CH409652A - Turbobremse an einem Fahrwerk mit drehbarem Fahrzeugrad - Google Patents

Description

      Turbobremse    an einem Fahrwerk mit drehbarem Fahrzeugrad    Die Erfindung bezieht sich auf eine Turbobremse  an einem Fahrwerk, bei welchem ein Fahrzeugrad  auf einer Achse drehbar gelagert ist.  



  Fahrzeugbremsen werden oft einer sehr starken  Belastung ausgesetzt. Bei den vorherrschenden Ent  wicklungstendenzen sind stets ansteigende Bremsbe  lastungen in Kauf zu nehmen, sei es, weil die Fahr  zeuge selbst     grösser    und schwerer werden, oder weil  die Fahrzeuge, wie beispielsweise Flugzeuge, mit stets  grösseren Geschwindigkeiten landen oder einen Start  unterbrechen müssen. Als Bremsen für hohe Bela  stungen hat man     vielscheibige    Bremsen vorgeschla  gen, die aber den hohen Anforderungen infolge der  stets wachsenden Bremsenergien, die anfallen, oft  nicht mehr genügen.

   Gegenstand der Erfindung ist  nun eine Turbobremse der eingangs     erwähnten        Art,     die     gekennzeichnet    ist durch ein auf der Achse  drehbar gelagertes     Gebläserad,    welches mittels eines  Getriebes durch das Fahrzeugrad angetrieben wird  und dazu dient, die     kinetische    Energie des Fahrzeu  ges durch Beschleunigung der durch das Gebläse  strömenden Luft abzuleiten,

   und ferner gekennzeich  net durch eine     Reaktionsbeschaufelung    am Fahrzeug  rad an der Austrittsseite des     Gebläserades        zur    Stei  gerung der auf das Fahrzeug ausgeübten Bremswir  kung durch zusätzliche Energieübertragung an die  durchströmende Luft.  



  Beiliegende Zeichnung stellt ein Ausführungsbei  spiel des Erfindungsgegenstandes dar.  



       Fig.    1 ist ein Längsschnitt eines     Fahrwerkteiles     mit Fahrzeugrad,     mehrscheibiger    Bremse und Turbo  bremse.  



       Fig.    2 zeigt die Turbobremse in Stirnansicht von  der Linie 2-2 von     Fig.    1, teilweise im Schnitt, und       Fig.    3 ist eine schematische Ansicht des Planeten  getriebes, das zur Turbobremse     gehört.       In der Zeichnung ist mit 1 ein Rad bezeichnet,  das für Luftbereifung bestimmt ist und mittels Rol  lenlagern 3 auf einer Radachse 2 gelagert ist.

   Auf  letzterer ist auch eine Turbobremse 4 angeordnet,  deren Aufgabe darin besteht, rasch grosse Energie  mengen in Form von Wärme an grosse Luftmengen  zu übertragen, indem die lebendige Energie des Fahr  zeuges ausgenützt wird, um ein     Gebläserad    5 der  Turbobremse zu drehen und auf diese Weise     grosse     Luftmengen durch die Turbobremse hindurchzu  drücken. Das     Gebläserad    5 hat ungefähr radial ver  laufende Schaufeln 6, welche die Luft axial ansaugen  und in     Radialrichtung    nach aussen abgeben unter  Vergrösserung von deren Geschwindigkeit.

   Das     Ge-          bläserad    5 wird durch das Fahrzeugrad 1 mittels  eines kombinierten Planeten- und Umlaufgetriebes 7  mit nach oben übersetzter Geschwindigkeit     in    Dre  hung versetzt zur Erhöhung der     Turbobremswirkung.     



  Am     Fahrzeugrad    1 ist     am        einen,    Ende eine     Reak-          tionsbeschaufelung    8 vorhanden, welche die Luft  vom     Gebläserad    5     übernimmt    und sie nach aussen  abstösst, wobei sie an diese Luft     zusätzlich    eine       grosse    Energiemenge abgibt.  



  Das Getriebe 7 weist primäre und sekundäre     An-          triebsmittel    auf.     Dazu    gehört ein     P'lanetenradsatz        mit     mehreren     Ritzeln    9, die auf Achsbolzen 10 drehen,  welche an einem     ringscheibenförmigen        Planetenträger     11     befestigt    sind. Letzterer ist durch eine Schiebever  zahnung     mit    einem Glied 12 einer Bremse verbun  den, durch die er an einen auf der Achse 2 festsitzen  den Bremskörper 13A angekuppelt werden kann.

   In  diesem arbeitet ein ringförmiger Bremskolben 13 und  ist ein Kanal 14 für die Zuleitung von auf den Kol  ben 13 wirkender     Bremssteuerflüssigkeit    vorhanden.  Dieser Kanal 14 ist an     eine        Brernsdruckquelle        Angel     schlossen, die beispielsweise aus einem     üblichen              Bremsbetätigungszylinder    bestehen kann.

   Bei Betä  tigung dieser Bremse wird der     Planetenträger    11  mehr     oder    weniger     verlangsamt,    was bedeutet, dass  er eine mehr oder     weniger    schnelle Drehung in     bezog     auf das     Fahrzeugrad    1 erhält.  



  Die     Ritzel    9 werden durch einen innenverzahnten       Zahnkranz    9a angetrieben, der am Fahrzeugrad 1  befestigt ist, und sie stehen mit einer Aussenverzah  nung 15 eines     schwimmenden    Zahnkranzes 16 in  Eingriff. Dieser     Zahnkranz    16 hat auch eine Innen  verzahnung 17, die mit     Planetenritzeln    18 von Plane  targliedern 19 in Eingriff steht. Letztere haben Zuge  hörige Naben 20, die mittels Kugellagern 22 an  Achszäpfen einer Ringplatte 21 gelagert sind.

   Letz  tere ist auf einem Teil     des,    Körpers 13A gelagert, und  zwar     zweckmässig    mit einem     wenig    Reibung besit  zenden     Positionierring    23.  



  Jedes     Planetarglied    19 hat auch     eine    Zahnung 24,  die mit einem Sonnenrad 25 in Eingriff steht, welches  am     Gebläserad    5 festsitzt, um so die primären An  triebsmittel für die Turbobremse zu vervollständigen.  



  Durch Betätigung des Kolbens 13 bzw. der zuge  ordneten Bremse wird die Geschwindigkeit der Dre  hung der     Planetenritzel    9 in bezog auf das Fahrzeug  rad 1     verändert;        somit    kann die Drehgeschwindig  keit des schwimmenden Zahnkranzes 16, also der  Antriebsmittel für das     Gebläserad    5 in weiten Gren  zen geändert werden.  



  Ein     Einführungsring    26 am Planetenträger 11  und mehrere Ringe 27 an den Planetengliedern 19  liegen an entgegengesetzten Stirnflächen des schwim  menden Zahnkranzes 17 an, um ihn gegen Verschie  bung in     Axialrichtung    zu sichern. Der Führungsring  26 hat im     Radialschnitt    die Form eines     L    und ist in  einer Ringnut 28 des schwimmenden Zahnkranzes 17  eingebettet, um seine Aufgabe erfüllen zu können.

    Jeder der Führungsringe 27 ist auf der zugehörigen  Nabe 20 angebracht und liegt an einer     Stirnfläche    des  schwimmenden     Zahnkranzes    17 und einem benach  barten Teil des entsprechenden     Planetargliedes    an,  um den schwimmenden Kranz 17 in der gewollten  Lage zu halten. Solche Ringe 26 und 27 wie auch der  Tragring 23 und ähnliche Glieder sind vorzugsweise  aus einem Kunststoff mit guter Gleitfähigkeit und  Verschleissfestigkeit hergestellt, vorzugsweise aus        < cTeflon         (eingetragene        Handelsmarke).     



  Anhand der schematischen     Fig.    3 ist es leicht, die  Drehsinne der einzelnen Teile zu verfolgen, und man  sieht insbesondere, dass das     Gebläserad    5 im gleichen  Sinne dreht wie der mit dem Fahrzeugrad 1 verbun  dene     Zahnkranz    9A.     Mit    dem     kombinierten        P1ane#-          tar-    und     Umlaufgetriebe    kann eine sehr hohe Dreh  zahl des     Gebläserades    erzielt werden, zwecks über  tragung von sehr grossen Mengen kinetischer Energie  des Fahrzeuges an grosse Luftmengen in sehr kurzer  Zeit.

   Das     Gebläserad    kann in der Tat 20 bis 40 Mal  so schnell drehen wie das Fahrzeugrad 1, so dass eine  grosse Bremswirkung erzielt wird durch Beschleuni  gung von grossen Luftmengen im Gebläse.    Versuche haben gezeigt, dass die     Bremswirkung     noch um etwa 20 % verstärkt wird durch die am  Fahrzeugrad 1 vorhandenen Reaktionsschaufeln B.  Diese erstrecken sich ungefähr in     Radialrichtung,     sind in Umfangsrichtung gleichmässig verteilt und  leicht vorwärts gekrümmt und wirken durch Umlen  kung der durchströmenden Luft und ergeben eine       entsprechende        Verzögerungswirkung    am Fahrzeug  rad 1.  



  In konstruktiver Hinsicht sind die Reaktions  schaufeln an einen Ring 29 ausgebildet, dessen  Flansch 31 an einem Flansch 30 des Fahrzeugrades  durch Schrauben befestigt ist. Die am Ring 29 gele  gene Oberfläche, welche den Boden der Schaufelka  näle     bildet,    ist im     Radialschnitt    dieses Ringes 29 so  gekrümmt, dass eine allmähliche     Umlenkung    der  Strömung der Luft aus der     Radialrichtung    in die     Axi-          alrichtung    bewirkt wird. Die Reaktionsschaufeln 8  könnten in     Axialrichtung    verlängert sein.

   Auf ihrer  Innenseite sind sie mit einer Ringscheibe 32 verbun  den, welche die Schaufelkanäle des     Gebläserades    5  auf der Aussenseite begrenzt.  



  Die Schaufeln 6 des     Gebläserades    haben an  ihrem     Radialinnenende    einen Ausschnitt 33 zur Ver  minderung der     Gebläseradmasse    und zur     Vergrösse-          rung    des     Einlassraumes,    wodurch auch das Ansaug  vermögen des     Gebläserades    vergrössert wird.  



  Auf der Rückseite des     Gebläserades    ist eine  Ringscheibe 34 angeordnet, die drehfest, aber längs  verschiebbar mit dem Fahrzeugrad 1 verbunden ist.  An ihr sind mittels Schrauben 35 die Lagerzäpfen  befestigt, auf denen Naben 20 der     Planetargleider    19  drehbar gelagert sind. Die     Positionierringscheibe    34  überlappt an ihrem inneren Rand eine Ringscheibe  36, die durch     Senkkopfschrauben    37 am     Gebläserad     5 befestigt ist. Die Ringscheiben 34 und 36 bilden  zusammen eine Trennwand zur Verhinderung des  Eintrittes von Schmutz und Staub in den Getriebe  raum.  



  Man sieht, dass die primären Antriebsmittel für  das     Gebläserad    5     einen    kombinierten     Planetenradsatz     der Turbobremse 4 aufweisen und dass mit diesem  Radsatz allein schon ein hohes     übersetzungsverhält-          nis    im Antrieb vom Fahrzeugrad zum     Gebläserad     erreicht werden kann. Jedoch kann durch Verwen  dung der sekundären Antriebsmittel das Antriebsver  hältnis noch weiter erhöht werden ohne nennens  werte Vergrösserung des Bauaufwandes und Bauge  wichtes.

   Man sieht auch, dass die Bremsscheibe 12       wahlweise        stillgehalten    oder zur Drehung     mit    steuer  barer Geschwindigkeit durch das Fahrzeugrad losge  lassen werden kann, so     dass    also ein stufenlos verän  derliches     übersetzungsverhältnis    im Antrieb dieser  Bremsscheibe und des schwimmenden Zahnkranzes  17 erzielt werden kann, mit welchem die     Planetarrit-          zel    9 in Eingriff stehen; dementsprechend kann auch  der Antrieb des     Gebläserades    der Turbobremse in  einem grossen Drehzahlbereich verändert werden.

    Normalerweise wird die Bremsscheibe 12 an dem auf  der Radachse 2 festsitzenden Körper 13A festgesetzt      sein zur Vermeidung des     Entstehens    von     Reibungs-          wärme    in den     Kupplungsmitteln    der     Turbobremse.     



  Im kombinierten Getriebe bestehen die primären  Antriebsmittel im wesentlichen aus den Teilen 16,  19, 34, wogegen zu den sekundären Antriebsmitteln  die     Planetenritzel    9 gehören.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Turbobremse an einem Fahrwerk, bei welchem ein Fahrzeugrad auf einer Achse drehbar gelagert ist, gekennzeichnet durch ein auf der Achse drehbar ge lagertes Gebläserad, welches mittels eines Getriebes durch das Fahrzeugrad angetrieben wird und dazu dient, die kinetische Energie des Fahrzeuges durch Beschleunigung der durch das Gebläse strömenden Luft abzuleiten, und ferner gekennzeichnet durch eine Reaktionsbeschaufelung am Fahrzeugrad an der Austrittsseite des Gebläserades zur Steigerung der auf das Fahrzeug ausgeübten Bremswirkung durch zu sätzliche Energieübertragung an die durchströmende Luft.

   UNTERANSPRACHE 1. Turbobremse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläserad so ausgebildet ist, dass es die Luft wenigstens angenähert in Radial richtung ausstösst. 2. Turbobremse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe einen Planeten radsatz aufweist, der primäre Antriebsmittel des Ge- bläserades bildet zum Antrieb desselben mit einer gegenüber dem Fahrzeugrad nach oben übersetzten Geschwindigkeit. 3. Turbobremse nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe Antriebsplatten mittel (12, 13) aufweist, welche eine Antriebsverbin dung des Fahrzeugrades mit dem Planetengetriebe bilden zum sekundären Antrieb desselben. 4.

   Turbobremse nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine in bezug auf die Achse drehbar gelagerte Tragscheibe aufweist, auf welcher ein Kranz von Planetenritzeln gelagert ist, die sowohl mit dem Fahrzeugrad als auch mit dem Planetenge triebe in Eingriff stehen, und dass sie ferner Kupp lungsmittel aufweist, die es ermöglichen, die Drehge schwindigkeit der Tragscheibe> in bezug auf das Fahrzeugrad zu verändern. 5.

   Turbobremse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln des Gebläserades sich ungefähr in Radialrichtung erstrecken und ge krümmt sind. 6. Turbobremse nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln des Gebläserades an der Radialinnenseite einen Ausschnitt haben zur Vergrösserung des Ansaugeraumes des Gebläserades. 7.

   Turbobremse nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein am Fahrzeugrad befestigtes Glied, an dem die Reaktionsschaufeln ausgebildet sind, einen vor den Schaufeln des Gebläserades gele genen ringscheibenförmigen Ansatz hat.