DE8613508U1 - Dichtungsanordnung - Google Patents
DichtungsanordnungInfo
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- DE8613508U1 DE8613508U1 DE19868613508 DE8613508U DE8613508U1 DE 8613508 U1 DE8613508 U1 DE 8613508U1 DE 19868613508 DE19868613508 DE 19868613508 DE 8613508 U DE8613508 U DE 8613508U DE 8613508 U1 DE8613508 U1 DE 8613508U1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D33/00—Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type
- F16D33/18—Details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D57/00—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders
- F16D57/04—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders with blades causing a directed flow, e.g. Föttinger type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung, insbesondere für
hydrodynamische Kupplungen, Bremsen od.dgl., im einzelnen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Dichtungsanordnungen
dieser Art sind bekannt aus den DE-Gebrauchsmustern 80 02 036 oder 84 14 929. Diese bekannten Dichtungsanordnungen
sind jeweils Bestandteil einer hydrodynamischen Kupplung, in der Wasser oder eine ähnliche nicht-brennbare Flüssigkeit
als Kupplungs-Arbeitsflüssigkeit verwendet wird. Im Gegensatz zu Öl haben solche Flüssigkeiten den Nachteil, daß sie
nicht zugleich als Schmierflüssigkeit für die Lager verwendet werden können, insbesondere nicht für dasjenige Lager, das dem
torusförmigen Arbeitsraum benachbart ist, in dem die Arbeitsflüssigkeit zirkuliert.
Deshalb ist die genannte Dichtungsanordnung erforderlich, die zur Abdichtung des Ringspaltes dient, der sich neben dem genannten
Lager zwischen der Welle und einem Dichtungsträger befindet. Die Dichtungsanordnung umfaßt einen Radial-Wellendichtring, der
an dem Dichtungsträger befestigt ist und eine elastisch an die Welle andrückbare ringförmige Dichtungslippe aufweist. Der Ra-
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dial-Wellendichtring ist zwischen dem genannten Ringspalt und dem torusfÖrmigen Arbeitsraum der hydrodynamischen Kupplung angeordnet.
Genauer gesagt: Der Rädiäl-Wellendichtring trennt den
genannten Ringspalt Und somit das genannte Lager Von einem sogenannten
Stauräum, dei als Ringraum ausgebildet ist und der sich in einem geringerem Abstand von der Kupplungsdrehachse befindet
als der torusförmige Arbeitsraum. Der Stauraum liegt also zwischen
dem torusfÖrmigen Arbeitsraum und der Welle.
Im normalen Betriebszustand der hydrodynamischen Kupplung, d.h. bei nur geringem Schlupf zwischen den beiden Kupplungshälften,
zirkuliert die Arbeitsflüssigkeit ausschließlich in dem torusfÖrmigen
Arbeitsraum, ohne in den Stauraum zu gelangen. Anders jedoch bei großem Kupplungsschlupf, insbesondere wenn beim Anfahren
die Primärkupplungshälfte schon mit hoher Drehzahl rotiert, während die Sekundärkupplungshälfte erst allmählich beschleunigt
wird: In diesem Betriebszustand strömt zumindest ein Teil der Arbeitsflüssigkeit aus dem Arbeitsraum (genauer: aus
den Schaufelkanälen der Sekundär-Kupplungshälfte) in überwiegend zentripetaler Richtung in den Stauraum hinein. Dort trifft die
Flüssigkeitsströmung u.a. auf die Dichtungslippe des Rädial-Wellendichtringes,
so daß dieser einer hohen Belastung ausgesetzt ist. Hinzu kommt, daß die Kupplungs-Arbeitsflüssigkeit, z.B. bei
Verwendung nicht vollkommen gereinigten Wassers, Fremdpartikel enthalten kann. In diesem Fall ist der Radial-Wellendichtring
zusätzlich durch die Fremdpartikel beansprucht. Es besteht somit die Gefahr eines vorzeitigen Verschleißes dieses Radial-Wellendichtringes,
zumal dessen (auf der Welle gleitende) Dichtungslippe in der Regel sich in Richtung zum Stauraum erstrecken muß
(und nicht in der entgegengesetzten Richtung).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des |
Anspruchs 1 angegebene Dichtungsanordnung dahingehend zu verbessern, daß der Radial-Wellendichtring trotz der geschilderten
Umstände nicht vorzeitig verschleißt.
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Diese Aufgabe wird durch die Kombination der im Kennzeichen des
Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Danach wird zunächst ein vorzugsweise als Scheibe ausgebildetes Abschirmelement vorgesehen,
das den unmittelbaren Zutritt der Flüssigkeitsströmung zum Rädial-Wellendichtring Unterbindet, so daß die Geschwindigkeitsenergie
der Flüssigkeitsströmung nicht mehr am Dichtring, sondern an anderer Stelle, z.B. an der Abschirmscheibe vernichtet
wird. Die Erfindung beruht nun aber auf der Erkenntnis, daß es mit dem einfachen Anordnen eines derartigen Abschirmelements
nicht getan ist und daß vielmehr der zwischen dem Radial-Wellendichtring und der Abschirmelement befindliche Zwischenraum zum
radial äußeren Bereich des Stauraumes hin offen gehalten werden muß.
Falls nämlich z.B. die Abschirmscheibe gemäß Anspruch 2 in ihrem radial äußeren Bereich am Dichtungsträger befestigt ist und somit
ein kleiner Ringspalt zwischen der Abschirmscheibe und der Welle (nach Art eines berührungslosen Dichtspaltes) offen bleiben
muß, kann durch diesen Ringspalt immer noch eine kleine Flüssigkeitsmenge mit verringerter Geschwindigkeit und gegebenenfalls
mit Fremdpartikeln zum Radial-Wellendichtring hin strömen.
Nun sorgt die genannte offene Verbindung zum radial äußeren Bereich des Stauraumes dafür, daß zum einen sich am Radiax-Welieruiichtring
kein nennenswerter Staudruck aufbauen kann und zum anderen eventuell vorhandene Fremdpartikel sich nicht an der
Dichtungslippe des Radial-Wellendichtringes ansammeln, sondern sich vom Radial-Wellendichtring wieder entfernen kennen. Aus
diesen Gründen wäre die Verwendung eines bekannten Radial-Wellendichtringes gemäß Dubbel (Band I, 1953, Seite 726, Bilder
und 359) unzweckmäßig. Denn die dort dargestellten Dichtringe haben im Bereich der Schlauchfeder a und der Zunge b ein scheibenförmiges
Gehäuseteil. Der so gebildete Dichtungs-Innenraum ist in radialer Richtung geschlossen, so daß eine Druckentlastung
nicht möglich ist und eindringende Fremdpartikel nicht entweichen können.
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Falls das Abschirmelement gemäß Anspruch 3 an der Welle befestigt
ist und mit dieser rotiert, ist wiederum zwischen dem Abschirmelement und dem mit anderer Drehzahl rotierenden Dichtungsträ'ger
ein gewisser Abstand vorgesehen. Durch diesen wird zugleich vermieden, daß Abschirmelement und Dichtungsträger aufeinander
gleiten.
Aus dem DE-GM 84 14 929 ist eine hydrodynamische Kupplung bekannt,
an deren Primär-Schaufelrad im Bereich des Stauraumes
eine sogenannte Drosselscheibe befestigt ist. Diese Drosselscheibe hat über den umfang verteilt mehrere Durchtrittsöffnungen
und außerdem einen verhältnismäßig großen Innendurchmesser, so daß ein großer Abstand zwischen der Welle und dem Innendurchmesser
der Drosselscheibe vorhanden ist. Aus diesen Gründen kann die Drosselscheibe nicht die Funktion des erfindungsgemäßen Abschirmelements
ausüben.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, die nachfolgend beschrieben werden. Sowohl die Figur 1 als auch die
Figur 2 ist ein Teil-Längsschnitt durch eine hydrodynamische Kupplung. In den beiden Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
In beiden Figuren hat die dargestellte Kupplung eine Abtriv^bswelle
10, auf der das Sekundär-Schafelrad 12 mittels eines Flansches
11 befestigt ist. Das Primär-Schaufelrad 13 ist gemeinsam mit der daran befestigten Kupplungsschale 14 mit Hilfe von Wälzlagern
15 und 16 auf der Abtriebswelle 10 drehbar gelagert. Die Außenseite des Primär-Schaufelrades 13 kann bei 17 mit einer
nicht dargestellten Antriebswelle verbundesn werden.
In Fig. 1 ist der (für beide Schaufelräder 12 und 13 gleich große) Außendurchmesser der Beschaufelung mit A bezeichnet, der
Innendurchmesser der Beschaufelung des Primärrades mit B und der
Innendurchmesser der Beschaufelung des Sekundärrades mit C. Wie
man sieht, ist C kleiner als B; d.h. die Schaufelkanäle des Sekundärrades 12 erstrecken sich näher zur Abtriebswelle 10 hin.
Der von den beiden Schaufelrädern 12 und 13 gebildete torusfcrmige
Arbeitsraum ist mit 9 bezeichnet. Sein radial innerer Bereich steht über die Schaufelkanäle des Sekundärrades 12 mit dem
sogenannten Stauraum 25 in Verbindung. Dies ist im wesentlichen der zwischen der Abtriebswelle 10 und dem primärseitigen Teil
des Arbeitsraumes 9 befindliche Ringraum.
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 in Fig. 1 durch die Pfeile 8 gekennzeichnet. Die Pfeile 7 stellen dagegen die Strömung dar, die sich bei großem
Schlupf, insbesondere während des Anfahrens, im Sekundär-Schaufelrad
12 einstellt. Hierbei gelangt ein Teil der Arbeitsflüssigkeit vorübergehend in den Stauraum 25, so daß sich der Füllungsgrad
im Arbeitsraum 9 reduziert. Man erreicht hierdurch eine Begrenzung des von der Kupplung übertragenen Drehmoments.
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.
Der zwischen dem Stauraum 25 und dem (das Primärschaufelrad 13 tragenden) Wälzlager 16 angeordnete Radial-Wellendichtring 33
hat eine elastisch an die Welle arcliückbare ringförmige Dichtungslippe
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tung zu dem genannten Stauraum 25 erstreckt. Die umgekehrte Anordnung
des Radial-Wellendichtringes 33 ist jedoch unter Umständen
ebenfalls möglich. In Fig. 1 ist der Radial-Wellendichtring 33 in das Innere eiaes ringförmigen Dichtungsträgers 20 eingesetzt;
dieser ist am Primärschaufelrad 13 befestigt. Abweichend hiervon könnte der Dichtungsträger 20 mit dem Primärschaufelrad
13 einstückig ausgebildet sein. In Fig. 2 ist der Dichtungsträger/ abweichend von Fig. 1, als eine Scheibe 20' ausgebildet,
die Bestandteil des Radial-Wellendichtringes 33' sein kann. In
diesem Falle wird also der Radial-Wellendichtring 33' unmittelbar mittels achsparalleler Schrauben am Primärschaufelrad 13
befestigt.
die Bestandteil des Radial-Wellendichtringes 33' sein kann. In
diesem Falle wird also der Radial-Wellendichtring 33' unmittelbar mittels achsparalleler Schrauben am Primärschaufelrad 13
befestigt.
In beiden Ausführungsbeispielen ist zwischen dem Radial-Wellendichtring
33 bzw. 33' und dem radial inneren Bereich des Stauraumes 25 eine zur Abtriebswelle 10 konzentrische ringförmige
Abschirmscheibe 21 (Fig. 1) bzw. 21* (Fig. 2) vorgesehen. Diese verhindert, daß die mit den Pfeilen 7 bezeichnete Flüssigkeitsströmung unmittelbar auf den Radial-Wellendichtring 33, 33' aufprallt.
Abschirmscheibe 21 (Fig. 1) bzw. 21* (Fig. 2) vorgesehen. Diese verhindert, daß die mit den Pfeilen 7 bezeichnete Flüssigkeitsströmung unmittelbar auf den Radial-Wellendichtring 33, 33' aufprallt.
Gemäß Fig. 1 ist die Abschirmscheibe 21 an den ringförmigen
Dichtungsträger 20 befestigt, mit Hilfe einiger über den Umfang verteilter achsparalleler Schrauben 4. Hierbei sind zwischen dem Dichtungsträger 20 und der Abschirmscheibe 21 Abstandshülsen 22 eingespannt. Hierdurch bleibt der zwischen dem Radial-Wellendichtring 33 und der Abschirmscheibe 21 vorhandene Zwischenraum in radialer Richtung zum radial äußeren Bereich des Stauraumes
25 hin offen. Dies ist auch dann dor Fall/ wenn der genannte
Zwischenraum durch einen Ring 26 überdeckt ist/ wie als Alternative mit strichpunktieiten Linien dargestellt ist. Der Ring 26
ist in Fig. 1 mit der Abschirmscheibe 21 zu einem Winkelring
zusammengefaßt. Statt dessen könnte er auch direkt am Dichtungsträger 20 befestigt sein. Zwischen der Abtriebswelle 10 und der
Dichtungsträger 20 befestigt, mit Hilfe einiger über den Umfang verteilter achsparalleler Schrauben 4. Hierbei sind zwischen dem Dichtungsträger 20 und der Abschirmscheibe 21 Abstandshülsen 22 eingespannt. Hierdurch bleibt der zwischen dem Radial-Wellendichtring 33 und der Abschirmscheibe 21 vorhandene Zwischenraum in radialer Richtung zum radial äußeren Bereich des Stauraumes
25 hin offen. Dies ist auch dann dor Fall/ wenn der genannte
Zwischenraum durch einen Ring 26 überdeckt ist/ wie als Alternative mit strichpunktieiten Linien dargestellt ist. Der Ring 26
ist in Fig. 1 mit der Abschirmscheibe 21 zu einem Winkelring
zusammengefaßt. Statt dessen könnte er auch direkt am Dichtungsträger 20 befestigt sein. Zwischen der Abtriebswelle 10 und der
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Abschirmscheibe 21 ist ein berührungsloser Dichtspalt vorgesehen, da die beiden genannten Bauteile mit unterschiedlichen
Drehzahlen rotieren.
Gemäß Fig. 2 ist die Abschirmscheibe 21' Teil eines Winkelringes,
der mit Hilfe einiger radial angeordneter Schrauben 23 (oder durch Schrumpfen oder durch Kleben) an der Abtriebswelle
10 befestigt ist. In diesem Falle sind keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich, um den zwischen dem Radial-Wellendichtring
33' und der Abschirmscheibe 21" vorhandenen Zwischenraum zum
radial äußeren Bereich des Stauraumes 25 hin offen zu halten. Auch bei dieser Ausführungsform könnte ein Ring entsprechend dem
Ring 26 der Fig. 1 vorgesehen werden.
Eine andere Variante zu der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform
könnte darin bestehen, daß an den Flansch 11 des Sekundärrades 12, wie mit strichpunktierten Linien angedeutet, ein Winkelring
21" befestigt wird, der die Abschirmscheibe 21' ersetzt und der die Fluss!jkeitsströmung 7 in eine achsparallele Richtung
umlenkt (so daß sie nicht auf den Dichtring 33* aufprallt).
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der Abschirmscheibe 21 könnte bei Bedarf ohne weiteres auch mit der in Fig. 2 dargestellten
Bauform des Radial-Wellendichtringes 33* kombiniert werden. Eine andere Variationsmöglichkeit besteht darin, die an
der Abtriebswelle 10 befestigte Abschirmscheibe 21' der Fig. 2 mit der in Fig. 1 dargestellten Bauform des Radial-Wellendichtringes
33 zu kombinieren.
Heidenheim, 15.05.86
O335k/Sh/Srö
(S, 18-24)
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Claims (5)
1. Dichtungsanordnung, insbesondere für hydrodynamische Kupplungen,
Bremsen od.dgl., mit den folgenden Merkmalen:
a) Ein Radial-Wellendichtring (33; 33') dient zur Abdichtung
eines zwischen einer Welle (10) und einem Dichtungsträger (20, 20') befindlichen Ringspaltes gegen
einen sogenannten Stauraum (25), der zumindest zeitweise von einer Flüssigkeitsströmung (7) erfüllt ist;
b) der Radial-Wellendichtring (33; 33') hat eine elastisch an die Welle (10) andrückbare ringförmige Dichtungslippe
(6);
gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:
c) zwischen dem Radial-Wellendichtring (33; 33') und dem
radial inneren Bereich des Stauraumes (d.h. dem die Welle 10 unmittelbar umhüllenden Teil des Stauraumes 25)
befindet sich ein ringförmiges, zur Welle konzentrisches Abschirmelement (21; 21'; 21"), vorzugsweise in Form
einer Abschirmscheibe;
d) der zwischen dem Radial-Wellendichtring (33; 33') und dem Abschirmelement (21; 21'; 21") vorhandene Zwischenraum
ist in radialer Richtung zum radial äußeren Bereich des Stauraumes (25) hin offen.
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2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abschirmscheibe (21) in ihrem radial äußeren Bereich am Dichtungsträger (20) befestigt ist unter Zwischenschaltung
einer Anzahl von am Umfang verteilten und unter sich beabstandeten Zwischenelementen (22), und daß zwischen der
Welle (10) und der Abschirmscheibe (21) nur ein enger Spalt (nach Art eines berührungslosen Dichtspaltes) vorgesehen ist.
3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement (21*; 21") an der Welle (10) befestigt
und in einem azialen Abstand vom Radial-Wellendichtring (33; 33') und gegebenenfalls vom Dichtungsträger (20)
angeordnet ist.
4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Radial-Wellendichtring
(33; 33") und dem Abschirmelement (21; 21'; 21") befindliche Zwischenraum durch einen Ring (26) überdeckt ist, der in
einem Abstand vom Dichtungsträger (20; 20') angeordnet ist.
5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (26) am Abschirmelement (21; 21'; 21") angeordnet
ist.
Heidenheim, 15.05.86
O335k/Sh/Srö
O335k/Sh/Srö
(S. 16/17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19868613508 DE8613508U1 (de) | 1986-05-17 | 1986-05-17 | Dichtungsanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19868613508 DE8613508U1 (de) | 1986-05-17 | 1986-05-17 | Dichtungsanordnung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8613508U1 true DE8613508U1 (de) | 1986-07-10 |
Family
ID=6794713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19868613508 Expired DE8613508U1 (de) | 1986-05-17 | 1986-05-17 | Dichtungsanordnung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8613508U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0776804A3 (de) * | 1995-11-28 | 1997-08-06 | Voith Turbo Kg | Antriebseinheit |
EP0995918A2 (de) * | 1998-10-21 | 2000-04-26 | Voith Turbo GmbH & Co. KG | Hydrodynamische Kupplung |
-
1986
- 1986-05-17 DE DE19868613508 patent/DE8613508U1/de not_active Expired
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0776804A3 (de) * | 1995-11-28 | 1997-08-06 | Voith Turbo Kg | Antriebseinheit |
US5924337A (en) * | 1995-11-28 | 1999-07-20 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Drive unit with a hydrodynamic retarder and transmission |
US5944160A (en) * | 1995-11-28 | 1999-08-31 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Drive unit with a hydrodynamic retarder and transmission |
EP0995918A2 (de) * | 1998-10-21 | 2000-04-26 | Voith Turbo GmbH & Co. KG | Hydrodynamische Kupplung |
EP0995918A3 (de) * | 1998-10-21 | 2002-02-27 | Voith Turbo GmbH & Co. KG | Hydrodynamische Kupplung |
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