-
Auslaßsteuerung für Strömungskreisläufe Die Erfindung betrifft eine
Auslaßsteuerung für Strömungskreisläufe (Wandler oder Kupplungen) und bezweckt eine
Regelung der zur Kühlung aus dem Innern des Kreislaufes abfließenden Flüssigkeitsmenge.
-
Zur Abführung der in Strömungsgetrieben und Strömungskupplungen entstehenden
Wärme wird bekanntlich ein Teil der Getriebeflüssigkeit stets in Umlauf gehalten
und erforderlichenfalls in einem Kühler rückgekühlt. Der Auslaß der Flüssigkeitsteilmenge
aus dem Innern des Kreislaufes erfolgt dabei im allgemeinen über ständig offene
Bohrungen, die vom Innern des Kreislaufes nach außen führen. Durch diese ständig
offenen Bohrungen kann immer nur eine ganz bestimmte Flüssigkeitsmenge abfließen,
die nur in einem bestimmten Betriebszustand, also etwa bei einem bestimmten Füllungsgrad.,
dem Maße der Erwärmung der Betriebsflüssigkeit entspricht. In allen andern Betriebszuständen
ist die durch die Öffnungen abgespritzte Getriebeflüssigkeit entweder zu groß oder
zu klein. Die Auslaßöffnungen können also, nur für einen Betriebszustand mit mittlerer
Flüssigkeitserwärmung ausgelegt werden. Eine Verkleinerung des Auslaßquerschnittes
der Öffnungen würde bei stärkerer Belastung eine zu starke Erwärmung der Flüssigkeit
bedeuten., während durch eine Vergrößerung des Auslaßquerschnittes bei geringeren
Belastungen zu viel Flüssigkeit zur Kühlung abgespritzt würde, so daß bei Strömungskupplungen
beispielsweise der Schlupf nicht genügend klein gehalten werden könnte und außerdem
der durch
das Abspritzen, vön Flüssigkeit aus dem Kreislauf bedingte
Energieverlust unnötig groß gemacht würde.
-
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist bereits eine Auslaßsteuerung vorgeschlagen
worden, bei welcher die Durchflußmenge vom Schlupf und damit von der Belastung abhängig
ist, derart, daß bei starker Belastung eine größere Flüssigkeitsmenge durch den
Strömungskreislauf durchgesetzt wird als bei kleiner Belastung. Auch die Steuerung
der Durchflußmenge in Abhängigkeit von der Temperatur der Getriebeflüssigkeit ist
bereits vorgeschlagen worden. Ein anderer bekannter Vorschlag, nach welchem der
durch eine Pumpe bewirkte Kühlmittelumlauf zwischen Getriebe und Kühler in Abhängigkeit
von der Temperatur der Getriebeflüssigkeit oder bei mehrstufigen Getrieben in Abhängigkeit
von der Art des im Betrieb -befindlichen Kreislaufes gesteuert wird, löst nicht
das hier vorliegende Problem. Nach diesem Vorschlag ist nämlich eine Regelung der
aus dem jeweils in Betrieb befindlichen Kreislauf abfließenden Flüssigkeitsmenge
nicht möglich. Dem in Betrieb befindlichen Kreislauf wird dabei nämlich unabhängig
von seiner Belastung stets gleich viel Betriebsflüssigkeit entnommen. Aus diesem
Grunde treten die obengenannten Nachteile auch bei dieser bekannten Einrichtung
..auf, bei welcher lediglich die im Vorrats-oder Sammelbehälter zur Auffüllung der
Kreisläufe zurVerfügung stehende Getriebeflüssigkeit abhängig von ihrer Erwärmung
oder abhängig davon, ob Wandler -.oder -Kupplung eingeschaltet ist; stärker oder
weniger stark rückgekühlt wird.
-
Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Auslaßsteuerung mit ständig
offenen und zusätzlichen gesteuerten Auslaßöffnungen die zusätzlichen Ausla.ßöffnungen
mit flüssigkeitsdruckgesteuerten Ventilen versehen werden, in deren Steuerleitung
ein von der Temperatur der Getriebeflüssigkeit gesteuertes Absperrglied eingebaut
ist. Solche flüssigkeitsdruckgesteuerte Auslaßventile haben sich als Schnellentleerventile
für Strömungskreisläufe reit umlaufendem Behälter ausgezeichnet bewährt und versprechen
auch in der hier vorgeschlagenen neuen Anwendung als zusätzliche temperaturgesteuerte
Ventile einen vollen, Erfolg.
-
Bei normalen Betriebsverhältnissen spritzt bei einem mit einer solchen
Einrichtung vorgesehenen Strömungskreislauf nur durch die ständig offenen Auslaßdüsen
Betriebsflüssigkeit zur Rückkühlung in einem Behälter oder einem Kühler ab. Überschreitet
dagegen, die Belastung ein. bestimmtes eingestelltes Maß so daß mehr Wärme anfällt
als einerseits durch unmittelbare Wärmeabgabe des Strömungskreislaufes nach außen
und andererseits durch die aus den ständig offenen Auslaßdüsen ab,-spritzende Flüssigkeit
abgeführt werden kann, dann spricht der an geeigneter Stell,- eingebaute Thermostat
an, und sperrt das in der Steuerleitung der flüssigkeitsdruckgesteuerten Ventile
vorgesehene Ventil ab. Bei einer Ausführung der gesteuerten. Ventile nach der bekannten
Art, bei welcher die Steuerleitung der A.uslaßventile an die Füllpumpen-Leitung
angeschlossen ist -und die Ventile so lange geschlossen gehalten werden, wie die
Füllpumpe Druck liefert, ist gemäß der Erfindung das Thermostatventil in den Anschluß
der Steuerleitung an. die Füllpumpenleitung einzubauen.
-
Die beschriebene Auslaßsteuerung kommt in ersterLiniefürsolcheStrömungskreisläufe,
Wändler oder Kupplungen., in Betracht, bei denen das austretende Öl in einer rotierenden
Schale aufgefangen, und durch. ein Schöpfrohr gefaßt und über einen Kühler ohne
Zwischenschaltung einer weiteren Pumpe dem Arbeitskreislauf des Getriebes wieder
zugeführt wird. Bei einer solchen Anordnung ist man in der Größe des Flüssigkeitsumlaufes,
wie er durch die am Umfang angebrachten Düsen bewirkt wird, infolge des begrenzten
Schöpfvermögens des Schöpfrohres beschränkt. Sobald der Querschnitt der ständig
offenen Düsen ein. bestimmtes Maß übersteigt, könnte eine vollständige Füllung des
Kreislaufes nicht mehrerreicht und damit eine Zunahme des Schlupfes bzw. eine Abnahme
des Wirkungsgrades nicht mehr vermieden. werden. Durch die zusätzlichen, gesteuerten
Auslaßöffnungen wird diesem Mangel abgeholfen.
-
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung werden zur Vermeidung
von Pendelungen der Thermostat und das von diesem zu betätigende Ventil in der Steuerleitung
unter7-wischenschaltung eines Leerhubes miteinander verbunden.
-
Irr der Zeichnung ist die- Erfindung in Ausführungsbeispielen dargestellt.
-
Abb. i zeigt eine hydraulische Kupplung mit . thermostatischer Steuerung
zusätzlicher Auslaßventile; Abb. 2 zeigt in größerem Maßstab eine- Einzelgeit der
Thermostatsteuerung.
-
Mit dem Pumpenrad i ist eine innere Schale 2 und eine äußere Schale
3 verbunden. In dem zwischen den beiden, Schälen befindlichen Raum ist ein Schöpfrohr
q. angeordnet, das in dem feststehenden Gehäuse 5 gelagert ist. Das Schöpfrohr erfaßt
die aus dem Kreislaufinnern durch" die -ständig offenen Düsen 6. ausströmende und
in der äußeren. Schäle 3 einen Ring bildende Flüssigkeit und befördert sie über
das Verteilgehäuse etwa in einen Behälter oder über einen Kühler zurück in den Kreislauf.
Von dem Raum 7 des Verteilgehäuses führt eine Leitung 8 zu dem Röhrchen, 9, das
die Steuerflüssigkeit in den Ringkanal ia spritzt, von dem die Steuerleitungen ii
der-.gesteuerten Auslaßventile 17
ausgehen: In dem Raum 7 ist au ßerdem gegenüber
dem Ein:laß, 12 der Leitung 8 ein bei Temperaturerhöhung sich ausdehnender Balgen
13 angeordnet, der von der vom Schöpfrohr geförderten Flüssigkeit umspült wird und
.stets denen Temperatur aufweist. Das. freie Ende des Thermostaten ist als Ventilkörper
ausgebildet und dient als Abschlußorgan für den, Einlaß der Zuführungsleitung 8
zur Steuerleitung der Auslaßventile. Solange die Temperatur der Betriebsflüssigkeit
unter einer bestimmten Temperaturgrenze bleibt, ist das Thermostatventil offen,
so daß die Steuerleitungen der zusätzlichen Auslaßventile mit Flüssigkeit versorgt
und
die Ventile geschlossen gehalten werden, Überschreitet jedoch
die B,etrebsflüssiglc.eit eine gewisse Temperaturgrenze, so sperrt das Tbermostatventil
die Flüssigkeitszufuhr zu den Steuerleitungen ab., was ein sofortiges Öffnen der
zusätzlichen Auslaßventilee zur Folge hat. Auf dies-,- Weisse kann eine größere
Flüssigkeitsmenge aus dem Kreislauf austreten und durch .das Schöpfrohr zur Kühlung
in Umlauf versetzt werden. Beim Sinken der Temperatur werden dann in entsprechender
Weise durch erneute Flüssigkeitszufuhr in die Steuerleitungen der Zusatzventile
diese wieder geschlossen und, bei Kupplungen der Minimumschlupf wiederhergestellt.
Um. ein Pendeln zu vermeiden, kann Vorsorge getroffen werden, daß das Öffnen und
Schließen der zusätzlichen: Auslaßventile bei Temperaturen erfolgt, die etwa um
20 bis. 3o° auseinanderliegen. Zur genauen Einstellung der Temperaturgrenze, bei
welcher die zusätzlichen Ventile ansprechen sollen, kann .das Thermostatventil genau
eingestellt werden.
-
Falls es erwünscht ist, bei weiterem Temperaturanstieg trotz des vermehrtem
Durchlusses, durch den Kreislauf noch weitere Auslaßventil.e zu öffnen, können deren
Steuerleitungen durch weitere Thermostaten, beeinflußt werden, die ,etwa erst bei
einer höheren Temperatur ansprechen.
-
Selbstverständlich stellt die Abb. i nur ganz schematisch ein Ausführungsbeispiel
dar. Es sind noch verschiedene Ausführungen möglich, he'ispielsweise könnte der
Thermostat ein mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllter Wärmefühler sein, der
an geeigneter Stelle angeordnet und mit dem von ihm gesteuerten Ventif über ein
Gestänge oder über eine Flüssigkeitsleitung verbunden ist.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 2 ist, wie ersichtlich, zwischen
dem mit dem Thermostaten verbundenen Ventilstift 14 und dem als Schieber 15 ausgebildeten
Ventilkörper -ein Leerhub, 16 eingeschaltet. Wenn demnach der Thermostat das Ventil.
beispielsweise bei der Flüssigkeitstemperatur von 80° gerade in seine Schließstellung
gebracht hat, bleiben die zusätzlichen Auslaßventile so lange offen und damit das
Ventil 12, 13, 15 geschlossen, bis die Temperatur der Getriebeflüssigkeit auf .einen
Betrag von etwa 6o° zurückgegangen ist.