CH422443A - Vorrichtung zur Steuerung des Momentes einer hydrodynamischen Bremse - Google Patents

Description

      Vorrichtung        zur        Steuerung    des Momentes einer hydrodynamischen Bremse    Eine hydrodynamische Bremse mit einem von der  abzubremsenden Maschine angetriebenen Schaufel  kranz und einem feststehenden Schaufelkranz erzeugt  eine mit der Drehzahl nach einer     Funktion    dritten  Grades steigende Bremsleistung. Bauliche Massnah  men wie Kreislaufgrösse,     Beschaufelung    usw. beein  flussen die Steilheit der     Bremsleistungskurve.     



  Wird eine Bremse nach einer bei niedrigen Dreh  zahlen erwünschten hohen Bremsleistung ausgelegt,  so ergeben sich bei höheren Drehzahlen unerwünscht  überaus hohe Bremsleistungen.  



  Um diese zu vermeiden und überhaupt verschie  dene Bremsleistungen einstellen zu können, ist es be  kannt, in Bremsen     mit    Kernführungsriegen durch  einen axial in den Kreislauf     einschiebbaren    Ring  schieber zur Veränderung des Querschnittes des       Kreislaufs        zwischen        Kernfühmuqgsring    und Kreislauf  aussenwand den     Flüssigkeitsumlauf        im    Kreislauf zu  drosseln.  



  Ausser dem Nachteil, dass Schaufelräder mit       Kernführungsriegen    in der Herstellung aufwendig  und teuer sind, ergibt die Abschnürung der Kreislauf  strömung     durch    den Ringschieber besonders beim  Einstellen kleinerer Bremsleistungen bei höheren  Drehzahlen eine ungeordnete Strömung mit Wirbel  bildungen im Kreislauf, die Streuungen in der Brems  leistung zur Folge haben.  



       Durch    die     Erfindlugg    wird nun eine     Leistungs-          steuerung    für eine hydrodynamische Bremse geschaf  fen, die     es    ermöglicht, bei allen Drehzahlen jede ge  wünschte Bremsleistung stabil einzustellen und die  Nachteile der     bekannten    Bremssteuerungen zu ver  meiden.

   Erreicht wird dies bei einer     Vorrichtung    zur  Steuerung des Momentes einer hydrodynamischen  Bremse mit mindestens einem feststehenden und  einem abzubremsenden Schaufelkranz ohne Kern-         führungsringe    in den beiden Schaufelkränzen durch  Änderung des Profils der Kreislaufkammer durch  eine in den feststehenden Schaufelkranz einschieb  bare     Ringwand    und durch die Ausbildung der     Ring     wand als Schälvorrichtung zur Entnahme von Flüs  sigkeit aus dem Kreislauf.  



  Durch Änderung des Profils der Kreislaufkammer  wird die     Form,    und     Grösse    der Kreislaufströmung  und ;damit die     umlaufende        Flüssigkeitsmenge    unter  Aufrechterhaltung einer geordneten Strömung geän  dert. Da in den     Schaufelkränzen    keine Kernfüh  rungsriege angeordnet sind und somit eine vollstän  dige Unterbrechung der Kreislaufströmung nicht       möglich    ist, wird zur Einstellung kleinerer Leistungen  bei hohen Drehzahlen Flüssigkeit aus dem Kreislauf  entnommen.

   Zur Flüssigkeitsentnahme ist die     Ring-          ,wand        erfindungsgemäss    als Schälvorrichtung .ausge  bildet.  



  Eine besonders einfache Ausbildung einer fein  fühligen Steuerung kann man dadurch erhalten, dass  die Ringwand in voll eingeschobenem Zustand bis  zum Spalt zwischen den beiden Schaufelkränzen  reicht und     dass    der äussere Durchmesser der etwa  zylindrischen Ringwand kleiner ist als der neutrale  Kern der Kreislaufströmung.  



  Zur genauen Steuerung der     Teilfüllung    für kleine  Leistungen kann in der Entnahmeleitung     hinter    der  Schälvorrichtung eine     stellbare    Drosselvorrichtung  angeordnet sein.  



  Weitere Einzelheiten gehen aus der nachfolgen  den Beschreibung und Zeichnung hervor.  



       Fig.    1     bzw.    2 zeigt die obere bzw. die untere       Hälfte    einer einfachen     hydrodynamischen    Bremse     mit     ausgerückter bzw.     mit    eingerückter Ringwand im       Längsmittelschnitt,    je in der Endstellung der Ring  wand,           Fig.    3 die Abwicklung eines Teiles des Aussen  mantels     der    Ringwand     miit    siebartig verteilten Öffnun  gen in grösserem     Massstab,

      und       Fig.    4 die     Abwicklung    eines Teiles des Aussen  mantels einer     Ringwand    nach dem zweiten Ausfüh  rungsbeispiel, ebenfalls in grösserem Massstab.  



  Die     hydrodynamische    Bremse nach     Fig.    1 und 2  besteht aus einem Schaufelkranz 11     mit    Schaufeln 12  und aus einem     Schaufelkranz    13     mit    Schaufeln 14  und 15. Die Schaufeln 14 und 15 können in beliebi  ger Richtung angeordnet sein.

   Der Schaufelkranz 11  sitzt auf einer Bremswelle 16, die von der abzubrem  senden Welle einer Maschine, eines Fahrzeugs oder       dgl.    angetrieben     wird.    Die     Bremsrolle    16     isst    in  einem     Bremsengehäuse    17 in den Lagern 18 und 19       gelagert    und     mit    einer Dichtung 20 gegen das     Brem-          sengehäuse    17 abgedichtet. Der Schaufelkranz 13 ist  fest mit dem     Bremsengehäuse    17 verbunden.

   Im       Bremsengehäuse    17 ist ein Ringraum 21     zum    Füllen  der     Bremse    mit Bremsflüssigkeit angeordnet, die  durch eine Leitung 22 zugeführt     wird    und durch       mehrere        ;gleichmässig    über     ,den        Umfang        verteilte        Füll-          leitungen    23 zum Kern des Bremskreislaufs     fliesst.     



  Eine Ringwand 24, der in den feststehenden  Schaufelkranz 13 in einen freien Raum 25 zwischen  den Schaufeln 14 und 15 schiebbar ist, dient nicht  nur zur     Änderung    des     Profils    der Kreislaufkammer,  sondern auch zum Verändern der Kreislauffüllung.  Zu diesem Zweck ist die Ringwand 24 als Hohlkör  per mit etwa     zylindrischem    Aussenmantel 26 ausge  bildet. Durch Öffnungen 27 im Aussenmantel 26  wird Bremsflüssigkeit dem Bremskreislauf entnom  men und gelangt in den Hohlraum 28 der Ringwand  24.

   Die     Entnahmeöffnungen    27 sind, wie     in        Fig.    3  gezeigt, über den ganzen Umfang des Aussenmantels  26     siebartig        verteilt.     



  Die Ringwand 24 ist     mit    einem     zylindrischen    In  nenteil 29 auf einem rohrförmigen Lagerkörper 30  im Gehäuse 17     axial    schiebbar. Der Hohlraum 28 ist  durch eine     teleskopartige    Rohrverbindung 31/32 mit  einer Entnahmeleitung 33 verbunden. In die Entnah  meleitung 33 ist eine     stellbare    Drossel 34 zur Ent  nahmesteuerung eingebaut.  



  Eine im Gehäuse 17 gelagerte Welle 35 trägt eine  Gabel 36, deren Enden 37 in     Führungsbahnen    38 im       Innenteil    29     greifen.    Durch Schwenken der Welle 35  mit einem Hebel 39, der ausserhalb des Gehäuses 17  auf der     Welle    35 angebracht ist, kann die Ringwand  24     gestellt    werden.  



  Zum Bremsen wird der Bremskreislauf von einer  nicht     dargestellten        Füllpumpe        idurch        Leitung    22, Ring  raum 21 :und'     Leitungen    23 ,mit     Bremisflüssigkeit    ge  füllt.     Lediglich    durch Verschieben der     Ringwand    24       in    dem Schaufelkranz 13 wird der Kreislauf     beein-          flusst    und damit die Leistung in einem bestimmten  Bereich gesteuert.

   Vor allem wird die bei voll gefüll  tem Kreislauf mit steigender Drehzahl sehr schnell  wachsende Bremsleistung     mit    der Ringwand 24 über  einen weiten Drehzahlbereich in erwünschten Gren  zen gehalten. Zur weiteren Steuerung der Bremse,    besonders zur Erzielung kleinerer Leistungen bei  mittleren und höheren Drehzahlen, wird     zusätzlich     die     Füllung    des Bremskreislaufs verändert. Da durch  das Verschieben der Ringwand die Bremsleistung bei  hohen Drehzahlen weit herabgesetzt werden kann,  ergibt eine kleine     Füllungsänderung    auch nur eine  kleine     Änderung    der Bremsleistung.     Damit    wird z. B.

    bei gleichbleibender Flüssigkeitszufuhr mit der steh  baren Drossel 34 in der Entnahmeleitung 33 eine ge  naue     Steuerung    der Bremse erreicht. Es kann also  jede beliebige Bremsleistung bei jeder Betriebsdreh  zahl eingestellt werden.  



  Erfindungsgemäss übernimmt die Änderung der  Kreislauffüllung ebenfalls die Ringwand 24. Am       zylindrischen    Aussenmantel 26, der in den Kreislauf  tauchenden Ringwand 24 entsteht ein Stau, der Flüs  sigkeit durch die Entnahmeöffnungen in den Hohl  raum 28 der Ringwand 24 drückt. Vom     Hohlraum    28  gelangt die entnommene Bremsflüssigkeit über die       Rohrverbindung    31/32 in die Entnahmeleitung 33.  Durch die     stellbare    Drossel 34 wird die Entnahme  menge und damit die     Kreislauffüllung    gesteuert.  



  Eine solche feinfühlige Steuerungsmöglichkeit ist       vorzüglich    geeignet für eine Fahrzeugbremse, beson  ders in Schienentriebfahrzeugen, für die konstante  Bremsleistungen über     einen    weiten Geschwindig  keitsbereich gefordert werden. Dabei kann die  Bremsleistung bis zu etwa     g/4    der Höchstgeschwin  digkeit bei voller Füllung allein durch Verschieben  der Ringwand und     darüberhinaus    bis zur Höchstge  schwindigkeit mit der     Füllungsänderung    durch Ent  nahme konstant gehalten werden.

   Im Schienentrieb  fahrzeug wird die Bremse zweckmässig mit dem       Wechselgetriebe    zusammengebaut und die Brems  welle     mit    der     Getriebehauptwelle    gekuppelt. Man hat  dabei den Vorteil, dass schon bei     geringen    Geschwin  digkeiten durch die zugehörige Getriebeübersetzung  die erwünschte Bremsleistung erzielt werden kann.  



  Ausserdem kann die Bremse zum     Drehzahlan-          gleichen    beim Schaltvorgang im Wechselgetriebe  herangezogen werden. Bei besonderen Anforderun  gen beispielsweise an die Höhe und den Kurvenver  lauf der     Bremsleistung    und deren Steuermöglichkei  ten können auch zwei oder mehrere     Föttinger-Kupp-          lungen    mit gleicher oder verschiedener Grösse zu  sammengebaut werden, deren Bremskreisläufe  gleichzeitig oder nacheinander eingeschaltet und ge  steuert werden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung zur Steuerung des Momentes einer hydrodynamischen Bremse für Kraftfahrzeuge, insbe- sondere Schienentriebfahrzeuge, mit mindestens einem feststehenden und einem abzubremsenden Schaufelkranz ohne Kernführungsringe in den beiden Schaufelkränzen, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der Kreislaufkammer durch eine in den festste henden.

   Schaufelkranz (13) einschiebbare Ringwand (24) geändert wird und dass die Ringwand (24) als Schälvorrichtung zur Entnahme von Flüssigkeit aus dem Kreislauf ausgebildet ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringwand (24) in voll ein geschobenem Zustand bis zum Spalt zwischen den beiden Schaufelkränzen (11; 13) reicht.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Durchmesser der etwa zylindrischen Ringwand (24) kleiner ist als der Durchmesser des neutralen Kerns der Kreislaufströ mung. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch oder Unter anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine stell bare Drosselvorrichtung (34) in der Entnahmeleitung (33) hinter der Schälvorrichtung. 4. Vorrichtung nach Patentanspruch oder Unter anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringwand (24) hohl ausgebildet ist und am äusseren Mantel (26) Entnahuneöffnungen (27; 40) hat.