DE3316923A1 - Hydrodynamic power-transmission construction - Google Patents
Hydrodynamic power-transmission constructionInfo
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Description
HYDRODYNAMISCHE KRAFTÜBERTRAGUNGSKONSTRUKTIONHYDRODYNAMIC POWER TRANSFER DESIGN
Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kraftübertragungskonstruktion, vorteilhaft eine hydrodynamische Kupplung, deren flüssiges Kraftübertragungsmedium eine auf Wasser basierende Füllflüssigkeit, z.B. Wasser selbst, ein öl oder eine synthetische Flüssigkeit sein kann.The invention relates to a hydrodynamic power transmission structure, advantageously a hydrodynamic coupling whose liquid power transmission medium has a Water-based filling liquid, e.g. water itself, can be an oil or a synthetic liquid.
Unter einer hydrodynamischen Kupplung wird eine Konstruktion verstanden, deren wesentliche Bestandteile ein an die Welle eines Antriebes befestigtes Kunstrad, ein and die Welle einer Arbeitsmaschine befestigtes Turbinenrad sowie eine Gehäusehälfte bilden, die - zumindest teilweise das Turbinenrad umfasst und die meistens starr mit dem Kunstrad verbunden ist, und bei einigen speziellen Lösungen an dem Turbinenrad befestigt ist. Im weiteren wird die Erfindung am Beispiel einer hydrodynamischen Kupplung veranschaulicht und aus der Beschreibung wird für einen Fachman klar, dass das Gesagte auch für mit den erwähnten flüssigen Medien arbeitende Kraftübertragungskonstruktionen gilt, die nicht ausgesprochen als Kraftübertragungskonstruktionen mit Kupplungscharakter eingestuft werden, aber die die Energiezufuhr zur Arbeitsmaschine durch eine Kraftübertragung unter Bedingungen realisieren, die denen in der Beschreibung angegebenen Betriebsbedingungen ähneln. Die hydrodynamische Kupplung kann einen Stauraum, eine Vorkammer besitzen, aber auch davon abweichend ausgeführt sein.A hydrodynamic coupling is understood to mean a construction, the essential components of which are part of the Artificial wheel attached to the shaft of a drive, a turbine wheel attached to the shaft of a work machine and form a housing half that - at least partially Includes turbine wheel and which is mostly rigidly connected to the artificial wheel, and in some special solutions is attached to the turbine wheel. The invention is illustrated below using the example of a hydrodynamic coupling and from the description it is clear to a person skilled in the art that what has been said also applies to the liquids mentioned Media-working power transmission constructions are not considered as power transmission constructions be classified with coupling character, but the energy supply to the machine through a power transmission Realize under conditions that are similar to the operating conditions given in the description. the hydrodynamic coupling can have a storage space, an antechamber, but can also be designed differently.
Bei den mit öl (auf Kohlenwasserstoff basierende oder synthetische Flüssigkeit) als Füllflüssigkeit arbeitenden hydrodynamischen Kupplungen sichert die Arbeitsflüssigkeit auch das Schmieren der Lager, deshalb ist bei solchen TypenFor those with oil (based on hydrocarbons or synthetic liquid) working as filling liquid hydrodynamic couplings secure the working fluid also the lubrication of the bearings, that's why it is with such types
der Arbeitsraum und der Lagerraum ein gemeinsamer Raum. Eine Schraube mit einem Schmelzeinsatz sichert gegen Überlastung! besonders bei hydrodynamischen Kupplungen mit ständiger Füllung. Das Wesen der Sicherung ist wie folgt: eine mit einem bei einer bestimmten Temperatur schmelzenden Metall gefüllte - durchbohrte - Schraube wird auf dem Gehäuse der hydrodynamischen Kupplung untergebracht. Bei der Nenntemperatur - bzw. dem Temperaturbereich schmilzt der Schmelzeinsatz und macht den Weg für die Füllflüssigkeit frei, damit sie aus dem Arbeitsraum austreten kann. Die durch den Flüssigkeitsaustritt erfolgende Füllungsabnahme beeinflusst die Grosse des übertragbaren Momentes bzw. führt zu einem Trennen der Antriebs- und der Arbeitsmaschine. the work room and the storage room are a common space. A screw with a fuse link secures against Overload! especially with hydrodynamic couplings with constant filling. The essence of the fuse is as follows: one with one at a certain temperature Melting metal filled - cannulated - screw is placed on the housing of the hydrodynamic coupling. At the nominal temperature or the temperature range, the fuse link melts and paves the way for the filling liquid free so that it can exit the work area. The decrease in filling caused by the leakage of liquid influences the magnitude of the torque that can be transmitted or leads to a separation of the drive machine and the driven machine.
Ausser den mit öl gefüllten hydrodynamischen Kupplungen finden in der technischen Praxis - neuerdings - immer mehr mit unbrennbarer Flüssigkeit, z.B. mit einer Emulsion oder Wasser gefüllte hydrodynamische Kupplungen Verbreitung. Die Anwendung von Wasser wird durch eine Verbesserung der spezifischen Leistungsmerkmale, eine Einsparung des Energieträgers und insbesondere den relativ niedrigen Preis der Füllflüssigkeit begründet. Bei Wasserfüllung muss beim Betrieb der Kupplung eine wesentliche Abweichung der physikalischen Charakteristika der Flüssigkeit im Verhältnis zu einer Änderung der Charakteristika von auf Kohlenwasserstoff basierenden oder synthetischen Arbeitsflüssigkeiten beachtet werden. Die Sicherheitstemperatur der Kupplungen überschreitet im allgemeinen den Wert von 373 'K (100 C). Wegen dem niedrigen Siedepunkt der Füllflüssigkeit ist auch der Einbau einer entsprechenden Drucksicherung erforderlich. Ausserdem muss für einen wirksamen Korrosionsschutz gesorgt werden, insbesondere bei den Lagern.Except for the hydrodynamic couplings filled with oil found in technical practice - recently - more and more with non-flammable liquid, e.g. with an emulsion or Water-filled hydrodynamic couplings spread. The application of water is enhanced by the specific performance characteristics, a saving of the energy carrier and in particular the reason for the relatively low price of the filling liquid. When filling with water, the Operation of the clutch is a substantial deviation in the physical characteristics of the fluid in relation to a change in characteristics from to hydrocarbon based or synthetic working fluids. The safety temperature of the couplings generally exceeds 373 'K (100 C). Because of the low boiling point of the filling liquid is the installation of a corresponding pressure relief device is also required. It must also be used for effective protection against corrosion be taken care of, especially in the camps.
Ein besonders grosses Problem bedeutete bei den mit Wasser gefüllten hydrodynamischen Kupplungen eine geeignete Isolierung und ein Schutz der Lager von der korrosiven Arbeits-A particularly big problem was a suitable insulation in the hydrodynamic couplings filled with water and a protection of the bearings from the corrosive working
flüssigkeit unter Berücksichtigung der Tatsache, dass bis zum Sicherheitsstand betriebsmässig jeder Betriebszustand zusammen mit seinen Folgen (z.B. Sättigungsdrucke) möglich ist. Es wurde zwar vorgeschlagen, dass sich das Lager in einer Emulsion oder Wasser dreht, das kann jedoch wegen der hochgradigen Korrosion betriebsmässig nicht angewendet werden. Die häufigste Variante zum Schutz der Lager ist die, dass zwischen den Arbeitsraum und das Lager spezielle oder gewöhliche Dichtungen eingebaut werden, die das Wasser bzw. die Emulsion von den Lagern trennen. Wenn aber die Richtung der Druckabnahme vom inneren Arbeitsraum über die Lager führt, dann ist der Betrieb der Kupplung normal (oder aber vom normalen babweichend, aber noch zulässig) bzw. erfolgt durch die Abnutzung der Dichtungselemente unweigerlich eine Sickerung, d.hu dass die Lager von der die Korrosion verursachenden Arbeitsflüssigkeit nicht geschützt werden können und das zum vorzeitigen Zerstören der Lager führt.liquid taking into account the fact that Up to the safety level, every operational state together with its consequences (e.g. saturation pressures) is possible. While it has been suggested that the bearing rotate in an emulsion or water, it can cannot be used for operational reasons due to the high level of corrosion. The most common way of protecting bearings is that between the working space and the bearing special or conventional seals are installed separate the water or emulsion from the bearings. But if the direction of the pressure decrease from the inner working space leads over the bearings, then the operation of the coupling is normal (or deviating from the normal bab, but still permissible) or the wear and tear of the sealing elements inevitably results in seepage, i.e. the bearings of the working fluid causing the corrosion can be protected and that leads to the premature destruction of the bearings.
Bei mit Wasser gefüllten hydrodynamischen Kupplungen wird der Schutz gegen die Korrosion der Lager im allgemeinen von der Überlegung abgeleitet, dass ausgehend vom inneren Arbeitsraum der Weg der Druckabnahme nicht über die Lager führt, sondern die Lager umgeht.In the case of hydrodynamic couplings filled with water the protection against corrosion of the bearings in general derived from the consideration that starting from the interior Working space the way of the pressure decrease does not lead through the warehouse, but bypasses the warehouse.
Ein anderes grundlegendes Problem bei den mit Wasser gefüllten hydrodynamischen Kupplungen ist eine ,geeignete Drucksicherung. Für die Drucksicherung ist eine Lösung bekannt, wobei das Kupplungsgehäuse geschwächt wird und beim Erreichen des zulässigen maximalen Druckes das Gehäuse platzt Es ist offensichtlich, dass diese Lösung recht teuer und eine erneute Inbetriebnahme recht umständlich ist. Nach einer anderen bekannten Lösung wird nach dem Muster der auf dem äusseren Umfang des Gehäuses untergebrachten Schraube mit Schmelzeinsatz eine Spaltscheiben-Sicherung angewendet , ebenfalls auf dem äusseren Umfang. Der Nachteil davonAnother fundamental problem with the hydrodynamic couplings filled with water is one that is appropriate Pressure protection. A solution is known for pressure protection, the clutch housing being weakened and when Reaching the maximum allowable pressure the housing bursts It is obvious that this solution is quite expensive and putting it back into operation is quite cumbersome. According to another known solution, the A split washer fuse is used on the outer circumference of the housing with a fusible link screw , also on the outer circumference. The downside of that
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besteht darin, dass durch den aus dem zentrifugalen Kraftraum kommenden Druck (insbesondere infolge der unterschiedlichen Umdrehung und des im inneren Füllungsstand auftretenden Unterschiedes) eine genaue Bestimmung des Druckwertes und seine Regulierung mit Schwierigkeiten verbunden sind.consists in the fact that the pressure coming from the centrifugal force chamber (especially as a result of the different Rotation and the difference occurring in the inner filling level) an exact determination of the pressure value and its regulation are fraught with difficulties.
Zur Beseitigung dieses Mangels wurde eine weiterentwickelte Lösung der Spaltscheiben-Sicherung erarbeitet, die Gegenstand des ungarischen Patentes Nr. 177 894 ist. Diese Lösung bietet auch unter extremen Betriebsbedingungen zuverlässigen und billigen Schutz gegen die Korrosion der Lager und besitzt ein bei tatsächlicher Überbelastung in Kraft tretendes, einfach austauschbares Drucksicherungsorgan. Die Drucksicherung wird vom äusseren Mantel der hydrodynamischen Kupplung mit dem sich am Ende des in den unteren Teil des Arbeitsraumes reichenden Rohrs befindenden Spaltscheibenkopf geschaffen. Der Spaltscheibenkopf - bNetriebsmäessig über eine kreisringförmige Flüssigkeitsschicht reichend - fühlt den jeweiligen Sättigungsdruck, ausgehend von der Voraussetzung, dass der funktioneile Zusammenhang von Sättigungsdruck und Temperatur bei Wasser einen genauen Operationsbereich markieren kann.To remedy this deficiency, a further developed solution of the split disk safety device was developed, which is the subject of Hungarian patent no. 177 894. This solution offers reliable and inexpensive protection against corrosion of the bearings even under extreme operating conditions and has an easily replaceable pressure safety device that comes into effect in the event of an actual overload. The pressure safety device is created by the outer jacket of the hydrodynamic coupling with the gap disk head located at the end of the pipe reaching into the lower part of the working space. The gap wheel head - N b etriebsmäessig an annular liquid layer reaching - feels the respective saturation pressure, starting from the premise that the functional relationship between saturation pressure and temperature in water can mark a specific operation area.
Bei der Anwendung stellte sich heraus, dass der Nachteil dieser Lösung - neben.ihren Vorteilen - darin besteht, dass das über den Flüssigkeitsring reichende, mit der äusseren Atmosphäre in Verbindung stehende Rohr zusätzlichen Verlust in der hydrodynamischen Kupplung verursacht. Deshalb wurde die Lösung der Anwendung des richtigen Prinzipes auf andere Weise gesucht, die neben dem Einsparen von Material und Energie eine weitere Besserung der Sicherheit des Betriebes ermöglicht.During the application it turned out that the disadvantage of this solution - besides its advantages - is that the pipe reaching over the liquid ring and communicating with the external atmosphere additional loss caused in the hydrodynamic coupling. Therefore, the solution was to apply the correct principle to others Wise sought, which in addition to saving material and energy, a further improvement in the safety of the company enables.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im nominellen Füllungszustand der Kupplung die mit dem auf demThe invention is based on the knowledge that in the nominal filling state of the clutch with the one on the
hineinreichenden Rohr untergebrachten Spaltscheibenkopf erreichbare Sicherheit auch auf einfachere Weise gewonnen werden kann: auf eine Weise, die umfassender ist, da sie die restlose Nutzung der erwähnten Vorteile bei. einem einfacheren Aufbau auch bei den mit Wasser gefüllten Kupplungen ermöglicht und so sozusagen die Lösungen mit unterschiedlichen einfachen Konstruktionen synthetisiert, wobei einfachere Aufgaben gemäss der gemeinsamen Funktion und der jeweiligen konkreten Anforderung bzw. dem Anspruch leicht erfüllt werden können.The split washer head accommodated in the pipe reaching into it achievable security can also be obtained in a simpler way: in a way that is more comprehensive than it the full use of the advantages mentioned. a simpler one Construction also enables the couplings filled with water and so to speak the solutions with different ones synthesized simple constructions, with simpler tasks according to the common function and the respective specific requirement or claim can easily be met.
Erfindungsgemäss ist - unter Beibehaltung der auch bei unserer eigenen früheren Erfindung nachweisbaren gemeinsamen Merkmale - die Sicherungsvorrichtung ein in einem mit der äusseren Atmosphäre in Verbindung stehenden Raum untergebrachter, und in die Umgebung der Drehachse der hydrodynamischen Kraftübertragungskonstruktion reichender Zapfen, vorteilhaft ein Gewindezapfen, gegebenenfalls eine Kopfschraube (im weiteren zusammenfassen: Zapfen), in dem sich eine - auf an sich bekannte Weise gestaltete - Spaltscheibe befindet.According to the invention - while maintaining the also with our own earlier invention demonstrable common features - the one in one safety device with the external atmosphere connected space, and in the vicinity of the axis of rotation of the hydrodynamic Power transmission structure richer Pin, advantageously a threaded pin, optionally one Head screw (in the following to be summarized: pin), in which there is a split disc - designed in a manner known per se is located.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform werden auch eine oder mehrere Schrauben mit Schmelzeinsatz verwendet, und die so gebildete Konstruktion kann, auch in ölhydraulischen Kraftübertragungskonstruktionen vorteilhaft eingesetzt werden.In an advantageous embodiment, a or several screws with fusible links are used, and the construction thus formed can also be used in oil-hydraulic systems Power transmission structures used advantageously will.
Von unserer früheren Lösung - unter Beibehaltung von zahlreichen vorteilhaften Merkmalen davon - unterscheidet sich die neue Lösung darin, dass der Spaltscheiben-Sicherungsmechanismus durch eine von der früheren sehr abweichend gestaltete und angeordnete Baueinheit realisiert wird, die nicht in den Raum des Arbeitsmediums reicht, damit nur durch einen Verkehrskanal verbunden ist und so die Ratations-Verhältnisse, das im Drehraum bestehende Bewegungsgesetz nicht direkt ändert} ihr Konstruktionsaufbau ist entsprechendIt differs from our previous solution while retaining numerous advantageous features thereof the new solution is that the split disk safety mechanism is very different from the previous one designed and arranged unit is realized that does not extend into the space of the working medium, so only connected by a traffic channel and thus the ratation ratios, the existing law of motion in the turning space does not change directly} its construction is accordingly
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einfacher, ihre Montagetechnologie ist vorteilhafter. Bei mit auf Wasser basierendem Arbeitsmedium arbeitenden Kraftübertragungskonstruktionen ist dieses Sieherungsbaueinheit ausreichend, aber der besondere Vorteil der erfindungsgemässen Lösung besteht darin, dass sie allgemein eingesetzt werden kann: bei ölhydraulischen Systemen muss sie nur mit der bekannten Schraube mit Schmelzeinsatz ergänzt werden.easier, their assembly technology is more advantageous. In power transmission constructions that work with water-based working medium, this is a safety unit sufficient, but the particular advantage of the inventive The solution is that it can be used in general: must be for oil-hydraulic systems they can only be supplemented with the known screw with fusible link.
Die Erfindung wird ausführlicher anhand der Zeichnung erläutert .The invention is explained in more detail with reference to the drawing .
Fig. 1 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform der hydrodynamischen Kupplung mit auf unbrennbarem Wasser basierendem Betrieb im Längsschnitt, die in einer praktisch unveränderten Konstruktion, eventuell mit geringer Ergänzung (Einfügen einer Schraube mit Schmelzeinsatz) auch für den Betrieb mit öl oder einer synthetischen Flüssigkeit geeignet ist.Fig. 1 shows an advantageous embodiment of the hydrodynamic Coupling with non-flammable water-based operation in longitudinal section, made in a practically unchanged construction, possibly with a small addition (insertion of a screw with fusible link) is also suitable for operation with oil or a synthetic liquid.
Fig. 2 stellt den Spaltscheiben-Zapfen vergrössert dar, der in diesem Beispiel eine Kopfschraube ist.Fig. 2 shows the split disc pin enlarged, which is a head screw in this example.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, besteht die erfindungsgemässe hydrodynamisqhe Kupplung im wesentlichen aus einem durch einen Antriebsmotor und das Einfügen einer flexiblen Kupplung angetriebenen Kunstrad 1 und einem sich mit der Welle der Arbeitsmaschine drehenden Turbinenrad 2 sowie aus der Gehäusehälfte.3, die das Turbinenrad 2 umschliesst, aber mit dem Kunstrad 1 starr verbunden ist. In dem so gebildeten geschlossenen Arbeitsraum 4 wird das Moment des Antriebsmotors von der unbrennbaren Arbeitsflüssigkeit, zweckmässig Wasser auf die Arbeitsmaschine übertragen, deren Welle mit einer an dem Turbinenrad 2 befestigten, gelagerten Wellenhülse 14 verbunden ist. In der Wellenhülse 14 befindet sich von der Motorseite her ein Hohlraum 12, in den das Ende der Welle des Antriebsmotors gegebenenfalls frei hineinreichtAs can be seen from Figure 1, there is the inventive hydrodynamic coupling essentially consists of a drive motor and the insertion of a flexible one Coupling driven artificial wheel 1 and a turbine wheel 2 rotating with the shaft of the working machine as well as from the housing half. 3, which encloses the turbine wheel 2, but is rigidly connected to the artificial wheel 1. In the closed working space 4 thus formed, the moment of the Drive motor from the non-flammable working fluid, expediently transfer water to the machine, the shaft of which is mounted with a mounted on the turbine wheel 2 Shaft sleeve 14 is connected. In the shaft sleeve 14 there is a cavity 12 from the motor side, into which the end the shaft of the drive motor may reach in freely
Auf der gebogenen Seite der Wellenhülse 14 von der Arbeitsmaschine her befindet sich ein Hohlraum 13, in den die Welle der Arbeitsmaschine reicht, diese ist jedoch gegebenenfalls mit der durch das die zwei Hohlräume 12 und 13 verbindenden Bohrloch durchgeführten und in die Welle der Arbeitsmaschine führenden Schraube an die Wellenhülse 14 befestigt.On the bent side of the shaft sleeve 14 from the work machine forth is a cavity 13 into which the shaft of the machine extends, but this is possibly with the through the bore hole connecting the two cavities 12 and 13 and into the shaft of the working machine leading screw attached to the shaft sleeve 14.
Die Wellenhülse 14 dreht sich um die Lager 6, die durch die Dichtungen 5, z.B. durch Simmerringe vor dem Eindringen von Arbeitsflüssigkeit geschützt werden« Gleichzeitig wird der Arbeitsraum 4 durch den vorherigen Dichtungen 5 ähnliche Dichtungen IO abgeschlossen, wie es auch aus der Figur hervorgeht, aber die letzteren können gegebenenfalls auch weggelassen werden. Der Raum zwischen den Dichtungen 5 (bzw. bei Weglassen der den Arbeitsraum abschliessenden Dichtung 10 zwischen der lagerschützenden Dichtung 5 und dem Arbeitsraum 4) ist über den ins Freie oder in einen neutralen Pufferraum führenden Kanal 7 mit einem Raum verbunden, dessen Druck geringer oder aber identisch ist mit dem Druck, der über das Lager 6 den Druckabfall verursacht. So führt der Weg des Druckabfalls nicht vom Arbeitsraum 4 über die Lager 6, sondern über die Kanäle 7, d.h. die in Abhängigkeit von dem sich ändernden Druckzustand des Arbeitsraumes 4 und dem Zustand der Dichtungen entstehende Mediumströmung berührt die Lager 6 .nicht. Praktisch ist also nur die den Arbeitsraum 4 abschliessende Dichtung. 10 (wenn sich eine solche in der gegebenen Konstruktion befindet) hohem Druck ausgesetzt, während die Inanspruchnahme der anderen, direkt das Lager 6 schützenden Dichtung 5 überhaupt nicht bedeutend ist, aber auch bedeutend sein kann, trotzdem tritt hier Sickern bzw. daraufhin Korrosion praktisch nicht auf. Die Dichtungslösung berücksichtigt nämlich die von der Temperatur abhängige Änderung der physikalischen Merkmale von Wasser als Füllflüssigkeit. Dementsprechend ist sie auch bei der die den Arbeitsraum 4 begrenzenden Dichtung 10 eventuell durchlaufenden, teilweise oder ganz zu Dampf umgeformten Arbeitsflüssigkeit zum Dichten geeignet.The shaft sleeve 14 rotates around the bearings 6, which are protected by the seals 5, e.g. by Simmerrings, before penetration be protected from working fluid «At the same time, the working space 4 is similar to the previous seals 5 Seals IO completed, as can also be seen from the figure is apparent, but the latter can be used where appropriate can also be omitted. The space between the seals 5 (or if the one that closes off the working space is omitted) Seal 10 between the bearing protecting seal 5 and the work room 4) is connected to a room via the duct 7 leading to the open air or a neutral buffer room, the pressure of which is lower or identical to the pressure which causes the pressure drop across the bearing 6. So the path of the pressure drop does not lead from the working space 4 via the bearings 6, but via the channels 7, i.e. the in Medium flow arising depending on the changing pressure state of the working chamber 4 and the state of the seals does not touch the bearings 6. Only the seal that closes off the working space 4 is therefore practical. 10 (if one in the given construction) exposed to high pressure while the other, directly the bearing 6 protective seal 5 is not significant at all, but can also be significant, anyway occurs here there is practically no seepage or corrosion. The sealing solution takes into account that of the temperature dependent change in the physical properties of water as a filling liquid. It is accordingly in which the seal 10 delimiting the working space 4 is possibly partially or completely transformed into steam Working fluid suitable for sealing.
Die erfindungsgemässe hydrodynamische Kupplung ist ein sehr wichtiger Teil der neugestalteten und -angeordneten Drucksicherungskonstruktion. Der in der Kupplung entstehende, auch von der Temperatursicherung abhängende Sättigungsdruck und die Sättigungstemperatur stehen hinsichtlich der Wasserfüllung in enger Verbindung. Deshalb kann der Druckwert mit ausreichender Sicherheit angegeben werden, der hinsichtlich der mechanischen Festigkeit der hydrodynamischen Kupplung und anderer (wärmetechnischer) Umstände bestimmend ist. Im Gegensatz zu den bisherigen anderen Lösungen, wo sich die Spaltscheiben-Drucksicherung auf der Peripherie der hydrodynamischen Kupplung befindet, wo infolge des Druckes aus dem zentrifugalen Kraft raum die Bestimmung und Regelung des tatsächlichen Sättigungsdruckwertes ernste Schwierigkeiten bedeutet, reicht bei der erfindungsgemässen Lösung der sich mit dem Gehäuse 3 drehende Spaltscheiben-Zapfen 8 in den wegen der betriebsmässigen ringförmigen Bahn der Arbeitsflüssigkeit während des Drehens praktisch flüssigkeitsfreien Raum 9 des Arbeitsraumes 4 hinein, dieser Zapfen 8 ist in dem vorliegenden Beispiel eine mit einer Spaltscheibe 15 versehene Kopfschraube. Das Material der Spaltscheibe 15 ist zweckmässig Bleifolie, die in die Schraube eingebaut ist. Ausser der Bleifolie können unter bestimmten Bedingungen auch andere Materialien verwendet werden.The inventive hydrodynamic coupling is a very important part of the redesigned and rearranged Pressure relief construction. The saturation pressure generated in the coupling, which is also dependent on the temperature fuse and the saturation temperature are closely related in terms of water filling. That's why the Pressure value can be specified with sufficient certainty with regard to the mechanical strength of the hydrodynamic Coupling and other (thermal) circumstances is decisive. In contrast to the previous other solutions, where the split disk pressure safety device is located on the periphery of the hydrodynamic coupling, where as a result the pressure from the centrifugal force space determines and regulates the actual saturation pressure value means serious difficulties is sufficient in the case of the invention Solution of the split disk pin 8 rotating with the housing 3 in the because of the operational annular path of the working fluid during the rotation of the practically fluid-free space 9 of the working space 4 into it, this pin 8 in the present example is a cap screw provided with a split washer 15. That The material of the gap disk 15 is usefully lead foil, which is built into the screw. Besides the lead foil you can other materials may be used under certain conditions.
Bei Erreichen des gefährlichen Druckes reisst die Spaltscheibe 15 auf, auf der so entstehenden Spalte kann der Druckabfall Zustandekommen, nachdem sich die Schraube in einer Umgebung mit atmosphärischem Druck befindet. Beim Druckabfall verlässt die Arbeitsflüssigkeit den Arbeitsraum 4 in dampfförmigem oder flüssigem Zustand. Dadurch werden die Motorseite und die angetriebene Seite getrennt.When the dangerous pressure is reached, the split disc tears 15 on, the pressure drop can occur on the resulting column after the screw is in an atmosphere with atmospheric pressure. When the pressure drops, the working fluid leaves the working space 4 in vapor or liquid state. This separates the motor side and the driven side.
Der Anwendung des erfindungsgemässen Spaltscheibe-Zapfens (in unserem Beispiel einer Kopfschraube) liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Betriebsfüllung der hydrodynamischenThe use of the split disk tenon according to the invention (in our example a head screw) lies the knowledge based on that the operational filling of the hydrodynamic
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Kupplungen nie identisch mit dem ganzen (anfänglichen) Volumen der Kupplung, sondern immer weniger ist, d.h. dass um die Drehachse im Arbeitsraum unter normalen Betriebsbedingungen ein flüssigkeitsloser Zylinderraum entsteht. Das in diesem Raum oder in seiner direkten Umgebung untergebrachte Drucksicherungs-baueinheit fühlt den jeweiligen Sättigungsdruck, der im Verhältnis zu dem zu einem Temperaturbereich von 413-423 K (140-1500C) gehörenden Sättigungsdruck eine unwesentliche Änderung verursacht. Diese Änderung wirkt in die Richtung der Erhöhung der Sicherheit .Couplings is never identical to the entire (initial) volume of the coupling, but is always less, that is, a fluid-free cylinder space is created around the axis of rotation in the working space under normal operating conditions. The pressure relief unit housed in this room or in its immediate vicinity senses the respective saturation pressure, which causes an insignificant change in relation to the saturation pressure belonging to a temperature range of 413-423 K (140-150 0 C). This change works in the direction of increasing security.
Bei der Funktion der Drucksicherung ist eine erneute Inbetriebnahme ausserordentlich einfach: Nur der Spaltscheibenkop.f muss ausgetauscht werden, was bei seinem Charakter gleichwertig ist z.B. mit einem Tausch der Schraube mit. Schmelzeinsatz.When the pressure safety device is functioning, it must be started up again Extremely simple: only the split washer head f needs to be replaced, which is due to its character is equivalent, for example, to replacing the screw with. Fuse link.
Es ist anzumerken, dass als Drucksicherung gleichzeitig auch mehrere Spaltscheiben-Zapfen 8 in eine gegebene hydrodynamische KrafÜbertragungskonstruktion eingebaut werden können, der auch so untergebracht werden kann, dass er sich nicht zusammen mit dem Gehäuse (t .B. bei Drehmomentwandlern) dreht.It should be noted that several split disc journals 8 can be built into a given hydrodynamic power transmission structure at the same time as pressure protection, which can also be accommodated in such a way that it does not rotate together with the housing ( e.g. with torque converters).
Neben der Drucksicherung ist auch die gleichzeitige Anwendung der bekannten Schraube mit Schmelzeinsatz als Sicherung gegen Überbelastung vorstellbar. Obwohl in unserem Beispiel nur ihre Anwendung bei den erfindungsgemässen hydrodynamischen Kupplungen veranschaulicht wurde, kann die erfindungsgemässe Lösung sinngemäss auch bei anderen hydrodynamischen Kraftübertragungskonstruktionen, z.B. Drehmomentwandlern, eingesetzt werden.In addition to the pressure safety device, the well-known screw with a fuse link can also be used as a safety device conceivable against overload. Although in our example only their application in the hydrodynamic according to the invention Couplings has been illustrated, the solution according to the invention can analogously also with other hydrodynamic Power transmission constructions, e.g. torque converters, can be used.
*- · Ld ■·* - Ld ■
ι υ «j δ. ο ι υ «j δ. ο
Die erfindungsgemässe hydrodynamische Kupplung ist für den Betrieb mit einer unbrennbaren Füllflüssigkeit, vorteilhaft Wasser sowie einer auf Kohlenwasserstoff basierenden und synthetischen Flüssigkeit wie folgt geeignet:The hydrodynamic coupling according to the invention is for Operation with a non-flammable filling liquid, advantageously water and one based on hydrocarbons and synthetic liquid as follows:
Die Bedingungen des Betriebes mit den unterschiedlichen Füllflüssigkeiten werden durch die Bildung einer Gruppe von folgenden Varianten von Konstruktionselementen je nach Bedarf erreicht :The conditions of operation with the different Fill liquids are created by forming a group of the following variants of construction elements depending on the Requirement achieved:
A) SicherungA) fuse
A.a. Schraube mit Schmelzeinsatz (11) A.b. Spaltscheiben-Zapfen (8)A.a. Screw with fusible link (11) A.b. Split disc tenon (8)
B) DichtungB) seal
B.a. Zwischen dem Arbeitsraum und dem Raum mit atmosphärischem Druck (10)B.a. Between the working space and the atmospheric pressure space (10)
B.b. Zwischen dem Lager und dem Raum mit atmosphärischem Druck zum Arbeitsraum hin (5) B.b. Between the store and the room with atmospheric pressure towards the work area (5)
C) Zwischen den 2 Simmerringen, die sich zwischen dem Lager und dem Arbeitsraum befinden, in den Umgebungsraum führender Kanal (7) C) Channel (7) leading into the surrounding area between the 2 Simmerrings, which are located between the bearing and the work area
Typ der Arbeits- unbrennbare auf Kohlenwas- synthetiflüssigkeit Wasserfüllung serstoff basie- sehe ölType of work- non-flammable hydrocarbon-based liquid water-filling hydrogen-based oil
rendes ölrendes oil
Sicherung (A). Dichtung (B)Fuse (A). Seal (B)
Ausführungskanal (C) Execution channel (C)
A.b. (A.a.) A.a. B.a. (B.b.) keinsAway. (A.a.) A.a. B.a. (B.b.) none
vorhandenavailable
abgekorktcorked
A.b. (A.a.)Away. (A.a.)
je nach Bedarfas required
je nach Bedarfas required
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