DE1907249U

DE1907249U - SPEED-CONTROLLED HYDRAULIC GEAR CLUTCH.

Info

Publication number: DE1907249U
Application number: DEW33516U
Authority: DE
Inventors: Dietmar Wagner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-10-05
Filing date: 1964-10-05
Publication date: 1964-12-23

Description

O) IETIVlAFg. WABNER ^O) IETIVlAFg. WABNER ^

Skhulweg 1Skhulweg 1

2. Oktober 1964October 2nd, 1964

Drehzahlregelbare Hydraulik-GetriebekupplungSpeed-adjustable hydraulic gear clutch

Drehzahlregelbare Hydraulik-Getriebekupplungen sind bekannt als Strömungskupplungen nach dem Föttinger-Prinzip, wobei ein eingeleitetes Drehmoment durch die Massenkräfte einer Flüssigkeit auf die abgetriebene Welle übertragen wird. Das hierbei im allgemeinen als Füllung dienende Öl. wird im geschlossenen Kreislauf zwischen einem Kreiselpumpenrad auf der treibenden Welle und einem Turbinenrad auf der getriebenen Welle umgewälzt. Durch Anwinklung der Turbinenblätter kann der Schlupf zwischen Turbinenrad und Kreiselpumpenrad eingestellt werden; damit wird eine Untersetzung der Eingangsdrehzahl in einen entsprechenden Wert der Ausgangsdrehzahl erreicht. Der Vorteil solcher Getriebekupplungen besteht einmal darin, daß der Antriebsmotor unbelastet angefahren werden kann, wenn die Arbeitsmaschine belastet oder gar blockiert ist. Umgekehrt kann nach Erreichen der Arbeitsdrehzahl bei Blockieren, der Arbeitsmaschine der Motor eine Zeitlang mit vollem Drehmoment weiterlaufen. Die Verbindung von Kupplungseinheit und-Drehzahländerungseinheit ist einmal vorteilhaft, weil die räumlich im allgemeinen recht großen mechanischen Getriebe für bestimmte Drehzahlbereiche nicht benötigt werden, zum anderen durch die Stufenlos einstellbare Abtriebsdrehzahl eine exakte Regelung vor allem bei automatischen Steuerungen erfolgen kann. Als Nachteil ist anzusehen, daß solche Turbo-Getriebekupplungen außerordentlich kompliziertSpeed-adjustable hydraulic gear couplings are known as fluid couplings based on the Föttinger principle, wherein an introduced torque is transmitted to the driven shaft by the inertia forces of a liquid. The oil that is generally used as a filling. is in a closed circuit between a centrifugal pump impeller the driving shaft and a turbine wheel circulated on the driven shaft. By angling the turbine blades the slip between turbine wheel and centrifugal pump wheel can be adjusted; in this way, the input speed is reduced to a corresponding value for the output speed. The advantage of such gear couplings is, on the one hand, that the drive motor can be started unloaded can when the work machine is loaded or even blocked. Conversely, after reaching the working speed at Blocking, the driven machine continues to run the engine at full torque for a while. The connection of the clutch unit and the speed change unit is advantageous on the one hand, because the mechanical gears, which are generally quite large in terms of space, are not required for certain speed ranges, on the other hand, through the continuously adjustable output speed, precise control, especially with automatic ones Controls can be done. A disadvantage is that such turbo-gear couplings are extremely complicated

im Aufbau sind und damit eine erhöhte Störanfälligkeit bedingt ist, ganz davon abgesehen, daß die komplizierte Punktionsanordnung die Einheit auch außerordentlich teuer macht.are under construction and thus an increased susceptibility to failure is caused, quite apart from the fact that the complicated puncture arrangement also makes the unit extraordinarily expensive.

Aufgabe der vorliegenden Hydraulik-Getriebekupplung ist es, eine kompakte Einheit zu schaffen, die die gleichen funktioneilen Leistungen erbringt wie die bekannten Turbo-Kupplungen nach dem Föttinger-Prinzip, die jedoch in ihrer Bauweise so einfach gehalten ist, daß ein Höchstmaß an Betriebssicherheit bei gleichzeitiger ganz erheblicher Verringerung der Herstellungskosten gewährleistet ist, und die eine Regelung der Drehzahl auf einfachere Weise gestattet.The task of the present hydraulic transmission coupling is to create a compact unit that is the same provides functional performance like the well-known turbo couplings based on the Föttinger principle, but in their Construction is kept so simple that a maximum of operational safety with a simultaneous very significant reduction the manufacturing costs is guaranteed, and which allows the speed to be controlled in a simpler manner.

Im Prinzip besteht die neuerungsgemäße Getriebekupplung im wesentlichen aus acht verschiedenen Teilen, dem Wellenzapfen 1, dem Wellenzapfen 2, dem Mitnehmerzylinder 3 ? <iem Gehäusezylinder 4-, den zwei Packungsverschraubungen 5, einer Anzahl von Packungen 6, je einem Ein- und Ausgangsfitting 7 sowie den zwei Gehäuseflanschen 8.In principle there is the gear coupling according to the innovation essentially made up of eight different parts, the shaft journal 1, the shaft journal 2, the drive cylinder 3? <iem Housing cylinder 4-, the two packing screw connections 5, one Number of packs 6, one input and one output fitting 7 each and the two housing flanges 8.

Der Wellenzapfen 1 weist kupplungsseitig eine zylindrische Lauffläche auf, deren Durchmesser in einem geeigneten Verhältnis größer als der des Wellenzapfens.selbst ist. An den Enden der Lauffläche des Wellenzapfens 1 sind kreisförmig verlaufende Einformungen, vorzugsweise halbkreisförmigen Querschnitts, vorgesehen, die durch eine Anzahl auf der Peripherie der Lauffläche vorzugsweise in Achsenlängsrichtung, jedoch gegebenenfalls auch spiralförmig verlaufender Rillen verbunden sind, vorzugsweise ebenfalls halbkreisförmigen Querschnitts, Der als Gegenelement vorgesehene Mitnehmerzylinder.3> dessen Lauffläche im Gleitsitz auf der des Viellenzapfens 1 geführt ist, weist zu den im dem Wellenzapfen 1 vorgesehenen Einfor-On the coupling side, the shaft journal 1 has a cylindrical running surface, the diameter of which is a suitable one The ratio is greater than that of the journal itself. At the ends of the running surface of the shaft journal 1 are circular indentations, preferably semicircular cross-section, provided by a number on the periphery of the tread preferably in the longitudinal direction of the axis, however possibly also spirally extending grooves are connected, preferably also semicircular cross-section, The driving cylinder provided as a counter element. 3> whose running surface is guided in a sliding fit on that of the multi-pin 1 points to the information provided in the shaft journal 1

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mungen analoge Gegeneinformungen, wieder vorzugsweise halbkreisförmigen Querschnitts, in der entsprechenden Lage auf, die durch eine Anzahl auf der Peripherie der Lauffläche vorzugsweise in Achsenlängsrichtung verlaufender Killen verbunden sind, gleichfalls vorzugsweise halbkreisförmigen Querschnitts. Dabei können die Querrillen auf der Lauffläche des Wellenzapfens 1 einmal anzahlmäßig gleich sein mit der Anzahl der Rillen im Mitnehmerzylinder 3j zum anderen verschieden.mung analogous counter-indentations, again preferably semicircular Cross-section, in the appropriate location, preferably by a number on the periphery of the tread Grooves extending in the longitudinal direction of the axis are connected, likewise preferably semicircular cross-section. The transverse grooves on the running surface of the shaft journal 1 can once be the same number as the number of the grooves in the driver cylinder 3j are different from the other.

Auf der äußeren Lauffläche des Mitnehmerzylinders 3 sind querschnittsmäßig an der gleichen Stelle zwei ringförmig verlaufende Einformungen vorzugsweise halbkreisförmigen Querschnitts vorgesehen wie an der Innenlauffläche, wobei eine Anzahl von radial geführten Bohrungen eine Verbindung zwischen den inneren und äußeren Einformungen schafft, in diesem lalle vier. Analog zu diesen Eindrehungen auf der Außenfläche des Mitnehmerzylinders 3 befinden sich auf der Innenlauffläche des Gehäusezylinders 4- entsprechende Einformungen, die durch je eine Bohrung in radialer Richtung durch den Gehäusezylinder zugänglich sind. In diesen beiden Bohrungen sind Fittings 7 einschraubbar vorgesehen, die den Anschluß von Rohrleitungen ermöglichen.On the outer running surface of the driver cylinder 3, two are annular in cross-section at the same point extending indentations preferably semicircular cross-section provided as on the inner running surface, wherein a number of radially guided bores creates a connection between the inner and outer indentations, in this babble four. Analogous to these indentations on the outer surface of the driver cylinder 3 are located on the Inner running surface of the housing cylinder 4- corresponding indentations, each through a bore in the radial direction the housing cylinder are accessible. In these two bores fittings 7 are provided which can be screwed into the connection of pipelines.

Der Mitnehmerzylinder 3 ist stirnseitig mittels Innensechskantschrauben oder dergleichen an das Flanschteil des Wellenzapfens 2 angeflanscht.The drive cylinder 3 is on the front side by means of hexagon socket screws or the like is flanged to the flange part of the shaft journal 2.

Der Gehäusezylinder 4 ist beidseitig mit Gehäuseflanschen 8 abgeschlossen, welche mittels geeigneter Verbindungselemente befestigt sind. Packungen 6 und Packungsverschraubungen oder dergleich 5 sorgen für eine Abdichtung der Wellenzapfen 1 und 2. Die Fußpratzen 9 dienen zur Lagerung des Gehäuses.The housing cylinder 4 is provided with housing flanges on both sides 8 completed, which are attached by means of suitable connecting elements. Packings 6 and packing screw connections or the same 5 ensure that the shaft journals 1 and 2 are sealed. The foot claws 9 are used for storage of the housing.

An den beiden Fittings werden geeignete Leitungen angeschlossen, die über einen Ölbehälter mit einer Hydraulikpumpe verbunden sind. Beim Betrieb der Pumpe strömt Öl oder dergleichen geeigneter Viskosität unter einem bestimmten Druck mit geeigneter Durchströmgeschwindigkeit durch das Eingangsfitting und die Radialbohrung im Gehäusezylinder M-in die kreisförmig umlaufenden Einformungen in der Außenlauffläche des Mitnehmerzylinders 3 und in der Innenlauffläche des Gehäusezylinders 4 und gelangt durch die Radialbohrungen in die entsprechend verlaufenden Einformungen in der Außenlauffläche des Wellenzapfens 1 und der Innenlauffläche des Mitnehmerzylinders 3· Von da wird das öl durch die vorzugsweise achsparallel verlaufenden Rillen auf der Lauffläche zwischen Wellenzapfen und Mitnehmerzylinder gedrückt und gelangt durch die entsprechenden Einformringe am anderen Endes des Wellenzapfens 1 und des Mitnehmerzylinders 3 in die Radialbohrungen, von da in die Einformringe an der Außenlauffläche des Mitnehmerzylinders 3 und des Gehäusezylinders 4, von hier schließlich über die Radialbohrung durch das Äusgangsfitting durch die Saugleitung zurück zum Öltank.Suitable lines, which are connected to a hydraulic pump via an oil tank, are connected to the two fittings. When the pump is operating, oil or the like of suitable viscosity flows under a certain pressure at a suitable flow rate through the inlet fitting and the radial bore in the housing cylinder M- into the circular recesses in the outer running surface of the driver cylinder 3 and in the inner running surface of the housing cylinder 4 and passes through the radial bores into the corresponding recesses in the outer running surface of the shaft journal 1 and the inner running surface of the drive cylinder 3 From there the oil is pressed through the grooves, preferably running parallel to the axis, on the running surface between the shaft journal and the drive cylinder and passes through the corresponding molded rings at the other end of the shaft journal 1 and of the driver cylinder 3 into the radial bores, from there into the molding rings on the outer running surface of the driver cylinder 3 and the housing cylinder 4, from here finally via the radial bore through the outer fitting through the Suction line back to the oil tank.

Wenn einer der Wellenzapfen durch die Antriebsmaschine in Drehung versetzt wird, erfolgt ein Schlupf an der Lauffläche zwischen Wellenzapfen 1 und Mitnehmerzylinder 3» der bei ausgeschalteter Pumpe im allgemeinen eine Drehung des anderen Wellenzapfens ausschließt. Erst wenn die Pumpe eingeschaltet wird und Öl durch die dafür in der Getriebekupplung vorgesehenen Passagen strömt, erfolgt eine hydrodynamische Verbindung. Diese Verbindung kann durch den Druck des aufgegebenen Öls bzw. durch dessen Durchströmgeschwindigkeit, Masse und/oder Viskosität geregelt werden. Die Regelung dieser Betriebsgrößen kann auf jede beliebige bekannte Art erfolgen, zum Beispiel mittels zwischengeschalteter Regelelemente oderIf one of the shaft journals is set in rotation by the prime mover, the running surface will slip between shaft journal 1 and driving cylinder 3 »the generally excludes rotation of the other shaft journal when the pump is switched off. Only when the pump is switched on and oil flows through the passages provided for this in the gear coupling, a hydrodynamic process takes place Link. This connection can be caused by the pressure of the applied oil or by its flow rate, mass and / or viscosity can be controlled. These operating parameters can be regulated in any known manner, for example by means of interposed control elements or

dergleichen oder zum Beispiel in Abhängigkeit von der Pumpenleistung, so daß eine stufenlose Drehzahlregelung durch Schlupf an den Laufflächen zwischen Mitnehmerzylinder 3 und Wellenzapfen 1 bewirkt wird. Die infolge der auftretenden Reibung entstehende Wärme wird durch das Öl aufgefangen; gleichzeitig gewährleistet es eine gute Schmierung der Gleitflächen, so daß eventuell auftretender Verschleiß im Rahmen gehalten werden kann.the like or, for example, depending on the pump performance, so that a stepless speed control by slip on the running surfaces between the driver cylinder 3 and Shaft journal 1 is effected. The heat generated as a result of the friction is absorbed by the oil; At the same time, it ensures good lubrication of the sliding surfaces so that any wear that may occur in the frame can be held.

In einer weiteren Ausgestaltung des Neuerungsgedankens kann die Regelung der Ausgangsdrehzahl in der neuerungsgemäßen Kupplung durch eine Anordnung bewirkt werden, bei der keine Zirkulation des Öls in der Kupplung erfolgt, sondern über einen Anschluß an geeigneter Stelle Öl mittels einer Hand- oder Fußpumpe oder unter Einwirkung einer Pederspannnng lediglich in die Kupplungspassagen eingedrückt wird. Eine solche Ölbeaufschlagung kann auch automatisch oder halbautomatisch oder in Abhängigkeit von bestimmten Betriebsgrößen erfolgen, ohne daß eine Zirkulation erfolgt. Die hierbei entstehende Reibungswärme kann auf geeignete Weise durch Verrippung des Gehäuses oder durch Ausrüsten der Kupplung mit einem Kühlmantel abgeleitet werden.In a further refinement of the concept of innovation, the regulation of the output speed can be in accordance with the innovation Coupling can be effected by an arrangement in which there is no circulation of the oil in the coupling, but rather Via a connection at a suitable point, oil by means of a hand or foot pump or under the action of a pedal tension is only pressed into the coupling passages. Such an application of oil can also be automatic or semi-automatic or take place as a function of certain operating parameters without a circulation taking place. The one here The resulting frictional heat can be generated in a suitable manner by ribbing the housing or by equipping the clutch with a cooling jacket.

Die vorhergehende Beschreibung versteht sich als die prinzipielle Ausführung des Neuerungsgedankens. Bs versteht sich, daß bauliche oder konstruktive Änderungen im weiten Umfang möglich sind, ohne daß indes von dem Prinzip des Neuerungsgedankens abgewichen wird.The preceding description is understood as the basic implementation of the innovation concept. Bs understands that structural or constructive changes are possible to a large extent, without, however, from the principle of the idea of innovation is deviated.

Claims

tone - 6 -

" Claims for protection

1 · Gear coupling with fixed housing part, characterized in that on or in, preferably axially parallel extending, preferably cylindrical, sliding one on top of the other lying running surfaces of two shaft journals suitable flow passages with axially parallel main direction are provided through which a medium can be passed, its mass, flow rate, viscosity and / or pressure are suitable, the two shaft journals in a certain relation to each other by regulating the size of this To rotate mass, flow velocity, viscosity and / or this pressure or to couple it hydrodynamically.

2. Gear coupling according to claim 1, characterized in that a flow passages in the driver cylinder (3) certain number of grooves running in the longitudinal direction, preferably semicircular cross-section axially parallel between the preferably semicircular indentations provided in the plane perpendicular to the axis are arranged, those with a corresponding number of identically arranged and identical grooves on the running surface of the shaft journal (1) to match.

3. Gear coupling according to claim 1, characterized in that that as flow passages in the driver cylinder (3) a certain number of spiraling around the longitudinal axis Grooves, preferably semicircular cross-section between the ones provided in the plane perpendicular to the axis, preferably semicircular indentations are arranged, which are arranged with a corresponding number of the same and equal grooves on the running surface of the shaft journal (Ί).

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4. gear coupling according to claim 1, characterized in that that as flow passages in the driver cylinder (3) a certain number of axially parallel in the longitudinal direction extending grooves preferably semicircular cross-section between the preferably semicircular indentations provided in the plane perpendicular to the axis are arranged with a different specific number of identically arranged and identical grooves on the tread of the shaft journal (1) cooperate.

5 · Gear coupling according to claim 1, characterized in that that as flow passages in the driver cylinder (3) a certain number of spirally extending grooves around the longitudinal axis, preferably semicircular transverse section between the preferably semicircular indentations provided in the plane perpendicular to the axis are arranged with a different specific number of identically arranged and identical grooves on the tread of the shaft journal (1) cooperate.

6. Gear coupling according to claim 1, characterized in that that as flow passages in the driver cylinder (3) a certain number of spirals around the longitudinal axis extending grooves preferably semicircular cross-section between the in the plane perpendicular to the axis provided, preferably semicircular indentations are arranged, which with a certain other or the same Number of grooves running in the longitudinal direction, preferably semicircular cross-section axially parallel between interact with the corresponding indentations in the running surface of the shaft journal (1).

7. gear coupling according to claim 1, characterized

net that as flow passages in the driver cylinder (3) a certain number of longitudinal grooves preferably semicircular cross-section axially parallel between those provided in the plane perpendicular to the axis, preferably semicircular indentations are arranged with an equal or different specific number of Grooves extending in a spiral around the longitudinal axis are preferred semicircular cross-section between those provided in the plane perpendicular to the axis, preferably semicircular Formations in the running surface of the shaft journal (1) interact.

8. gear coupling with fixed housing part, characterized in that inclined on or in axially parallel, to the axis or running surfaces of two shaft journals that are perpendicular to the axis and slidingly associated with one another are suitable Flow passages are provided through which a medium can be passed whose masses, flow velocity, Viscosity and / or pressure are suitable, the two shaft journals in a certain relation to one another by means of regulation the size of this mass, flow velocity, viscosity and / or this pressure to rotate or hydrodynamically to couple.

9. Gear coupling according to claim 8, characterized in that the flow passages in the arrangements in the claims 2 to 7 can be used accordingly.

10. Gear coupling according to claim 1 or 8, characterized in that that the flow passages coincide or match like a labyrinth on the two running surfaces of the shaft journals are not arranged coincidentally.