DE2836115A1

DE2836115A1 - Berstschutzvorrichtung fuer schwungraeder

Info

Publication number: DE2836115A1
Application number: DE19782836115
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Beyer
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1978-08-17
Filing date: 1978-08-17
Publication date: 1980-02-21
Also published as: DE2836115C2

Description

Berstschutzvorrichtung für Schwungsräder
Die Erfindung betrifft eine Berstschutzvorrichtung für Schwungräder.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Berstschutzvorrichtung für Schwungräder zu schaffen, die eine sichere Aufnahme der bei Absturz eines Schwungrades durch Lösen des Schwungrades von den Wellenstummeln oder durch Desintegration des Schwungrades freiwerdenden Energie gewährleistet.
Die Aufgabe der Erfindung ist dadurch gelöst, daß das Schwungrad von einem Gehäuse umgeben ist, an dessen Innenwand Verformungskörper angeordnet sind, die bei Absturz des Schwungrades freiwerdende Energie durch plastische Verformung aufnehmen.
Um eine möglichst "weiche" Aufnahme der Stoßenergie des abstürzenden Schwungrades zu erzielen, sind die Verformungskörper vorzugsweise als Rollprofile ausgebildet, die am Umfang des Gehäuses radial nach innen und an den Seiten des Gehäuses axial gerichtet sind.
Zur Verzögerung des Energieabbaues der rotierenden Schwungradmasse beim Absturz ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Verformungskörper durch eine auf ihren der Innenwand des Gehäuses abgekehrten Enden liegenden Schicht aus dünnem, verformbarem Material gegen den Innenraum des Gehäuses dicht abgeschlossen sind und daß die Verformungskörper mit einer Flüssigkeit hoher Verdampfungswärme gefüllt sind.
Wird die Abdeckung im Falle des Absturzes verletzt, so tritt aus dem Bereich der unter dem Stoß verformten Verformungskörper die Flüssigkeit aus, die infolge der durch Reibung des Schwungrades an der Gehäusewand bzw. an der Abdeckung umgesetzten Energie einerseits verdampft, andererseits einen Schmierfilm bildet, der das auf das Gehäuse wirkende Drehmoment stark herabsetzt. Der Abbau der Schwungradenergie wird so durch die Verringerung des in das Gehäuse induzierten Reibmomentes verlangsamt. Die Schwungradenergie wird zur Erwärmung und Verdampfung der einströmenden Flüssigkeit benutzt.
Die von den Wandungen der Verformungskörper begrenzten Hohlräume können durch Bohrungen in den Wandungen der Verformungskörper miteinander in Verbindung stehen.
Vorzugsweise hat jeder Verformungskörper einen sechseckigen Querschnitt und sind die Verformungskörper wabenförmig angeordnet.
Die erfindungsgemäße Berstschutzvorrichtung gewährleistet eine absolut sichere Aufnahme der abgestürzten Masse und verhindert, daß die beim Absturz freiwerdende Energie zu einer die Umgebung gefährdenden oder behindernden Erwärmung führt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Schwungrad mit einem Gehäuse nach der Erfindung in schematischer Darstellung zur Verwendung in einem Fahrzeug mit Antrieb durch Verbrennungsmotor, Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte Schwungrad und das Gehäuse bei Absturz des Schwungrades durch Desintegration, Fig. 3 das in Fig. 1 dargestellte Schwungrad und das Gehäuse bei Absturz des Schwungrades durch Lösen von der Welle und Fig. 4 einen Teil des in Fig. 1 gezeigten Gehäuses mit einer Auskleidung nach der Erfindung.
Das in Fig. 1 gezeigte Schwungrad 1 ist beidseitig in einem das Schwungrad 1 umgebenden Gehäuse 2 gelagert, wobei zwischen dem Gehäuse 2 und dem Schwungrad 1 ein enger radialer und axialer Spalt besteht. Die Innenwand des Gehäuses 2-ist mit einer Auskleidung 3 versehen, die in Fig. 4 teilweise dargestellt ist und die unter Bezugnahme auf Fig. 4 weiter unten näher erläutert wird.
Bei Absturz des Schwungrades durch Desintegration treffen die Teilchen des abgestürzten Schwungrades unter einem Winkel oC auf die Gehäuseauskleidung 3 auf. Aus Fig. 2 wird deutlich, daß der Geschwindigkeitsvektor VSt eines Schwungradteilchens eine radiale Komponente VStR und eine tangentiale Komponente VStT hat.
Beim Absturz des Schwungrades 1 durch Lösen der Welle (siehe Fig. 3) trifft das abgestürzte Schwungrad mit einer radialen Geschwindigkeitskomponente VStR und einer tangentialen Geschwindigkeitskomponente VStT' die wesentlich größer ist als die radiale Geschwindigkeitskomponente VstR,auf die Gehäuseauskleidung 3 auf.
Die Gehäuseauskleidung 3 besteht aus einer Vielzahl von Verformungskörpern 4, die als Hohlprofil ausgebildet sind und am Umfang des Gehäuses 2 radial nach inenn und an den Seitenflächen des Gehäuses 2 axial gerichtet sind. Die Verformungskörper 4 haben jeweils einen sechseckigen Querschnitt und sind wabenförmig angeordnet. Die Verformungskörper 4 dienen dazu, einen Teil der Stoßenergie des Schwungrades oder seiner Bruchstücke durch plastische Verformung aufzunehmen.
Die inneren Enden der Verformungskörper 4 sind durch ein Blech oder eine Folie 5 aus verformbarem Material abgedeckt, so daß die Verformungskörper 4 gegen den Innenraum des Gehäuses 2 dicht abgeschlossen sind. Die von den Wandungen der Verformungskörper 4 begrenzten Hohlräume sind durch Bohrungen 6 in den Wandungen der Verformungskörper 4 untereinander verbunden, und die so in durchgängiger Verbindung stehenden Hohlräume sind mit einer Flüssigkeit mit hoher Verdampfungswärme, z.B. Wasser, gefüllt.
Die Flüssigkeitszufuhr zu den Hohlräumen kann z.B. im Zusammenhang mit der Wasserpumpe des Motors und einem Reservoir (evtl. Fahrzeugkühler) so geregelt werden oder es kann ein sogenannter Blasenspeicher mit Vorspannung durch Gasdruck angeordnet werden.
Der sich im Innern des Gehäuses 2 bildende Dampfüberdruck kann mit einem überdruckventil abgelassen werden, das sehr nahe dem Atmospärendruck öffnet, und so den Dampf als sofort kondensierenden Naßdampf (Nebel) z.B. über ein Leitungsrohr und das Dach des Fahrzeuges abblasen läßt.

Claims

Patentansprüche 1. Berstschutzvorrichtung für Schwungräder, g e k e n nzei chnet durch ein Gehäuse (2), das das Schwungrad (1) umgibt und durch an der Innenwand des Gehäuses (2) angeordnete Verformungskörper (4), die bei Absturz des Schwungrades (1) freiwerdende Energie durch plastische Verformung aufnehmen.
2. Berstschutzvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Verformungskörper (4) als Hohlprofile ausgebildet sind, die am Umfang des Gehäuses (2) radial nach innen und an den Seitenflächen des Gehäuses (2) axial gerichtet sind.
3. Berstschutzvorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Verformungskörper (4) durch eine auf ihren der Innenwand des Gehäuses (2) abgekehrten Enden liegenden Schicht (5) aus dünnem, verformbarem Material gegen den Innenraum des Gehäuses (2) dicht abgeschlossen sind und daß die Verformungskörper (4) mit einer Flüssigkeit hoher Verdampfungswärme gefüllt sind.
4. Berstschutzvorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die von den Wandungen der Verformungskörper (4) begrenzten Hohlräume durch Bohrungen (6) in den Wandungen der Verformungskörper (4) miteinander in Verbindung stehen.