DE3637109A1

DE3637109A1 - Hydrodynamic coupling

Info

Publication number: DE3637109A1
Application number: DE19863637109
Authority: DE
Inventors: Jacques Duminy; Werner Adams
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 1986-10-31
Filing date: 1986-10-31
Publication date: 1988-05-11
Also published as: DE3637109C2

Abstract

A hydrodynamic coupling with an outer circuit for the working fluid and a device for varying the degree of filling in the working space for the purpose of setting a particular secondary speed of rotation has a fluid container separated from the working space, which is bounded by a disc-shaped diaphragm which is essentially coaxial with the coupling and is secured at its radially outer circumference on the secondary coupling half, a partial area of the diaphragm having the ability to yield in the axial direction to the pressure of a control fluid. The yielding of this partial area of the diaphragm triggers a control operation in the closing direction at the outlet control valve of the working space of the coupling. The degree of filling of the coupling can be set in a simple manner by varying the quantity of control fluid on one side of the diaphragm.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kupplung mit einer Einrichtung zur Einstellung eines bestimmten Füllungsgrades im Arbeitsraum und somit einer bestimmten Sekundärdrehzahl gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine Kupplung dieser Art ist bekannt aus der DE-PS 27 57 252.The invention relates to a hydrodynamic coupling with a Device for setting a certain degree of filling in the Working space and thus according to a certain secondary speed the preamble of claim 1. A coupling of this type is known from DE-PS 27 57 252.

Bei der bekannten Kupplung dient zur Einstellung des Füllungs grades im Arbeitsraum ein Auslaßsteuerventil, durch das eine von der Stellung des Ventilkörpers abhängige Menge an Betriebsflüs sigkeit radial nach außen abströmen kann. Der Ventilkörper steht im Gleichgewicht zwischen der durch die Rotation des Sekundär teiles der Kupplung bedingten Fliehkraft und einer Gegenkraft, die von einem Steuer-Flüssigkeitsdruck ausgeht und den Ventil körper in Richtung "Schließen" zwingt. Die Kupplung reagiert jedoch sehr träge infolge der Reibung in der Ventilanordnung und deren Dichtungen sowie infolge der erforderlichen Füllzeit bis zum Erreichen eines neuen Betriebspunktes. Nachteilig ist ferner die reibungsbedingte große Hysterese, d.h. der unterschiedliche Kupplungsfüllungsgrad beim Füll- oder Entleervorgang. Man war daher gezwungen, auf eine andere Stellkupplungsbauart auszu weichen, z.B. auf eine Schöpfrohrkupplung, die aus der DE-PS 25 28 747 bekannt ist. Diese hat sich zwar in der Praxis bewährt, die Schöpfrohrbetätigung ist aber mit einem hohen Bau aufwand verbunden.In the known coupling is used to adjust the filling grades in the work space an outlet control valve through which one of amount of operating fluids depending on the position of the valve body liquid can flow radially outwards. The valve body is stationary in balance between that by the rotation of the secondary part of the centrifugal force caused by the clutch and a counterforce, which assumes a control fluid pressure and the valve body in the direction of "closing" forces. The clutch reacts however very sluggish due to the friction in the valve assembly and their seals and due to the required filling time to to reach a new operating point. Another disadvantage is the large hysteresis due to friction, i.e. the different Degree of clutch filling during filling or emptying. One was therefore forced to switch to a different type of actuating coupling give way, e.g. on a scoop pipe coupling that comes from the DE-PS 25 28 747 is known. This has been in practice proven, but the scoop tube actuation is of a high construction expense connected.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Stellkupplung der eingangs beschriebenen Art zu verbessern und eine selbsttätige Steuereinrichtung hierfür zu schaffen, die mechanisch einfacher aufgebaut ist und zuverlässig mit geringerer Hysterese arbeitet.The object of the invention is the adjusting coupling of the improve the type described above and an automatic Control device for this to create the mechanically easier is constructed and works reliably with less hysteresis.

Diese Aufgabe wird durch Anwendung der kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Danach ist ein neben dem Arbeitsraum angeordneter Flüssigkeitsbehälter vorgesehen, der zusammen mit derjenigen Kupplungshälfte umläuft, an der auch die Schale be festigt ist. Der Innenraum dieses Flüssigkeitsbehälters kommuni ziert mit dem Arbeitsraum der Kupplung, ist also immer mit dem gleichen Flüssigkeitsstand gefüllt und nach außen durch eine scheibenförmige, zur Kupplung im wesentlichen koaxiale Membran begrenzt. Auf der dem Inneren des Flüssigkeitsbehälters abge wandten Seite der Membran schließt sich ein Steuerflüssigkeits behälter an, der an seinem radial äußeren Umfang ebenfalls an der Schale befestigt ist und mit dieser bzw. der betreffenden Kupplungshälfte umläuft. In diesem Steuerflüssigkeitsbehälter befindet sich sich eine Steuerflüssigkeit, deren Rotationsdruck ebenfalls auf die Membran wirkt. Die Membran wird somit auf der einen Seite vom Rotationsdruck der Arbeitsflüssigkeit und auf der anderen Seite vom Rotationsdruck der Steuerflüssigkeit be aufschlagt. Die Membran steht im stationären Zustand der Steuer einrichtung im Gleichgewicht. Wenn der Druck der Steuerflüssig keit überwiegt, dann findet ein axiales Nachgeben der Membram statt und somit ein Steuervorgang in Richtung "Schließen" eines Auslaßsteuerventils. Dieses axiale Nachgeben der Membran mit der Tendenz, das Auslaßsteuerventil zu schließen und durch eine Er höhung des Füllungsgrades die Drehzahl der sekundärseitigen Kupplungshälfte zu erhöhen, ist abhängig vom Zustrom an Steuer flüssigkeit durch deren Zuführleitung in den genannten Steuer flüssigkeitsbehälter. Wird der Zustrom an Steuerflüssigkeit ge drosselt, so überwiegt der im Inneren des Flüssigkeitsbehälters wirkende Rotationsdruck, so daß die Membran in der anderen axia len Richtung nachgibt, was einen Steuervorgang in Richtung "Öffnen" des Auslaßsteuerventils bewirkt. Damit ist auf einfache Weise, nämlich durch Verändern des Steuerflüssigkeitsstromes, eine Drehzahlveränderung möglich. Das Öffnen und Schließen des Auslaßsteuerventils erfolgt dabei ohne Zuhilfenahme von rei bungsbehafteten Bauteilen, sondern lediglich durch elastische Verformung der Membran, die den Druckunterschieden zwischen dem Flüssigkeitsbehälter und dem Steuerflüssigkeitsbehälter nach gibt. Dadurch kommt eine hysteresefreie Steuerung des Flüssig keitsstromes aus dem Auslaßsteuerventil zustande. Die Steuerung des Auslaßstromes erfolgt mit kleinen Toleranzen ohne reibungs bedingte Ungenauigkeiten.This task is accomplished by applying the distinctive features of claim 1 solved. After that is next to the work room arranged liquid container provided, which together with of the coupling half rotates, on which the shell be is consolidated. The interior of this liquid container commun adorns the working area of the coupling, so it is always with that filled with the same liquid level and outwards through a disk-shaped membrane which is essentially coaxial with the coupling limited. Abge on the inside of the liquid container A control liquid closes on the opposite side of the membrane container, which also on its radially outer circumference the shell is attached and with this or the relevant Coupling half rotates. In this control fluid container there is a control fluid whose rotational pressure also acts on the membrane. The membrane is thus on the one side of the rotational pressure of the working fluid and on the other side from the rotational pressure of the control fluid hits. The membrane is in the stationary state of the tax establishment in balance. If the pressure of the control liquid prevails, then the membrane yields axially instead of and thus a control process in the direction of "closing" one Exhaust control valve. This axial yielding of the membrane with the Tendency to close the exhaust control valve and by an Er increase in the degree of filling the speed of the secondary side Increasing the coupling half depends on the inflow of tax liquid through their supply line in the tax mentioned liquid container. Is the inflow of control fluid ge throttles, it predominates inside the liquid container acting rotational pressure so that the membrane in the other axia len direction which gives a control operation in the direction "Open" the exhaust control valve. This is simple Way, namely by changing the control liquid flow, a speed change possible. Opening and closing the Exhaust control valve takes place without the aid of rei components subject to stress, but only by elastic Deformation of the membrane, the pressure differences between the Fluid reservoir and the control fluid reservoir gives. This provides hysteresis-free control of the liquid current flow from the outlet control valve. The control the outlet flow takes place with small tolerances without friction conditional inaccuracies.

Wesentliche Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen angegeben. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht gemäß Anspruch 2 darin, daß der bewegliche Ventilkörper des Auslaßsteuerventils als Platte ausgebildet ist, die am ra dial inneren und in Achsrichtung nachgiebigen Bereich der Membran befestigt ist und deren radial äußerer Bereich bis zur Mündung der Dauerauslaßöffnung reicht. Schließlich kann gemäß Anspruch 3 die Membran selbst den beweglichen Ventilkörper für das Auslaßsteuerventil bilden. Gemäß Anspruch 1 kann der umlau fende Flüssigkeitsbehälter einschließlich des Steuerflüssig keitsbehälters und der Schale entweder an der primärseitigen oder an der sekundärseitigen Kupplungshälfte befestigt sein. Bevorzugt wird jedoch die im Anspruch 4 angegebene Variante. Significant developments of the invention are in the Unteran sayings. A particularly advantageous embodiment according to claim 2 is that the movable valve body of the outlet control valve is designed as a plate which on the ra dial inner and axially compliant area of the Membrane is attached and its radially outer area up to The mouth of the permanent outlet opening is sufficient. Finally, according to Claim 3 the membrane itself for the movable valve body form the exhaust control valve. According to claim 1, the umlau fende liquid container including the control liquid container and the shell either on the primary side or be attached to the secondary coupling half. However, the variant specified in claim 4 is preferred.

Eine Alternative zu der im Anspruch 1 angegebenen Lösung besteht gemäß Anspruch 5 darin, daß die Membran nur auf der einen Seite vom Rotationsdruck der im Steuerflüssigkeitsbehälter befindli chen Steuerflüssigkeit beaufschlagt ist. Der bewegliche Ventil körper ist auf der dem Steuerflüssigkeitsbehälter abgewandten Seite der Membran an deren radial innerem Bereich befestigt. Das axiale Nachgeben der Membran, um einen Steuervorgang in Richtung "Öffnen" auszulösen, erfolgt durch die Rückstellkraft der Mem bran selbst. Diese ist dazu aus einem Material hergestellt, wel ches eine entsprechende Elastizität aufweist, vorzugsweise Me tall. Der Vorzug dieser Bauweise besteht darin, daß die Steuer einrichtung auch an einer Kupplung eingesetzt werden kann, bei der bauartbedingt kein umlaufender Flüssigkeitsbehälter vorhan den ist, worin sich Rotationsdruck der Arbeitsflüssigkeit bildet und auf die andere Seite der Membran wirkt.An alternative to the solution specified in claim 1 exists according to claim 5 in that the membrane only on one side from the rotational pressure of the control fluid container Chen control fluid is applied. The movable valve body is on the control liquid tank facing away Side of the membrane attached to its radially inner area. The axially giving way to the diaphragm to perform a control process in the direction "Open" is triggered by the restoring force of the mem bran itself. This is made of a material that ches has a corresponding elasticity, preferably Me tall. The advantage of this design is that the tax device can also be used on a coupling due to the design, there is no circulating liquid container that is, in which the rotational pressure of the working fluid forms and acts on the other side of the membrane.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt jeweils im LängsschnittEmbodiments of the invention are described below with reference to the Drawing described. It shows a longitudinal section

Fig. 1 eine Kupplung mit außenliegender Steuerscheibe für den Auslaß der Arbeitsflüssigkeit; Fig. 1 is a coupling with external control disk for the outflow of the working fluid;

Fig. 2 eine Kupplung mit Zwischenbehälter und Membran als Ventilkörper für den Austritt der Arbeitsflüssig keit; Figure 2 shows a coupling with intermediate container and membrane as a valve body for the exit of the working fluid speed.

Fig. 3 eine Kupplung mit innenliegender Steuerscheibe für den Auslaß der Arbeitsflüssigkeit; Figure 3 shows a coupling with internal control disk for the outflow of the working fluid.

Fig. 4 eine Kupplung mit innenliegender Steuerscheibe als Schnellentleerventil. Fig. 4 shows a clutch with an internal control disc as a quick drain valve.

In allen Figuren sind einander entsprechende Teile mit denselben Positionsnummern versehen.Corresponding parts are the same in all figures Provide position numbers.

Die in Fig. 1 dargestellte Kupplung 1 besteht aus einer primär seitigen Nabe 2, die beispielsweise auf einer nicht dargestell ten Welle einer Antriebsmaschine befestigt ist und ein Primär schaufelrad 3 trägt, ferner aus einer sekundärseitigen Nabe 4 mit einem darauf befestigten Sekundärschaufelrad 5 sowie einer das Sekundärschaufelrad 5 umschließenden Schale 7. An diese Schale 7 schließt sich eine stirnseitig befestigte Wand 8 an, die einen mit dem Primärschaufelrad 3 mitrotierenden Flüssig keitsbehälter 9 bildet. An der Schale 7 ist ferner innerhalb des Flüssigkeitsbehälters 9 radial außen eine Membran 10 einge spannt, deren Fläche sich radial nach innen erstreckt. Die eine Seite 11 der Membran 10 ist dem herrschenden Druck im Arbeits raum 6 der Kupplung bzw. im Flüssigkeitsbehälter 9 ausgesetzt. Die Wand 8 ist auf der der Membran 10 zugewandten Seite kegelig ausgeführt, so daß zwischen der dem Flüssigkeitsbehälter 9 abge wandten Seite der Membran 10 und der Wand 8 ein sich nach radial außen verjüngender kegelstumpfförmiger Raum entsteht, der soge nannte Steuerspalt 12. Dieser Steuerspalt ist in den Ansprüchen und der Beschreibungseinleitung "Steuerflüssigkeitsbehälter" genannt. Der Steuerspalt 12 kann über eine Zuführleitung 13 mit Steuerflüssigkeit gefüllt werden.The coupling 1 shown in Fig. 1 comprises a primary side hub 2 which a drive machine is fixed, for example on a non dargestell th mode and a primary blade wheel 3 wears, further comprised of a secondary-side hub 4 with a mounted thereon secondary blade 5 as well as a the Secondary paddle wheel 5 surrounding shell 7 . This shell 7 is followed by an end wall 8 , which forms a liquid container 9 rotating with the primary impeller 3 . On the shell 7 , a membrane 10 is also clamped radially outside within the liquid container 9 , the surface of which extends radially inwards. One side 11 of the membrane 10 is exposed to the prevailing pressure in the working space 6 of the coupling or in the liquid container 9 . The wall 8 is tapered on the side facing the membrane 10 , so that between the liquid container 9 abge facing side of the membrane 10 and the wall 8 a radially outwardly tapering frustoconical space is formed, the so-called control gap 12th This control gap is called "control liquid container" in the claims and the introduction to the description. The control gap 12 can be filled with control liquid via a feed line 13 .

Der Eintritt der Arbeitsflüssigkeit in den Arbeitsraum 6 der Kupplung erfolgt über Kanäle 14; über Kanäle 15 am Umfang der Schale 7 kann Arbeitsflüssigkeit austreten. Am radial inneren Ende der Membran 10 ist eine im wesentlichen ebene Steuerscheibe 16 befestigt, die an ihrem radial äußeren Ende den Austritt von Arbeitsflüssigkeit aus dem Kanal 15 steuern kann. Am radial äußeren Umfang des Steuerspalts 12 sind kleine Auslaßkanäle 17 angebracht, die ein kontinuierliches Abströmen der durch die Zuführleitung 13 eingebrachten Steuerflüssigkeitsmenge gestatten.The working fluid enters the working space 6 of the coupling via channels 14 ; Working fluid can escape via channels 15 on the circumference of the shell 7 . At the radially inner end of the membrane 10 , a substantially flat control disk 16 is attached, which can control the escape of working fluid from the channel 15 at its radially outer end. On the radially outer circumference of the control gap 12 there are small outlet channels 17 which allow the quantity of control liquid introduced through the supply line 13 to flow away continuously.

Weist die Kupplung einen bestimmten Füllungsgrad auf und wird über die Leitung 13 Steuerflüssigkeit zugeführt, so trennt die Membran 10 den sich einstellenden Flüssigkeitsring im Flüssig keitsbehälter 9 (und somit auf der Seite 11 der Membran) von dem gleichzeitig rotierenden Ring des Steuerspalts 12. Sind die Oberflächenspiegel der beiden Flüssigkeitsringe gleich hoch, d.h. die beiden Räume gleich weit radial nach innen gefüllt, herrscht Kräftegleichgewicht an der Membran, und sie verformt sich nicht in axialer Richtung. Bei unverformter Membran gibt die an ihr befestigte Steuerscheibe die Auslaufkanäle 15 aus dem Arbeitsraum 6 und dem Flüssigkeitsbehälter 9 der Kupplung gerade so weit frei, daß bei dem gegenwärtigen Füllungsgrad das zur Kühlung der Kupplung in den Arbeitsraum 6 fließende Umlauföl wieder entweichen kann und der Füllungsgrad der Kupplung kon stant bleibt.If the clutch has a certain degree of filling and control fluid is supplied via the line 13 , the diaphragm 10 separates the liquid ring from the liquid container 9 (and thus on the side 11 of the diaphragm) from the simultaneously rotating ring of the control gap 12 . If the surface levels of the two liquid rings are of the same height, ie the two spaces are filled equally far radially inwards, there is a balance of forces on the membrane and it does not deform in the axial direction. When the diaphragm is undeformed, the control disk attached to it releases the outlet channels 15 from the working space 6 and the fluid container 9 of the coupling just enough that the circulating oil flowing into the working space 6 for cooling the coupling can escape again at the current filling level and the filling level of the Coupling remains constant.

Soll der Füllungsgrad erhöht werden, muß die Membran aus dem Gleichgewicht gebracht werden. Wenn der Flüssigkeitsring im Steuerspalt 12 radial nach innen wächst und der Druck die Membran 10 zum Flüssigkeitsbehälter 9 hin auslenkt, verringert sich der Auslaßquerschnitt am Kanal 15, und der Flüssigkeitsring innerhalb des Arbeitsraumes 6 und des Flüssigkeitsbehälter 9 wächst ebenfalls radial nach innen, bis sich ein veränderter Füllungsgrad ergibt, welcher dem Flüssigkeitsstand im Steuer spalt 12 entspricht.If the degree of filling is to be increased, the membrane must be brought out of equilibrium. If the liquid ring in the control gap 12 grows radially inwards and the pressure deflects the membrane 10 towards the liquid container 9 , the outlet cross section on the channel 15 decreases, and the liquid ring within the working space 6 and the liquid container 9 also grows radially inwards until one changed filling level results, which corresponds to the liquid level in the control gap 12 .

Soll andererseits der Füllungsgrad gesenkt werden, muß der Ober flächenspiegel im Steuerspalt 12 radial nach außen wandern, d.h. der Flüssigkeitsstand abnehmen. Die Membran 10 wird durch den Druck im Flüssigkeitsbehälter 9 der Arbeitsflüssigkeit zum Steu erspalt 12 hin gedrückt und der Auslaßquerschnitt am Kanal 15 erweitert sich, wodurch sich der Füllungsgrad der Kupplung re duziert.On the other hand, if the degree of filling is to be reduced, the surface mirror in the control gap 12 must move radially outwards, ie the liquid level must decrease. The membrane 10 is pressed by the pressure in the liquid container 9 of the working fluid to the control 12 and the outlet cross-section on the channel 15 widens, thereby reducing the degree of filling of the clutch.

Bei diesen Steuervorgängen ist zu berücksichtigen, daß nach Ein leitung einer Füllungsgraderhöhung die Membran noch zum Flüssig keitsbehälter 9 hin ausgelenkt bleiben muß, um den dann größeren Rotationsdruck im Flüssigkeitsbehälter 9 durch Verkleinerung des Auslaßquerschnittes am Ende des Kanales 15 auszugleichen. Dies bedeutet, daß der Flüssigkeitsstand im Steuerspalt 12 überpro portional erhöht werden muß. Anderserseits muß die Membran nach Abschluß einer Füllungsgradverringerung noch in Richtung zum Steuerspalt 12 ausgelenkt bleiben, um den dann kleineren Rota tionsdruck am Auslaßkanal 15 durch größeren Auslaßquerschnitt auszugleichen. Dies bedeutet, daß der Ölstand im Steuerspalt 12 überproportional abgesenkt werden muß.In these control processes, it must be taken into account that after a line increasing the degree of filling, the membrane must remain deflected towards the liquid container 9 in order to compensate for the then greater rotational pressure in the liquid container 9 by reducing the outlet cross section at the end of the channel 15 . This means that the liquid level in the control gap 12 must be increased proportionally. On the other hand, the membrane must remain deflected towards the control gap 12 after completion of a filling degree reduction in order to compensate for the then smaller rotation pressure at the outlet channel 15 by a larger outlet cross section. This means that the oil level in the control gap 12 must be lowered disproportionately.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Kupplung ist eine andere Form der Steuerung für den Auslaßquerschnitt der Kanäle 15 darge stellt. Die Membran 10 ist am radial inneren Teil einer den Flüssigkeitsbehälter 9 begrenzenden Wand 18 eingespannt und bil det mit der gemäß Fig. 1 ausgebildeten Wand 8 den Steuerspalt 12 mit Zuführleitung 13 und Auslaßkanälen 17 für die Steuerflüs sigkeit. Der Auslaßkanal 15 mündet direkt auf die innere Seite 11 der Membran, und der im Flüssigkeitsbehälter herrschende Druck pflanzt sich auf die ganze Fläche der Seite 11 der Membran 10 fort.In the coupling shown in Fig. 2, another form of control for the outlet cross section of the channels 15 is Darge. The membrane 10 is at the radially inner part of a clamped the liquid container 9 bounding wall 18 and bil det with the FIG. 1 formed wall 8 of the control gap 12 with feed pipe 13 and outlet ducts 17 for the Steuerflüs fluid. The outlet channel 15 opens directly onto the inner side 11 of the membrane, and the pressure prevailing in the liquid container propagates over the entire surface of the side 11 of the membrane 10 .

Ein Steuervorgang kommt zustande durch Druckunterschiede auf beiden Seiten der Membran 10, also wiederum im Flüssigkeitsbe hälter 9 und im Steuerspalt 12. Dabei stellt die Membran 10 selbst den Ventilkörper dar für die Steuerung des Auslasses am Kanal 15. Kommt es zu einer Auslenkung in Richtung zum Steuer spalt 12, so kann die Arbeitsflüssigkeit an einer Dichtkante 21 vorbei durch einen Auslaßkanal 22 abströmen. Die in der Fig. 2 dargestellte Bauweise zeichnet sich durch besonders feinfühliges Reagieren auf die über die Zuführleitung 13 eingebrachten Steu erbefehle aus, insbesondere wenn als Werkstoff für die Membran ein hochflexibles Material, z.B. Gummi, gewählt wird. Ein derar tiges Material kann sich praktisch ohne Rückstellkräfte den Druckunterschieden auf den beiden Seiten der Membran anpassen. Bei der in Fig. 3 in einem Teilschnitt des radial äußeren Berei ches dargestellten Kupplung ist wiederum eine Membran 10 radial außen an der Schale 7 des Flüssigkeitsbehälters 9 befestigt und bildet mit der Wand 8 einen Steuerspalt 12, in den über die Zu führleitung 13 Steuerflüssigkeit eingebracht werden kann. Die Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum 6 und dem Flüssigkeitsbehälter 9 kann wie beschrieben durch Kanäle 15 am Umfang der Schale 7 aus treten. Die Steuerung des Flüssigkeitsaustrittes erfolgt durch eine Steuerscheibe 25, die aber im Gegensatz zur Ausführung ge mäß Fig. 1 auf der dem Steuerspalt 12 abgewandten, also auf der dem Flüssigkeitsbehälter 9 zugewandten Seite 11 der Membran 10 angeordnet und am radial inneren Ende der Membran befestigt ist.A control process occurs due to pressure differences on both sides of the membrane 10 , that is to say in turn in the liquid container 9 and in the control gap 12 . The membrane 10 itself represents the valve body for controlling the outlet on the channel 15 . If there is a deflection in the direction of the control gap 12 , the working fluid can flow past a sealing edge 21 through an outlet channel 22 . The construction shown in FIG. 2 is characterized by a particularly sensitive reaction to the control commands introduced via the feed line 13 , in particular if a highly flexible material, for example rubber, is selected as the material for the membrane. Such a material can adapt to the pressure differences on both sides of the membrane practically without restoring forces. In the ches in Fig. 3 in a partial section of the radially outer preparation illustrated coupling, in turn, a membrane 10 is radially outwardly attached to the shell 7 of the liquid container 9 and forms with the wall 8, a control slot 12 placed in the on to conduit 13 control fluid can be. The liquid from the working space 6 and the liquid container 9 can, as described, pass through channels 15 on the circumference of the shell 7 . The liquid outlet is controlled by a control disk 25 , which, however, in contrast to the embodiment according to FIG. 1, is arranged on the side facing away from the control gap 12 , i.e. on the side 11 of the membrane 10 facing the liquid container 9 , and is fastened to the radially inner end of the membrane .

Die aus den Auslaßkanälen 15 bei einem Öffnen des Auslaßventils entweichende Arbeitsflüssigkeit kann durch einen Kanal 26 radial nach außen entweichen. Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungs form könnte darüber hinaus so weitergebildet werden, daß auf die Auslaßkanäle 15 ganz verzichtet wird, so daß die Arbeitsflüssig keit bei der gewählten Anordnung der Steuerscheibe 25 direkt durch den Kanal 26 entweichen kann.The working fluid escaping from the outlet channels 15 when the outlet valve is opened can escape radially outward through a channel 26 . The embodiment shown in Fig. 3 could also be further developed so that the outlet channels 15 are completely dispensed with, so that the working fluid speed can escape directly through the channel 26 in the selected arrangement of the control disk 25 .

In Fig. 4 ist in einem Teilschnitt eine weitere Ausführungsform des äußeren Kupplungsbereichs dargestellt. Die Membran 10 und die Steuerscheibe 25 sind gemäß der Ausführungsform nach Fig. 3 angeordnet und befestigt, ebenso entspricht der Steuerspalt 12 der vorbeschriebenen Art. Die Steuerplatte 25 bildet den beweg lichen Ventilkörper zur Steuerung des Auslasses aus dem Kanal 15. Auf die Membran 10 wirkt der Rotationsdruck der im Steuer spalt 12 befindlichen Steuerflüssigkeit. Die andere Seite 11 der Membran 10 jedoch ist entgegen den bisher beschriebenen Ausfüh rungsformen nicht dem im Flüssigkeitsbehälter 9 und somit im Arbeitsraum 6 herrschenden Druck ausgesetzt, sondern nur dem im Inneren der Kupplung herrschenden atmosphärischen Druck. Die Membran 10 besteht aus steifem Material, z.B. aus Metall, das in der Lage ist, elastisch in axialer Richtung nachzugeben und da bei eine Rückstellkraft zu entwickeln. Bei einer Reduzierung der Füllmenge im Steuerspalt 12 kommt diese axiale Rückstellkraft zur Wirkung und es erfolgt ein Steuervorgang in Richtung "Öff nen" des Kanales 15 durch die Steuerplatte 25.In Fig. 4 a partial section of another embodiment of the outer coupling area is shown. The diaphragm 10 and the control disk 25 are arranged and fastened according to the embodiment according to FIG. 3, likewise the control gap 12 corresponds to the type described above. The control plate 25 forms the movable valve body for controlling the outlet from the channel 15 . On the membrane 10, the rotational pressure of the control liquid located in the control gap 12 acts. The other side 11 of the membrane 10, however, contrary to the embodiments described so far, is not exposed to the pressure prevailing in the liquid container 9 and thus in the working space 6 , but only to the atmospheric pressure prevailing inside the clutch. The membrane 10 consists of a rigid material, for example metal, which is able to yield elastically in the axial direction and to develop a restoring force. When the fill quantity in the control gap 12 is reduced, this axial restoring force comes into effect and there is a control process in the direction “open” of the channel 15 through the control plate 25 .

Die Besonderheit dieser Ausführungsform besteht darin, daß das Öffnen und Schließen des Auslaßkanals 15 auf einem Gleichge wichtszustand basiert zwischen dem Druck im Steuerspalt 12 und der Höhe der axialen Rückstellkraft der Membran 10, also unab hängig ist vom momentanen Füllungsgrad des Arbeitsraumes 6. Der Öffnungsquerschnitt am Ende des Auslaßkanals 15 ist somit im wesentlichen nur vom Flüssigkeitsstand im Steuerspalt 12 ab hängig.The peculiarity of this embodiment is that the opening and closing of the outlet channel 15 is based on a state of equilibrium between the pressure in the control gap 12 and the amount of the axial restoring force of the membrane 10 , so it is independent of the current filling level of the working space 6 . The opening cross section at the end of the outlet channel 15 is thus essentially dependent only on the liquid level in the control gap 12 .

Diese Bauart der Steuereinrichtung ist wie die zuvor beschriebe nen Bauarten im Prinzip zum Anbau an die primärseitig oder se kundärseitig umlaufende Schale verwendbar. Besondere Vorzüge jedoch ergeben sich, wenn die Schale 7 mit der Steuereinrichtung mit der Sekundär-Kupplungshälfte umläuft. Dann übernimmt die Steuereinrichtung die Funktion eines Schnellentleerventils.This type of control device, like the previously described types, can in principle be used for attachment to the shell on the primary side or on the secondary side. However, there are particular advantages if the shell 7 rotates with the control device with the secondary coupling half. Then the control device takes over the function of a quick drain valve.

Dargestellt ist in den Fig. 1, 3 und 4 eine ebene Steuer scheibe, mit einem eben ausgebildeten und mit radialer Fläche axial dichtenden Ventilsitz und axial gerichteter Steuerbohrung. Statt dessen sind auch andere Bauarten des Auslaßventils denk bar, z.B. eine kegelige Sitzfläche mit axialen oder radialen Bohrungen oder zylindrisch angeordnete Steuerkanten mit radialen Auslaßbohrungen.Is shown in Figs. 1, 3 and 4, a planar control plate having a planarized surface and with radial axially sealing valve seat and axially directed control bore. Instead, other types of exhaust valve are conceivable, such as a tapered seat with axial or radial bores or cylindrically arranged control edges with radial outlet bores.

Die mit der Erfindung vorgeschlagene Steuereinrichtung für die Veränderung des Füllungsgrades von hydrodynamischen Kupplungen ist von einfacherer Bauart als die bisher bekannten Lösungen, insbesondere denen mit verstellbarem Schöpfrohr. Der direkte Zusammenhang zwischen dem Füllungsgrad des Steuerspalts und dem Füllungsgrad der Kupplung selbst läßt insbesondere bei vorgege benem Lastmoment der Kupplung eine Drehzahlregelung ohne Rück führung, also ohne Drehzahlansteuerung, zu.The control device proposed with the invention for the Change in the degree of filling of hydrodynamic couplings is of a simpler design than the previously known solutions, especially those with an adjustable scoop. The direct one Relationship between the degree of filling of the tax gap and the The degree of filling of the coupling itself can be particularly indicated at speed load of the clutch, a speed control without back guidance, i.e. without speed control.

Claims

1. Fluid coupling, preferably hydrodynamic coupling, with the following features:

a) a primary coupling half and a secondary coupling half together form a working space that can be filled with working fluid, with one of the two coupling halves rotating a shell;
b) an outer circuit for the working fluid comprises an inlet line opening into the working space and an outlet line which rotates with the coupling half to which the shell is fastened;
c) in the outlet line is an outlet Steuererven valve, which serves to change the outlet current, for the purpose of setting a certain degree of filling in the working space and thus a certain secondary speed at a given load torque;
d) on that coupling half, the animal with the shell ro, a control liquid container is arranged, into which a feed line for a control liquid opens and which has a permanent outlet opening in its radially outer region, the liquid in the liquid container adjusting the control liquid pressure Exhaust control valve operated in the "close"direction;

characterized by the following additional features:

e) of the working space ( 6 ) separate control liquid keits Containers ( 12 ) is by a disk-shaped, to the coupling ( 1 ) essentially coaxial membrane ( 10 ) be limited, which on its radially outer circumference on the circumferential with the shell coupling half ( 3rd ) is attached;
f) a portion of the diaphragm ( 10 ) is flexible under the control liquid pressure in the axial direction, a yielding of this portion of the diaphragm ( 10 ) under the pressure mentioned a control process in the "closing" direction of the outlet control valve ( 15 , 16 , 25 ) from triggers;
g) the side of the diaphragm ( 10 ) facing away from the control liquid container ( 12 ) is acted upon by the working fluid pressure which prevails in an annular liquid container ( 9 ) which communicates with the working space ( 6 ), yielding a portion of the diaphragm ( 10 ) below said pressure triggers a control process in the direction of "opening" the outlet control valve ( 15 , 16 , 25 ).

2. Fluid coupling according to claim 1, characterized in that the movable valve body of the outlet Steuererven valve ( 15 , 16 , 25 ) has the shape of a plate ( 16 , 25 ) which is rich on the radially inner and axially flexible Be the membrane ( 10 ) is attached.

3. Fluid coupling according to claim 1, characterized in that the membrane ( 10 ) itself forms the movable valve body by the outlet control valve.

4. Fluid coupling according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coupling half rotating with the shell ( 7 ) is the primary coupling half.

5. Liquid coupling according to the preamble of claim 1, characterized by the following further features:

a) of the working space ( 6 ) separate control liquid keits Containers ( 12 ) by a disc-shaped, to the coupling ( 1 ) essentially coaxial membrane ( 10 ) be limited, which on its radially outer circumference on the circumferential with the shell coupling half ( 3rd ) is attached;
b) a portion of the diaphragm ( 10 ) is flexible under the control liquid pressure in the axial direction, a yielding of this portion of the diaphragm ( 10 ) under the pressure mentioned a control process in the "closing" direction of the outlet control valve ( 15 , 16 , 25 ) from triggers;
c) the membrane ( 10 ) consists of a material that generates a restoring force against the pressure in the control fluid keits Containers ( 12 ), preferably from metal;
d) the movable valve body of the outlet control valve is designed as a plate ( 25 ) and on the side of the control liquid reservoir ( 12 ) facing away from the radially inner and flexible region of the diaphragm ( 10 );
e) the membrane ( 10 ) is designed so that the release of the pressure in the control liquid container ( 12 ) by the action of the restoring force in the membrane ( 10 ) triggers a control process in the direction "opening" of the exhaust control valve ( 25 ).