具有热保险功能的封闭装置 |
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| 申请号 | CN200480038709.5 | 申请日 | 2004-12-13 | 公开(公告)号 | CN1898478B | 公开(公告)日 | 2012-01-04 |
| 申请人 | 福伊特涡轮机两合公司; | 发明人 | 安东·弗兰克; 奥利弗·诺尔; 哈拉尔德·霍费尔德; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种具有热保险功能的封闭装置，包括用于使一个待封闭的空腔(10)密封的一个封闭体(1)；一个熔断保险元件(2)，它被置入到该封闭体(1)中以及使一个通道(1.1)保持至少间接地封闭，该通道构造于封闭体中；本发明的具有热保险功能的封闭装置的特征在于：封闭体围着一个带有通孔(3.1)的套筒(3)，该套筒这样置入封闭体的通道中的一轴向端部(1.3)，使得通孔同通道的在轴向上的与套筒连接的区域互相对准；熔断保险元件在预先给定的轴向长度上在整个横截面上完全填充套筒的通孔。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于液力流体机械的具有热保险功能的封闭装置，包括： |
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| 说明书全文 | 具有热保险功能的封闭装置技术领域背景技术[0002] 具有热保险功能的封闭装置是公知的。这种封闭装置用于空腔、例如液力偶合器的工作腔相对外界的密封，该工作腔被填充了工作介质。一个这种封闭装置原则上是置于一个壳体内，该壳体直接形成或至少间接包围空腔。该封闭装置与该空腔的内部处于导热连接，该空腔例如包含一种液态的工作介质。 [0003] 该热保险功能在本发明的意义上表示，具有一个依赖于空腔内部空间中温度的温度的该封闭装置，在一个预先给定的温度极限值下是对液体密封的并且在高于一个预先给定的极限值时自动打开。这例如在使用于液力流体机械、特别是液力偶合器中时，用于保证，当达到一个不允许的上极限温度时，工作介质自动地从液力偶合器中排出。这样避免液力偶合器的过度过热。 [0004] 公知的具有热保险功能的封闭装置是作为熔断保险螺丝构成的。一个这样的现有技术的熔断保险螺丝在图1中示出。该熔断保险螺丝具有一个基体，在该基体中开设一个通孔。该通孔由一种有很浓稠度的熔断材料(Schmelzlot)在其整个横截面上填入来对液体密封地封闭。这样制备的熔断保险螺丝被拧入待封闭空腔的、环绕的内壁的一个开口中，例如液力流体机械的壳体中，并且相对该内壁例如通过螺丝头下面的密封圈密封。 [0005] 为了能抵抗空腔内部中的高压并且保证可靠的封闭功能，必要的是，将有极大稠度的熔断材料施加到熔断保险螺丝中的通孔的整个横截面上。这导致相对大的熔断材料体积。在液力偶合器的壳体内壁中置入一个这种熔断保险螺丝时，例如当在熔断保险螺丝中3 直径9mm的通孔要被可靠地封闭时，需要700mm 的熔断材料体积。 [0006] 公知的具有热保险功能的封闭装置有缺点。一个特别严重的缺点是，动作时间，即直到通过释放由熔断材料封闭的横截面来起动保险功能的时间，特别是在使用在液力偶合器中时到现在还不可精确地再现。这样，同系列的各个熔断保险螺丝在相同的液力偶合器中在不同的时间释放。当然在一些情况中，其中熔断保险螺丝中的流动通道在释放后又几乎同样被熔断材料封闭，这样重新恢复可用的熔断保险螺丝相对于原来的熔断保险螺丝产生一个有偏差的释放时间。现有技术的熔断保险螺丝释放参数特性可再现性差的原因至今还是未知。 发明内容[0007] 本发明基于这样的任务，即，说明一种相对于现有技术改善了的具有热保险功能的封闭装置。特别是本发明的具有热保险功能的封闭装置应该具有精确的可再现的释放参数特性并且特别是具有短的动作时间的特点。在此，这样一种封闭装置应该适用于使液力流体机械、特别是液力偶合器的工作腔密封。 [0008] 本发明的任务通过一种封闭装置得到解决。 [0009] 本发明的封闭装置具有一个封闭体，它可被置入一个待密封的开口内。例如该封闭体可置入液力流体机械特别是液力偶合器的壳体壁中，以便将偶合器壳体内的工作腔相对外界密封。 [0010] 该封闭装置具有一个被接合到封闭体中的熔断保险元件。该熔断保险元件在温度低于一个预先给定的极限温度时使一个构造在该封闭体内部的通道封闭。在温度高于一个预先给定的极限温度时，熔断保险元件熔化而因此使该封闭体中的通道被释放(通流)。 [0011] 根据一个第一实施形式，封闭体围住一个套筒，该套筒在封闭体的一个轴向端部上被这样置于该封闭体的通道中，使得被沿轴向构造于该套筒内的通孔与封闭体的通道的区域对准，则区域在轴向上与该置入的套筒连接。熔断保险元件在此不直接填充封闭体中的通道，也就是说，它特别是不与封闭体直接接触，而是优选仅仅这样置入所插入的套筒的通孔中，使得它完全填充该通孔在给定的轴向长度上的整个横截面。完全填充这一概念在此应理解为通孔自由横截面的、每一种至少基本上是完全的充填。 [0012] 套筒相对于封闭体是密封的，例如通过焊接。根据一种替换的实施形式，熔断保险元件被直接置入封闭体中，也就是完全或至少基本上完全封闭所述通道地设置在该通道的一个轴向区域内。沿轴向观察，封闭体具有一个第一轴向端部和一个第二轴向端部，通道延伸在它们之间，在此，熔断保险元件使通道在一个轴向端部的区域中保持封闭。在此，对此选择一个这样的轴向端部，它在封闭体置入一个限制空腔的壁中时朝向该空腔的内部。 [0013] 在通过熔断保险元件封闭的、在此被称为第二轴向端部描述的该轴向端部区域中，封闭体设有一个圆柱形的或基本上为圆柱形的轴向延续部，也就是说，该延续部基本上沿封闭体轴向延伸。在此，该延续部具有一壁厚，它相对于封闭体的其它区域的壁厚是减小了的。该轴向延续部在此具有一种这样的轴向伸长，使得熔断保险元件至少以其轴向长度的一半被该轴向延续部在圆周方向上包围，该熔断保险元件的终端特别是与该轴向延续部的外轴向端部齐平。 [0014] 本发明的所述两个替换实施形式都具有发明者的共同的基本认识。即发明者认识到，具有热保险功能的传统的封闭装置的动作参数特性的差的可再现性，是由于封闭体热容对熔断保险元件有太大的影响的原因造成的，这些传统的封闭装置尤其是如根据在先的实施形式的本发明一样作为熔断保险螺丝构成。据此，发明者这样进一步改进了传统的熔断保险螺丝，使得封闭体热容对熔断保险元件的影响、特别是对封闭体通道内的焊接熔断材料的影响大大地减小。根据本发明的一个第一实施形式，通过置入的套筒在封闭体与熔断保险元件之间形成一个隔离。隔离效果可被这样有利地提高，即，在套筒与封闭体之间包围了一个空腔，它例如由空气填充或特别有利的是具有真空。 [0015] 根据第二实施形式，封闭体热容对熔断保险元件的影响可以这样减小，即，在熔断保险元件特别是置入的熔断材料的相邻区域中，封闭体以特别小的热容被构造。根据本发明，它可被这样达到，即，封闭体的壁厚通过设置轴向的延续部减小，使得熔断保险元件由封闭体的具有相应小的热容的少的材料包围。 [0016] 两种结构的突出特点一方面是一个在提高了温度时特别快的动作，另一方面是一个极精确的动作。 [0017] 熔断保险元件有利地是低共熔的熔断材料，它被置入封闭体的通道中或套筒的通孔中。在置入熔断材料时，这种熔断材料有利地具有小于9mm的轴向长度，特别是具有8mm的长度。但是，如果根据所要求的抗压强度，特别是使用在液力偶合器中时，熔断材料有利地具有至少5mm的长度。为了达到一个特别短的轴向长度，封闭体的通道和/或特别是套筒中的通孔在最外部的轴向端部区域中设置至少一个台阶形式的横截面扩大结构。这样一种结构在下面通过所述的附图来示出。通过所述通道或通孔的轴向延伸的阶梯式构造，可实现推力从熔断材料到套筒或封闭体或者从套筒到封闭体的传递，如果封闭体在端侧上、也就是说例如通过在由封闭体密封的空腔中的相应的超压被用一个轴向力加载的话。 [0018] 为了使本发明的具有热保险功能的封闭装置能够使得由它密封的空腔迅速排空，该导流通道有利地在其整个轴向长度上具有至少11mm的最小直径。 [0019] 根据本发明的第二个实施形式的轴向延续部有利地具有最大2.5mm的壁厚，特别是在1到2mm范围内的壁厚或甚至低于该范围的壁厚。 附图说明[0021] 以下借助两个实施例对本发明更详细描述。 [0022] 其中： [0023] 图1根据现有技术的熔断保险螺丝形式的封闭装置； [0024] 图2熔断保险螺丝形式的、具有热保险功能的、根据本发明构造的封闭装置的第一实施形式； [0025] 图3熔断保险螺丝形式的、本发明的封闭装置的第二实施形式。 具体实施方式[0026] 图1示出根据现有技术的封闭装置。如图示，该封闭装置具有带有一个通道1.1的封闭体1，该通道通过一个熔断保险元件2被封闭。熔断保险元件2是一种熔断材料，它在该通道1.1的整个横截面上置入该通道1.1中，具有特别大的稠度。 [0027] 根据现有技术的这样一种封闭装置，它例如被置于液力偶合器的壳体中，具有动作延迟，它与工作介质的加热速度有关，导致工作介质超温约50k。这意味着，液力偶合器工作介质的温度高于熔断材料的额定温度约50k。此外，如已详细地在说明书引言中阐明的，所示出的封闭装置的动作参数特性的可再现性不令人满意。 [0028] 在图2中示出了本发明的封闭装置的第一实施形式。如图示，该实施形式具有带有一个通道1.1的基体1，该通道在轴向端部的区域中设有三个台阶，该轴向端部朝向空腔10(这里只示意性示出)。这样该通道1.1如图示首先从在其第一轴向端部1.2区域中的 11mm直径分三步向其第二轴向端部1.3方向扩大。第一台阶式的扩大结构用于接收套筒 3，以使通道1.1及套筒中的通孔3.1互相对准。第二台阶式的扩大结构用于在套筒3与封闭体1之间形成一个空腔。最后，第三个台阶用于接收套筒3的在径向上的一个凸缘，以便因此在套筒3与封闭体1之间在轴向上产生一个靠触，借助它将一个轴向推力传到封闭体1上，该轴向推力在空腔10侧作用于熔断保险元件、在该例中为低共熔点的熔断材料的端侧上或者说作用于套筒3上。同样原因，套筒3中通孔3.1的直径也在其轴向端部区域中设有一个台阶式的扩大，以便推力可以从熔断材料传递到套筒3上。熔断焊料因此能够以相对短的轴向长度来构造，在此具有的轴向长度为8mm，其中，+/-1mm的公差是有利的。 [0029] 在第二轴向端部的区域中，即朝向空腔10的端部，套筒3中的通孔3.1具有12mm的直径，在套筒的相反端部上，以及在通道1.1的几乎余下的轴向区域上设有11mm的直径。在它的第一轴向端部上，如图示，通道1.1设有明显的横截面扩大，以便使得在释放情况中介质从空腔10的排流容易。 [0030] 套筒有利地由一种良好导热的材料做成，例如由铜。封闭体1可以例如由CuZn39Pb3F43制成。 [0031] 在图3中示出了本发明的封闭装置的第二实施形式。该实施形式在封闭体1的第二轴向端部1.3上具有根据本发明的圆柱形轴向延续部1.4。如图示，该圆柱形延续部首先具有1.5mm的壁厚且在第二轴向端部1.3的最外区域中具有1mm的壁厚。整个轴向延续部1.4可由接收在空腔10中的介质环绕冲洗，使得空腔10中介质的温度直接地传递到熔断保险元件2、在该例中为有共熔点的熔断材料上。由于该轴向延续部壁厚很小，因此该封闭体区域1的热容的影响非常小。封闭装置的一个快而且非常精确的可再现的释放功能被实现。 [0032] 类似于图2，第二轴向端部1.3区域中的通道1.1在这里也设有台阶式的横截面扩大。这样一方面达到在最外轴向区域中的轴向延续部的更小的壁厚，另一方面上述的轴向推力从熔断保险元件到封闭体1的传递成为可能。这种在通道1.1中台阶式的横截面扩大特别是从外轴向端部1.3延伸到最大至置入的熔断保险元件的一半，也就是在该例中在轴向上到通道1.1中最大至4mm。另一种结构(如图示)中，这种横截面扩大具有2mm的轴向伸长，也就是例如熔断保险元件的轴向伸长的1/4。 [0033] 在图3所示的实施例中，封闭体1例如可由和图2所示封闭体相同的材料制成。替换地，对于一种或两种结构，也可以用St52-3作为封闭体材料。 [0034] 图2和图3所示的两种封闭体具有一个相对大的轴向长度，即25mm长。这样可实现，熔断材料处在空腔10相对深的内部，这样一方面可避免外界影响，另一方面空腔10中温度对熔断保险元件2的影响更直接。 |
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