DE2507118A1 - Hydrodynamic braking system for goods wagons - has impeller cooling system with suction pump cooling for brake fluid - Google Patents

Abstract

A hydrodynamic braking system for use on the free wheels of goods vehicles is built into the wheel rim and includes a cooling circuit for the brake fluid. The fixed axle has two bearings carrying a composite wheel rim assembly. A rotating impeller wheel is secured to the rim and also carries a fluid container. A mounting sleeve keyed to the fixed axle provides a support for the fixed impeller wheel. In normal operation the rotating impeller and container free wheel are supported on bearings and are sealed relative to stationary components. Fluid passes to the impeller interface when air is applied.

Description

Kennwort: 11hngerbremse-Zusaz' Hydrodynamische Bremsanlage für ein vorzugsweise nichtantreibbares Rad eines Fahr- oder Flugzeuges (Zusatz zu Patentanmeldung P 25 61 351.6-12) Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Bremsanlage nach dem Gberbegriff des Anspruches 1. Bei der in der Hauptanmeldung beschriebenen Bremsanlage werden die Schaufelräder und der zugleich als Kühler dienende Vorratsbehälter sowie die zum Füllen und Entleeren des Bremsenarbeitsraumes dienenden Rohrleitungen in besonders vorteilhafter Weise zu einer an das abzubremsende Rad anbaubaren Baueinheit zusammengefasst. Um beim Füllen oder beim Entleeren des Bremsenarbeitsraumes ein rasches Entlüften bzw. Belüften zu erzielen, ist gemäß der Hauptanmeldung am Rotorschaufelradeine Be- und Entlüftungsleitung mit einem Lüftungsventil vorgesehen.Password: 11hngerbremse-Zusaz 'Hydrodynamic braking system for a preferably non-powered wheel of a vehicle or airplane (addendum to patent application P 25 61 351.6-12) The invention relates to a hydrodynamic brake system according to the General term of claim 1. In the braking system described in the main application the paddle wheels and the storage container, which also serves as a cooler, are used as well the pipes used for filling and emptying the brake work area in particularly advantageous to a structural unit that can be attached to the wheel to be braked summarized. To be used when filling or emptying the brake work area Achieving rapid venting or venting is, according to the main application, on the rotor blade wheel Ventilation line provided with a ventilation valve.

Diese Be- und Entlüftungsleitung mündet in den zwischen dem Rotorschaufelrad« dem Aufhängeschildund der Radnabe befindlichen Zwischenraum hinein. Dies ist unter Umständen von Nachteil, weil der genannte Zwischenraum zu einem schon außerhalb der Bremsanlage liegenden Bereich gehört, und weil beim Entlüften des Arbeitsraumes nicht mit voller Sicherheit das Austreten von Flüssigkeit vermieden werden kann.This ventilation line opens into the between the rotor blade wheel « between the hang tag and the wheel hub. This is under Circumstances disadvantageous because the space mentioned to one is already outside the braking system belongs, and because when venting the work area the escape of liquid cannot be prevented with complete certainty.

Der Zusatzerfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorbeschriebenen Nachteil zu vermeiden. Sie löst diese Aufgabe durch die Anwendung der kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Hierdurch wird erreicht, daß das Entlüften des Bremsenarbeitsraumes in den Vorratsbehälter hinein erfolgt und nicht mehr in einen außerhalb der Bremsanlage liegenden Bereich. Dies hat zur Folge, daß auch derjenige Teil der Arbeitsflüssigkeit, der etwa beim Entlüften durch die Entlüftungsleitung aus dem Arbeitsraum entweicht, stets innerhalb der Bremsanlage verbleibt.The additional invention is based on the task of the above-described Avoid disadvantage. It solves this task by applying the characteristic Features of claim 1. This ensures that the venting of the brake work space takes place in the reservoir and no longer in one outside of the brake system lying area. This has the consequence that that part of the working fluid, which escapes from the work space through the vent line when venting, for example, always within the braking system remains.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Bremsanlage beschrieben.In the subclaims are further advantageous refinements of the Brake system according to the invention described.

Ein Ausführungsbeispiel der Zusatzerfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Die Zeichnung zeigt eine Bremsanlage im Längsschnitt.An exemplary embodiment of the additional invention is based on the following the drawing described in detail. The drawing shows a braking system in Longitudinal section.

Wie beim Gegenstand der Hauptanmeldung ist auf einer feststehenden Radachse 10 eines LKW-Anhängersüber zwei Wälzlager 11 und 12 (mit Dichtungen lla und 12a) eine Radnabe drehbar gelagert; an diese ist eine Trommel 14 für eine Trommelbremse angeformt, deren Bremsbacken mit 16 und 17 bezeichnet sind. An der Radnabe 13 ist in bekannter Weise mittels Radschrauben 18 eine Radfelge 19 befestigt. Die hydrodynamische Bremsanlage, die ein Rotorschaufelrad 20, ein Statorschaufelrad 30 und einen Vorratsbehälter 40 umfasst, ist zu einer kompletten Baueinheit zusammengefasst und als solche an das vorbeschriebene und abzubremsendeRad angebaut. Zu diesem Zweck sind - abweichend von der Hauptanmeldung - das Rotorschaufelrad 20 mit einer angeformten Schale 21 und der Vorratsbehälter 40 direkt an der Radfelge 19 befestigt; diese weist hierzu einen Tragring 70 auf.As with the subject matter of the main application is on a fixed one Wheel axle 10 of a truck trailer via two roller bearings 11 and 12 (with seals lla and 12a) a wheel hub rotatably mounted; on this is a drum 14 for a drum brake integrally formed, the brake shoes of which are denoted by 16 and 17. At the wheel hub 13 is A wheel rim 19 is attached in a known manner by means of wheel bolts 18. The hydrodynamic Brake system, which has a rotor impeller 20, a stator impeller 30 and a reservoir 40 includes, is combined into a complete structural unit and as such the wheel to be braked and described above is attached. For this purpose are - deviating from the main application - the rotor blade wheel 20 with a molded shell 21 and the reservoir 40 attached directly to the wheel rim 19; this points to this a support ring 70.

Am Endstück 71 der Radachse 10 ist eine Außenverzahnung 72 vorgesehen. Das Statorschaufelrad 50ist starr mit einer Nabe 73verbunden; diese besitzt eine. Innenverzahnung, welche in die Außenverzahnung 72 der Radachse 10 eingreift und somit die Nabe 73 mit dem Statorschaufelrad 30 gegen Verdrehung sichert. Zur axialen Führung der Nabe 73und des Statorschaufelrades 30 gegenüber dem Vorratsbehälter 40 und somit gegenüber dem Rotorschaufelrad 20 dient ein Wälzlager 76. Die Radachse 10 weist zum Zuführen von Druckluft in den Vorratsbehälter 40 eine zentrische Bohrung 74 auf; deren Fortsetzung bildet ein in der Nabe 73vorgesehener Luftkanal 75. In diesem LuStkanal kann ein Rückschlagventil eingebaut sein, welches das Austreten von Arbeitsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter verhindert, insbesondere in dem Fall, daß die Bremsanlage von dem Rad 15> 19 entfernt werden muß.External teeth 72 are provided on the end piece 71 of the wheel axle 10. The stator impeller 50 is rigidly connected to a hub 73; this has a. Internal toothing which engages in the external toothing 72 of the wheel axle 10 and thus the hub 73 with the stator impeller 30 secures against rotation. For axial Guide the hub 73 and the stator impeller 30 relative to the storage container 40 and thus opposite the rotor blade wheel 20 is a roller bearing 76. The wheel axle 10 has a central bore for feeding compressed air into the storage container 40 74 on; the continuation of which is formed by an air duct 75 provided in the hub 73. In A non-return valve can be built into this LuStkanal, which prevents the leakage from Prevents working fluid from the reservoir, especially in the case that the brake system must be removed from the wheel 15> 19.

Von dem radiaBeren Bereich des Innenraumes des Vorratsbehälters 4C, erstreckt sich eine Fülleitung 22 zum Rotorschaufelrad 20.From the more radial area of the interior of the storage container 4C, a filling line 22 extends to the rotor blade wheel 20.

Die Fülleitung 22 verläuft zunächst entlang der Rückseite des Rotorschaufelrades 20 zu einem möglichst achsnahen Punkt, von dem sie sich wieder zurückwendet und in den Kernbereich des Arbeitsraumes 8 einmündet.The filling line 22 initially runs along the rear side of the rotor impeller 20 to a point as close to the axis as possible, from which it turns back and opens into the core area of the work space 8.

Vom radia5!äuBeren Bereich des Statorschaufelrades 30 bis zu seiner Nabe 73 erstreckt sich eine Entleerleitung 54. Während beim Gegenstand der Hauptanmeldung für die Entleerleitung ein Ubergang vom feststehenden Statorschaufelrad auf ein dort vorhandenes rotierendes Kernstück des Vorratsbehälters geschaffen werden musste, wird durch die hier beschriebene Konstruktion der Vorteil erzielt, daß die Entleerleitung 54 aus der feststehenden Nabe 73 direkt in den Vorratsbehälter 40 einmünden kann. Die Nabe 73 weist ein die Entleerung des Arbeitsraumes 8 steuerndes Kolbenventil 79 auf, welches in gleicher Weise wirkt wie das in der Hauptanmeldung beschriebene Kugelrückschlagventil 49.From the radial outer area of the stator impeller 30 to its Hub 73 extends an emptying line 54. While the subject of the main application for the emptying line a transition from the stationary stator impeller to a the existing rotating core of the storage container had to be created, the construction described here has the advantage that the drain line 54 from the stationary hub 73 can open directly into the storage container 40. The hub 73 has a piston valve which controls the emptying of the working chamber 8 79, which acts in the same way as that described in the main application Ball check valve 49.

Zwischen dem Rotorschaufelrad 20 und dem Statorschaufelrad 50ist ein Dichtring 78 vorgesehen; zusätzlich befindet sich ein Dichtring 77 zwischen dem Statorschaufelrad 50 und dem Vorratsbehälter 40.Between the rotor impeller 20 and the stator impeller 50 is a Sealing ring 78 provided; In addition, there is a sealing ring 77 between the Stator impeller 50 and the reservoir 40.

In der Zeichnung ist angenommen, das Rad 15, 19 drehe sich zusammen mit dem Rotorschaufelrad 20 und dem Vorratsbehälter 40 so schnell, daß der Flüssigkeitsinhalt im Behälter 40 einen Flüssigkeitsring bildet mit dem Ringspiegel 50. Erforderlichenfalls kann die Ringbildung durch in den Behälter 40 eingebaute und sich etwa in radialer Richtung erstreckende Leitbleche 51 unterstützt werden. Nach dem Prinzip kommunizierender Röhren bildet sich in der Fülleitung der gleiche Flüssigkeitsspiegel, und zwar an der Stelle 50a. Die Arbeitsflüssigkeit kann somit erst dann in den Arbeitsraum 8 überströmen, wenn dem Vorratsbehälter Druckluft zugeführt wird. Um hierbei ein rasches Entlüften des Arbeitsraumes zu erzielen, ist eine den Kernbereich des Arbeitsraumes 8 mit der Entleerleitung 34 verbindende Entlüftungsleitung 80 vorgesehen. Die Entleerleitung 54 ist an der Einmündungsstelle der Entlüftungsleitung 80 nach Art eines Injektors 81 ausgebildet. Der Injektor kann wie eine der bekannten Flüssigkeitsstrahlgebläse ausgebildet sein, oder, wie in der Zeichnung dargestellt, ein Rohrleitungsstück 81 mit verengtem Strömungsquerschnitt umfassen, in welches die Entlüftungsleitung 80 einmündet.In the drawing it is assumed that the wheel 15, 19 rotate together with the rotor impeller 20 and the reservoir 40 so fast that the liquid content in the container 40 forms a liquid ring with the annular surface 50. If necessary the ring formation can be built into the container 40 and approximately in radial Direction extending baffles 51 are supported. According to the principle of communicating Tubes, the same liquid level forms in the filling line, namely at the point 50a. The working fluid can therefore only then enter the working space 8 overflow, when compressed air is supplied to the reservoir. In order to achieve rapid venting of the working area, one of the key areas is of the working space 8 with the vent line 80 connecting the drain line 34 intended. The drain line 54 is at the point where the vent line joins 80 designed in the manner of an injector 81. The injector can be like any of the known ones Liquid jet blower, or, as shown in the drawing, comprise a pipe section 81 with a narrowed flow cross-section, in which the vent line 80 opens.

Sobald bei rotierender Bremse über die Fülleitung 22 Flüssigkeit in den Arbeitsraum 8 eintritt, bildet sich in bekannter Weise in dem torusförmigen Arbeitsraum ein rotierender Flüssigkeitsring, von dem ein Teil sofort in die Entleerleitung 34 eindringt. Die im Innenraum des rotierenden Flüssigkeitsringes geringfügig komprimierte Luft wird über die Entlüftungsleitung 80 und mittels des Injektors 81 abgesaugt und gelangt über die Entleerleitung )4 in den Vorratsbehälter 40 hinein.As soon as the brake rotates via the filling line 22 liquid in the working space 8 enters, is formed in a known manner in the toroidal Working space a rotating liquid ring, part of which is immediately transferred to the drain line 34 penetrates. The slightly compressed in the interior of the rotating liquid ring Air is sucked out via the vent line 80 and by means of the injector 81 and reaches the storage container 40 via the emptying line) 4.

Außerdem ist zum Zwecke der Belüftung des Arbeitsraumes 8 bei dessen Entleerung eine zusätzliche, den Kernbereich des Arbeitsraumes 8 mit dem Vorratsbehälter 40 verbindende Belüftungsleitung 82 vorgesehen. Diese umfasst ein in der Nabe 73 des Statorschaufelrades 50 angeordnetes Absperrventil 85, das durch den Druck im Vorratsbehälter 40 in seine geschlossene Stellung umsteuerbar ist, und das bei Nichtvorhandensein von Druck im Vorratsbehälter 40 durch eine Feder in der geöffneten Stellung gehalten wird. Sobald also die Bremse durch Zuführen von Druckluft in den Vorratsbehälter eingeschaltet wird, schließt sich das genannte Absperrventil 83. Wird dagegen die Bremse durch Absenken des Druckes im Vorratsbehälter wieder ausgeschaltet oder auf ein kleineres Bremsmoment eingestellt, so öffnet sich das Absperrventil 83, so daß Luft vom Vorratsbehälter 40 über die Belüftungsleitung 82 in den Arbeitsraum 8 eindringen kann.In addition, for the purpose of ventilating the work space 8 is at the Emptying an additional, the core area of the work space 8 with the storage container 40 connecting ventilation line 82 is provided. This includes a hub 73 of the stator impeller 50 arranged shut-off valve 85, which by the pressure in Storage container 40 can be reversed into its closed position, and that in the absence of any held in the open position by pressure in the reservoir 40 by a spring will. As soon as the brake is activated by supplying compressed air into the reservoir is switched on, said shut-off valve 83 closes. If, on the other hand, the The brake is switched off or on again by lowering the pressure in the storage tank If a smaller braking torque is set, the shut-off valve 83 opens so that Air can penetrate from the storage container 40 via the ventilation line 82 into the working space 8 can.

Claims (3)

rLemnwort: "Hängerbremse-Zusatz;'rLemnwort: "Trailer brake addition; ' Patentansprüche 1. HydrodynamischeBremsanlage für ein vorzugsweise nichtantreibbares Rad (13, 19) eines Fahr- oder Flugzeuges, insbesondere eines LastwagenanhänXers, mit einem Rotor- und einem Statorschaufelrad (20, 30), die miteinander einen torusartigen, mit Arbeitsflüssigkeit füllbaren Arbeitsraum (8) bilden, wobei die Schaufelräder (2G, so) derart an das abzubremsende Rad (13, 19) anbaubar sind, da3 sie koaxial zum Rad und - im Längsschnitt gesehen - innerhalb des Radprofils, z.B. Claims 1. Hydrodynamic braking system for a preferably non-drivable wheel (13, 19) of a vehicle or aircraft, in particular a truck trailer, with a rotor and a stator impeller (20, 30), which together form a toroidal, Form work space (8) that can be filled with working fluid, the paddle wheels (2G, see above) can be attached to the wheel (13, 19) to be braked in such a way that they are coaxial to the wheel and - seen in longitudinal section - within the wheel profile, e.g. im Falle eines bereiften Rades innerhalb der Radfelge (19), angeordnet sind, ferner mit einem Kühlkreislauf (Fülleitung 22, tntleerleitung34) zur Kühlung der Arbeitsflüssigkeit und mit einem Vorratsbehälter (40) für die Arbeitsflüssigkeit, der zum Füllen des Arbeitsraumes (8) mit Druckluft beaufschlagbar ist, wobei das Einstellen des Bremsmomentes durch ränderndes Füllungsgrades des Arbeitsraumes erfolgt und wobei das Rotorschaufelrad (20) der auf höchstmögliche spezifische Leistungsaufnahme ausgelegten Bremse drehfest mit dem Rad (15, 19) verbindbar ist, wobei ferner der Vorratsbehälter (40) für die Arbeitsflüssigkeit in axialer Richtung neben dem Arbeitsraum (8) angeordnet, mit dem Rotorschaufelrad (20) drehfest verbunden und in den Kühlkreislauf (22, 34) eingeschaltet ist, so daß er zugleich als Wärmetauscher zur Wärmeübertragung von der Arbeitsflüssigkeit an die Umgeb@ungsluft dient und die Fülleitung (22) und die Entleerleitung (34) Bestandteile einer aus Vorratsbehälter (40) und den Schaufelrädern (20, 30) gebildeten Baueinheit sind, nach Patentanmeldung P 23 61351.6-12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - zum Zwecke der Entlüftung des Arbeitsraumes (8) bei dessen Füllung mit Flüssigkeit - eine den Kernbereich des Arbeitsraumes (8) mit der Entleerleitung ()4) verbindende Entlüftungsleitung (80) vorgesehen ist, wobei die Entleerleitung (34) an der Einmündungsstelle der Entlüftungsleitung (O0) nach Art eines Injektors (81) ausgebildet ist, und daß - zum Zwecke der Belüftung des Arbeitsraumes (b) bei dessen Entleerung - eine zusätzliche, den Kernbereich des Arbeitsraumes (8) mit dem Vorratsbehälter (4o) verbindende Belüftungsleitung (82) mit einem Absperrventil (83) vorgesehen ist. in the case of a tire with tires inside the wheel rim (19) are, furthermore, with a cooling circuit (filling line 22, tntleerleitung34) for cooling the working fluid and with a reservoir (40) for the working fluid, which can be acted upon with compressed air to fill the working space (8), the The braking torque is set by changing the degree of filling of the working area and wherein the rotor impeller (20) has the highest possible specific power consumption designed brake can be connected non-rotatably to the wheel (15, 19), furthermore the Storage container (40) for the working fluid in the axial direction next to the working space (8) arranged, rotatably connected to the rotor blade wheel (20) and in the cooling circuit (22, 34) is switched on, so that it also functions as a heat exchanger for heat transfer from the working fluid serves to the ambient air and the Filling line (22) and the emptying line (34) components of a storage container (40) and the paddle wheels (20, 30) are formed unit, according to patent application P 23 61351.6-12, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that - for the purpose of Ventilation of the working space (8) when it is filled with liquid - one of the core area of the working space (8) with the drain line () 4) connecting vent line (80) is provided, the emptying line (34) at the junction of the Ventilation line (O0) is designed in the manner of an injector (81), and that - for the purpose of ventilating the working area (b) when it is emptied - an additional, The ventilation line connecting the core area of the working space (8) with the storage container (4o) (82) is provided with a shut-off valve (83). 2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne', daß das in der Belüftungsleitung (82) angeordnete Absperrventil (83) durch den Druck im Vorratsbehälter (40) in seine geschlossene Stellung umsteuerbar ist.2. Brake system according to claim 1, characterized in that the in the aeration line (82) arranged shut-off valve (83) by the pressure in the storage container (40) can be reversed into its closed position. 3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Statorschaufelrad (30) eine Nabe (73) aufweist, die in das Innere des Vorratsbehälters (40) hineinragt, wobei die Entleerleitung (34) und gegebenenfalls die Belüftungsleitung (82) durch die Nabe (75) hindurchgeführt sind.3. Brake system according to claim 1 or 2, characterized in that the stator impeller (30) has a hub (73) which extends into the interior of the reservoir (40) protrudes, wherein the drain line (34) and optionally the ventilation line (82) are passed through the hub (75).