DE700778C - Fluessigkeitskreislauf als Kupplung oder Wandler nach dem hydrodynamischen Arbeitsprinzip - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Strömungsgetriebe (Kupplung oder Wandler) nach dem hydrodynamischen Arbeitsprinzip mit einem umlaufenden Behälter zur Aufnahme der zeitwellig nicht benötigten Arbeitsflüssigkeit und einer "bei Schlupf in Wirksamkeit tretenden Entleerungseinrichtung. Die Erfindung bezweckt eine derartige Ausbildung solcher Strömungskreisläufe, daß im Betrieb mit einfachsten Mitteln eine sehr rasche Leerung und Füllung der Flüssigkeitskreisläufe bewirkt werden kann.

Es ist bei Strömungsgetrieben bekannt, die Ableitung der Betriebsflüssigkeit nach dem Aufnahmebehälter durch Schöpfeinrichtungen nach Art der sog. Schälpumpen zu bewirken, die in Wirksamkeit treten, sobald ein genügend großer Geschwindigkeitsunterschied oder Schlupf zwischen der Flüssigkeit und der Schöpfeinrichtung eintritt. Außerdem ist es bei Strömungskupplungen auch schon bekannt, den Schlupf zwischen Primär- und Sekundärrad durch einen in den Kreislauf der Flüssigkeit hineinragenden Ringschieber zu beeinflussen. Weiterhin sind Strömungsgetriebe mit umlaufendem Behälter in Vorschlag gebracht worden, "bei welchen der Auslaß aus dem Behälter durch ein Absperrventil steuerbar ist, das mit einer Schöpf einrichtung derart verbunden ist, daß gleichzeitig mit der Absperrung des Auslasses aus dem Aufnahmebehälter die zur Entleerung des Kreislaufes dienende Schöpfeinrichtung in Wirksamkeit

tritt. Bei diesem Vorschlag ist als Entleerungseinrichtung ein normalerweise umlaufendes, zum Entleeren aber festgebremstes Schaufelrad, also eine verhältnismäßig teure Einrichtung vorgesehen.

Gemäß der Erfindung wird nunmehr die Aufgabe einer raschen Füllung und einer raschen Entleerung eines Strömungskreislaufes mit einfachen Mitteln in der Weise gelöst, daß bei Anordnung eines umlaufenden. Behälters, dessen Auslaß durch ein Absperrorgan steuerbar ist, und einer bei Schlupf in Tätigkeit tretenden Entleerungseinrichtung mit dem Absperrorgan ein Ringschieber verbunden wird, derart, daß gleichzeitig mit der Drosselung oder Absperrung der Flüssigkeitszufuhr zum Kreislauf eine Drosselung oder so Absperrung des Flüssigkeitsumlaufes innerhalb der Laufräder bewirkt wird. Die Steuerung des mit dem Ringschieber verbundenen Absperrorgans kann dabei in an sich bekannter Weise willkürlich oder in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße erfolgen.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι einen Schnitt durch eine Strö- fin mungskupplung mit Steuerventil und Ringschieber,

Abb. 2 eine ähnliche Ausführung mit selbsttätiger Steuerung des Abschlußventils für den Aufnahmebehälter und des damit verbundenen Ringschiebers.

Das Schaufelrad ist über die Welle a^l und die Kupplungsschale a² mit der Antriebsmaschine verbunden. Das Schaufelrad b ist auf der Welle b¹ befestigt und wird von der mit dem Primärschaufelrad α verbundenen Kupplungsschale a³ umschlossen, die ihrerseits durch eine Stopfbüchse/-gegen die Ab-' triebswelle b¹ abgedichtet ist. Durch die Rückseite des Primärschaufelrades ß und die ίο mit diesem verbundene Kupplungsschale ff² wird ein Hohlraum α gebildet, der als Aufnahmebehälter für die zeitweilig nicht benötigte Betriebsflüssigkeit dient. Von diesem x\ufnahmebehälter führen verschiedene Kanäle/? nach dem Kupplungskernraum r. Diese Kanäle können durch den Ventilkörpers abgeschlossen werden. An diesem Ventilkörper ist weiter noch ein Ringschieber s¹ angebracht, welcher in der gezeichneten Stellung die Schaufelkanäle im Primärrad abschließt, wobei gleichzeitig auch die nach dem Kernraüm r führenden Kanäle ρ abgeschlossen werden. Der Ventilkörpers kann von außen durch eine Schubstange h mittels einer Verstellmuffe/ in axialer Richtung verschoben werden, so daß bei einer beispielsweisen Verschiebung des Ventilkörpers s nach der Seite der Antriebswelle der Durchfluß durch die Schaufelkanäle des Primärrades α wie auch vom Aufnahmebehälter in den Kernraum r durch die Kanäle/» freigegeben wird. Die Schubstangeh ist gegen die Antriebswelle«¹ abgedichtet. An dem Sekundärlaufrad δ sind Schöpfeinrichtungen in angebracht, die durch Kanäle« mit dem Raum in der Nähe der Achse verbunden sind.

Im Augenblick des Anfahrens steht zunächst der Sekundärteil b still. Bei zunehmender Umlaufgeschwindigkeit des Primärteils« werden die sich etwa noch zwischen den Schaufelrädern befindlichen Flüssigkeitsteile nach außen gedrängt, von den Schöpfeinrichtungen m erfaßt und durch die Kanäle η in die Nähe der Achse geleitet, wobei sie in den Aufnahmebehälter überfließen. Da ein Wiedereintreten der nach dem Aufnahmebehälter geführten Flüssigkeit in den Arbeitskreislauf durch den Ventilabschluß verhindert wird, so erfolgt hierdurch eine fast restlose Abführung der Betriebsflüssigkeit nach dem Aufnahmebehälter. Das bedeutet, daß die Kupplung beim Anfahren des Antriebsmotors kein Drehmoment überträgt.

Die im Aufnahmebehälter angesammelte Betriebsflüssigkeit gelangt dort unter dem Einfluß der rotierenden Wände unter Fliehkraftdruck. Sobald nun der Ventilkörpers mittels der Verschiebemuffe / nach links verschoben wird, strömt die Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit durch die Kanäle ρ in den Arbeitsraum der Kupplung, so daß das Sekundärlaufrad b sich zu drehen beginnt und die Kupplung ein Drehmoment übertragen kann. Mit zunehmender Drehzahl des ί Sekundärlaufrades b hört schließlich durch die dem Flüssigkeitsdurchfluß durch die Kanäle η entgegenwirkende Fliehkraft die Schöpfwirkung des Sekundärrades b vollständig auf. Der Arbeitskreislauf bleibt daher voll gefüllt, so daß die volle Übertragungsfähigkeit der Kupplung erreicht wird.

Beim Abstellen der Kupplung wird der Ventilkörpers wieder nach rechts verschoben, der Ringschieber s¹ sperrt den Durchfluß durch die Schaufelkanäle, und gleichzeitig werden die Kanäle/; des Aufnahmebehälters wieder verschlossen. Durch die Unterbrechung oder Drosselung des Flüssigkeitsumlaufes in den Schaufelkanälen sinkt die Übertragungsfähigkeit der Kupplung sehr stark, so daß unter der Belastung der anzutreibenden Maschine sich die Drehzahl des Sekundärrades b stark verringert. Zufolge der Verringerung dieser Drehzahl beginnen die Schöpf einrichtungen/« wieder zu wirken und führen die Arbeitsflüssigkeit nach dem Aufnahmebehälter zurück, bis schließlich ein vollständiges Entkuppeln erreicht wird und die Antriebsmaschine zum Stillstand kommt.

Um eine gute Einleitung der Flüssigkeit vom Sekundärrad b in den Aufnahmebehälter« zu erreichen, ist es zweckmäßig, den Sekundärteil mit einer in den Aufnahmebehälter hineinragenden Überlaufkante t zu versehen. Es ist weiterhin zweckmäßig, den Ventilkörper s so auszubilden, daß er gleichzeitig eine der seitlichen Begrenzungswände des Aufnahmebehälters bildet, und zwar deshalb, weil bei einer Verschiebung des Ventilkörpers zum Zwecke der Füllung, d.h. des Einrückens der Kupplung durch diese Wand, eine Verdrängerwirkung auf die im Aufnahmebehälter befindliche Flüssigkeitsmasse ausgeübt wird, wodurch die Füllung der Kupplung beschleunigt wird.

Für gewisse Zwecke kann es vorteilhaft sein, ein selbsttätiges Ein- und Ausschalten . der Kupplung in Abhängigkeit der Antriebsoder Abtriebsdrehzahl oder des Schlupfes zu ermöglichen. Dies kann etwa in der Weise verwirklicht werden, daß, wie in Abb. 2 dargestellt, ein Fliehkraftregler c eingebaut wird, der bei Überschreitung einer gewissen Drehzahl den Ventilkörpers verschiebt.

Claims (3)

1. Patentansprüche: '⁵

   i. Strömungsgetriebe oder -kupplung nach dem hydrodynamischen Arbeitsprinzip mit einem umlaufenden Behälter, dessen Auslaß durch ein Absperrorgan iao gesteuert wird, sowie einer bei Schlupf in Tätigkeit tretenden Entleerungseinrich-

   tung, gekennzeichnet durch einen mit dem Ventilkörper (s) derart verbundenen Ringschieber (s¹), daß gleichzeitig mit der Drosselung oder Absperrung der Flüssigkeitszufuhr zum Getriebe oder zur Kupplung eine Drosselung oder Absperrung des Flüssigkeitsumlaufes innerhalb der Schaufelkanäle erfolgt.
2. 2. Strömungsgetriebe oder -kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der den Ringschieber (s¹) tragende Ventilkörper (s) gleichzeitig eine Innenwand des Aufnahmebehälters (a) bildet.
3. 3. Strömungsgetriebe oder -kupplung, nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ' gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die beim Erreichen einer bestimmten Drehzahl des Primärteils (ß) oder nach , Erreichen eines bestimmten Schlupfes in bekannter Weise selbsttätig die Betätigung des Ventilkörpers (s) und des Ringschiebers (s¹) bewirken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen