DE2836115C2

DE2836115C2 - Berstschutzvorrichtung für einen rotierenden Körper

Info

Publication number: DE2836115C2
Application number: DE19782836115
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. 8000 München Beyer
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1978-08-17
Filing date: 1978-08-17
Publication date: 1982-06-03
Also published as: DE2836115A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Berstschutzvorrichtung für einen rotierenden Körper, bestehend aus einem Gehäuse, dessen Innenseite mit einem Verformungskörper ausgekleidet ist, der die beim Bersten oder beim Absturz des rotierenden Körpers freiwerdende Energie aufnimmt.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der GB-PS 99 069 bekannt, bei der der rotierende Körper eine Schleifscheibe ist. Das Gehäuse besteht aus Schutzhauben, die an ihrer Innenseite Verformungskörper aufweisen. Die Verformungskörper dienen dazu, die beim Schleifen entstehenden Späne bzw. Bruchstücke aufzunehmen und deren freie Bewegung zu verhindern. Eine derartige Vorrichtung ist jedoch nicht z. B. für Schwungmassenspeicher geeignet, bei denen wesentlich höhere Energien freiwerden, wenn das Schwungrad birst oder Teile vom Schwungrad abspringen.

Aus der DE-PS 27 52 390 ist ein Sicherheits-Schwungrad bekannt, das aus Liizen bzw. Fasern besteht. Die Sicherheitsmaßnahme besteht darin, daß eine oder mehrere Litzen des Rades aus einem Material hergestellt sind, die eine wesentlich geringere Zugfestigkeit besitzen als die übrigen. Wenn die Geschwindigkeit des Rades den höchstzulässigen Wert übersteigt, werden zunächst die eingebauten Schwachstellen herausgelöst. Die herausschleudernden Fasern zerstören einen mit einer Bremsflüssigkeit gefüllten Behälter und geben den Zugang dieser Bremsflüssigkeit zum

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65 Schwungrad frei. Hiermit erfolgt eine rasche Abbremsung des Rotationskörpers. Eine derartige Vorrichtung ist jedoch nicht allgemein verwendbar, zumal hierbei die Schwungmasse nur auf bestimmte Materialien und Festigkeit eingeschränkt ist. Abgesehen davon, ist dieses Schwungrad fertigungstechnisch relativ aufwendig.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Berstschutzvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine sichere Aufnahme der bei Absturz eines als Schwungmassenspeicher ausgebilaeten rotierenden Körpers durch Lösen des Schwungrades von den Wellenstummeln oder durch Desintegration des Schwungrades freiwerdenden Energie gewährleistet

Die Aufgabe der Erfindung ist dadurch gelöst, daß das Gehäuse den als Schwungmassenspeicher ausgebildeten rotierenden Körper allseitig umgibt und der Verformungskörper aus einer Vielzahl von in etwa zapfenförmigen, dicht nebeneinander liegenden, plastisch verformbaren Einzelkörpern besteht, die am Gehäuseumfang mit radial, an den Gehäuseseitenflächen mit axial zum Drehkörper liegenden Längs- und Hauptverformungsachsen angeordnet sind.

Hiermit ist eine Berstschutzvorrichtung geschaffen, die eine absolut sichere Aufnahme der abgestürzten Masse gewährleistet und verhindert, daß die beim Absturz freiwerdende Energie zu einer die Umgebung gefährdenden oder behindernden Erwärmung führt. Diese Schutzvorrichtung ist unabhängig von der Masse, Form oder Material des rotierenden Körpers allgemein verwendbar.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Einzelkörper als Hohlprofile ausgebildet. Hierdurch ist eine »weiche« Aufnahme der Stoßenergie des abstürzenden Schwungrades möglich.

Gemäß der US-PS 27 28 479 ist zwar ein Verformungskörper zur Aufnahme von Stoßenergie bekannt, der ebenfalls aus Hohlprofilen ausgebildet ist. Bei dieser Ausführung handelt es sich jedoch um eine Honigwabenstruktur. Diese werden in beliebiger Größe aus im allgemeinen endlosen Bändern bzw. Platten hergestellt. Eine derartige Struktur hat jedoch über den Umfang inhomogene Eigenschaften. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung dagegen ist der Verformungskörper durch die radiale Anordnung der einzelnen Hohlprofilstücke homogen.

Zur Verzögerung des Energieabbaues der rotierenden Schwungradmasse beim Absturz ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die hohlprofilierten Einzelkörper an ihren dem Drehkörper zugekehrten Enden — wie an den anderen Enden durch die Gehäusewand — insbesondere durch eine Schicht aus dünnem, verformbaren Material verschlossen sind und deren Innenräume durch Löcher in den Wänden der Einzelkörper miteinander verbunden sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen als Schwungmassenspeicher ausgebildeten, rotierenden Körper mit einem Gehäuse nach der Erfindung in schematischer Darstellung :zur Verwendung in einem Fahrzeug mit Antrieb durch Verbrennungsmotor,

F i g. 2 das in F i g. 1 dargestellte Schwungrad und das Gehäuse bei Absturz des Schwungrades durch Desintegration,

F i g. 3 das in F i g. 1 dargestellte Schwungrad und das

Gehäuse bei Absturz des Schwungrades durch Lösen von der Welle und

F i g. 4 einen Teil des in F i g. 1 gezeigten Gehäuses mit einer Auskleidung nach der Erfindung.

Das in F i g. 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 einem Verformungskörper 3 ausgekleidet, der in F i g. 4 teilweise dargestellt ist und der unter Bezugnahme auf F i g. 4 weiter unten näher erläutert wird.

Bei Absturz des Schwungrades durch Desintegration treffen die Teilchen des abgestürzten Schwungrades unter einem Winkel auf die Gehäuseauskleidung 3 auf. Aus F i g. 2 wird deutlich, daß der Geschwindigkeitsvektor Vsi eines Schwungradteilchens eine radiale Komponente VsiRund eine tangentiale Komponente Vs,7-hat.

Beim Absturz des Schwungrades 1 durch Lösen der Welle (siehe F i g. 3) trifft das abgestürzte Schwungrad mit einer radialen Geschwindigkeitskomponente V_s,r und einer tangentialen Geschwindigkeitskomponente VsiT, die wesentlich größer ist als die radiale Geschwindigkeitskomponente Vs,r, auf die Gehäuseauskleidung 3 auf.

Der Verformungskörper 3 besteht aus einer Vielzahl von plastisch verformbaren Einzelkörpern 4, die als Hohlprofile ausgebildet sind und am Umfang des Gehäuses 2 radial nach innen und an den Seitenflächen des Gehäuses 2 axial gerichtet sind. Die Einzelkörper 4 haben jeweils einen sechseckigen Querschnitt und sind wabenförmig angeordnet Die Einzelkörper 4 dienen dazu, einen Teil der Stoßenergie des Schwungrades oder seiner Bruchstücke durch plastische Verformung aufzunehmen.

Die inneren Enden der Einzelkörper 4 §ind durch ein Blech oder eine Schicht 5 aus verformbaren Material

ίο abgedeckt, so daß die Einzelkcrper 4 gegen den Innenraum des Gehäuses 2 dicht abgeschlossen sind. Die von den Wandungen der Einzelkörper 4 begrenzten Hohlräume sind durch Löcher 6 in den Wandungen der Einzelkörper 4 untereinander verbunden, und die so in durchgängiger Verbindung stehenden Hohlräume sind ra'rt 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) 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 Atmosphärendruck öffnet, und so den Dampf als sofort kondensierenden Naßdampf (Nebel) z. B. über ein Leitungsrohr und das Dach des Fahrzeuges abblasen läßt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Berstschutzvorrichtung für einen rotierenden Körper, bestehend aus einem Gehäuse, dessen Innenseite mit einem Verformungskörper ausgekleidet ist, der die beim Bersten oder beim Absturz des rotierenden Körpers freiwerdende Energie aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) den als Schwungmassenspeicher ausgebildeten rotierenden Körper (1) allseitig umgibt und der Verformungskörper aus einer Vielzahl von in etwa zapfenförmigen, dicht nebeneinander liegenden, plastisch verformbaren Einzelkörpern (4) besteht, die am Gehäuseumfang mit radial, an den Gehäuseseitenflächen mit axial zum Drehkörper liegenden Längs- und Hauptverformungsachsen angeordnet sind.

2. Berstschuttvorrichtung r.ach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelkörper (4) als Hohlprofile ausgebildet sind.

3. Berstschutivorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlprofilierten Einzelkörper (4) an ihren dem Drehkörper (1) zugekehrten Enden — wie an den anderen Enden durch die Gehäusewand — verschlossen sind und deren Innenräume durch Löcher (6) in den Wänden der Einzelkörper miteinander verbunden sind.

4. Berstschutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlprofilierten Einzelkörper (4) an den dem Drehkörper (1) zugekehrten Enden durch eine Schicht (5) aus dünnem, verformbarem Material verschlossen sind.

5. Berstschutzvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlprofilierten Einzelkörper (4) mit einer Flüssigkeit hoher Verdampfungswärme gefüllt sind.