DE1700163B1

DE1700163B1 - Hydrodynamic coupling with a scoop pipe for continuous extraction of working fluid

Info

Publication number: DE1700163B1
Application number: DE19661700163
Authority: DE
Inventors: Jean Maurice
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1965-02-13
Filing date: 1966-02-11
Publication date: 1970-07-09
Also published as: FR1432816A; DE1938953U; GB1123092A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrodynamische Kupplung mit einem Schöpfrohr zur kontinuierlichen Entnahme vonArbeitsflüssigkeit, die in einemWärmeaustauscher rückgekühlt und in stetem Strom in den Arbeitsraum zurückgeführt wird.The invention relates to a hydrodynamic coupling with a Scoop tube for the continuous withdrawal of working fluid, which is in a heat exchanger is recooled and returned to the work area in a steady stream.

Es ist bereits eine Strömungskupplung mit Füllungsregelung bekannt, bei der das zum Entleeren der Kupplung dienende Schöpfrohr mit einer Füllpumpe derart gekoppelt ist, daß gleichzeitig mit dem Erreichen der äußersten Schöpfrohrstellung die weitere Zufuhr des Betriebsmittels, zum Arbeitskreislauf abgestellt wird.A fluid coupling with filling control is already known, in which the scoop tube used to empty the coupling with a filling pump in this way is coupled that simultaneously with reaching the outermost scoop tube position the further supply of the operating medium to the working cycle is switched off.

Bei dieser bekannten Vorrichtung ist der Schöpfraum, in welchen das Schöpfrohr eintaucht, von zwei, axialen Begrenzungswänden eingefaßt, die drehfest mit der treibenden Welle verbunden sind; hierdurch entsteht beim Auskuppeln ein verminderter Flüssigkeitsumlauf, wodurch die etwaige Kühlung gerade dann herabgesetzt wird, wenn eine erhöhte Kühlung erforderlich wäre.In this known device, the pump chamber in which the The scoop tube is immersed, framed by two axial boundary walls, which are non-rotatable connected to the driving shaft; this results in a when the clutch is disengaged reduced liquid circulation, which then reduces any cooling if increased cooling would be required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrodynamische Kupplung zu schaffen, bei der eine ausreichende Kühlung gerade beim Auskuppeln erzielt wird.The invention is based on the object of a hydrodynamic coupling to create, in which sufficient cooling is achieved especially when disengaging.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß das Schöpfrohr in einen Raum eintaucht, dessen axiale Begrenzungswände mit der getriebenen Welle fest verbunden sind.The object is achieved in that, according to the invention, the scoop tube immersed in a space whose axial boundary walls with the driven shaft are firmly connected.

Durch die ' erfindungsgemäße Bauweise wird eine hydrodynamische Kupplung geschaffen, die wenig Raum beansprucht und sehr leicht an ein Antriebsaggregat angebaut werden kann.Due to the 'construction according to the invention a hydrodynamic coupling is provided which takes up little space and can be very easily mounted on a drive unit.

Die Figur zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Kupplung im Axialschnitt als Ausführunäsbeispiel.The figure shows a view of a coupling according to the invention in axial section as an example.

Bei der dargestellten Ausführungsform einer hydrodynamischen Kupplung ist eine treibende Schale 10 vorgesehen, welche auf eine treibende Welle 11 aufgekeilt ist, die durch einen nicht dargestellten Elektromotor zur Drehung angetrieben wird; diese Schale 10 ist gegenüberliegend einer Aufnahmeschale 12 bzw. einer axialen Begrenzungswand des Schöpfraumes-angeordnet, welche an ihrem Rand mit einer an die getriebene Welle angebrachten Scheibe 13 über ein Gehäuse 14 verbunden ist, welches die treibende Schale 10 umgibt. Die Schalen 10 und' 12 sind durch radial verlaufende Schaufeln 15 unterteilt; zwischen der treibenden Welle 11 und der Aufnahmeschale 12 ist ein Lager angeordnet.In the illustrated embodiment of a hydrodynamic coupling, a driving shell 10 is provided which is keyed onto a driving shaft 11 which is driven to rotate by an electric motor (not shown); This shell 10 is arranged opposite a receiving shell 12 or an axial boundary wall of the pumping chamber, which is connected at its edge to a disk 13 attached to the driven shaft via a housing 14 which surrounds the driving shell 10 . The shells 10 and '12 are divided by radially extending blades 15 ; A bearing is arranged between the driving shaft 11 and the receiving shell 12.

Die Aufnahmeschale 12 bzw. die eine axiale Begrenzungswand bildet zusammen mit einem Flansch 17 bzw. der zweiten axialen Begrenzungswand des Schöpfraumes einen Entnahme- oder Schöpfraum 18, welcher mit dem Arbeitsraum zwischen den beiden Schalen durch kleine öffnungen 19 in Verbindung steht, die in der Aufhahmeschale 12 vorgesehen sind.The receiving shell 12 or the one axial boundary wall together with a flange 17 or the second axial boundary wall of the scooping space forms a removal or scooping space 18 which is connected to the working space between the two shells through small openings 19 in the receiving shell 12 are provided.

In einer Mittelöffnung 20 des Flansches 17 ist ein axialer Träger 21 angeordnet, welcher sich in die Mittelbohrung der Aufnahmeschale 12 erstreckt; ein Freilauf 22 ist zwischen dem Träger 21 und einer Hülse 42 angeordne4 welche mit dem Flansch 17 fest verbunden ist. Letztere ist z. B. aus einer Leichtmetalllegierung hergestellt. Ein ringförmiges Widerlager25, das mit Schrauben 26 am Flansch 17 festgeschraubt ist, trägt eine Dichtung 44. Der Freilauf 22 ist von seitlichen ringförmigen Lagern23 umgeben; die axiale Stellung dieser Teile wird durch einen Sprengring 24 sichergestellt. Der Einbau des Freilaufs 22 wird derart vorgenommen, daß der Träger 21 durch den mit der Aufnahmeschale 12 verkeilten Flansch 17 nicht angetrieben wird.In a central opening 20 of the flange 17 , an axial carrier 21 is arranged, which extends into the central bore of the receiving shell 12; a freewheel 22 is arranged between the carrier 21 and a sleeve 42 which is firmly connected to the flange 17. The latter is z. B. made of a light metal alloy. An annular abutment 25, which is screwed to the flange 17 with screws 26 , carries a seal 44. The freewheel 22 is surrounded by lateral annular bearings 23; the axial position of these parts is ensured by a snap ring 24. The incorporation of the free wheel 22 is made such that the carrier 21 is not driven by the keyed to the receiving tray 12 flange 17th

Der Träger 21 ist mit zwei inneren und parallel verlaufenden, axialen Bohrungen 27 und 28 versehen, die an ihren Enden in seitliche Ausnehmungen münden, an welche eine biegsame Austrittsleitung 29 mit Anschluß an den Zulauf für den Kühler bzw. eine biegsame Rückführleitung 31 angeschlossen ist, die mit dem Ablauf des Kühlers verbunden ist.The carrier 21 is provided with two inner and parallel, axial bores 27 and 28 which open at their ends into lateral recesses to which a flexible outlet line 29 with connection to the inlet for the cooler or a flexible return line 31 is connected, which is connected to the drain of the cooler.

An ihrem dem Arbeitsraum zugekehrten Ende ist die Bohrung 27 durch eine Kappe 32 verschlossen, mündet jedoch seitlich in eine radiale Ausnehmung 33, in welcher gleitbar und verstellbar ein Schöpforgan 34 in Form eines radial verlaufenden Rohres 35 vorgesehen ist, welches eine Abwinkelung 36. entgegengesetzt zum normalen Drehsinn der Aufnahmeschale aufweist.At its end facing the work space, the bore 27 is closed by a cap 32 , but opens laterally into a radial recess 33 in which a sliding and adjustable scoop 34 in the form of a radially extending tube 35 is provided, which has an angled 36th opposite to the has normal direction of rotation of the receiving shell.

Die Bohrung 28 mündet an ihrem dem Arbeitsraum zugekehrten Ende in einen Rückführungsraum 37, welcher mit dem Arbeitsraum durch Kanäle38 in Verbindung steht. Eine Dichtung 39 ist zwischen dem Entnahmeraum 18 und dem Rückführungsraum 37 vorgesehen.At its end facing the work space, the bore 28 opens into a return space 37 which is connected to the work space through channels 38. A seal 39 is provided between the removal space 18 and the return space 37 .

Am Ende des Trägers 21 ist ein durch eine gestrichelte Linie angedeuteter Arm 40 befestigt. Beim Betrieb mit normalem Drehsinn wird infolge eines restlichen Reibmoments zwischen den sich drehenden Teilen 39, 22, 23, 44 der Arm 40 auf ein nicht gezeigtes Widerlager gedrückt, das sich je nach dem normalen Drehsinn rechts oder links befindet. Der Arm 40 ist mit einem nicht dargestellten Elektromotor verbunden.At the end of the carrier 21, an arm 40 indicated by a dashed line is attached. During operation with the normal direction of rotation, as a result of a residual friction torque between the rotating parts 39, 22, 23, 44, the arm 40 is pressed onto an abutment, not shown, which is located to the right or left depending on the normal direction of rotation. The arm 40 is connected to an electric motor, not shown.

Da der Arbeitskreislauf mit Kupplungsflüssigkeit gefüllt ist, wird, wenn der Benutzer den Elektromotor einschaltet, die treibende Welle 11 angetrieben, wobei durch die Bewegung der Kupplungsflüssigkeit, welche durch die auf diese Welle aufgekeilte treibende Schale 10 erzeugt wird, die Aufnahmeschale 12 -und damit die Scheibe 13 progressiv zur Drehung angetrieben, wobei der Freilauf 22 so eingebaut ist, daß der Träger 21 nicht durch den mit der Aufnahmeschale 12 verkeilten Flansch 17 angetrieben wird.Since the working circuit is filled with coupling liquid, the driving shaft when the user turns on the electric motor 11 is driven, whereby 12 -and by the movement of the coupling liquid which is produced by the keyed on this shaft driving the tray 10, the tray so that the Disk 13 is progressively driven to rotate, the freewheel 22 being installed in such a way that the carrier 21 is not driven by the flange 17 wedged with the receiving shell 12.

Wie erwähnt, besteht während der ganzen Anlaufperiode ein beträchtlicher Schlupf zwischen den beiden Schalen, und dieser Schlupf bewirkt eine progressive Erwärmung der Kupplungsflüssigkeit. Das Schöpfrohr 34 entnimmt ständig eine gewisse Menge dieser Flüssigkeit, sobald die Kupplung in Betrieb ge# setzt wird, und leitet die entnommene Flüssigkeit ständig über die Leitungswege 33, 27 und 29 zum Küh- ler 30. Nach der Kühlung erfolgt der Rücklauf zum Arbeitskreislauf kontinuierlich über die Leitungen 31, 28, 37 und 38. Auf diese Weise wird die Erwärmung zumindest teilweise schon bei ihrer Entstehung neutralisiert.As mentioned, there is considerable slip between the two shells during the entire start-up period, and this slip causes the clutch fluid to heat up progressively. The scoop tube 34 constantly withdraws a certain amount of this liquid as soon as the coupling is put into operation, and continuously guides the withdrawn liquid via the lines 33, 27 and 29 to the cooler 30. After cooling, the return to the working circuit takes place continuously via lines 31, 28, 37 and 38. In this way, the heating is at least partially neutralized as it occurs.

Der für Flüssigkeitsumlauf erforderliche Druck wird am Eintritt zur Krümmung 36 des Schöpfrohres 34 durch die Tangentialgeschwindigkeit der Kupplungsflüssigkeit in dieser Zone erzeugt; das Schöpfrohr 34 kann so eingestellt werden, daß die Krümmung 36 in der gewünschten Zone liegt.The pressure required for fluid circulation is generated at the inlet to the bend 36 of the scoop tube 34 by the tangential velocity of the coupling fluid in this zone; the scoop tube 34 can be adjusted so that the curvature 36 lies in the desired zone.

Abwandlungen des Erfindungsgedankens können z. B. wie folgt vorgenommen werden. Das Schöpfrohr kann z. B. so angeordnet werden, daß es in einen in der Nähe der treibenden Schale befindlichen Raum taucht, es kann auch einen doppelten Einlaß mit Ventilen zur Anpassung an die beiden möglichen Drehrichtungen aufweisen, und der vom Arm A betätigte Kontakt zur Betätigung des Elektromotors kann mehr oder weniger unmittelbar den Drehantrieb der treibenden Welle vor allem hinsichtlich der Antriebsweise dieser Welle beeinflussen. In dem zum Kühler abgezweigten Kreislauf kann auch eine Zwangsumlaufpumpe vorgesehen werden.Modifications of the inventive concept can, for. B. made as follows will. The scoop tube can, for. B. be arranged so that it is in a nearby The floating shell submerges; there can also be a double inlet with valves to adapt to the two possible directions of rotation have, and the actuated by arm A contact for actuating the electric motor can more or less direct the rotary drive of the driving shaft in particular affect the drive mode of this shaft. In the branched off to the cooler Circuit, a forced circulation pump can also be provided.

Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist nicht auf den Antrieb von Trockenschleudern beschränkt, der -y-orzngehend-nur beispielsweise --- beschrieben--wurde#r Der Arbeitskreislauf der Kupplung, der durch die Form der beiden Schalen bestimmt wird, kann sich auch von dem in den Zeiihnungen dargestellten unterscheiden.The field of application of the invention is not limited to the drive of spin dryers, which -y-orzngangs-only for example --- has been described - # r The working cycle of the clutch, which is determined by the shape of the two shells, can also differ from the differ in the drawings shown.

Claims

Patent claim: Hydrodynamic coupling with a scoop tube for the continuous extraction of working fluid, which is recooled in a heat exchanger and returned in a steady flow to the working space, characterized in that the scoop tube (34) is immersed in a -space-, -desesen-akiäl ## -B-6ir-en-Zun-gswände ( 17,12) are firmly connected to the driven shaft (13).