Flüssigkeits-Strömungskupplung Die vorliegende Erfindung betrifft Flüssigkeits- Strömungskupplungen einer Bauart, welche mit einem durch ein beschaufeltes Pumpenelement und ein ebensolches Turbinenelement gebildeten Arbeitskreis lauf und einem einstellbaren Schöpfrohr zur Verände rung der Füllung der Arbeitskammer mit Arbeits flüssigkeit vorgesehen ist, wodurch das Drehmo- ment-Übertragungsvermögen der Kupplung verändert werden kann.
Normalerweise erfolgt die Einstellung des Schöpf- rohres in die jeweils gewünschte Stellung von Hand. Bei grossen Kupplungen, die für die L7bertragung grosser Drehmomente bestimmt sind, beispielsweise bei Schiffsantriebsanlagen, bei welchen die Antriebs energie von Dieselmotoren über Getriebe übertragen wird, müssen zur Verstellung des Schöpfrohres von der Bedienungsperson sehr erhebliche Kräfte aufge bracht werden. Die Flüssigkeits-Strömungskupplung gemäss vorliegender Erfindung versucht diesen Nach teil zu beheben.
Diese Flüssigkeits-Strömungskupp- lung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Schöpfrohres ein durch Flüssigkeitsdruck betätig ter Servomotorantrieb vorgesehen ist, der einen durch den infolge des Eintauchens des Schöpfrohres in die Arbeitsflüssigkeit erhaltenen Flüssigkeitsdruck betätigten Servomotor und einstellbare Steuermittel zur Steuerung der Tätigkeit dieses Servomotors auf weist.
Dabei kann der Flüssigkeitsdruck zur Betätigung des Servomotors von einem Kanal abgegriffen wer den, durch welchen vom Schöpfrohr her Arbeits flüssigkeit fliesst, wobei Drosselmittel vorgesehen sind, die bei Betätigung der erwähnten Steuermittel im Sinne einer Zurückziehung des Schöpfrohres selbsttätig die Strömung in dem genannten Kanal drosseln und den darin herrschenden Flüssigkeits druck erhöhen. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird dieselbe an einem Ausführungsbeispiel mittels bei liegender Zeichnungen erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer Flüssigkeits-Strömungskupplung, Fig.2 einen Servomotor und ein Verteilsteuer- organ in grösserem Massstab im Schnitt.
Die dargestellte Flüssigkeits-Strömungskupplung gehört einer Bauart an, welche ein verschiebbares Schöpfrohr aufweist, welches dazu dient, die Arbeits flüssigkeit aus einer mit dem einen beschaufelten Rad der Kupplung umlaufenden Vorratskammer in die von einem beschaufelten Pumpenrad und einem be- schaufelten Turbinenrad gebildete Arbeitskammer der Kupplung überzuführen, wobei die Arbeitskam mer mit verengten Überströmdüsen versehen ist, durch welche die Arbeitsflüssigkeit während des Be triebes der Kupplung aus der Arbeitskammer aus strömen und in die Vorratskammer übergeleitet wer den kann.
Kupplungen dieser Bauart, jedoch mit ver- schwenkbarem Schöpfrohr, sind beispielsweise in der Schweizer Patentschrift Nr. 204025 beschrieben.
Eine Leitung 1 verbindet den Auslass des Schöpf- rohres 2 mit einer Röhre 6, während eine Leitung 7 die Röhre 6 mit einer Flüssigkeits-Einlassöffnung ver bindet, welche in die Arbeitskammer der Kupplung führt. Zweigleitungen 3 und 4 sind mit einem Küh ler 5 verbunden, durch welchen ein ölumlauf statt findet, wobei ein federbelastetes, als Kolbenschieber ausgebildetes Drosselorgan 18 vorgesehen ist, um die Strömung aus der Leitung 1 zur Röhre 6 während des normalen Kupplungsbetriebes zu drosseln und dadurch sicherzustellen, dass der Hauptumlauf über den Kühler erfolgt.
Wenn das Schöpfrohr schnell eingetaucht wird, so dass eine schnelle Füllung der Arbeitskammer er folgt, so bewirkt der Druckanstieg in der Leitung 1, dass das Drosselorgan 18 sich selbsttätig öffnet, so dass durch die Röhre 6, zusätzlich zur Strömung durch den Kühler, eine verstärkte Flüssigkeitsströ mung in Richtung der Fülleitung 7 auftritt.
Das Schöpfrohr 2 ist mit einem Betätigungshebel 8 verbunden, der bei 9 an einem feststehenden Teil der Kupplung angelenkt und wirkungsmässig mit einem einen Schlitz aufweisenden Hebel 10 verbun den ist, wobei in den Schlitz ein Zapfen 11 derart eingreift, dass bei Betätigung des Hebels 8 das Schöpfrohr 2 bewegt (verschoben) wird. Der Hebel 8 ist ausserdem mit dem Kolben 12 eines Öl-Servo- zylinders 13 verbunden. Eine von der oben erwähn ten Leitung 1 abzweigende Röhre 14 führt zu einem Steuerschieber 15, welcher eine Schieberstange 16 aufweist, die mit einem Betätigungshebel 24 zusam menwirkt.
Durch entsprechende Einstellung der Schieberstange 16 kann der Schieber 15 wahlweise jeweils so eingestellt werden, dass die Abzweigröhre 14 entweder Verbindung mit der einen oder mit der andern Seite des Kolbens 12 des Servozylinders 13 bekommt, wobei die jeweils entgegengesetzte Seite des Kolbens 12 gleichzeitig Verbindung mit einer Auslassöffnung 17 bekommt, die ihrerseits über die Leitung 26 und die Röhre 6 wiederum mit der Ein lassleitung 7 in Verbindung steht. Der Betätigungs hebel der Stange 16 des Schiebers 15 kann von Hand betätigt werden oder er kann beispielsweise mit dem Brennstoffüllungs-Einstellhebel der der Kupplung zugeordneten Antriebsmaschine verbunden sein.
Das Schöpfrohr 2 ist mit seiner Längsachse im wesentlichen vertikal angeordnet, wobei die Schöpf- rohröffnung in der dargestellten Weise unten liegt. Das Gewicht des Schöpfrohres 3 versucht, das Schöpfrohr in seine unterste Stellung zu bewegen, d. h. in Richtung der Eintauchung der Schöpfrohr- öffnung in die in der Vorratskammer befindliche Arbeitsflüssigkeit, welche, wenn die Kupplung sich im Betrieb befindet, einen umlaufenden Flüssigkeits ring bildet, der mit der Vorratskammer zusammen umläuft.
Je nach der Einstellung der Schieberstange 16 des Schiebers 15 kann der Druck der Arbeits flüssigkeit in der Leitung 1, die mit dem Schöpfrohr- auslass Verbindung hat, über die Röhre 14 der einen Seite des Kolbens 12 zugeführt werden, so dass das Schöpfrohr 2 aus dem Flüssigkeitsring der Vorrats kammer herausgezogen wird, oder er kann der an dern Seite des Kolbens 12 zugeführt werden, wo durch er dazu beiträgt, das Schöpfrohr 2, welches unter der Wirkung seines Eigengewichtes steht, in den Flüssigkeitsring der Vorratskammer einzutau chen.
Das federbelastete Drosselorgan 18 ist ausserdem mit einem Kolben 19 versehen, welcher, wenn der Schieber 15 bzw. die Stange 16 im Sinne einer Zu rückziehung des Schöpfrohres 2 betätigt wird, beim Zutritt von Öl zum Zylinder 13 an der rechten Seite des Kolbens 12 über eine Röhre 20 dem Flüssig keitsdruck des Öls ausgesetzt wird, welcher zusätz lich zur Federbelastung des Organs 18 wirkt und somit bewirkt, dass das Drosselorgan 18 den Auslass des Öls aus dem Kanal 1 drosselt oder völlig unter bindet, wodurch wiederum eine Druckerhöhung in der Röhre 14 eintritt, welche ihrerseits bewirkt, dass der Servomotor im Sinne einer Zurückziehung des Schöpfrohres wirksamer wird.
Wenn umgekehrt das Schöpfrohr eingetaucht wird, wird der Druck im Rohr 14 wegen der tiefe ren Eintauchung der Schöpfrohröffnung in den um laufenden Flüssigkeitsring erhöht. Um eine uner wünscht schnelle Schöpfrohreintauchbewegung zu verhindern, kann die in gestrichelten Linien ange deutete Öffnung 25, welche die Flüssigkeit zur linken Seite des Kolbens 12 zutreten lässt, in ihren Abmes sungen entsprechend klein gehalten sein.
Ein bewegliches Organ des Schiebers 15 ist mit dem Hebel 8 über einen Lenker 21 verbunden, wo durch ein Nachfolgetrieb geschaffen wird, der sicher stellt, dass jeder gewünschten Einstellung des Schöpf- rohres 2 und entsprechender Füllung der Arbeits kammer auch eine entsprechende Einstellung des Schieber-Betätigungshebels 24 zugeordnet ist. Eine Einrichtung zur Betätigung des Schöpfrohres von Hand, beispielsweise eine Verlängerung 23 des He bels 8, kann vorgesehen sein, um eine Einstellung des Schöpfrohres dann vornehmen zu können, wenn die Kupplung sich ausser Betrieb befindet und infolge dessen keine unter Druck stehende Flüssigkeit vom Schöpfrohrsystem geliefert wird, um den Servomotor zu betätigen.
Bei der beschriebenen Anordnung ist keine Druckflüssigkeitsquelle vorgesehen, welche zur Be tätigung des Servomotors und des Schöpfrohres dient, wenn die Kupplung stillsteht. Läuft jedoch die An triebsmaschine an, so wird der sich im Schöpfrohr aufbauende Flüssigkeitsdruck zur Einstellung des Schöpfrohres entsprechend der Stellung der Schieber stange 16 zur Verfügung stehen, weil sich das Schöpf- rohr sodann in voll eingetauchter Stellung befindet.
Fig.1 zeigt ein einseitiges Schöpfrohr, welches sich für einen Antrieb mit einer nur in einer Drehrich tung wirkenden Maschine eignet, beispielsweise einer Maschine, welche über ein Wendegetriebe arbeitet. Wenn es sich um eine Maschine direkt umsteuerbarer Bauart handelt, so wird ein Schöpfrohr mit zwei in verschiedenen Richtungen weisenden Schöpföffnun- gen vorgesehen, wie dies allgemein bei umsteuer baren Maschinen der Fall ist.
Wenn die Maschine im Verlauf eines Umsteuervorganges kurz angehalten wird, dann wird das Schöpfrohr, falls es sich in mehr oder weniger zurückgezogener Stellung befindet, sich zwischenzeitlich nach unten bewegen, um sich wie der in die vorherige, durch den Hebel 24 eingestellte Lage zurückzubewegen, sobald die Maschine wieder angelassen und der Flüssigkeitsdruck innerhalb des Schöpfrohres zur Betätigung des Servomotors aufge baut ist.