DE8414929U1

DE8414929U1 - Hydrodynamische kupplung

Info

Publication number: DE8414929U1
Application number: DE19848414929
Authority: DE
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1984-05-16
Publication date: 1984-08-09
Also published as: FR2564548B1; GB8511720D0; FR2564548A1; GB2159252A

Description

G 3994 Voith Turbo G:n^H ά Co. KG

Kennwort: "Oxydierte Wa^serkupplung" Crailsheim

Hydrodynamische Kupplung

Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kupplung mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen. Eine solche Kupplung dient zur Kraftübertragung von einem Antriebsmotor zu einer Arbeitsmaschine, vorzugsweise in Anlagen des Bergbaues. Dort dürfen bekanntlich als Kupplungs-Arbeitsflüssigkeit keine brennbaren Flüssigkeiten, z.B. öl, verwendet werden. Vielmehr muß die Kupplung mit Wasser oder einer ähnlichen nicht-brennbaren Flüssigkeit gefüllt werden. Solche Flüssigkeiten haben allerdings den Nachteil, daß sie nicht zugleich als Scnmierflüssigkeit für die Lager verwendet werden können. Deshalb sind die Lager (gemäß Merkmal b des Anspruchs 1) mittels einer Dichtung gegen den Arbeitsraum abgedichtet.

Ein weiterer Nachteil der nicht-brennbaren Flüssigkeiten besteht darin, daß sie im Betrieb an den Innenflächen verschiedener Kupplungsbauteile, insbesondere der Schaufelräder, Korrosionsschäden verursachen. Aus diesen können Betriebsstörungen und Funktionsmängel resultieren.

Gemäß der Erfindung werden diese Korrosionsscnäden dadurch vermieden, daß die von der Aroeitsflüssigkeit berührten Flächen der Kupplungsbauteile, insbesondere der Schaufelräder, eine Metalloxidschicht aufweisen. Eine derartige Metalloxidschicht kann beispielsweise durch elektrolytische Oxidation erzeugt werden. Eine besonders gute Korrosionsbeständigkeit wird dadurch erzielt, daß man in an sich bekannter Weise die betreffenden Kupplungsbauteile aus Leichtmetall, z.B. Aluminium, herstellt. Leichtmetalle bilden nämlich bei einer erzwungenen Oxidation eine besonders stabile Oxidschicht, die das darunter befindliche Metall wirksam gegen den Angriff der Arbeitsflüssigkeit zu schützen vermag.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine hydrodynamische Kupplung gemäß der Erfindung.

Die dargestellte Kupplung hat eine Abtrieoswelle 10, auf der die Nabe 11 des Sekundär-Schaufelrades 12 befestigt ist. Das Primär-Schaufelrad 13 ist gemeinsam mit der daran befestigten Kupplungsschale 14 mit Hilfe von Wälzlagern 15 und 16 auf der Nabe 11 drehbar gelagert. An der Außenseite des Primär-Schaufelrades 13 ist eine Antriebsschale 17 befestigt, die eine Verzögerungskammer 18 begrenzt. Die Antriebsschale 17 kann mit einer nicht dargestellten Antriebswelle verbunden werden.

Der (für beide Schaufelräder 12 und 13 gleich große) Außendurchmesser der Beschaufelung ist mit A bezeichnet, der Innendurchmesser der Beschaufelung des Primärrades mit B und der Innendurchmesser der Beschaufelung des Sekundärrades mit C. Di« radiale Milttelebene der Kupplung, die entlang dem Spalt zwischen den Schaufelrädern verläuft, ist mit E bezeichnet.

Das Primär-Schaufelrad 13 hat eine Radscheibe 19 mit einer daran angeformten Radnabe 20. Die Radscheibe 19 befindet sich in einem verhältnismäßig großen Abstand von der Mittelebene E. Am Primär-Schaufelrad 13 ist im radial inneren Bereich der Beschaufelung von der Mitteleoene E her eine Ausnehmung 21 einge-

arbeitet. An dieser Stelle ist an dem Primärrad 13 eine Scheibe 22 befestigt. An ihrem Auüenumfang trägt die Scheibe 22 einen sich in axialer Richtung zum Sekundärrad 12 hin erstreckenden Bund 23. Unmittelbar neben der Mittelebene E befindet sich eine Drosselscheibe 24, die zusammen mit der Scheibe 22 am Primär-Schaufelrad befestigt ist und deren Auüendurchmesser ungefähr gleich dem Auüendurchmesser 0 der Scheibe 22 ist.

Die Scheibe 22 mit ihrem Bund 23 und die Drosselscheibe 24 begrenzen den sogenannten Stauraum 25. Damit bei großem Schlupf Arbeitsflüssigkeit aus dem Sekundär-Schaufelrad 12 in den Stauraum 25 eindringen kann, hat die Drosselscheibe 24 einige Durchtrittsöffnungen 26. Zusätzlich kann zwischen der Drosselscheibe 24 und der Sekundär-Nabe 11 ein Ringspalt vorgesehen sein. Zwischen dem Bund 23 und der Drosselscheibe 24 ist ein nur verhältnismäßig kleiner Abstand a vorgesehen.

In der Radscheibe 19 des Primär-Schaufelrades 13 befinden sich zahlreiche weite Durchtrittskanäle 27, von denen nur zwei sichtbar sind. Durch diese Kanäle ist der zwischen der Radscheibe 19 und der Scheibe 22 befindliche Zwischenraum 39 ein Bestandteil der Verzögerungskammer 18.

Der von den beiden Schaufelrädern 12 und 13 gebildete Arbeitsraum ist mit 9 bezeichnet. Sein radial innerer Bereich steht über Kanäle 28, die durch die Radscheibe 19 hindurchgeführt sind, mit dem radial inneren Bereich der Verzögerungskammer 18 in Verbindung. Hierdurch wird erreicht, daß durch diese Kanäle 28 nur ein Übertritt von Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum 9 in die Verzögerungskammer 18 stattfindet, und zwar beim Stillstand der Kupplung. Die Flüssigkeit kann dann beim Wieder-Anfahren nur über Drosselbohrungen 29 aus der Verzögerungskammer in den Arbeitsraum zurückströmen.

Im normalen Betrieb, d.h. wenn die anzutreibende Arbeitsmaschine mit ihrer normalen Geschwindigkeit läuft, arbeitet die Kupplung mit nur geringem Schlupf. Die sich hierbei einstellende

Torusströmung ist durch die Pfeile 8 gekennzeichnet. Die Pfeile 7 stellen dagegen die Strömung dar, die sich bei großem Schlupf im Sekundär-Schaufelrad 12 einstellt.

Zur Abdichtung des Kupplungs-Innenraumes nach außen sind auf der Außenseite der Wälzlager 15 und 16 Dichtungsringe 30, 31 vorgesehen. In der erfindungsgemäßen Kupplung wird als Arbeitsflüssigkeit, anstelle des in der Regel üblichen Öles, Wasser oder eine ähnliche nicht-brennbare Flüssigkeit verwendet. Deshalb sind auch noch an der Innenseite der Wälzlager 15 und 16 Dichtringe 32, 33 angeordnet. Außerdem sind alle mit der Arbeitsflüssigkeit in Berührung kommenden Oberflächen der Kupplungsbauteile durch eine Metalloxidschicht vor dem korrodierenden Angriff der Wasserfüllung geschützt.

30.03.84 Sh/GKü
0172k

Claims

• ■ · G 3.994 Voith Xurbo GmbH & Co. KG Kennwort: "Oxydierte Wasserkupplung11 Crailsheim Schutzansprüche

1. Hydrodynamische Kupplung mit einem beschaufalten Primärrad (13) und einem beschaufelten äekundärrad (12), die miteinander einen Arbeitsraum (9) begrenzen, sowie mit den folgenden Merkmalen:

a) das eine Schaufelrad (13) ist über wenigstens ein Lager (15, 16) auf dem anderen Schaufelrad (11, 12) gelagert;

b) das Lager (15, 16) ist mitteis einer Dichtung (32, 33) gegen den Arbeitsraum (9) abgedichtet;

c) dadurch gekennzeichnet, daß die von. der Arbeitsflüssigkeit berührten Flächen der Kupolungsbauteile, insbesondere der Schaufelräder (12, 13), eine Metalloxidschicht aufweisen.

§

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, rlaö diejenigen Kupplungsbauteile (12, 13), deren von der Arbeitsflüssigkeit berührte Flächen eine Metalioxidschichc aufweisen, wie an sich bekannt aus Leichtmetall, z.B. Aluminium, gefertigt sind.

30.03.84 Sh/üKü
0172k