DE202014006625U1 - Hydrodynamic coupling - Google Patents
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Abstract
Hydrodynamische Kupplung 1.1 mit wenigstens einem beschaufelten Pumpenrad (1) und wenigstens einem beschaufelten Turbinenrad (2), die gemeinsam wenigstens einen mit einem Arbeitsmedium befüllten oder befüllbaren Arbeitsraum (3) ausbilden, in dem durch Antrieb des Pumpenrads (1) eine hydrodynamische Kreislaufströmung zum Antrieb des Turbinenrads (2) ausgebildet werden kann; 1.2 mit einer Antriebswelle (4), die das Pumpenrad (1) als separates Bauteil zumindest mittelbar trägt; 1.3 mit einer Abtriebswelle (5), die das Turbinenrad (2) als separates Bauteil zumindest mittelbar trägt; 1.4 mit einem Gehäuse (9), das das Pumpenrad (1) und das Turbinenrad (2) umschließt; wobei 1.5 die Antriebswelle (4) und/oder die Abtriebswelle (5) durch eine Anschlusswelle (23) gebildet wird/werden, die sich bis aus dem Gehäuse (9) heraus erstreckt oder von außerhalb des Gehäuses (9) für einen drehfesten Anschluss eines Antriebsstrangs (6) oder eines Abtriebsstrangs (7) zugängig ist; und 1.6 die wenigstens eine Anschlusswelle (23) einen drehmomentübertragenden Anschluss (24) für den Antriebsstrang (6) oder den Abtriebsstrang (7) aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass 1.7 wenigstens eine Anschlusswelle (23) eine Lagerung im Gehäuse (9) aufweist.Hydrodynamic coupling 1.1 with at least one bladed pump wheel (1) and at least one bladed turbine wheel (2), which together form at least one working space (3) that is or can be filled with a working medium, in which a hydrodynamic circulatory flow for the drive by driving the pump wheel (1) the turbine wheel (2) can be formed; 1.2 with a drive shaft (4) which at least indirectly carries the pump wheel (1) as a separate component; 1.3 with an output shaft (5) which at least indirectly carries the turbine wheel (2) as a separate component; 1.4 with a housing (9) which encloses the pump wheel (1) and the turbine wheel (2); 1.5 the drive shaft (4) and / or the output shaft (5) is / are formed by a connection shaft (23) which extends out of the housing (9) or from outside the housing (9) for a rotationally fixed connection of a The drive train (6) or a drive train (7) is accessible; and 1.6 the at least one connection shaft (23) has a torque-transmitting connection (24) for the drive train (6) or the output train (7); characterized in that 1.7 at least one connecting shaft (23) has a bearing in the housing (9).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kupplung im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a hydrodynamic coupling in detail according to the preamble of
Eine gattungsgemäße hydrodynamische Kupplung ist in
Die Antriebswelle ist zweiteilig ausgeführt, umfassend einen Zwischenteil, auch Zwischennabe genannt, und einen Anschlussteil, dort Nabe genannt. Der Zwischenteil reicht stirnseitig bis aus dem Gehäuse heraus, sodass er außerhalb von diesem an dem Anschlussteil angeschraubt werden kann, sogar nachdem der Anschlussteil auf eine Welle des Antriebsstrangs aufgeschoben und dort befestigt wurde.The drive shaft is designed in two parts, comprising an intermediate part, also called intermediate hub, and a connecting part, there called hub. The intermediate part extends frontally up out of the housing, so that it can be screwed to the connector outside of this, even after the connector has been pushed onto a shaft of the drive train and fastened there.
Die
Gemäß dem gattungsgemäßen Stand der Technik werden alle umlaufenden Bauteile der hydrodynamischen Kupplung vom Antriebsstrang oder dem Abtriebsstrang getragen, sind also fremdgelagert. Dies kann bei der Montage und insbesondere bei einem Austausch der hydrodynamischen Kupplung in einer bestehenden Anlage zu einem nachteiligen Zentrierungsaufwand führen. Zwar werden in der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrodynamische Kupplung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass eine besonders kompakte Ausführung erreicht wird, die die unterschiedlichen Einbau- und Montageanforderungen in der Praxis besser erfüllt.The present invention has for its object to improve a hydrodynamic coupling of the type mentioned in such a way that a particularly compact design is achieved, which better fulfills the different installation and assembly requirements in practice.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine hydrodynamische Kupplung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.The object of the invention is achieved by a hydrodynamic coupling with the features of
Eine erfindungsgemäße hydrodynamische Kupplung weist wenigstens ein beschaufeltes Pumpenrad und wenigstens ein beschaufeltes Turbinenrad auf, die gemeinsam wenigstens einen mit einem Arbeitsmedium befüllen oder befüllbaren Arbeitsraum ausbilden, in dem durch Antrieb des Pumpenrads eine hydrodynamische Kreislaufströmung zum Antrieb des Turbinenrads ausgebildet werden kann.A hydrodynamic coupling according to the invention has at least one bladed pump wheel and at least one bladed turbine wheel, which together form at least one working space that can be filled or filled with a working medium, in which a hydrodynamic circulation flow for driving the turbine wheel can be formed by driving the impeller.
Zum Antrieb des Pumpenrads ist eine Antriebswelle vorgesehen, die das Pumpenrad als separates Bauteil zumindest mittelbar trägt. Zum Anschluss eines Abtriebsstrangs, der über die hydrodynamische Kupplung angetrieben werden kann, ist eine Abtriebswelle vorgesehen, die das Turbinenrad als separates Bauteil zumindest mittelbar trägt. Somit kann die hydrodynamische Kupplung mit ihrer Antriebswelle an einem Antriebsstrang, der insbesondere durch eine in ihm vorgesehene Antriebsmaschine angetrieben wird, angeschlossen werden und mit ihrer Abtriebswelle an dem genannten Antriebsstrang, beispielsweise einer Arbeitsmaschine oder einem Getriebe, angeschlossen werden, um dadurch die Antriebsleistung des Antriebsstrangs hydrodynamisch auf den Abtriebsstrang zu übertragen. Besonders vorteilhafte Anwendungsgebiete der hydrodynamischen Kupplung mit entsprechenden Antriebssträngen und Abtriebssträngen sind beispielsweise Maschinen wie Shredder, Brecher, Kettenförderer oder Mühlen, oder auch Gurtförderer beispielsweise für den Bergbau über oder unter Tage.For driving the impeller, a drive shaft is provided which carries the impeller at least indirectly as a separate component. To connect a power take-off, which can be driven via the hydrodynamic coupling, an output shaft is provided, which carries the turbine wheel as a separate component, at least indirectly. Thus, the hydrodynamic coupling can be connected with its drive shaft to a drive train, which is driven in particular by a drive unit provided in it, and be connected with its output shaft on said drive train, such as a work machine or a transmission, thereby the drive power of the drive train Hydrodynamically transferred to the power train. Particularly advantageous fields of application of the hydrodynamic coupling with corresponding drive trains and output trains are, for example, machines such as shredders, crushers, chain conveyors or mills, or belt conveyors, for example, for mining above or below ground.
Die erfindungsgemäße hydrodynamische Kupplung weist ferner ein Gehäuse, in der Regel stationäres Gehäuse, auf, das das Pumpenrad und das Turbinenrad umschließt. Das Gehäuse kann vorteilhaft einen Arbeitsmediumeinlass zum Zuführen von Arbeitsmedium in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Kupplung und einen Arbeitsmediumauslass zum Abführen von Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum der hydrodynamischen Kupplung aufweisen, sodass die hydrodynamische Kupplung mit einem externen Arbeitsmediumkreislauf verbindbar oder verbunden ist, über welchen das Arbeitsmedium im Arbeitsraum permanent oder in vorgegebenen Abständen ausgetauscht werden kann oder über welchen der Füllungsgrad der Arbeitsraumes mit Arbeitsmedium gezielt verändert werden kann, insbesondere bei einer füllungsgesteuerten hydrodynamischen Kupplung in Stufen oder stufenlos mit verschiedenen Füllungsgraden zwischen einer minimalen Arbeitsraumfüllung und einer maximalen Arbeitsraumfüllung, um dadurch die Leistungsübertragung mit der hydrodynamischen Kupplung gezielt zu verändern.The hydrodynamic coupling according to the invention further comprises a housing, usually stationary housing, which encloses the impeller and the turbine wheel. The housing can advantageously have a working medium inlet for supplying working medium into the working space of the hydrodynamic coupling and a working medium outlet for discharging working medium from the working space of the hydrodynamic coupling, so that the hydrodynamic coupling can be connected or connected to an external working medium circuit, via which the working medium in the working space can be replaced permanently or at predetermined intervals or via which the degree of filling of the working space can be selectively changed with working fluid, especially in a filling-controlled hydrodynamic coupling in stages or continuously with different degrees of filling between a minimum working space filling and a maximum working space filling, thereby power transmission with the to change hydrodynamic coupling targeted.
Die Antriebswelle oder die Abtriebswelle oder beide wird/werden durch eine Anschlusswelle gebildet. Die jeweilige Anschlusswelle erstreckt sich entweder bis aus dem Gehäuse heraus oder ist zumindest von außerhalb des Gehäuses, in der Regel auch bei geschlossenem Gehäuse, das heißt bei montiertem Gehäuse, für einen drehfesten Anschluss eines Antriebsstrangs (für die Antriebswelle) oder Abtriebsstrangs (für die Abtriebswelle) zugängig, damit die die Antriebswelle ausbildende Anschlusswelle mit dem Antriebsstrang verbunden werden kann und/oder die die Abtriebswelle bildende Anschlusswelle mit dem Abtriebsstrang verbunden werden kann. The drive shaft or the output shaft or both is / are formed by a connecting shaft. The respective connection shaft either extends up out of the housing or at least from outside the housing, usually also with the housing closed, that is with the housing mounted, for a non-rotatable connection of a drive train (for the drive shaft) or output train (for the output shaft ) accessible so that the connecting shaft forming the drive shaft can be connected to the drive train and / or the connecting shaft forming the output shaft can be connected to the output train.
Die wenigstens eine Anschlusswelle, das heißt die Antriebswelle und/oder die Abtriebswelle, weist einen drehmomentübertragenden Anschluss für den Antriebsstrang oder den Abtriebsstrang auf.The at least one connecting shaft, that is to say the drive shaft and / or the output shaft, has a torque-transmitting connection for the drive train or the power take-off train.
Erfindungsgemäß ist nun wenigstens eine Anschlusswelle im Gehäuse gelagert, anstelle einer Fremdlagerung, und weist somit wenigstens ein Lager im Gehäuse auf.According to the invention, at least one connecting shaft is now mounted in the housing, instead of a foreign bearing, and thus has at least one bearing in the housing.
Gemäß einer Alternative der Erfindung ist eine erste Anschlusswelle durch den Antriebsstrang oder Abtriebsstrang fremdgelagert und eine zweite Anschlusswelle weist eine Lagerung im Gehäuse auf. Beispielsweise ist die die Antriebswelle ausbildende Anschlusswelle durch den Antriebsstrang fremdgelagert und die die Abtriebswelle ausbildende Anschlusswelle weist eine eigene Lagerung im Gehäuse auf. Prinzipiell ist jedoch auch eine umgekehrte Lösung vorstellbar, eine eigene Lagerung für die Antriebswelle im Gehäuse und eine Fremdlagerung der Abtriebswelle durch den Abtriebsstrang.According to an alternative of the invention, a first connecting shaft is externally supported by the drive train or driven train and a second connecting shaft has a bearing in the housing. For example, the connecting shaft forming the drive shaft is externally supported by the drive train, and the connecting shaft forming the output shaft has its own bearing in the housing. In principle, however, a reverse solution is conceivable, a separate storage for the drive shaft in the housing and a foreign storage of the output shaft through the output train.
Die wenigstens eine Lagerung im Gehäuse, das heißt die Lagerung der Antriebswelle und/oder der Abtriebswelle beziehungsweise der entsprechenden Anschlusswelle, wird vorteilhaft durch wenigstens ein Wälzlager, insbesondere durch zwei Wälzlager, gebildet, wobei zwei Wälzlager beispielsweise ein Radiallager und ein Radial-Axial-Lager umfassen, in anderen Worten ein Loslager und ein Festlager.The at least one bearing in the housing, that is to say the bearing of the drive shaft and / or the output shaft or the corresponding connection shaft, is advantageously formed by at least one roller bearing, in particular by two roller bearings, two roller bearings, for example, a radial bearing and a radial-axial bearing include, in other words, a floating bearing and a fixed bearing.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Antriebswelle beziehungsweise die entsprechende Anschlusswelle einen Flansch auf, an welchem des Pumpenrad angeschlossen ist. Der Flansch kann vorteilhaft die Form eines in Radialrichtung hervorstehenden Bundes aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Abtriebswelle einen Flansch, insbesondere in Form eines in Radialrichtung vorstehenden Bundes aufweisen, an welchem das Turbinenrad angeschraubt ist.According to one embodiment, the drive shaft or the corresponding connection shaft has a flange, to which the pump wheel is connected. The flange may advantageously have the form of a radially protruding collar. Additionally or alternatively, the output shaft may have a flange, in particular in the form of a radially projecting collar, to which the turbine wheel is screwed.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sowohl die Antriebswelle als auch die Abtriebswelle beziehungsweise die entsprechenden Anschlusswellen jeweils eine Lagerung im Gehäuse aufweisen. Auch für diese Lagerung gilt das zuvor gesagte.An embodiment of the invention provides that both the drive shaft and the output shaft or the corresponding connection shafts each have a bearing in the housing. Also for this storage applies the previously said.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Arbeitsmedium Wasser. Jedoch kommen auch andere Arbeitsmedien in Betracht, beispielsweise Öl. Zusatzstoffe sind nicht ausgeschlossen, bei Wasser beispielsweise ein Frostschutzmittel, falls notwendig.According to one embodiment of the invention, the working medium is water. However, other working media come into consideration, such as oil. Additives are not excluded, with water, for example, an antifreeze, if necessary.
Gemäß einer Ausführungsform weist wenigstens eine Anschlusswelle, insbesondere die die Antriebswelle bildende Anschlusswelle, zwei koaxial zueinander positionierte, drehfest aneinander angeschlossene Anschlusswellenteile auf, nämlich als ersten Teil einen Anschlussteil, der den drehmomentübertragenden Anschluss für den Antriebsstrang oder den Abtriebsstrang aufweist, und einen zweiten Anschlusswellenteil, Zwischenteil genannt, der das Pumpenrad oder das Turbinenrad trägt und insbesondere den genannten Flansch zur Anschraubung des Pumpenrades oder Turbinenrades aufweist. Im Einzelnen kann die Anschlusswelle, wie in der
Besonders günstig ist es, wenn der Anschlussteil im an dem Antriebsstrang oder Abtriebsstrang befestigten Zustand, insbesondere aufgeschoben auf und stirnseitig verschraubt an einer Welle des Antriebsstrangs oder Abtriebsstrangs, lösbar an dem Zwischenteil befestigbar ist. Somit kann zuerst der Anschlussteil an dem Antriebsstrang oder Abtriebsstrang montiert werden, und anschließend kann der Zwischenteil an dem Anschlussteil befestigt, insbesondere verschraubt werden.It is particularly favorable when the connection part can be detachably fastened to the intermediate part in the state fastened to the drive train or driven train, in particular slid on and bolted to the end face on a shaft of the drive train or power take-off train. Thus, first the connection part can be mounted on the drive train or power take-off, and then the intermediate part can be fastened to the connection part, in particular screwed.
Bei dieser zweiteiligen Ausführung der Anschlusswelle können die beiden Anschlusswellenteile beispielsweise über eine Hirth-Verzahnung aneinander angeschlossen sein.In this two-part version of the connecting shaft, the two connecting shaft parts can be connected to one another, for example via a Hirth toothing.
Zusätzlich oder alternativ ist das Pumpenrad über eine Hirth-Verzahnung an der Antriebswelle angeschlossen und/oder das Turbinenrad ist über eine Hirth-Verzahnung an der Abtriebswelle angeschlossen.Additionally or alternatively, the impeller is connected via a Hirth toothing on the drive shaft and / or the turbine wheel is connected via a Hirth toothing on the output shaft.
Auch ist es möglich, dass die Antriebswelle eine Hirth-Verzahnung für ihren Anschluss an dem Antriebsstrang aufweist und/oder die Abtriebswelle eine Hirth-Verzahnung für ihren Anschluss an dem Abtriebsstrang aufweist.It is also possible that the drive shaft has a Hirth toothing for its connection to the drive train and / or the output shaft has a Hirth toothing for its connection to the drive train.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Antriebswelle und/oder die Abtriebswelle durch eine als Vollwelle ausgebildete Anschlusswelle mit einem außerhalb des Gehäuses positionierten Anschlussflansch dargestellt, wobei die Vollwelle das Pumpenrad oder das Turbinenrad unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer auf die Vollwelle aufgeschobenen Anschlusshülse, die dann insbesondere den genannten Bund zum Anschrauben des Pumpenrades oder des Turbinenrades aufweist, trägt. Die Anschlusshülse kann gemäß einer besonders günstigen Ausführungsform über eine an einer Stirnseite an der Vollwelle angeschlossene, insbesondere angeschraubte Platte auf der Vollwelle axial gesichert sein.According to one embodiment of the invention, the drive shaft and / or the output shaft represented by a connecting shaft designed as a solid shaft with a connection flange positioned outside the housing, wherein the solid shaft directly or with the interposition of a pushed onto the solid shaft connecting sleeve, which then in particular has the said collar for screwing the impeller or the turbine wheel, the impeller or the turbine wheel , According to a particularly favorable embodiment, the connection sleeve can be secured axially on the solid shaft by means of a plate which is connected to a solid shaft on one end face and in particular screwed on.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.The invention will be described by way of example with reference to exemplary embodiments and the figures.
Es zeigen:Show it:
In der
Die Antriebswelle
Sowohl die Antriebswelle
In der
In der
Abweichend von der Gestaltung gemäß den
Neben den Wälzlagern
Die Abtriebswelle
Die Antriebswelle
Die Antriebswelle
Sowohl die Antriebswelle
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Antriebswelle
In der
In der
In der
Bei der Ausgestaltung gemäß der
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 0864771 B1 [0002, 0004, 0005, 0019] EP 0864771 B1 [0002, 0004, 0005, 0019]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: DR. WEITZEL & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20141204 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |