DE612031C

DE612031C - Device for automatic filling and emptying of fluid gears or fluid couplings like the foetting gears

Info

Publication number: DE612031C
Application number: DE1930612031D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-11-28
Filing date: 1930-11-28
Publication date: 1935-04-12

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen Füllen und Entleeren des Kreislaufes von Flüssigkeitsgetrieben oder -kupplungen nach Art der Föttingergetriebe. Gewöhnlich leitet man diesen Kupplungen ihre Flüssigkeit an oder nahe der Welle zu, während die Auslaßöffnungen gewöhnlich im äußeren Bereich des hydraulischen Kreislaufes vorgesehen sind.The invention is directed to a device for automatic filling and emptying the circuit of fluid gears or clutches like the Föttinger gears. These couplings are usually supplied with their fluid at or near the shaft, while the outlet openings are usually are provided in the outer area of the hydraulic circuit.

Bei Föttingerkupplungen, besonders für Kraftfahrzeuge, soll bei normalen und bei hohen Geschwindigkeiten der Arbeitsverlust möglichst gering sein, d. h. der Schlupf muß klein sein. Anderseits ist bei geringer Geschwindigkeit des Treibmotors häufig ein Schlupf bis zu 100 °/o erwünscht, damit der Motor langsam weiterlaufen kann, ohne ein übermäßiges Schleppmoment durch die Kupplung zu übertragen, wenn die getriebeneIn Föttinger couplings, especially for motor vehicles, should be normal and with at high speeds the loss of work should be as low as possible, d. H. the slip must be small. On the other hand, there is often a low speed of the drive motor Slippage of up to 100% is desirable so that the engine can continue to run slowly without engaging excessive drag torque transmitted through the clutch when the driven

ao Welle stillsteht.ao wave stands still.

Diesen verschiedenen Bedingungen kann man mittels eines außenliegenden Flüssigkeitsbehälters sowie einer Vorrichtung zum Hinundherführen von Flüssigkeit zwischen Kupplung und Behälter gerecht werden. In gewissen Anwendungsfällen jedoch, z. B. bei Kraftwagen, würde dies eine ständige Erschwerung bedeuten, und man zieht es daher hier vor, eine Kupplung mit gleichbleibendem Flüssigkeitsinhalt zu benutzen. Damit eine ständig gefüllte Kupplung bei normalem Lauf einen guten Wirkungsgrad hat, muß sie so groß wie möglich sein; anderseits muß sie, wenn sie bei Bedarf vollen Schlupf haben soll, d. h. bei leer laufendem Motor und stillstehender getriebener Kupplungswelle nur ein geringes Schleppmoment übertragen soll, möglichst klein sein. So ist man genötigt, in der Größe der Kupplung einen Ausgleich herbeizuführen. 4<>These different conditions can be met by means of an external liquid container and a device for reciprocating liquid between Coupling and container do justice. In certain applications, however, e.g. B. at Motor vehicle, this would be a constant complication, and that's where it is drawn suggests using a coupling with constant fluid content. So one constantly filled clutch has a good degree of efficiency during normal operation, it must be as big as possible; on the other hand, it must if they have full slip when necessary should, d. H. when the engine is idling and the driven clutch shaft is at a standstill only a low drag torque should be transmitted as small as possible. So one is compelled to go into to compensate for the size of the coupling. 4 <>

Zweck der Erfindung ist, bei einfacher und billiger Bauart eine Kupplung zu schaffen, deren Schlupfeigenschaften sich während des Betriebes leicht verändern lassen, indem man den Flüssigkeitsinhalt des Kreislaufes regelt, ohne jedoch dazu einen Außenbehälter, verwenden zu müssen.The purpose of the invention is to create a coupling with a simple and inexpensive design, whose slip properties can easily be changed during operation by regulates the fluid content of the circuit, but without using an external container to have to.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die zum Überführen der Flüssigkeit dienende, mit dem getriebenen Teil des Getriebes umlaufende Leitung-gegenüber der Getriebeachse derart angeordnet ist, daß die Fliehkraft dem Entleeren der Flüssigkeit aus dem Kreislauf entgegenwirkt..The invention consists essentially in the fact that the transfer of the liquid serving, with the driven part of the gear rotating line-opposite the Transmission axis is arranged such that the centrifugal force prevents the emptying of the liquid counteracts the circulation ..

Die z. B. tangentiale Leitungsmündung kann in das Innere des Kernleitringes münden, während sich das andere Leitungsende vorzugsweise in eine Vorratskammer öffnet, die symmetrisch zur Kupplungsachse angeordnet ist und mit dem treibenden oder getriebenen Teil der Kupplung umläuft. Es kann aber auch eine besondere Leitung zum Füllen des Kreislaufes vorgesehen sein, die an einer Stelle geringen Flüssigkeitsdruckes nahe dem Kern des Kreislaufes mündet.The z. B. tangential line mouth can open into the interior of the core guide ring, while the other end of the line preferably opens into a storage chamber, which is arranged symmetrically to the coupling axis and with the driving or driven Part of the clutch rotates. However, a special line for filling the circuit can also be provided, which opens at a point of low fluid pressure near the core of the circuit.

Die Kupplung oder das Getriebe gemäß derThe clutch or transmission according to the

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Erfindung weist also die Eigenschaft auf, daß der Flüssigkeitsinhalt des Kreislaufes selbsttätig entsprechend den jeweiligen Betriebszuständen wechselt.
Auf der Zeichnung sind drei verschiedene Ausführungsbeispiele der Kupplung Längsschnitten veranschaulicht.The invention therefore has the property that the fluid content of the circuit changes automatically according to the respective operating conditions.
In the drawing, three different exemplary embodiments of the coupling are illustrated in longitudinal sections.

Nach Fig. ι und 3 sitzen der Vorratsbehälter sowie die Zu- und Ableitungen am getriebenen Teil der Kupplung; nach Fig. 2 dagegen sind Vorratsbehälter und Zuleitung am treibenden Teil, die Ableitung am getriebenen Teil angeordnet.According to Fig. Ι and 3 sit the storage container and the supply and discharge lines on the driven Part of the coupling; according to Fig. 2, however, the reservoir and supply line are on the driving part, the discharge on the driven part Part arranged.

Gemäß Fig. 1 ist auf der treibenden Welle ι mittels eines Flansches 17 der treibende Kupplungsteil 3 und auf der getriebenen Welle 2 mittels eines Flansches 18 der getriebene Kupplungsteil 4 befestigt. Ein den getriebenen Teil 4 umgebender Deckel S ist mit dem treibenden Teil 3 durch einen Flansch 6 fest verbunden und auf der Welle 2 durch ein Lager 14 abgestützt. Die Welle 2 ist außerdem mit einer Verlängerung 19 in einem 'Kugellager 20 des treibenden Teils 3 geführt. Am getriebenen Teil 4 ist der Vorratsbehälter 12 angeordnet, dessen Deckel 16 durch einen Flansch 15 mit dem getriebenen Kupplungsteil 4 verbunden und durch eine Stopfbuchse 13 gegen die Welle 2 abgedichtet ist.According to FIG. 1, the driving shaft is on the driving shaft by means of a flange 17 Coupling part 3 and on the driven shaft 2 by means of a flange 18 of the driven coupling part 4 attached. A cover S surrounding the driven part 4 is firmly connected to the driving part 3 by a flange 6 and on the shaft 2 supported by a bearing 14. The shaft 2 is also provided with a 19 in. Extension a 'ball bearing 20 of the driving part 3 out. On the driven part 4 is the storage container 12 arranged, the cover 16 by a flange 15 with the driven Coupling part 4 is connected and sealed against shaft 2 by a stuffing box 13 is.

Im Innern der Kupplung befindet sich ein Kernleitring, bestehend aus der Leitringhälfte 7 am treibenden Kupplungsteil 3 und der Leitringhälfte 8 am getriebenen Kupplungsteil 4. Für die Führung der Flüssigkeit sind außerdem schaufeiförmige Rippen 22, 23 am treibenden Teil 3 und 24, 25 am getriebenen Teil 4 vorgesehen.Inside the coupling there is a core guide ring, consisting of the guide ring half 7 on the driving coupling part 3 and the guide ring half 8 on the driven coupling part 4. Shovel-shaped ribs 22, 23 on the driving part 3 and 24, 25 on the driven part are also used to guide the liquid Part 4 provided.

Rohre 11 am treibenden Teil 4 führen A¹Om Kern des Kreislaufes, d. h." von dem ringförmigen Bereich, um den herum der Flüssigkeitswirbel kreist, nach dem in radialer Richtung außen liegenden Teil des Behälters 12. Die Rohre 11 sind gegen die Getriebeachse geneigt angeordnet, und zwar liegt die Eintrittsstelle in dem Behälter 12 der Achse näher als die Mündung 10 der Rohre; dadurch wirkt die auf der Drehung des getriebenen Teils beruhende Fliehkraft dem Abführen von Flüssigkeit aus dem Kreislauf entgegen. Eine Neigung der Rohre 11 gegenüber der Getriebeachse ist für die. richtige Arbeitsweise im Sinne der Erfindung nicht unbedingt erforderlich. Denn auch wenn die Rohre parallel zur Getriebeachse liegen, wird die erste kleine Ansammlung von Flüssigkeit im äußeren Teil des Behälters 12 genügen, um auf die in den Rohren 1 r befindliche Flüssigkeit einen Fliehkraftdruck auszuüben, der sich der Entleerung des Kreislaufes widersetzt. Die Rohre 11 münden bei diesem Ausführungsbeispiel in das Innere einer aus den Kernleitungen 7 und 8 gebildeten Ringkammer. Der Ring 7 besitzt einen äußeren Fortsatz 26. Dadurch entsteht ein ringförmiger Sammelraum 9, in dem tangentiale Schöpfenden der Rohre 11 angeordnet sind. Die Arbeitsweise ist folgende: Angenommen, die Antriebsmaschine und damit Welle 1 stehe still, die getriebene Welle 2 sei unbelastet und stehe ebenfalls still; der Sammelraum 12 sei ganz und der Kreislauf der Kupplung 3, 4 teilweise gefüllt. Der Kreislauf 3, 4 der Kupplung besitzt nämlich größeren Rauminhalt als der Vorratsbehälter 12, damit stets eine wenigstens teilweise Füllung der Kreislaufes auch bei vollgefülltem Behälter 12 gewährleistet ist. Beim Stillstehen des Behälters 12 wird überdies infolge der Schwerkraft stets etwas Flüssigkeit aus dem Behälter in den Kreislauf strömen. Fängt nun die Antriebsmaschine an zu arbeiten, so wird die in dem Kreislauf 3, 4 befindliche Flüssigkeit zu kreisen beginnen und nach Beschleunigung auf eine bestimmte Drehzahl die getriebene Welle 2 je nach deren Belastung früher oder später mitnehmen. Bei weiterem Steigen der Drehzahl der treibenden Welle 1 wird auch die Drehzahl der getriebenen Welle 2 steigen. Infolge Umlaufens der getriebenen Welle 2, des getriebenen Kupplungsteiles 4 und des Behälters 12 wird nun eine Fliehkraft erzeugt, welche Flüssigkeit aus dem Behälter 12 durch die Rohre 11 in den Kreislauf hineindrückt, und zwar in den Raum 9, wo infolge des Kreisens der Flüssigkeit der geringste Druck herrscht. Durch dieses Nachströmen von Flüssigkeit wird der Schlupf fallen und damit das Übertragungsvermögen der Kupplung steigen, wodurch die Drehzahl der getriebenen Welle 2 weiter wächst; daher wird weitere Flüssigkeit in den Kreislauf gedrückt und so fort, bis die Kupplung ganz gefüllt und der günstigste Schlupf erreicht ist.Pipes 11 on the driving part 4 lead A ¹ Om the core of the circuit, ie "from the ring-shaped area around which the fluid vortex circles, to the part of the container 12 that is on the outside in the radial direction. The pipes 11 are arranged inclined to the gear axis, The point of entry in the container 12 is closer to the axis than the mouth 10 of the tubes; as a result, the centrifugal force based on the rotation of the driven part counteracts the discharge of liquid from the circuit Correct operation within the meaning of the invention is not absolutely necessary, because even if the tubes are parallel to the gear axis, the first small accumulation of liquid in the outer part of the container 12 will be sufficient to exert a centrifugal force on the liquid in the tubes 1r, which opposes the emptying of the circuit In this exemplary embodiment, the pipes 11 open into the inlet nere an annular chamber formed from the core lines 7 and 8. The ring 7 has an outer extension 26. This creates an annular collecting space 9 in which tangential scoop ends of the tubes 11 are arranged. The mode of operation is as follows: Assume that the drive machine and thus shaft 1 are at a standstill, the driven shaft 2 is unloaded and is also at a standstill; the collecting space 12 is completely and the circuit of the clutch 3, 4 is partially filled. The circuit 3, 4 of the coupling has a larger volume than the storage container 12, so that an at least partial filling of the circuit is always guaranteed even when the container 12 is fully filled. When the container 12 is at a standstill, some liquid will always flow out of the container into the circuit due to gravity. If the drive machine now starts to work, the liquid in the circuit 3, 4 will begin to circulate and, after accelerating to a certain speed, will take the driven shaft 2 along with it sooner or later, depending on its load. If the speed of the driving shaft 1 increases further, the speed of the driven shaft 2 will also increase. As a result of the rotation of the driven shaft 2, the driven coupling part 4 and the container 12, a centrifugal force is now generated, which presses liquid from the container 12 through the tubes 11 into the circuit, namely into the space 9, where as a result of the circulation of the liquid slightest pressure prevails. As a result of this subsequent flow of liquid, the slip will decrease and thus the transmission capacity of the clutch will increase, as a result of which the speed of the driven shaft 2 continues to grow; therefore more fluid is pressed into the circuit and so on until the clutch is completely filled and the most favorable slip is achieved.

Hierbei kommen die Geschwindigkeiten des treibenden und des getriebenen Kupplungsteiles einander so nahe, daß der auf dem Umlauf um die Kupplungsachse beruhende, auf die Flüssigkeit im treibenden Teil wirkende Fliehkraftdruck nicht genügt, um eine merkliche Flüssigkeitsmenge in die Rohre 11 und die Vorratskammer 12 zu drücken. Wenn jetzt die Belastung der getriebenen Welle 2 hinreichend steigt, um eine erhebliche Vergrößerung des Kupplungsschlupfes und damit ein Absinken der Drehzahl hervorzubringen, so genügt der Fliehkraftdruck an der Mündung ίο der Leitung 11, verursacht durch den Umlauf der Flüssigkeit im treibenden Teil um die Kupplungsachse, zur Überwindung desjenigen Fliehkraftdruckes, welcher auf dieHere come the speeds of the driving and the driven coupling part so close to each other that the one based on the rotation around the coupling axis, Centrifugal pressure acting on the fluid in the driving part is not sufficient to generate a to press a noticeable amount of liquid into the tubes 11 and the storage chamber 12. if now the load on the driven shaft 2 rises sufficiently to achieve a considerable increase the clutch slip and thus a decrease in speed, the centrifugal force pressure at the muzzle is sufficient ίο the line 11, caused by the Circulation of the liquid in the driving part around the coupling axis to overcome of the centrifugal pressure which is applied to the

Flüssigkeit in den Rohren 11 und der Vorratskammer 12 wirkt, die ja mit dem getriebenen Teil umlaufen. Denn hier herrscht ja eine beträchtlich geringere Umlaufgeschwindigkeit. Daher wird Flüssigkeit aus dem Kreislauf in den Vorratsbehälter mit Unterstützung durch die Fangwirkung der Mündungen io gedrückt. Diese teilweise Entleerung des Flüssigkeitskreislaufes steigert den Schlupf abermals, mit dem Ergebnis, daß — falls nicht die Belastung der getriebenen Welle nachläßt — die Überführung von Flüssigkeit andauert, bis der Vorratsbehälter gefüllt ist.Liquid in the tubes 11 and the storage chamber 12 acts, which rotate with the driven part. Because here is the rule a considerably lower rotational speed. Hence, liquid becomes out of the Circulation in the storage container with the support of the catching effect of the mouths io pressed. This partial emptying of the fluid circuit increases the slip again, with the result that - if not the load on the driven Wave subsides - the transfer of liquid continues until the reservoir is filled is.

Diese Anordnung bewältigt einwandfrei die verschiedenen Zwischenstufen, indem je nach dem Drehzahlunterschied zwischen der treibenden Welle ι und der getriebenen Welle 2 entweder Flüssigkeit aus dem Kreislauf 3, 4 in den Behälter 12 strömt, oder umgekehrt, so daß der Schlupf steigt oder fällt.This arrangement copes perfectly with the various intermediate stages by depending on the speed difference between the driving Wave ι and the driven shaft 2 either liquid from the circuit 3, 4 flows into the container 12, or vice versa, so that the slip rises or falls.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei welcher der Behälter 12 am treibenden Teil 3 angeordnet ist, zum Zweck, das erste Auffüllen des Kreislaufes beim Ansteigen der Geschwindigkeit des treibenden Teiles rascher zu gestalten. Es sind gesonderte Leitungen für den Eintritt und den Austritt der Flüssigkeit vorgesehen. Die Überführung der Flüssigkeit aus dem Kreislauf nach dem Behälter 12 geschieht durch das Rohr 11 und Kanäle 29, 30 und 31, die in die getriebene Welle 2 gebohrt sind. Der Zufluß aus dem Behälter 12 in den Kreislauf erfolgt durch Rohre 32 und 27; das Rohr 27 mündet in das Innere der Kernleitringe 7, 8. Die Entleerungsrohre 11 können auch in diesem Falle mit Fangenden 10 versehen sein.FIG. 2 shows an arrangement in which the container 12 is arranged on the driving part 3 is, for the purpose, the first filling of the circuit as the speed of the driving part increases faster to design. There are separate lines for the entry and exit of the liquid intended. The transfer of the liquid from the circuit to the container 12 takes place through the pipe 11 and Channels 29, 30 and 31 drilled into the driven shaft 2. The inflow from the Container 12 in the circuit takes place through pipes 32 and 27; the pipe 27 opens into the Inside of the core guide rings 7, 8. The emptying pipes 11 can also in this case be provided with catch ends 10.

Aus dem Behälter 12 wird Flüssigkeit infolge von Fliehkraft ausgetrieben, die auf dem Umlauf des treibenden Teiles beruht; bei laufender Kupplung kehrt also Flüssigkeit ständig in den Kreislauf zurück, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die mit der Menge der im Behälter 12 enthaltenen Flüssigkeit nur wenig wechselt, während die Geschwindigkeit, mit welcher Flüssigkeit aus dem Kreislauf nach dem Behälter 12 zurückkehrt, von dem Geschwindigkeitsunterschied zwischen den treibenden und getriebenen Teilen abhängt. So findet ein dauerndes Hindurchströmen von Flüssigkeit durch den Behälter 12 statt, solange der Schlupf verhältnismäßig hoch ist, und die Flüssigkeitsmenge im Kreislauf vermindert sich von selbst, sobald die Geschwindigkeit der getriebenen Welle 2 gegenüber derjenigen der treibenden Welle merklich sinkt. Die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit läßt sich durch Stellschrauben 28 regeln.From the container 12 liquid is expelled as a result of centrifugal force, which on the circulation of the driving part is based; When the clutch is running, the fluid is reversed constantly back into circulation, at a rate equal to that of the The amount of liquid contained in the container 12 changes only slightly, while the speed, with which liquid returns from the circuit to the container 12, depends on the speed difference between the driving and driven parts. So there is a constant flow through of liquid instead of through the container 12 as long as the slip is proportionate is high, and the amount of fluid in the circulatory system decreases on its own as soon as the speed of the driven shaft 2 decreases noticeably compared to that of the driving shaft. The flow velocity the liquid can be regulated by adjusting screws 28.

Die Anordnung nach Fig. 3 entspricht grundsätzlich derjenigen nach Fig. 1, nur entspricht der Vorratsbehälter 12 in seiner Form demjenigen nach Fig. 2.The arrangement according to FIG. 3 basically corresponds to that according to FIG. 1, only the shape of the storage container 12 corresponds to that of FIG. 2.

Die Kupplungen sind zwischen dem Kreislauf und dem Vorratsbehälter vorzugsweise mit Luftauslässen 21 versehen. Die Luftauslässe können die Form von Rohren besitzen, die sich am treibenden oder getriebenen Teil befinden und vom Kreislaufkern bis zu einer Stelle nahe der Mitte des Behälters 12 führen.The couplings are preferably between the circuit and the reservoir provided with air outlets 21. The air outlets can be in the form of pipes, which are located on the driving or driven part and from the circulatory core to one Place near the center of the container 12.

Claims

Patent claims:

1. Device for automatic filling and emptying of liquid gears or fluid couplings of the Föttinger type, in which the circuit is filled or emptied by means of pipes or the like arranged in the interior of the circuit, characterized in that for transferring the fluid serving tube rotating with the driven part of the gear unit compared to the gear axis in such a way. is that the centrifugal force arranges the removal counteracts the fluid from the circulation.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the tube in the Inside the core guide ring opens.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the Pipe sitting on the driven part tangentially in the interior of the core guide ring or in the vicinity of the circulatory core flows out.

4. Device according to claims 1 to 3 with one with the driving shaft circumferential storage chamber, characterized in that a special line (32, 27) is used to fill the pre-loading device is provided at a point of low liquid pressure near the core of the cycle opens.

5. Device according to claims 1 to 3 with one with the driven part circumferential storage chamber, characterized in that the same tubes for removing and introducing the liquid to serve.

6. Device according to claims 4 and 5, characterized in that except a ventilation duct (21) between the tubes for transferring the liquid the storage chamber and the circuit is provided.

1 sheet of drawings