WO2015044330A1

WO2015044330A1 - Hydraulic system for a hydrodynamic machine

Info

Publication number: WO2015044330A1
Application number: PCT/EP2014/070593
Authority: WO
Inventors: Markus Schlosser; Matthias Rommel; Helmut Ott; Thorsten Lührs
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2015-04-02
Also published as: DE102013219795A1

Abstract

The invention relates to a hydrodynamic machine for producing a braking torque, in particular a hydrodynamic retarder, comprising a first blade wheel, in particular a rotor (1), and a second blade wheel, in particular a stator (2), arranged concentrically to the first blade wheel, which together form a toroidal working chamber (4), and comprising a hydraulic system. The hydraulic system comprises an open-loop and closed-loop control unit, a pump (11), a heat exchanger, a valve, a working-medium accumulator (10), and a line system, wherein a volumetric flow circulation of the working medium through the line system and the working chamber (4) can be produced by means of the pump (11). In order to improve the hydraulic system, the pump according to the invention is coupled to the rotor in a rotationally fixed manner. Thus, it can be ensured that a certain volumetric flow circulation of the working medium through partial segments of the line system and the working chamber can be produced constantly, that is, in any operating state.

Description

Hydrauliksvstem für eine hydrodynamische Maschine Hydraulic system for a hydrodynamic machine

Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Maschine, insbesondere einen hydrodynamischen Retarder, zur Erzeugung eines Bremsmomentes mittels eines Fluides. The invention relates to a hydrodynamic machine, in particular a hydrodynamic retarder, for generating a braking torque by means of a fluid.

Hydrodynamische Maschinen oder auch hydrodynamischer Retarder, umfassen allgemein ein Gehäuse, in dem ein erstes Schaufelrad, insbesondere Rotor, und ein hierzu konzentrisch angeordnetes zweites Schaufelrad, insbesondere Stator, die gemeinsam einen torusförmigen Arbeitsraum bilden und die um eine gemeinsame Drehachse gruppiert sind, angeordnet sind. Hydrodynamic machines, or hydrodynamic retarders, generally comprise a housing in which a first impeller, in particular a rotor, and a second impeller, in particular a stator, arranged concentrically therewith, which together form a toroidal working space and which are grouped around a common axis of rotation, are arranged.

Retarder oder auch hydrodynamische Bremsen können in einem Antriebsstrang motorseitig bzw. getriebeseitig angeordnet sein. Der Füllungsgrad des Retarders mit einem Arbeitsfluid, zum Beispiel Öl oder auch Wasser mit und ohne Zusätze, bestimmt das„Rotor-Bremsmoment". Beim Betätigen des Retarders wird z. B. Öl in den Arbeitsraum gepumpt. Im Bremsbetrieb beschleunigt der angetriebene Rotor dieses Öl und übergibt es am Außendurchmesser des Arbeitsraums an den Stator. Dort wird das Öl verzögert und gelangt über den Innendurchmesser des Arbeitsraums zurück in den Rotor. Durch die allgemein bekannte Wechselwirkung zwischen Rotor und Stator entsteht das Bremsmoment. Retarder or hydrodynamic brakes can be arranged in a drive train on the engine side or the transmission side. The degree of filling of the retarder with a working fluid, for example oil or even water with and without additives, determines the "rotor braking torque." For example, oil is pumped into the working space when the retarder is actuated It transfers the oil to the outer diameter of the working space, where the oil is decelerated and passes back into the rotor via the inner diameter of the working chamber.

Ein Hydrauliksystem sorgt dafür, dass im Nicht-Bremsbetrieb und/oder im Bremsbetrieb der Arbeitsraum mit dem entsprechenden Arbeitsmediumvolumen versorgt bzw. befüllt wird. Dabei ist es von besonderer Bedeutung, dass die in beiden Betriebsarten entstehende Wärme mittels des Arbeitsmediums aus dem Arbeits- räum abgeführt und einem Kühlkreislauf zur Kühlung in einem Kühler zugeführt wird. Insbesondere im Nicht-Bremsbetrieb ist es erforderlich, ein Mindestvolumen durch den Arbeitsraum zu leiten, um den Retarder auch im Nicht-Bremsbetrieb zu kühlen. A hydraulic system ensures that the working space is supplied or filled with the corresponding working fluid volume during non-braking operation and / or during braking operation. It is of particular importance that the heat produced in both operating modes is removed from the working space by means of the working medium and fed to a cooling circuit for cooling in a cooler. In particular, in non-braking operation, it is necessary to pass a minimum volume through the working space to cool the retarder even in non-braking operation.

Der Arbeitsraum ist über die Fluidzufuhr sowie die Fluidabfuhr an einen Arbeitsflu- idkreislauf angeschlossen, der sich im Wesentlichen aus einem Arbeitsfluidspei- cher, einem Kühler, einer Pumpe und mehreren Ventilen zusammensetzt. Eine Steuerungs- und Regelungseinheit ist mit den Komponenten eines Hydrauliksystems derart verbunden, dass das Bremsmoment und/oder der Arbeitsmedium- ström gesteuert bzw. geregelt werden kann. The working space is via the fluid supply and the fluid discharge to a working fluid essentially consisting of a working fluid reservoir, a cooler, a pump and several valves. A control and regulation unit is connected to the components of a hydraulic system in such a way that the braking torque and / or the working medium flow can be controlled or regulated.

Ein derartiges Hydrauliksystem ist beispielsweise aus der DE10 2006 030 791 A1 bekannt. In diesem Hydrauliksystem geht es im Wesentlichen darum, das Arbeitsmedium in allen Betriebsweisen durch einen Kühler zu leiten, um eine optimale Temperierung zu erreichen. Wobei das Arbeitsmedium ein Öl ist, wel- ches gleichzeitig zur Getriebeschmierung verwendet wird. Zur Anpassung des Volumenstroms ist vorgesehen, die Pumpe des Hydrauliksystems zu regeln. Such a hydraulic system is known for example from DE10 2006 030 791 A1. Essentially, this hydraulic system is designed to guide the working fluid through a cooler in all operating modes in order to achieve optimum temperature control. The working medium is an oil which is used simultaneously for gear lubrication. To adjust the volume flow is intended to control the pump of the hydraulic system.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Hydrauliksystem für eine hydrodynamische Maschine vorzuschlagen. Insbesondere mit dem Ziel das elektrohydraulische System hinsichtlich des Aufbaus und der Wirtschaftlichkeit zu verbessern. The present invention has for its object to propose an improved hydraulic system for a hydrodynamic machine. In particular, with the aim of improving the electro-hydraulic system in terms of structure and cost-effectiveness.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine, auch die kennzeichnenden Merkmale gemäß Anspruch 1 aufweisende, gattungsgemäße hydrodynamische Maschine gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung beinhaltet eine hydrodynamische Maschine oder einen Retarder, insbesondere hydrodynamischen Retarder, umfassend ein erstes Schaufelrad, insbesondere Rotor, und ein hierzu konzentrisch angeordnetes zweites Schaufelrad, insbesondere Stator, die gemeinsam einen torusförmigen Arbeitsraum bilden. Des Weiteren umfasst die hydrodynamische Maschine ein elektrohydraulisches System, welches eine Steuerungs- und Regelungseinheit, eine Pumpe, einen Wärmetauscher, einen Arbeitsmediumspeicher, ein Ventil und ein Leitungssystem aufweist, wobei mittels der Pumpe ein Volumenstromumlauf des Arbeitsmediums durch das Leitungssystem und den Arbeitsraum erzeugbar ist. Das elektrohydraulische System ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe mit dem Rotor drehfest gekoppelt ist. So kann sichergestellt werden, dass ständig, also in jedem Betriebszustand, ein gewisser Volumenstromumlauf des Arbeitsmediums durch Teilabschnitte des Leitungssystems und den Arbeitsraum erzeugbar ist. Der Volumenstrom kann im Nicht-Bremsbetrieb sehr klein sein. Die Pumpe kann vorzugsweise eine Gerotor-Pumpe bzw. Zahnring-Pumpe sein. Die Drehzahl der Pumpe entspricht somit immer der Rotordrehzahl. Da sich die Pumpenverluste proportional zum erzeugten Pumpendruck verhalten, ist der Leistungsverlust im Nicht-Bremsbetrieb relativ gering und im Bremsbetrieb relativ hoch. Im Bremsbetrieb wird somit die Bremswirkung unterstützt. Weiterhin wird vorgeschlagen, die Pumpe derart in das Hydrauliksystem einzubinden, dass die Pumpe in zwei Betriebszustände geschaltet werden kann, einem ersten Betriebszustand, dem Nicht-Bremsbetrieb, und einem zweiten Betriebszustand, dem Bremsbetrieb, wobei das Leitungssystem derart ausgelegt ist, dass in beiden Betriebszuständen mittels der Pumpe ein Volumenstromumlauf durch den Arbeitsraum aufbaubar ist. The object underlying the invention is achieved by one, the characterizing features according to claim 1 having, generic hydrodynamic machine. Advantageous embodiments emerge from the subclaims. The invention includes a hydrodynamic machine or a retarder, in particular a hydrodynamic retarder, comprising a first impeller, in particular a rotor, and a second impeller, in particular a stator, arranged concentrically therewith, which together form a toroidal working space. Furthermore, the hydrodynamic machine comprises an electrohydraulic system, which has a control and regulation unit, a pump, a heat exchanger, a working fluid reservoir, a valve and a line system, wherein by means of the pump a volume flow of the working fluid through the conduit system and the working space can be generated. The electro-hydraulic system is characterized in that the pump is rotatably coupled to the rotor. So it can be ensured that constantly, so in any operating condition, a certain volume flow of the working medium through sections of the pipe system and the working space can be generated. The volume flow can be very small in non-braking operation. The pump may preferably be a gerotor pump or gerotor pump. The speed of the pump thus always corresponds to the rotor speed. Since the pump losses are proportional to the pump pressure generated, the power loss in non-braking operation is relatively low and relatively high in braking operation. In braking mode, the braking effect is thus supported. Furthermore, it is proposed to incorporate the pump into the hydraulic system such that the pump can be switched into two operating states, a first operating state, the non-braking operation, and a second operating state, the braking operation, wherein the conduit system is designed such that in both operating states By means of the pump, a volume flow circulation through the working space is buildable.

Hinsichtlich des Aufbaus des Hydrauliksystems bzw. Leitungssystems werden nachfolgend unterschiedliche Anordnungen der einzelnen Komponenten des Hydrauliksystems bzw. Leitungssystems vorgeschlagen. With regard to the construction of the hydraulic system or line system, different arrangements of the individual components of the hydraulic system or line system are proposed below.

In einer ersten Ausführung kann das Ventil zur Betriebszustandsschaltung auf der Druckseite der Pumpe angeordnet und eine Bypassleitung, zur Umgehung des Ventils und der Pumpe zurück in den Arbeitsmediumspeicher vorgesehen sein. Bei dieser Anordnung erfolgt die wesentliche Regelung des Arbeitsmediumvolu- mens auf der Druckseite der Pumpe, insbesondere durch das nachgeordnete Hydraulik- bzw. Leitungssystem. In einer zweiten Ausführung kann das Ventil zur Betriebszustandsschaltung auf der Saugseite der Pumpe angeordnet und eine Bypassleitung zur Umgehung des Ventils vorgesehen sein. Bei dieser Anordnung wird das Arbeitsmediumvolumen, welches von der Pumpe angesaugt werden kann, im Wesentlichen durch die Stellung des Ventils geregelt. Bei der Verwendung einer Gerotor-Pumpe werden die Antriebsverluste der Pumpe so vorteilhaft an das benötigte Arbeitsmediumvo- lumen angepasst. In a first embodiment, the valve for operating state switching can be arranged on the pressure side of the pump and a bypass line can be provided for bypassing the valve and the pump back into the working medium reservoir. In this arrangement, the essential regulation of the working medium volume takes place on the pressure side of the pump, in particular by the downstream hydraulic or line system. In a second embodiment, the valve may be arranged for operating state switching on the suction side of the pump and a bypass line for bypassing the valve may be provided. In this arrangement, the working medium volume, which can be sucked by the pump, essentially regulated by the position of the valve. When using a gerotor pump, the drive losses of the pump are advantageously matched to the required working medium. adapted to lumen.

Weiterhin ist eine zweite Bypassleitung vorgesehen, durch die im ersten Betriebszustand, Nicht-Bremsbetrieb, ein Teilvolumenstrom in den Arbeitsraum gepumpt werden kann. In der zweiten Bypassleitung kann ein Arbeitsmediumfilter vorgese- hen sein. Furthermore, a second bypass line is provided, through which in the first operating state, non-braking operation, a partial volume flow can be pumped into the working space. In the second bypass line a working medium filter can be provided.

In allen Ausführungen ist vorgesehen im zweiten Betriebszustand, dem Bremsbetrieb, den Volumenstrom durch eine Arbeitsleitung zu leiten bzw. zu pumpen, in der ein Druckregelventil positioniert ist. In all versions is provided in the second operating state, the braking operation, to direct the volume flow through a working line or to pump, in which a pressure control valve is positioned.

Weiterhin wird vorgeschlagen das Druckregelventil mittels eines Proportionalven- tils zu steuern/regeln. Dieses kann in der zweiten Ausführung besonders vorteilhaft hinter den Arbeitsmediumfilter mit der Bypassleitung gekoppelt sein. Das hat zwei Vorteile. Einmal muss nur eine geringe Menge Arbeitsmedium gefiltert werden, wodurch sich die Kosten für die Funktion„Filtern" erheblich reduzieren werden. Weiterhin wird das Proportionalventil, durch die Koppelung mit der Bypassleitung, ständig betriebsbereit gehalten, da immer ein gewisser Arbeitsmediumdruck anliegt. Furthermore, it is proposed to control the pressure regulating valve by means of a proportional valve. This can be coupled in the second embodiment particularly advantageous behind the working medium filter with the bypass line. This has two advantages. Once only a small amount of working fluid has to be filtered, which will significantly reduce the costs of the "filter" function, and the proportional valve will be kept ready to operate due to the coupling with the bypass line, as there is always a certain working medium pressure.

Das Druckregelventil kann ein 3/3 Wegeventil oder ein 3/2 Wegeventil sein. The pressure control valve may be a 3/3 way valve or a 3/2 way valve.

Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausfüh- rungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Further features of the device according to the invention and further advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Skizzen näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to drawings.

Figur 1 einen Retarder im Schnitt Figure 1 is a retarder in section

Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel für den Aufbau des Hydrauliksys- tems 2 shows a first embodiment of the structure of the Hydrauliksys- system

Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel für den Aufbau des Hydrauliksystems Figur 1 zeigt beispielhaft einen Retarder im Schnitt, welcher insbesondere in Bussen und Nutzfahrzeugen zum Einsatz kommt. Der Retarder umfasst ein Gehäuse, bestehend aus mehreren Gehäuseteilen, einen Rotor 1 und einen Stator 2, welche miteinander einen torusförmigen Ringraum bzw. Arbeitsraum 4 bilden. Figure 3 shows a second embodiment of the structure of the hydraulic system Figure 1 shows an example of a retarder in section, which is used in particular in buses and commercial vehicles. The retarder comprises a housing, comprising a plurality of housing parts, a rotor 1 and a stator 2, which together form a toroidal annular space or working space 4.

Der Retarder wird mit einem Arbeitsfluid, insbesondere einem Öl betrieben, welches mittels der Pumpe 1 1 über ein Leitungssystem in den Einlasskanal 6, bzw. Spiralkanal gepumpt wird. Vom Einlasskanal 6 gelangt das Öl durch den Trennspalt 3 in den Arbeitsraum 4. Im Arbeitsraum 4 bildet sich während des Bremsbetriebs eine Kreislaufströmung. Der angetriebene Rotor 1 beschleunigt das Öl und übergibt es am Außendurchmesser in den Stator 2. Dort trifft das Öl auf die ruhenden Statorschaufeln und wird verzögert. Das Öl fließt auf dem Innendurchmesser erneut dem Rotor 2 zu. Die entstehende Bremsenergie wird überwiegend in Wärme umgesetzt, sodass es erforderlich ist, ein Teil des Öl ^'s permanent mittels einem Wärmetauscher 19 zu kühlen. Dieser Anteil des Öls wird über den Fluidauslass bzw. den Auslasskanal 7 aus der Kreislaufströmung abgeleitet. Das abgeleitete Öl wird nachfolgend durch einen Wärmetauscher 19 und anschließend, je nach Betriebszustand, zurück in den Arbeitsraum 4 gepumpt, sodass eine Kreislaufströmung entsteht. Im Nicht-Bremsbetrieb wird das Öl zurück in den Arbeitsmediumspeicher 10 gepumpt. The retarder is operated with a working fluid, in particular an oil, which is pumped by means of the pump 1 1 via a line system in the inlet channel 6, or spiral channel. From the inlet channel 6, the oil passes through the separating gap 3 in the working space 4. In the working space 4 forms during the braking operation, a circulation flow. The driven rotor 1 accelerates the oil and transfers it to the outer diameter in the stator 2. There, the oil meets the stationary stator blades and is delayed. The oil flows on the inner diameter to the rotor 2 again. The resulting braking energy is mainly converted into heat, so that it is necessary, a part s permanently to cool by means of a heat exchanger 19 of the oil ^'. This portion of the oil is discharged via the fluid outlet or the outlet channel 7 from the circulation flow. The derived oil is subsequently pumped through a heat exchanger 19 and then, depending on the operating state, back into the working space 4, so that a circulation flow is formed. In non-braking operation, the oil is pumped back into the working fluid reservoir 10.

Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für den Aufbau des Hydrauliksystems. Eines der wesentlichen Merkmale dieser Ausführung ist die Anordnung der Pumpe 1 1 vor dem Ventil 9. Das Ventil ist hier in der Nicht-Bremsbetrieb-Stellung dargestellt. Sobald die Pumpe angetrieben wird, wird Öl aus dem Arbeitsmediumspeicher über das Ventil in die Bypassleitungen 27, 28 gepumpt. In der Bypassleitung 27 ist eine Drossel 14 eingebaut, die derart eingestellt werden kann, dass ein kleiner Teil des Arbeitsmediums in den Arbeitsraum 4 gepumpt wird. Der Volumenstrom ist so groß zu wählen, dass eine ausreichende Wärmeabfuhr aus dem Arbeitsraum gewährleistet ist. Weiterhin darf er nicht so groß sein, dass ein erhöhter Leerlaufwiderstand erzeugt wird. Aus dem Arbeitsraum 4 wird das Öl durch den Wärmetauscher 19 zurück in den Arbeitsmediumspeicher 10 gepumpt. Somit wird im Nicht-Bremsbetrieb ständig eine kleine Menge Öl mittels des Wärmetauschers 19 gekühlt. Figure 2 shows a first embodiment of the structure of the hydraulic system. One of the essential features of this embodiment is the arrangement of the pump 1 1 in front of the valve 9. The valve is shown here in the non-braking operation position. As soon as the pump is driven, oil is pumped from the working fluid reservoir via the valve into the bypass lines 27, 28. In the bypass line 27, a throttle 14 is installed, which can be adjusted so that a small part of the working medium is pumped into the working space 4. The volume flow should be chosen so large that sufficient heat dissipation from the working area is ensured. Furthermore, it must not be so large that an increased idle resistance is generated. From the working space 4, the oil is pumped through the heat exchanger 19 back into the working fluid reservoir 10. Thus, in non-braking operation, a small amount of oil is always cooled by the heat exchanger 19.

Die zweite Bypassleitung 28 leitet den restlichen, wesentlich größeren, Volumen- ström direkt zurück in den Arbeitsmediumspeicher 10. Die Pumpe 1 1 läuft somit nahezu im Leerlaufbetrieb, wodurch die Verluste im Nicht-Bremsbetrieb minimiert werden können, ohne die Pumpe regeln zu müssen. Als Pumpe kann hier eine Gerotor-Pumpe eingesetzt werden, die direkt von der Rotorwelle angetrieben wird. Für den Bremsbetrieb, Stellung nicht dargestellt, werden die Ventile 9, 16 und 20 geschaltet. Sobald das auf der Druckseite der Pumpe 1 1 angeordnete Schaltventil 9 schaltet, gelangt Arbeitsmedium über die Arbeitsleitungen 30, 31 und Ventil 16 in den Arbeitsraum 4. The second bypass line 28 leads the remaining, much larger, volume ström directly back into the working fluid reservoir 10. The pump 1 1 thus runs almost in idle mode, whereby the losses can be minimized in non-braking operation without having to regulate the pump. As a pump, a gerotor pump can be used here, which is driven directly by the rotor shaft. For the braking operation, position not shown, the valves 9, 16 and 20 are switched. As soon as the switching valve 9 arranged on the pressure side of the pump 1 1 is switched on, working medium passes via the working lines 30, 31 and valve 16 into the working space 4.

Ventil 16 ist eine Druckwaage, die über den im Arbeitsraum 4 gemessenen Druck und dem von dem Proportionalventil 21 vorgegebenen Druck, in die entsprechende Schaltposition geschaltet wird. Eine Druckwaage ist ein Differenzdruckventil oder Druckregelventil, das einen Differenzdruck zwischen einer extern zugeführten Messstelle und einem am Ventil anliegenden Druck regeln kann. Ventil 16 kann als 3/3 Wegeventil wie hier dargestellt oder aber auch als 2/3 Wegeventil ausge- führt sein. Mittels der Druckwaage kann der Systemdruck im Arbeitsraum 4 proportional zum gewünschten Bremsmoment an der Rotorwelle geregelt werden. Dazu kann ein Drehmomentsensor z. B. an der Rotorwelle vorgesehen sein. Das Proportionalventil 21 wird bei dieser Schaltung erst dann mit Systemdruck versorgt, wenn in Bremsstellung geschaltet wird. Zum Schutz des Proportionalventils 21 ist ein Filter 13 vorgesehen, der das gesamte für den Bremsbetrieb notwendige Arbeitsmedium filtert. Valve 16 is a pressure compensator which is switched to the corresponding switching position via the pressure measured in the working space 4 and the pressure preset by the proportional valve 21. A pressure compensator is a differential pressure valve or pressure control valve that can regulate a differential pressure between an externally supplied measuring point and a pressure applied to the valve. Valve 16 can be designed as a 3/3 way valve as shown here or else as a 2/3 way valve. By means of the pressure compensator, the system pressure in the working space 4 can be regulated proportionally to the desired braking torque on the rotor shaft. For this purpose, a torque sensor z. B. may be provided on the rotor shaft. The proportional valve 21 is supplied at this circuit only at system pressure when switched to the brake position. To protect the proportional valve 21, a filter 13 is provided, which filters the entire working medium necessary for the braking operation.

Durch die Schaltung des Ventils 20 wird ein geschlossener Kreislauf zwischen Arbeitsraum 4 und Kühler 19 gebildet, wobei der Systemdruck über die Regelung der Druckwaage geregelt wird. Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für den Aufbau des Hydrauliksystems. Dieses unterscheidet sich wesentlich von der ersten Ausführung, wobei auch in dieser Ausführung im Nicht-Bremsbetrieb ein gewisses Volumen Arbeitsmedium mittels der Pumpe 1 1 in den Arbeitsraum 4 gepumpt wird. Bei diesem Aufbau ist das Ventil 9 auf der Saugseite der Pumpe 1 1 angeordnet. Im Nicht-Bremsbetrieb wird ständig Arbeitsmedium von der Pumpe 1 1 über die, mittels einer Saugdrossel 17 gedrosselte, Bypassleitung 26 aus dem Arbeitsmedi- umspeicher 10 angesaugt und über den Bypass 27 in den Arbeitsraum 4 gepumpt. Dabei endet die Bypassleitung 27 derart im Einlasskanal 6, dass das Arbeitsmedium im Wesentlichen durch den Arbeitsraum 4 in den Auslasskanal 7 gepumpt wird. By the circuit of the valve 20, a closed circuit between the working chamber 4 and radiator 19 is formed, wherein the system pressure is regulated by the regulation of the pressure compensator. Figure 3 shows a second embodiment of the structure of the hydraulic system. This differs significantly from the first embodiment, whereby in this embodiment in non-braking operation, a certain volume of working fluid is pumped by means of the pump 1 1 in the working space 4. In this structure, the valve 9 is arranged on the suction side of the pump 1 1. In non-braking operation is constantly working fluid from the pump 1 1 on the, By means of a suction throttle 17 throttled, bypass line 26 from the Arbeitsmedi- umspeicher 10 sucked and pumped via the bypass 27 into the working space 4. In this case, the bypass line 27 ends in the inlet channel 6, that the working medium is pumped through the working space 4 in the outlet channel 7 substantially.

Im Bypass 27 ist nochmals eine Drossel 14 installiert und vor dieser ist ein Proportionalventil 21 zur Regelung der Druckwaage, mit dem Ventil 25, an die Bypassleitung 27 angeschlossen. So wird sichergestellt, dass immer ein ausreichender Systemdruck am Proportionalventil 21 anliegt und so eine schnelle, verzögerungsfreie Regelung der Bremswirkung ermöglicht wird. Weiterhin ist ein Filter 13, insbesondere Feinfilter, in der Bypassleitung 27 vor dem Proportionalventil 21 installiert, dadurch wird nur das für den Nicht-Bremsbetrieb und für die Ansteuerung des Proportionalventils 21 notwendige relativ kleine Volumen gefiltert. Für den Bremsbetrieb, Stellung nicht dargestellt, werden die Ventile 9, 20 und 25 geschaltet. Das Öl gelangt über die Arbeitsleitungen 30, 31 und Ventil 25 in den Arbeitsraum 4. Ventil 25 ist eine Druckwaage, die entsprechend dem im Arbeitsraum 4 gemessenen Druck und dem von dem Proportionalventil 21 vorgegebenen Druck in die entsprechende Schaltposition geschaltet wird. Ventil 25 kann als 2/3 Wegeventil wie hier dargestellt oder aber auch als 3/3 Wegeventil ausgeführt sein. Mittels der Druckwaage kann der Systemdruck im Arbeitsraum 4 proportional zum gewünschten Bremsmoment an der Rotorwelle geregelt werden. Dazu kann ein Drehmomentsensor z. B. an der Rotorwelle vorgesehen sein. In the bypass 27, a throttle 14 is again installed and before this is a proportional valve 21 for controlling the pressure compensator, connected to the valve 25, to the bypass line 27. This ensures that a sufficient system pressure always prevails on the proportional valve 21 and thus a fast, delay-free control of the braking effect is made possible. Furthermore, a filter 13, in particular fine filter, installed in the bypass line 27 in front of the proportional valve 21, thereby only the relatively small volume necessary for the non-braking operation and for the control of the proportional valve 21 is filtered. For the braking operation, position not shown, the valves 9, 20 and 25 are switched. The oil passes via the working lines 30, 31 and valve 25 in the working space 4. Valve 25 is a pressure compensator, which is switched according to the pressure measured in the working space 4 and the predetermined by the proportional valve 21 pressure in the corresponding switching position. Valve 25 can be designed as a 2/3 way valve as shown here or as a 3/3 way valve. By means of the pressure compensator, the system pressure in the working space 4 can be regulated proportionally to the desired braking torque on the rotor shaft. For this purpose, a torque sensor z. B. may be provided on the rotor shaft.

Als Pumpe ist eine Gerotor-Pumpe 1 1 vorgesehen, die mit der Rotorwelle drehfest verbunden ist. In beiden Ausführungsbeispielen ist gewährleistet, dass der Pumpenwiderstand im Nicht-Bremsbetrieb sehr gering ist und im Bremsbetrieb bremsunterstützend wirkt. As a pump Gerotor pump 1 1 is provided, which is rotatably connected to the rotor shaft. In both embodiments, it is ensured that the pump resistance is very low in non-braking operation and brake support supporting in braking operation.

Allgemein sei noch erwähnt, dass die in den Figuren gezeigten Filter und Rückflussleitungen in den Arbeitsmediumspeicher 10 und die in den Leitungen instal- Herten Drosseln bzw. Rückschlagventile für die Gesamtfunktion zwar notwendig sind, aber vom Fachmann routinemäßig eingesetzt werden. Für den Bremsbetneb, Stellung nicht dargestellt, werden die Ventile 9, 20 und 25 geschaltet. Das Öl gelangt über die Arbeitsleitungen 30, 31 und Ventil 25 in den Arbeitsraum 4. Ventil 25 ist eine Druckwaage, die entsprechend dem im Arbeits- räum 4 gemessenen Druck 23 und dem von dem Proportionalventil 21 vorgegebenen Druck in die entsprechende Schaltposition geschaltet wird. Ventil 25 kann als 2/3 Wegeventil wie hier dargestellt oder aber auch als 3/3 Wegeventil ausgeführt sein. Mittels der Druckwaage kann der Systemdruck im Arbeitsraum 4 proportional zum gewünschten Bremsmoment an der Rotorwelle geregelt werden. Dazu kann ein Drehmomentsensor z. B. an der Rotorwelle vorgesehen sein. It should generally be mentioned that the filters and return lines shown in the figures in the working medium reservoir 10 and the throttles or non-return valves installed in the lines are necessary for the overall function but are routinely used by the person skilled in the art. For the Bremsbetneb, not shown position, the valves 9, 20 and 25 are switched. The oil passes via the working lines 30, 31 and valve 25 into the working space 4. Valve 25 is a pressure compensator, which is switched according to the pressure 23 measured in the working space 4 and the pressure preset by the proportional valve 21 into the corresponding switching position. Valve 25 can be designed as a 2/3 way valve as shown here or as a 3/3 way valve. By means of the pressure compensator, the system pressure in the working space 4 can be regulated proportionally to the desired braking torque on the rotor shaft. For this purpose, a torque sensor z. B. may be provided on the rotor shaft.

Als Pumpe ist eine Gerotor-Pumpe 1 1 vorgesehen, die mit der Rotorwelle drehfest verbunden ist. In beiden Ausführungsbeispielen ist gewährleistet, dass der Pumpenwiderstand im Nicht-Bremsbetrieb sehr gering ist und im Bremsbetrieb bremsunterstützend wirkt. Allgemein sei noch erwähnt, dass die in den Figuren gezeigten Filter und Rückflussleitungen in den Arbeitsmediumspeicher 10 und die in den Leitungen installierten Drosseln bzw. Rückschlagventile für die Gesamtfunktion zwar notwendig sind, aber vom Fachmann routinemäßig eingesetzt werden. As a pump Gerotor pump 1 1 is provided, which is rotatably connected to the rotor shaft. In both embodiments, it is ensured that the pump resistance is very low in non-braking operation and brake support supporting in braking operation. It should generally be mentioned that the filters and return lines shown in the figures in the working medium reservoir 10 and the throttles or check valves installed in the lines are necessary for the overall function but are routinely used by the person skilled in the art.

Bezuqszeichenliste LIST OF REFERENCES

1 Rotor 1 rotor

2 Stator 2 stators

3 Trennspalt 3 separating gap

4 Arbeitsraum 4 workspace

5 Drehachse 5 axis of rotation

6 Einlasskanal 6 inlet channel

7 Auslasskanal 7 outlet channel

8 elektrohydraulisches System 8 electrohydraulic system

9 Ventil 9 valve

10 Arbeitsmediumspeicher 10 working medium memory

1 1 Pumpe 1 1 pump

12 Überdruckventil 12 pressure relief valve

13a/b Ölsieb / Filter 13a / b oil strainer / filter

14 Drossel 14 throttle

15 Rückschlagventil 15 check valve

16 Druckdifferenzventil 3/3 Wegeventil 16 pressure differential valve 3/3 way valve

17 Saugdrossel 17 suction throttle

18 Überdruckventil 18 pressure relief valve

19 Wärmetauscher 19 heat exchangers

20 Schaltventil 20 switching valve

21 Proportionalventl 21 proportional valve

22 Steuerungs- und Regeleinheit 22 control unit

23 Steuerleitung 23 control line

24 Steuerleitung 24 control line

25 Druckdifferenzventil 25 pressure differential valve

26 - 29 Bassleitung 26 - 29 bass line

30 - 31 Arbeitsleitung 30 - 31 work management

32 Leitung zum Kühler 32 cable to the radiator

Claims

Patentansprüche claims

1 . Hydrodynamische Maschine zur Erzeugung eines Bremsmomentes, insbesondere hydrodynamischer Retarder, umfassend ein erstes Schaufelrad, insbesondere Rotor (1 ), und ein hierzu konzentrisch angeordnetes zweites Schaufelrad, insbesondere Stator (2), die gemeinsam einen torusförmigen Arbeitsraum (4) bilden, mit einem Hydrauliksystem, welches eine Steue- rungs- und Regelungseinheit, eine Pumpe (1 1 ), einen Wärmetauscher, ein Ventil, einen Arbeitsmediumspeicher (10), und ein Leitungssystem aufweist, wobei mittels der Pumpe (1 1 ) ein Volumenstromumlauf des Arbeitsmediums durch das Leitungssystem und den Arbeitsraum (4) erzeugbar ist, 1 . Hydrodynamic machine for generating a braking torque, in particular hydrodynamic retarder, comprising a first impeller, in particular a rotor (1), and a second impeller, in particular a stator (2) arranged concentrically therewith, which together form a toroidal working space (4), with a hydraulic system, which has a control and regulation unit, a pump (1 1), a heat exchanger, a valve, a working medium reservoir (10), and a line system, wherein by means of the pump (1 1) a volume flow of the working fluid through the line system and the Working space (4) can be generated,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass die Pumpe (1 1 ) mit dem Rotor drehfest gekoppelt ist. that the pump (1 1) is rotatably coupled to the rotor.

2. Hydrodynamische Maschine nach Anspruch 1 , 2. Hydrodynamic machine according to claim 1,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass die Pumpe (1 1 ) eine Gerotor-Pumpe ist. that the pump (1 1) is a gerotor pump.

3. Hydrodynamische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, 3. Hydrodynamic machine according to claim 1 or 2,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass die Pumpe (1 1 ) derart in das Hydrauliksystem eingebunden ist, dass die Pumpe in zwei Betriebszustände geschaltet werden kann, einem ersten Betriebszustand, dem Nicht-Bremsbetrieb, und einem zweiten Betriebszustand, dem Bremsbetrieb, wobei das Leitungssystem derart ausgelegt ist, dass in beiden Betriebszuständen mittels der Pumpe (1 1 ) ein Volumenstromumlauf durch den Arbeitsraum (4) aufbaubar ist. the pump (11) is integrated into the hydraulic system such that the pump can be switched into two operating states, a first operating state, the non-braking operation, and a second operating state, the braking operation, the conduit system being designed such that in two operating conditions by means of the pump (1 1) a volume flow circulation through the working space (4) can be built up.

4. Hydrodynamische Maschine nach Anspruch 1 , 4. Hydrodynamic machine according to claim 1,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil (9) zur Betnebszustandsschaltung auf der Druckseite der Pumpe (1 1 ) angeordnet ist und eine Bypassleitung (28), zur Umgehung des Ventils (9) und der Pumpe (1 1 ) zurück in den Arbeitsmediumspeicher (10) vorgesehen ist. characterized, in that a valve (9) for the operating condition circuit is arranged on the pressure side of the pump (11) and a bypass line (28) is provided for bypassing the valve (9) and the pump (11) back into the working medium reservoir (10).

5. Hydrodynamische Maschine nach Anspruch 1 , 5. Hydrodynamic machine according to claim 1,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass ein Ventil (9) zur Betnebszustandsschaltung auf der Saugseite der Pumpe (1 1 ) angeordnet ist und eine Bypassleitung zur Umgehung des Ventils (9) vorgesehen ist. in that a valve (9) for operating state switching is arranged on the suction side of the pump (11) and a bypass line is provided for bypassing the valve (9).

6. Hydrodynamische Maschine nach Anspruch 4 oder 5, 6. Hydrodynamic machine according to claim 4 or 5,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass eine zweite Bypassleitung (27) vorgesehen ist, durch die im ersten Betriebszustand, Nicht-Bremsbetrieb, ein Teilvolumenstrom in den Arbeitsraum (4) gepumpt werden kann. a second bypass line (27) is provided, by means of which in the first operating state, non-braking operation, a partial volume flow can be pumped into the working space (4).

7. Hydrodynamische Maschine nach Anspruch 6, 7. Hydrodynamic machine according to claim 6,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass in der zweiten Bypassleitung (27) ein Arbeitsmediumfilter (13) vorgesehen ist. in that a working medium filter (13) is provided in the second bypass line (27).

8. Hydrodynamische Maschine nach Anspruch 3, 8. Hydrodynamic machine according to claim 3,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass im zweiten Betriebszustand der Volumenstrom durch eine Arbeitsleitung (30) über ein Druckregelventil (16, 25) gepumpt wird. that in the second operating state, the volume flow through a working line (30) via a pressure control valve (16, 25) is pumped.

9. Hydrodynamische Maschine nach Anspruch 8, 9. Hydrodynamic machine according to claim 8,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass das Druckregelventil (16, 25) mittels eines Proportionalventils (21 ) gesteuert/geregelt wird, dass hinter den Arbeitsmediumfilter (13) mit der Bypassleitung (27) gekoppelt ist. the pressure regulating valve (16, 25) is controlled / regulated by means of a proportional valve (21), which is coupled behind the working medium filter (13) to the bypass line (27).

10. Hydrodynannische Maschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, 10. hydrodynamic machine according to claim 8 or 9, characterized

dass das Druckregelventil ein 3/3 Wegeventil oder ein 3/2 Wegeventil ist. that the pressure control valve is a 3/3 way valve or a 3/2 way valve.