DE19645443C2

DE19645443C2 - Hydrodynamische Kupplung und kombinierte Schöpfrohrsteuerungs- und Ölumlaufsteuerungsbaueinheit

Info

Publication number: DE19645443C2
Application number: DE1996145443
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Von Berg; Georg Wahl
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 1996-11-04
Filing date: 1996-11-04
Publication date: 1999-12-09
Anticipated expiration: 2016-11-05
Also published as: DE19645443A1

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kupplung, im einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Gattungsbildende hydrodynamische Strömungskupplungen sind in Form von Turboregelkupplungen beispielsweise aus dem Voith-Firmenprospekt CR 104d 01/96.1 SDZ und in Form von Getrieberegelkupplungen beispielsweise aus dem Voith-Firmenprospekt CR 101d 01/96.2 Wa bekannt. Derartige Kupplungen übertragen die eingeleitete Energie durch dynamische Kräfte einer strömenden Flüssigkeit, die zwischen wenigstens einem, mit einer Antriebswelle verbindbaren Pumpenrad, und einem, auf der anzutreibenden Welle angeordneten Turbinenrad in einem geschlossenen torusförmigen Arbeitsraum umläuft. Das Pumpenrad wird dabei auch als Primärrad und das Turbinenrad als Sekundärrad bezeichnet. Die hydrodynamische Kupplung kann auch als Doppelkupplung aufgebaut sein. In diesem Fall bilden die Primärrader mit den Sekundärrädern zwei torusförmige Arbeitsräume. Eine Änderung des übertragbaren Drehmomentes kann im einfachsten Fall durch Änderung des Füllungsgrades im Arbeitsraum realisiert werden. Dazu wird bei den beiden oben genannten Kupplungstypen ein Schöpfrohr verwendet. Zur Realisierung dieser Funktion ist eine das Sekundärrad umschließende, primärseitig mit umlaufende Kupplungsschale vorgesehen, welche auch als Schöpfschale bezeichnet wird. Der torusförmige Arbeitsraum zwischen Primär- und Sekundärrad und der Schöpfraum sind dabei miteinander kommunizierende Gefäße. Durch die im Betrieb, d. h. bei Rotation des Primärrades auftretende Zentrifugalkraft bildet das im torusförmigen Arbeitsraum befindliche Betriebsmittel einen Ring, dessen innerer Durchmesser durch die radiale Stellung eines in die Schöpfschale verschiebbar angeordneten Schöpfrohres bestimmt wird.

Die rotierenden Teile sind von einem Gehäuse umschlossen. Im allgemeinen ist das Gehäuseunterteil als Betriebsmittelsammelbehälter ausgeführt. Dieser ist über wenigstens eine Zu- und Ablaufleitung mit dem torusförmigen Arbeitsraum in einem offenen Kreislauf gekoppelt. Eine Pumpe sorgt dafür, daß die Betriebsflüssigkeit aus dem Betriebsmittelsammelbehälter in den zwischen Primär- und Sekundärrad gebildeten Arbeitsraum gefördert wird. Zur Realisierung der Füllungsgradänderung im Arbeitsraum ist diesem zwischen Betriebsmittelsammelbehälter und Arbeitskreislauf gebildeten offenen Kreislauf ein sogenannter weiterer zweiter Kreislauf zugeordnet, welcher mit dem offenen Kreislauf zwischen Betriebsmittelsammelbehälter und torusförmigen Arbeitsraum gekoppelt ist. Dieser zweite Kreislauf kann als geschlossener Kreislauf betrieben werden und ist bei Bedarf mit dem Betriebsmittelsammelbehälter koppelbar. Das vom Schöpfrohr aus der Schöpfschale erfaßte Betriebsmittel wird dann durch einen Arbeitskühler oder Wärmetauscher zu einem in der Zulaufleitung angeordneten Umlaufsteuerventil und von da dem Arbeitsraum oder dem Betriebsmittelsammelbehälter wieder zugeführt. Zu diesem Zweck ist in der Zulaufleitung zum Arbeitsraum ein vorzugsweise stufenlos arbeitendes Umlaufsteuerventil vorgesehen. Über das in Abhängigkeit zur Schöpfrohrstellung arbeitende Umlaufsteuerventil wird die Betriebsmitteldurchsatzmenge jeweils entsprechend der in der Kupplung anfallenden Schlupfwärme eingestellt. Die überschüssige Fördermenge wird dabei dem Betriebsmittelsumpf im Betriebsmittelsammelbehälter zugeführt.

Als Betriebsmittel werden in der Regel handelsübliche Hydrauliköle verwendet.

Die Betätigung des Schöpfrohres erfolgt je nach Einsatzzweck manuell oder durch einen Stellantrieb, welcher in ein Regelsystem einbezogen werden kann. Die Verstellgeräte und die Steuerung werden in der Regel als Zubehör komplett vormontiert. Die Schöpfrohrverstellung erfolgt mechanisch-hydraulisch. Dem Schöpfrohr selbst ist dazu eine Zylinderkolbeneinheit zugeordnet. Das Schöpfrohr ist dabei direkt mit dem Kolben gekoppelt. Die Steuerung der Kolbenbewegung erfolgt über eine Ventileinheit, welche mechanisch über den Stellantrieb und ein Getriebe betätigt wird. Die Schöpfrohrverstellung erfolgt dabei beispielsweise durch Drehen einer Kurvenscheibe mittels des Stellantriebes. Ein Steuerstift des Ventiles wird über eine durch Federdruck an einer Kurvenscheibe geführten Rolle bewegt. Der Steuerstift gibt dabei im Ventil verschiedene Ringspalten frei, welche mit der dem Schöpfrohr zugeordneten Zylinderkolbeneinheit gekoppelt sind und den Kolben entsprechend der sich in den Leitungen einstellenden Drücke beaufschlagt.

In jeder Schöpfrohrstellung wird durch das Eintauchen des Schöpfrohres in der Schöpfschale während des Betriebes eine bestimmte Menge an Betriebsmittel durch das Schöpfrohr erfaßt. Dieses wird aus dem Schöpfraum herausgeführt, um beispielsweise an einem Wärmetauscher gekühlt und dann dem Arbeitsraum erneut zugeführt zu werden. Zum Ausgleich der abgeführten erwärmten Betriebsmittelmenge wird über ein sogenanntes Umlaufsteuerventil in der Zulaufleitung des Arbeitsraumes die abgeführte Menge wieder ausgeglichen. Die Regelung der Stellung des Umlaufsteuerventiles und dem damit freigegebenen Durchflußquerschnitt in der Zulaufleitung zum Arbeitsraum erfolgt ebenfalls über ein mit dem Stellantrieb gekoppeltes Stellgetriebe in Form einer Kurvenscheibe, mittels welcher die Position eines dem Umlaufsteuerventil zugeordneten Steuerstiftes geregelt wird. Entsprechend der Position des Steuerstiftes gibt das Umlaufsteuerventil einen bestimmten Durchflußquerschnitt in der Zulaufleitung zum Arbeitsraum frei. Die Bewegung der Kurvenscheibe durch den Stellantrieb und das Stellgetriebe erfolgt dabei in Abhängigkeit von der aktuellen Schöpfrohrposition.

Eine derartige Schöpfrohrsteuerung und kombinierte Schöpfrohr- und Betriebsmittel-Umlaufsteuerung ist durch eine große Bauteilanzahl sowie eine hohe Fertigungs- und Montagegenauigkeit charakterisiert. Des weiteren ist eine gewisse Verzögerungszeit zwischen einer gewünschten und der tatsächlichen Änderung der Schöpfrohrposition aufgrund der Trägheit des mechanischen Systems zu verzeichnen. Für die konstruktive Ausführung ist viel Bauraum erforderlich; auch die Leitungsführung der Kreisläufe ist entsprechend der konstruktiven Ausführung der Schöpfrohrverstellung und der Ansteuerung des Umlaufsteuerventiles auszuführen.

Schöpfrohrverstelleinrichtungen unterschiedlichster Bauart für sich allein sind beispielsweise aus den Druckschriften:

- GB 919,442
- DE-AS 25 28 747
- US-PS 3,156,095
- DE-AS 10 30 634

bekannt. Bei den Ausführungen gemäß GB 919,442 und DE-AS 25 28 747 handelt es sich um Einrichtungen, umfassend eine Zylinder-/Kolbeneinheit, die mit einer Betriebsmittelquelle koppelbar ist und deren Kolben mit dem Schöpfrohr wenigstens mittelbar verbunden ist. Die Steuerung der Schöpfrohrstellung erfolgt über eine Ventileinrichtung. Eine Kopplung mit der Öumlaufmengensteuerung ist nicht vorgesehen. Die Ausführungen gemäß den Druckschriften US-PS 3,156,095 und DE-AS 10 30 634 offenbaren eine jeweils eine mechanische Schöpfrohrverstelleinrichtung, welche über die Steuerkolben von Ventileinrichtungen betätigt wird. Die Stellgröße zu Beeinflussung der Verstelleinrichtung wird hydraulisch erzeugt. Auch bei diesen Ausführungen ist keine Koppelung des Schöpfrohres mit einem Ölmengenumlaufsteuerventil vorgesehen.

Eine Kopplung zwischen Schöpfrohr und Ventileinrichtung im Zulauf zum Arbeitsraum der hydrodynamischen Kupplung ist für sich allein betrachtet aus der Druckschrift DE-PS 11 59 218 bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hydrodynamische Kupplung der eingangs genannten Art, derart weiterzuentwickeln, daß die genannten Nachteile vermieden werden. Im einzelnen soll neben einer kompakten Ausführung, eine Reduzierung des erforderlichen Bauraumes sowie eine Vereinfachung der Führung von Zulauf- und Ablaufleitungen, d. h. der Betriebsmittelkreisläufe, erzielt werden.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 26 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß ist die mittels mechanischen Stellantrieb realisierte Ventilverstellung zur Beeinflussung der Druckverhältnisse in der dem Schöpfrohr zugeordneten Zylinderkolbeneinheit durch eine Verstelleinrichtung, umfassend ein elektrisch, magnetisch oder elektromagnetisch angesteuertes Ventil, vorzugsweise ein Proportionalventil, ersetzt. Das Ventil ist mit einer Zylinder-/Kolbeneinheit gekoppelt. Die Zylinder-/Kolbeneinheit ist wiederum wenigstens mittelbar mit dem Schöpfrohr gekoppelt. Vorzugsweise ist das Schöpfrohr fest mit dem Kolben verbunden oder das Schöpfrohrende selbst als Kolben ausgeführt. Dem Ventil ist in eine Steuereinheit zugeordnet, die eine Stellgröße für die erforderliche Verstellung der Steuerstifte und Steuerkanten und damit der Freigabe der einzelnen Leitungsquerschnitte ermittelt. Die Steuereinheit ist Bestandteil der Schöpfrohrsteuerung. Eingangsgröße der Schöpfrohrsteuerung ist ein gewünschter Sollwert für die Position bzw. Stellung des Schöpfrohres. Dieser Schöpfrohrstellungs-Sollwert ist beispielsweise mittels einer, der Schöpfrohrsteuerung übergeordneten Regelung vorgeb- oder bestimmbar. Ausgangsgröße der Steuerung ist dabei der Verstellweg des Schöpfrohres. Stellglied dafür ist die Zylinder- /Kolbeneinheit; Stellgröße ist dann der Kolbenweg. Die Einstellung des Kolbenweges bzw. die Änderung der Kolbenstellung und damit der Position des Schöpfrohres erfolgt über einen in der Steuerung integrierten ersten Regelkreis. Diesem ersten Regelkreis ist ein weiterer zweiter Regelkreis unterlagert.

Die Verstellung des Schöpfrohres erfolgt dabei in Abhängigkeit eines aktuellen Schöpfrohrstellungs-Istwertes. Dieser wird der ersten Regelung als Eingangsgröße neben dem gewünschten Schöpfrohrstellungs-Sollwert zugeführt und über die ermittelte Differenz wird die Druckbeaufschlagung in den einzelnen Druckkammern der Zylinder-Kolbeneinheit als Stellgröße einer Änderung unterzogen. Diese bewirkt eine Änderung der Kolbenstellung und damit eine Verschiebung des mit dem Kolben gekoppelten Schöpfrohres. Die Druckbeaufschlagung wird dabei über den weiteren zweiten Regelkreis, welcher dem ersten Regelkreis unterlagert ist, realisiert. Stellglied dieses weiteren, zweiten Regelkreises ist das Ventil, insbesondere dessen elektromagnetische Betätigungseinrichtung. Als Stellgröße fungiert die magnetische Betätigungskraft. Ausgangsgröße des weiteren zweiten Regelkreises ist dann die sich durch Änderung bzw. Freigabe der einzelnen Leitungsquerschnitte am Proportionalventil ergebende Druckbeaufschlagung in den Druckkammern der Zylinder-Kolbeneinheit.

Die mit dem ersten Regelkreis realsierte erste Regelung wird als Positionsregelung und die mit dem zweiten Regelkreis realisierte zweite Kraftregelung, welche vorzugsweise als Magnetkraftregelung ausgeführt ist, bezeichnet. Im einzelnen erfolgt im internen Positionsregelkreis, d. h. im Regelkreis zur Schöpfrohrverstellung, ein Vergleich des Schöpfrohrpositions- Istwertes mit dem Schöpfrohrstellungs-Sollwert des übergeordneten Reglers. Das Differenzsignal wirkt dann auf den unterlagerten Regelkreis zum Aufbringen der Verschiebungskraft am Steuerschieber der Ventileinrichtung, vorzugsweise den Magnetkraftregelkreis. Durch die veränderte Magnetkraft wird der Wegschieber bzw. Steuerstift des Proportionalventils verstellt. Die Steuerkanten geben einen bestimmten Durchflußquerschnitt in den Verbindungsleitungen zwischen Ventil und Zylinder-/Kolbeneinheit frei. Die Wegänderung des Kolbens der Zylinder-Kolbeneinheit wird dann vom Wegaufnehmer dem Positionsregler zurückgemeldet. Mit abnehmenden Differenzsignal zwischen dem Positions-Istwert und dem Stellungs-Sollwert verringert sich die Magnetkraft.

Die elektrohydraulische Schöpfrohrsteuerung umfaßt somit einen Regelmagneten mit integriertem Positionsregler sowie einen Schöpfrohrpositionswegaufnehmer. Rein vorrichtungsmäßig kann dazu ein elektronisches Steuer- bzw. Regelgerät vorgesehen werden. Dieses weist wenigstens zwei Eingänge auf, einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang. Der erste Eingang ist beispielsweise mit einer der Schöpfrohrsteuerung übergeordneten Regelung bzw. deren Regelgerät koppelbar, der zweite Eingang ist mit einer Einrichtung zur Ermittlung des aktuellen Schöpfrohrstellungs-Istwertes koppelbar. Das elektronische Steuer- bzw. Regelgerät weist wenigstens einen Ausgang auf. Dieser Ausgang ist mit der Stelleinrichtung des Ventils koppelbar. Die Funktionen der einzelnen Regelkreise werden intern im elektronischen Steuer- bzw. Regelgerät abgewickelt. Vorzugsweise ist das elektronische Steuer- bzw. Regelgerät Bestandteil einer zentralen elektronischen Steuer- bzw. Regeleinrichtung, mittels welcher eine Vielzahl von Informationen auf unterschiedliche Art verarbeitet werden können.

Die Funktion der dem Ventil zugeordneten Steuereinheit wird von der zentralen Steuer- bzw. Regeleinrichtung übernommen. Das Ventil ist als Mehrwegeventil, beispielsweise als 4/3-Wegeventil ausgeführt. Es besteht auch die Möglichkeit, den Positionsregler als separates Bauteil der Ventileinrichtung zuzuordnen. Die Ansteuerung der Ventileinrichtung im Rahmen der Positionsregelung, im einzelnen die Aufbringung der zur Verschiebung des Steuerschiebers erforderlichen Kraft kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Vorzugsweise wird diese jedoch magnetisch erzeugt.

Durch den Ersatz der mechanisch-hydraulischen Ansteuerung des Schöpfrohres mittels einer elektrohydraulischen Ansteuerung kann eine schnelle ohne Verzögerungszeiten reaktionsfähige Verstellung des Schöpfrohres während des Betriebes erfolgen. Die Einbindung der Steuerung in eine übergeordnete Getriebe- oder andere Gesamtsteuerung der Arbeitsmaschine ist in einfacher Weise möglich. Diese Maßnahme ermöglicht es vor allem, die Anzahl der erforderlichen Bauteile zu reduzieren.

Erfindungsgemäß ist des weiteren die Schöpfrohrsteuerung mit der Betriebsmittel-Umlaufsteuerung gekoppelt. Dies erfolgt in einfacher Weise durch die mechanische Anbindung des Steuerstiftes- oder Schiebers des Umlaufsteuerventils an das Schöpfrohr. Vorzugsweise erfolgt diese Anbindung an die Verlängerung des mit dem Schöpfrohr verbundenen Kolbens der Zylinder-Kolbeneinheit. Eine Anbindung an das Schöpfrohr ist ebenfalls denkbar. Die Anbindung kann direkt erfolgen, jedoch ist auch aus Gründen der in ihrer Länge unterschiedlichen Verstellwege von Schöpfrohr und Ventilsteuerstift ein Übertragungs- und Untersetzungsmittel in Form eines Getriebes erforderlich. Das Getriebe kann dabei in Form eines Hebelmechanismus oder über einen Kurvenmechanismus, beispielsweise eine Kurvenscheibe realisiert werden. Konstruktiv erfolgt die Ausführung der mechanischen Kopplung der beiden Steuerungssysteme derart, daß vorzugsweise die Symmetrieachsen des Schöpfrohres und des den Steuerstift- oder Steuerschieber betätigenden Elementes des Umlaufsteuerventils im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, wobei die mechanische Kopplung beider über ein Getriebe realisiert wird. Dies ermöglicht es im einzelnen, das Umlaufsteuerventil mit der Schöpfrohrverstellungseinrichtung als eine Baugruppe zu konzipieren, da eine räumlich nahe Anordnung möglich ist. Dies hat zur Folge, daß die bei einem rein mechanisch-hydraulischen Verstellantrieb für das Schöpfrohr sowie das Umschaltventil erforderlichen räumlichen Trennung zwischen Zu- und Ablaufleitung aus der hydrodynamischen Kupplung vermieden werden kann. Im einzelnen wird es durch diese Ausführung möglich, die Zulaufleitung in räumlicher Nähe zur Ablaufleitung bzw. zum Schöpfrohr anzuordnen. Die Kombination Schöpfrohrverstelleinheit und Umlaufsteuerventil als eine Baugruppe bietet den Vorteil der Vormontagemöglichkeit sowie einer erheblichen Verringerung der Bauteilanzahl und damit auch der erforderlichen Fertigungs- und Montagegenauigkeit.

Eine weitere zweite Möglichkeit besteht darin, das Umlaufsteuerventil ebenfalls elektronisch, beispielsweise elektromagnetisch anzusteuern. In diesem Fall ist dem Umlaufsteuerventil ebenfalls eine Steuereinheit zugeordnet. Diese Steuereinheit kann mit der Steuereinheit zur Schöpfrohrverstellung in einer Gesamtsteuer- bzw. Regelung zusammengefaßt werden. In diesem Fall ist eine Zuordnungseinheit vorgesehen, welche aus der Schöpfrohrposition die jeweilige Stellung des Steuerschiebers des Umlaufsteuerventiles ermittelt. Zu diesem Zweck sind vorzugsweise beide Steuerungen über einen Funktionsgeber miteinander gekoppelt. Dieser Funktionsgeber ermittelt einen Sollwert für die Stellung des Steuerschiebers des Umlaufsteuerventiles bzw. eine diese wenigstens mittelbar charakterisierende Größe. Dieser Sollwert wird mit dem aktuellen Istwert einer die Stellung des Steuerschiebers des Umlaufsteuerventiles wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe bzw. eine Größe, welche den freigegebenen Durchflußquerschnitt charakterisiert, verglichen. Bei Abweichung des Istwertes vom Sollwert wird der Steuerschieber in die entsprechende Position gebracht, so lange, bis der Sollwert mit dem Istwert übereinstimmt. Der Steuerschieber ist zu diesem Zweck mit einer Zylinder-/Kolbeneinheit gekoppelt. Diese Zylinder- /Kolbeneinheit wird über eine Ventileinrichtung analog wie bei der Schöpfrohrverstellung angesteuert. Die Ölumlaufmengensteuerung umfaßt zu diesem Zweck vorzugsweise zwei Regler. Einen ersten Regler in Form eines Positionsreglers und einen zweiten, im ersten Regler integrierten Kraftregler, vorzugsweise in Form eines Magnetkraftreglers. Mit diesen lassen sich zwei Regelkreise beschreiben - ein erster Regelkreis und ein zweiter Regelkreis. Die Eingangsgrößen des ersten Regelkreises sind dabei der Sollwert für eine die Durchflußmenge des Umlaufsteuerventiles wenigstens mittelbar charakterisierende Größe sowie ein Istwert dieser Größe. Ausgang des Reglers ist eine Änderung der Druckverhältnisse in der Zylinder-/Kolbeneinheit und damit eine Änderung der Position des Steuerschiebers des Umlaufsteuerventiles. Die Zylinder-/Kolbeneinheit ist dabei das Stellglied für den Steuerschieber. Die Zylinder-/Kolbeneinheit selbst wiederum wird durch eine Ventileinrichtung, vorzugsweise ein Mehrwegeventil, insbesondere ein 4/3-Wegeventil, angesteuert. Die Betätigung des Steuerschiebers des 4/3- Wegeventils erfolgt dabei elektromagnetisch. Die erforderliche Magnetkraft wird mittels des zweiten Reglers eingeregelt. Eingangsgrößen des mit dem zweiten Regler beschriebenen Regelvorganges sind ein aktueller Istwert der am Steuerschieber des 4/3-Wegeventiles anliegenden Kraft und ein Kompositionsregler aus der Abweichung zwischen dem Sollwert der Position des Steuerschiebers des Umlaufsteuerventiles ermittelter Sollwert für eine die Magnetkraft zur Beaufschlagung des Steuerschiebers des 4/3-Wegeventiles wenigstens mittelbar charakterisierende Größe. Stellgröße für die Änderung der Magnetkraft wiederum ist eine Änderung der elektrischen Stromstärke. Die Magnetkraftregelung ist in der Positionsregelung integriert und dieser unterlagert. Sie ist Bestandteil der Regelstrecke der Positionsregelung, während Positionsregelung und Magnetkraftregelung Bestandteil der Steuerstrecke der Ölumlaufmengensteuerung sind. Vorzugsweise sind beide Steuerungen in einer gemeinsamen Steuerung integriert. Dies bietet den Vorteil, daß insbesondere eine Vielzahl weiterer Eingangsgrößen beiden Steuerungen ohne Probleme gleichwertig zugeordnet werden können. Auch können die Ventileinrichtungen beider Steuerungen denselben Speisedruck- und Tankrückleitungen zugeordnet werden. Auch in diesem Fall wird mit der Ausführung der Bauteilaufwand erheblich reduziert, insbesondere wird Bauraum eingespart. Die Anordnung von Umlaufsteuerventil und Schöpfrohr kann unabhängig voneinander erfolgen. Vorzugsweise wird jedoch eine Anordnung gewählt, in welcher beide möglichst nahe beieinander angeordnet werden. Dies bietet den Vorteil, daß die Leitungslänge im Betriebsmittelumlauf möglichst gering und der Zulauf möglichst nahe an den Ablauf aus dem Arbeitsraum versetzt werden kann.

Aus diesen beiden beschriebenen Möglichkeiten zur Schöpfrohrverstellung mit gekoppelter Ölumlaufmengensteuerung ergibt sich die Möglichkeit, eine Funktionsbaugruppe für eine hydrodynamische Kupplung, umfassend eine Schöpfrohrverstelleinrichtung bzw. der mit dem Schöpfrohr koppelbaren Zylinder-/Kolbeneinheit und eine Umlaufsteuerventileinrichtung, zu schaffen. Erfindungsgemäß wird das Umlaufsteuerventil im Bereich der Schöpfrohrverstelleinrichtung angeordnet und bildet mit dieser eine bauliche Einheit. Diese bauliche Einheit kann beispielsweise durch das Herstellen einer lösbaren Verbindung zwischen Zylinder-/Kolbeneinheit und Umlaufsteuerventil erzielt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Umlaufsteuerventil zum Teil wenigstens am Gehäuse der Zylinder-/Kolbeneinheit zu befestigen. Beiden, der Zylinder-/Kolbeneinheit zum Antrieb der Verstellbewegung des Schöpfrohres sowie dem Umlaufsteuerventil, sind elektronisch, vorzugsweise elektromagnetisch ansteuerbare Ventileinrichtungen zugeordnet. Im Falle der mechanischen Kopplung zwischen Schöpfrohr und Umlaufsteuerventil ist lediglich der Zylinder-/Kolbeneinheit des Schöpfrohres ein elektronisch, vorzugsweise ein elektromagnetisch ansteuerbares Ventil zugeordnet. Die Kopplung mit dem Umlaufsteuerventil erfolgt dabei rein mechanisch über ein Getriebe. Das Getriebe kann dabei als Hebelmechanismus oder aber als Kurvengetriebe ausgeführt sein. Im einzelnen sind eine Vielzahl von Möglichkeiten denkbar. Bevorzugt werden jedoch Ausführungen, die sich durch eine geringe Bauteilanzahl und einen geringen benötigten Bauraum auszeichnen.

Bei einer elektronischen Koppelung zwischen Schöpfrohrverstelleinrichtung, vorzugsweise der dem Schöpfrohr zugeordneten Zylinder-/Kolbeneinheit und dem Umlaufsteuerventil kann letzteres ebenfalls im Bereich des Gehäuses der Zylinder-/Kolbeneinheit angeordnet sein.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert.

In diesen Figuren ist im übrigen folgendes dargestellt:

Fig. 1 verdeutlicht anhand eines Blockschaltbildes eine erfindungsgemäße elektrohydraulische Schöpfrohrsteuerung;

Fig. 2 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte konventionelle Schöpfrohr- und Betriebsmittelumlaufsteuerung am Beispiel einer Getrieberegelkupplung;

Fig. 3 verdeutlicht schematisch die einzelnen Komponenten der elektrohydraulischen Schöpfrohrsteuerung;

Fig. 4 verdeutlicht eine konstruktive Ausführung der Kombination der Stellglieder der erfindungsgemäßen Schöpfrohrsteuerung mit denen der Umlaufsteuerung des Betriebsmittels;

Fig. 5a und 5b verdeutlichen konstruktive Ausführungsmöglichkeiten der Realisierung der Übertragung und Untersetzung des Verschiebeweges des Schöpfrohres auf den Steuerschieber des Umlaufsteuerventiles.

Fig. 6 verdeutlicht anhand eines Blockschaltbildes eine weitere Möglichkeit zur Kopplung zwischen Schöpfrohrverstellung und Umlaufsteuerventil in Form einer elektrischen Kopplung;

Fig. 7 verdeutlicht ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung eines elektronischen Wegaufnehmers zur Positionsrückführung des Umlaufsteuerventiles.

In der Fig. 2 ist zur Verdeutlichung eine aus dem Stand der Technik bekannte konstruktive Ausführung einer Schöpfrohr- und Betriebsmittelumlaufsteuerung am Beispiel einer Getrieberegelkupplung 1 dargestellt. Diese umfaßt eine sogenannte Turboregelkupplung 2, welcher eine Zahnradstufe 3 vorgeschalten ist. Alle rotierenden Teile sind in einem öldichten Gehäuse 4 untergebracht. Die Turboregelkupplung 2 umfaßt ein Primärrad 5 und ein Sekundärrad 6, welche miteinander einen torusförmigen Arbeitsraum 7 bilden. Das Primärrad 5 ist dabei drehfest mit einer Antriebswelle 8 verbunden, welche gleichzeitig als Abtriebswelle der Zahnradstufe 3 fungiert. Das Sekundärrad 6 ist mit einer Abtriebswelle 9 drehfest verbunden. Der torusförmige Arbeitsraum 7 und das Sekundärrad 6 werden von einer primärseitig, d. h. mit dem Primärrad 5 gekoppelten Kupplungsschale umschlossen. Diese Kupplungsschale wird nachfolgend als Schöpfschale 10 bezeichnet. Diese Schöpfschale 10 ist mit dem Primärrad 5 verbunden und bildet mit diesem eine bauliche Einheit. Der zwischen dem Arbeitsraum 7 und der Schöpfschale 10 gebildete Raum wird als Schöpfraum 11 bezeichnet. Dem Schöpfraum 11 ist ein bezüglich seiner Position veränderbares Schöpfrohr 12 zugeordnet. Die Position des Schöpfrohres ist bezogen auf den Betriebszustand, in welchen das im Arbeitsraum 7 befindliche Betriebsmittel aufgrund der Zentrifugalkraft einen Ring bildet, in radialer Richtung verschiebbar. Zu diesem Zweck ist dem Schöpfrohr 12 eine mechanisch-hydraulische Stelleinrichtung 15 zugeordnet. Diese umfaßt einen Stellantrieb 13 sowie eine Kurvenscheibe 16. Dem Stellantrieb 13 ist eine Ventileinheit 17 nachgeschalten, welche mit einer die Schöpfrohrbewegung auslösenden Zylinder-Kolbeneinheit 18 gekoppelt ist. Das Schöpfrohr 12 ist zu diesem Zweck mit einem Kolben 19 der Zylinder-Kolbeneinheit 18 gekoppelt. Die Druckbeaufschlagung in der Zylinder-Kolbeneinheit 18 erfolgt hydraulisch über die Ventileinheit 17. Das Ventil ist über die Leitungen A und B mit der Zylinder-Kolbeneinheit 18 gekoppelt; im einzelnen werden damit die Druckkammern 18.1 und 18.2 beaufschlagt. Die Ventileinheit 17 weist zu diesem Zweck einen Steuerstift 20 auf, welcher mit einer an der Kurvenscheibe 16 bewegbaren Rolle 21 gekoppelt ist. Die konstruktive Ausführung des Steuerstiftes 20 ermöglicht es, durch Verschiebung die Zulaufleitungen zu den einzelnen Druckkammern 18.1 und 18.2 an der Zylinder-Kolbeneinheit 18 freizugeben. Diese mechanisch- hydraulische Stelleinrichtung 15 ist im allgemeinen Bestandteil einer hier im einzelnen nicht dargestellten Steuer- oder Regeleinrichtung, mit welcher aktiv auf die Position des Schöpfrohres und damit den Füllungsgrad der hydrodynamischen Kupplung Einfluß genommen werden kann.

Der Turboregelkupplung 2 ist wenigstens eine Zulauf- und Ablaufleitung zugeordnet. Diese sind hier mit 22 und 23 bezeichnet. Die Zulaufleitung 22 und die Ablaufleitung 23 stehen dabei mit einem Betriebsmittelsammelbehälter 24, welcher durch entsprechende Ausbildung des Gehäuseunterteiles des Gehäuses 4 gebildet wird, in Verbindung. Diesem so gebildeten offenen Kreislauf, hier mit der Bezugsziffer 25 bezeichnet, ist ein sogenannter Arbeits- bzw. Betriebsmittelumlaufregelkreislauf 26 zugeordnet. In diesem wird das Betriebsmittel aus dem Schöpfraum 11 über das Schöpfrohr 12 herausgeführt und im dargestellten Fall über einen Wärmetauscher 27 geführt und kann der Zulaufleitung 22a über ein sogenanntes Umlaufsteuerventil 28 wieder zugeführt werden. Das Umlaufsteuerventil 28 arbeitet während des Betriebes der Kupplung in Abhängigkeit zur Stellung des Schöpfrohres 12. Dadurch wird erreicht, daß die Betriebsmittelumsatz- bzw. -durchsatzmenge jeweils entsprechend der in der Kupplung anfallenden Schlupfwärme geregelt werden kann. Überschüssige Fördermenge strömt zum Ölsumpf in den Betriebsmittelsammelbehälter 24 zurück. Das Umlaufsteuerventil 28 ist beispielsweise als ein stufenlos verstellbares Ventil ausgeführt. Dies kann als Mehrwegeventil ausgeführt sein, welches eine stufenlose Freigabe des Querschnittes der Zulaufleitung ermöglichen kann, beispielsweise ebenfalls durch eine entsprechende Ausgestaltung eines hier nicht dargestellten Steuerstiftes- oder Steuerschiebers mit Steuerkanten, welche in entsprechender Stellung ein Überdecken des Querschnittes der Zulaufleitung ermöglichen. Die Abhängigkeit der Stellung des Umlaufsteuerventiles 28 zur Schöpfrohrstellung wird mechanisch durch eine mit dem Stellantrieb 13 gekoppelte Kurvenscheibe 30 realisiert. Die Kurvenscheibe 30 ermöglicht mittels einer mit einem mit dem Steuerstift des Umlaufsteuerventiles 28 verbundenen Elementes 31 gekoppelten Rolle 32 eine Bewegung des Steuerstiftes des Umlaufsteuerventiles 28 und damit einer Änderung des freigegebenen Durchlaßquerschnittes in der Zulaufleitung 22a.

In der Fig. 1 ist mittels eines Blockschaltbildes die erfindungsgemäße elektrohydraulische Schöpfrohrsteuerung verdeutlicht. Für gleiche Elemente werden nachfolgend gleiche Bezugszeichen verwendet. Erfindungsgemäß ist der mechanische Stellantrieb und die Ventileinheit durch ein elektromagnetisch angesteuertes Ventil, vorzugsweise ein Proportionalventil 33 ersetzt worden. Das Proportionalventil 33 ist über die Leitungen A und B mit den Druckkammern 18.1, 18.2 der Zylinder-Kolbeneinheit 18 verbunden.

Die Druckbeaufschlagung dieser Druckkammern erfolgt durch Verschiebung eines Steuerstiftes 50 des Ventiles. Dieser Steuerstift ist derart gestaltet, daß entsprechend seiner Position die Querschnitte der Leitungen A und B sowie der Druckmittelversorgungsleitungen T und p1 in bestimmter Beziehung zueinander freigegeben werden können. Derartige Proportionalventile ind gängige Bauteile und in einer Vielzahl von Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Es wird daher im Einzeln nicht auf den Aufbau der Ventile eingegangen.

Die Änderung der Position des Schöpfrohres 12 erfolgt über eine Steuerung 34. Eingangsgröße der Steuerung 34 ist dabei ein gewünschter Sollwert W_pos für die Position des Schöpfrohres 12. Dieser Sollwert W_pos wird durch eine übergeordnete, hier im einzelnen nicht dargestellte Regeleinrichtung vorgegeben. Ausgangsgröße der Steuerung 34 ist die Änderung der Schöpfrohrposition ΔW_pos in Form des Verschiebeweges s. Stellgröße für den Verschiebeweg s, d. h. eine Änderung der Position des Schöpfrohres 12 ist eine Bewegung bzw. eine Änderung des Kolbenhubes Δk der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit 18. Δk fungiert als Stellgröße der Steuerung 34. Die Stellgröße Δk der Steuerung 34 wird durch einen in der Steuerung 34 integrierten ersten Regelkreis 35 realisiert. Eingangsgrößen dieses ersten Regelkreises 35 sind der gewünschte Schöpfrohrstellungs- Sollwert W_pos für die Position des Schöpfrohres und ein Schöpfrohrstellungs- Istwert X der tatsächlichen Position des Schöpfrohres 12. Beide Eingangsgrößen werden miteinander verglichen und die ermittelte Differenz W_pos- X wird zur Ansteuerung des Stellgliedes des ersten Regelkreises, der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinrichtung 18, genutzt. Stellgrößen dieses ersten Regelkreises sind dabei die Druckänderungen Δp in den einzelnen Druckkammern 18.1 und 18.2 der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit 18. Ausgangsgröße dieses ersten Regelkreises 35 ist die Änderung der Kolbenposition Δk. Die Einstellung der Stellgrößen Δp erfolgt über einen zweiten Regelkreis 36, welcher dem ersten Regelkreis 35 unterlagert ist. Stellglied dieses zweiten Regelkreises 36 ist das als Mehrwegeventil ausgeführte Proportionalventil 33, welches die Zufuhrleitungen A und B zu den einzelnen Druckräumen 18.1 und 18.2 der hydraulischen Zylinder- Kolbeneinheit 18 mit entsprechenden Versorgungsleitungen, hier T für die Tankrückleitung und p1 für die Speisedruckleitung, realisiert. Stellgröße zur Beeinflussung dieses Stellgliedes ist im vorliegenden Fall die Magnetkraft F, welche der Betätigungskraft für die Verschiebung eines Steuerstiftes 50 im Proportionalventil zur Freigabe der einzelnen Leitungen realisiert. Eingangsgröße dieses zweiten, der ersten Regelung 35 unterlagerten Regelkreises 36, ist ein entsprechend der Abweichung des Schöpfrohrstellungs-Istwertes vom Schöpfrohrstellungs-Sollwert gebildetes Signal für das Aufbringen einer Magnetkraft am Steuerstift des Mehrwegeventiles, wobei auch hier der Istwert der Magnetkraft mit dem Sollwert verglichen wird und der Sollwert sukzessive eingeregelt wird.

Vorrichtungsmäßig weist die elektrohydraulische Schöpfrohrsteuerung, welche in ihrer Gesamtheit mit 40 bezeichnet wird, - wie in Fig. 3 verdeutlicht - , eine Steuereinheit 41, umfassend einen Regelmagneten 42 mit integriertem Positionsregler 43 und unterlagerter Magnetkraftregelung 44 sowie ein hydraulisches Proportionalventil 33 auf, welches beispielsweise in Form eines 4/3-Wegeventiles ausgeführt sein kann. Des weiteren umfaßt die Steuereinheit 40 einen Schöpfrohrpositionswegaufnehmer 45. In dieser Steuereinheit wird direkt die gewünschte einzustellende Schöpfrohrposition W_pos verarbeitet. Intern sind dann die Eingangsgrößen des ersten und des zweiten Regelkreises 35 bzw. 36 zu verarbeiten. Zur Vorgabe der gewünschten Position W_pos ist die elektrohydraulische Schöpfrohrsteuerung 40 mit einer übergeordneten Steuer- und Regelung 46 gekoppelt.

Die einzelnen Istwertgrößen werden über entsprechende Istwert-Ermittlungseinrichtungen, vorzugsweise Sensoren, ermittelt. Die Istwertgrößen müssen dabei nicht direkt ermittelt werden, sondern können auch durch diese charakterisierende Größen umschrieben werden. Vorzugsweise werden dann Größen gewählt, die den Istwertgrößen direkt proportional sind. Vorzugsweise verfügt der Steuereinheit auch über eine interne Fehlerüberwachung. Der Positionsregler überprüft beispielsweise, ob der vorgegebene Positions-Sollwert ausgeregelt werden kann, wobei elektrische und hydraulische Fehlerquellen erfaßt werden.

Die Integration der elektrohydraulischen Schöpfrohrsteuerung in einer übergeordneten Steuer- und Regelung 46 ermöglicht es, daß unterschiedliche Vorgaben für die Hochlaufzeit bzw. Rücklaufzeit der Schöpfrohrverstellung realisierbar sind.

Die Fig. 4 verdeutlicht eine konstruktive Ausführung der Kombination der Stellglieder der erfindungsgemäßen Schöpfrohrsteuerung mit denen der Umlaufsteuerung des Betriebsmittels während des Betriebes zur Abführung der Schlupfwärme. Die Figur verdeutlicht im einzelnen die konstruktive Ausführung der einzelnen Verstellmechanismen. Das Schöpfrohr 12 ist über die Zylinder-Kolbeneinheit 18 in seiner Position veränderbar, insbesondere um einen Weg Δs verschiebbar. Zu diesem Zweck ist das Schöpfrohr 12 mit der Kolbenstange der Zylinder-Kolbeneinheit 18 mechanisch gekoppelt. Das Umlaufsteuerventil 28, welches den Durchlaßquerschnitt in der Zulaufleitung 22 zum torusförmigen Arbeitsraum 7 in Abhängigkeit von der Schöpfrohrstellung freigibt, ist mechanisch mit dem Schöpfrohr 12 gekoppelt. Die Kopplung erfolgt über ein mechanisches Getriebe 48, denn das Umlaufsteuerventil 28 arbeitet in Abhängigkeit zur Schöpfrohrstellung. Im einzelnen wird dadurch die Öl- bzw. Betriebsmitteldurchsatzmenge entsprechend der in der Kupplung anfallenden Schlupfwärme geregelt. Das Umlaufsteuerventil 28 ist beispielsweise als Mehrwegeventil ausgeführt. Dieses kann stufenlos eingestellt werden. Zu diesem Zweck ist beispielsweise ein Kolben 70 vorgesehen, mittels welchem der Steuerschieber 71 des Umlaufsteuerventils 28 in seiner Position verändert werden kann und den Durchflußquerschnitt beeinflußt. Eine direkte Kopplung des Kolbens 70 mit dem Schöpfrohr 12 bzw. des diesen verschiebenden Kolbens der Zylinder- Kolbeneinheit 18 ist aufgrund der enormen Wegunterschiede bezüglich der Schöpfrohrverstellung Δs und des erforderlichen Kolbenweges Δk für die Verschiebung des Steuerschiebers 71 nicht möglich, weshalb das Getriebe 48 zur Untersetzung zwischengeschaltet ist. Für die Ausführung dieses Getriebes 48 sind eine Vielzahl von Möglichkeiten denkbar. Einige sind in den Fig. 5a-5c dargestellt.

Die Fig. 5a verdeutlicht die Realisierung der Untersetzung mittels eines Hebelmechanismus 48a. Dieser weist ein gelenkig mit dem Kolben 19 der Zylinder-Kolbeneinheit 18 verbundenes Gabelstück 73 auf, einen am Gabelstück 73 drehbar gelagerten ersten Hebel 51, welcher drehfest an einem gegenüber dem Kolben 19 der Zylinder-Kolbeneinheit 18 ortsfest bzw. abstandsfest angeordneten Tragelement 52 drehbar gelagert ist, auf. Dieser Hebel 51 ist drehfest mit einem Übertragungshebel 53 koppelbar. An diesem Übertragungshebel 53 ist drehbar ein weiterer, zweiter Hebel 54 gelagert, welcher drehbar entweder direkt mit dem Kolben 70 des Umlaufsteuerventils 28 zur Verstellung des Steuerschiebers 71 oder aber indirekt über weitere Verlängerungs- oder Übertragungselemente - wie im Beispiel dargestellt und mit 56 bezeichnet - gelagert ist. Der Übertragungshebel 53 ist mit dem Hebel 51 drehfest verbindbar. Die Fixierung des Übertragungshebels 53 gegenüber dem Hebel 51 erfolgt beispielsweise mittels Schraubverbindungen 57, 58, wobei die Zuordnung vorzugsweise über Langlöcher realisiert wird. Diese Zuordnung über Langlöcher sowohl im Hebel 51 als auch im Übertragungshebel 53 ermöglicht eine genaue Justierung der Ventilquerschnitte und damit der Ölströme durch die Turbokupplung in Abhängigkeit zur Schöpfrohrstellung sowie den Ausgleich von Fertigungsungenauigkeiten. Des weiteren ist der Übertragungshebel 53 ebenfalls im Lagerpunkt des Hebels 51 drehbar gelagert. Dieser ist hier mit A bezeichnet. Über diesen Hebelmechanismus 48a, 51-54, wird die geradlinige Bewegung des Schöpfrohres 12 bzw. des mit diesem verbundenen Kolbens 19 auf den Steuerschieber 71 des Umlaufsteuerventiles 28 übertragen und untersetzt.

Die Fig. 5b verdeutlicht eine weitere Ausführung zur Übertragung und Untersetzung des Verstellweges des Schöpfrohres 12 auf den erforderlichen Verstellweg des Steuerschiebers 71 des Umlaufsteuerventiles 28. Die hier dargestellte Ausführung des Getriebes 48b ist in einem Gehäuse 60 angeordnet. An der Gehäusewand ist der Wegaufnehmer 45 zur Ermittlung des Schöpfrohr-Istwertes bzw. des Kolbenweges gelagert. Dieser weist ein Meßsystem 61 auf, welches den von der Kolbenstange der Zylinder-Kolbeneinheit 18 zurückgelegten Weg ermittelt. Die Kolbenstange selbst ist zu diesem Zweck verlängert ausgeführt und ragt aus dem Zylinder 75 hinaus. Am Ende der Kolbenstange 19 ist ein Tragelement 62 befestigt, welches in einer Führungsschiene 63 geführt ist. Mit diesem Tragelement 62 fest verbunden ist eine Zahnstange 64. Diese steht mit einer drehbar gelagerten Kurvenscheibe 65 in Eingriff. Die Kontur K der Kurvenscheibe ist entsprechen der gewünschten Übersetzung bzw. Untersetzung der Bewegung des Kolbens 19 auf die Bewegung des Steuerschiebers 71 gestaltet. Die Übertragung erfolgt über eine mit dem Steuerkolben 71 des Umlaufsteuerventiles 28 gekoppelten Führungsrolle 76. Diese rollt auf der Außenkontur K der Kurvenscheibe 65 ab.

Die Fig. 6 verdeutlicht anhand eines Blockschaltbildes eine elektro hydraulische Ansteuerung an Stelle der mechanischen Übertragung abhängig von der Schöpfrohrposition. Das Rückführsignal vom Schöpfrohrzylinder (elektronischer Wegaufnehmer) wird über einen Funktionsgeber (Rechner) zum Regelmagneten des 4/3-Wegeschiebers des Arbeitsölumlaufventiles geführt. Abhängig von diesem Stellsignal wird das Arbeitsölumlaufventil positioniert und der Ölumlauf durch die Turbokupplung den Erfordernissen angepaßt. Bei vereinfachter Ausführung können auch über Funktionsgeber zwei 2/2- oder zwei 2/3-Wegeventile zur Positionierung des Arbeitsölumlaufregelventils eingesetzt werden. In das Arbeitsölumlaufregelventil ist ein elektronischer Wegaufnehmer zur Positionsrückführung eingebaut. Ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung eines elektronischen Wegaufnehmers zur Positionsrückführung des Arbeitsölumlaufregelventiles zeigt Fig. 7.

Beide Steuerungen - Schöpfrohrverstellung und Ölumlaufmengensteuerung - sind miteinander gekoppelt. Die Schöpfrohrverstellung entspricht dabei der in Fig. 1 beschriebenen. Für gleiche Elemente werden daher gleiche Bezugszeichen verwendet.

Die Ölumlaufmengensteuerung ist hier mit 80 bezeichnet. Die Kopplung zwischen beiden Steuerungen erfolgt über einen Funktionsgeber 81. Eingangsgröße der Ölumlaufmengensteuerung 80 ist dabei ein gewünschter Sollwert W_pos-A für die Position des Steuerschiebers des Umlaufsteuerventiles 28. Dieser Sollwert W_pos-A wird über den Funktionsgeber aus der aktuellen Position des Schöpfrohres 12, d. h. aus einem Schöpfrohrstellungsistwert X, ermittelt. Ausgangsgröße der Steuerung 80 ist die Änderung der Position des Steuerschiebers, insbesondere des Durchflußquerschnittes in der Zulaufleitung in Form des Verschiebeweges s des Steuerschiebers des Umlaufsteuerventiles 28. Stellgröße für den Verschiebeweg s, d. h. für eine Änderung der Position des Steuerschiebers des Umlaufsteuerventiles 28, ist eine Bewegung bzw. eine Änderung der Kolbenstellung Δk einer hydraulischen Zylinderkolbeneinheit 82. Δk fungiert als Stellgröße der Steuerung 80. Die Stellgröße Δk wird durch einen in der Steuerung 80 integierten ersten Regelkreis 83 realisiert. Eingangsgrößen dieses ersten Regelkreises 83 sind der gewünschte Wegschieberstellungssollwert des Umlaufsteuerventiles 28 W_posfür die Position des Steuerschiebers und damit der Größe des freigegebenen Durchflußquerschnittes und ein Istwert X_pos-A für die Position des Steuerschiebers des Umlaufsteuerventiles 28. Beide Eingangsgrößen werden miteinander verglichen und die ermittelte Differenz W_pos-X wird zur Ansteuerung des Stellgliedes des ersten Regelkreises, der hydraulischen Zylinderkolbeneinrichtung 82, genutzt. Stellgrößen dieses ersten Regelkreises sind dabei die Druckänderungen Δp in den einzelnen Druckkammern 82.1 und 82.2 der hydraulischen Zylinderkolbeneinheit 82. Ausgangsgröße dieses ersten Regelkreises 83 ist die Änderung der Kolbenposition und damit ein bestimmter Kolbenhub Δk. Die Einstellung der Stellgrößen Δp erfolgt über einen zweiten Regelkreis 84. Dieser zweite Regelkreis 84 ist im ersten Regelkreis 83 unterlagert. Stellglied des zweiten Regelkreises 84 ist ein als Mehrwegeventil ausgeführtes Proportionalventil 85, welches eine Zufuhrleitung 86 zum Druckraum 82.1 der hydraulischen Zylinderkolbeneinheit 82 mit entsprechenden Versorgungsleitungen, hier T für die Tankrückleitung und p1 für die Speisedruckleitung, realisiert. Der Druckraum 82.2 wird von der Speisedruckleitung p1 beaufschlagt. Stellgröße zur Beeinflussung dieses Stellgliedes ist im vorliegenden Fall eine Magnetkraft F, welche der Betätigungskraft für die Verschiebung eines Steuerstiftes 87 im Ventil 85 zur Freigabe der einzelnen Leitungsverbindungen realisiert. Diese Magnetkraft F wird über eine zweite Regelung 84 eingeregelt. Eingangsgröße dieses zweiten, der ersten Regelung 83 unterlagerten Regelkreises, ist ein entsprechend der Abweichung des Steuerschieberstellungsistwertes X_pos-A vom Steuerschieberstellungssollwert W_pos-A gebildetes Signal für das Aufbringen einer Magnetkraft an einem Steuerstift 87 des Mehrwegeventiles 85, wobei auch hier der Istwert der Magnetkraft mit dem Sollwert verglichen wird und der Sollwert sukzessive eingeregelt wird. Stellgröße zur Änderung der Magnetkraft ist dabei eine Änderung der Stromstärke E.

Vorrichtungsmäßig weist dazu die Ölumlaufmengensteuerung 80 eine Steuereinheit 89, umfassend einen Regelmagneten 90 mit integrierten Positionsregler 91 und unterlagerten Magnetkraftregler 92 sowie ein hydraulisches Ventil 85 auf, welches beispielsweise in Form eines 4/3- Wegeventiles ausgeführt sein kann. Des weiteren umfaßt die Steuereinheit 90 einen Positionswegaufnehmer 94, welcher dem Steuerschieber 70 des Umlaufsteuerventiles zugeordnet ist. In dieser Steuereinheit wird der Sollwert der Steuerschieberposition W_pos-A verarbeitet. Intern sind dann die Eingangsgrößen des ersten und des zweiten Regelkreises 83 und 84 zu verarbeiten. Zur Vorgabe der gewünschten Position W_pos-A ist die elektrohydraulische Ölumlaufmengensteuerung mit der Schöpfrohrsteuerung 34 gekoppelt. Beide Steuerungen können gemeinsam in einer übergeordneten Fahrsteuerung integriert sein.

In den dargestellten Ausführungen gemäß den Fig. 5a-5b sind Schöpfrohr und Steuerkolben- bzw. Steuerschieber des Umlaufsteuerventiles vorzugsweise im wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Die Anordnung von Umlaufsteuerventil und Schöpfrohr erfolgt in unmittelbarer räumlicher Nähe. Wie in den Figuren dargestellt, ist das Umlaufsteuerventil als Bauteil lösbar über Schraubverbindungen mit der Zylinder-Kolbeneinheit am Schöpfrohr verbunden.

Die Kopplung von Schöpfrohr bzw. dem mit diesen verbundenen Kolben der Zylinder-Kolbeneinheit über das Getriebe kann in zweierlei Weise erfolgen - zum einen ist eine Übertragung des Verstellweges und Untersetzung derart möglich, daß die Verschiebungsrichtungen von Schöpfrohr und Steuerschieber zueinander entgegengesetzt bzw. wechselnd sind; zum anderen ist auch eine Verschiebung in gleicher Richtung möglich.

Claims

1. Hydrodynamische Kupplung

1. 1.1 mit wenigstens einem Primärrad (5) und einem Sekundärrad (6), welche jeweils miteinander einen mit Betriebsmittel befüllbaren torusförmigen Arbeitsraum (7) bilden;
2. 1.2 mit einer den Arbeitsraum (7) und das Sekundärrad (6) umschließenden und drehfest aber lösbar mit dem Primärrad (5) gekoppelten Kupplungsschale (10);
3. 1.3 mit einem dem Arbeitsraum (7) zugeordneten und mit einer Zulaufleitung (22) gekoppelten Betriebsmittelumlauf- bzw. Regelkreislauf (26);
4. 1.4 mit einem im Betriebsmittelumlauf- bzw. Regelkreislauf (26) angeordneten in radialer Richtung bezogen auf die Symmetrieachsen von Primär- und Sekundärrad in der Kupplungsschale (10) zum Zwecke der Entnahme von Betriebsmitteln verschiebbaren Schöpfrohr (12);
5. 1.5 mit einer Verstelleinrichtung zur Verstellung der Position des Schöpfrohres (12) gegenüber der Kupplungsschale (10), umfassend
- 1. 1.5.1 wenigstens eine, mit dem Schöpfrohr (10) gekoppelte Zylinder- Kolbeneinheit (18), die wenigstens mittelbar als Antrieb für die Verstellbewegung des Schöpfrohres dient;
- 2. 1.5.2 eine mit der Zylinder-Kolbeneinheit (18) gekoppelte Ventileinrichtung;
6. 1.6 mit einem im Betriebsmittelumlauf bzw. Regelkreislauf (26) im Zulauf (22) zum Arbeitsraum (7) angeordneten Umlaufsteuerventil (28), umfassend einen Steuerschieber (71) zur Beeinflussung des Durchflußquerschnittes der Zulaufleitung (22) zum Arbeitsraum (7);
7. 1.7 es sind Mittel vorgesehen, welche eine Ansteuerung des Steuerschiebers (71) des Umlaufsteuerventils (28) in Abhängigkeit von der Schöpfrohrbewegung ermöglichen;

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 1.8 die Ventileinrichtung umfaßt ein elektronisch bzw. elektrisch ansteuerbares Ventil (33) mit einem Steuerschieber (50), welcher den Durchflußquerschnitt in den Verbindungsleitungen (A, B) zwischen dem elektronisch bzw. elektrisch ansteuerbaren Ventil (33) und der Zylinder- Kolbeneinheit (18) beeinflußt;
2. 1.9 der Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) ist mechanisch mit dem Schöpfrohr (12) gekoppelt.

2. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schöpfrohr (12) fest mit dem Kolben (19) der Zylinder-Kolbeneinheit (18) verbunden ist.

3. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schöpfrohr (12) ein den Kolben (19) bildendes verlängertes Ende aufweist.

4. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 4.1 die Symmetrieachsen von Schöpfrohr (12) und Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) in Einbaulage sind im wesentlichen parallel zueinander angeordnet;
2. 4.2 es sind Mittel zur Untersetzung und Übertragung des Verschiebeweges (s) des Schöpfrohres (12) auf den Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) vorgesehen, wobei Schöpfrohr (12) und Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) in gleicher Richtung verschiebbar sind.

5. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 5.1 die Symmetrieachsen von Schöpfrohr (12) und Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) in Einbaulage sind im wesentlichen parallel zueinander angeordnet;
2. 5.2 es sind Mittel zur Untersetzung und Übertragung des Verschiebeweges (s) des Schöpfrohres (12) auf den Steuerschieber (71) vorgesehen, wobei Schöpfrohr (12) und Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) in entgegengesetzter bzw. wechselnder Richtung verschiebbar sind.

6. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel ein Getriebe (48a, 48b) ist.

7. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (48a, 48b) in Form eines Hebelmechanismus (48a) ausgeführt ist.

8. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

1. 8.1 mit einem mit der Zylinder-Kolbeneinheit verbundenen Gabelstück (73);
2. 8.2 mit einem am Gabelstück (73) drehbar gelagerten ersten Hebel (51), welcher drehfest an einem gegenüber dem Kolben (19) der Zylinder- Kolbeneinheit (18) ortsfest und/oder abstandsfest angeordneten Tragelement (52) drehbar gelagert ist;
3. 8.3 der erste Hebel (51) ist drehfest mit einem Übertragungshebel (53) koppelbar;
4. 8.4 am Übertragungshebel (53) ist drehbar ein weiterer zweiter Hebel (54) gelagert, welcher drehbar und wenigstens mittelbar mit dem Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) gekoppelt ist;
5. 8.5 der Übertragungshebel (53) ist mit dem genannten ersten Hebel (51) drehfest aber justierbar koppelbar.

9. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe in Form eines Kurvengetriebes (48b) ausgeführt ist.

10. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

1. 10.1 das Kurvengetriebe (48b) umfaßt eine mit einer Kurvenscheibe (65), welche wenigstens mittelbar oder unmittelbar auf einem Teil ihres Umfanges eine Verzahnung aufweist, in Eingriff stehende Zahnstange (64);
2. 10.2 die Zahnstange (64) ist im wesentlichen parallel zu den Achsen von Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) oder des Schöpfrohres (12) angeordnet;
3. 10.3 die Zahnstange (64) ist mit dem Schöpfrohr (12) (12) gekoppelt;
4. 10.4 dem Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) ist eine Führungsrolle (76) gekoppelt, welche auf einem Teil des Umfanges (K) der Kurvenscheibe (65) abrollt.

11. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 11.1 das Kurvengetriebe (48b) umfaßt eine mit einer Kurvenscheibe (65), welche wenigstens auf einem Teil ihres Umfanges wenigstens mittelbar oder unmittelbar eine Verzahnung aufweist, in Eingriff stehende Zahnstange (64);
2. 11.2 die Zahnstange (64) ist im wesentlichen parallel zu den Achsen von Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) und/oder des Schöpfrohres angeordnet;
3. 11.3 die Zahnstange (64) ist mit dem Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) gekoppelt;
4. 11.4 mit dem Schöpfrohr (12) ist eine Führungsrolle (76) gekoppelt, welche auf einem Teil des Umfanges der Kurvenscheibe (65) abrollt.

12. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 12.1 das Getriebe umfaßt wenigstens ein Stirnrad und zwei mit diesem in Eingriff stehende Zahnstangen;
2. 12.2 die Zahnstangen sind im wesentlichen parallel zu den Achsen des Umlaufsteuerventiles (28) und des Schöpfrohres (12) angeordnet;
3. 12.3 jeweils eine Zahnstange ist mit dem Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) und wenigstens mittelbar mit dem Schöpfrohr (12) gekoppelt.

13. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe eine Vielzahl von miteinander in Eingriff stehenden Stirnrädern umfaßt.

14. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

1. 14.1 mit einer elektronischen Steuereinrichtung (34, 40), umfassend wenigstens zwei Eingänge - einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang - und einen Ausgang;
2. 14.2 die Steuereinrichtung (34, 40, 41) umfaßt wenigstens eine, die aktuelle Ist-Position des Schöpfrohres (12) wenigstens mittelbar charakterisierende Größe erfassende Einrichtung;
3. 14.3 die, die aktuelle Ist-Position des Schöpfrohres (12) wenigstens mittelbar charakterisierende Größe erfassende Einrichtung ist mit dem ersten Eingang der Steuereinrichtung (34, 40, 41) gekoppelt;
4. 14.4 der zweite Eingang fungiert als Eingang für die Sollwert-Eingabe (W_pos) einer gewünschten Schöpfrohrstellung;
5. 14.5 der Ausgang der Steuereinrichtung (34, 40, 41) ist mit der Verstelleinrichtung (50) an der Ventileinrichtung (33) gekoppelt;
6. 14.6 die Steuereinrichtung (34, 40, 41) umfaßt Mittel, die die zur Verstellung der Durchlaßquerschnitte an der Ventileinrichtung (33) erforderliche Magnetkraft in Abhängigkeit von der gewünschten Schöpfrohrstellung und dem bereits erfolgten Verstellweg des Schöpfrohres (12) ermitteln.

15. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel eine in der Steuereinrichtung (34, 40, 41) integrierte erste Regelung (35) und eine dieser unterlagerte zweite Regelung (36) ist.

16. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 16.1 die Steuereinrichtung (34, 40, 41) umfaßt wenigstens zwei Regler (43, 44) - einen ersten Regler und einen zweiten Regler;
2. 16.2 der erste Regler ist ein Positionsregler (43), der zweite Regler ist ein Magnetkraftregler (44);
3. 16.3 der erste Regler (43) weist wenigstens zwei Eingänge und einen Ausgang auf;
- 1. 16.3.1 der erste Eingang ist wenigstens mittelbar mit einer Einrichtung zur Erfassung einer die aktuelle Ist-Position des Schöpfrohres (12) wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe (X) gekoppelt;
- 2. 16.3.2 der zweite Eingang ist mit einer Einrichtung zur Vorgabe eines Sollwertes für die gewünschte Schöpfrohrposition (W_pos) gekoppelt;
- 3. 16.3.3 es sind Mittel vorgesehen, welche die Ausgangsgröße zur Ansteuerung eines Regelmagneten (42) zur Vorgabe eines Sollwertes für die einzustellende, auf den Steuerschieber (50) der Ventileinrichtung (33) wirkende Magnetkraft ermittelt;
- 4. 16.3.4 der Ausgang des ersten Reglers (43) ist mit dem zweiten Regler (44) gekoppelt;
4. 16.4 der zweite Regler (44) weist wenigstens zwei Eingänge und einen Ausgang auf;
- 1. 16.4.1 ein erster Eingang ist mit dem ersten Regler (43) gekoppelt;
- 2. 16.4.2 ein zweiter Eingang ist mit einer Einrichtung zur Erfassung des Ist-Wertes der Magnetkraft oder eine die Magnetkraft wenigstens mittelbar charakterisierende Größe gekoppelt;
- 3. 16.4.3 der Ausgang ist mit einer die Magnetkraft beeinflussenden Einrichtung gekoppelt;
- 4. 16.4.4 es sind Mittel vorhanden, welche eine Zuordnung zwischen Änderung der Magnetkraft und erforderlicher Änderung der die Magnetkraft beeinflussenden Größen ermöglichen.

17. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Ermittlung der Ausgangsgrößen des ersten Reglers (43) und des zweiten Reglers (44) programmierbare Routinen sind.

18. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die programmierbaren Routinen Algorithmen zur Bestimmung der Ausgangsgrößen enthalten.

19. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung über abspeicherbare Kennfelder erfolgt.

20. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erfassung einer die aktuelle Ist-Position des Schöpfrohres (12) wenigstens mittelbar charakterisierende Größe ein Positionswegaufnehmer (45) ist.

21. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (33) als Proportionalventil ausgeführt ist.

22. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufsteuerventil (28) und Schöpfrohr (12) eine bauliche Einheit bilden.

23. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufsteuerventil (28) am Schöpfrohrgehäuse lösbar befestigt ist.

24. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufsteuerventil (28) wenigstens zum Teil am Gehäuse des Druckstromverbrauchers befestigt ist.

25. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die von Schöpfrohr (12) und Umlaufsteuerventil (28) gebildete Einheit in den Bereich der Zulaufleitung (22) zum Arbeitsraum (7) verlegt ist.

26. Hydrodynamische Kupplung

1. 26.1 mit wenigstens einem Primärrad (5) und einem Sekundärrad (6), welche jeweils miteinander einen mit Betriebsmittel befüllbaren torusförmigen Arbeitsraum (7) bilden;
2. 26.2 mit einer, den Arbeitsraum (7) und das Sekundärrad (6) umschließenden und drehfest aber lösbar mit dem Primärrad (5) gekoppelten Kupplungsschale (10);
3. 26.3 mit einem dem Arbeitsraum (7) zugeordneten und mit einer Zulaufleitung (22) gekoppelten Betriebsmittelumlauf- bzw. Regelkreislauf (26);
4. 26.4 mit einer im Betriebsmittelumlauf- bzw. Regelkreislauf (26) angeordneten in radialer Richtung bezogen auf die Symmetrieachsen von Primär- und Sekundärrad (5, 6) in der Kupplungsschale (10) zum Zwecke der Entnahme von Betriebsmitteln verschiebbaren Schöpfrohr (12);
5. 26.5 mit einer Verstelleinrichtung zur Verstellung der Position des Schöpfrohres (12) gegenüber der Kupplungsschale (10), umfassend
- 1. 26.5.1 wenigstens eine mit dem Schöpfrohr (12) gekoppelte Zylinder- Kolbeneinheit (18), die wenigstens mittelbar als Antrieb für die Verstellbewegung des Schöpfrohres (12) dient;
- 2. 26.5.2 eine mit der Zylinder-Kolbeneinheit (18) gekoppelte Ventileinrichtung (33);
6. 26.6 mit einem im Betriebsmittelumlauf bzw. Regelkreislauf (26) im Zulauf (22) zum Arbeitsraum (7) angeordneten Umlaufsteuerventil (28), umfassend einen Steuerschieber (71) zur Beeinflussung des Durchflußquerschnittes der Zulaufleitung (22) zum Arbeitsraum (7);
7. 26.7 es sind Mittel vorgesehen, welche eine Ansteuerung des Steuerschiebers (71) des Umlaufsteuerventils (28) in Abhängigkeit von der Schöpfrohrbewegung ermöglichen;

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 26.8 die Ventileinrichtung (33) umfaßt ein elektronisch bzw. elektrisch ansteuerbares Ventil (33) mit einem Steuerschieber (50), welcher den Durchflußquerschnitt in den Verbindungsleitungen (A, B) zwischen dem elektrisch ansteuerbaren Ventil (33) und der Zylinder-Kolbeneinheit (18) beeinflußt;
2. 26.9 das Umlaufsteuerventil (28) ist als elektrisch ansteuerbares Ventil mit einem Steuerschieber (71), welcher den Durchflußquerschnitt im Zulauf zum Arbeitsraum (22) beeinflußt, ausgeführt;
3. 26.10 Umlaufsteuerventil (28) und Ventileinrichtung ist eine gemeinsame elektronische Steuereinheit (34, 40, 41) zugeordnet.

27. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 27.1 mit einer elektronischen Steuereinrichtung (34, 40, 41), umfassend wenigstens zwei Eingänge - einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang - und einen Ausgang;
2. 27.2 die Steuereinrichtung (34, 40, 41) umfaßt wenigstens eine, die aktuelle Ist-Position des Schöpfrohres (12) wenigstens mittelbar charakterisierende Größe (X) erfassende Einrichtung (45);
3. 27.3 die Einrichtung ist mit dem ersten Eingang der Steuereinrichtung (34, 40, 41) gekoppelt;
4. 27.4 der zweite Eingang fungiert als Eingang für die Sollwert-Eingabe (W_pos) einer gewünschten Schöpfrohrstellung;
5. 27.5 der Ausgang der Steuereinrichtung (34, 40, 41) ist mit der Verstelleinrichtung (50) an der Ventileinrichtung (33) gekoppelt;
6. 27.6 die Steuereinrichtung (34, 40, 41) umfaßt Mittel (35, 36), die die zur Verstellung der Durchlaßquerschnitte an der Ventileinrichtung (33) erforderliche Kraft in Abhängigkeit von der gewünschten Schöpfrohrstellung und dem bereits erfolgten Verstellweg des Schöpfrohres (12) ermitteln.
7. 27.7 mit einer weiteren zweiten Steuereinrichtung (80), umfassend wenigstens zwei Eingänge - einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang - und einen Ausgang;
8. 27.8 die zweite Steuereinrichtung (80) umfaßt wenigstens eine, die aktuelle Ist-Position (X_pos-A) des Steuerschiebers (71) des Umlaufsteuerventiles (28) wenigstens mittelbar charakterisierende Größe erfassende Einrichtung (94), die mit einem der beiden Eingänge der zweiten Steuereinrichtung (80) gekoppelt ist;
9. 27.9 der andere Eingang fungiert als Eingang für die Sollwert- Eingabe (W_posA) einer gewünschten oder einzustellenden Stellung des Steuerschiebers (71);
10. 27.10 der Ausgang der zweiten Steuereinrichtung (80) ist mit einer Verstelleinrichtung (87) einer Ventileinrichtung (85), welche der Beaufschlagung einer mit dem Steuerschieber (71) wenigstens mittelbar mechanisch gekoppelten Zylinder-Kolbeneinheit (82) dient, gekoppelt;
11. 27.11 die zweite Steuereinrichtung (80) umfaßt Mittel (83, 84), die die zur Verstellung der Durchlaßquerschnitte an der Ventileinrichtung (85) erforderliche Magnetkraft in Abhängigkeit von einer gewünschten Steuerschieberstellung und dem Ist-Wert ermitteln.

28. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel jeweils eine in den Steuerungen (34, 40, 41, 80) integrierte erste Regelung (35, 83) und eine dieser unterlagerte zweite Regelung (36, 84) sind.

29. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 27 oder 28, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

1. 29.1 beide Steuereinrichtungen - erste (34, 40, 41) und zweite Steuereinrichtung (80) - umfassen wenigstens jeweils zwei Regler - einen ersten Regler (43, 91) und einen zweiten Regler (44, 92);
2. 29.2 der erste Regler ist ein Positionsregler (43, 91), der zweite Regler ist ein Kraftregler (44, 92);
3. 29.3 der erste Regler (34, 40, 41, 81) weist wenigstens zwei Eingänge und einen Ausgang auf;
- 1. 29.3.1 der erste Eingang ist wenigstens mittelbar mit einer Einrichtung (45) zur Erfassung einer die aktuelle Ist-Position des Schöpfrohres bzw. bei der zweiten Steuereinrichtung (80) einer die aktuelle Ist-Position des Steuerschiebers wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe (94) gekoppelt;
- 2. 29.3.2 der zweite Eingang des ersten Reglers (43) der ersten Steuereinrichtung (34, 40, 41) ist mit einer Einrichtung zur Vorgabe eines Sollwertes für die gewünschte Schöpfrohrposition und der zweite Eingang des ersten Reglers (91) der zweiten Steuereinrichtung (80) mit einer Einrichtung zur Vorgabe eines Sollwerts für die gewünschte Steuerschieberposition gekoppelt;
- 3. 29.3.3 es sind in beiden Steuereinrichtungen (34, 40, 41, 80) Mittel vorgesehen, welche die Ausgangsgröße zur Ansteuerung eines Regelmagneten zur Vorgabe eines Sollwertes für die einzustellende, auf den jeweiligen Steuerschieber (50, 85) der Ventileinrichtungen - in der ersten Steuereinrichtung (34, 40, 41) die der mit dem Schöpfrohr (12) gekoppelten Zylinder- Kolbeneinheit (18) zugeordneten Ventileinrichtung (33) und in der zweiten Steuereinrichtung (80) die der mit dem Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) gekoppelten Zylinder-Kolbeneinheit (82) zugeordnete Ventileinrichtung (85) - wirkende Magnetkraft ermittelt;
- 4. 29.3.4 jeweils der erste Ausgang des ersten Reglers (43, 91) der ersten bzw. der zweiten Steuereinrichtung (34, 40, 41, 80) ist mit dem zweiten Regler (44, 92) der ersten bzw. zweiten Steuereinrichtung (34, 40, 41, 80) gekoppelt;
4. 29.4 der zweite Regler (44) der ersten Steuereinrichtung (34, 40, 41) und der zweite Regler (92) der zweiten Steuereinrichtung (80) weist wenigstens jeweils zwei Eingänge und einen Ausgang auf;
- 1. 29.4.1 ein erster Eingang ist jeweils mit dem ersten Regler (43, 91) gekoppelt;
- 2. 29.4.2 ein zweiter Eingang ist jeweils mit einer Einrichtung zur Erfassung des Ist-Wertes der Kraft, vorzugsweise der Magnetkraft oder eine, die Magnetkraft wenigstens mittelbar charakterisierende Größe gekoppelt;
- 3. 29.4.3 der Ausgang ist jeweils mit einer die Magnetkraft beeinflussenden Einrichtung gekoppelt;
- 4. 29.4.4 es sind in beiden Steuereinrichtungen (34, 40, 41, 80) jeweils Mittel vorhanden, welche eine Zuordnung zwischen einer Änderung der Magnetkraft und einer erforderlichen Änderung der die Magnetkraft beeinflussenden Größe ermöglicht.

30. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Ermittlung der Ausgangsgrößen des ersten Reglers (43, 91) und des zweiten Reglers (44, 92) programmierbare Routinen sind.

31. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die programmierbaren Routinen Algorithmen zur Bestimmung der Ausgangsgrößen enthalten.

32. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 30 dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung über abspeicherbare Kennfelder erfolgt.

33. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erfassung einer die aktuelle Ist-Position des Schöpfrohres (12) wenigstens mittelbar charakterisierende Größe ein Positionswegaufnehmer (45) ist.

34. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 28 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erfassung einer die aktuelle Ist-Position des Steuerschiebers (70) des Umlaufsteuerventiles (28) wenigstens mittelbar charakterisierende Größe ein Positionswegaufnehmer (94) ist.

35. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 28 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die der mit dem Steuerschieber (71) dem Umlaufsteuerventiles (28) wenigstens mittelbar mechanisch gekoppelten Zylinder-Kolbeneinheit (18) zugeordnete Ventileinrichtung (85) als Proportionalventil ausgeführt ist.

36. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 27 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufsteuerventil (28) und das Schöpfrohr (12) eine bauliche Einheit bilden.

37. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufsteuerventil (28) am Schöpfrohrgehäuse lösbar befestigbar ist.

38. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 27 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufsteuerventil (28) wenigstens zum Teil am Gehäuse der mit dem Schöpfrohr (12) gekoppelten Zylinder-Kolbeneinheit (18) lösbar befestigt ist.

39. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 1, umfassend eine Funktionsbaugruppe mit einer mit einem Schöpfrohr (12) wenigstens mittelbar mechanisch koppelbaren Zylinder-Kolben-Einheit (18) und mit einer Ventileinrichtung in Form eines Umlaufsteuerventiles (28) zur Beeinflussung der Durchflußmenge im Zulauf (22) zum Arbeitsraum (7) der hydrodynamischen Kupplung; gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: das Umlaufsteuerventil (28) bildet mit der Zylinder-Kolbeneinheit (18) eine bauliche Einheit.

40. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufsteuerventil (28) wenigstens zum Teil am Gehäuse der Zylinder-Kolbeneinheit (18) lösbar befestigt ist.

41. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetrieachsen von Kolben (19) der Zylinder-Kolbeneinheit (18) und Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.

42. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 39 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) wenigstens mittelbar über wenigstens ein Getriebe (48a, 48b) mechanisch wenigstens mittelbar mit der Zylinder- Kolbeneinheit (18) gekoppelt ist.

43. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (48a, 48b) als Hebelmechanismus (48.a) ausgeführt ist.

44. Hydrodynamische Kupplung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (48a, 48b) als Kurvengetriebe (48b) ausgeführt ist.

45. Hydrodynamische Kupplung nach einem der Ansprüche 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (71) des Umlaufsteuerventiles (28) elektro-hydraulisch mit der Zylinder- Kolbeneinheit (18) gekoppelt ist.