DE3240334A1

DE3240334A1 - Hydrodynamische kupplung

Info

Publication number: DE3240334A1
Application number: DE19823240334
Authority: DE
Inventors: Heinz Höller; Wolfgang 7180 Crailsheim Weber
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 1982-10-30
Filing date: 1982-10-30
Publication date: 1984-05-10
Also published as: FR2535421B1; IT8323473A1; JPS6095225A; US4516399A; IT8323473A0; FR2535421A1; DE3240334C2; IT1165482B

Description

G 3900 Voith Turbo GmbH & Co. KG

Kennwort: "TVVFC-Kupplung" Crailsheim

Hydrodynamische Kupplung

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kupplung mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen. Eine solche Kupplung dient zur Kraftübertragung von einem Antriebsmotor zu einer Arbeitsmaschine oder zur Treibachse eines Fahrzeuges. Mit der hydrodynamischen Kupplung wird das Anlaufen des Antriebsmotors aus dem Stillstand erleichtert. Solange der Antriebsmotor (z.B. Brennkraftmaschine) nur mit seiner Leerlauf-Drehzahl rotiert, soll das von der hydrodynamischen Kupplung übertragenes Drehmoment möglichst klein sein, so daß die Arbeitsmaschine bzw. das Fahrzeug noch im Stillstand bleibt.

Die Erfindung betrifft ausschließlich hydrodynamische Kupplungen derjenigen Bauart, welche mit einer gleichbleibenden Menge an Arbeitsflüssigkeit betrieben werden, d.h, im Stillstand der Kupplung wird ihr Innenraum mit einer bestimmten Arbeitsflüssigkeitsmenge gefüllt, die während des Betriebes unverändert bleibt. Eine andere Gattung hydrodynamischer

Kupplungen ist diejenige, bei der ein äußerer Flüssigkeits-Kreislauf vorhanden ist, der es"gestattet, den Füllungsgrad der Kupplung während des Betriebes zu verändern. Hierbei kann z.B. während des Anlaufens des Antriebsmotors oder während des Leerlaufes - der Füllungsgrad der hydrodynamischen Kupplung sehr gering gehalten werden. Der zusätzliche Aufwand für den äußeren Flüssigkeits-Kreislauf lohnt sich jedoch nur im Falle sehr hoher Leistungsdichte.

Stand der Technik

1. CH-PS 305 509, Figur 10 (ähnlich US-PS 2 875 581, Figur 6).

2. Voith-Druckschrift Cr 137 "Voith-Turbokupplungen für Verbrennungskraftmaschinen" .

3. US-PS 2 347 121

4. DE-PS 919 449

5. DE-PS 14 25 394 (= GB-PS 994 256)

6. DE-PS 14 75 509 (= US-PS 3 426 535)

7. DE-AS 26 39 683

Die aus der Druckschrift 2 bekannte hydrodynamische Kupplung hat zwar den im Anspruch 1 genannten Stauraum. Jedoch fehlt eine Verzögerungskammer. Diese besonders kurz bauende Kupplung wird bevorzugt in Ackerschleppern, Erdbewegungsmaschinen und dergleichen angewendet. Während des normalen Betriebes (Motor rotiert mit Nenndrehzahl) ist der Kupplungs-Schlupf sehr klein, z.B. 2 %. Wird die Motordrehzahl (= Primärdrehzahl) reduziert, so tritt ein Teil der Flüssigkeit in den Stauraum über, wobei der Kupplungs-Schlupf beträchtlich ansteigt, d.h. die Sekundärdrehzahl nimmt wesentlich stärker ab als die Primärdrehzahl. Bei Motorleerlauf ist das von der Kupplung übertragene Moment bis auf einen Rest-Betrag, das sogenannte Leerlauf- oder Schleppmoment, reduziert. Für die genannten Anwendungsfälle ist das Leerlaufmoment der bekannten Kupplung genügend klein; für leichter anlaufende Arbeitsmaschinen oder Fahrzeuge ist es jedoch noch zu hoch, so daß die Sekundärseite in unerwünschter . Weise schon bei Motorleerlauf zu rotieren beginnt.

324033A

Man hat versucht, den vorbeschriebenen Nachteil durch die Bauweise gemäß Druckschrift 3 zu vermeiden. Die aus dieser Schrift bekannte Kupplung weist bewegliche Klappen auf, die bei Motorleerlauf in den Strömungsweg der Arbeitsflüssigkeit einschwenken und hierdurch das von der Kupplung übertragene Drehmoment verringern. Diese beweglichen Klappen verursachen jedoch einen erheblichen Bauaufwand. .._

Die Erfindung geht deshalb von der aus der Druckschrift 1 bekannten hydrodynamischen Kupplung aus, die die Merkmale des Oberbegriffes des Anspruches 1 aufweist. Insbesondere ist eine verhältnismäßig große Verzögerungskammer vorgesehen. Diese nimmt beim Stillstand der Kupplung einen Teil der Arbeitsflüs*- sigkeit auf. Dadurch wird erreicht, daß der beschaufelte Arbeitsraum der Kupplung anfangs nur teilweise mit Arbeitsflüssigkeit gefüllt ist, so daß der Antriebsmotor leicht anlaufen kann. Danach steigt der Füllungsgrad im beschaufelten Arbeitsraum nur allmählich an, so daß die Arbeitsmaschine bzw. das Fahrzeug sanft beschleunigt wird. Während des Betriebes mit Nenndrehzahl ist das in der Verbindüngsleitung von der Verzögerungskammer zum Arbeitsraum befindliche Kugelventil geöffnet, so daß die gesamte Arbeitsflüssigkeit aus der Verzögerungskammer in den Arbeitsraum übertritt. Dagegen ist das zwischen dem Stauraum und der Verzögerungskammer befindliche Ventil geschlossen, so daß hier keine Arbeitsflüssigkeit in die Verzögerungskammer entweichen kann. Will man nun die Arbeitsmaschine bzw. das Fahrzeug durch eine Rücknahme der Motordrehzahl stillsetzen, so werden die beiden Ventile beim Unterschreiten bestimmter Drehzahlen umgesteuert; d.h. das äußere Kugelventil schließt die Verbindung von der Verzögerungskammer zum Arbeitsraum und das innere Ventil öffnet die Verbindung¹ vom Stauraum zur Verzögerungskammer. Somit kann die in den Stauraum gelangende Flüssigkeit von dort in die Verzögerungskammer übertreten. Mit anderen Worten: Es findet eine weitergehende Entleerung des beschaufelten Arbeitsraumes statt als bei den Kupplungen gemäß Druckschrift 2 oder 3.

Dementsprechend wird bei Motorleerlauf das von der Kupplung übertragene Drehmoment stark reduziert. Es verbleibt jedoch immer noch ein Restmoment, das sich in gewissen Anwendungenallen störend auswirkt. Dieses Restmoment dürfte dadurch verursacht werden, daß bei Motorleerlauf ein kleiner Teil der Arbeitsflussigkeit im beschaufelten Arabeitsraum verbleibt.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des Anspruches 1 genannte hydrodynamische Kupplung dahingehend weiter zu verbessern, daß das bei verminderter Primärdrehzahl, z.B. Motorleerlaufdrehzahl, von ihr übertragene Drehmoment noch weiter als bisher reduziert wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Das dort genannte. Schöpf rohr rotiert zusammen mit dem Sekundärschaufelrad. Solange im normalen Betrieb der Kupplungsschlupf gering ist, ist das Schöpfrohr wirkungslos; d.h. es fördert keine Arbeitsflussigkeit, so daß es die Kraftübertragung der Kupplung während des normalen Betriebes nicht beeinträchtigt. Wenn jedoch, ausgelöst durch eine Rücknahme der Primärdrehzahl, durch die Wirkung des Stauraumes und der Verzögerungskammer ein verstärkter Drehzahlabfall auf der Sekundärseite erfolgt, dann steigt der Staudruck an der Einlaßöffnung des Staurohres durch die vergrößerte Drehzahldifferenz derart an, daß die Fliehkraftwirkung auf die Flüssigkeitssäule im Schöpfrohr überwunden wird. Dadurch fördert nunmehr das Schöpfrohr den gesamten im beschaufelten Arbeitsraum verbleibenden Flüssigkeitsrest in den radial inneren Bereich.der Kupplung, von wo er in die Verzögerungskammer gelangt.

Versuchsmessungen haben bestätigt, daß durch die erfindungsgemäße Bauweise das verbleibende restliche Leerlaufmoment, verglichen mit den bekannten Kupplungen,

nochmals beträchtlich reduziert werden kann. Das gemessene Restmoment entspricht nunmehr demjenigen Wert, der durch Reibung in den Lagern und an den Wellendichtringen und durch das Vorhandensein von Luft im beschaufelten Arbeitsraum verursacht wird.

Wenn es darauf ankommt, daß bei einer Rücknahme der Motordrehzahl des Entleeren des beschaufelten Arbeitsraumes der Kupplung in möglichst kurzer Zeit stattfindet, dann wird man vorteilhaft die im Anspruch 2 angegebene Fangrinne vorsehen. Durch diese wird erreicht, daß die abgeschöpfte Arbeitsflüssigkeit auf möglichst direktem Wege in die Verzögerungskammer geleitet wird, ohne daß ein Teil der Flüssigkeit zurück in den beschaufelten Arbeitsraum entweichen kann.

Man hat zunächst befürchtet, daß sich das Vorhandensein des Schöpfrohres während des Hochfahrens der Arbeitsmaschine ungünstig auswirken würde. Denn solange der Kupplungsjschlupf noch groß ist, ist das Schöpfrohr noch wirksam. Jedoch rotiert während dieses Anfahrvorganges das Primarschaufelrad schon mit der Motor-Nenndrehzahl, so daß die Verbindung vom Auslaß des Schöpfrohres zur Verzögerungskammer durch das dort befindliche Schalt-Ventil schon geschlossen ist. Obwohl also das Schöpfrohr anfänglich noch Arbeitsflüssigkeit fördert, kann diese nicht in die Verzögerungskammer gelangen; sie strömt vielmehr zurück in den beschaufelten Arbeitsraum.

Aus der Druckschrift 4 ist zwar schon eine hydrodynamische Kupplung bekannt, bei der im radial äußersten Bereich der Rückseite des Sekundärschaufelrades die Einlauföffnung eines Schöpfrohres angeordnet ist. Dort handelt es sich jedoch um eine Kupplung mit äußerem Flüssigkeitskreislauf, wobei das genannte Schöpfrohr zu einem ganz anderen Zweck als bei der erfindungsgemäßen Bauweise dient. Es soll nämlich erreicht werden, daß die Durchflußmenge im äußeren Flüssigkeitskreislauf bei normaler Primar-Drehzahl und bei gleichzeitig sich

erhöhendem Kupplungsschlupf konstant bleibt oder mit dem Schlupf ansteigt. Die erfindungsgemäße Wirkung kann bei der bekannten Kupplung allein schon deshalb nicht erzielt werden, weil weder ein Stauraum noch eine Verzögerungskammer vorhanden sind.

Aus der Druckschrift 7 ist eine mit konstanter Arbeitsflüssigkeitsmenge betriebene hydrodynamische Kupplung bekannt, die einen Stauraum und eine Verzögerungskammer aufweist. Diese Kupplung hat ferner ein Schöpfrohr, das mit dem Sekundärrad umläuft und Arbeitsflüssigkeit in die Verzögerungskammer fördert. Abweichend von der erfindungsgemäßen Kupplung sind die folgenden Merkmale vorhanden: Die Vorratskammer rotiert mit dem Sekundärrad und mit einem daran befestigten Kupplungsgehäuse, welches das Pumpenrad umhüllt. Die Einlauföffnung des Schöpfrohres befindet sich entweder in einer an der Rückseite des Primärrades angeordneten Flüssigkeitssammelringes oder im radial inneren Bereich eines der Sekunkdär-Schaufelkanäle. Durch diese Bauweise ist es nicht möglich, bei verminderter Primärdrehzahl (z.B. Motorleerlauf) den beschaufelten Arbeitsraum vollkommen zu entleeren. Dies wäre selbst dann nicht möglich, wenn man die Einlauföffnung des Schöpfrohres im radial äußersten Bereich der Kupplung anordnen würde, weil das Kupplungsgehäuse und das Schöpfrohr mit der gleichen Drehzahl rotieren. Im übrigen würde bei der bekannten Kupplung ein vollkommenes Entleeren des Arbeitsraumes die Gefahr mit sich bringen, daß die Kupplung beim Beschleunigen der Sekundärseite aus dem Stillstand ein zu kleines Drehmoment überträgt. Würde sich nämlich die gesamte Arbeitsflussigkeitsmenge bei noch stillstehender Sekundärseite in der (somit ebenfalls stillstehenden) Verzögerungskammer befinden, so würde im Arbeitsraum zumindest anfangs die zur Kraftübertragung notwendige Flüssigkeit fehlen. Da die Verzögerungskammer (wie erwähnt) anfangs stillsteht, würde die Arbeitsflüssigkeit nur sehr zögernd aus der Verzögerungskammer in den Arbeitsraum übertreten, insbesondere bei Vorhandensein des in Fig. 3 dargestellten und sich abhängig von der Sekundärdrehzahl

öffnenden Ventils. Bei der erfindungsgemäßen Kupplung besteht die beschriebene Gefahr nicht, weil die Verzögerungskammer stets mit dem Primärrad rotiert, desgleichen das zwischen Verzögerungskammer und Arbeitsraum angeordnete zweite Ventil, unter diesen Umständen tritt beim Hochfahren der Primärseite Arbeitsflüssigkeit unverzüglich von der Verzögerungskammer in den Arbeitsraum über. Abweichend von der bekannten Kupplung rotiert bei der erfindungsgemäßen Kupplung die Schale mit dem Primärrad. Hierdurch kann das Schöpfrohr auch den sich im radial äußersten Bereich des Schaleri-Innenraumes sammelnden Flüssigkeitsrest nahezu vollkommen entfernen. Man vermeidet hierdurch, daß in dem Ringspalt zwischen Sekundärrad und Schale durch Spaltreibung ein Schleppmoment auf das Sekundärrad übertragen wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kupplung sind in den Unteransprüchen 3 bis 8 angegeben. Das im Anspruch 4 genannte Drehschieberventil ist an sich bekannt aus der Druckschrift 5. Die im Anspruch 8 angegebene Bauweise für das Sekundärschaufelrad ist an sich bekannt aus der Druckschrift 6.

Wege zur Ausführung der Erfindung

In der beigefügten Zeichnung ist eine hydrodynamische Kupplung im Längsschnitt dargestellt.

Diese hat eine Abtriebswelle 10, auf der die Nabe 11 des Sekundär-Schaufelrades 12 befestigt ist. Das Primär-Schaufelrad 13 ist gemeinsam mit der daran befestigten Kupplungsschale 14.mit Hilfe von Wälzlagern 15 und 16 auf der Nabe 11 drehbar gelagert. An der Außenseite des Primär^Schaufelrades 13 ist eine

Antriebsschale 17 befestigt, die eine Verzögerungskammer 18 begrenzt. Die Antriebsschale 17 kann mit einer nicht dargestellten Antriebswelle verbunden werden.

Radial innerhalb der Beschaufelung des Primärrades 13 befindet sich ein schaufelfreier Stauraum 20. Von diesem führt ein Verbindungskanal 21 in den Innenraum eines insgesamt mit 22 bezeichneten Drehschieberventils. Dieses Ventil 22 hat in bekannter Weise ein am Primärrad 13 befestigtes Gehäuse 23 und einen auf dessen Außenseite befindlichen ringförmigen Drehschieber 24. Das Drehschieberventil 22 wird in der Ruhestellung mittels einer nicht sichtbaren Feder geöffnet gehalten (wie dargestellt). Wenn das Primärrad 13 eine bestimmte Drehzahl übersteigt ("erste Schaltdrehzahl"), dann bewirkt ein (in der Zeichnung nicht sichbarer) am Ringschieber befestigter Fliehkörper ein Verdrehen des Ringschiebers 24 relativ zum Gehäuse 23, so daß sich das Ventil schließt.

Die Verzögerungskammer 18 ist in bekannter Weise über einen Kanal 25, 26 mit dem torusförmigen Arbeitsraum verbunden, der von den Schaufelrädern 12 und 13 begrenzt ist. In dem genannten Kanal 25, 26 ist ein weiteres, in Abhängigkeit von der Primärdrehzahl schaltbares Ventil angeordnet. Dieses ist als Kugelventil ausgebildet und insgesamt mit 27 bezeichnet. Es umfaßt in bekannter Weise als beweglichen Ventilkörper eine Kugel 28, die in der Ruhestellung mittels einer Feder 29 auf einen Ventilsitz gedrückt wird und hierdurch das Ventil geschlossen hält. Wenn das Primärrad 13 eine bestimmte Drehzahl ("zweite Schaltdrehzahl") überschreitet, dann hebt sich die Kugel 28 von ihrem Sitz ab und öffnet hierdurch das Ventil. Durch Verdrehen, einer Stellschraube 30 kann die Kraft der Feder 29 und hierdurch die Größe der zweiten Schaltdrehzahl verändert werden. In ähnlicher Weise kann auch am Drehschieberventil 22 durch Verändern der Federkraft die erste Schaltdrehzahl variiert werden.

Am Sekundärrad 12 ist ein Schöpfrohr 31 befestigt. Dessen Einlauföffnung 32 befindet sich im Bereich der Rückseite des Sekundärrades 12 und zwar im radial äußersten Bereich des von der Schale 14 umschlossenen Innenraumes. Der radial äußere Bereich des Schöpfrohres ist derart gekrümmt, daß die

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Einlaüföffnung 32 entgegen der Drehrichtung des Primärrades 13 gerichtet ist* Hierdurch kann das Schöpfrohr 31 die in der Schale 14 befindliche und mit dem Primärrad 13 umlaufende Flüssigkeit aufnehmen und abführen. Das Schöpfrohr 31 erstreckt sich in Richtung zur Kupplungsdrehachse bis möglichst nahe an die Nabe 11 und mündet in «ine radial innerhalb des Stauraumes 20 am Primärrad 13 befestigte ringförmige Fangrinne 33. Diese ist über einen Kanal 34 mit dem Innenraum des oben beschriebenen Drehschieberventils 22 verbunden. Hierdurch gelangt die vom Schöpfrohr 31 in die Fangrinne 33 geförderte Arbeitsflüssigkeit in die Verzögerungskammer 18, sofern das Drehschieberventil 22 geöffnet ist.. Andernfalls gelangt die Arbeitsflüssigkeit über den Kanal 21 in den Stauraum 20 und von dort zurück in den beschaufelten Arbeitsraum.

Abweichend von der dargestellten Bauweise können, gleichmäßig verteilt, mehrere Drehschieberventile 22 vorgesehen sein. Beispielsweise können es zwei Ventile dieser Art sein, von denen eines, das oberhalb der "ersten Schaltdrehzahl" geschlossen ist, dem vom Stauraum 20 kommenden Kanal 21 zugeordnet ist, während das andere Ventil, das nur oberhalb einer "dritten Schaltdrehzahl" geschlossen ist, dem von der Fangrinne 33 kommenden Kanal 34 zugeordnet ist. in der Regel wird man jedoch an beiden Ventilen die Schaltdrehzahl auf den gleichen Wert einstellen; d.h. die "dritte Schaltdrehzahl" ist gleich der "ersten Schaltdrehzahl".

Im normalen Betrieb, d.h. wenn das Primärrad 13 mit derjenigen Drehzahl umlauft, die der Motornenndrehzahl entspricht und wenn das Sekundärrad 12 mit derjenigen Drehzahl umläuft, die der normalen Arbeitsgeschwindigkeit der anzutreibenden Maschine (bzw. des Fahrzeuges) entspricht, dann arbeitet die Kupplung mit nur geringem Schlupf. Die sich hierbei einstellende Torusströmung ist durch die Pfeile 8 gekennzeichnet. Hierbei isfc das Kugelventil 27 geöffnet, so daß die gesamte Arbeitsflüssigkeit aus der Verzögerungskammer 18 in den Arbeitsraum übertreten kann. Das Drehschieberventil 22 ist in diesem Betriebszustand geschlossen. Das am Sekundärrad 12 befestigte

BAD ORIGINAL

32 4OJ₁S₀A_-

Schöpfrohr 31 ist wirkungslos, einerseits wegen der geringen Drehzahldifferenz zwischen den Schaufelrädern 12 und 13 und andererseits wegen der Fliehkraft, die auf die im Schöpfröhr befindliche Flüssigkeitssäule wirkt.

Wenn man zum Stillsetzen der Sekundärseite der Kupplung die Motordrehzahl reduziert, geschieht folgendes: Zunächst schließt sich beim Unterschreiten der obengenannten "zweiten Schaltdrehzahl" das Kugelventil 27, wodurch die Verbindung von der Verzögerungskammer 18 zum Arbeitsraum unterbrochen wird. Danach öffnet sich beim Unterschreiten einer etwas niedrigeren Drehzahl,, der "ersten Schaltdrehzahl", das Drehschieberventil 22. Die "erste Schaltdrehzahl" wird in der Regel auf einen etwas niedrigeren Wert eingestellt als die "zweite Schaltdrehzahl", um Überschneidungen zu vermeiden. Durch die Rücknahme der Primärdrehzahl erhöht sich der Kupplungsschlupf, wobei nach und nach ein immer größerer Teil der Arbeitsflüssigkeit in den Stauraum 20 gelangt (auf dem durch den gestrichelten Pfeil 9 bezeichneten Weg) und vom Stauraum 20 durch das Drehschieberventil 22 in die Verzögerungskammer 18. Wenn eine bei 35 dargestellte Rückfüllbohrung vorhanden ist, kann außerdem Arbeitsflüssigkeit.vom Arbeitsraum durch diese Bohrung direkt in die Verzögerungskammer übertreten. In jedem Falle tritt ein verstärkter Abfall der Sekundärdrehzahl ein, wodurch die Drehzahldifferenz zwischen Primärrad und Sekundärrad stark ansteigt und außerdem die Fliehkraftwirkung auf die Flüssigkeitssäule im Schöpfrohr 31 stark reduziert wird. Dies bedeutet, daß nunmehr das Schöpfrohr 31 in Tätigkeit tritt und den bisher noch im Arbeitsraum und in der Schale 14 befindlichen Flüssigkeitsrest in die Verzögerrungskammer 18 fördert.

Das Wiederanfahren der anzutreibenden Maschine erfolgt durch Anheben der Motordrehzahl über die genannten Schaltdrehzahlen der Ventile 22 und 27. Hierdurch schließt sich das Drehschieberventil 22 und das Kugelventil 27 öffnet sich, so daß die Arbeitsflüssigkeit zurück in den Arbeitsraum gelangt. Obwohl das Schöpfrohr 31 anfänglich noch wirksam ist, verhindert das geschlossene Drehschieberventil 22 ein Rückströmen von Arbeitsflüssigkeit in die Verzögerungskammer 18.

Abweichend von der dargestellten Bauweise kann in der Schale am äußersten Ende des Schöpfrohres 31 eine umlaufende Vertiefung vorgesehen werden. Hierdurch kann die Einlauföffnung 32 des Schöpfrohres 31 noch weiter als in der Zeichnung radial dargestellt nach außen gerückt werden.

Das Sekundärrad 12 des dargestellten Aüsführungsbeispieles hat abwechselnd Schaufelzellen unterschiedlicher radialer Erstrekkung_k So ist in der oberen Hälfte der Zeichnung eine Schaufelzelle 38 mit verhältnismäßig kleiner radialer Erstreckung sichtbar und in der unteren Hälfte der Zeichnung eine Schaufelzelle 39 mit großer radialer Erstreckung. Hierbei ist es zweckmäßig, das Schöpfrohr 31 an der Rückseite einer Schaufelzelle 38 mit kleiner radialer Erstreckung anzuordnen. Im übrigen ist jedoch die dargestellte Form des Sekundärrades 12 für die Erfindung ohne Belang. Man könnte z.B. ohne weiteres ein Sekundärrad verwenden, bei dem sämtliche Schaufelzellen eine große radiale Erstreckung aufweisen; d.h» sämtliche Schaufelzellen hätten die bei 39 dargestellte Form.

27.10.1982 Sh/GKÜ .

0003k/0028k

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Leerseite

Claims

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G 3900 Voith Turbo GmbH & Co. KG

Kennwort: "TVVFC-Kupplung" Crailsheim

Patentansprüche

Hydrodynamische Kupplung mit einem beschaufelten Primärrad (13) und einem beschaufelten Sekundärrad (12), die miteinander einen Arbeitsraum begrenzen, sowie mit den folgenden Merkmalen:

a) Radial innerhalb der Beschaufelung des Primärrades (13) befindet sich ein schaufelfreier Stauraum (20);

b) eine mit dem Primärrad (13) umlaufende Verzögerungskammer (18) ist über je einen Kanal (21 bzw. 25, 26) mit dem Stauraum (20) und mit dem Arbeitsraum verbunden;

c) in dem vom Stauraum (20) zur Verzögerungskammer (18) führenden Kanal (20) ist ein erstes Ventil (22) vorgesehen, das nur dann geschlossen ist, wenn die Primärdrehzahl größer als eine erste Schaltdrehzahl ist;

d) in dem von der Verzögerungskammer (18) zum Arbeitsraum führenden Kanal (25, 26) ist ein zweites Ventil (27) angeordnet, das nur dann geöffnet ist, wenn die Primärdrehzahl größer als eine zweite Schaltdrehzahl ist;

e) dadurch gekennzeichnet, daß am Sekundärrad (12) ein Schöpfrohr (31) befestigt ist, dessen EinlaufÖffnung (32) sich im radial äußeren Bereich des Kupplungsinnenraumes befindet und das sich von dort zu einem im radial inneren Bereich der Kupplung befindlichen Schalt-Ventil hin erstreckt, das die vom Schöpfrohr geförderte Arbeitsflüssigkeit nur dann in die Verzögerungskammer (18) eintreten läßt, wenn die Primärdrehzahl kleiner als eine-dritte Schaltdrehzahl ist.

2) Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schöpf rohr (31) in eine im Bereich des Stauraumes -(20) am Primärrad (13) befestigte und zu diesem konzentfische frangrinne (33) einmündet, die mit dem genannten Schalt-Ventil in unmittelbarer Leitungsverbindung steht.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fassungsvermögen der Verzögerungskammer (18) zumindest so groß ist, daß sie die gesamte Arbeitsflüssigkeitsmenge aufnehmen kann.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zuerst genannte Ventil (22) ein an sich bekanntes fliehkraftbetätigtes Drehschieberventil ist.

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltdrehzahl (Ventil 27) nur wenig größer ist als die erste Schaltdrehzahl (Ventil 22).

6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schaltdrehzahl (des dem Schöpfrohr 31 zugeordneten Schaltventils) gleich der ersten Schalt- . drehzahl (des Ventils 22) ist.

7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Schöpfrohr (31) zugeordnete Schaltventil das genannte erste Ventil (22) ist.

8. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin an der Beschaufelung des Primärrades (13) das Verhältnis zwischen dem Innendurchmesser und dem Außendurchmesser größer als 0,4, vorzugsweise zwischen 0,5 und 0,6 ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärrad (12) Schaufelzellen (38, 39) unterschiedlicher radialer Erstreckung aufweist, wobei alle Schaufelzellen an der radial äußeren Begrenzung des Sekundärrades anliegen.

27.10.82 Sh/GKü
0003k/0028k