DE1600191B1 - Hydrodynamic brake or clutch - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrodyna- Schaufelradpaar mit einander »spießenden« und mische Bremse oder Kupplung mit gegen die Achs- einem mit übereinander »schleppenden« Schaufeln richtung schräggestellten Schaufeln. Es hat sich her- und somit mit funktional entgegengerichtet schrägausgestellt (siehe deutsche Auslegeschrift 1 094 112), gestellten Schaufeln war durch die bekannten Bremdaß durch eine Schrägstellung der Schaufeln bei 5 sen nicht nahegelegt. Diese erfindungsgemäße funk-Strömungskupplungen ein höheres übertragbares tional entgegengerichtete Anordnung der Schaufeln Drehmoment, d. h. ein höherer K-Wert erreichbar ist. kommt durch die geometrisch gleichgerichtete Schräg-Hierbei sind die Schaufeln des Primärrades zu der stellung der Schaufeln in den Arbeitskreisläufen zudem Sekundärrad benachbarten Seite in Drehrichtung stände.The invention relates to a hydrodynamic paddle wheel pair with each other "spike" and Mix the brake or clutch with the blades "dragging" against the axle, one on top of the other direction inclined blades. It has been produced and thus positioned in a functionally opposite direction (see German Auslegeschrift 1 094 112), provided blades were by the well-known Bremdaß not suggested by an inclined position of the blades at 5 sen. This radio flow couplings according to the invention a higher transmissible tional oppositely directed arrangement of the blades torque, d. H. a higher K value can be achieved. comes from the geometrically rectified oblique-Here are the blades of the primary wheel to the position of the blades in the working circuits Secondary wheel adjacent side in the direction of rotation.

vorwärts schräggestellt und/oder die Schaufeln des io Eine vorteilhafte Ausführungsart der Erfindung beiforward inclined and / or the blades of the io An advantageous embodiment of the invention

Sekundärrades rückwärts schräggestellt, einer Strömungskupplung oder einer Strömungs-Secondary wheel tilted backwards, a fluid coupling or a flow

Derartige Maßnahmen sind jedoch drehrichtungs- bremse in Doppelanordnung besteht darin, daß dieSuch measures are, however, the direction of rotation brake in a double arrangement is that the

abhängig, d. h. die Schrägstellung der Schaufeln ist Schaufeln wenigstens eines Schaufelkranzes, vorzugs-dependent, d. H. the inclination of the blades is blades of at least one blade ring, preferably

lediglich in einer bestimmten Drehrichtung im obigen weise die der beiden mittleren Schaufelkränze, ausonly in a certain direction of rotation in the above point that of the two middle blade rings

Sinn wirksam. Dieser Umstand. ist bei manchen 15 einer Reihe abwechselnd in entgegengesetzten Rich-Meaning effective. This condition. is in some 15 of a row alternately in opposite directions

Antrieben nachteilig, z. B. bei Fahrzeugen für glei- tungen schräggestellter, eine zumindest etwa gleich-Drives disadvantageous, z. B. in vehicles for slanted lines, at least about the same

chermaßen beide Fahrtrichtungen, sofern die Strö- mäßige Wanddicke aufweisender Schaufeln angeord-in both directions of travel, provided that the flow-like wall thickness of the blades is arranged

mungskupplung oder Strömungsbremse aus räum- net werden. Dadurch wird unter Beibehaltung derclutch or flow brake must be removed. This will keep the

liehen Gründen hinter dem Wendegetriebe angeordnet bereits genannten Vorteile eine besonders gedrungenelent reasons arranged behind the reversing gear already mentioned advantages a particularly compact

ist, und bei motorlosen Schienenfahrzeugen mit einer 20 Bauart ermöglicht und auch hier der Achsschubis, and in motorless rail vehicles with a 20 design is enabled and here too the axle thrust

Strömungsbremse. Im letzten Fall ist der Aufwand vollkommen ausgeglichen. Die Schaufeln des einenFlow brake. In the latter case, the effort is completely balanced. The shovels of one

eines Wendegetriebes nicht vertretbar, abgesehen von außenliegenden Rades können hierbei zur weiterena reversing gear is not justifiable, apart from the external wheel can be used to further

der Frage der Betätigung der Wendeschaltung. Erhöhung des Drehmoments zu den Schaufeln desthe question of actuating the reversing gear. Increase in torque to the blades of the

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine anderen außenliegenden Rades in bezug auf denThe invention has for its object to provide a different external wheel with respect to the

drehrichtungsunabhängige Strömungskupplung bzw. 25 zugehörigen innenliegenden Radtedl funktional in derDirection of rotation independent fluid coupling or 25 associated internal Radtedl functionally in the

Strömungsbremse zu schaffen, bei der aber ohne entgegengesetzten Richtung, d. h. geometrisch in derTo create a flow brake, but with no opposite direction, d. H. geometrically in the

erhöhten Platzbedarf die Schrägstellung der Schau- gleichen Richtung schräggestellt ausgebildet werden,increased space requirement the inclination of the face-same direction be designed inclined,

fein erhalten bleiben soll. Es wird vorgeschlagen, Die Schaufeln beider außenliegender Räder könnenshould be preserved fine. It is suggested that the blades of both outboard wheels can

daß — wie an sich bekannt — wenigstens zwei frei sogar ebenfalls abwechselnd in entgegengesetztenthat - as is known per se - at least two free even alternate in opposite directions

kommunizierende Arbeitsräume vorgesehen werden 30 Richtungen schräggestellt werden. Auch bei dieserCommunicating work rooms are provided to be inclined in 30 directions. Even with this one

und daß sämtliche Schaufeln beider Arbeitsräume — Ausführungsform werden beide Arbeitsräume gleich-and that all blades of both work spaces - embodiment, both work spaces are the same-

im Zylinderschnitt gesehen — in der gleichen Rieh- zeitig gefüllt,seen in the cylinder section - in the same rieh- filled at the same time,

tung schräggestellt sind. Bei Strömungskupplungen oder Strömungsbremsen,tion are inclined. With fluid couplings or fluid brakes,

Bei Strömungskupplungen oder -bremsen mit nur bei denen die Schaufeln abwechselnd auf dem Um-In the case of fluid couplings or brakes with only those where the blades alternate on the

einem Arbeitsraum kann nach einem anderen Erfin- 35 fang des Rades in entgegengesetzten RichtungenAccording to another invention, a working space can catch the wheel in opposite directions

dungsgedanken die Aufgabe auch dadurch gelöst schräggestellt sind, können sich je zwei benachbarteThoughts of thought the task are also solved inclined, two adjacent can each

werden, daß wenigstens eines der Schaufelräder mit Schaufeln an jeweils einer radial verlaufenden Kantebe that at least one of the paddle wheels with blades on each one radially extending edge

im Zylinderschnitt gesehen V-förmigen Schaufel- berühren und sämtliche Schaufeln dieses Rades ausseen in the cylinder section touch V-shaped blade and all blades of this wheel off

taschen ausgerüstet wird, deren Mittellinien wenig- einem einzigen entsprechend geformten Blech her-pockets is equipped, the center lines of which produce little - a single correspondingly shaped sheet -

stens angenähert rechtwinklig zum Laufradspalt 40 gestellt werden. Dadurch kann auf dem Umfang eineat least approximately at right angles to the impeller gap 40. This means that a

stehen und die sich zum Laufradspalt hin erweitern. Höchstzahl an schrägen Schaufeln untergebracht wer-and which widen towards the impeller gap. Maximum number of inclined blades can be accommodated

Die erfindungsgemäße Anordnung weist somit für den, was der Drehmomenterhöhung zugute kommt, beide Drehrichtungen entsprechend schräggestellte Außerdem werden fertigungstechnische Vorteile erSchaufeln auf. Hierbei tritt die durch die Schräg- zielt.The arrangement according to the invention thus has for what benefits the increase in torque, Both directions of rotation are inclined accordingly. In addition, there are manufacturing advantages on. In this case, the target occurs through the oblique.

stellung bewirkte Drehmomenterhöhung in beiden 45 Die Erfindung ist in der Zeichnung an mehrerenposition caused torque increase in both 45 The invention is shown in the drawing on several

Drehrichtungen auf. Bei der Strömungskupplung und Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigenDirections of rotation. Shown in the fluid coupling and exemplary embodiments. Show it

Strömungsbremse in Doppelanordnung sind im Be- Fig. 1 bis 3 verschiedene SchaufelausbildungenFlow brake in a double arrangement are shown in Fig. 1 to 3 different blade designs

trieb beide Arbeitsräume mit Arbeitsflüssigkeit gefüllt. einer Strömungskupplung,drove both working spaces filled with working fluid. a fluid coupling,

Auch die jeweilige nicht so günstig angeströmte F i g. 4 und 5 die Schaufelausbildung einer Strö-Also the respective not so favorable flow to F i g. 4 and 5 the blade design of a flow

Schaufelreihe führt hierbei eine Mitnahme- bzw. 50 mungsbremse in Doppelanordnung mit gesondertenThe row of shovels has a driving or 50 mation brake in a double arrangement with separate ones

Bremswirkung herbei und bewirkt ferner einen Achs- Schaufeln für beide Arbeitsräume,Braking effect and also causes an axle shoveling for both work areas,

schubausgleich. Fig. 6 bis 10 verschiedene Schaufelausbildungenthrust compensation. 6 to 10 different blade designs

Zwar sind auch Bremsen mit doppeltem Arbeits- einer Strömungskupplung in Doppelanordnung mit raum und schräggestellten Schaufeln bekannt (USA.- gemeinsamen Schaufehl für beide Arbeitsräume.
Patentschrift 2126751), jedoch weisen die bekannten 55 In Fig. 1 ist eine Strömungskupplung in einem Arbeitskreisläufe nur für die eine Drehrichtung Längsschnitt mit einem auf der Primärwelle 1 sitzen-K-Wert erhöhende Schrägstellungen der Schaufeln den Primärrad 2 mit 'den Primärschaufeln 3 und auf; die zusammenarbeitenden Schaufelkränze der einem auf der Sekundärwelle 4 sitzenden Sekundärbeiden Schaufelradpaare weisen beide »spießende«, rad 5 mit den Sekundärschaufeln 6 dargestellt, wobei d. h. funktional in der gleichen Richtung schräg- 60 das Sekundärrad 5 von einer am Primärrad 2 befestiggestellte Schaufeln auf, obwohl die Schaufeln geo- ten Schale 7 mit einer Dichtung Ta umgeben wird, metrisch gesehen eine Pfeilung aufweisen, d. h. die Die Primärschaufeln weisen — wie die F i g. 2 und 3 Schaufeln des einen Schaufelradpaares sind geo- in einer Abwicklung der beiden Beschaufelungen metrisch in der anderen Richtung axial schräggestellt zeigen — nach Fig. 2 normale achsparallele Schauwie die des anderen Schaufelradpaares. Bei den be- 65 fein 3 a auf, wogegen die Sekundärschaufeln als kannten Bremsen ist also die Drehrichtungsabhängig- abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen zur keit wegen der funktional gleichgerichteten Schräg- Kupplungsachse schräggestellte Schaufeln 6 α ausgestellung nicht beseitigt. Die Anordnung von einem bildet sind. Letztere gestatten eine besonders günstigeBrakes with double working - a fluid coupling in a double arrangement with space and inclined blades are also known (USA.- common blade for both working spaces.
Patent specification 2126751), however, the known 55 In Fig. 1 is a fluid coupling in a working circuit only for the one direction of rotation longitudinal section with an inclined position of the blades sitting on the primary shaft 1 increasing the K-value, the primary wheel 2 with the primary blades 3 and ; the cooperating blade rings of the two secondary blade wheel pairs sitting on the secondary shaft 4 both have »spear end«, wheel 5 with the secondary blades 6 shown, ie functionally inclined in the same direction, the secondary wheel 5 of one of the blades attached to the primary wheel 2, although the Shovels geoten shell 7 is surrounded by a seal Ta , metrically viewed have an arrow, that is, the primary blades point - as in FIG. 2 and 3 blades of one pair of blades are geo- in a development of the two blades metrically show axially inclined in the other direction - according to Fig. 2 normal axially parallel view like that of the other pair of blades. In the case of the 65 fine 3 a , whereas the secondary blades are known as brakes, the direction of rotation-dependent alternating in opposite directions is not eliminated because of the functionally aligned oblique coupling axis oblique blades 6 a. The arrangement of one forms are. The latter allow a particularly favorable one

Kraftübertragung in beiden Drehrichtungen (Pfeile 8 und 9). Bei der Strömungskupplung nach Fig. 3 sind sowohl die Primärschaufeln als auch die Sekundärschaufeln 6 a wie die Schaufeln 6 a nach Fig. 2 ausgebildet. Auch die Strömungskupplung nach Fig. 3 ist für eine besonders günstige Kraftübertragung in beiden Drehrichtungen (Pfeile 10 und 11) geeignet. Hinzu kommt dadurch, daß die Schaufeln 3 b und 6 a auf der Rückseite eine relativ große Oberfläche aufweisen, eine größere Kühlmöglichkeit für die Arbeitsflüssigkeit durch die Außenluft gegenüber der Strömungskupplung nach Fig. 2 und insbesondere gegenüber den bekannten Strömungskupplungen. Es sei noch erwähnt, daß das Primärrad auch als Sekundärrad und das Sekundärrad als Primärrad verwendet werden kann.Power transmission in both directions of rotation (arrows 8 and 9). In the fluid coupling shown in FIG. 3, both the primary blades and the secondary blades 6a as the blades 6 a of FIG. 2 are formed. The fluid coupling according to FIG. 3 is also suitable for particularly favorable force transmission in both directions of rotation (arrows 10 and 11). In addition, the fact that the blades 3 b and 6 a have a relatively large surface on the back, a greater cooling possibility for the working fluid by the outside air compared to the flow coupling according to FIG. 2 and in particular compared to the known flow couplings. It should also be mentioned that the primary wheel can also be used as a secondary wheel and the secondary wheel can be used as a primary wheel.

Fig. 4 zeigt eine Strömungsbremse in Doppelanordnung im Längsschnitt. Die abzubremsende Primärwelle 20 trägt das zwei voneinander abgewandte Beschaufelungen 22 und 23 aufweisende Primärrad 21 (Rotor). Das Sekundärrad 24 mit den den Beschaufelungen 22 und 23 gegenüberliegenden Beschaufelungen 25 und 26 ist ortsfest angeordnet (Stator). In F i g. 5 ist die Beschaufelung in der Abwicklung gezeigt. Danach weisen alle Beschaufelungen 22, 23, 25 und 26 schräggestellte Schaufeln auf, und zwar sind die Beschaufelungen an sich alle gleichgerichtet, wobei aber die Beschaufelungen in dem einen Arbeitsraum funktionsmäßig, d. h. in bezug auf die Anordnung von Primär- und Sekundärrad, denjenigen in dem anderen Arbeitsraum entgegengerichtet sind. Demgemäß bewirken die Schaufeln 22/25 bei der durch den Pfeil 27 und die Schaufeln 23/26 bei der durch den Pfeil 28 gekennzeichneten Drehrichtung ein besonders hohes Bremsmoment. Die jeweils anderen Schaufeln rufen, da beide Arbeitsräume stets gleichzeitig gefüllt sind, ebenfalls ein, wenn auch natürlich kleineres, Bremsmoment hervor.4 shows a flow brake in a double arrangement in longitudinal section. The primary shaft 20 to be braked carries the two facing away from each other Primary wheel 21 (rotor) having blades 22 and 23. The secondary wheel 24 with the blades 22 and 23 opposite blading 25 and 26 is fixedly arranged (stator). In Fig. 5 shows the blading in development. After that, all blading 22, 23, 25 and 26 inclined blades, namely the blades are all aligned in the same way, but the blading in the one working space is functional, d. H. in relation to the Arrangement of primary and secondary wheel, opposite to those in the other working area are. Accordingly, the blades 22/25 at the indicated by the arrow 27 and the blades 23/26 at the direction of rotation indicated by the arrow 28 produces a particularly high braking torque. The respectively call other shovels, since both work spaces are always filled at the same time, also one, albeit naturally smaller, braking torque.

Die F i g. 6 bis 9 beziehen sich auf eine Strömungskupplung oder Strömungsbremse in Doppelanordnung, bei der zwischen zwei außenliegenden Beschaufelungen eine gemeinsame, von zwei Seiten beaufschlagbare Beschaufelung 30 vorgesehen ist. Diese Beschaufelung 30 des in F i g. 6 perspektivisch dargestellten, von zwei Seiten beaufschlagbaren Primär- oder Sekundärrades besitzt abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen schräggestellte Schaufeln, die an beiden Längskanten mit den zu beiden Seiten benachbarten Schaufeln verbunden sind. Dadurch ist eine optimale Platzausnutzung gegeben. Die Beschaufeiung 30 ist aus entsprechend abgeknicktem Blech hergestellt, wobei ferner an ihrem Außenumfang ein die Kreisringströmung im Bereich dieser Schaufeln günstig beeinflussender Außenring vorgesehen werden kann.The F i g. 6 to 9 relate to a fluid coupling or fluid brake in a double arrangement, in the case of a joint between two outer blades that can be acted upon from two sides Blading 30 is provided. This blading 30 of the in F i g. 6 shown in perspective, from two sides acted upon primary or secondary wheel possesses alternately in opposite Directions inclined blades, the on both longitudinal edges with the on both sides adjacent blades are connected. This enables optimal use of space. The snowmaking 30 is made of correspondingly bent sheet metal, with a further on its outer circumference the circular flow in the area of these blades can be provided which has a beneficial effect on the outer ring can.

Für die Ausbildung der beiden außenliegenden Beschaufelungen gibt es mehrere Möglichkeiten, die in den Fig. 7 bis 9 in Form von Abwicklungen gezeigt sind. Nach F i g. 7 sind die zu beiden Seiten der Schaufeln 30 liegenden Schaufeln 31 und 32 normale Schaufeln, wogegen die entsprechenden Schaufeln 33 und 34 nach F i g. 8 in bezug auf die jeweilige Kupplungsseite in entgegengesetzten Richtungen schräggestellt sind. Nach Fig. 9 sind die Schaufeln 35 und 36 wie die in der Mitte liegenden Schaufeln 30 ausgebildet, d. h. abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen schräggestellt.There are several possibilities for the formation of the two outer blading 7 to 9 are shown in the form of developments. According to FIG. 7 are the ones on both sides of the blades 30 lying blades 31 and 32 normal blades, while the corresponding Paddles 33 and 34 according to FIG. 8 with respect to the respective coupling side in opposite directions are inclined. According to Fig. 9, the blades 35 and 36 are like those in the middle Blades 30 formed, d. H. alternately inclined in opposite directions.

Bei den Strömungskupplungen in Doppelanordnung nach den Fig. 7 bis 9 ist die Leistungsübertragung, wenn beide Arbeitskreisläufe gefüllt sind, in beiden Drehrichtungen (Pfeile 37 bis 42) gleich.In the fluid couplings in a double arrangement according to FIGS. 7 to 9, the power transmission is when both working circuits are filled, the same in both directions of rotation (arrows 37 to 42).

Das letzte Ausführungsbeispiel ist in F i g. 10 dargestellt. Die im Prinzip wie nach den F i g. 6 bis 9 ausgebildete Strömungskupplung oder Strömungsbremse trägt auf ihrem Mittelrad eine Beschaufelung mit achsparallelen, für beide Arbeitsräume gemeinsame Schaufeln 45. Dagegen sind die beiden benachbarten, miteinander starr verbundenen Außenräder mit abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen schräggestellten Schaufeln 46 und 47 ausgestattet. Die Leistungsübertragung entspricht der nach den F i g. 7 bis 9 (siehe Pfeile 48 und 49).The last embodiment is shown in FIG. 10 shown. The principle as shown in FIGS. 6 to 9 trained fluid coupling or fluid brake carries a blading on its center wheel with axially parallel blades 45 common to both working spaces. rigidly connected outer gears with alternating in opposite directions inclined blades 46 and 47 equipped. The power transfer corresponds to that according to the F i g. 7 to 9 (see arrows 48 and 49).

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Hydrodynamische Bremse oder Kupplung mit gegen die Achsrichtung schräggestellten Schaufeln, dadurchgekennzeichnet,daß — wie an sich bekannt — wenigstens zwei frei untereinander kommunizierende Arbeitsräume vorgesehen sind und daß sämtliche Schaufeln beider Arbeitsräume — im Zylinderschnitt gesehen — in der gleichen Richtung schräggestellt sind.1. Hydrodynamic brake or clutch with inclined against the axial direction Shovels, characterized in that - as known per se - at least two are free intercommunicating work spaces are provided and that all blades of both Working spaces - seen in the cylinder section - inclined in the same direction are. 2. Hydrodynamische Bremse oder Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Schaufelräder mit im Zylinderschnitt gesehen V-förmigen Schaufeltaschen ausgerüstet ist, deren Mittellinie wenigstens angenähert rechtwinklig zum Laufradspalt steht und die sich zum Laufradspalt hin erweitern.2. Hydrodynamic brake or clutch, characterized in that at least one of the Blade wheels are equipped with V-shaped blade pockets seen in the cylinder section, whose The center line is at least approximately at right angles to the impeller gap and which extends to the impeller gap expand towards. 3. Bremse oder Kupplung nach Anspruch 2 in Doppelanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln wenigstens eines Schaufelkranzes, vorzugsweise die der beiden mittleren Schaufelkränze, aus einer Reihe abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen schräggestellter, eine zumindest etwa gleichmäßige Wanddicke aufweisender Schaufeln (30) gebildet sind.3. Brake or clutch according to claim 2 in a double arrangement, characterized in that the blades of at least one blade ring, preferably those of the two middle blade rings, from a row of inclined alternately in opposite directions, at least one approximately uniform wall thickness having blades (30) are formed. 4. Bremse oder Kupplung nach Anspruch 3 in Doppelanordnung mit zickzackförmig schräggestellten Schaufeln ausschließlich der mittleren Schaufelräder, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (33 und 34) der beiden außenliegenden Räder alle in der gleichen Richtung gegen die Achsrichtung schräggestellt sind.4. Brake or clutch according to claim 3 in a double arrangement with a zigzag inclined position Shovels only the middle paddle wheels, characterized in that the Paddles (33 and 34) of the two outer wheels all in the same direction against the Axial direction are inclined. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings