DE1805329C - Hydrodynamische Bremse - Google Patents
Hydrodynamische BremseInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydromechanische
Bremse mit einem in einem Gehäuse angeordneten Statorgehäuse, das über seinen Umfang
verteilte Statorschaufeln aufweist, die im wesentlichen radial nach innen gerichtete Flüssigkeitstasr.hen
bilden, die einen in der Nähe der zentralen Achse des Gehäuses liegenden Einlaßkanal und am bzw. in
der Nähe seines Umfangs angeordnete Ausströmöffnungen für die Flüssigkeit enthält, sowie mit
einem drehbar gelagerten Schaufelrad mit Rotorschaufeln, die etwa radial nach auswärts gerichtete
Flüssigkeitstaschen für das Zusammenwirken mit den Statortaschen bilden.
Ältere Bremsen dieser Art hatten zwar in einem bestimmten, relativ kleinen Drehzahlbereich des
Rotors der Bremse befriedigende Bremseigenschaften. In anderen Drehzahlbereichen waren die Bremseigenschaften
jedoch unbefriedigend, da die für die Erreichung einer guten Bremswirkung erforderliche
Turbulenz der Arbeitsfiüssrgkeit in den Rotor- und Statortaschen über einen weiten Drehzahlbereich des
Rotors nicht aufrechtzuerhalten war, da unter gewissen Umständen die ArbeitsfHissigkc.it, die gewöhnlich
ein Leichtöl ist, wie eine reibungsfreie LagerfU;ssigkeit
zwischen Stator und Rotor wirkt und nicht als turbulentes Bremsmedium, was einen plötzlichen
Verlust am Bremseffekt zur Folge hat. Als Ursache dafür ist festgestellt worden, daß Öl in den Stator-
und Schaufelradtaschen eingeschlossen wird, wobei ein strömungsloser Zustand des Öls und ein Verlust
an Turbulenz zwischen den Taschen auftreten. Anders ausgedrückt, wenn bei irgendeiner Drehzahl das Öl
in der Bremse eingeschlossen wird und strömungslos zwischen den Rotor- und Statortaschen ist, wird das
Öl im Zwischenraum zwischen den Enden der Rotorschaufeln und den Statorschaufeln in Schichten ohne
Turbulenz abgeschnitten. Das Schaufelrad rotiert Jann ohne Widerstand, weil das Öl, das nach dem
Verlust seiner Turbulenz abgetrennte benachbarte Schichten bildet, nicht als ~Verzögerungsmedium
wirken kann, sondern nur Tragoberflächen bildet, die frei übereinander weggleiten und ein Durchgehen der
Bremse verursachen.
Um einen wirbelfreien Zustand der Arbeitsflüssigkc't
möglichst zu vermeiden, hat man zwischen der Antriebswelle und dem Rotor ein Getriebe angeordnet,
das die Drehzahl des Rotors gegenüber der der Antriebswelle verändert, z. B. die Drehzahl des
Rotors erhöht, um die Turbulenz zu steigern.
Bei einer bekannten Bremse ist zwischen der Antriebswelle und dem Rotor ein Planetengetriebe angeordnet.
Außerdem sind zusätzlich zwei Reibscheibenbremsen angeordnet, welche die Bremswirkung
in gewissen Drehzahlbereichen unterstützen (USA.-Patentschrift 3 108 660). Diese Maßnahmen
haben sich in gewissem Grade als erfolgreich erwiesen, bedingen jedoch eine wesentliche Vermehrung
von bewegten Teilen und daher ein Anwachsen der Kosten für eine solche Bremse sowie
eine erhöhte Störanfälligkeit derselben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine hydrodynamische
Bremse der eingangs angegebenen Art derart auszubilden, daß mit einfachen Mitteln eine Erhöhung
der Turbulenz der Arbeitsflüssigkeit in den Rotor- und Statortaschen über einen weiten Drehzahlbereich
zum Erhöhen des Bremsmoments erreicht werden kann.
Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in einigen der Rotorschaufeln Uberströmöffnungen
und/oder wenigstens in einigen der Statorschaufeln in der Nähe der Ausströmöffnungen Uberströmöffnungen
angeordnet sind.
In Weiterausbildung der Erfindung sind die Überströmöffnungen
in den Statorschaufeln in einem Winkel zu den Ausströmöffnungen des Statorgehäuses
angeordnet.
Die Durchtrittsöffnungen in der Basis der Rotorschaufeln sind zweckmäßig benachbart dem Flüssigkeitseinlaß
des Statorgehäuses angeordnet.
Nach einem weiteren zweckmäßigen Merkmal der Erfindung sind die Rotorschaufeln in umgekehrter
Richtung zur Durchflußrichtung verjüngt. Dadurch wird der statische Druck der Arbeitsflüssigkeit allmählich
gesteigert, so daß die Flüssigkeit in diesem Bereich frei von Kavitation ist.
Die Statorschaufeln weisen zweckmäßigerweise an ihrem vorderen Ende radial nach innen verlaufende
Abschnitte auf.
In Jcr nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen
stellt dar
F i g. 1 eine Seitenansicht eines Zugfahrzeuges, das mit dem hydrodynamischen Bremssystem nach vorliegender
Erfindung versehen ist,
F i g. 2 einen Längsschnitt der hydrodynamischen Bremse nach der Erfindung,
Fi. 3 eine Ansicht von hinten auf die hydrodynamische iiremse, bei der die hintere Abschlußplatte
entfernt und die Ladeventilanordnung gezeigt ist,
F i g. 4 einen Querschnitt nach Linie 4-4 der F i g. 2, der die Schp.ufelanordnung des Laufrades
und des Statorgehäuses zeigt,
F i g. 4 a eine Teilansicht der verjüngt zulaufenden Rotorschaufeln,
Fig. 5 einen Querschnitt nach Linie 5-5 der F i g. 2, deT die zusammenwirkenden Taschen im
Detail zeigt,
F i g. 6 eine Stirnansicht des Statorgehäuses, bei der Teile weggebrochen sind, um d.o Umfangs-Entlademittel
zu zeigen. au
In F i g. 1 ist ein Kraftwagen T dargestellt, der
eine Antriebswelle 5 hat, mit der eine hydrodynamische
Bremse 10 gekuppelt ist, welche das Prinzip der vorliegenden Erfindung verkörpert. Unmittelbar
hinter der hydrodynamischen Bremse 10 befindet sich eine Kühlereinheit 11. Unmittelbar vor
der hydrodynamischen Bremse 10 befindet sich ein Ventilator 12 zur Förderung der Kühlwirkung, 'vie
später im einzelnen beschrieben ist.
Die Bremse 10 überträgt über die Antriebswelle S
eine Bremskraft auf die hinteren Räder des Fahrzeuges T, wenn sie durch den Fahrer eingeschaltet
wird. Wenn der Wagen T in normaler Weise und durch die Bremse unbeeinflußt fahren soll, wird die
Bremse abgeschaltet. Es wird bemerkt, daß die Verwendung der Bremse 10 nach vorliegender Erfindung
an dem Kraftwagen T nur ein Anwenduiigsbeispiel
der Erfindung ist und daß die Brerr.ce 10 auch bei anderen Kraftfahrzeugen, wie bei Bussen, Zugmaschinen,
ferner auch bei Luftfahrzeugen oder irgendeinem anderen mit Rädern versehenen Fahrzeug
angewendet werden kann, bei dem angestrebt wird, hohe Fahrzeuggeschwindigkeiten in kontrollierter
Art abzubremsen.
In F i g. 2 ist ein Schnitt durch ein äußeres Gehause
15 der Bremse 10 dargestellt, welches eine Abschlcßplatte 16 aufweist und zur Aufnahme der
Funktionsteile der Bremse 10 dient. Die Abschlußplatte 16 ist vorzugsweise an ihrem Umfang mit dem
äußeren Gehäuse 15 bei 17 verschweißt, so daß das Gehäuse während der ganzen Lebensdauer der
Bremse verschlossen ist. Das Verschweißen kann erfolgen, weil die Bremse 10 sehr einfach aufgebaut
ist sowie sehr wenige bewegte Teile aufweist und daher keine Instandsetzung während der Lebensdauer
des Fahrzeuges erforderlich ist. Wie dargestellt, können das Gehäuse 15 und die Abschlußplatte 16
mit geeigneten Kühlrippen 18 versehen sein, um einen Teilbetrag der Wärme direkt an die Außenluft
abzuführen.
Vorn und hinten sind Rollenlager 20, 20 α angeordnet für die Lagerung der Antriebswelle S. Die
Lager 20, 20 a werden an Schultern 21, 21a der Welle durch Mont2-;>?buchsen 22, 22 α in Anlage gehalten,
die durch Schrauben 23 befestigt sind. Die Lager 20, 20 α werden in Anlage gegen die Schultern
21,21a festgehalten durch Gewindebuchsen 24, 24 a,
die tienenüber den Montagebuchsen 22, 22 α durch
Blockierschrauben 25, 25 a gegen unbeabsichtigtes Verdrehen gesichert sind.
In dem Gehäuse 15 ist durch Schrauben 23, 23 a konzentrisch ein Statorgehäuse 26 angebracht, das
mit einer stirnseitigen Abschlußplatte 27 vorzugsweise durch eine Schweißnaht 28 an seinem Umfang
verbunden ist, um eine abgedichtete Statoreinheit zu bilden. In dem durch das Statorgehäuse 26 und das
äußere Gehäuse 15 begrenzten Raum ist ein Flüssigkeitsbehälter ausgebildet für das Zuführen der
Arbeitsflüssigkeit in das Innere des Statorgehäuses,
wenn eine Bremsung erforderlich ist (s. den in F i g. 8 eingezeichneten ölspiegel).
Unter dem Ölspiegel in diesem Behälter befindet sich ein Paar von Lager-Schmierkanälen 30,30 a,
svekhe zu den Lagern 20, 20 α führen, um sie mit Öl aus dem besagten Behälter ständig zu schmieren und
zu kühlen. Wie in Fig. 2 uno 3 ersichtlich, erstreckt
sich der Schmierkanal durch die Nabe der Abschlußplatte 27 und die Montagebuchse 22 a. Die Verbindung
der beiden Kanalteile miteinander ist duTh Anordnung einer bogenförmigen Übergangserweiterung 31 α sichergestellt. Der Lager-Schmierkanal
30 ist ebenfalls mit einer Übergangserweiterung 31 versehen. Der Durchflußweg für das Öl zu den
Lagern 20, 20 a wird vervollständigt durch Schlitze 32, 32 α in den Gewindebuchsen 24, 24 a, und geeignete
öldichtungen 33, 33 α sind in den Gewindebuchsen angeordnet, so daß das Lager-Schmieröl in
Richtung der in Fig. 2 eingezeichneten Pfeile fließt.
Das Schaufelrad 35 der Bremse 10 hat eine zentrale Nabe 36, die zweckmäßig mit einer Stahlbuchse
versehen ist, weiche mit der Antriebswelle 5 durch einen Keil verbunden ist. Das Flügelrad 35 ist in
axialer Richtung auf der Welle S durch Sprengringe 39 festgelegt, die an den Enden der Nabe 36 anliegen,
wie in F i g. 2 dargestellt. Während der Rotation der Welle S und des Schaufelrades strebt
das nach unten durch die Lager 20. 20 α fließende öl
danach, infolge der Zentrifugalkraft außen längs der Nabe abzufließen, so daß ein gleichmäßiger Fluß von
Lager-Schmieröl vorhanden ist. Ein Begrenzungsring 39 a kann neben dem Rollenlager 20 α angeordnet
sein, um den Durchflußweg auf das hintere Ende des Flügelrades 35 zu beschränken und das Überschwemmen
des Lagers 20 α zu verhindern.
In der unteren Hälfte der Abschlußplatte 27 ist eine Ladeventileinrichtung 40 angeordnet, durch die
Öl von dem Behälter in das Innere des Statorgehäuses 26 eingeführt wird. Die Einrichtung 40 enthält
einen Einlaßkanal 41, an dessen oberem Ende sich eine Anzahl von sich aufwärts erstreckenden
Durchlässen 42 befindet. Ein drehbares Ventilglied 43 mit Durchflußbohrungen 44 dient zum Abschließen
bzw. öffnen der Durchlässe 42 (s. F i g. 2 und 3). In der in F i g. 2 dargestellten Stellung ist
das Ventil 40 offen, so daß das öl in das Gehäuse 26 einströmen kann, da die Durchtrittskanäle 44 des
drehbaren Ventilgliedes mit den Kanälen 42 fluchten. Wenn das Ventilglied gedreht wird, so daß sich die
Durchlaßbohrung 44 im Winkel des Durchflußkanals 42 befindet, wird die ölzufuhr progressiv begrenzt,
bis das Ventil 40 sich bei einer Ou--Drehung in der
völlig geschlossenen Einstellung befindet. Bei dieser Einstellung kann Luft durch ein Luftrohr 45 und
eine Verbindungsnut 4, die sich längs des drehbaren Ventilgliedes 43 erstreckt, in einen oder mehrere der
Durchlässe 42 eingelassen werden, um das in dern
Statorgehäuse befindliche ö! hinauszudrücken und so den Flügeln 50 eintretende und durch die aus den
die Bremse unwirksam zu machen. Das Luftrohr 45 Durchlässen 57 kommenden Strahlen aktivierte
hat eine öffnung 47, die mit der Luftkammer, die Flüssigkeit dazu neigt, einen wesentlichen Betrag von
durch das Innere des Gehäuses 15 über dem öl- Turbulenz in Form von sich radial ausbreitenden
spiegel in dem Behälter gebildet wird, in Verbindung 5 Spiralen aufzuweisen. Das verbessert weiter das
steht. Aufladen, ruft allgemein ein Ansteigen der Turbulenz
Eine Einlaß-Durchgangskammer 48 ist unmittelbar im Statorgehäuse 26 hervor und verhindert irgend-
iibci den Durchlässen 42 ausgebildet (s. F i g. 2), die, eine Neigung nach einem völligen Verlust von
wie in F i g. 4 ersichtlich, sich aufwärts erstreckt, um Turbulenz und nach einem strömungslosen Zustand
einen breiten Bereich der Verbindung zwischen der ic der Flüssigkeit, wie es sonst eintreten kann,
einkommenden Flüssigkeit und dem Schaufelrad 35 Wie in Fig. 2 und 4a dargestellt, ist der turbulente
zu geben. Die Pumpwirkuug für das Einbringen des Durchflußweg längs der Rotortaschen 56 allgemein
Öls aus dem Behälter durch die Vcntilcinrichtung 40 von rechts nach links bzw. vom hinteren Ende, wo
und die Einbring-Durchströmkammer 48 zu dem die Schaufelteilc 50,53 angeordnet sind, zum anderen
Flügelrad 35 wird in der Durchströmkammer 48 15 Ende gerichtet. Das heißt, der gesamte Durchfluß der
durch die Pumpschaufeln 50 hervorgerufen, die sich turbulenten Flüssigkeit erfolgt von rechts nach links
von der Nabe 36 her erstrecken. Die Schaufeln 50 in F i g. 4 a, und um sicherzustellen, daß die Flüssig-
bcfmden sich im gleichen Abstand voneinander auf keil in diesem Bereich frei von Kavitation oder Luft-
der Nabe 36 und sind gegenüber der Drehrichtung blasen ist, wird der statische Druck der Flüssigkeit
(Pfeil 52) nach rückwärts geneigt angeordnet, um die ao allmählich dadurch gesteigert, daß die Flügel 55 in
Geschwindigkeit der Flüssigkeit, die radial nach aus- umgekehrter Richtung bzw. von links nach rechts
wärts durch das Schaufelrad 35 strömt, zu ver- verjüngt sind, wie in dieser Figur veranschaulicht,
größern. An die Pumpschaufcltcilc 50 schließen sich Außerdem ist die Anordnung der Rotorschaufeln 55
Trcibschaufelteile 53 an, um die Flüssigkeit weiter cjne solche, daß die Rotortaschen 56 nahe dem
zu beschleunigen und nach dem äußeren Umgang 35 vorderen Ende das Austreiben der Flüssigkeit aus
des Schaufelrades 35 /.u leiten. dem Statorgehäuse wegen des Anwachsens des
Die Schaufeln 50, 53 sind an ihrem rückwärtigen Flüssigkeitsdrucks unterstützen, der die radiale Aus-Ende
durch eine kreisförmige Scheibe 54 (Fig. 4) wärtsbewegung au:, den Rotortaschen 56 begünstigt,
miteinander verbunden, die Hnyu dient, die Schaufeln Am inneren Umfang des Slatorgehäuses ist eine
zu versteifen und die Verbindung zwischen der Ein- 30 Mehrzahl von im Abstand voneinander befindlichen
laßkammer 48 und den Zwischenräumen zwischen Statorschaufcln 60 angeordnet, die Taschen 61 bilden,
den Schaufeln 50 (s. Fig. 4) abzugrenzen. Alle welche mit den Rotortaschen 56 zusammenwirken.
Schaufeln 50, 53 gehen in sich nach auswärts er- um Jen turbulenten Durchflußweg zu bilden, wie in
streckende Rotorschaufeln 55 über, die sich senk- F i g. 2 und 4 zu erkennen ist. Wie am besten in
recht zu den Schaufeln50,53 erstrecken,bzw.,anders 35 Fig. 5 zu sehen ist, befinden sich die Enden der
ausgedrückt, die Rotorschaufeln 55 erstrecken sich Rotorschaufcln 55 in kleinem Abstand von den
parallel zu der zentralen Achse der Bremse 10 Statorschaufeln 60, so daß bei der Rotation des
(s. Fig. 2). Diese Rotorschaufcln 55 grenzen eine Schaufelrades die Flüssigkeit in den einander gegen-Mchrzahl
von verlängerten Rotortaschen 56 ab, wie überliegendcn Taschen 61, 56 turbulent wird infolge
am besten in Fig. 4 zu erkennen ist. Auf die 4O gegenseitiger Beeinflussung und Trennens der Flüssig-Funktion
derselben wird später eingegangen. keitsmoleküle, um der Bremse 10 ihre notwendigen
Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind Durch- Bremskrafteigenschaften zu geben. Ihre Funktion
lasse 57 an der Basis jeder der Schaufeln 50 ange- wird durch einige wichtige Faktoren der Gestaltung
ordnet, um den Durchfluß von Flüssigkeit zwischen der Schaufeln 55, 60 beeinflußt, wie nunmehr einbenachbart,
η Pumpenräumen zu ermöglichen und 45 gehend erläutert wird.
dadurch jeden nachfolgenden Raum mit einer kleinen Die vorderen Enden der Statorschaufeln 60 er-Flüssigkeitsmenge
quer zu der betreffenden Fläche strecken sich um die Enden der Rotorschaufe.n und
der Einlaßkammer 48 anzufüllen (F i g. 2). Diese bilden Schaufelabschnitte 62, wie am besten in F i g. 2
Einlaßdurchlässe 57 liegen in einem solchen Winkel, zu erkennen ist. Am entgegengesetzten Ende der
daß sie nach auswärts von der Einlaßkammer weg 50 Schaufeln 60 sitzen an der Innenfläche der Abschlußgerichtet
sind, wie in Fig. 2 dargestellt. Wenn jede platte Schaufelabschnitte63.Beide Schaufelabschnitte
einzelne Pumpschaufel 50 die Einlaßkammer 48 bei 62 und 63 liegen in einer Flucht mit den Schaufeln
ihrer Rotation in Richtung des Pfeils 52 überläuft, 60 (s. F i g. 4 und 5). Infolge des Vorhandenseins der
wird ein genau bestimmter Flüssigkeitsstrahl durch Schaufelabschnitte 62, 63 werden getrennte Verdie
Durchgänge 57 in Rückwärts- und Auswärts- 55 wirbelungsbereiche 64,65 an den Enden der Durchrichtung
hervorgerufen, der die Anfangswirkung aus- flußbahn in den Taschen 56,61 geschaffen, die mit
löst. Dieser Flüssigkeitsstrahl bewirkt dann das Ein- einer zentralen Wirbelzone 66 zusammenwirken, um
bringen von mehr Flüssigkeit, wenn die Schaufeln 50 einen besonders wirksamen Austausch von Flüssigdie
Einlaßkammer 48 überqueren, und infolgedessen keit hin und her auf dem Durchflußweg hervorwerden
die Ladekennlinien des Schaufelrades 35 60 zurufen. Zusätzlich zu dieser Art von Wirbelwirkung
stark angehoben. Durch die Anordnung der Durch- über die Länge des Durchflußweges hinweg erfolgt
lasse 57 wird sichergestellt, daß die Schaufeln 50,53 eine beträchtliche Wirbelwirkung im Winkel von 90"
ganz von Flüssigkeit überströmt werden in der dazu wegen der Bewegung der Enden der Rotorkürzestmöglichen
Zeit, so daß ein maximaler Betrag schaufeln quer über die Statortaschen, wie durch die
von Flüssigkeit verfügbar ist zum Abscheren und zur 65 Pfeile 68 in F i g. 5 angedeutet ist. Es ist festgestellt
Turbulenz in den Rotortaschen 56, wie später aus- worden, daß durch die Kombination ilieccr vergeführt
ist. Weiterhin ist festgestellt worden, daß die schiedenen Wirbelkräfte die Turbulenz in der Bremse
in iedcn der aufeinanderfolgenden Räume zwischen 10 von sich selbst erhaltender Art und sehr viel
Ιό
wirksamer ist, a!s sic bisher mit bekannten Bremsen Zustand auftritt bei irgendeiner Drehzahl des Dreherreichbar
war. /nhlbcreiclis, für den die Bremse konstruiert ist. Das
Wenn die Enden der Rotorschaufehl über die ist sehr zuverlässig durch die vorliegende Erfindung
Stalortaschcn 61 bei der Rotation des Schaufelrades dadurch verwirklicht, daß in jeder Statorschaufel 60
35 bir. weglaufen, erfolgt natürlich ein kurzzeitiges 5 ein Durchgang 75 angeordnet ist, der einen kon-
Anwachsen des Drucks in den einzelnen Stator- trollierten Durchtritt von öl zwischen benachbarten
taschen61, um einen Impuls auszulösen. Um ein bei Statortaschen61 zuläßt. Wi<; in Fig. 2 dargestellt,
der gleichzeitigen Überlagerung dieser einzelnen sind diese Durchgänge 75 in dei Nähe des vorderen
Druckvvechscl auftretendes stoßartiges Arbeiten des lindes der Durchflußbahn bzw. in der Nachbarschaft
Schaufelrades 35 zu verhindern, ist die Anzahl der io der AbströmölTnungen 70 bis 72 angeordnet. Diese
Statorschaufclnöü von derjenigen der Rotorschaufeln Durchgänge 75 lassen in einfacher Weise den Über-
55 verschieden. Dadurch wird erreicht, daß nicht tritt von Flüssigkeit zwischen den Statortaschen 61
alle Rotorschaufcln 55 und Statorschaufeln 60 gleich- zu, so daß diese nicht darin eingeschlossen wird,
zeitig miteinander fluchten, sondern schrittweise. Da- was einen strömungslosen Zustand verursachen
her ist bei der dargestellten bevorzugten Ausführungs- l5 könnte. Der Austausch von Flüssigkeit durch die
form der Erfindung die Zahl der Rotorschaufcln 55 Durchgänge 75 hindurch findet rund um das Stator-
als gerade Zahl gewählt worden, während die Anzahl gehäuse im Uhrzeigersinn statt, wie aus Fig. 5 er-
dcr Statorschaufeln 60 eine ungerade Zahl ist, wobei sichtlich, und zwar infolge der Wirkung der Schaufeln
sich die in F i g. 4 dargestellte Anordnung ergibt, 55, die sich über die Taschen hinwegbewegen. Die
mit dem Ergebnis, daß, wenn das Schaufelrad 35 ao Durchgänge 75 sind so angeordnet, daß sie von vorn
sich an den Taschen 61 vorbeibewegt, der Druck in . nach hinten sowie auch schräg zur Peripherie des
jeder von zwei aufeinanderfolgenden Statortaschen Slatorgchäuses hin verlaufen. Diese Rückwärts-
zu verschiedenen Zeiten ansteigt und absinkt und richtung der Durchgänge 75 in bezug auf die Durch-
sichcrgcstellt ist, daß ein Stoßeffekt nicht auftritt. flußbahn längs der Taschen 56, 61 verstärkt die Vcr-
Die peripheren F.ntlademittel des Statorgehäuses a5 wirbelungswirkung bei 64 in den Statortaschen 61,
bestehen vorzugsweise aus einer oberen Gruppe von s0 daß der turbulente Zustand der Flüssigkeit weiter
Ausldßöffnungen 70 und zwei unteren Gruppen von verbessert und eine unerwünschte Laminarslrömung
AnslaßöfTiuingen 71. 72. wie am besten in Fig. 2 bzw. ein strömungsloscr Zustand der Flüssigkeit vcr-
und 6 zu erkennen ist. Bei dieser Anordnung erfolgt hindert wird. Ferner wird wegen des Durchströmens
ein Abführen des Öls aus dem Statorgehäuse an drei 30 einer gewissen Flüssigkeitsmenge durch die Durchvoncinander
getrennten Stellen der Peripherie des gärige 75 die Flüssigkeit in den Statortaschen 61
Gehäuses zwecks gleichmäßigen Abführens der ständig zu den Ausströmöffnungen 70 bis 72 hin
Flüssigkeit und um einen gleicholeibenden Durch- bewegt, um ein besseres Abströmen aus dem Statorfluß
durch die Bremse zu fördern. Ferner ist es bei gehäuse 26 zu bewirken.
Anordnung einer Mehrzahl von AuslaßöfTnungen um 35 Die günstigste Weite der Durchgänge 75 ist fest-
die Peripherie des Gehäuses 26 herum möglich, die gestellt worden, um das Bremsvermögen der Bremse
Arbeitsdrücke auf etwa 0,35 kg pro qcm zu senken, 10 günstig zu beeinflussen, bei der bei größeren
und es findet ein besserer Druckausgleich am inneren Durchgangsweiten die Flüssigkeit ungehinderter von
Umfang des Gehäuses statt, während die gewünschte einer Tasche zu einer anderen strömen kann und
Turbulenzwirkung in der Flüssigkeit noch aufrecht- 40 daher einen geringeren Widerstand beim Drehen des
erhalten wird. Schaufelrades 35 hervorruft. Im allgemeinen hat ein
Während die Gruppen von Auslaßöffnungen 70 in Durchlaß von etwa 6 mm einen guten Übertritt zwider
äußeren ringförmigen Wand des Gehäuses a.i- sehen den Statortaschen 61 ergeben, um ein Zurückgeordnet sind, sind die Auslässe 71, 72 in der Stir*!- halten der Flüssigkeit zu verhindern und den hohen
wand des Gehäuses angeordnet (Fig. 2 und 6). En 45 Nutzeffekt der Verwirbelung der Flüssigkeit nicht
Paar von Durchflußkammern 73, 74 ist mit den Au«- abzuschwächen. Durch die Bemessung der Durchlaßöffnungen
71, 72 verbunden, so daß das aus gänge 75 kann in einfacher Weise die Charakteristik
diesen öffnungen austretende öl beim Entlade- der Bremse 10 in gewissen Grenzen geändert werden
Vorgang zu einem Punkt oberhalb des ölspiegels in in Anpassung an die besonderen Bedingungen eines
den Behälter überführt wird. Das erwärmte öl wird 50 speziellen Fahrzeuges.
also gekühlt, bevor es beim Arbeitszyklus in das Einer der Vorteile der Bremse ergibt sich aus dei
Statorgehäuse zurückkommt. Durch die Lage d;r Anordnung der Durchlässe 57 in dem Schaufelrad 3f
Einströmöffnungen des Vorratsbehälters wird auch und der Durchlässe 75 in den Statorschaufeln, die
ein Zurückströmen von Flüssigkeit durch die öffnuii- ein wirkungsvolles und zuverlässiges Arbeiten dei
gen 71,72 verhindert, wenn die Bremse 10 ur- 55 hydrodynamischen Bremse 10 im ganzen Drehzahl-
aufgeladen und abgeschaltet ist. bereich der Bremse sicherstellen. Ferner wird durch
Die Arbeitsweise der Bremse ist folgende: die erfindungsgemäß vorgenommene Anordnung dei
Wenn die Ventileinrichtung 40 geöffnet wird, ui,i Rotor- und Statorschaufeln 55, 60 eine hohe unc
öl in das Statorgehäuse einzubringen, wird das Ol gleichbleibende Turbulenz erreicht. Es hat sich fernei
nach auswärts gepumpt, wie in Fig. 2 durch die 60 ergeben, daß es möglich ist, die Bremse mit erheb
Fließrichtungspfeile angedeutet, wird dann über dis Hch niedrigeren Flüssigkeitsdrücken zu betreiben, al;
Bahn des turbulenten Durchflusses mit den Wirbe - es bisher möglich war, und zwar infolge der An
zonen 64 bis 66 gedrückt und schließlich durch ώ s Ordnung einer Vielzahl von Ausströmöffnungen 7(
AuslaßöfTnungen 70 bis 72 hinausgedrückt. Währen i bis 72 rund um die Peripherie des Staic-rgehäusei
dieses Arbeitsganges ist es, wie bereits bei der Ei- 65 herum. Schließlich stellen die Verbesseningen ai
läuterung der Einspritzöffnungen 57 ausgefühi:, dem mit der Bremse vereinigten Kühl- und Steuer
wichtig, daß die Turbulenz längs der Durchflußbahn system ein wirtschaftliches und zuverlässiges Arbeiter
aufrechterhalten wird, so daß kein strömungsloscr dei Bremse sicher.
Hierzu 213 Iatt Zeichnungen 309 617/2Z
Claims (5)
1. Hydrodynamische Bremse mit einem in einem Gehäuse angeordneten Statorgehäuse, das
über seinen Umfang verteilte Statorschaufeln aufweist, die im wesentlichen radial nach innen gerichtete
Flüssigkeitstaschen bilden, die einen in der Nähe der zentralen Achse des Gehäuses
liegenden Einlaßkanal und am bzw. in der Nähe seines Umfangs angeordnete Ausströmöffnungen
für die Flüssigkeit enthält, sowie mit einem drehbar gelagerten Schaufelrad mit Rotorschaufeln,
die etwa radial nacn auswärts gerichtete Flüssigkeitstaschen für das Zusammenwirken mit den
Siatorlaschen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in einigen der
Rotorschauie.n (50) Uberströmöffnungen (57)
und/oder wenigstens in einigen der Statorschaufeln (60) in der Nähe der Ausströmöffnungen
(70, 71) Überströmöffnungen (75) angeordnet sind.
2. Bremse nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß die Überströrnöffnungen (75) in einem Winkel zu den Ausströmöffnungen (70, 71)
angeordnet sind.
3. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (57) in
der Basis der Rotorschaufeln (50) benachbart dem Flüssigkeitseinlaß angeordnet sind.
4. Bremse nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorschauteln (55) in umgekehrter
Richtung zur Durchflußrichtung verjüngt sind.
5. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorschaufeln (60) an ihrem
vorderen Ende radial nach innen verlaufende Abschnitte (62) aufweisen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681805329 DE1805329C (de) | 1968-10-25 | Hydrodynamische Bremse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681805329 DE1805329C (de) | 1968-10-25 | Hydrodynamische Bremse |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1805329A1 DE1805329A1 (de) | 1970-04-23 |
DE1805329B2 DE1805329B2 (de) | 1972-10-05 |
DE1805329C true DE1805329C (de) | 1973-04-26 |
Family
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