DE1234540B - Steering device for caterpillar vehicles - Google Patents

Steering device for caterpillar vehicles

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DE1234540B
DE1234540B DEZ10990A DEZ0010990A DE1234540B DE 1234540 B DE1234540 B DE 1234540B DE Z10990 A DEZ10990 A DE Z10990A DE Z0010990 A DEZ0010990 A DE Z0010990A DE 1234540 B DE1234540 B DE 1234540B
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Germany
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steering
friction
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clutch
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German (de)
Inventor
Dipl-Ing Siegfried Krauss
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/02—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides
    • B62D11/06—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source
    • B62D11/08—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source using brakes or clutches as main steering-effecting means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
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  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Description

DEUTSCHES Wlw PATENTAMTGERMAN Wlw PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFT B 60 f; B 60k
Deutsche Kl.: 63 c - 30EXPLAINING PAPER B 60 f; B 60k
German class: 63 c - 30

Nummer: 1234 540Number: 1234 540

Aktenzeichen: Z 1099011/63 cFile number: Z 1099011/63 c

1 234 540 Anmeldetag: 25. Juli 19641 234 540 filing date: July 25, 1964

Auslegetag: 16. Februar 1967Opened on: February 16, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkeinrichtung für Gleiskettenfahrzeuge, deren Triebmittel zum Erzielen einer Fahrtrichtungsänderung mittels eines Ausgleichlenkgetriebes, einer Kupplungslenkung, eines Umlauflenkgetriebes, eines Überlagerungslenkgetriebes einstellbar sind, wobei die in den Lenkeinrichtungen jeweils vorgesehenen Lenkkupplungen und/oder -bremsen als Reibungskupplung, vorzugsweise als hydraulisch betätigte Lamellenkupplungen, ausgebildet sind, deren Reibscheiben zur Förderung "> des Kühl- und/oder Schmiermittels nach Art einer Strömungsmaschine mit radial und/oder tangential zu einem Grundkreis gerichteten und/oder gekrümmten Schlitzen oder Nuten versehen sind.The invention relates to a steering device for caterpillar vehicles, the drive means for Achieving a change in the direction of travel by means of a differential steering gear, a clutch steering system, an epicyclic steering gear, a superimposed steering gear are adjustable, the in the steering devices steering clutches and / or brakes provided in each case as a friction clutch, preferably are designed as hydraulically operated multi-plate clutches, the friction disks of which are used to promote "> of the coolant and / or lubricant in the manner of a flow machine with radial and / or tangential directed to a base circle and / or curved slots or grooves are provided.

Um unterschiedliche Geschwindigkeiten an den Antriebsgliedem eines Gleiskettenfahrzeuges zu erzielen, sind in die Lenkeinrichtungen derartiger Fahrzeuge Lenkkupplungen eingebaut, die bei Kurvenfahrt eine Leistungsteilung bewerkstelligen oder einen Teil der Antriebsmaschinenleistung in Wärme um- a° wandeln. Die Ableitung der dabei anfallenden erheblichen Wärmemenge ist bei den bisher bekanntgewordenen Lenkkupplungen immer mit großen Schwierigkeiten verbunden, da deren Speichervermögen aus baulichen Gründen klein ist und da für eine Abführung über das Kühlmittel zusätzliche Fördereinrichtungen erforderlich sind.To achieve different speeds on the drive links of a caterpillar vehicle, Steering clutches are installed in the steering devices of such vehicles, which are used when cornering accomplish a power division or a part of the engine power in heat by- a ° walk. The dissipation of the considerable amount of heat that arises in the process has become known so far Steering clutches are always associated with great difficulties because of their storage capacity is small for structural reasons and there are additional conveying devices for discharge via the coolant required are.

Es wurde zwar bereits bei einer Scheiben- oder Lamellenreibungskupplung, deren Reibflächen im entkuppelten Zustand mit Öl geschmiert werden, vorgeschlagen, eine oder mehrere Reibflächen mit ÖI-nuten zu versehen, die von ihrem äußeren Umfang ausgehend, radial oder annähernd radial gerichtet sind. Auch ist es bereits bei einer Lenkeinrichtung für Gleiskettenfahrzeuge bekannt, die beim Schließen der Lenkkupplung oder der Bremse anfallende Wärme durch ein Kühlmittel abzuführen, indem die Lenkkuppplung an einen inneren Kühlmittelkreislauf des Gleiskettenfahrzeuges angeschlossen wird, derart, daß das Kühlmittel zwischen den Reibflächen der Lenkkupplung hindurchströmen kann. Diese Ausführungen sind jedoch für die Anwendung in Lenkeinrichtungen von Gleiskettenfahrzeugen nicht geeignet, da hierfür die Wärmebelastbarkeit zu gering ist.It has already been used with a disc or multi-plate friction clutch, the friction surfaces of which in the be lubricated with oil decoupled state, suggested one or more friction surfaces with oil grooves to be provided, starting from its outer circumference, directed radially or approximately radially are. It is also already known in a steering device for caterpillar vehicles that when closing the steering clutch or the brake to dissipate heat generated by a coolant by the Steering coupling is connected to an internal coolant circuit of the caterpillar vehicle, in such a way that that the coolant can flow through between the friction surfaces of the steering clutch. These However, designs are not for use in steering devices of caterpillar vehicles suitable, since the thermal load capacity is too low for this.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Lenkeinrichtung für Gleiskettenfahrzeuge zu schaffen, deren Lenkkupplungen oder -bremsen in zuverlässiger Weise die Abführung der anfallenden Wärmemenge ermöglichen, ohne daß dazu ein großer Bauaufwand notwendig ist. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Reibscheiben jeder Lenkeinrichtung für GleiskettenfahrzeugeThe object of the invention is therefore to create a steering device for caterpillar vehicles, their steering clutches or brakes in a reliable way the dissipation of the amount of heat allow without a great construction effort is necessary. According to the invention this is achieved by the fact that the friction disks of each steering device for caterpillar vehicles

Anmelder:Applicant:

Zahnradfabrik Friedrichshafen
Aktiengesellschaft,
Friedrichshafen, Löwentalerstr. 100Gear factory in Friedrichshafen
Corporation,
Friedrichshafen, Löwentalerstr. 100

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Siegfried Krauß, FriedrichshafenDipl.-Ing. Siegfried Krauss, Friedrichshafen

Lenkkupplung und/oder -bremse in einem in sich geschlossenen inneren Strömungskreislauf angeordnet sind und daß der innere Strömungskreislauf der Lenkkupplungen oder -bremsen mit durch Stauscheiben gebildeten Stauräumen versehen ist, deren Füllung mittels Steuerkanten steuerbar ist.Steering clutch and / or brake arranged in a self-contained inner flow circuit are and that the inner flow circuit of the steering clutches or brakes with baffle plates formed storage spaces is provided, the filling of which can be controlled by means of control edges.

Bei Verwendung einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Lenkkupplung und/oder -bremse in einer Lenkeinrichtung der genannten Art wird deren Betriebsverhalten wesentlich verbessert. Vor allem die Ansprechzeit der Lenkkupplung ist sehr kurz, da ein rascher Aufbau und eine schnelle Unterbrechung des Reibschlusses ermöglicht wird, ohne daß aufwendige zusätzliche Einrichtungen erforderlich sind. Die insbesondere bei lutschender Lenkkupplung anfallende Wärmemenge kann, da jede der Lenkkupplungen in einem geschlossenen Kühl- und/oder Schmiermittelkreislauf angeordnet und der innere Strömungskreislauf der Lenkkupplungen mit durch Stauscheiben gebildeten Stauräumen versehen ist, deren Füllung mittels Steuerkanten steuerbar ist, in zuverlässiger Weise abgeführt werden. Die mit Schlitzen oder Nuten ausgestatteten Reibscheiben wirken dabei als Förderrad einer Strömungsmaschine, beispielsweise einer Kreiselpumpe, und bewerkstelligen eine intensive Förderung des Kühlmittels. Die radialen und/ oder teils radialen Schlitzen oder Nuten übernehmen dabei die Funktion der rotierenden Förderkanäle.When using a designed according to the invention steering clutch and / or brake in one Steering device of the type mentioned, their performance is significantly improved. Especially the The response time of the steering clutch is very short, as it is quick to build up and to interrupt the Frictional engagement is made possible without complex additional facilities are required. The particular When the steering clutch is sucking, the amount of heat generated can, since each of the steering clutches is in a closed coolant and / or lubricant circuit and the inner flow circuit the steering clutches are provided with storage spaces formed by baffle plates, the filling of which is controllable by means of control edges, can be discharged in a reliable manner. The ones with slots or Friction disks equipped with grooves act as a conveyor wheel of a turbomachine, for example a centrifugal pump, and manage an intensive delivery of the coolant. The radial and / or partially radial slots or grooves take over the function of the rotating conveyor channels.

Durch das Aufstauen des Kühl- und/oder Schmiermittels durch Stauscheiben bildet sich bei Rotation ein Kühlmittelring aus, der die Reibscheiben vollständig umgibt, so daß auf diese Weise eine sehr intensive Förderwirkung der rotierenden Reibscheiben eintritt. Wird gleichzeitig dem zirkulierenden Kühlmittel frisches Schmiermittel zugeführt, so wird durch diesen Kühleffekt eine Wärmebelastbarkeit der Lenkkupplung erreicht, die um ein mehrfaches höherThe build-up of the coolant and / or lubricant by baffle plates forms during rotation a coolant ring, which completely surrounds the friction disks, so that in this way a very intensive conveying effect of the rotating friction disks occurs. Will be circulating at the same time If fresh lubricant is supplied to the coolant, this cooling effect increases the thermal load capacity of the Steering clutch achieved several times higher

709 509/279709 509/279

Claims (1)

ist als bei normalem Kühlmitteldurchsatz. Erfolgt eine Bremsung in der Lenkkupplung bis zum Stillstand, so bricht der aufgestaute Kühlmittelring sehr rasch zusammen. Dies hat keine nachteiligen Folgen, da bei stillstehender Lenkkupplung oder -bremse auch keine Wärme anfällt. Außerdem bleibt, bedingt durch die vorgesehenen Stauscheiben, noch eine dadurch bestimmte Kühlmittelmenge zurück, die bei einsetzender Rotation sofort zur Verfügung steht. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Lenkeinrichtung nach der Erfindung dargestellt, die in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert sind. Hierbei zeigt F i g. 1 einen Teil eines Längsschnittes durch eine Lenkkupplung der Lenkeinrichtung nach der Erfindung, F i g. 2 die in der Lenkkupplung nach F i g. 1 verwendete Reibscheibe in Ansicht und F i g. 3 einen Axialschnitt durch eine als Doppelkupplung ausgebildete Lenkkupplung. In der in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellten Lenkkupplung 1 ist mit 14 das Gehäuse der Lenkkupplung bezeichnet, in das eine einen Druckkolben 4 aufnehmende zylindrische Büchse 8 eingesetzt ist. Mittels eines Dichtringes 7 wird zwischen der Büchse 8 und dem Druckkolben 4 ein Druckraum 6 gebildet, dem das Druckmittel zur Betätigung der Lenkkupplung 1 über nicht dargestellte Leitungen zugeführt wird. Der Druckkolben 4 wirkt mit seiner freien Stirnfläche bei Beaufschlagung auf eine in einem Innenmitnehmer 2 geführte und mit Nuten 12 versehene Reibscheibe 3 ein, die sich an einem über einen Außenmitnehmer 11 an dem Gehäuse 14 angebrachten Reibbelag 5 abstützt. Zur Bildung eines Kühlmittelkreislaufs sind in dem Gehäuse 14 Kanäle 9 eingearbeitet. Außerdem sind weitere mit Steuerkanten 13 ausgestattete Stauscheiben 10 zur Führung des Schmiermittels vorhanden. Wird dem Druckraum 6 der Lenkkupplung 1 nach F i g. 1 Druckmittel zugeführt, um durch Anpressen der rotierenden Reibscheibe 3 an den feststehenden Reibbelag 5 des Gehäuses 14 eine Fahrtrichtungsänderung vorzunehmen, so wird die an den Reibflächen der Reibscheibe 3 und des Reibbelages 5 anfallende Wärmemenge durch das die Nuten 12 der Reibscheibe 3 durchströmende Kühlmittel sofort abgeführt. Die Reibscheibe 3 wirkt dabei als Förderrad ähnlich einer Kreiselpumpe, so daß im Zusammenwirken mit den Kanälen 9 das Kühlmittel ständig umgewälzt wird und ein in sich geschlossener Strömungskreislauf entsteht. Den an den Stauscheiben 10 angebrachten Steuerkanten 13 kommt dabei die Aufgabe zu, ein teilweises Entleeren des Strömungskreislaufes zu verhindern und bei Zuführung von frischem Kühlmittel das Abströmen des Kühlmittels zu steuern. Die Reibscheibe der Lenkkupplung, die in F i g. 2 in Ansicht dargestellt und mit 21 bezeichnet ist, kann dabei mit radial gerichteten Nuten 22, die auf dem inneren Teil 22 a als durchgehende Schlitze ausgebildet sind, versehen sein. Es ist aber auch möglich, wie es durch den mit 23 bezifferten Förderkanal gezeigt ist, diesen tangential zu einem nicht bezeichneten Grundkreis anzuordnen und ebenfalls auf dem inneren Teil 23 a zu schlitzen. Schließlich kann entsprechend der mit 24 bezifferten Nut diese auch gekrümmt ausgebildet und mit einer Durchbrechung 24 a versehen werden. Um die Kühlwirkung an den Reibflächen zu verbessern, dient eine weitere, sich über die Reibfläche erstreckende Spiralnut 25. Bei der als Doppelkupplung ausgebildeten Lenkkupplung 50 nach F i g. 3 ist auf einer Welle 31 ein als Innenmitnehmer 32 ausgebildetes Kupplungsteil gelagert, in dem die Reibscheiben 33 geführt sind. Zur Betätigung der Kupplung dient ein Kolben 36, der wiederum in eine, in dem ortsfesten Gehäuse 35 der Lenkkupplung 50 angesetzten zylindrischen ίο Büchse 48 angeordnet ist. Um ein Abbremsen der Welle 31 zu bewerkstelligen, ist in dem durch den Dichtring 38 abgedichteten Druckraum 37 zwischen der Büchse 48 und dem Druckkolben 36 über nicht dargestellte Leitungen Druckmittel zuzuführen. Dadurch wird der Druckkolben 36 nach rechts verschoben, und die Reibscheiben 33 werden somit an die in dem Außenmitnehmer 49 geführten und mit dem Gehäuse 35 drehfest verbundenen Außenlamellen 39 gepreßt. ao Um die beim Abbremsen anfallende Wärmemenge in zuverlässiger Weise abführen zu können, sind die Reibscheiben 33 mit Nuten 34 versehen, so daß das Schmiermittel innerhalb der durch die in dem Gehäuse 35 eingearbeiteten Kanäle 40 bzw. 41 sowie den Stauscheiben 42 gebildeten Strömungskreisläufe in Umlauf versetzt wird und somit die Reibflächen ständig von frischem Schmiermittel umströmt werden. Zur raschen Entleerung der Strömungskreisläufe dient eine mit 46 bezeichnete und nur schematisch dargestellte Füllungsregeleinrichtung, die mittels eines Hebels 47 zu bedienen ist. Das über den Zuführungskanal 45 in der Welle 31 den Strömungskreisläufen zugeführte Kühl- und Schmiermittel wird bei rotierenden Reibscheiben einen Flüssigkeitsring bilden, wobei das Abströmen der Flüssigkeit, wie es in der oberen Hälfte der F i g. 3 dargestellt ist, durch die an den Stauscheiben 42 angebrachten Steuerkanten 43 verhindert wird. Damit jedoch auch beim Anfahren eine ausreichende Flüssigkeitsmenge vorhanden ist, wurde in der unteren Hälfte der gezeigten Lenkkupplung der durch die Stauscheiben 42 a gebildete Stauraum vergrößert, indem die Steuerkanten 44 der Stauscheiben 42 a nach innen verlegt wurden. Dadurch wird erreicht, daß bei Inbetriebnahme der Lenkkupplung immer eine ausreichende Flüssigkeitsmenge zur Verfügung steht. Patentansprüche:than with normal coolant flow. If the steering clutch is braked to a standstill, the built-up coolant ring collapses very quickly. This has no disadvantageous consequences, since no heat is generated when the steering clutch or brake is at a standstill. In addition, due to the baffle plates provided, there is still a certain amount of coolant remaining, which is immediately available when the rotation starts. In the drawings, exemplary embodiments of the steering device according to the invention are shown, which are explained in more detail in the following description. Here, FIG. 1 shows part of a longitudinal section through a steering coupling of the steering device according to the invention, FIG. 2 in the steering clutch according to F i g. 1 used friction disk in view and F i g. 3 shows an axial section through a steering clutch designed as a double clutch. In the steering coupling 1 shown in longitudinal section in FIG. 1, the housing of the steering coupling is designated by 14, into which a cylindrical bushing 8 receiving a pressure piston 4 is inserted. By means of a sealing ring 7, a pressure chamber 6 is formed between the sleeve 8 and the pressure piston 4, to which the pressure medium for actuating the steering clutch 1 is fed via lines not shown. When it is acted upon, the pressure piston 4 acts with its free end face on a friction disk 3 guided in an inner driver 2 and provided with grooves 12, which is supported on a friction lining 5 attached to the housing 14 via an outer driver 11. To form a coolant circuit, channels 9 are incorporated in the housing 14. In addition, there are additional baffle plates 10 equipped with control edges 13 for guiding the lubricant. If the pressure chamber 6 of the steering clutch 1 according to FIG. 1 pressure medium is supplied in order to change the direction of travel by pressing the rotating friction disc 3 against the stationary friction lining 5 of the housing 14, the amount of heat generated on the friction surfaces of the friction disc 3 and the friction lining 5 is immediately dissipated by the coolant flowing through the grooves 12 of the friction disc 3 . The friction disk 3 acts as a feed wheel similar to a centrifugal pump, so that in cooperation with the channels 9, the coolant is constantly circulated and a self-contained flow circuit is created. The control edges 13 attached to the baffle plates 10 have the task of preventing partial emptying of the flow circuit and of controlling the outflow of the coolant when fresh coolant is supplied. The friction disc of the steering clutch, which is shown in FIG. 2 is shown in a view and denoted by 21, can be provided with radially directed grooves 22, which are formed on the inner part 22 a as continuous slots. But it is also possible, as shown by the conveying channel numbered 23, to arrange this tangential to a base circle, not designated, and also to slit on the inner part 23 a. Finally, in accordance with the groove numbered 24, it can also be curved and provided with an opening 24 a. In order to improve the cooling effect on the friction surfaces, a further spiral groove 25, which extends over the friction surface, is used. In the case of the steering clutch 50 according to FIG. 3, a coupling part designed as an inner driver 32 is mounted on a shaft 31, in which the friction disks 33 are guided. A piston 36 is used to actuate the clutch, which in turn is arranged in a cylindrical bushing 48 attached to the stationary housing 35 of the steering clutch 50. In order to bring about a braking of the shaft 31, pressure medium is to be supplied in the pressure space 37, which is sealed by the sealing ring 38, between the bushing 48 and the pressure piston 36 via lines not shown. As a result, the pressure piston 36 is displaced to the right, and the friction disks 33 are thus pressed against the outer disks 39, which are guided in the outer driver 49 and connected to the housing 35 in a rotationally fixed manner. ao In order to be able to reliably dissipate the amount of heat generated during braking, the friction disks 33 are provided with grooves 34 so that the lubricant circulates within the flow circuits formed by the channels 40 and 41 incorporated in the housing 35 and the baffle disks 42 and thus the friction surfaces are constantly surrounded by fresh lubricant. For the rapid emptying of the flow circuits, a filling control device, denoted by 46 and only shown schematically, which can be operated by means of a lever 47, is used. The coolant and lubricant supplied to the flow circuits via the supply channel 45 in the shaft 31 will form a liquid ring when the friction disks are rotating, with the outflow of the liquid, as shown in the upper half of FIG. 3 is shown, by means of which control edges 43 attached to the baffle plates 42 are prevented. However, so that a sufficient amount of liquid is also available when starting up, the storage space formed by the baffle plates 42 a in the lower half of the steering clutch shown was increased by moving the control edges 44 of the baffle plates 42 a inward. This ensures that a sufficient amount of fluid is always available when the steering clutch is started up. Patent claims: 1. Lenkeinrichtung für Gleiskettenfahrzeuge, deren Triebmittel zum Erzielen einer Fahrtrichtungsänderung mittels eines Ausgleichlenkgetriebes, einer Kupplungslenkung, eines Umlauflenkgetriebes, eines Überlagerungslenkgetriebes einstellbar sind, wobei die in den Lenkeinrichtungen jeweils vorgesehenen Lenkkupplungen und/oder -bremsen als Reibungskupplungen, vorzugsweise als hydraulisch betätigte Lamellenkupplungen, ausgebildet sind, deren Reibscheiben zur Förderung des Kühl- und/oder Schmiermittels nach Art einer Strömungsmaschine mit radial und/oder tangential zu einem Grundkreis gerichteten und/ oder gekrümmten Schlitzen oder Nuten versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß dieReibscheiben (3 bzw. 21 bzw. 33) jeder Lenkkupplung oder -bremse in einem in sich geschlossenen inneren Strömungskreislauf Kanäle (9 bzw. 40 und 41) angeordnet sind und daß der innere Strö-1. Steering device for caterpillar vehicles, the drive means of which can be adjusted to achieve a change in the direction of travel by means of a compensating steering gear, a clutch steering, an epicyclic steering gear, a superimposed steering gear, the steering clutches and / or brakes provided in the steering devices being designed as friction clutches, preferably as hydraulically actuated multi-plate clutches whose friction disks are provided with slots or grooves directed radially and / or tangentially to a base circle and / or curved to convey the coolant and / or lubricant in the manner of a turbomachine, characterized in that the friction disks (3 or 21 or 33 ) each steering clutch or brake are arranged in a self-contained inner flow circuit channels (9 or 40 and 41) and that the inner flow
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