DE4311350C2

DE4311350C2 - Hydrodynamic clutch

Info

Publication number: DE4311350C2
Application number: DE4311350A
Authority: DE
Inventors: Guenter Schuettler; Heinz Hoeller; Wolfgang Weber
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 1993-04-06
Filing date: 1993-04-06
Publication date: 1996-02-08
Anticipated expiration: 2013-04-07
Also published as: ITTO940248A1; ITTO940248A0; IT1273105B; DE4311350A1

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kupplung mit selbsttätiger Drehmomentbegrenzung, im einzelnen mit den Merkmalen des Oberbegriffes aus Anspruch 1.The invention relates to a hydrodynamic clutch automatic torque limitation, specifically with the Features of the preamble of claim 1.

Der Einsatz hydrodynamischer Kupplungen mit selbsttätiger Drehmomentbegrenzung bzw. Drehmomentabsenkung im Betriebsbereich hohen Kupplungsschlupfes wird in der Antriebstechnik vor allem dort angestrebt, wo ein ruckfreies sachtes Anlaufen ermöglicht und eine Drehzahldrückung der Antriebsmaschine bei hochlaufender Last vermieden werden soll. Dazu ist es erforderlich, die Kupplungskennlinie dahingehend zu beeinflussen, daß das durch die Kupplung übertragbare Drehmoment während des Anlaufvorganges bzw. im Bereich hohen Kupplungsschlupfes gesenkt wird und damit ein möglichst lastloser Anlauf der Antriebsmaschine gewährleistet wird.The use of hydrodynamic couplings with automatic Torque limitation or torque reduction in Operating range of high clutch slip is in the Drive technology is primarily aimed at where a smooth, smooth start-up and one Speed reduction of the drive machine when starting up Load should be avoided. This requires that To influence the clutch characteristic that the torque transmitted by the clutch during the Start-up process or in the area of high clutch slip is reduced and thus a load-free start-up of the Drive machine is guaranteed.

Mit den bisher bekannten Maßnahmen zur Erzielung einer Drehmomentabsenkung, wie z. B.With the previously known measures to achieve a Torque reduction, such as B.

(1) the use of a throttle disc
(2) a coupling type with a radial inside Recording room and
(3) Coupling type with outer sensor space (Delay chamber)

konnten nur unbefriedigende Ergebnisse erreicht werden.only unsatisfactory results could be achieved.

Der Einsatz einer Drosselscheibe, die im Bereich der Trennebene zwischen Pumpen- und Turbinenrad in radialer Richtung angeordnet ist und in den radial innen liegenden Stauraum und in den radial außen liegenden Arbeitsraum hineinreicht, bewirkt nur eine geringe Anfahrentlastung. Ein weiterer wesentlicher Nachteil in der Verwendung einer Drosselscheibe liegt in dem ständigen Eingriff der Drosselscheibe in die Strömungsverhältnisse des Arbeitskreislaufes und der dadurch wesentlichen Verschlechterung des Nennschlupfes im Dauerbetriebsbereich. Eine Ausführung mit Drosselscheibe ist beispielsweise in der G 84 14 929 offenbart.The use of a throttle disc in the area of Separation plane between pump and turbine wheel in radial Direction is arranged and in the radially inner Storage space and in the radially outer work area reaching in, causes only a slight start relief. Another major disadvantage in using one Throttle disc is in the constant engagement of the Throttle disc in the flow conditions of the Working cycle and the essential Deterioration of the nominal slip in the continuous operation range. A version with a throttle plate is, for example, in the G 84 14 929 discloses.

Eine Ausführung einer hydrodynamischen Kupplung mit einer in der Mittel ebene zwischen Pumpen- und Turbinenrad angeordneten Scheibe, die sich in radialer Richtung beispielsweise bis zum äußeren Radius eines pumpenradseitigen Stauraumes erstrecken kann, ist des weiteren in der US 3,173,260 offenbart. Die in dieser Druckschrift beschriebene Ausführung weist nur einen Stauraum auf der Pumpenradseite auf. Der pumpenradseitig angeordnete Stauraum ist gegenüber dem Turbinenrad durch die als Drosselscheibe ausgeführte und wirkende Scheibe in axialer Richtung begrenzt. Die Beschaufelung des Turbinenrades erstreckt sich in radialer Richtung in den Bereich der Drosselscheibe bzw. die Drosselscheibe reicht in die Beschaufelung des Turbinenrades hinein, weshalb die Strömung ständig von der Drosselscheibe beeinflußt wird. Die Drosselscheibe weist eine Vielzahl von Öffnungen auf, die auf einer Vielzahl von Radien auf der Scheibe angeordnet sind und der Realisierung der Drosselwirkung dienen. Mit dieser Kupplungsausführung und der Gestaltung der Drosselscheibe werden jedoch nur eine unerwünscht große Absenkung des Drehmomentes im Bereich mittlerer Schlupfwerte durch Erhöhung der Übertragungsfähigkeit der Kupplung in diesem Bereich vermieden und im Bereich hohen Kupplungsschlupfes sogar eine Erhöhung der Übertragungsfähigkeit der Kupplung erzielt.An execution of a hydrodynamic coupling with a in the middle level between pump and turbine wheel arranged disc, which extends in the radial direction for example up to the outer radius of one can extend the impeller-side storage space is the further disclosed in US 3,173,260. The one in this Design described has only one Storage space on the impeller side. The impeller side arranged storage space is opposite to the turbine wheel the designed and acting as a throttle plate in limited axial direction. The blading of the Turbine wheel extends in the radial direction in the The area of the throttle disk or the throttle disk is sufficient into the blades of the turbine wheel, which is why the Flow is constantly influenced by the throttle disc. The throttle plate has a large number of openings, that on a variety of radii on the disc are arranged and the implementation of the throttle effect to serve. With this coupling design and design the throttle plate, however, only become an undesirably large one Reduction of the torque in the medium range Slip values by increasing the transferability of the Coupling avoided in this area and high in the area Clutch slip even an increase in Transmission capacity of the clutch achieved.

Die in der DE-AS 12 18 118 beschriebene hydrodynamische Kupplung mit selbsttätiger Drehmomentbegrenzung weist radial innerhalb des Arbeitsraumes eine ringförmige Aufnahmekammer auf, deren Breite annähernd gleich der des Arbeitsraumes ist und die mit dem Arbeitsraum über einen in der Turbinenradwand angeordneten ringförmigen Durchgang in Verbindung steht. Außer dem im Turbinenrad angeordneten Durchgang vom Arbeitsraum zur Aufnahmekammer ist auch ein entsprechender Durchgang im Pumpenrad vorgesehen, durch den die Flüssigkeit aus der Aufnahmekammer in den Arbeitsraum überführt werden kann. Durch diese Anordnung wird bei Fortfall des Stillstandes die schnelle Auffüllung der Kupplung sichergestellt. Entsprechend der Drehzahlverhältnisse und der Fliehkraftwirkung erfolgt beim Anfahren eine Füllung des Arbeitsraumes und beim Abbremsen bzw. im Stillstand ein teilweises Entleeren des Arbeitsraumes in die Aufnahmekammer.The hydrodynamic described in DE-AS 12 18 118 Coupling with automatic torque limitation points radially an annular receiving chamber within the working area on, whose width is approximately equal to that of the work area is and the one with the work space in the Turbine wheel wall arranged annular passage in Connection is established. Except that arranged in the turbine wheel Passage from the work room to the receiving chamber is also a Corresponding passage provided in the impeller through which the liquid from the receiving chamber into the work area can be transferred. With this arrangement Elimination of the standstill the rapid replenishment of the Coupling ensured. According to the Speed ratios and the effect of centrifugal force take place at Starting up a filling of the work area and braking or at a standstill a partial emptying of the Workspace in the reception chamber.

Diese Lösung bewirkt zwar eine geringfügige Absenkung des im Anfahrvorgang im Bereich großen Kupplungsschlupfes übertragenen Momentes, jedoch gelingt mit dieser Ausführung keine gezielte und zeitabhängig dosierte Füllung und Entleerung des Arbeitsraumes entsprechend den Erfordernissen im Antriebsstrang. Die Drehmomentabsenkung kann nicht gezielt beeinflußt werden.This solution causes a slight reduction in the in the start-up process in the area of large clutch slip transmitted moment, but succeeds with this version no targeted and time-dependent filling and Emptying the work area according to the Powertrain requirements. The torque reduction cannot be influenced in a targeted manner.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Aufnahmekammer radial innen im Arbeitsraum angeordnet ist. Kupplungen, die im Stillstand nicht entleert werden und auf die Übertragung großer Momente ausgelegt sind bauen dann in radial er Richtung entsprechend groß.Another disadvantage is that the receiving chamber is arranged radially inside in the work space. Clutches that not be emptied at standstill and on transfer great moments are then built in radial he Direction accordingly large.

Der Fertigungsaufwand ist sehr hoch. Auch erlaubt diese Ausführung keine spätere Anpassung an verschiedene Kombinationsmöglichkeiten An- und Abtrieb, d. h., die einmal fertiggestellte Kupplung kann nur eine Kupplungskennlinie bei entsprechender Füllung fahren. Die Drehmomentabsenkung ist entsprechend des anliegenden Drehzahlverhältnisses nicht veränderbar.The manufacturing effort is very high. This also allows Execution no later adjustment to different Combination options input and output, d. that is, once Completed clutch can only one clutch characteristic drive with appropriate filling. The torque reduction is according to the speed ratio unchangeable.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde die Kupplungskennliniencharakteristik einer hydrodynamischen Strömungskupplung der eingangs genannten Art mit einfachen konstruktiven Mitteln derart zu verändern, daß während des Anfahrvorganges im Bereich hohen Kupplungsschlupfes die Drehmomentübertragung der Kupplung vermindert bzw. das übertragbare Drehmoment gesenkt wird, d. h., daß die Antriebsmaschine während des Anfahrens bezüglich der anzutreibenden Maschine entlastet wird. Die Drehzahldrückung der Antriebsmaschine soll somit vermieden werden.The invention is therefore based on the object Coupling characteristics of a hydrodynamic Fluid coupling of the type mentioned with simple to change constructive means so that during the Starting process in the area of high clutch slip Torque transmission of the clutch reduced or that transmissible torque is reduced, d. that is, the Drive machine during start-up with respect to the machine to be driven is relieved. The Speed reduction of the drive machine should thus be avoided will.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Anordnung einer ringförmigen Scheibe (Ringscheibe) im Bereich der Trennebene zwischen pumpenradseitigen und turbinenradseitigen Stauraumteil, die vorzugsweise am Pumpenrad integriert ist und jeweils nur im Bereich ihres Innen- und ihres Außendurchmessers randoffene Aussparungen aufweist und deren äußerer Radius maximal so groß sein kann, wie die Entfernung der radial außen liegenden Stauraumgrenze von der Kupplungssymmetrieachse, schließt eine Beeinflussung der Strömungsverhältnisse im Arbeitskreislauf aus.The object is solved by the features of claim 1. The arrangement of an annular disc (washer) in Area of the parting plane between the impeller side and Turbine wheel-side storage space part, which is preferably on Pump wheel is integrated and only in the area of your Internal and external diameters of cut-outs has and the outer radius to be as large as possible can, like the removal of the radially outside Storage space limit from the coupling symmetry axis, closes influencing the flow conditions in the Working cycle out.

Die ringförmige Scheibe ist als Dosierscheibe nur während des Anlaufvorganges bzw. im Bereich hohen Kupplungsschlupfes wirksam, wenn ein Abfließen der Arbeitsflüssigkeit vom Arbeitsraum zum Stauraum oder entgegengesetzt stattfindet.The ring-shaped disc is only used as a metering disc of the start-up process or in the high area Clutch slip effective when the drainage Working fluid from the work room to the storage space or opposite takes place.

Gegenüber einer Kupplungsausführung entsprechend der US 3,173,260 wird durch die erfindungsgemäße Anordnung von randoffenen Aussparungen bzw. Öffnungen jeweils nur im Bereich des Außen- und des Innendurchmessers der Drosselscheibe eine eindeutige Trennung und Führung der Strömungen im Bereich hohen Kupplungsschlupfes gewährleistet.Compared to a coupling design according to the US 3,173,260 is the inventive arrangement of edge-open recesses or openings only in the Range of outside and inside diameter of the Throttle disc a clear separation and leadership of the Currents in the area of high clutch slip guaranteed.

Die erfindungsgemäße Ausführung der Kupplung bzw. die Anordnung und Gestaltung der ringförmigen Scheibe hat zur Folge, daß diese nur im Anfahrbereich, d. h. im Bereich hohen Schlupfes wirksam ist und eine Senkung des übertragbaren Drehmomentes bewirkt, während der Dauerbetriebsbereich von der ringförmigen Scheibe nicht beeinflußt wird. Da die ringförmige Scheibe nicht in die beschaufelten Räder hineinragt, ergibt sich keine Drosselscheibenwirkung.The design of the clutch or the Arrangement and design of the annular disc has the Consequence that this only in the approach area, d. H. in the area high slip is effective and a reduction in transmissible torque during the Continuous operating range from the annular disc is not being affected. Since the annular disc is not in the paddled wheels protrude, there is no Throttle disc effect.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Aussparungen im Bereich des Innendurchmessers der ringförmige Scheibe und im Bereich deren Außendurchmessers bewirken eine eindeutige Trennung und Führung der Strömungen. Durch die Anordnung und Größe der Aussparungen bzw. des Innendurchmessers der ringförmigen Scheibe, d. h. die Festlegung der Größe der Durchflußquerschnitte für die Arbeitsflüssigkeit wird die Befüllung und Entleerung des Stauraumes entsprechend der Antriebsdrehzahl und des Drehzahlverhältnisses unter Ausnutzung der Fliehkraftwirkung gesteuert. Von entscheidender Bedeutung ist dabei die Relation der Zu- und Rücklaufquerschnitte.The arrangement of the recesses in the area according to the invention of the inner diameter of the annular disc and in Area whose outer diameter cause a clear Separation and management of the currents. By the arrangement and size of the recesses or the inner diameter of the annular disc, d. H. determining the size of the Flow cross-sections for the working fluid is the Filling and emptying of the storage space according to the Drive speed and the speed ratio below Controlled use of centrifugal force. Of The relation of the feed and Return cross-sections.

Die randoffene Ausführung der Aussparungen am Innen- und Außendurchmesser der Ringscheibe führt zu einer wesentlichen Vereinfachung der Fertigung und damit zu enormen Kosteneinsparungen.The open edge design of the recesses on the inside and Outer diameter of the washer leads to one significant simplification of production and thus enormous cost savings.

Der Stauraum kann aufgrund der Anordnung einer ringförmigen Scheibe, vorzugsweise parallel zur Trennebene zwischen pumpen- und turbinenradseitigem Stauraumteil, in axialer Richtung bauen, insbesondere wird der pumpenradseitige Stauraumteil eine größere axiale Erstreckung als der turbinenradseitige Stauraumteil aufweisen. Eine Vergrößerung der Kupplung in radialer Richtung kann somit vermieden werden.The storage space can be due to the arrangement of an annular Disc, preferably parallel to the parting plane between Storage space part on the pump and turbine wheel side, in axial Build direction, especially the pump wheel side Storage part a greater axial extent than that have storage space part on the turbine wheel side. A The coupling can thus be enlarged in the radial direction be avoided.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen: The solution according to the invention is based on the Figures explained. Show it:

Fig. 1a und 1b eine schematische Darstellung der hydrodynamischen Kupplung mit einer am Pumpenrad integrierten Dosierscheibe im Längsschnitt mit Darstellung der Strömungsverläufe der Arbeitsflüssigkeit im Betriebsbereich hohen Kupplungsschlupfes und im Nennschlupf; Figures 1a and 1b is a schematic representation of the hydrodynamic clutch with a metering disc integrated on the pump wheel in longitudinal section showing the flow profiles of the working fluid in the operating range of high clutch slip and in nominal slip;

Fig. 2 eine Dosierscheibenausführung; Fig. 2 is a Dosierscheibenausführung;

Fig. 3 die Kupplungskennlinien einer konventionellen hydrodynamischen Kupplung ohne Dosierscheibe und einer Kupplung mit integrierter Dosierscheibe. Fig. 3 shows the clutch characteristics of a conventional hydrodynamic clutch without a metering disc and a clutch with an integrated metering disc.

Die Fig. 1 zeigen eine hydrodynamische Kupplung im Längsschnitt. In der Fig. 1a sind die Strömungsverhältnisse während des Anfahrvorganges bzw. in den Betriebsbereichen, in denen die Kupplung mit hohem Schlupf arbeitet, dargestellt. Ein mit einer, hier nicht dargestellten Antriebswelle verbundenes Pumpenrad 3 und ein Turbinenrad 2, welches mit einer Abtriebswelle 1 verbunden ist, bilden miteinander einen ringförmigen Innenraum 4. Die beschaufelten Teile der einzelnen Räder bilden miteinander einen torusförmigen Arbeitsraum 4a, der radial außen im ringförmigen Innenraum liegt. Fig. 1 shows a hydrodynamic coupling in longitudinal section. In Fig. 1a, the flow conditions are represented during the starting or in the operating regions, in which the clutch works with high slip. A pump wheel 3 connected to a drive shaft, not shown here, and a turbine wheel 2 , which is connected to an output shaft 1 , together form an annular interior 4 . The bladed parts of the individual wheels together form a toroidal working space 4 a, which is located radially outside in the annular interior.

Radial innen im ringförmigen Raum 4 ist ein Stauraum 4b, der sich im Bereich der Trennebene I zwischen Pumpenrad 3 und Turbinenrad 2 in einen pumpenradseitigen Stauraumteil 6 und einen turbinenradseitigen Stauraumteil 5 unterteilt, angeordnet. Eine Dosierscheibe 7 ist mittels mehreren Schraubverbindungen 8 auf dem Radius r bezüglich der Kupplungssymmetrieachse II am Pumpenrad 3 integriert. Die Dosierscheibe 7 weist hier mit den Flächen 9 an ihrem Innendurchmesser d_i einen Abstand, der vorzugsweise sehr klein gehalten wird, gegenüber der Turbinenradnabe mit dem Durchmesser d_na auf, um Verschleiß zu vermeiden, d. h. d_na ist ungleich d_i. Im Bereich ihres Außendurchmessers d_a liegt die Dosierscheibe 7 im Bereich der Unterkante der Beschaufelung 10 des Pumpenrades 3. Die Dosierscheibe weist im Bereich ihres Innen- und ihres Außendurchmessers d_i und d_a Aussparungen 11a und 11b, die vorzugsweise randoffen sind, auf. Die Größe der Aussparungen 11a und 11b und die Abstände zwischen ihnen werden entsprechend der gewünschten Drehmomentabsenkung, d. h. dem gewünschten Zeitverhalten zum Füllen und Entleeren des Arbeitsraumes festgelegt.Radially inside in the annular space 4 there is a storage space 4 b, which is divided in the area of the parting plane I between the pump wheel 3 and the turbine wheel 2 into a storage space part 6 on the pump wheel side and a storage space part 5 on the turbine wheel side. A metering disc 7 is integrated by means of several screw connections 8 on the radius r with respect to the coupling symmetry axis II on the pump wheel 3 . The metering disc 7 has here with the surfaces 9 on their inner diameter d _i a distance, which is preferably kept very small, from the turbine wheel hub with the diameter d _na in order to avoid wear, ie d _na is not equal to d _i . In the area of its outer diameter d _a , the metering disc 7 lies in the area of the lower edge of the blading 10 of the pump wheel 3 . The metering disc has cutouts 11 a and 11 b in the area of its inside and outside diameters d _i and d _a , which are preferably open at the edges. The size of the recesses 11 a and 11 b and the distances between them are determined according to the desired torque reduction, ie the desired time behavior for filling and emptying the work space.

Im Bereich hohen Kupplungsschlupfes, etwa beim Anfahren und Abbremsen, d. h. im Bereich kleinsten Drehzahlverhältnisses zwischen Pumpen- und Turbinenrad erfolgt die Strömungsführung über die einzelnen Stauraumteile 5 bzw. 6 des Stauraumes 4b. Während des Anfahrvorganges ist bei gefüllter Kupplung der Stauraum 4b gefüllt. Ein Teil der Arbeitsflüssigkeit befindet sich im pumpenseitigen Stauraumteil 6 und der andere im turbinenradseitigem Stauraumteil 5. Entsprechend dem Drehzahlverhältnis zwischen Pumpen- und Turbinenrad und der mit der Drehzahl im Zusammenhang stehenden Größe der wirkenden Fliehkraft wird die Arbeitsflüssigkeit aus dem pumpenradseitigen Stauraumteil 6 über die Aussparungen 11a am Dosierscheibenaußendurchmesser d_a dem Arbeitsraum 4a zugeführt. Die Größe und Anzahl der Aussparungsquerschnitte bestimmt den Arbeitsflüssigkeitsdurchsatz pro Zeiteinheit entsprechend dem anliegenden Drehzahlverhältnis.In the area of high clutch slip, for example when starting and braking, ie in the area of the lowest speed ratio between the pump and turbine wheel, the flow is guided over the individual storage space parts 5 and 6 of the storage space 4 b. During the starting process, the storage space 4 b is filled when the clutch is filled. Part of the working fluid is located in the pump-side storage space part 6 and the other in the turbine-wheel-side storage space part 5 . Depending on the speed ratio between the pump and turbine wheel and the speed of the centrifugal force in connection with the speed, the working fluid is supplied from the storage space part 6 on the pump wheel side via the recesses 11 a on the metering disc outer diameter d _{a to} the working space 4 a. The size and number of recess cross sections determine the working fluid throughput per unit of time in accordance with the speed ratio present.

Während des Abbremsens wird, wie hier anhand von Pfeilen dargestellt, die Arbeitsflüssigkeit über den Stauraum 4b geführt. Aufgrund der Verringerung der Fliehkräfte strömt die Arbeitsflüssigkeit in den radial innen liegenden Stauraum 4b und wird über die Aussparungen 11b dosiert dem pumpenradseitigem Stauraumteil 6 zugeführt. Dort erfolgt eine Strömungsumlenkung.During braking, as shown here by arrows, the working fluid is guided over the storage space 4 b. Because of the reduction of the centrifugal forces, the working liquid flows b in the radially inner storage compartment 4 and is transmitted via the recesses 11 b dosed pumpenradseitigem the storage part 6 is supplied. There is a flow deflection.

Die Fig. 1b zeigt die hydrodynamische Kupplung aus Fig. 1a mit dargestellten Strömungsverlauf im Nennbetrieb, d. h. in dem Betriebspunkt in dem die Kupplung mit niedrigstem Schlupf und maximalem Wirkungsgrad arbeitet. Die Bezugszeichen aus Fig. 1a wurden übernommen. FIG. 1b shows the hydrodynamic clutch from FIG. 1a with the flow pattern shown in nominal operation, ie in the operating point at which the clutch operates with the lowest slip and maximum efficiency. The reference numerals from Fig. 1a have been adopted.

Aus dieser Figur wird ersichtlich, daß im Nennbetrieb die Strömung der Arbeitsflüssigkeit im Arbeitsraum 4a von der Dosierscheibe 7 unbeeinflußt bleibt. Die Dosierscheibe 7 ist nur im Anfahrbereich bzw. in den Bereichen hohen Kupplungsschlupfes wirksam.From this figure it can be seen that the flow of the working fluid in the working chamber 4 a remains unaffected by the metering disc 7 during nominal operation. The metering disc 7 is only effective in the start-up area or in the areas of high clutch slip.

Im Nennbetrieb der Kupplung, d. h. bei Nennschlupf kreist nahezu der gesamte Flüssigkeitsstrom auf dem kürzesten Weg zwischen beiden Schaufelrädern, d. h. im Arbeitsraum 4a. Es ergibt sich dann bei korrekter Auslegung für diesen Betriebspunkt ein maximales Drehzahlverhältnis zwischen Antrieb und Abtrieb.In nominal operation of the clutch, ie in the case of nominal slip, almost the entire fluid flow circles on the shortest path between the two paddle wheels, ie in the working space 4 a. With correct design, this results in a maximum speed ratio between the drive and the output for this operating point.

Mit abnehmender Drehzahl und damit abnehmender Fliehkraftwirkung auf die Betriebsflüssigkeit wird die Bespülung und Füllung des Stauraumes 4b begünstigt. Die im Stauraum 4b befindliche Flüssigkeitsmenge ergibt sich dabei in Abhängigkeit der Zu- und Rücklaufquerschnitte der Aussparungen 11a und 11b und dem jeweiligen Drehzahlverhältnis.With decreasing speed and thus decreasing centrifugal force on the operating fluid, the flushing and filling of the storage space 4 b is favored. The amount of liquid in the storage space 4 b is a function of the inlet and return cross sections of the recesses 11 a and 11 b and the respective speed ratio.

Die Fig. 2 gibt eine Ausführungsmöglichkeit für eine Dosierscheibe 7 entsprechend der Fig. 1 in der Ansicht von rechts wieder. Die Dosierscheibe 7 ist eine ringförmig ausgebildete Scheibe und weist an ihrem Innen- d; und an ihrem Außendurchmesser d_a Aussparungen 11a und 11b auf. Diese Aussparungen 11a und 11b sind randoffen; sie sind in einem Winkel α_a und α_i zueinander angeordnet und weisen hier eine viereckige Form auf. Es besteht auch die Möglichkeit, die Aussparungen in Kreisbogenform auszuführen. FIG. 2 shows a possible embodiment for a metering disc 7 corresponding to FIG. 1 in the view from the right. The metering disc 7 is an annular disc and has on its inside d; and on their outer diameter d _a recesses 11 a and 11 b. These recesses 11 a and 11 b are open to the edge; they are arranged at an angle α _a and α _i to each other and have a square shape here. It is also possible to make the recesses in the form of a circular arc.

Die Aussparungen 11a im Bereich des Außendurchmessers können mit den Aussparungen 11b im Bereich des Innendurchmessers d_i wie in der Figur dargestellt auf einer gemeinsamen Aussparungsmittelachse l_m liegen. Die Abstandswinkel α_a und α_i sind dann gleich groß. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß die Abstandswinkel α_a und α_i unterschiedlich groß sind. Die Aussparungen 11a und 11b liegen dann nicht mehr auf einer gemeinsamen Aussparungsmittelachse l_m sondern sind gegeneinander versetzt angeordnet.The cut-outs 11 a in the range of the outer diameter can with the recesses 11 b in the region of the inner diameter d _i as shown in the figure on a common recess central axis l _m are. The distance angles α _a and α _i are then the same size. However, there is also the possibility that the spacing angles α _a and α _{i are of} different sizes. The recesses 11 a and 11 b then no longer lie on a common recess central axis l _m but are arranged offset with respect to one another.

Die Abstände zwischen den einzelnen Aussparungen bzw. deren Anzahl auf einem Radius um die Mittelachse der Scheibe und die Größe der Querschnitte bestimmen entsprechend dem anliegenden Drehzahlverhältnis die Flüssigkeitsmenge, die dem Arbeitsraum und dem Stauraum zugeführt werden.The distances between the individual recesses or their Number on a radius around the central axis of the disc and determine the size of the cross-sections accordingly applied speed ratio the amount of liquid that be fed to the work space and the storage space.

Die Relation der Zuführ- und Rückführquerschnitte zueinander wird entsprechend den gewünschten Anforderungen festgelegt, je nach gewünschter Schnelligkeit der Füllung und Entleerung.The relation of the feed and return cross sections to each other is according to the desired requirements determined, depending on the desired speed of the filling and emptying.

Die Bohrungen 14 dienen zur Befestigung der Dosierscheibe mittels Schraubverbindung vorzugsweise am Pumpenrad 3.The holes 14 are used to fasten the metering disc by means of a screw connection, preferably to the pump wheel 3 .

Die hier beschriebene Dosierscheibe ist einfach fertigbar durch Stanzen. Denkbar wäre unter einem anderen Aspekt die Möglichkeit, bei viereckig geformten Aussparungen aus einem im Bereich seines Innen- und seines Außendurchmesser vollen Ring die Aussparungsseiten 12 und 13 in die Ringscheibe einzuschneiden und das zwischen den Seiten enthaltene Material umzubördeln. Das umgebördelte Material kann dann als Leitelement genutzt werden. Vorzugsweise weisen die Leitelemente im Bereich des Innendurchmessers d_i der Dosierscheibe 7 in den pumpenradseitigen Stauraumteil 6 und die Leitelemente auf im Bereich des Außendurchmessers d_a in den turbinenradseitigen Stauraumteil 5 hinein. The dosing disk described here can be easily manufactured by punching. In another aspect, it would be conceivable to cut the recess sides 12 and 13 into the ring disk in the case of square-shaped recesses from a ring full in the area of its inner and outer diameter and to flare the material contained between the sides. The flanged material can then be used as a guide element. The guide elements preferably have in the area of the inner diameter d _i of the metering disk 7 into the storage space part 6 on the pump wheel side and the guide elements have in the area of the outer diameter d _a into the storage space part 5 on the turbine wheel side.

Die Fig. 3 verdeutlicht neben der Kupplungskennlinie K1, wie sie derzeit mit konventionellen Kupplungen erreicht wird, die mit der erfindungsgemäßen Dosierscheibe erreichte Betriebskennlinie K2. Anhand der Kupplungskennlinie K2 wird deutlich, daß die Dosierscheibe nur in den Bereichen hohen Schlupfes, d. h. im Bereich des kleinsten Drehzahlverältnisses wirksam ist. Der Dauerbetriebsbereich der Kupplung, hier als Bereich B eingetragen, bleibt von der Wirkung der Dosierscheibe unbeeinflußt. Deutlich zu erkennen ist jedoch die Absenkung des übertragbaren Drehmomentes während des Anfahrvorganges, dem ersten Teil A des Hauptbetriebsbereiches C. FIG. 3 shows in addition to the clutch characteristic curve K1, as currently achieved with conventional clutches, the operating characteristic K2 reached with the inventive metering. On the basis of the clutch characteristic curve K2 it is clear that the metering disc is only effective in the areas of high slip, ie in the area of the lowest speed ratio. The continuous operating range of the clutch, here entered as range B, remains unaffected by the action of the metering disc. However, the reduction in the transmissible torque during the starting process, the first part A of the main operating area C, can be clearly seen.

Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es möglich, die Dosierscheibe einer Kupplung auszuwechseln, d. h. es können durch Variation der Aussparungsquerschnitte in Größe und Anzahl unterschiedliche Drehmomentabsenkungen entsprechend den jeweiligen Erfordernissen realisiert werden. Es ist somit nicht nur eine Kombinationsmöglichkeit mit vergrößertem pumpenradseitigem Stauraumteil und einer Dosierscheibe ausführbar.In a further aspect of the invention it is possible replace the clutch metering disc, d. H. it can vary in size by varying the recess cross-sections and number of different torque reductions realized according to the respective requirements will. It is therefore not just a combination option with an enlarged storage compartment part on the pump wheel side and one Dosing disc executable.

Claims

1. Hydrodynamic clutch with automatic torque limitation with the following features:

1.1 a pump wheel ( 3 ) and a turbine wheel ( 2 ) together form an annular interior ( 4 );
1.2 a bladed part of the pump wheel and a bladed part of the turbine wheel together form a toroidal working space ( 4 a) which is arranged radially on the outside in the annular interior ( 4 );
1.3 radially inside the annular interior ( 4 ) a storage space ( 4 b) is provided;
1.4 the storage space ( 4 b) is divided into a storage space part ( 5 ) on the turbine wheel side and a storage space part on the pump wheel side (6);
1.5 in the area of the parting plane (I) between the pump wheel ( 3 ) and the turbine wheel ( 2 ), an annular disk ( 7 ) is provided;

characterized by the following features:

1.6 the annular disc ( 7 ) is arranged within the storage space ( 4 b);
1.7 the annular disc ( 7 ) has recesses ( 11 a, 11 b) only in the area of its inner diameter (d _i ) and its outer diameter (d _a );
1.8 the recesses ( 11 a, 11 b) on the inner and outer ring disks are open to the edge.

2. Hydrodynamic coupling according to claim 1, characterized in that the recesses ( 11 a, 11 b) have a square shape.

3. Hydrodynamic coupling according to claim 1, characterized in that the recesses ( 11 a, 11 b) have the shape of at least one circular arc.

4. Hydrodynamic coupling according to one of claims 1 to 3, characterized in that the annular disc ( 7 ) is assigned to the pump wheel side storage space part.

5. Hydrodynamic coupling according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pump-wheel-side storage space part ( 6 ) builds larger in the axial direction than the turbine-wheel-side storage space part ( 5 ).