DE2250081A1

DE2250081A1 - Laufrad

Info

Publication number: DE2250081A1
Application number: DE2250081A
Authority: DE
Inventors: Armand Batteux
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1971-10-12
Filing date: 1972-10-12
Publication date: 1973-04-19
Also published as: AU4760772A; US3817656A; FR2156954A5; AR200640A1; AU465744B2; IT966635B; GB1390797A

Description

Laufrad

Priorität: Frankreich, 12.Okt.1971

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Laufräder für hydrodynamische Kupplungseinrichtungen wie Drehmomentwandler, (hydraulische) Kupplungen oder dergleichen.

Ein Laufrad umfaßt allgemein eine Schaufeln tragende . Torusflache oder eine äußere Torusflache, eine innere Torusfläche und eine Vielzahl von Schaufeln, die zwischen diesen Torusflachen ausgebildet sind.

Die Schaufeln sind im allgemeinen an die Torusflächen mittels Laschen befestigt, welche Öffnungen durchsetzen, die in der entsprechenden Torusfläche ausgespart sind und gegen letztere hinter diesen Öffnungen umgebogen sind; eine solche Konstruktion läßt sich anwenden auf Laufräder, die dazu bestimmt sind, sowohl als Turbine als auch als Pumpe oder auch als Reaktionselement in einem Drehmomentwandler zu arbeiten.

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Bekannt sind auch-Laufräder, bei denen die Schaufeln an die entsprechende Torusflache über Befestigungen. "Wurzeln" verbunden^^1Jäie in blinde Ausnehmungen greifen oder ohne Umbiegung aus letzteren herausragen.

Bekannt sind auch Laufräder, wo die Befestigung der Schaufeln wenigstens zum Teil durch eine Kombination der vorgenannten Mitteln erreicht wird» sei dies nun auf der gleichen Oberfläche oder auf beiden, wenn zwei vorhanden sind.

Insbesondere können diese Schaufeln gegen die torische Innenfläche gefalzt oder umgebogen bzw. "eingehakt " sein und an der äußeren Torusfläche durch Befestigungen befestigt sein (Wurzeln - racines), welche in blinde Ausnehmungen der letzteren greifen und mit einer an der TorusaxiSenflache festen Abschirmhaube, welche die Enden dieser Schaufeln abdeckt, zusammenwirken.

V/ie den auch sei, diese Arten der Befestigung zeigen sich oft nicht in der Lage, im Betrieb eine Relativverschiebung der Schaufeln gegenüber den Torusflächen ujid/oder eine Relativverschiebung zwischen diesen Torusflächen selbst zu verhindern, insbesondere, wenn die betrachtete tiydrodynacische Kupplungseinrichtung im Betrieb Schwingungen ausgesetzt ist.

Solche Verschiebungen sind von einer Art, daß sie einer günstigen Funktionsweise der Anordnung schaden und sind ungünstig im Hinblick auf die Lebensdauer eines solchen

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•*D ORIGINAL

Laufrades.

Zur Behebung dieser Kachteile \rarde "bereits vorgeschlagen, die Schaufeln an den Torusflächen zu "befestigen, beispielsweise durch Löten und/oder durch Punktschweißen oder durch Anbringung ύοώ. Schweißraupen oder auch dadurch, daß zwischen diesen Schaufeln· und/cder zwischen diesen und den I'orusflächen Yersteifungszwischenstücke vorgesehen werden.

In sämtlichen Pällen handelt es sich um relativ mühsame Operationen, die schwierige Arbeitsgänge erfordern.

lurch lie Erfindung soll nun ein Laufrad vorgeschlagen werden, das in Betrieb sich einwandfrei verhält und welches eine Verbesserung hinsichtlich des Gleitens der Strcarungsfäden mitsichbringt, wobei man dieses Ergebnis in besonders einfacher und preiswerter Weise erhalten soll.

Las Laufrad nach der Erfindung, welches für eine hydrodynamische Zupplungseinrichtung, beispielsweise eine hydraulische Kupplung, einen Drehmomentwandler oder dergleichen bestirnt ist, ist von der Bauart mit wenigstens einer iDorusflache, die eine Vielzahl von Schaufeln trägt, die zu je zvei llanäle bildet. Sie.zeichnet sich aus, daß an wenigstens einen der Enden dieser Eanäle die iPorusfläche und diese Schaufeln mit einem nicht-metallischen Überzug versehen sind.

Aus der Kontinuität dieses Überzuges an der \^?erbindungsstelle der Schaufeln sowie der lorusfläcae (n) resultiert die ge-

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- 4 wünschte Befestigung, die sich als beachtlich erweist.

Gegebenenfalls genügt es in der Praxis, daß, um dieses Ergebnis zu erreichen, allein das Ende der Kanäle zwischen den Schaufeln nit dem Überzug nach der Erfindung versehen ist, da auf diesen Niveau die Schaufeln vorkragende Enden haben, die am empfindlichsten gegen Schwingungser-Echeimingen sind und einen Bruch am meisten ausgesetzt sind. Dieser Überzug erstreckt sich aber vorzugsweise über die Gesamtheit von der oder den Torusfläche(n) und der Gesamtheit der Schaufeln.

Insbesondere sind die Schaufeln gegen eine Torusfläche über Laschen angebracht, welche gegen diese Torusfläche hinter Öffnungen hiervon umgebogen sind. Der Überzug nach der Erfindung erstreckt sich über die so umgebogenen Laschen und kompensiert in vorteilhafter Weise jeden gegebenenfalls zwischen diesen Laschen und diesen Öffnungen vorhandenen Zwischenraum; auch wird auf diese Weise jeder evtl. Zwischenraum zwischen den Schaufeln und den Torusflachen zugesetzt. ,

Ein solcher Überzug, der mittels eines geeigneten Produktes wie Harz, Lack, Klebstoff, synthetisches sogenanntes plastisches Material oder dergleichen hergestellt sein kann, kann leicht und ohne große Kosten durch Beschichtung, Projektion, Tauchen, elektrolytische Abscheidung, fluidisiertes Harzbad, Elektroüberzug, elektrostatisches Spritzen oder dergleichen aufgebracht werden.

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Abgesehen yon der i^nktion der Befestigung, die in besonders einfacher und wirksamer Weise vorgenommen wird,, weist dieser Überzug andere Vorteile, auf.

Zunächst den,, daß er, wie man gesellen hat, ifedea gegebenenfalls vorhandenen Zwischenraum,, und insbesondere die, welche zwischen den Schaufeln und der oder den Torusflächan existieren, zusetzt und weiterhin widersetzt es sich ■jeglichem Fluidaustritt aus einem Kanal zwischen &§& Schaufeln in einen anderen; die störenden hieraus resultierenden Wirbelbewegungen von solchen leckaustritten werden auf diese Weise eliminiert; der Wirkungsgrad der Anlage wird auf diese Weise verbessert.

Auch wird der Wirkungsgrad noch verbessert durch eine merkliche Verminderung der Verluste durch Reibung der Strömungsfäden gegen die Schaufeln und der oder den Torusflachen, insbesondere in Höhe der umgebogenen Yerhakungslaschen dieser Schaufeln; ein Überzug nach der Erfindung schwächt vorteilhaft, indem eine.Böschung gebildet wird, die folgen des Vorsprungs ab, die in diesen Strömungsfäden ^iese Verhakungslaschen bilden.

Alle diese Verbesserungen sind um so empfindlicher, je weiter der Überzug nach der Erfindung auf die allein bevorzugte Zone begrenzt ist,- welche durch das Ende der Kanäle, wie oben erwähnt definiert ist und je mehr er auch die Torusflache(n) in ihrer Gesamtheit einnimmt. Das optimale Ergebnis erhält man, wenn dieser Überzug die Gesamtheit dieser Torusflächen und der Schaufeln einnimmt .

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun in Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert werden in der s

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ORtölNAL INSPECTED

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Fig. 1 ein Viertel eines Lauf-pad, es nach d,ef in der Ansicht

Fig. 2 ist ein axiale?? Halbschnitit dur-gh. dj.fs.ßf laufrad längs der Linie ITtII ^Ja PJ. g_f 1§

Fig. 3 zeigt in größerer· Darstellung einen, feilsehnitt längs der Linie III-III in Fig. 1} μη;!

Fig. 4 ist eine Teildarstellung in der Draufsicht in Richtung'des Pfeils IV in Fig. 3 gesphen.

Die Figuren erläutern die. Anwendung der βrfindμngsge2:äSen .Maßnahme auf ein Rad, das als Pumpen- oder Iaipplsrad arbeiten soll.

Dieses Laufrad umfaßt eine äußere Torusflache IO, eine innere Torusfläche 11 und eine Vielzahl von Radialschaufeln 12, die kreisförmig gleichmäßig im Volumen V wischen diesen Torusflächen verteilt sind. In diesem Voluaen V bilden die Schaufeln 12 zu je zwei lanäle 13 für die ?|rlrulation eines Arbeitsfluids.

Zu ihrer Befestigung an die äußere ladefläche 10 weist jede Schaufel 12 ein oder mehrere kleine Zungen 14 auf, zwei im dargestellten Beispiel, die jeweils in eine blinde Ausnehmung oder einen blinden Einschnitt 15 dieser Torusflache greifen, und wirkt mit einer zentralen Haube 16 zusammen, die ihr freies Ende 17 abdeckt uni fest mit der Torusaußenflache 10 verbunden ist.

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Zu ihrer Befestigung an die Torusinnenfläche 11 weist jede Schaufel 12 ein oder mehrere Verhakungslaschen IS, zwei im aargestellten Beispiel, auf, die in Öffnungen 19 dieser Torusfläche greifen und gegen letztere hinter diesen öffnungen umgebogen sind. Diese Anordnungen sind an sich wohl bekannt.

!lach der Erfindung wird diese Befestigung bzw. Festlegung fertig bearbeitet oder justiert und jede Relativverschiebung wird unterdrückt, indem ein Überzug 20 auf die Sorusflachen 10,11 und auf die Schaufeln 12, wenigs-tens im Innern des Umfar.gsendes 21 der Kanäle 13 (Pig· I und 2) aufgebracht wird;um:er "Unifangsende" wird dasjenige verstanden, welches sich auf den größten Radius des Rades befindet.

Vorzugsweise jedoch erstreckt sich dieser Überzug über die Gesamtheit der Torusflachen 10, U und der Schaufeln 12, sowohl innerhalb des Volumens V wie außerhalb dieses Volumens.

Der Überzug nach der Erfindung ist in den Fig. 1 ur.d 2 praktisch nicht zu sehen. Er wird nämlich relativ dünn gehalten: Katerialmengen zwischen 35 und 60 Gramm können genügen, um ein Rad insgesamt zu überziehen, dessen Durchmesser zwischen 200 und 250 Millimetern liegt und das etwa 30 Schaufeln trägt.

Damit dieser Überzug besser zu sehen ist und damit seine . Wirkung besser verständlich wird, hat man die Dicke in Pig. 3 erheblich übertrieben. Man sieht hier, daß dieser Überzug sich auf den umgebogenen Verhakungslaschen 18 der Schaufeln 12 erstreckt, und zwar kontinuierlich mit der inneren Sorusflache 11; daß er den freien Raum zwischen einer solchen Las.che und der Öffnung 19 dieser Torusflache, in die sie eingreift, ausgleicht.und einen Neigungswinkel oder eine Böschung

ar. Umfang dieser Lasche bildet; man sieht auch, daß er Verbindungskehlungen 23 am Übergang von einer Schaufel 12 zu den Torusflachen bildet.

Zie Vorteile eines solchen Überzuges vuröen vorstehend dargelegt: beachtliche Festlegung der Schaufeln gegenüber den Torusflachen; Verbesserung des Wirkungsgrades durch Verbesserung der Bedingungen der Zirkulation des Arbeitsfluids.

Wie oben dargelegt kann dieser Überzug auf irgendeine geeignete YJeise aufgebracht werden und mit Hilfe stark verschiedenartiger Produkte gebildet werden: Harze, insbesondere Epoxybars, Harz, das unter der Handelsbezeichnung "Araldite'' verkauft wird; Lack, Klebstoff; Kunststoff, sogenannte Plaste, insbesondere solche, die unter den Handelsnanen "Rilsan, Teflon, Eelrin" verkauft werden.

L¹Ie Eigenschaften des Überzuges sind eine Punktion der Dicke der Abscheidung, wobei letztere vorteilhaft zwischen 20 und 300 Mikron betragen kann.

!lach beispielsweisen Verwirklichungsforaen der Erfindung kann nan gute Ergebnisse insbesondere mit Hilfe eines Zpoxj'harzes erhalten, das in Pulverform unter der Bezeichnung IT 901 HIi von der Finra Ripolin verkauft wird; es eignen sich aber auch Produkte mit'der Bezeichnung "Valester" oder "Vaiepox" der Firma Valentine oder "Scotchköte" der iirna' Minnesota oder Epoxyharze der Firma Peter Schoen- '

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Beispiel 1

Ξίη Harz wird mittels elektrostatischen: Spritzen auf das kalte ^T.ferkstüek gesprüht:

Spritzzeit: etv/a 20 Sekunden
. Arbeitsspannung: 30 kV bis 60 kV Polymerisation : etwa 15 Minuten bei 190° Pulververbrauch: etwa 40 Gramm für ein Laufrad mit

einem Außendurehniesser von etwa 220 mm, was 30 Schaufeln trägt.

Beispiel

Me Bedingungen sind gleich denen des Beispiels 1 rr.it der Ausnahme, daß das Spritzen vorgenommen wurde, nachdem das laufrad 15 Minuten lang auf 180⁰C vorgewärmt wurde.

Der Pulververbrauch lag dann bei etwa 50 bis 55 Gramm.

In all diesen !allen sieht man, daß der Preis der Torrichtung zum überziehen nach der Erfindung, um einen zweckmäßigen Halt der Schaufeln eines Laufrades zu erhalten, gering ist.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen begrenzt,; umfaßt vielmehr sämtliche Ausführungsvarianten. Insbesondere an der Nabe dient der Überzug nach der Erfindung vorteilhaft als Antifriktionmaterial, welches das Gleiten gegenüber dem V/erkstück, ait den die Nabe sich in Kontakt befinden kann, begünstigt.

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Claims

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AlJ SPRÜCHE

Π..) Laufrad für hydrodynamische Kupplungeeinrichtungen wie hydraulische Kupplung, Drehmomentwandler cdsr dergleichen, der Bauart mit wenigstens einer Torusfläche, die eine Vielzahl von Schaufeln trägt, von denen jeweils 2V3i Kanäle bilden, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einem der Enden dieser Kanäle diese Torusfläehe und die Schaufeln mit einem nicht-metallischen Überzug versehen sind.
2. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 der Überzug sich über die Torusfläche (n) und die Schaufeln insgesamt erstreckt.
3. Laufrad nach einem der. Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln an eine lorusflache durch Laschen angebracht oder angehängt sind, welche Offnungen dieser Torusfläche durchsetzen und gegen letztere hinter diesen öffnungen umgebogen sind, wobei der überzug sich auf diesen so umgebogenen Laschen kontinuierlich xit der Torusfläche erstreckt.
4. Laufrad nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet» daß der Überzug den gegebenenfalls freien Raun zwischen einer Schaufel und der Öffnung, in die sie greift» ausfüllt und ausgleicht.
5. Laufrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daB der Überzug eine Neigung oder Böschung am Umfang der Laschen bildet.

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V::

"P —
6. Laufrad nach den Ansprüchen- 2' bis 5» dadurch gele enns eichriet, daß der" Überzug eine Yerblr-dungsauskehlung an der Yerblnduhgsstelie von Schaufeln und der' !Torus- ■

)' Mldet. ' ' ' -■■:.■ ■-.-.·=■;·.■;;-.

fläche.
7. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche,' ■ dadurch gekennzeichnet, daß" der Überzug aus 'eiJlerr'beliebi- ^; gen der-folgenden Produkte besteht: Harz,' Insbes'ordere ■ Epoxyharz νχΛ Earz, das unter der'Handelsbeireichnung "--.ralaite-" verkaufe vird; Lacke; Klebstoffe; synthetische Materialien,' -^: ins cesondere solche, die unter den Handelsbezeichnungen "Rilsan, üreflcn, ISeIrIn,' IT'"901 HE¹' der ^;Pirnia Sipolin, · ⁿ7alester" oder "Valepox" der -Firnis Valentine,' "Seotchkote" der xirrna Kinnesota, sowie Epoxyharse 'der Firma jPe'ter ■' ' Seheen vertrieben verden.
8. ' Laufrad nach einem der'Ansprüche 1 bis T₁ dadurch ' gekennzeichnet, daß es Teil einer hydrodynaniisehen Kupplungseinrichtung vie einer hydröulisehen Kupplung,, einen "Drehm era ent van dl er oder dergleichen bildet .· ' ' '■ ■ '■" ■■■'■'

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