DE972696C

DE972696C - Fluessigkeitswirbelbremse

Info

Publication number: DE972696C
Application number: DESCH17018A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Doerr; Hans Trippel
Original assignee: Carl Schenck Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1955-01-04
Filing date: 1955-01-04
Publication date: 1959-09-10

Description

Flüssigkeitswfrbelbremse Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitswirbelbremse zur Leistungsmessung, bei der ein mit der Antriebswelle verbundener, beiderseits mit Taschenschaufeln versehener Läufer in einem pendelnd gelagerten, gleichfalls mit Taschenschaufeln versehenen Gehäuse rotiert und bei der die Bremsflüssigkeit einen geschlossenen; zwecks Regelung abschöpfbaren Flüssiglçeitsring bildet Es ist bekannt, daß für ein einwandfreies Arbeiten der Bremsen die Ausbildung eines geschlossenen Flüssigkeitsringes von Vorteil ist. Damit der Flüssigkeitsring sich möglichst gleichmäßig ausbildet, wurde vorgeschlagen, zwei Läufer zu beiden Seiten eines Ständers anzuordnen und die Läufer mit besonderen, nach außen liegenden Schaufeln oder Pumpleisten zu versehen, die wie eine Zentrifugalpumpe wirken und die zugeströmte Bremsflüssigkeit in Richtung des gewünschten Flüssigkeitsringes bewegen. Der Füllungsgrad der Bremse und die Stärke des Flüssigkeitsringes wurden bei diesem Vorschlag durch zwei in der Kammer gleichsinnig verstellbare Schöpfrohre geregelt.
Die Erfindung verbessert diese Bremsenart durch einen einzigen, zentral angeordneten Läufer und eine ringförmige, mit Pumpleisten zur Erzeugung des Flüssigkeitsringes bewehrte Kammer in der Mitte des Läufers, zu der die Bremsflüssigkeit Zutritt besitzt und in die eine feststehende, vorzugsweise mit dem Ständer verbundene, mit Aussparung für ein Schöpfrohr versehene ringförmige Scheibe hineinragt.
Die Erfindung sieht ferner im rotierenden Teil der Bremse schräg radial angeordnete Kanäle vor, die zu einem durch die Mitte des Läufers gelegten Querschnitt symmetrisch angeordnet sein können.
Mittels dieser an sich bekannten Anordnung wird erreicht, daß die in die Bremse fließende Bremsflüssigkeit durch Ausnutzung der Zentrifugalkraft unter erwünschter Drucksteigerung in die Arbeitskammern (Taschenschaufeln) gebracht wird, wodurch zur Speisung der Bremse ein niedriger Druck auf die Bremsflüssigkeit genügt und ein Anschluß an Druckschwankungen unterliegenden Druckwasserleitungen nicht mehr nötig ist. Weiter enthält die Bremse nach der Erfindung, die in bekannter Weise zur Vermeidung axialer Kräfte von der Bremsflüssigkeit auf die Bremswelle mit linken und rechten Arbeitskammern ausgerüstet ist, Wasserzufluß und Wasserabfluß wie auch alIe Wasserkanäle innerhalb der Bremse in einer solchen symmetrischen Ausführung, daß unabhängig von den Betriebsbedingungen, wie Drehmoment, Drehzahl und durchlaufender Wassermenge, eine mit Sicherheit gleiche Beaufschlagung der linken und der rechten Bremskammern sichergestellt ist.
Der Vorteil der Erfindung liegt in der einfacheren Konstruktion mit nur einem Läufer und nur einem Sehöpfrohr, in der Ausnutzung der Zentrifugalkraft als Pumpwirkung durch Anordnung von schräg radialen Wasserzuflußkanälen im rotierenden Teil der Bremse und in der Gewährleistung genau gleicher Druckverhältnisse im linken und rechten Bremsteil unter allen Betriebsbedingungen. Durch die symmetrische und gleichmäßige Ausbildung des Flüssigkeitsringes ist eine schnelle Einstellbarkeit des gewünschten Drehmomentes während des Betriebes gewährleistet.
Abb. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der neuen Leistungsbremse im Längsschnitt, Abb. 2 dieselbe Bremse im Querschnitt längs der Linie A-B Abb. 3 zeigt die Ausbildung der Pumpleisten; Abb. 4 zeigt ein anderes Beispiel einer Leistungsbremse nach der Erfindung, Abb. 5 diese Bremse im Querschnitt längs der Linie C-D, und Abb. 6 zeigt schließlich die Ausbildung der Pumpleisten dieser Bremse.
Das pendelnde Gehäuse 4 ist über die Kugellager 12 im festen Abstützgerät 13 gelagert und hat in seinem Innenraum die beiden Kränze von Taschenschaufeln 6, die den Taschenschaufeln 5 des Läufers 3 gegenüberstehen. Der Läufer 3 ist fest verkeilt mit der Welle 2, die im Gehäuse in den Lagern II gelagert ist und an ihren beiderseitigen Enden die Ansdhlußflansche I trägt. Der Läufer 3 hat in der Mitte lie beiderseits mit Pumpleisten 9 besetzte ringförmige Kammer 7. Die Kammer 7 ist bis auf einen beiderseitigen schmalen ASschöpfraum, der so bemessen ist, daß er gerade die freie Beweglichkeit der Teile ermöglicht, von einer mit dem Gehäuse fest verbundenen Scheibe8 ausgefüllt.
Bei Rotation des Läufers drücken die Pumpleisten die Flüssigkeit ständig in Richtung des Umfanges des Abschöpfraumes und sorgen so für eine gleichmäßige Ausbildung des Flüssigkeitsringes. Die Höhe des Flüssigkeitsringes wird bestimmt durch das Schöpfrohr IO, das in einer Aussparung I8 der Scheibe 8 von unten eingeführt und je nach der gewünschten Stärke des Flüssigkeitsringes mehr oder weniger in die Aussparung I8 hineingeschoben oder aus dieser herausgezogen wird. Dlie Durchführung des Schöpfrohres IO durch das (;Gehäuse4 ist mit einer Abdichtung ausgerüstet. Die Aussparung 1g in der Scheibe IO ist so bemessen, daß die freie Beweglichkeit des Schöpfrdhres gewährleistet ist. Im Beispiel nach Abb. I bis 3 wird die Bremsflüssigkeit durch die in das Gehäuse 4 eingearbeiteten Zuleitungsrohre 15 sowie durch das in der Zeichnung dargestellte Kanalsystem den Pumpleisteng und den Taschenschaufeln 5, 6 zugeführt. Zur Entlüftung der Innenteile der Bremse dienen die ,EnÜftungskanäle 14. Für die in die Zuleitungsrohre 15 eintretende Flüssigkeit ist nur ein geringer tYberdruck, der nicht mehr als etwa o,4atü zu sein braucht, erforderlich, da die Weiterbewegung der Flüssigkeit von den Hohlräumen in der Nähe der rotierenden Welle 2 lin Richtung des Flüssigkeitsringes durch die Kanäle I6 unter Zentrifugalkraft erfolgt. Die symmetrische Anordnung dieser Kanäle zu einem durch die Mitte des Läufers gelegten Querschnitt sichert erfindungsgemäß eine gleichmäßige Beaufschlagung der beiden Bremsenhälften. Statt durch die im Gehäuse 4 angeordneten Zuleitungsrohre 15 kann die Zuführung der Bremsflüssigkeit ohne Änderung des Erfindungsgedankens auch, wie Abb. 4 und 5 zeigen, durch einen innerhalb der Scheibe 8 radial von oben kommend angeordneten Kanal I7 erfolgen. An der Ausbildung der Pumpleisten verändert sich dadurch nichts, wie die Übereinstimmung der Abb. 3 und 6 zeigt.
Diese zentrale Zuführung hat den Vorteil, daß keine Teilung des Bremsflüssigkeitsstromes erforderlich ist, die leicht zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Flüssigkeit auf beide Bremsenhälften führen kann.

Claims

PATENTANSPRCHE: I. Flüssigkeitswirbelbremse zur Leistungsmessung, bei der ein mit der Antriebswelle verbundener, beiderseits mit Taschenschaufeln versehener Läufer in einem pendelnd gelagerten, gleichfalls mit Taschenschaufeln versehenen Gehäuse rotiert und bei der die Bremsflüssigkeit einen geschlossenen, zwecks Regelung abschöpfbaren Flüssigkeitsring bildet, gekennzeichnet durch eine ringförmige, mit Pumpleisten (g) zur Erzeugung des Flüssigkeitsringes bewehrte Kammer (7) in der Mitte des Läufers (3), zu der die Bremsflüssigkeit Zutritt besitzt und in die eine feststehende, vorzugsweise mit dem Ständer (4) verbundene, mit Aussparung (I8) für ein Schöpfrohr (Io) versehene, ringförmige Scheibe (8) hineinragt.
2. Flüssigkeitswirbelbremse nach.. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer Kanäle (I6) aufweist, die die Bremsflüssigkeit von Hohlräumen in der Nähe der rotierenden Welle (2) unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft an ihren Wirkungsort führen.
3. Flüssigkeitswirbelbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Flüssigkeitskanäle (I6) zu einem durch die Mitte des Läufers (3) gelegten Querschnitt symmetrisch angeordnet sind.
4. Flüssigkeitswirbelbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 3, gekennzeichnet durch an geeigneten Stellen im Gehäuse angeordnete Zuleitungsrdhre (15), die die Bremsflüssigkeit den im Läufer (3) angeordneten.

Fiüssigkeitskanälen (I6) zuführen.
5. Flüssigkeitswirbelbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 4, gekennzeichnet durch einen innerhalb der Scheibe (8) radial von oben kommend angeordneten Kanal (I7), der die Bremsflüssigkeit den im Läufer (3) angeordneten Flüssigkeitskanälen (I6) zuführt In Betracht gezogene Druckschriften: Prospekt L 3003/5 (I953) der Fa. Carl Schenck Maschinenfabrik G. m. b. H., Darmstadt.