DE1600191C2 - Hydrodynamische Bremse für Fahrzeuge - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Schaufeln (22, 23; 25, 26) beider Arbeitsräume — im Zylinderschnitt gesehen — in der gleichen Richtung schräg gestellt sind.

Zwar ist aus der US-PS 21 26 751, Figur 15, schon eine in beiden Drehrichtungen gleich wirksame hydrodynamische Bremse bekannt. Diese Bremse weist aber nicht mehr die zur Erzielung hoher Bremsmomente unerläßliche blattartige Schaufelform auf. Statt dessen sind Rippen mit schwalbenschwanzarti-

gem Querschnittsprofil vorgesehen, wobei auch die

zwischen den Rippen befindlichen Strömungskanäle ein schwalbenschwanzförmiges Profil aufweisen, derart, daß sich jeder Kanal in Achsrichtung vom Kanal-

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrodynami- eintritt am Schaufelradspalt zum Kanalgrund hin ersehe Bremse nach dem Oberbegriff des Patentan- weitert. Mit derartigen Rippen und dementsprechend spruchs. Eine solche Bremse ist bekannt aus der strömungsungünstigen Kanalquerschnitten sind be-US-PS 21 26 751, Figuren 1 bis 14. Es hat sich her- friedigende Bremsmomente nicht erzielbar; hierzu ausgestellt, daß durch eine Schrägstellung der Schau- 25 trägt auch wesentlich der Umstand bei, daß die Kafeln eine wesentliche Bremsmomentsteigerung, d. h. naleintritte jedes Schaufelrades durch die vorbeilaufenden Rippen des gegenüberliegenden Schaufelrades zwischenzeitlich völlig abgedeckt werden. Dadurch, daß, wie schon erwähnt, in jeder Drehrichtung beide 30 Arbeitsräume gleich wirksam sind, wird ein vollständiger Achsschubausgleich erzielt.

Die erfindungsgemäße Bremse unterscheidet sich hiervon prinzipiell dadurch, daß in jeder Drehrichtung nur jeweils ein Arbeitsraum voll wirksam ist.

menanbeitenden Schaufelkränze der beiden Schaufel- 35 Durch das Beibehalten der blattförmigen Schaufelradpaare weisen somit beide »spießende«, d. h. funk- form wird aber trotzdem ein viel höheres Bremsmoment erzielt als mit der bekannten Bremse. Da femer nach wie vor stets beide Arbeitsräume gleichzeitig

ein höherer K-Wert, erreichbar ist. Auch bei hydrodynamischen Kupplungen ist es bekannt, daß sich bei Verwendung von schräg gestellten Schaufeln der K-Wert erhöht (DT-AS 10 94 112).

Bei der bekannten Bremse sind beide Schaufelkränze des Rotors in Drehrichtung vorwärts schräg gestellt; die Schaufeln der beiden Statorschaufelkränze sind rückwärts schräg gestellt. Die zusam-

gefüllt sind, führt auch das jeweils nicht so günstig

tional in der gleichen Richtung schräg gestellte Schaufeln auf. Geometrisch gesehen sind die Schaufeln des einen Schaufelradpaares in der einen Richtung und

diejenigen des anderen Schaufelradpaares in der an- 40 angeströmte Schaufelkranzpaar eine gewisse Bremsderen Richtung schräg gestellt. Insgesamt ergibt sich wirkung herbei und bewirkt somit wenigstens einen somit eine pfeilartige Anordnung der Schaufeln. teilweisen Achschubausgleich.

Diese bekannte Bremse ist jedoch drehrichtungs- Schließlich ist aus der US-PS 1014494 eine in

abhängig, d. h., die Schrägstellung der Schaufeln ist beiden Drehrichtungen gleichermaßen wirksame und lediglich in einer bestimmten Drehrichtung in dem 45 Schaufelkränze mit schräg gestellten Schaufeln aufobigen, bremsmomenterhöhenden Sinne wirksam. weisende Strömungsbremse bekannt, die Teil einer Dieser Umstand ist bei Fahrzeugen, die gleichermä- Drehmomentmeßeinrichtung (Dynamometer) ist. Es ßen in beiden Fahrtrichtungen betrieben werden, handelt sich hierbei um eine Aneinanderreihung nachteilig, so z. B. bei solchen Schienentriebfahrzeu- zweier Doppelbremsen gemäß US-PS 2126 751, Figen, bei denen die Strömungsbremse aus räumlichen 5o guren 1 bis 14, d. h., die Bremse umfaßt zwei Ro-Gründen zwischen dem Wendegetriebe und der Treib- tor-Schaufelkränze A mit pfeilartig angeordneten achse angeordnet werden muß, sowie insbesondere Schaufeln α für die eine Drehrichtung und zwei Robei allen motorlosen Schienenfahrzeugen. Im letzte- tor-Schaufelkränze A' mit ebenfalls pfeilartig anren Falle ist der Aufwand eines Wendegetriebes nicht geordneten Schaufeln a' für die andere Drehrichtung vertretbar; hinzu käme das Problem der Betätigung 55 sowie die entsprechenden Stator-Schaufelkränze. Mit der Wendeschaltung. dieser Anordnung können zwar Drehrichtungsunab-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in hängigkeit und zugleich ein erhöhtes Bremsmoment beiden Drehrichtungen gleich wirksame Strömungs- auf Grund der Sohaufel-Schrägstellung erzielt werbremse zu schaffen, bei der aber ohne zusätzlichen den. Dafür muß aber nahezu eine Verdoppelung der Platzbedarf das erhöhte Bremsmoment auf Grund ⁶° Baulänge (in Achsrichtung) in Kauf genommen werder Schrägstellung der Schaufeln erhalten bleiben den, wodurch die Verwendung einer solchen Bremse

als Fahrzeugbremse praktisch ausgeschlossen ist.

Den drei bekannten Strömungsbremsen (US-PS 751, Figuren 1 bis 14 sowie Figur 15, und US-PS 10 14 494) ist gemeinsam, daß sie eine — im Zylinderschnitt gesehen — symmetrische Beschaufelung aufweisen bzw. im Falle der US-PS 1014494 zwei jeweils in sich symmetrische Beschaufelungen.

Diese Aufgabe wird durch die Anwendung des kennzeichnenden Merkmales des Patentanspruches gelöst.

Die erfindungsgemäße Anordnung weist somit für beide Drehrichtungen entsprechend schräg gestellte Schaufeln auf. Hierbei tritt die durch die Schrägstel-

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Aus dieser Symmetrie resultiert ein vollkommener Ausgleich der Achsschübe. Offensichtlich hat die Fachwelt bisher geglaubt, bei Strömungsbremsen mit hoher spezifischer Leistungsaufnahme (K-Wert) zum Erzielen eines solchen Achsschubausgleiches von dieser Symmetrie nicht abweichen zu dürfen.

Demgegenüber beruht die vorliegende Erfindung auf der Erkenntnis, daß auch bei Anwendung der im Patentanspruch beschriebenen unsymmetrischen Beschaufelung, wie schon erwähnt, ein wenn auch nicht vollkommener, so doch für die praktischen Bedürfnisse stets ausreichender Achsschubausgleich erzielt wird und daß somit gegenüber den bekannten Bremsen eine Verstärkung der Rotorlager nicht erforderlich ist. Ferner wird durch die Erfindung der Vorteil erzielt, daß eine Verdoppelung der Baulänge zur Erzielung der Drehrichtungsunabhängigkeit nach dem Vorbild der US-PS 1014 494 vermieden wird.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine hydrodynamische Bremse im Axial-' schnitt,

F i g. 2 die Schaufeln der Bremse in einem abgewickelten Zylinder-Teilschnitt nach der Linie II-II der F ig. 1.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, trägt die abzubremsende Welle 20 der Strömungsbremse den Rotor 21, der zwei voneinander abgewandte Schaufelkränze 22 und 23 aufweist. Die Schaufelkränze 25 und 26 des Stators 24 sind den Rotorschaufelkränzen gegenüberliegend angeordnet. In Fig.2 ist die Beschaufelung

ίο in einem abgewickelten Zylinderschnitt gezeigt. Danach weisen alle Schaufelkränze 22, 23, 25 und 26 schräg gestellte Schaufeln auf, und zwar sind die Schaufelkränze geometrisch alle gleichgerichtet, wobei aber die Schaufelkränze in dem einen Arbeits-

is raum funktionsmäßig gegenüber 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

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Patentanspruch:

Hydrodynamische Bremse für Fahrzeuge, die gleichermaßen für beide Fahrtrichtungen geeignet sind, mit zwei frei untereinander kommunizierenden Arbeitsräumen und mit — im Längsschnitt gesehen — symmetrischer Anordnung der beiden Rotor- und Stator-Schaufelkränze sowie mit ge

gen die Achsrichtung schräg gestellten Schaufeln, 10 Schaufeln.

lung bewirkte Bremsmomenterhöhung in beiden Drehrichtungen in gleicher Weise auf. Mit anderen Worten: In jeder Drehrichtung weist ein Schaufelradpaar »spießende« und das andere »schleppende« Schaufeln auf. Die Schaufeln des einen Schaufelradpaares sind somit funktional gegenüber den Schaufeln des anderen Schaufelradpaares entgegengerichtet schräg gestellt. Dies kommt zustande durch eine geometrisch gleichgerichtete Schrägstellung sämtlicher