DE2540049C3 - Control device for a hydrodynamic control coupling with variable filling for a pump unit - Google Patents
Control device for a hydrodynamic control coupling with variable filling for a pump unitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für eine hydrodynamische Stellkupplung mit veränderbarer Füllung für ein Pumpenaggregat, wobei die Kupplung ein Pumpen- und ein Turbinenschaufelrad enthält, sowieeine Ablaufeinrichtung für Arbeitsflüssigkeit aus dem Arbeitsraum der Kupplung in einen feststehenden Vorratsbehälter sowie auch eine Zuführungsleitung vom Vorratsbehälter zur Kupplung mit darin angeordnetem Steuerventil zum Beeinflussen des Durchflusses.The invention relates to a control device for a hydrodynamic adjusting clutch with a variable Filling for a pump unit, the coupling containing a pump and a turbine impeller, as well as a Discharge device for working fluid from the working space of the coupling into a stationary one Storage container as well as a supply line from the storage container to the coupling with arranged therein Control valve for influencing the flow.
Bei einer bekannten Regelvorrichtung dieser Art (DE-PS 14 50 223) sollen im Falle des Antriebs eines Gebläses auf das Steuerventil zwei Einflußgrößen wirken, nämlich einerseits eine als lineare Verschiebung dargestellte Führungsgröße, die beispielsweise von einer zu regelnden Temperaturabhängigkeit sein kann, und andererseits die Abtriebsgeschwindigkeit in Gestalt eines Staudrucks. Zu diesem Zweck weist das Steuerventil zwei bewegliche Schieber auf, die jeweils von einer dieser Einflußgrößen beaufschlagt sind. Diese Anordnung ist verhältnismäßig kompliziert und störungsanfäliig, wobei hinzukommt, daß sie eine besondere Pumpe für die Förderung der Betriebsflüssigkeit Verlangt.In a known control device of this type (DE-PS 14 50 223) should in the case of a drive Fan act on the control valve two influencing variables, namely on the one hand one as a linear displacement The reference variable shown, which can, for example, be dependent on a temperature to be controlled, and on the other hand the output speed in the form of a dynamic pressure. To this end, the Control valve has two movable slides, each of which is acted upon by one of these influencing variables. These Arrangement is relatively complicated and prone to failure, In addition, they have a special pump for pumping the operating fluid Demanded.
Ferner^ ist es bekannt (US^PS 37 16 995), in den Flüssigkeilskreislauf eines hydrodynamischen Wandlers Flüssigkeit aus einem Hilfskreislauf über ein Schieberventil einzuspeisen, das als Servoventil von einem Steuerdruck beaufschlagt ist Je nach der Stellung des Schiebers, die von dem Verhältnis des Steuerdrucks zu dem Betriebsflüssigkeitsdruck abhängt, speist die Pumpe des Hilfskreislaufs Flüssigkeit in den Hauptkreislauf bzw. fließt Flüssigkeit aus dem Hauptkreislauf in den Hilfskreislauf ab. Auch diese Anordnung ist verhältnismäßig kompliziert, weil sie zwei Flüssigkeitskreisläufe und eine besondere Pumpe im Hilfskreislauf verlangtFurthermore ^ it is known (US ^ PS 37 16 995), in the Liquid wedge circuit of a hydrodynamic converter To feed in liquid from an auxiliary circuit via a slide valve, which is used as a servo valve by a The control pressure is applied depending on the position of the slide, which of the ratio of the control pressure to Depending on the operating fluid pressure, the pump in the auxiliary circuit feeds fluid into the main circuit or liquid flows from the main circuit into the auxiliary circuit. This arrangement is also relatively complicated because they have two fluid circuits and requires a special pump in the auxiliary circuit
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelvorrichtung für den speziellen, eingangs genannten Anwendungszweck zu schaffen, die einfacher aufgebaut istThe invention is based on the object of providing a control device for the special one mentioned at the beginning To create a purpose that is more simply structured
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das Steuerventil als Hubventil ausgebildet ist, auf dessen Verschlußstück beidseitig je ein Betätigungskolben wirkt, von denen der eine vom Pumpenenddruck und der andere von einem einstellbaren und vorgegebenen Referenzdruck beaufschlagt istThe solution according to the invention is that the control valve is designed as a lift valve on which Closing piece acts on both sides each with an actuating piston, one of which from the pump end pressure and the other is acted upon by an adjustable and predetermined reference pressure
Zweckmäßigerweise sind die Betätigungszylinder der Regelvorrichtung durch je ein elastisches und eine axiale Verschieblichkeit der Kolben zulassendes WeIlrohr von den übrigen mit der Kupplung in Verbindung stehenden Räumen hermetisch abgedichtet und mit Anschläge für die Kolben bildenden Ringscheiben abgetrenntThe actuating cylinders of the control device are expediently each provided with one elastic and one Axial displaceability of the piston allowing a shaft from the rest in connection with the coupling standing spaces hermetically sealed and with stops for the piston forming ring disks severed
Um den Durchströmquerschnitt in günstiger Weise zu beeinflussen, weist das Verschlußstück in weiterer Ausbildung der Erfindung eine pacabolische oder parabel-ähnliche Kontur auf.In order to influence the flow cross-section in a favorable manner, the closure piece has in further Formation of the invention on a pacabolic or parabolic-like contour.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Durchführungen der das Verschlußstück mit den Betätigungskolbep. verbindenden Kolbenstange durch die Ringscheiben als Drosselstellen ausgebildetAccording to a further feature of the invention, the bushings are the closure piece with the Actuating piston connecting piston rod formed by the annular disks as throttling points
Zur Aufbringung des Referenzdrucks kann ein Membranbalgbehälter vorgesehen sein.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf das in der Zeichnung dargestellte
Ausführungsbeispiel erläutert Darin zeigtA diaphragm bellows container can be provided to apply the reference pressure.
The invention is explained in more detail below with reference to the embodiment shown in the drawing
F i g. 1 eine Ansicht des Pumpenaggregats mit teilweise im Vertikalschnitt dargestellter hydrodynamischer Stellkupplung undF i g. 1 is a view of the pump assembly with a hydrodynamic one partially shown in vertical section Adjusting clutch and
•to F i g. 2 einen Horizontalschnitt durch die Stellkupplung und durch die Regelvorrichtung.• to F i g. 2 shows a horizontal section through the adjusting coupling and by the control device.
In F i g. 1 ist ein vertikalachsiges Pumpenaggregat dargestellt mit Elektromotor 1 und unten angeordneter Kreiselpumpe 2, zwischen denen sich die hydrodynamisehe Stellkupplung 3 mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Regelvorrichtung 4 befindetIn Fig. 1 shows a vertical-axis pump unit with an electric motor 1 and arranged at the bottom Centrifugal pump 2, between which the hydrodynamic adjusting clutch 3 with the inventively designed Control device 4 is located
Auf dem Wellenstumpf 5 des Elektromotors ist das Pumpenschaufelrad 6 der Stellkupplung und auf dem oberen Ende der Pumpenwelle 7 ist das Turbinenschaufelrad 8 der Stellkupplung befestigt. Die Schale 9 ist mit dem Pumpenschaufelrad verschraubt und umhüllt das Turbinenschaufelrad. Innerhalb der Schale 9 befindet sich ein torusförmiger Arbeitsraum, der teilweise mit Betriebsflüssigkeit gefüllt ist, wobei die Betriebsflüssigkeit den Arbeitsraum durch die Ablaufbohrung 11 der Ablaufeinrichtung i0 verläßt. Die aus der Ablaufbohrung herausgeschleuderte Betriebsflüssigkeit wird im Vorratsbehälter 12 aufgefangen, der als von den Gehäusewänden 13,14 gebildete, ringförmige Auffangrinne gestaltet ist= Die Zuführungsleitung 15 vom Vorratsbehälter führt Betriebsflüssigkeit in den Arbeitsraum der Kupplung zurück. Mit 16 ist ein ringförmiger Behälter bezeichnet, der zum Auffangen von Betriebsflüssigkeitsspritzern bzw. beim Stillstand der Kupplung zur Aufnahme eines Teils der Betriebsflüssigkeit dient. Schaufeln 17, an der Unterseite der Schale 9 angebracht, fördern beim Betrieb des Pumpenaggregats den im Stillstand im Behälter 16 angesammelten Teil derOn the stub shaft 5 of the electric motor is the pump impeller 6 of the control coupling and on the The turbine impeller 8 of the control coupling is attached to the upper end of the pump shaft 7. The shell 9 is with screwed to the pump impeller and envelops the turbine impeller. Located inside the shell 9 a toroidal working space which is partially filled with operating fluid, the operating fluid leaves the working space through the drain hole 11 of the drain device i0. The one from the drain hole thrown out operating fluid is collected in the reservoir 12, which as of the Housing walls 13,14 formed, annular collecting channel is designed = the supply line 15 from The reservoir returns the operating fluid to the working space of the coupling. At 16 is an annular Denotes container, which is used to collect splashes of operating fluid or when the clutch is at a standstill, it serves to absorb part of the operating fluid. Shovels 17, attached to the underside of the shell 9, promote the im Standstill in the container 16 accumulated part of the
Betriebsflüssigkeit wieder in den Vorratsbehälter 12 zurück.Operating fluid is returned to the reservoir 12.
In Fi g. 2 sind der Einfachheit halber die rotierenden Teile der hydraulischen Kupplung weggelassen. Man erkennt, das an der inneren Gehäusewand 14 angeordnete Gehäuse 40 des Steuerventils, das zwischen dem Vorratsbehälter 12 und der Zuführungsleitung 15 einen Sitz 36 für das Verschlußstiick 18 bildet, das in seiner Längsrichtung m dem Ventilgehäuse 40 zur Veränderung des Strömungsquerschnitts bewegbar ist, der die Größe des Betriebsflüssigkeitsstroms aus dem Vorratsbehälter 12 in Richtung der Pfeile 19 über die Zuführungsleitung 15 in die Schale 9 und damit in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Kupplung bestimmt Das Verschlußstück 18 ist mit einer parabolischen oder parabel-ähnlichen Kontur 27 versehen. Durch das Zusammenwirken der Kontur mit der zylindrischen Führungsbohrung im Ventilgehäuse 40 ändert sich der Strömungsquerschnitt beim Verstellen des Verschlußstücks 18 und der Kolbenstange 23 in stetiger Weise, und die durchströmende Menpe ist e'wa dem Verstellweg proportional.In Fi g. 2 are rotating for the sake of simplicity Parts of the hydraulic clutch omitted. It can be seen that arranged on the inner housing wall 14 Housing 40 of the control valve, which between the storage container 12 and the supply line 15 a Seat 36 for the locking piece 18 forms, which is in his In the longitudinal direction m the valve housing 40 is movable to change the flow cross-section, which the Size of the operating fluid flow from the reservoir 12 in the direction of the arrows 19 over the Supply line 15 is determined in the shell 9 and thus in the working space of the hydrodynamic coupling The closure piece 18 is provided with a parabolic or parabolic-like contour 27. Due to the interaction of the contour with the cylindrical guide bore in the valve housing 40 the flow cross-section changes when adjusting the closure piece 18 and the piston rod 23 in steadily, and the menpe flowing through is e'wa proportional to the adjustment path.
Auf der einen Seite des Verschlußstücks 18 ist dieses mit einem in einem Zylinder 34 beweglichen Betätigungskolben 20 verbunden. Der Betätigungskolben 20 ist über eine Leitung 21, die an den Druckstutzen 22 (Fig. 1) der Kreiselpumpe angeschlossen ist, vom Pumpenenddruck beaufschlagt Auf der anderen Seite ist das Verschlußglied 18 über die Kolbenstange 23 mit einem in einem Zylinder 35 beweglichen Betätigungskolben 24 verbunden, der von einem einstellbaren und vorgegebenen Referenzdruck beaufschlagt ist, den z. B. ein mit Druckluft gefüllter Membranbalgbehälter 25 liefert Der Membranbalgbehälter 25 ist über ein Ventil 26 z. B. mit Preßluft füllbar, wobei die Höhe des Druckes einstellbar istOn one side of the closure piece 18, the latter is provided with an actuating piston movable in a cylinder 34 20 connected. The actuating piston 20 is connected to the pressure port 22 via a line 21 (Fig. 1) the centrifugal pump is connected to the pump discharge pressure on the other side the closure member 18 is connected via the piston rod 23 to an actuating piston 24 which is movable in a cylinder 35 and which is controlled by an adjustable and predetermined reference pressure is applied, the z. B. a diaphragm bellows container 25 filled with compressed air The membrane bellows container 25 is via a valve 26 z. B. can be filled with compressed air, the amount of pressure is adjustable
Um den vom Pumpenenddruck beaufschlagten Betätigungskolben 20 von den Kupplungsräumen hermetisch zu trennen, ist er durch ein elastisches, axiale Verschieblichkeit zulassendes Wellrohr 28 an den Zylinder 34 angeschlossen, während auf der anderen Seite der vom Referenzdruck beaufschlagte Kolben 24 durch ein elastisches, axiale Verschieblichkeit des Kolbens zulassendes Wellrohr 29 von den Kupplungsräumen hermetisch getrennt ist To the actuating piston 20 acted upon by the pump end pressure from the clutch chambers To be hermetically separated, it is attached to the by an elastic corrugated tube 28 that allows axial displacement Cylinder 34 connected, while on the other side the piston 24 acted upon by the reference pressure is hermetically separated from the coupling spaces by an elastic, axial displaceability of the piston permitting corrugated tube 29
Ringscheiben 30 und 31 bilden zwischen ihrer Bohrung und den Zylinderschäften der Kolbenstange 23 je eine enge Drosselstelle zwischen den Räumen innerhalb der Wellrohre 'jnd dem Kupplungsvorratsbehälter und sichern die Vorrichtung beim Auftreten von Druckstößen. Druckstöße können z. B. auftreten beim Ein- und Ausschalten des Elektromotors der Pumpenanlage oder bei plötzlicher Entnahme großer Mengen aus der Pumpenanlagt und dem damit verbundenen plötzlichen Absinken des pumpenenddrucks. Gleichzeitig diener, die Ringscheiben 30 und 31 als Anschläge für Hülsen 32 und 33, die die Wellrohre vor Überstreckung bzw. zu starker Stauchung schützen.Ring disks 30 and 31 form the piston rod 23 between their bore and the cylinder shafts a narrow throttle point between the spaces within the corrugated pipes and the coupling reservoir and secure the device in the event of pressure surges. Pressure surges can, for. B. occur at Switching the electric motor of the pump system on and off or if large quantities are suddenly withdrawn the pump system and the associated sudden drop in the final pump pressure. Simultaneously Servants, the washers 30 and 31 as stops for Sleeves 32 and 33, which protect the corrugated pipes from overstretching or excessive compression.
Um die Füllungsänderungs-Geschwindigkeit der Stellkupplung zu beeinflussen und die gleiche Kupplung für Eiektromtotoren und Kreiselpumpen unterschiedlicher Leistung benutzen zu können, ist die Ablaufeinrichtung IG so ausgebildet, daß die Größe der von außenTo influence the rate of change of charge of the actuating coupling and the same coupling To be able to use electric motors and centrifugal pumps of different performance is the drainage device IG designed so that the size of the externally
ίο über den Verschlußstopfen 34 zugänglichen Ablaufbohrung 11 veränderbar ist Bei entferntem Verschlußstopfen ist das Teil mit der Ablaufbohrung 11 mit einer kleineren oder größeren Ablaufbohrung austauschbar; auch können mehrere, über den Umfang des Pumpen-Schaufelrades verteilte Ablaufbohrungen vorhanden sein, so daß auch deren Anzahl verändert werden kann.ίο the drain hole accessible via the plug 34 11 is changeable When the plug is removed, the part with the drain hole 11 is with a smaller or larger drain hole exchangeable; also several, over the circumference of the pump impeller distributed drainage holes are available, so that their number can also be changed.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung ist wie folgt:The mode of operation of the control device according to the invention is as follows:
Nach aem Einschalten des F'ektromotors des Pumpenaggregats läuft die Puntoe mit niederer Drehzahl und erzeugt einen relativ niedrigen Druck, der über die Leitung 21 am Betätigungskolben 20 wirkt Der am Betätigungskolben 24 wirkende Referen^druck überwiegt den niedrigen Pumpendruck und die Be-After switching on the electric motor of the Pump unit runs the Puntoe at low speed and generates a relatively low pressure, the The reference pressure acting on the actuating piston 24 acts via the line 21 on the actuating piston 20 outweighs the low pump pressure and the
triebsfkissigkeit strömt durch den voll geöffneten Durchströmquerschnitt in Richtung der Pfeile 19 in den Arbeitsraum der Kupplung ein. Dementsprechend erhöht sich die Drehzahl des Pumpenapgregats und der Druck am Kolben 21O nähert sich dem Referenzdruck.Drive fluid flows through the fully open flow cross-section in the direction of arrows 19 into the working space of the clutch. The speed of the pump unit increases accordingly and the pressure on the piston 2 1 O approaches the reference pressure.
Bei Annäherung des Enddruckes an den Referenzdruck bzw. bei geringfügigem Überschreiten des Enddruckes über den Referenzdiruck schließt die Regelvorrichtung den Durchströmquerschnitt weitgehend und die Drehzahl regelt sich nach Maßgabe des Referenzdruckes (= gewünschter Pumpenenddruck) ein. Hört die Entnahme aus der Pumpenanlage ganz auf, dann erhöht sich der Druck am Pumpendruckstutzen über den Referenzdruck und die Regelvorrichtung verschließt den Durchströmquerschnitt ganz. Nachdem sich die Füllung im Arbeitsraum über die Ablaufbohrung 11 verringert hat sinkt die Drehzahl der Pumpe und der Pumpenenddruck regelt sich auf der Höhe des Referenzdrucks ein.When the final pressure approaches the reference pressure or when the final pressure is slightly exceeded The control device largely closes the flow cross-section and the speed via the reference pressure regulates itself according to the reference pressure (= desired pump end pressure). Hear the extraction from the pump system, then the pressure at the pump pressure connection increases above the reference pressure and the control device completely closes the flow cross-section. After the filling Has decreased in the work space via the drain hole 11, the speed of the pump and the pump end pressure decreases adjusts itself to the level of the reference pressure.
Ein mit der Erfindung erzielbarer Vorteil besteht darin, daß man dem Membranbalg-Drjckluftbsjhälter nur mit einem wählbaren Referenzdruck zu füllen braucht, um einen angestrebten Abgabedruck der Pumpenanlage zu erreichen. Der unmittelbare Vergleich des Referenzdrucks mit dem Pumpenenddruck führt auf sehr einfache Weise zu einer Erhöhung oder Verringerung der Sekundärdrehzahl der Strömungskupplung, bis der Abgabedruck der Pumpenanlage dem Referenzdruck entspricht. Die Regelvorrichtung ist injbesondere vorgesehen für stufenlos drehzahlgeregelte Hauswasser- Druckerhöhungsanlagen.One advantage that can be achieved with the invention is that the diaphragm bellows compressed air container only needs to be filled with a selectable reference pressure in order to achieve a target delivery pressure To reach the pump system. The direct comparison of the reference pressure with the pump end pressure leads in a very simple way to an increase or decrease in the secondary speed of the fluid coupling, until the delivery pressure of the pump system corresponds to the reference pressure. The control device is especially intended for stepless speed-controlled Domestic water pressure boosting systems.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752540049 DE2540049C3 (en) | 1975-09-09 | 1975-09-09 | Control device for a hydrodynamic control coupling with variable filling for a pump unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752540049 DE2540049C3 (en) | 1975-09-09 | 1975-09-09 | Control device for a hydrodynamic control coupling with variable filling for a pump unit |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2540049A1 DE2540049A1 (en) | 1977-03-10 |
| DE2540049B2 DE2540049B2 (en) | 1978-04-27 |
| DE2540049C3 true DE2540049C3 (en) | 1979-01-11 |
Family
ID=5955949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19752540049 Expired DE2540049C3 (en) | 1975-09-09 | 1975-09-09 | Control device for a hydrodynamic control coupling with variable filling for a pump unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2540049C3 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2734474A1 (en) * | 1977-07-30 | 1979-02-08 | Sihi Gmbh & Co Kg | Hydrodynamic torque converter regulator - has spool valve in converter inlet acted on by sealed pistons responsive to pump output and reference pressures |
-
1975
- 1975-09-09 DE DE19752540049 patent/DE2540049C3/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2734474A1 (en) * | 1977-07-30 | 1979-02-08 | Sihi Gmbh & Co Kg | Hydrodynamic torque converter regulator - has spool valve in converter inlet acted on by sealed pistons responsive to pump output and reference pressures |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2540049B2 (en) | 1978-04-27 |
| DE2540049A1 (en) | 1977-03-10 |
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Legal Events
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