DE2123481C3

DE2123481C3 - Gear ring attached to the rotating clutch housing of a hydrodynamic clutch for driving a gear drive

Info

Publication number: DE2123481C3
Application number: DE2123481A
Authority: DE
Inventors: John Hampton Middlesex Bilton (Ver. Koenigreich)
Original assignee: Fluidrive Engineering Co Ltd
Current assignee: Fluidrive Engineering Co Ltd
Priority date: 1970-05-13
Filing date: 1971-05-12
Publication date: 1980-10-16
Also published as: US3690196A; DE2123481B2; DE2123481A1; GB1349147A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen am drehenden Kupplungsgehäuse einer hydrodynamischen Kupplung befestigten Zahnradring für den Antrieb eines Zahnradgetriebes, der im Vergleich zu seiner radialen Dicke eine große axiale Breite und einen innen liegenden Mittenflansch aufweist, der zwischen zwei Gehäusekörpern derart eingeklemmt ist, daß er nur an seinem in Achsenrichtung gesehenen Mittenabschnitt mit dem Gehäuse in Verbindung stehtThe invention relates to a rotating coupling housing of a hydrodynamic coupling attached ring gear for driving a gear transmission, which compared to its radial thickness is a has a large axial width and an internal center flange which is positioned between two housing bodies is clamped in such a way that it is only at its center section viewed in the axial direction with the Housing is in communication

Ein solcher Zahnradring ist aus der US-PS 19 79 930 bekannt Der dort verwendete Zahnradring gestattet den Bau von kurzen hydrodynamischen Kupplungen und damit von bezüglich der Baulänge kompakten Getrieben. Dies ist bei vielen Anwendungsfällen von Vorteil, insbesondere bei Schiffen, bei denen eine große Gesamtlänge des Getriebes unerwünscht oder sogar unannehmbar sein kann.Such a gear ring is from US-PS 19 79 930 known The gear ring used there allows the construction of short hydrodynamic couplings and thus from gearboxes that are compact in terms of length. This is the case with many use cases of Advantage, especially on ships that have a large Overall length of the transmission can be undesirable or even unacceptable.

Nachteilig ist allerdings, daß der unmittelbar auf dem sich drehenden Kupplungsgehäuse sitzende Zahnrad' ring bei einem Drehzahlwechsel oder einer Drehrichtungsumkehr infolge der dabei in der Kupplung erzeugten Wärme relativ starken Temperaturänderungen ausgesetzt ist Die Folge davon ist eine geringe Standzeit der Zahnflanken bei höheren Leistungen, Die äUs der US-PS 19 79930 bekannte Konstruktion ist daher nur für kleinere Getriebe bis zu einer Leistung von höchstens einigen 100 PS geeignet.The disadvantage, however, is that the gear wheel sitting directly on the rotating clutch housing ' ring in the event of a speed change or a reversal of the direction of rotation as a result of this in the clutch generated heat is exposed to relatively strong temperature changes. The consequence of this is a small one Service life of the tooth flanks at higher powers, The construction known from US-PS 19 79930 is known therefore only suitable for smaller transmissions up to a maximum power of a few 100 hp.

Es besteht jedoch ein Bedürfnis, kompakte, mit hydrodynamischen Kupplungen ausgerüstete Zahnradgetriebe für hohe Leistungen auszulegen, beispielsweise für 25 000 PS. Derartige Leistungen werden beispielsweise bei Schiffsantrieben benötigt Um die hohe Leistung ohne übermäßig hohe Zahnbelastung übertragen zu können, müssen bei solchen Anordnungen die Antriebs- und Abtriebsräder der Zahnradgetriebe in Richtung der Drehachse breit sein. Weiterhin müssen die Getrieberäderzähne äußerst genau geformt sein, um eine möglichst gleichförmige Belasiungsverteilung über die Zähne zu erreichen, so daß beim Ineinandergreifen der Zähne eine stellenweise Oberbelastucg vermiedenHowever, there is a need for compact gear drives equipped with hydrodynamic couplings designed for high performance, for example for 25,000 hp. Such services are for example Required for ship propulsion To transmit the high power without excessively high tooth load to be able to, the drive and output gears of the gear transmission must be in such arrangements The direction of the axis of rotation must be wide. Furthermore, the gear teeth must be extremely precisely shaped in order to the most uniform possible distribution of exposure to reach the teeth, so that when the teeth mesh with one another, excessive stress in places is avoided

ίο wird. In der Praxis hat es sich gezeigt, daß Abweichungen von dem vorgeschriebenen Zahnprofil über äußerst kleine Bereiche der Zähne bereits bei Bruchteilen von einem Tausendstel von 25 mm große Änderungen bei der örtlichen oder steilenweisen Belastung des Zahnes hervorrufen und daher längs der gesamten Breite des Zahnrades keine gleichförmige Zahnbelastung zulassen.ίο will. In practice it has been shown that Deviations from the prescribed tooth profile over extremely small areas of the teeth already occur Fractions of a thousandth of a 25 mm large changes in local or steep slope Causing stress on the tooth and therefore not uniform along the entire width of the gear Allow tooth loading.

Um die Gesamtradialabmessungen der Kupplung und damit des Zahnradgetriebes zu vermindern, ist es ferner bekannt, Zweikreiskupplungen zu verwenden, bei denen zwei miteinander verbundene innere Flügelräder nach außen voneinander wegragen und jeweils ein Element des zugeordneten Arbeitskreises bilden und bei denen zwei außenliegende Flügelräder jeweils das andere nach innen gerichtete Element des jeweiligen Arbeitskreises darstellen und durch ein Gehäuse miteinander verbunden sind, das die inneren Elemente umschließt Zu diesem Stand der Technik wird beispielsweise auf die US-PS 25 49 557 und die CH-PS 2 58 743 verwiesen. Im einen Fall ist der Zahnradring mit dem sich drehenden Gehäuse einstückig ausgebildet und im anderen Fall ist der Zahnradring auf dem sich drehenden Gehäuse aufgeschrumpft Bei diesen beiden bekannten Anordnungen tritt ebenfalls die Schwierigkeit auf, daß beispielsweise bei einer plötzlichen Umkehr der Antriebsrichtung die innerhalb kürzester Zeit in den Arbeitskreisen erzeugte Wärme zu einer ungleichmäßigen Wärmeausdehnung des Zahnradringes führt so daß bei hohen Leistungen die Zahnflanken zerstört werden.It is also necessary to reduce the overall radial dimensions of the clutch and thus of the gear transmission known to use dual-circuit clutches in which two interconnected inner impellers according to extend away from each other and each form an element of the assigned working group and in which two external impellers each the other inward-facing element of the respective working group represent and are connected to one another by a housing which encloses the inner elements of this prior art, reference is made, for example, to US Pat. No. 2,549,557 and Swiss Pat. No. 2,58,743. in the in one case the gear ring is formed integrally with the rotating housing and in the other case is the gear ring is shrunk onto the rotating housing in these two known arrangements there also arises the problem that, for example, when the Drive direction the heat generated within a very short time in the working groups to an uneven Thermal expansion of the gear ring leads to the fact that the tooth flanks are destroyed at high power.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Wahrung eines möglichst kleinen Durchmessers der aus Zahnradring und Kupplung gebildeten Gesamtanordnung die schädlichen Einflüsse einer in der Kupplung plötzlich erzeugten Wärmemenge auf den Zahnradring zu vermeiden.The invention is based on the object, while maintaining the smallest possible diameter of the The overall arrangement of the gear ring and clutch formed the harmful effects of a in the clutch to avoid suddenly generated amount of heat on the gear ring.

Diese Aufgabe wird bei einem am drehenden Kupplungsgehäuse einer hydrodynamischen Kupplung befestigten Zahnradring der eingangs genannten Art dadurch gelöst daß zwischen dem Gehäuse und den axialen Außenabschnitten des Zahnradringes ringförmige Luftspalte geringer radialer Abmessung vorhanden sind.This task is performed on a rotating clutch housing of a hydrodynamic clutch fixed gear ring of the type mentioned solved in that between the housing and the axial outer sections of the gear ring annular air gaps of small radial dimensions present are.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion dienen die Luftspalte zwischen den beiden axialen Außenabschnitten des Zahnradringes und dem Gehäuse der Kupplung als Wärmeschranken, so daß zwischen den Außenteilen des oder der Arbeitskreise der Kupplung und dem Zahnradring ein verhältnismäßig langer Wärmeleitungsweg entsteht, der sich von den Enden des Gehäuses zur Mitte und dann nach oben zum und durch den Zahnradring erstreckt Auf diese Weise wird ein sehr schneller Temperaturanstieg vermieden, Und die Wärme wird vom Kupplungsgehäuse zum Mittelteil des Zahnradringes mit einer geringeren Geschwindigkeit übertragen, so daß sich die Wärme im Gegensatz zu Anordnungen, bei denen der gesamte Zahnradring in wärmeleitender Verbindung mit dem Gehäuse steht, wesentlich gleichförmiger über den gesamten Zahnrad-In the construction according to the invention, the air gaps are used between the two axial outer sections of the ring gear and the housing of the clutch as thermal barriers, so that between the outer parts of the working groups or groups of the clutch and the gear ring a relatively long heat conduction path which extends from the ends of the case to the center and then up to and through extends the ring gear In this way, a very rapid temperature rise is avoided, and the Heat is transferred from the clutch housing to the center part of the ring gear at a slower rate transferred, so that the heat in contrast to arrangements in which the entire ring gear in thermally conductive connection with the housing, much more uniformly over the entire gearwheel

ring verteilt Die ineinandergreifenden Zähne weisen zweckmäßigerweise ein hinreichend hohes Spiel auf, so daß sie sich Ausdehnungen anpassen können.ring distributed The interlocking teeth expediently have a sufficiently high degree of play, see above that they can adapt to expansions.

Pie Erfindung führt insbesondere bei Anwendung auf Zweikreiskupplungen zu äußerst kompakten Antrieben, die hochbelastbar sind. Es ist hier die Möglichkeit einer vollkommen symmetrischen Konstruktion gegeben. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Schiffsantriebe, bei denen bei einer Schnelländerung von der Vorwärtsrichtung in die Rückwärtsrichtung oder umgekehrt ι ο innerhalb einer sehr kurzen Zeitperiode abnormale hohe Temperaturen in der Kupplung auftreten. Obwohl zum Kühlen große Flüssigkeitsmengen durch die Kupplung geleitet werden, beispielsweise 4000 l/min, kann die Umkehr eines Antriebs mit 25 000 PS derart viel Wärme erzeugen, daß die Temperatur innerhalb der Kupplung um etwa 130⁰C bis auf eine Endtemperatur von mehr als 150⁰C ansteigt. Die erfindungsgemäße Anordnung ist in der Lage, solche Leistungen und Temperaturanstiege zu meistern. Die Gefahr, daß die in den Arbeitskreisen der Kupplung erzeugte Wärme direkt und äußerst schnell zu dem Zahnradring übertragen wird, bevor nicht auch andere Teile des Getriebes die Möglichkeit hatten, sich auf eine äquivalente Temperatur zu erwärmen, ist bei der Erfindung vermieden.Pie invention leads to extremely compact drives that can withstand high loads, especially when used on dual-circuit clutches. The possibility of a completely symmetrical construction is given here. A preferred field of application are ship propulsion systems in which abnormally high temperatures occur in the clutch within a very short period of time when there is a rapid change from the forward direction to the reverse direction or vice versa. Although large amounts of liquid are passed through the clutch for cooling, for example 4000 l / min, the reversal of a drive with 25,000 hp can generate so much heat that the temperature inside the clutch increases by about 130 ^° C. to a final temperature of more than 150 ⁰ C rises. The arrangement according to the invention is able to cope with such performances and temperature increases. The risk that the heat generated in the working circuits of the clutch is transferred directly and extremely quickly to the gear ring before other parts of the transmission have also had the opportunity to heat up to an equivalent temperature is avoided with the invention.

Dementsprechend sind bei Verwendung des Zahnradringes in einer hochbelasteten Doppel- oder Zweikreiskupplung die beiden Gehäusekörper, zwischen denen der Mittenflansch des Zahnradringes eingeklemmt ist, gleichförmig ausgestaltet, und darüber hinaus sind vorzugsweise der Zahnradring, die Arbeitskreise und mehr oder weniger das gesamte Kupplungsgehäuse in bezug auf die Mittelebene der Zweikreiskupplung symmetrisch ausgebildet und angeordnetAccordingly, when using the gear ring in a highly loaded double or dual circuit clutch the two housing bodies between which the center flange of the gear ring is clamped, configured uniformly, and in addition, the gear ring, the working groups and more or less the entire clutch housing with respect to the center plane of the two-circuit clutch symmetrically designed and arranged

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnetFurther advantageous refinements of the invention are characterized in the subclaims

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert In einer Figur ist ein Teil eines Längsschnitts in Achsenrichtung durch eine hydrodynamische Zweikreiskupplung mit am drehenden Kupplungsgehäuse befestigten Zahnradring gezeigtThe invention is explained below using an exemplary embodiment shown in the drawing One figure shows part of a longitudinal section in the axial direction through a hydrodynamic two-circuit clutch shown with the gear ring attached to the rotating clutch housing

Die gezeigte Anordnung enthält zwei Antriebsflügelräder 1 und 2 und zwei Abtriebsflügelräder 3 und 4, die mit dem Rücken aneinander befestigt sind und eine gemeinsame Ausgangswelle (nicht gezeigt) haben. Die Flügelräder 1 und 3 begrenzen einen ringförmigen Arbeitskreis Wi, und die Flügelräder 2 und 4 begrenzen einen weiteren Arbeitskreis Wi. Es sind geeignete so Einrichtungen (nicht gezeigt) vorgesehen, die den Arbeitskreisen Wi und W₂ eine Arbeitsflüssigkeit zuführen, um die Arbeitskreise gefüllt zu halten, wenn von den Antriebsflügelrädern 1 und 2 eine Antriebsenergie auf die Abtriebsflügelräder 3 und 4 übertragen werden soll. Ferner können die Arbeitskreise entleert werden, wenn der Antrieb unterbrochen werden soll. Weiterhin wird auch während der Kraftübertragung eine Arbeitsflüssigkeitsströmung aufrecht erhalten, um die Kupplung zu kühlen. Dazu werden herkömmliche Mittel eingesetztThe arrangement shown includes two drive vane wheels 1 and 2 and two driven vane wheels 3 and 4 which are fastened to one another with their backs and have a common output shaft (not shown). The impellers 1 and 3 delimit an annular working circle Wi, and the impellers 2 and 4 delimit a further working circle Wi. Suitable devices (not shown) are provided which supply working fluid to working circuits Wi and W _{2 in} order to keep the working circuits filled when drive energy is to be transmitted from drive vane wheels 1 and 2 to driven vane wheels 3 and 4. The working groups can also be emptied if the drive is to be interrupted. Furthermore, a working fluid flow is also maintained during the power transmission in order to cool the clutch. Conventional means are used for this

Die Antriebsflügelfäder 1 und 2 bilden die Enden eines Kupplungsgehäuses 6, das zwei gleiche, etwa zylindrische Körper 7 und 8 enthält, die an Stellen 11 und 12 an Flanschen 9 und 10 der Antriebsflügelräder 1 und 2 befestigt sind. Die in Achsenrichtung innen liegenden Enden der Gehäusekörper 7 und 8 weisen radial nach innen zuhufende Flansche 13 und 14 auf, zwischen die ein ebenfalls radial nach innen laufender Mittenflansch 15 eines symmetrisch ausgebildeten Zahnradringes 16 eingeklemmt ist Der Zahnradring weist lauge Zähne 17 in Schrägverzahnung auf. Oie Flansche 13, 14 und 15 werden durch eine Reihe von ringförmig angeordneten Bolzen 18 fest zusammengehalten. The drive vane wheels 1 and 2 form the ends of a clutch housing 6, the two of the same, for example contains cylindrical bodies 7 and 8, which at points 11 and 12 on flanges 9 and 10 of the drive vane wheels 1 and 2 are attached. The ends of the housing bodies 7 and 8 lying inward in the axial direction have flanges 13 and 14 which are raised radially inward, between which one also runs radially inward The center flange 15 of a symmetrically designed gear ring 16 is clamped in. The gear ring has long teeth 17 in helical teeth. Oie flanges 13, 14 and 15 are supported by a series of annularly arranged bolts 18 firmly held together.

Angrenzend an den Fuß des Flansches IS weist der Zahnradring 16 zwei zylindrische Sitzflächen 19 und 20 auf, in die sich zapfenartige Zentrierflächen der Gehäusekörper 7 und 8 einsetzen, um während des Zusammenbaus den Zahnradring 16 zu unterstützen. Nachdem der Zahnradring 16 genau ausgerichtet ist werden durch die Flansche 13,14 und 15 Löcher gebohrt und aufgerieben, die Paßstifte (nicht gezeigt) aufnehmen. Adjacent to the foot of the flange IS, the Gear ring 16 has two cylindrical seat surfaces 19 and 20, in which the pin-like centering surfaces Insert housing bodies 7 and 8 to support ring gear 16 during assembly. After the gear ring 16 is precisely aligned, holes 13, 14 and 15 are drilled through the flanges and rubbed open the dowel pins (not shown).

Wie es aus der Figur deutlich hervorgeht sind die übrigen Abschnitte des Zahnradringes 16 durch Luftspalte 21 und 22 von den benachbarten Abschnitten der Gehäusekörper 7 und 8 getrennt Dadurch entsteht ein langer Wärmeleitungsweg zwischen den Arbeitskreisen Wi und Wi und dem Zariiiradring 16. Es sei beispielshalber angenommen, daß die Arbeitskreise Wi und Wi entleert sind und daß sich die Antriebsflügelräder 1 und 2 gegenüber den Abtriebsflügelräderrt 3 und 4 in entgegengesetzter Richtung drehen. Wenn jetzt die Arbeitskreise Wi und Wi plötzlich mit der Arbeitsflüssigkeit gefüllt werden, wird in ihnen äußerst schnell eine große Wärmemenge erzeugt die dadurch entsteht daß die mit den Abtriebsflügelrädern 3 und 4 verbundenen Maschinenteile zunächst abgebremst und anschließend in der Drehrichtung der Antriebsflügelräder 1 und 2 beschleunigt werden.As can be clearly seen from the figure, the remaining sections of the gear ring 16 are through Air gaps 21 and 22 separated from the adjacent sections of the housing bodies 7 and 8 as a result a long heat conduction path between the working groups Wi and Wi and the Zariiiradring 16. Let it be for the sake of example it is assumed that the working groups Wi and Wi are emptied and that the drive vanes 1 and 2 rotate in opposite directions with respect to the Abtriebsflügelräderrt 3 and 4. If now the Working groups Wi and Wi suddenly with the working fluid are filled, a large amount of heat is generated in them extremely quickly, which is created by the fact that the machine parts connected to the driven vane wheels 3 and 4 are initially braked and then are accelerated in the direction of rotation of the drive vane wheels 1 and 2.

Dabei kann, wie bereits erwähnt ein Temperaturanstieg bis zu (30⁰C auftreten. Wenn der Zahnradring 16 auf seiner Gesamtlänge in direktem wärmeleitenden Kontakt mit den Gehäusekörpern 7 und 8 wäre, würde sich der schnelle Temperaturanstieg unmittelbar auf die Außenenden des Zahnradkranzes übertragen. Diese Enden würden sich sofort ausdehnen, während der verhältnismäßig kühle Mittenabschnitt des Zahnradringes seine normale Abmessung behalten würde. Die Folge davon wäre, daß sich das genau ausgebildete Schrägverzahnungsprofll durchbiegen und verwölben und die gesamte Zahnbelastung von den »hohen Stellen« aufgenommen werden würds, die gegenüber der Gesamtfläche der Zahnradflanke klein wären. Dies hätte zwangsläufig schwerwiegende Schäden zur Folge.As already mentioned, a temperature rise of up to (30 ^° C. If the gear ring 16 were in direct heat-conducting contact with the housing bodies 7 and 8 over its entire length, the rapid temperature rise would be transmitted directly to the outer ends of the gear ring. These ends would expand immediately, while the relatively cool central section of the gear ring would retain its normal dimensions. The consequence of this would be that the precisely formed helical tooth profile would bend and warp and the entire tooth load would be absorbed by the "high points" that are opposite the total surface the gear flank would be small, which would inevitably result in serious damage.

Bei der in der Figur gezeigten Anordnung kann der schnelle Temperaturanstieg der Arbeitskreise sich erst auf den Zahnradring 16 auswirken, wenn die erzeugte Wärme über du.! Gehäusekörper 7 und 8 zum Mittenflansch 15 des Zahnradringes geströmt ist Der Flansch 15 weist daher bereits einen erheblich niedrigeren Temperaturanstieg als die axialen Außenenden der Gehäusekörper 7 und 8 auf. Weiterhin wird die erzeugte Wärme zu dem Zahnradring Ober eine verhältnismäßig große Fläche und an einem verhältnismäßig dicken Abschnitt des Zahnradringes übertragen, so daß die Wal meleitungswege innerhalb des Zahnradringes zu allen Stellen verhältnismäßig kurz sind. Auf diese Weise wird der Temperaturanstieg des Zahnradringes durch die Gehäusekörper 7 und 8 vermindert, und die übertragene Wärmemenge wird gleichzeitig und gleichförmig über die gesamte Länge des Zahnradringes verteilt Da w eiterhin die gesamte Anordnung aus den Arbeitskreisen, den Gehäusekörpern 7 und 8 und dem Zahnradrine vollkommen symmetrisch ist sind dieWith the arrangement shown in the figure, the rapid rise in temperature of the working circuits can only be achieved affect the ring gear 16 when the generated heat is above you.! Housing body 7 and 8 for Center flange 15 of the gear ring has flowed The flange 15 therefore already has a considerable lower temperature rise than the axial outer ends of the housing bodies 7 and 8. Continue to be the heat generated to the ring gear over a relatively large area and at a relatively transferred thick section of the ring gear, so that the whale meleitungswege within the ring gear are relatively short at all points. In this way, the temperature of the ring gear will rise reduced by the case bodies 7 and 8, and the amount of heat transferred is simultaneously and evenly distributed over the entire length of the gear ring the working groups, the housing bodies 7 and 8 and the gear wheel are completely symmetrical

Wärmeleitungswege und die Wärmeausdehnungen zu beiden Seiten der durch die symmetrische Anordnung gebildeten Symmetrieebene gleich groß.Heat conduction paths and the thermal expansions on both sides of the due to the symmetrical arrangement formed plane of symmetry the same size.

Die Unterseite des Zahnradringes 16, die die eine Begrenzungsfläche des Luftspaltes 21 und 22 bildet, kann ein solches Profil aufweisen, daß der Zahnradring eine derartige Festigkeit und Steifigkeit hat, die auf der gesamten Länge der Zahnflanke eine gleichmäßige Berührung mit der Gegenzahnflanke sicherstellt. Das erforderliche Profil kann anfangs berechnet und anschließend durch Versuche nachgeprüft werden, wenn man die tatsächliche Auflagefläche der Zähne mit dem Auge überprüfen kann. Das Profil kann dann entsprechend nachgearbeitet werden.The underside of the gear ring 16, which forms a boundary surface of the air gap 21 and 22, may have such a profile that the gear ring has such a strength and rigidity that on the ensures even contact with the opposing tooth flank over the entire length of the tooth flank. That The required profile can be calculated initially and then verified through tests, if one can check the actual contact surface of the teeth with the eye. The profile can then be reworked accordingly.

1 sheet of drawings

Claims

Claims;

l _t To the rotating clutch housing of a hydrodynamic clutch attached gear ring for the drive of a gear transmission, which compared to its radial thickness has a large axial width and an inner center flange, which is clamped between two housing bodies in such a way that it is only seen in the axial direction The middle section communicates with the housing, characterized in that there are annular air gaps (21, 22) of small radial dimensions between the housing (6) and the axial outer sections of the gear ring (16).

2. Gear ring according to claim 1, characterized in that the axial outer portions of the Gear ring (16) progressively with a decreasing distance from the end faces of the gear ring have decreasing radial thickness.

3. Zahtü-jdring according to claim 2, characterized that the axially outer portions of the Gear ring (16) opposite outer surface portions of the housing (6) accordingly are shaped so that the air gaps (21, 22) have approximately parallel boundary surfaces.

4. gear ring according to one of claims 1 to 3, characterized in that with respect to the center plane of a two-circuit clutch of the gear ring (16), the clutch housing (6) including the uniformly shaped housing body (7, 8) and the working circuits (W \, Wi) are designed and arranged symmetrically.