssigkeitsströmung zugewandten Mündung 13-' entstehende Staudruck wird über das Staurohr 13 und die Leitung 14 dem Manometer 15 zugeführt. Dieses kann sich am Bedienungsstand der Strömungskupplung befinden. Der Manometerausschlag zeigt die Beendigung des Füllvorgangs an; in diesem Augenblick wird das Füllventil 7 entweder von Hand geschlossen oder, wenn das Manometer 15 als Kontaktmanometer oder Steuergerät ausgestaltet ist, mittelbar oder unmittelbar automatisch durch Einwirkung des Impulses geschlossen, wobei die Impulsgabe durch das Manometer 15 vornehmlich auf elektrischem Weg stattfindet; beispielsweise kann ein vom_ irRpulsgebenden Manometer 15 geschlossener Stromkreis das Füllventil 7 durch einen Elektromagneten schließen. An Stelle der elektrischen übertragung kann in analoger Weise eine pneumatische oder hydraulische übertragung des Impulses zur Schließung bzw. bei Absinken des Flüssigkeitsstands in der Fangrinne, zum öffnen des Füllventils 7 herangezogen werden.The dynamic pressure arising at the mouth 13- 'facing the liquid flow is fed to the manometer 15 via the pitot tube 13 and the line 14. This can be located at the control station for the fluid coupling. The pressure gauge reading indicates the completion of the filling process; At this moment the filling valve 7 is either closed by hand or, if the manometer 15 is designed as a contact manometer or control device, indirectly or directly automatically closed by the action of the pulse, the impulse being generated by the manometer 15 primarily by electrical means; For example, a closed circuit from the pulse-generating manometer 15 can close the filling valve 7 by means of an electromagnet. Instead of the electrical transmission, a pneumatic or hydraulic transmission of the impulse can be used in an analogous manner to close or, if the liquid level in the gutter drops, to open the filling valve 7 .

Mittels des Nebenauslasses 16, welcher durch eine Regelschraube 16' hinsichtlich seines Ausflußquerschnitts einstellbar und sogar verschließbar ist, kann man den Staudruck je nach Bedarf einjustieren.By means of the bypass 16, which is adjustable of its Ausflußquerschnitts and even closed by a regulating screw 16 'with respect to, one can einjustieren the dynamic pressure according to need.

Die Verlustbohrung 12, die ebenfalls querschnittsveränderlich sein kann, fährt ein Entleeren der Fangrinne 11 in nicht dargestellte Aufnahmeorgane herbei, sobald die Kupplung entleert wird und der Zufluß an den überlauföffnungen 10 aufhört. Hierdurch wird die Einrichtung für den nächsten Füllvorgang funktionsbereit gemacht, und zwar auch dann, wenn der Nebenauslaß 16 völlig geschlossen ist.The loss bore 12, which can also be variable in cross-section, causes the gutter 11 to be emptied into receiving organs (not shown) as soon as the coupling is emptied and the inflow at the overflow openings 10 ceases. This makes the device ready for the next filling process, even when the secondary outlet 16 is completely closed.

Claims

Claims: 1. Fluid coupling with a controllable filling device, in which one paddle wheel is connected to a surrounding shell surrounding the other paddle wheel, in which at least one overflow opening is provided which has a radial distance from the coupling axis of rotation corresponding to the desired degree of filling of the fluid coupling, thereby characterized in that the surrounding shell (3) is provided with a known ring-shaped collecting channel (11) which is concentric to the coupling axis of rotation and which is arranged on the outside of the surrounding shell provided with the overflow opening (10) and has a diameter such that its from the Liquid escaping overflow flows in, and that the mouth (13 ') of a pitot tube (13) protrudes into the gutter, which is hydraulically connected to a display (15) or control device.

2. Fluid coupling according to claim 1, characterized by the use of a known pitot tube (13) which is effective in both directions of rotation of the fluid coupling. 3. Fluid coupling according to claim 1 or 2, characterized in that between the display (15) or control device or a filling control device equipped with a filling valve (7) and the mouth (13) of the pitot tube (13) a pressure regulator, optionally in Type of a secondary outlet (16) is provided. 4. Fluid coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the display or control device is designed as a contact manometer (15) or as a pressure switch. 5. Fluid coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the gutter (11) is equipped with a loss bore (12) which is attached to the largest radius of the gutter. 6. Fluid coupling according to one of claims 1 to 5, characterized in that the overflow opening (10) is adjustable in a manner known per se with regard to its radial distance from the coupling axis of rotation. 7. Fluid coupling according to one of claims 1 to 6, characterized by a stationary or rotating shielding wall which prevents other than from the overflow openings (10) originating liquid (leakage oil of the shaft seals, etc.) from entering the gutter (11) . Documents considered: German Patent No. 611 484; German patent application D 2465 XII / 47 c (published on July 24 , 1952); French Patent Nos. 1025 086, 1080 103; British Patent No. 761125; U.S. Patent No. 2,187,656.