<Desc/Clms Page number 1>
Strömungskupplung mit Belüftungskanal
Der Erfindung bezieht sich auf eine Strömungskupplung mit einer zur zeitweisen Aufnahme von Arbeitsflüssigkeit beim selbsttätigen Teilentleeren desArbeitsraumes während des Betriebes dienenden Kammer, die mindestens zu einem wesentlichen Teil von mit dem Pumpenrad umlaufenden Wänden gebildet
EMI1.1
rem und grossem Schlupf ausgesetzten und mit der Kammer verbundenen Raum und mit einem die Kammer mit dem Arbeitsraum verbindenden Belüftungskanal.
Im Stillstand der Kupplung fliesst infolge der Schwerkraft ein Teil der Arbeitsflüssigkeit in die Kammer, so dass sich während des nachfolgenden Anlaufvorganges wegen der nur teilweisen Füllung des Arbeitsraumes eine geringere Kraftübertragungsfähigkeit derKupplung und demzufolge eine nur geringere Anfahrbelastung für den Antriebsmotor ergibt. Während des Anlaufvorganges steigt die Drehzahl des Pumpenrades und damit die Drehzahl der umlaufenden Kammer an, so dass sich diese unter der Wirkung der Fliehkraft der Arbeitsflüssigkeit über die Entleeröffnungen allmählich ganz oder grösstenteils in den Arbeitsraum entleert, bis dieser seine für den jeweiligen Anwendungsfall gewählte Betriebsfüllung erlangt und die Kupplung nunmehr ihre volle Übertragungsfähigkeit erreicht hat.
Tritt nun infolge sekundärseitiger Belastung ein mittlerer oder grosser Schlupf auf, so wird die Arbeitsflüssigkeit in den radial innerhalb des Arbeitsraumes liegenden Bereich und von dort in die Kammer gedrückt. Hiebei tritt eine Füllungsverminderung des Arbeitsraumes und damit ein Absinken des Übertragungsmomentes ein.
Bei solchen Strömungskupplungen, bei denen sich also die Arbeitsflüssigkeit je nach dem Betriebszustand in verschiedenen Räumen befindet, ist ein Luftaustausch zwischen dem Arbeitsraum und den mit diesem nur über verhältnismässig enge Leitungen verbundenen Räumen, d. h. eine Entlüftung des jeweils mit Arbeitsflüssigkeit sich füllenden Raumes und eine Belüftung des sich entleerenden andern Raumes für die Funktionstüchtigkeit der gesteuerten Strömungskupplung wichtig. Dies gilt in besonderem Masse für die eingangs genannte Kammer. Man hat aus diesem Grunde die arbeitsraumseitige Mündung der die Kammer mit dem Arbeitsraum verbindenden Belüftungskanäle bereits entweder im Kern des Arbeitsraumes oder in einem durch besondere Einbauten (z.
B. durch einen Einsatzring) geschaffenen künstlichen Strömungsablösungsgebiet angeordnet. Die Erfindung nutzt ebenfalls den bei der Umlenkung einer Strömung entstehenden Luftraum aus, vermeidet aber diesen Bauaufwand. Es wird vorgeschlagen, dass die arbeitsraumseitige Anschlussstelle des Belüftungskanals an der Pumpenradwandung dort angeordnet wird, wo die bei mittlerem und grossem Schlupf auftretende Ringströmung hinter dem Eintritt in die (normal ausgebildete) Pumpenradbeschaufelung, d. h. ohne entsprechende zusätzliche Hilfsmittel ein Ablösungsgebiet ausbildet.
Die bei mittlerem und grossem Schlupf auftretende Ringströmung ist eine Strömung, die zwar den normalen, d. h. den bei langsamer als das Pumpenrad umlaufenden Turbinenrad sich ausbildenden Umlaufsinn aufweist, die sich aber infolge dieses Schlupfes bis in den Raum innerhalb des Arbeitsraumes erstreckt und erst von dort in die Pumpenradbeschaufelung eintritt, wo dann ein Ablösungsgebiet, d. h. ein Gebiet ohne Flüssigkeit entsteht, das eine gute Belüftung ermöglicht. Es ist ferner zweckmässig, die arbeitsraumseitige Anschlussstelle des Belüftungskanals nach der Erfindung mit einer Leitfläche zu versehen, die bei der der normalen Strömungsrichtung entgegengesetzten Ringströmung diese teilweise über den Belüftungskanal
<Desc/Clms Page number 2>
in die Kammer ableitet.
Auf diese Weise kann bei nur geringem Mehraufwand der Belüftungskanal auch zur Entleerung des Arbeitsraumes der Strömungskupplung benutzt werden. Dadurch wird bei, z. B. bei Gegenstrombremsung oderblockierterAntriebswelle der Strömungskupplung, auftretender entgegengesetzter Ringströmung eine rasche Teilentleerung des Arbeitsraumes und damit ein guter Schutz vor Getriebeschäden erreicht.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen an Hand zweier Beispiele dargestellt. Hiebei zeigen Fig. l einen Längsschnitt einer Strömungskupplung mit einem Belüftungskanal und Fig. 2 einen mit einer Leitfläche versehenen Belüftungskanal.
Gemäss Fig. 1 treibt ein Kurzschlussläufer-Elektromotor 1 über eine elastische Kupplung 2 das Pumpenrad'3 einer Strömungskupplung an. Deren Turbinenrad 4 gibt das übertragene Drehmoment über die Abtriebswelle 5 an eine anzutreibende Arbeitsmaschine ab. Mit dem Pumpenrad 3 läuft eine Mitnehmerschaufeln 6a aufweisende Kammer 6 um, die sich in radialer Richtung etwa bis zum mittleren Durchmesser der Pumpenradbeschaufelung 3a erstreckt. Mit 7 ist der vom Pumpenrad 3 und Turbinenrad 4 gebildete Arbeitsraum bezeichnet. Von dem radial äusseren Bereich der Kammer 6 führen mehrere achsparallele Entleeröffnungen 8 zum Arbeitsraum. Ferner sind der Arbeitsraum 7 und die Kammer 6 durch Belüftungskanäle 13 verbunden.
Radial innerhalb des ringförmigen Ansatzes 9 am Pumpenrad 3 wird ein Raum (Stauraum 10) gebildet, in dem sich bei mittlerem und grossem Kupplungsschlupf des Turbinenrades ein Teil der zirkulierenden Flüssigkeit staut und über die an der Rückwand 10a des Stauraumes 10 angeordneten Öffnungen 12 hindurch in die Kammer 6 gelangt. Da die Durchtrittsquerschnitte aller Entleeröffnungen 8 und aller Öffnungen 12 so gewählt sind, dass von einem bestimmten Schlupfwert ab mehr Flüssigkeit durch die Öffnungen 12 in die Kammer 6 eintritt als aus dieser auf Grund der Fliehkraft durch die Entleeröffnungen 8 entweicht, wird sich die Kammer 6 füllen. Hiebei wird die in der Kammer 6 befindliche Luft über den Belüftungskanal 13 in den Arbeitsraum 7 geleitet.
Die Strömung in diesem Betriebszustand ist in der Fig. 1 durch die Pfeile 11 und 28 dargestellt. Im Gegensatz zur Ringströmung bei kleinem Schlupf (S. Pfeile 26)
EMI2.1
schaufelung 3a ein und bildet ein Ablösungsgebiet 25, in dessen Bereich sich die arbeitsraumseitige Mündung 24 des Belüftungskanals 13 befindet. Infolge des hiebei auftretenden Unterdruckes wird die Entlüftung der Kammer 6 über den Belüftungskanal 13 beschleunigt. Wenn der Schlupf des Turbinenrades 4 nunmehr kleiner wird, tritt die Strömung nach den Pfeilen 11 nicht mehr so ausgeprägt in Erscheinung, d. h. die Kammer 6 wird nicht mehr gefüllt, weil die Öffnungen 12 nicht mehr angeströmt werden.
Die Flüssigkeit in der Kammer 6 entweicht über die Entlecröffnungen 8 in den Arbeitsraum 7. Hiebei kann die von dort verdrängte Luft über den Belüftungskanal 13 deshalb in die Kammer 6 abströmen, weil sich auch in diesem Betriebszustand bei 25 zunächstnoch ein Ablösungs- gebiet, d. h. eine Luftblase bildet, die verhindert, dass Flüssigkeit in die Kammer 6 gedrückt wird. Erst
EMI2.2
Schlupf verläuft die Ringströmung wieder nach den Pfeilen 26 ; hiebei ist ein Ablösungsge-biet nicht mehr vorhanden.
Nach Fig. 2 kann die arbeitsraumseitige Anschlussstelle 24 des Belüftungskanals 13 ausserdem eine die arbeitsraumseitige Öffnung des Belüftungskanals. 13 an der Anströmseite der im normalen Sinn umlaufenden Ringströmung abschirmende Leitfläche 27 erhalten, die bei der der normalen Strömungsrichtung entgegengesetzten Ringströmung nach Pfeil 18, d. h. bei voreilendem Turbinenrad 4, diese teilweise über den Belüftungskanal 13 in die Kammer 6 ableitet. Auf diese Weise wird bei mittlerem und grossem Schlupf das Ablösungsgebiet 25 beibehalten, bei entgegengesetzter Ringströmung 18 aber ein Füllen der Kammer 6 ermöglicht, bzw. beschleunigt.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.