DE2217203C2 - Blade wheel for hydrodynamic torque transmission devices - Google Patents
Blade wheel for hydrodynamic torque transmission devicesInfo
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Description
5050
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaufelrad für hydrodynamische Drehmomentübertragungsvorrichtungen mit zwischen einer Außen- und einer konzentrisch dazu angeordneten Innenringschale symmetrisch auf den Umfang verteilten, annähernd radial verlaufenden, durch Steckverbindungen gehaltenen Einzelschaufeln. The invention relates to a paddle wheel for hydrodynamic torque transmission devices with symmetrical between an outer and an inner ring shell arranged concentrically to it distributed over the circumference, approximately radially, single blades held by plug connections.
Aus der DE-PS 9 61 408 ist ein derartiges Schaufelrad für eine hydrodynamische Kupplung bekannt; hierdurch wird zwar ein einfacher und sicherer Zusammenbau des Schaufelradkörpers der Kupplung erreicht, deren schalenförmige Gehäuseteile selbst die Einzelschaufeln gegen die Wirkung der Fliehkraft sichern. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß derartige mit Einzelschaufeln versehene Schaufelräder z. B. aufgrund plötzlicher sehr starker Stoßbelastungen reißen oder brechen. Um dies zu verhindern, ist bereits vorgeschlagen worden,die Stärke der Einzclschaufeln zu vergrößern oder die Einzelschaufeln an ihren Anlagestellen mit den Ringschalen zusätzlich zu verlöten oder zu verschweißen. Während Schweißstellen aufgrund der Beeinflussung des strukturellen Aufbaus des Materials erneut zu Schwierigkeiten führten, haben sich auch die anderen eben angegebenen Maßnahmen nicht als ausreichend erwiesen, ein Abreißen oder einen Bruch der Einzelschaufeln zu verhindern.From DE-PS 9 61 408 such a paddle wheel for a hydrodynamic coupling is known; through this a simple and safe assembly of the impeller body of the coupling is achieved, whose Shell-shaped housing parts even secure the individual blades against the effects of centrifugal force. In practice However, it has been shown that such with single blades provided paddle wheels z. B. tear or break due to sudden very strong shock loads. Around To prevent this, it has already been proposed to increase the strength of the individual blades or the Individual blades to be additionally soldered or welded at their contact points with the ring shells. During welding points again due to the influence on the structural makeup of the material Difficulties resulted, the other measures just mentioned have also proven to be insufficient proven to prevent the individual blades from tearing off or breaking.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schaufelrad des eingangs genannten Typs sicherzustellen, daß die Innenringschale mit der Außenringschale auch bei extrem hohen Belastungen keine Relativbewegung zueinander ausführen können.The invention is based on the object of ensuring, in a paddle wheel of the type mentioned at the beginning, that the inner ring shell with the outer ring shell no relative movement even under extremely high loads can perform to each other.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zusätzlich zu den Einzelschaufeln starre Verbindungen zwischen der Außen- und der Innenringschale vorgesehen sind.The object is achieved in that, in addition to the individual blades, rigid connections between the Outer and inner ring shells are provided.
Erst dadurch, daß man unabhängig von der Einhängung oder Befestigung der Einzelschaufeln Zusatzmaßnahmen vorsieht, die eine absolute Drehsteifigkeit der Innenringschale in bezug auf die Außenringschale herbeiführen, ist gewährleistet, daß ein Abreißen der Einzelschaufeln oder ein Bruch derselben mit Sicherheit vermieden wird.Only by being independent of the suspension or attachment of the individual blades Provides additional measures that ensure absolute torsional rigidity of the inner ring shell with respect to the outer ring shell bring about, it is ensured that the individual blades tear off or break with them Security is avoided.
Es ist zwar aus der DE-OS 20 44 982 bekannt, statt Einzelschaufeln eine Beschaufelung in Form eines wellenförmigen Ringelementes vorzusehen, welches sich zwischen der Außenringschale und der Innenringschale erstreckt und diese miteinander verbindet; hierdurch wird zwar eine Drehsteifigkeit der Außenringschale in bezug auf die Innenringschale erreicht, jedoch muß in K.auf genommen werden, daß durch die im Winkel zur Radialen verlaufenden Schaufeln hydrodynamisch Nachteile entstehen. Demgegenüber wird durch die seit Ende der dreißiger Jahre bekannte Einzelbeschaufelung, die im wesentlichen in radialer Richtung verläuft, hydrodynamisch eine wesentlich bessere Leistung erzielt; durch die erfindungsgemäß vorgesehene Zusatzmaßnahme, nämlich die starre Verbindung zwischen den beider Ringschalen wird die hydrodynamische Leistung der im wesentlichen radial verlaufenden Einzelbeschaufelur.g nicht beeinträchtigt.It is known from DE-OS 20 44 982, instead of individual blades, a blading in the form of a provide wave-shaped ring element, which is located between the outer ring shell and the inner ring shell extends and connects them together; This results in a torsional stiffness of the outer ring shell reached in relation to the inner ring shell, but must be taken in K.auf that through the At an angle to the radial blades, hydrodynamic disadvantages arise. In contrast is made possible by the individual blading, known since the late thirties, which is essentially radial Direction runs, hydrodynamically achieved a much better performance; by the invention intended additional measure, namely the rigid connection between the two ring shells is the hydrodynamic performance of the essentially radial individual blades. g not impaired.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Verbindungen zwischen zwei benachbarten Einzelschaufeln angeordnet; sie können voneinander getrennt sein.According to a preferred embodiment of the invention, the connections are between two adjacent Single blades arranged; they can be separate from each other.
Nach einer besonders zweckmäßigen und einfachen Ausführungsform sind mindestens drei Verbindungen vorgesehen; um die Bewegung der Arbeitsflüssigkeit zwischen den beiden Ringschalen möglichst wenig zu beeinflussen, können die Verbindungen sich nur über einen Teilbereich der Einzelschaufeln erstrecken.According to a particularly expedient and simple embodiment, there are at least three connections intended; in order to minimize the movement of the working fluid between the two ring shells influence, the connections can only extend over a portion of the individual blades.
Vorzugsweise bestehen die Verbindungen aus plattenförmigen Streben; diese Streben können paarweise und spiegelbildgleich zu einer Einzelschaufel angeordnet sein.The connections preferably consist of plate-shaped struts; these struts can be in pairs and be arranged as a mirror image of a single blade.
Nach einer anderen Ausfühningsform sind die Verbindungen einstückig mit der Außen- oder der Innenringschale verbunden.According to another Ausfühningsform the connections are integral with the outer or the Inner ring shell connected.
Die Streben können sich von der Verbindungsstelle der einen Einzelschaufel mit der Außenringschale zur Verbindungsstelle der Nachbarschaufel mit der Innenringschale erstrecken.The struts can extend from the junction of a single blade to the outer ring shell Extend the connection point of the neighboring blade with the inner ring shell.
Auf der Zeichnung sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt; sie werden nachfolgend näher beschrieben; es zeigtSeveral exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing; she are described in more detail below; it shows
Fig. I eine Teilansicht auf eine Ausführungsform eines Schaufelrades,Fig. I a partial view of an embodiment of a paddle wheel,
Fig. 2 einen axialen Halbschnitt durch diesesFig. 2 is an axial half section through this
22 M 22 M.
Schaufelrad längs der Linie 11—11 in Fi g. 1,The paddle wheel along the line 11-11 in FIG. 1,
F i g. 3 eine zweite Ausführungsform in Teilansicht,F i g. 3 a second embodiment in partial view,
F i g. 4 ein Detail längs der Linie IV-IV in F i g. 3,F i g. 4 shows a detail along the line IV-IV in FIG. 3,
F i g. 5 bzw. 6 eine Teilansicht und ein Detail einer dritten Ausführungsform,F i g. 5 and 6, respectively, show a partial view and a detail of a third embodiment,
Fig.7 eine Teilansicht einer vierten Ausführungsform, 7 shows a partial view of a fourth embodiment,
F i g. 8 eine Teilansicht im Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7,F i g. 8 is a partial view in section along the line VIII-VIII in Fig. 7,
Fig.9 und 10 und eine Teilansicht und einen |0 Teilschnitt einer fünften Ausführungsform,9 and 10 and a partial view and a | 0 partial section of a fifth embodiment,
F i g. 11 eine F i g. 9 entsprechende Teilansicht einer sechsten Ausführungsform undF i g. 11 a fig. 9 corresponding partial view of a sixth embodiment and
F i g. 12 eine Teilansicht einer siebenten Ausführungsform. F i g. 12 is a partial view of a seventh embodiment.
Die Ausführungsbeispiele zeigen die Anwendung des Erfindungsgedankens auf ein Pumpenrad einer Kupplung, eines Drehmomentwandlers od. dgl.The exemplary embodiments show the application of the inventive concept to an impeller of a clutch, a torque converter or the like.
Ein Pumpenrad dieses Typs weist eine Innenringscha-Ie 10, eine Außenringschale 11 und zahlreiche Einzelschaufeln 12 auf, die im wesentlichen radial zwischen den beiden Ringschalen angeordrvt sind.An impeller of this type has an inner ring shell 10, an outer ring shell 11 and numerous Individual blades 12 which are arranged essentially radially between the two ring shells.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 bestehen die Einzelschaufeln 12 aus ebenen Scheiben, deren gebogener Außenrand Vorsprünge 13 aufweist, die in in der Außenringschale 10 vorgesehenen Aussparungen 14 geführt sind, und deren gebogener Innenrand Laschen 15 hat, die durch die in der Innenringschale 11 vorgesehene Schlitze 16 hindurchgesteckt sind; die Laschen sind auf die Innenfläche der Innenringschale umgeschlagen.In the embodiment according to FIG. 1, the individual blades 12 consist of flat disks, the curved ones Has outer edge projections 13 which are provided in recesses 14 provided in outer ring shell 10 are guided, and the curved inner edge has tabs 15, which through the in the inner ring shell 11 provided slots 16 are inserted therethrough; the tabs are on the inner surface of the inner ring shell turned over.
Bei dieser Ausführungsform sind die Enden derjenigen Einzelschaufeln, die der Schaufelradachse am nächsten liegen, in radiale Schlitze 17 einer mittigen Ringschale 18 gesteckt.In this embodiment, the ends of those individual blades that are on the impeller axis next, inserted into radial slots 17 of a central ring shell 18.
Von einer Ringschale 10 laufen Querstreben zur anderen Ringschale 11, die Verdrehbewegungen der beiden Ringschalen in bezug aufeinander unterbinden.From an annular shell 10 cross struts run to the other annular shell 11, the twisting movements of the prevent both ring shells in relation to each other.
Bei den Streben nach F i g. 1 und 2 handelt es sich um Bleche 2C, die von der Anlagestelle 21 der Außenringschale 10 mit einer Einzelschaufel 12 zur Anlagestelle 22 der Innenringschale 11 mit der der Einzelschaufel 12 benachbarten Einzelschaufel schräg verlaufen.In the pursuit of F i g. 1 and 2 are sheets 2C, which are from the contact point 21 of the outer ring shell 10 with a single blade 12 to the contact point 22 of the inner ring shell 11 with that of the single blade 12 adjacent single blades run obliquely.
Diese Bleche 20 sind bei dieser Ausführungsform paarweise und annähernd spiegelbildgleich zu einer Einzelscitaufel 12 vorgesehen.In this embodiment, these metal sheets 20 are in pairs and approximately mirror images of one Single Scitaufel 12 provided.
Diese Streben 20 sind am Umfang mit dem größten Durchmesser auf der Innenringschale 11 und in gleichmäßigem Bogenwinkelabstand, beispielsweise mit einem Bogenwinkelabiiand von 120°, angeordnet.These struts 20 are on the circumference with the largest diameter on the inner ring shell 11 and in uniform arc angular spacing, for example with an arc angular spacing of 120 °.
Die Bleche 20 sind durch Schweißen oder Löten an den Ringschalen 10,11 festgelegt.The metal sheets 20 are fixed to the ring shells 10, 11 by welding or soldering.
Nach einer nicht dargestellten abgewandelten Ausführungsform sind diese Bleche an den Anlagestellen 21, 22 nicht befestigt sondern nur in diese hineingedrückt.According to a modified embodiment, not shown, these sheets are at the contact points 21, 22 not attached but only pushed into it.
Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform verlaufen die Bleche 20 wie Abschnitte eines zusammenhängenden Bandes 25 mit aufeinanderfolgenden Knickstellen 26, an welchen die Verlaufrichtung des BandesIn the embodiment shown in FIG run the sheets 20 like sections of a coherent strip 25 with successive kinks 26, on which the direction of the tape
jeweils wechselt.each time changes.
Die Knickstellen 26 sind abwechselnd in Rinnen, Aussparungen 27 od. dgl. in d.^r Außenringschale 10 bzw. in Rinnen, Aussparungen 28 od. dgl. in den Innenringschale 11 angeordnet; die Aussparungen 27, 28 können durch Ausfräsen oder durch Drücken oder Ziehen hergestellt werden.The kinks 26 are alternately in grooves, recesses 27 or the like in the outer ring shell 10 or in grooves, recesses 28 or the like in the inner ring shell 11; the recesses 27, 28 can be produced by milling or by pushing or pulling.
Durch die schräg verlaufenden Bleche 20 wird eine gegenseitige Drehbewegung der Ringschalen 10, 11 in bezug aufeinander wirksam verhindert.Due to the inclined plates 20, a mutual rotary movement of the ring shells 10, 11 in effectively prevented in relation to one another.
Nach der in Fi g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform werden derartige Drehbewegungen durch Abwinkein der Enden einzelner Einzelschaufeln 12 und Festlegen der so gebildeten Abkantungen 30 auf den Schalen 10,11 verhindert.After the in Fi g. 3 and 4 illustrated embodiment, such rotary movements by angling the ends of individual individual blades 12 and setting the bevels 30 formed in this way on the Bowls 10,11 prevented.
Diese Abkantungen 30 werden zweckmäßigerweise zwischen die Ringschalen 10, 11 abgebogen, da ihre radiale Erstreckung im Bereich ihrer freien Enden größer ist als ihre radiale Abwinkelung im Bereich der Abkantzone. Die Klemmwirkung r'er Abkantungen 30 nach ihrem Einsetzen zwischen cir-n Ringschalen kann so groß sein, daß es sich erübrigt, die Abkantungen an den Ringschalen festzulegen; in diesem Fall werden die Abkantungen paarweise in entgegengesetzten Richtungen angeordnet.These folds 30 are expediently bent between the ring shells 10, 11 because their radial extent in the area of their free ends is greater than their radial deflection in the area of the Bending zone. The clamping effect of the folds 30 after their insertion between cir-n ring shells can be so large that it is unnecessary to fix the folds on the ring shells; in this case the Folds arranged in pairs in opposite directions.
Gemäß der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsform stehen derartigen Abkantungen an zwei benachbarten Einzelschaufeln 12 einander gegenüber und werden jeweils durch einen Steg 35 miteinander verbunden, der einerseits an den Abkantungen und andererseits an den Ringschalen 10, Il angeschweißt, angelötet oder auf andere Weise festgelegt ist.According to the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, such bevels are present two adjacent individual blades 12 opposite one another and are each supported by a web 35 connected to one another, on the one hand on the folds and on the other hand on the ring shells 10, II is welded, soldered or otherwise fixed.
Der Steg 35 weist Löcher 36 auf, durch welche die die benachbarten Einzelschaufeln 12 umlaufende Arbeitsflüssigkeit hindurchtreten kann. The web 35 has holes 36 through which the adjacent individual blades 12 circulating working fluid can pass.
Nach der Ausführungsform gemäß Fig. 7 und 8 haben die Streben die Form von Stegen, die in einer Radialebene des Schaufelrades ein U-Profil besitzen und mit ihren seitlichen Flügeln an den Ringschalen 10, ' t zwischen zwei Einzelschaufeln 12 festgelegt sind.According to the embodiment of FIG. 7 and 8, the struts are in the form of webs which possess in a radial plane of the impeller, a U-profile with its lateral wings on the ring shells 10, 't between two individual blades 12 are fixed.
Bei dieser Ausführungsform verlaufen die Stege vor einer Einzelschaufel 12 zur nächsten und sind, ebenfalls mit öffnungen verschen; sie können auch mit Abstand von den Einzelschaufeln 12 angebracht sein, ihre Hohlsei'e ist auf die Radaußenseite gerichtet; die Hohlseite kann jedoch auch zur Radinnenseite weisen.In this embodiment, the webs run in front of one single blade 12 to the next and are also give away with openings; they can also be attached at a distance from the individual blades 12, their Hohlsei'e is directed to the outside of the wheel; however, the hollow side can also point to the inside of the wheel.
Gemäß der in den F7 i g. 9 und 10. 11 dargestellten Ausführungsform sind derartige Querstreben durch radiale Verlängerungen der Innenringschale 11 gebildet.According to the F 7 i g. 9 and 10. 11, such cross struts are formed by radial extensions of the inner ring shell 11.
In den Fig. 9 und 10 sind nach außen gerichtete Verlängerungen 38 und in F i g. 11 nach innen gerichtete Verlängerungen 39 vorgesehen.In FIGS. 9 and 10, outwardly directed extensions 38 and in FIG. 11 inward-facing Extensions 39 provided.
In jedem Fall werden die Verlängerungen 38 und 39 der Innenringsohale 11 mit ihren Finden an der Außenringschale 10 durch Schweißen, Löten oder ?uf ähnliche Weise festgelegt; sie sind außerdem vorzugsweise mit Löchern versehen.In either case, the extensions 38 and 39 the inner ring socket 11 with its location on the outer ring shell 10 by welding, soldering or? similar way set; they are also preferably provided with holes.
Hierzu 3 Blatt ZeichnunccnFor this purpose 3 sheets of drawings
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