DD228010A1 - TORQUE-LIMITING SPROUT COUPLING - Google Patents

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DD228010A1
DD228010A1 DD26865584A DD26865584A DD228010A1 DD 228010 A1 DD228010 A1 DD 228010A1 DD 26865584 A DD26865584 A DD 26865584A DD 26865584 A DD26865584 A DD 26865584A DD 228010 A1 DD228010 A1 DD 228010A1
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DD
German Democratic Republic
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blades
turbine
storage space
torque
auxiliary
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DD26865584A
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German (de)
Inventor
Uwe Koepernik
Udo Spiegel
Original Assignee
Stroemungsmasch Veb
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine drehmomentbegrenzende Stroemungskupplung mit einem radial nach innen an den Arbeitsraum anschliessenden Stauraum. Es ist das Ziel der Erfindung, den Kennlinienverlauf von drehmomentbegrenzenden Stroemungskupplungen mit einem radial innen an den Arbeitsraum anschliessenden Stauraum zu verbessern. Aufgabe der Erfindung ist es, eine gleichmaessigere Drehmomentencharakteristik bei drehmomentbegrenzenden Stroemungskupplungen durch Beeinflussung der Stroemung zu erreichen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass an der Austrittsseite des Turbinenrades ausserhalb der bei geringem Schlupf sich einstellenden Ringstroemung des Arbeitsmittels zusaetzliche, den Austrittsquerschnitt reduzierende Hilfsschaufeln angeordnet sind. Fig. 1The invention relates to a torque limiting Stroemungskupplung with a radially inwardly adjacent to the working space storage space. It is the object of the invention to improve the characteristic curve of torque limiting flow couplings with a radially inwardly adjacent to the working space storage space. The object of the invention is to achieve a gleichmaessigere torque characteristics in torque limiting flow couplings by influencing the flow. According to the invention, the object is achieved by arranging additional auxiliary vanes reducing the outlet cross section on the outlet side of the turbine wheel outside the annular flow of the working fluid which adjusts itself with slight slippage. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine drehmomentbegrenzende Strömungskupplung mit einem radial nach innen an den Arbeitsraum anschließenden Stauraum.The invention relates to a torque limiting fluid coupling with a radially inwardly adjacent to the working space storage space.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Die gebräuchlichsten drehmomentbegrenzenden Strömungskupplungen sind zur Realisierung der Drehmomentbegrenzung mit einem auf einem kleinen Durchmesser angeordneten Stauraum versehen, der ab einer gewissen Differenzdrehzahl von Pumpen-und Turbinenrad infolge der weit einwärts gerichteten Ringströmung einen Teil der Betriebsflüssigkeit aufnimmt (DE-PS 836 718). Infolge der Verringerung der im Arbeitsraum kreisenden Betriebsflüssigkeit wird das übertragbare Drehmoment begrenzt. Optimale Betriebswerte werden jedoch nicht erreicht, da das Drehmoment im mittleren Drehzahlabtriebsbereich zu stark abfällt. Die Kennlinie weist dadurch einen sogenannten Sattel auf.The most common torque-limiting fluid couplings are provided to realize the torque limiter with a arranged on a small diameter storage space from a certain differential speed of the pump and turbine due to the far inward annular flow part of the operating fluid absorbs (DE-PS 836 718). Due to the reduction of the working fluid circulating in the working space, the transmittable torque is limited. However, optimum operating values are not achieved, since the torque drops too much in the medium speed output range. The characteristic has thereby a so-called saddle.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, den Kennlinienverlauf von drehmomentbegrenzenden Strömungskupplungen mit einem radial innen an den Arbeitsraum anschließenden Stauraum zu verbessern.It is the object of the invention to improve the characteristic curve of torque limiting fluid couplings with a radially inwardly adjacent to the working space storage space.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gleichmäßigere Drehmomentcharakteristik bei drehmomentbegrenzenden Strömungskupplungen durch Beeinflussung der Strömung zu erreichen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an der Austrittsseite des Turbinenrades außerhalb der bei geringem Schlupf sich einstellenden Ringströmung des Arbeitsmittels zusätzliche, den Austrittsquerschnitt reduzierende Hilfsschaufeln angeordnet sind. Ein Teil des Arbeitsmittels, der bei großem Schlupf in die Richtung des Stauraumes fließt, wird von den Hilfsschaufeln zum Pumpenrad umgelenkt. Der Stauraum füllt sich folglich allmählich und wird erst bei größerem Schlupf, also größerer Drehzahldifferenz zwischen Pumpen- und Turbinenrad, voll wirksam. Bei genügend großem Abstand der Turbinenschaufeln untereinander sind die Hilfsschaufeln zweckmäßigerweise in den Freiräumen zwischen den Turbinenschaufeln angeordnet. In Weiterbildung der Erfindung bestehen die Hilfsschaufeln insbesondere bei geringen Abständen der Turbinenschaufeln voneinander mit den Turbinenschaufeln aus einem Stück. Zweckmäßigerweise sind in diesem Falle die Turbinenschaufeln auf beiden Seiten mit einer der Form und der halben Dicke der Hilfsschaufeln entsprechenden Verstärkung versehen. In noch weiterer Ausbildung der Erfindung sind die Hilfsschaufeln mit dem Pumpenrad verbunden, die Turbihenschaufeln an der Austrittsseite kürzer als die Pumpenschaufeln an der Eintrittsseite ausgeführt und die Hilfsschaufeln in dem freien Raum zwischen den Turbinenschaufeln und dem Stauraum angeordnet.The object of the invention is to achieve a more uniform torque characteristic in torque-limiting fluid couplings by influencing the flow. According to the invention the object is achieved in that additional, the outlet cross-section reducing auxiliary blades are arranged on the outlet side of the turbine wheel outside of the low slip adjusting ring flow of the working fluid. A part of the working fluid, which flows in the direction of the storage space at great slippage, is deflected by the auxiliary blades to the impeller. Consequently, the storage space gradually fills up and becomes fully effective only with greater slippage, ie greater speed difference between pump and turbine wheel. With sufficiently large spacing of the turbine blades with each other, the auxiliary blades are expediently arranged in the free spaces between the turbine blades. In a further development of the invention, the auxiliary blades consist in particular of small distances of the turbine blades from each other with the turbine blades in one piece. Conveniently, in this case, the turbine blades are provided on both sides with a reinforcement corresponding to the shape and the half thickness of the auxiliary blades. In yet another embodiment of the invention, the auxiliary blades are connected to the impeller, the turbine blades on the exit side are made shorter than the pump blades on the inlet side and the auxiliary blades are arranged in the free space between the turbine blades and the storage space.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show:

Fig. 1: den Axialschnitt,1: the axial section,

Fig. 2: einen Ausschnitt der Ansicht A nach Fig. 1,2 shows a detail of the view A of FIG. 1,

Fig. 3: einen Ausschnitt der Ansicht A nach Fig. 1 in veränderter Ausführung,3 shows a detail of the view A of FIG. 1 in a modified version,

Fig. 4: den Axialschnitt einer anderen Ausführung.Fig. 4: the axial section of another embodiment.

In Fig. 1 ist eine drehmomentbegrenzende Strömungskupplung mit einem Pumpenrad 1 und einem Turbinenrad 2 dargestellt, die mit ihren Außenschalen 3; 4 einen Arbeitsraum 5 umschließen. An den Arbeitsraum 5 schließt sich ein Stauraum 6 an, der durch den Turbinenaustritt 7 mit dem Arbeitsraum 5 in Verbindung steht. Zwischen Turbinenschaufeln 8 ist jeweils eine zusätzliche Hilfsschaufel 9 angeordnet (Fig. 2). Bei geringem Abstand der Turbinenschaufeln 8 untereinander und entsprechend schmalen Freiräumen 10 zwischen den Turbinenschaufeln 8 sind diese auf beiden Seiten mit einer der Form und der halben Dicke der Hilfsschaufeln 9 entsprechenden Verstärkung 11 versehen (Fig. 3). Bei der in Fig. 4 dargestellten Strömungskupplung sind die Turbinenschaufeln 8 radial innen kürzer als die Pumpenschaufeln 12 ausgeführt. In dem freien Raum zwischen den Turbinenschaufeln 8 und dem Stauraum 6 sind Hilfsschaufeln 9 angeordnet, die mittels einer Buchse 13 an dem Pumpenrad 1 befestigt sind. Das Füllen des Stauraumes 6 mit Arbeitsflüssigkeit wird bei dieser Ausführung noch zusätzlich durch die Drehzahldifferenz zwischen dem Pumpenrad 1 und dem Turbinenrad 2 verzögert.In Fig. 1, a torque limiting fluid coupling with an impeller 1 and a turbine wheel 2 is shown, with its outer shells 3; 4 enclose a working space 5. To the working space 5, a storage space 6 connects, which is through the turbine outlet 7 with the working space 5 in combination. Between turbine blades 8, an additional auxiliary blade 9 is arranged in each case (FIG. 2). At a small distance between the turbine blades 8 with each other and correspondingly narrow free spaces 10 between the turbine blades 8, these are provided on both sides with a reinforcement 11 corresponding to the shape and the half thickness of the auxiliary blades 9 (FIG. 3). In the fluid coupling shown in Fig. 4, the turbine blades 8 are radially inner shorter than the pump blades 12 executed. In the free space between the turbine blades 8 and the storage space 6 auxiliary blades 9 are arranged, which are fastened by means of a bush 13 to the impeller 1. The filling of the storage space 6 with working fluid is additionally delayed in this embodiment by the speed difference between the impeller 1 and the turbine wheel 2.

Claims (4)

1. Drehmomentbegrenzende Strömungskupplung mit einem radial innen an den Arbeitsraum anschließenden Stauraum, dadurch gekennzeichnet, daß an der Austrittsseite (7) des Turbinenrades (2) außerhalb der bei geringem Schlupf sich einstellenden Ringströmung des Arbeitsmittels zusätzliche, den Austrittsquerschnitt reduzierende Hilfsschaufeln (9) angeordnet sind.1. Torque limiting fluid coupling with a radially inwardly adjoining the working space storage space, characterized in that on the outlet side (7) of the turbine wheel (2) outside of the low slip adjusting ring flow of the working fluid additional, the outlet cross-section reducing auxiliary blades (9) are arranged , 2. Drehmomentbegrenzende Strömungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsschaufeln (9) in den Freiräumen (10) zwischen den Turbinenschaufeln (8) angeordnet sind.2. torque limiting fluid coupling according to claim 1, characterized in that the auxiliary blades (9) in the free spaces (10) between the turbine blades (8) are arranged. -2- 686-2- 686 Erfindungsansprüche:Invention claims: 3. Drehmomentbegrenzende Strömungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsschaufeln (9) mit den Turbinenschaufeln (8) aus einem Stück bestehen.3. torque limiting fluid coupling according to claim 1, characterized in that the auxiliary blades (9) with the turbine blades (8) consist of one piece. 4. Drehmomentbegrenzende Strömungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsschaufeln (9) mit dem Pumpenrad (1) verbunden, die Turbinenschaufeln (8) an der Austrittsseite (7) kürzer als die Pumpenschaufeln (12) an der Eintrittsseite ausgeführt und die Hilfsschaufeln (9) in dem freien Raum zwischen den Turbinenschaufeln (8) und dem Stauraum (6) angeordnet sind.4. torque limiting fluid coupling according to claim 1, characterized in that the auxiliary blades (9) connected to the impeller (1), the turbine blades (8) on the outlet side (7) running shorter than the pump blades (12) on the inlet side and the auxiliary blades (9) are arranged in the free space between the turbine blades (8) and the storage space (6). Hierzu 4 Seiten Zeichnungen.For this 4 pages drawings. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft eine drehmomentbegrenzende Strömungskupplung mit einem radial nach innen an den Arbeitsraum anschließenden Stauraum.The invention relates to a torque limiting fluid coupling with a radially inwardly adjacent to the working space storage space. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Die gebräuchlichsten drehmomentbegrenzenden Strömungskupplungen sind zur Realisierung der Drehmomentbegrenzung mit einem auf einem kleinen Durchmesser angeordneten Stauraum versehen, der ab einer gewissen Differenzdrehzahl von Pumpen- und Turbinenrad infolge der weit einwärts gerichteten Ringströmung einen Teil der Betriebsflüssigkeit aufnimmt (DE-PS 836 718). Infolge der Verringerung der im Arbeitsraum kreisenden Betriebsflüssigkeit wird das übertragbare Drehmoment begrenzt. Optimale Betriebswerte werden jedoch nicht erreicht, da das Drehmoment im mittleren Drehzahlabtriebsbereich zu stark abfällt. Die Kennlinie weist dadurch einen sogenannten Sattel auf.The most common torque-limiting fluid couplings are provided to realize the torque limiter with a arranged on a small diameter storage space from a certain differential speed of the pump and turbine due to the far inward annular flow part of the operating fluid receives (DE-PS 836 718). Due to the reduction of the working fluid circulating in the working space, the transmittable torque is limited. However, optimum operating values are not achieved, since the torque drops too much in the medium speed output range. The characteristic has thereby a so-called saddle. Ziel der ErfindungObject of the invention Es ist das Ziel der Erfindung, den Kennlinienverlauf von drehmomentbegrenzenden Strömungskupplungen mit einem radial innen an den Arbeitsraum anschließenden Stauraum zu verbessern.It is the object of the invention to improve the characteristic curve of torque limiting fluid couplings with a radially inwardly adjacent to the working space storage space. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Aufgabe der Erfindung ist es, eine gleichmäßigere Drehmomentcharakteristik bei drehmomentbegrenzenden Strömungskupplungen durch Beeinflussung der Strömung zu erreichen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an der Austrittsseite des Turbinenrades außerhalb der bei geringem Schlupf sich einstellenden Ringströmung des Arbeitsmittels zusätzliche, den Austrittsquerschnitt reduzierende Hilfsschaufeln angeordnet sind. Ein Teil des Arbeitsmittels, der bei großem Schlupf in die Richtung des Stauraumes fließt, wird von den Hilfsschaufeln zum Pumpenrad umgelenkt. Der Stauraum füllt sich folglich allmählich und wird erst bei größerem Schlupf, also größerer Drehzahldifferenz zwischen Pumpen- und Turbinenrad, voll wirksam. Bei genügend großem Abstand der Turbinenschaufeln untereinander sind die Hilfsschaufeln zweckmäßigerweise in den Freiräumen zwischen den Turbinenschaufeln angeordnet. In Weiterbildung der Erfindung bestehen die Hilfsschaufeln insbesondere bei geringen Abständen der Turbinenschaufeln voneinander mit den Turbinenschaufeln aus einem Stück. Zweckmäßigerweise sind in diesem Falle die Turbinenschaufeln auf beiden Seiten mit einer der Form und der halben Dicke der Hilfsschaufeln entsprechenden Verstärkung versehen. In noch weiterer Ausbildung der Erfindung sind die Hilfsschaufeln mit dem Pumpenrad verbunden, die Turbinenschaufeln an der Austrittsseite kürzer als die Pumpenschaufeln an der Eintrittsseite ausgeführt und die Hilfsschaufeln in dem freien Raum zwischen den Turbinenschaufeln und dem Stauraum angeordnet.The object of the invention is to achieve a more uniform torque characteristic in torque-limiting fluid couplings by influencing the flow. According to the invention the object is achieved in that additional, the outlet cross-section reducing auxiliary blades are arranged on the outlet side of the turbine wheel outside of the low slip adjusting ring flow of the working fluid. A part of the working fluid, which flows in the direction of the storage space at great slippage, is deflected by the auxiliary blades to the impeller. Consequently, the storage space gradually fills up and becomes fully effective only with greater slippage, ie greater speed difference between pump and turbine wheel. With sufficiently large spacing of the turbine blades with each other, the auxiliary blades are expediently arranged in the free spaces between the turbine blades. In a further development of the invention, the auxiliary blades consist in particular of small distances of the turbine blades from each other with the turbine blades in one piece. Conveniently, in this case, the turbine blades are provided on both sides with a reinforcement corresponding to the shape and the half thickness of the auxiliary blades. In yet another embodiment of the invention, the auxiliary vanes are connected to the impeller, the turbine blades on the exit side are made shorter than the pump blades on the entry side and the auxiliary vanes are arranged in the free space between the turbine blades and the storage space. Ausführungsbeispielembodiment Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show: Fig. 1: den Axialschnitt,1: the axial section, Fig. 2: einen Ausschnitt der Ansicht A nach Fig. 1,2 shows a detail of the view A of FIG. 1, Fig. 3: einen Ausschnitt der Ansicht A nach Fig. 1 in veränderter Ausführung, Fig. 4: den Axialschnitt einer anderen Ausführung.Fig. 3: a detail of the view A of FIG. 1 in a modified version, Fig. 4: the axial section of another embodiment. In Fig. 1 ist eine drehmomentbegrenzende Strömungskupplung mit einem Pumpenrad 1 und einem Turbinenrad 2 dargestellt, die mit ihren Außenschalen 3; 4 einen Arbeitsraum 5 umschließen. An den Arbeitsraum 5 schließt sich ein Stauraum 6 an, der durch den Turbinenaustritt 7 mit dem Arbeitsraum 5 in Verbindung steht. Zwischen Turbinenschaufeln 8 ist jeweils eine zusätzliche Hilfsschaufel 9 angeordnet (Fig. 2). Bei geringem Abstand der Turbinenschaufeln 8 untereinander und entsprechend schmalen Freiräumen 10 zwischen den Turbinenschaufeln 8 sind diese auf beiden Seiten mit einer der Form und der halben Dicke der Hilfsschaufeln 9 entsprechenden Verstärkung 11 versehen (Fig. 3). Bei der in Fig. 4 dargestellten Strömungskupplung sind die Turbinenschaufeln 8 radial innen kürzer als die Pumpenschaufeln 12 ausgeführt. In dem freien Raum zwischen den Turbinenschaufeln 8 und dem Stauraum 6 sind Hilfsschaufeln 9 angeordnet, die mittels einer Buchse 13 an dem Pumpenrad 1 befestigt sind. Das Füllen des Stauraumes 6 mit Arbeitsflüssigkeit wird bei dieser Ausführung noch zusätzlich durch die Drehzahldifferenz zwischen dem Pumpenrad 1 und dem Turbinenrad 2 verzögert.In Fig. 1, a torque limiting fluid coupling with an impeller 1 and a turbine wheel 2 is shown, with its outer shells 3; 4 enclose a working space 5. To the working space 5, a storage space 6 connects, which is through the turbine outlet 7 with the working space 5 in combination. Between turbine blades 8, an additional auxiliary blade 9 is arranged in each case (FIG. 2). At a small distance between the turbine blades 8 with each other and correspondingly narrow free spaces 10 between the turbine blades 8, these are provided on both sides with a reinforcement 11 corresponding to the shape and the half thickness of the auxiliary blades 9 (FIG. 3). In the fluid coupling shown in Fig. 4, the turbine blades 8 are radially inner shorter than the pump blades 12 executed. In the free space between the turbine blades 8 and the storage space 6 auxiliary blades 9 are arranged, which are fastened by means of a bush 13 to the impeller 1. The filling of the storage space 6 with working fluid is additionally delayed in this embodiment by the speed difference between the impeller 1 and the turbine wheel 2.
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