DE1196027B

DE1196027B - Luftgekuehlte hydrodynamische Kupplung

Info

Publication number: DE1196027B
Application number: DER29320A
Authority: DE
Inventors: John Edward Becker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-12-30
Filing date: 1960-12-19
Publication date: 1965-07-01

Description

Luftgekühlte hydrodynamische Kupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine luftgekühlte hydrodynamische Kupplung mit einem Pumpenrad und einem das Pumpenrad umschließenden und mit ihm umlaufenden Gehäuse sowie mit einem innerhalb und im Abstand von dem Gehäuse umlaufenden Turbinenrad und mit einer Vorrichtung zum Kühlen der innerhalb der Kupplung zirkulierenden Flüssigkeit, bestehend aus einer Vielzahl von wärmeableitenden Rippen, die auf dem Gehäuse radial angeordnet und mit einer Ummantelung versehen sind.
Es ist bereits eine Kupplung dieser Art bekannt, bei der die Kühlvorrichtung aus einer Vielzahl von wärmeableitenden Rippen besteht, die auf dem Gehäuse radial angeordnet und mit einer Ummantelung versehen sind, so daß sich ein Zentrifugalgebläse ergibt. In diesem Zusammenhang ist es ferner bekannt, die der Kühlung dienenden Rippen sowohl auf der dem Pumpenrad als auch auf der dem Turbinenrad zugewandten Gehäuseseite anzuordnen.
Ferner gehört es zum Stande der Technik, die Kupplungsflüssigkeit durch einen zwischen dem Turbinenrad und dem umgebenden Gehäuse gebildeten Raum zu leiten, um auf diese Weise eine besondere Kühlwirkung zu erzielen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Konstruktion so zu treffen, daß auch die durch den besonderen Kühlkreislauf geführte Flüssigkeit ständig innerhalb der Kupplung verbleibt, daß also kein äußerer Flüssigkeitskreislauf benötigt wird, und trotzdem eine intensive Kühlwirkung erzielt wird.
Diese Aufgabe wird durch die Kombination folgender Merkmale gelöst: a) Die wärmeableitenden Rippen und die diese Rippen umgebende Ummantelung erstrecken sich mit Ausnahme der für den Kühlluftein-und -austritt benötigten Räume über das gesamte, das Pumpen- und Turbinenrad umgebende Gehäuse; b) der Kühllufteintritt erfolgt durch Eintrittsöffnungen auf der Pumpen- und Turbinenradseite jeweils in Achsnähe und der Kühlluftaustritt durch am achsfernen Ende der Kupplung angeordnete Austrittsöffnungen, wobei sich die genannten Öffnungen um den ganzen Umfang der Kupplung erstrecken; c) von der innerhalb des Arbeitsraumes der Kupplung zirkulierenden Flüssigkeit wird zur intensiveren Kühlung ständig ein Teil abgezweigt und durch den Spalt zwischen dem Pumpen-und Turbinenrad in den Raum zwischen dem Turbinenrad und dem Gehäuse geleitet und nach Durchströmen dieses Raumes wieder über eine Reihe von Öffnungen in den Arbeitsraum der Kupplung zurückgeführt, so daß die zu kühlende Flüssigkeit stets innerhalb der Kupplung verbleibt.
Mit der durch die Erfindung vorgeschlagene Kombination vorteilhafter Maßnahmen ergibt sich eine besonders kühlwirksame und einfache Bauweise. Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung wird zusätzlich zum Raum zwischen dem Turbinenrad und dem Gehäuse ein Raum zwischen dem Pumpenrad und dem Gehäuse gebildet, in den die Flüssigkeit durch eine Vielzahl von am achsnahen Teil des Pumpenrades angeordnete öffnungen einströmen kann.
Die Zeichnung zeigt in F i g. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Teil einer hydrodynamischen Kupplung mit einem Raum zur Durchleitung der zu kühlenden Flüssigkeit und der Wärmeableitung dienenden Rippen und F i g. 2 einen der F i g. 1 entsprechenden ähnlichen Querschnitt einer abgeänderten Ausführungsform. Nach den F i g. 1 und 2 enthalten das Pumpenrad 2 und das Turbinenrad 3 eine Vielzahl von im allgemeinen radial angeordneten Flügeln A und B und sind auf antreibenden bzw. angetriebenen Wellen 4 und 5 befestigt. Pumpen- bzw. Turbinenrad weisen halbtoroidförmige Gestalt auf, wobei die Pumpenradschale Teil eines toroidförmigen Gehäuses 6 ist. Das Turbinenrad sitzt innerhalb des Gehäuses und läuft unabhängig davon. Das Gehäuse 6 trägt zwei Sätze von Wärmeableitrippen 7 und 8, die radial vorstehen und im Abstand so angeordnet sind, daß sie sich quer zur Bewegungsbahn des Gehäuses erstrecken. Die Sätze von Rippen tragen Ummantelungen 9 und 10 von halbtoroidförmiger Gestalt, welche auf den Außenkanten der Rippen montiert sind.
Nach F i g. 1 weist das Turbinenrad 3 einen Abstand vom Gehäuse 6 auf, so daß ein Raum 12 zwischen der Außenfläche des Turbinenrades und der Innenfläche des Gehäuses entsteht. Ein Teil der Flüssigkeit fließt im Uhrzeigersinn in der Kupplung, wie es durch den Pfeil angedeutet ist, tritt in den Spalt 13 zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad ein, so daß es durch den Raum 12 strömt, und kehrt in die Kupplung durch eine Reihe von Öffnungen 14 in der Wandung des Turbinenrades in den Räumen zwischen dessen Schaufeln B zurück.
Da die ummantelten Rippen 7 und 8 mit dem Gehäuse 6 um die Achse der Kupplung mit umlaufen, entsteht ein Zentrifugalkühlgebläse, durch das Luft in die Räume zwischen den Rippen durch Eintrittsöffnungen 15 angesaugt und durch die Austrittsöffnungen 16 am Rand der Kupplung ausgestoßen wird. Die Rippen 6 kühlen die durch den Raum 12 geführte Flüssigkeit, während die Rippen 7 die im Pumpenrad strömende Flüssigkeit kühlen.
F i g. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei der das Pumpenrad 2 und das Turbinenrad 3 innerhalb eines Gehäuses 26 angeordnet sind, welches die allgemeine Form des Turbinen- und Pumpenrades aufweist. Das Gehäuse ist auf der Antriebswelle 4 montiert und läuft somit mit dem Pumpenrad um. Es trägt die Wärmeableitrippen 7 und 8 und die Ummantelungen 9 und 10. Bei dieser Anordnung tritt die umgeleitete Flüssigkeit in den Raum 12 zwischen dem Turbinenrad und dem Gehäuse 26 durch den Spalt 13 und in den Raum 17 zwischen dem Pumpenrad und dem Gehäuse 26 durch eine Vielzahl von Öffnungen 18, ähnlich den Öffnungen 14, ein, wobei die umgeleitete Flüssigkeit durch die Öffnungen 14 in die Kupplung zurückgeleitet wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Luftgekühlte hydrodynamische Kupplung mit einem Pumpenrad und einem das Pumpenrad umschließenden und mit ihm umlaufenden Gehäuse sowie mit einem innerhalb und im Abstand von dem Gehäuse umlaufenden Turbinenrad und mit einer Vorrichtung zum Kühlen der innerhalb der Kupplung zirkulierenden Flüssigkeit, bestehend aus einer Vielzahl von wärmeableitenden Rippen, die auf dem Gehäuse radial angeordnet und mit einer Ummantelung versehen sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) Die wärmeableitenden Rippen (7, 8) und die diese Rippen umgebende Ummantelung (9, 10) erstrecken sich mit Ausnahme der für den Kühlluftein- und -austritt benötigten Räume über das gesamte das Pumpen- und Turbinenrad (2, 3) umgebende Gehäuse (6); b) der Kühltufteintritt erfolgt durch die Eintrittsöffnungen (15) auf der Pumpen- und Turbinenradseite jeweils in Achsnähe und der Kühlluftaustritt durch am achsfernen Ende der Kupplung angeordnete Austrittsöffnungen (16), wobei sich die genannten Öffnungen um den ganzen Umfang der Kupplung erstrecken; c) von der innerhalb des Arbeitsraumes der Kupplung zirkulierenden Flüssigkeit wird zur intensiveren Kühlung ständig ein Teil abgezweigt und durch den Spalt (13) zwischen dem Pumpen- und Turbinenrad (2, 3) in den Raum (12) zwischen dem Turbinenrad (3) und dem Gehäuse (6) geleitet und nach Durchströmen dieses Raumes wieder über eine Reihe von Öffnungen (14) in den Arbeitsraum der Kupplung zurückgeführt, so daß die zu kühlende Flüssigkeit stets innerhalb der Kupplung verbleibt.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Raum (12) zwischen dem Turbinenrad (3) und dem Gehäuse (26) ein Raum (17) zwischen dem Pumpenrad (2) und dem Gehäuse gebildet wird, in den die Flüssigkeit durch eine Vielzahl von am achsnahen Teil des Pumpenrades angeordnete öffnungen (18) einströmen kann. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 854 732, 874 712; französische Patentschrift Nr. 1166 500; USA.-Patentschriften Nr. 2 340 494, 2 457 692, 2679728.