Flüssigkeitsbremse für eine umlaufende Welle Die Erfindung bezieht sich auf eine FdüssIgkeits- bremse für eine umlaufende Welle, die aus einer Zahnradpumpe mit einer drosselbaren Umlauflei tung !besteht.
Die Bremse igemäss idir ist besonders zum Bremsen von schweren Fahrzeugen. .geeignet, wie z. B. von Eisenbiahnzügen, bei welchen von der Lokomotive eine hohe Bremsleistung entwickelt wer den muss.
Anderseits ist die Erfindung faber keines- wegs auf idiiesien.Anwendungsfall beschränkt, sondern immer diann in gleicher Weise nützlich,
wenn eine rotierende Masse idurch Bremsung einer Welle ver- zögDr.tt. werden muss.
Es sind bereits hydraulische Bremsen bekannt, bei welchen die zu vernichtende Leistung mngend!wne ,in Wärme umgewandelt wind. Diese Bremsen leiden jedoch an einem oder mehreren der nachfolgend angegebenen ,Mäng-l:
Die Bremse kann nicht vollständig gelöst werden, so dass istets eingewisser .Bremsverlust vorliegt.
Dies gilt dann, wenn die mechanische Verbindung zwi schen der Welle und der Bremse nicht gelöst wird, sondern nur idie Beschränkungen für iden Flüssigkeits- kreislauf aufgehoben wenden oder die Bremse, ab- gesehen,
von ider für idrne Kühlung erforderlichen. Flüssigkeit, entleert wind.
Die Bremse ist mit der Welle mittels einer form schlüssigen Kupplung verbunden, so dass eine be- ,sondere SynchrornisäeTeiinrichtung für die BetätIgang der Bremse erforderlich ist, die bei jeder Betätigung einer Abnützung unterliegt.
Die Bremse ist mit der Welle .mittels einer Rei- bungsk upplurig verbunden, -die nur ein beschränktes Drehmoment übertragen kann, iso dass die Brems- ldistung ;
durch idieses beschränkte Drehmoment ider Kupplung begrenzt ist, wobei die Kupplung überdies bieim Synchronisieren von Welle und Bremse schlüpft un(d einer Abnützung unterlegt.
Bei Iden beidem zuletzt erwähnten Bremsen ist ferner eine erhebliche äussere .Leistung erforderlich, um die Kupplung einzurücken und eingerückt zu halten.
Die Flüssigkeitsbremse nach,der Erfindung wich= net sich ;aus durch eine ein- #und,au:
srückbare Kupp lung mit einer mit ider umlaufenden Welle verbun denen Kupplungshälfte (und einer mit der treibenden Welle ider Pumpe verbundenen Kupplungshälfte und einem hydraulisch betäti"-,ten #Koliben, zum Einrücken und Festhalten der Kupplung, der seinerseits mit ,
der Auslassselte der Pumpe über einen s!eliektiiv ver- stellbaren Steuerschichsr verbunden ist, um die Kupp lung in eingerückter Lage zu halten, sowie durch eine Einrichtung ,zum Verstellen ides Steuerschiebers.
Auf diese Waise werden,die folgenden Vorteile erzielt:
,Der auf idie Kupplung wirkende hydraulische Druck wächst proportional idem Ausiganggdruck der Pumpe an, wodurch idie Fähigkeit der Kupplung zur Dmhmornentübertnagung mit zunehmendem Pumpen- druck in solcher Weise steigt,
idass sie stets für Idas gesamte auftretende Drehmoment ausreicht, d. h. idass die Kupplung nicht schlüpfen kann und daher fauch keiner Abnützung unterliegt.
Die gesamte Kraft, die erforderlich ist, um die Kupplung üingerückt zu halten, wird von idur Pumpe abgeleitet, d. h. (die Kupplung wird durch eine Len- ,stung eingerückt, die idurch das Bremsen vernichtet werden russ,
und erfordert idaher keine äussere Quelle für Druckflüssigkeit oder idergleichen, vielmehr ist sie vollkommen an sich igeschlossen.
Uni ein .stossfreies Einrücken der Bremse zu er zielen, iist es ferner erwünscht, dass sieh der Gegemr druck der Pumpe -allmählich .aufbaut,
so dass die Bremsleistung ständig zunimmt. Eine solche Dai- stungszunahnne wird zweckmässig durch ein Drossel- ventil erreicht, das sich iim .Auslass id@er Pumpe :
auf deren Hochdruckseite befinldet. Dieses Ventil wird, vorteilhaft in Abhängigkeit vom Pumpendruck, aber mit Verzögerung, von einem Servomotor eingestellt. Die Arbeittskamnner ides Servomotors kann zu idiesem Zweck mit der Druckseite der Pumpe über eine Leitung verbunden sein.,
idie eine öffnung mit ver- enb 'tem Querschnitt ,aufweist, so dass ider Druckan- stieg im Servomotor gegenüber dem Druckanstieg in der Pumpe verzögert wird.
Der Servomotor kann ferner mit einem. hydraulisch betätigten Kolben ver sehen sein,
ider idirekt mit idem Drosselventil ver- bunden ist. Die wirksame Fläche ides Kolbens ist zweckmässig ,grösser als jene des Ventilbellf, so dass ,das Ventil vom Servomotor igasohlossen werden kann.
Die Druckkammer des Servomotors kann jedoch mit Hilfe eines Entlastungsventils in den Pumpen- kreis-lauf ian ider Niedeindnucks;eite ides Drosselventils, eingeschaltet sein, um idie @Drosselung .des P:
uanpen- ,auslassees rund damit den Pumpendruck und die Bremsleistung zu b gen. Überdies kann die Druckkaimauer ides -Servomotors mit edier Saugseite ider Pumpe idurch eine Rohrleitung verbunden sehn, in der sich :
ein selektiv einstellbares Ventil befindet, um eine sehr schnelle öffnung des Drosselventils Du ermöglichen.
In den Zeichnungen sind ,geeignete Ausführungs- beispiele ,der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt :einen Längsschnitt einer ertindungs- geunässen Bremseinrichtung nach der Linie 1-,1 in Feig. 2.
Die Fig. <I>l a, 1 b</I> und 1 c stellen verschiedene Einzelheiten von Füg. 1 in grösserem Massstab idar.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach ider Linie 2-2 in .Fmg. 1.
Fig. 3 äst eine schematische Ansicht ider Brems- eainrich5ungnach ffden Fig. 1 rund 2.
Fiig. 4 zeigt lein weiteres Ausfühnungsbelispiel edier Erfindung im Längsschnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 5.
Fig. 5 ist ein Querschnitt :nach ider .Linie 5-5 in Fig. 4.
In iden Füg. 1 und 2 ist lein feststehendes Ge häuse reit idrei igetrennten Teilen 1,
2 timid 3 er- kennbiar. Im Gehäusleteil 1 ist mittels eines Kugel- lagers 5 eine Welle 4 und mittels eines Nadellagers 6 eine vereitere Welle 7 .gelagert,
idie mittels Walzenlager 8 Bund 9 fauch im Teil 2 ibzw. 3 ides Gehäuseas ,gelagert ist.
Die Welle 4 ist mit einem schalenförmigen Teil 10 versehen, ein denn sich eine Sche@benikupplung 11 befindet.
Diese Kupplung umfasst mehrere Schieiben 12, die ffdrehfiast :auf ider Welle 4 sitzen, und mehrere Scheiben. 13, die idrehfest mit ,
der Welle 7 verbrunden sind. Indem sahalenförtnigen Teil 10 befinden sich ferner fauch eine Druckplatte 14, idie gegen ,axiale Bewegung von Ideen Scheiben weg festgelegt ist, sowie eine hydraulisch betätvgbare Kupplung,
die mit einem Kolben 15i in einem Druckzylinder 16 verbunden ist. Der Zylinder 1,6 steht dauernd über mindestens eine Leitung 17 mit einer zentralen Bohrung in der Welle 4 ,in Verbindung.
Auf der Welle 7 sitzt drehfest ein Zahnriad 19. Dieses Zahnrad ist ständig in Eingriff mit einem zweiten Zahnrad 20 (Füg. 2).
Dir, beiden Zahn räder 19, 20 reichen eibidnchtend bis in die Nähe :der Umfangswandungen ides Teiles 3 und der ,axialen Wände ider Teile 2 rund,
3 ides Gehäuses und .wirken .als Zahnradpumpe. Auf einer Seite .dieser Zahnrad pumpe ist im Teil 3 ides Gehäuses eine Niaderdruck- kammer 21 eingeordnet, die mit einer Einlassöffnung 22 versehen ist, während sich .auf ffder aniiemn Seite ider Pumps,
:ebenfalls im Gehäuseteil 3, ein,- Hoch- dnuckkammer 23 befindet, die mit einer Hochdruck- öffnung 24 (Feg. la) versehen ist. Inder Hochdruck- öffnung 24 ibefindet seich fein Ventilteller 25.
Dieser Ventilteller 25 ist über eine .Spindel 26 fest mit einem Kolben 27 verbunden, der sich in einem Zy linder 28 befindet, die wirksame Fläche dies Kolbens 27 ,ist grösser Tals die Fläche dies Ventiltellers 25.
Der Zylinder 28 steht über einen Kanal 2:9 mit,der Hochdrudkk ammer 23 der Plumpe, in Verbindung. Dieser .Kanal 29 hat :einen Teil 30 mit verengtem Querschnitt. Der Zylinder 28 .kann Über ein Ent- lastungsventil 25 ;
auch mit einem Kanal 46 in Ver- ibindung treten, in iden idie Flüssigkeit nach dem Durchgang ,durch die Hochdrucköffnung 24 und durch das Ventil 25 gelangt.
Der Zylinder 28 steht ferner mit ider Niederdruckkammer 22 der Pumpe mittels einer Leitung 21 in Verbindung, in der sich ein wahlweise einstellbares Ventil 32 (Feg. 2) be findet.
Aus dem Kanal 46 strömt die Flüssigkeit idurch einen Hochdruckkühler 33, in idem sie Wärme mit einer Kühlflüssäigkch austauscht, um hinter idem Kühler in idie Niederdruckkammer 22 einzutreten.
m einer zentralen Bohrung 1,8 ,der Welle 4, einer zentralen Bohrung 34 ider Welle 7 und einer Büh:runig 35 im Gehäusffeteil 3,befindet sich ,ein axial verschiebbares Ventil 36 (Steuerschieber).
Dieses Ver- til 36 liegt ständig abdichtend an den Wänden der Bohrung 18 und 35 an. Das verschieibbare Ventil 36 .ist mit einer iaxialen Bohrung 37 versehen,. Ferner weist das Ventil 36 radiale Bohrungen 38 und 41 lauf;
welche die zentralen Bohrungen 37 mit Ring unten 40 bzw. 39 in ider Mantelwand ,des Ventils verbinden. Dias Ventil 36 ist zwischen zwei v5r- schiedenen Endliegen verstellbar.
Die Nut 40 hat .in iaxialer Richtung solche, Länge, idass sie in beiden Endlagen des Ventils mit der Leitung 17 in Ver- biadunig steht, so dass stets ein offener Verbindungs- weg zwischen dem Zylinder 16 und der Bohrung 37 :(FFig. 1b) besteht.
Die Nut 40 .ist in ider linken Endlage ides Ventils über Bohimngen 42, 43 mit ,der Hochdruokkammer <B>23</B> der -Pumpe und in ffder rechtem Endlage des Ventils über eine Bohnunig 44 wund idie zentrale Bohrung 34 sowie
über die die Kupplungsscheiben 12 und 13 (Feg. 1c) enthaltende Kammer mit der Niederdruckleitung 53 verbunden. In der rechten Endlage ides Ventils 36 steht die Nut 40 ferner über eine Bohrung mit :der Kupplungs kammer in Verbindung.
Der innerste Teil der Boh rung 18 asteht überdies über !die Bohrung 48 duuternd mit der ,Kupplungskammer in Verbindung.
Da verschiobbare Ventil 36 wind mit Hilfe eines von einer nicht dargestellten äusseren Druckquelle gelieferten Dnuckanediums verstellt. Das Druckme- dium wird über eine Leitung 49 einem Zylinder 50 zugeführt.
Im Zylinder <B>50</B> befindet sich ein Kolben 51, der fest mit dem Ventil 3,6 verbunden :
ist. Beim Eimass des Druckmediums werden der Kolben 51 und !das Ventil 36 gegen die Wirkung von Federn 52 in die Endlage verschoben, in welcher .die Boh rung 42 mit der Nut 39 in Verbindung kommt, und bei ,Abschalten des Druckmediums werden der Kol ben 51 und das Ventil 36 von den Federn 52 in die andere Endlage zurückverschoben, in welcher die Bohrung 44 mit der Nut 39 in Verbindung kommt.
Im Kolben, 51 ist starr eine Platte 72 montiert. Diese Platte ist mit mehreren öffnungen 73 ver sehen, welche !die Platte ;in iaxialer Richturig durch- setzen, sowie mit einem zentralen Vorsprung 74, der dem Ventil 36 zugewendet !ist.
In einer Erweite- rung der Bohrung 37 befindet ,sich ein weiterer Kolben 75. Dieser Kolben 75 ;ist mit einer Spindel 77 ausgestattet, der sich .axial durch Idas Ventil 3.6 in die Bohrung 41 erstreckt. Durch die Spi#ndlel 77 und den Kolben 75 verläuft eine Bohrung 78, die von Odem schon erwähnte;
Vorspiung 74 verschlossen wenden kann. Ferner ist an ,der Aussenfläche der Spindel 77 eine axiale Nut 79 vorgesehen, .die sich vom Ende der Spindel durchgehend<B>bis</B> zum Kolben 75 erstreckt.
Der Flüssigkeitskreislauf zwischen der Bremse und dem Tank 54 ist in @Fig. 3 dargestellt. Von dler Kupplungskammer ,im Gehäuseteil 1 strömt die Flüs- sigkeit durch eine Leitung 53 zum Tank 54,
dra über eine Luftleitung 55 der !gleiche Druck 1!m Ge- häuseteil 1 und im Tank 54 aufrechterhalten wind. Vom Flüssigkaitstank strömt .die Flüssigkeit über eine Leitung 56 zu einer Injektionsdüse 57 in der Niederdruckkammer 51,
ium hier einen zur Ver- meidung einer !Kavütationsbildung ausreichenden .Druck zu erzeugen.
Der Kühler 33 hat eine für nasche Temperatur änderung en und entsprechende Änderungen der Länge !der Kühlerrohre besonders geeignete Bau weise. Die Flüssigkeit zinkalert durch koaxiale Rohr paare 58, 59 und 80, 81.
Jedes dieser Rohre ,ist nur an einer ider Stirnwände 60 !bzw. 61 des Kühlers !befestigt. Die inneren Rohre 5.8,<B>8,1</B> sind :
an beiden Enden offen, wogegen die äusseren Rohre 59, 80 einseitig geschlossen sind. Die .inneren Rohre sind um so viel ikürzar als die äusseren, dass die Rohre nahe !dem Boden des äusseren Rohres miteinander in Verbindung stehen. Um .die Wä:rnne:
übertragunb zu verbessern, sind zwischen den beiden Rohren Leitflächen für die Flüssigkeit vorgesehen. Die Flüs sigkeit wind Bim Kühler in :
solcher Weise ,geführt, dass sie zunächst durch ein Innenrohr 5,8 und zurück an der Aussenseite dieses Rohres, aber innerhalb des koaxialen Aussenrohres 59 in eine Kammer 62 ,
zwischen den Stirnwänden 60 und 61 strömt. Aus der Kammer 62 strömt !die ,
Flüssigkeit durch das weitere Aussenrohr 80 und zurück durch das !koaxiale Innenrohr 81 zum !Eimass 22 der Pumpe. Die Aussen- seiten der Aussenrohre 59, 80 !stehen in dauernder Berührung mit einem Kühlmedium,
welches dem Kühler durch weine öffnung 63 zugeführt und aus ,diesem durch eine öffnung 64 abgeleiLt wird,
Laie Bremse !gemäss der Erfindung arbeitet auf folgende Weise: Die Welle 4 äst starr mit der zu bremsenden Weile verbunden und rotiert dauernd .mit @dieser. In normalem Betrieb ohne Bremsung befindet sich das verschiebbare
Ventil 36 @in seiner rechten Endlage (gezeigt !in Fig. 1), so "d!ass die Nut 40 mit der Bohrung 47 .und somit der Zylinder 16 !mit RTI ID="0003.0250" WI="5" HE="4" LX="1118" LY="942"> der Kuppluggs!kammer,in Verbindung steht. Die Kupplung ist auf @diese Weise gelüftet,
.und die Welle 4 kann sich in!bezug tauf die übrigen Teile der Brems- eintmichtüiLg frei drohen.
Um die !Bremse zu betätigen, wird lern Zylinder 50 über idie Leitung 49 Druckmedium zugeführt. Dadurch wird der Kolben<B>51</B> entgegen der Kraft der Feder 52 nach links verschoben,
bis die Ver- biiidung zwischen der Nut 40 und der Bohrung 47 unterbrochen wird und die Nut 39 in Verbindung mit der Bohrung 42 kommt. Zur @gleichen Zeit wind der Kolben 75 :
gegen. die Wirkung der Feder 76 nach links verschoben, bis die Spindel 77 die Ver- bindung zwischen der zentralen Bohrung 37 und der Bohrung 41 unterbricht. Es @strömt dann das Druckmedium !durch die Bohrungen 73,
78, 37 und 38, die Nut 40 und die Bohrung 17 zum Druck zylinder 1,6, wodurch der Kolben 15 gegen die Kupplungsscheiben 12, 13 ;gedrückt wird. Dieses Einrücken der Kupplung 11 !genügt zur Erzeugung eines für den Antrieb der Pumpenzahnräder 19, 20 ausreichenden Drehmomentes.
Wenn sich diese Zahn räder !drehen, (entsteht .in der @Hochidruckkammer 23 ein hoher ,Druck. Dieser Druck wird über @die Boh- rungen 4:
3 und 42, ,die Nut 39, die Bohrung 41 und die Nut 49 zur Rückseite des Kolbens 7.5 übertragen, so dass der Kolben 75 samt seiner Spdn- ,del 77 nach rechts verschoben wird und mittels ,
des Vorsprunges 74 die Bohrung 7.8 verschliesst. Zur gleichen Zeit strömt Druckflüssigkeit von der Bohrung 41 in die ;
axiale Rohrung 43 und durch die Bohrungen 38, !die Nut 40 und .die Bohrung 17 in !acta Zylinder <B>1,6.</B> Dadurch wenden das Dreh- moment der Kupplung 11 und damit der von der Pumpe 19, 20 erzeugte Druck erhöht.
Die Erhöhung jdes Drehmomentes führt also zu einem weiteren Druckanstieg, gefolgt von einer weiteren Erhöhung ,des Drehmomentes usw.
Die Kupplung 11 wird auf diese Weise so einge rückt, !dass ,sie während dar Einrückzeit praktisch keinem Schlupf unterliegt, weil der von der Zahn- radpump:e 19, 20 erzeugte Druck so hoch ist, ,dass :
die auf den Kolben 15 winkende Kraft mehr Tals :ausreichend ist, um die .Scheiben 12, 13 zur prak tisch schlupffreien Synchronisierung gegeneinander zudrücken.
Wenn ider Druck in der Hochdruckkammer 23 steigt, wird er über iden Kanal 29 @im Zylinder 28 des Servomotors wirksam. Infolge der Drosselstelle 30 ist jedoch (der Druck im Zylinder 28 während der Einrückzeit geringer .als der Druck in <RTI
ID="0004.0035"> ider Hoch- druckkammer 23. Der ,Kolben 27 :des Servomotors hat rabereine grössere Fläche als ider Teller des Ventils 27, so dass dieses Ventil bei einem Druck- ,
anstieg die Hochdrucköffnung 24 mehr und mehr schliesst. Dadurch steigt ider Druck in der Hoch druckkammer 23 rasch ran. Bei einem bestimmten :Druckwert im Zylinder 28 :
des Servomotors, der von der Einstellung ides Entlastungsventils. 45 ab- hängt, öffnet dieses Ventil,
so rdass idie Verstellung ides Ventils 25 und damit der Maximaldruck in der Hochdruckkammer 23 ibagrenzt wenden. Nach dem Durchgang durch die Hochdrucköffnung 24 und Blas Ventil 25 wird idie Flüssigkeit durch den :
Kanal 26 .zum Kühler.geleitet, wo sie mit enem getrennten Kühlmedium in Wärmeaustausch tritt. Vom Kühler 23 strömt idie Flüssigkeit zurück Dur Niederdruck- kammar 21, um abarnals die Plumpe zu dürchlauf@@n.
Idas Ausrücken ider Bremse erfolgt durch Unter brechung der Druckflüssigkeitszufuhr über die Lei- tung 49.
Dias verschiebbare Ventil 36 wind dann von den Federn 52 in seine rechte Enidlage zurück geführt. Zn idieser Lage steht :
die Nut 40 mit der Bohrung 47 in. Verbindung, wodurch der Druck- zylinder 1,6 über die Bohrung 17, die Nut 40 und die Bohrung 47 mit der .Kupplungskammer vertun- .den wird, so dass der Druck im Zylinder 16 auf den ,
gleichen Wert wie rin ider Druckkammer :absinkt, was das .Ausrücken ider Kupplung 'Dur Folge hat. Die Drehmomentübertragung über die Kupplung 1,1 wird dadurch unterbrochen rund idemzufolge auch der Antrieb der Pumpe 19, 20.
Der Flüssigkeits- druck mit der Pumpe gleicht sich rasch raus. Dieser Druckausgleich kann: weiterhin durch Öffnung des Vcntils 32 in ider Leiburig 31 -zwischen,dtem Zylinder 28 ides Servomotors und dem :
Pumpeneinlass 22 beschleunigt werd. -Die Welle 4 wind sauf diese Weise vollständig freigegeben und kann sich urfit ider treibenden Welle, än durch den Bremsvorgang verzögert worden ist, wieder frei drehen.
In rden Fiig. 4 und 5 ist ein weiteres Ausfüh- runm,,c,sbespiel,der Erfindung idargestellt, das sich von denjenigen nach Eden Fig. 1 und 3 dadurch unter- scheidet"dass,die Welle 4, welche,die gesiambe Brems einrichtung idurchsetzt,
.und Idas zentrale Ventil 36 idurch ein. Einstellventil 65 ersetzt sind, das mit einer Ventilkammer 66 -ausgestattet üst .und sich im Teil 2 ides Gehäuses befindet.
Die Ventilkammer 6:6 steht mit der Hochdruckkammer 23 der Pumpte über einen Kanal 67, mit der Kupplungskammer über .einen, Kanal 68 und mit dem @Druckzylinder 16 mit idem Kolben 18 über Bohrungen 69,
70 und 71 ein Vebbindung. In einer Endlage (des Ventils 65 äst idaher der Zylinder 16 .mit ider Hochdruckkammer 23 ider Pumpe verbunden, so da:
ss die Bremseinfich- tung betätigt wind. In der ianderen Endlage des Ventils 65 ist der Zylinder 16 mit (der Kupplungs- <BR> kammer verbunden, so dass idie Bremse ausgerückt wird.
Die dargestellten lassen<B>ü,</B> n Rahmen der Erfindung noch verschiedene Abwand lungen Du.
Fluid brake for a rotating shaft The invention relates to a fluid brake for a rotating shaft, which consists of a gear pump with a circulating line that can be throttled.
The brake according to idir is especially for braking heavy vehicles. .suitable, such as B. of Eisenbiahnzügen, in which the locomotive develops a high braking power who must.
On the other hand, the invention is by no means restricted to idiotic applications, but is always useful in the same way.
if a rotating mass i decelerated by braking a shaftDr.tt. must become.
Hydraulic brakes are already known in which the power to be destroyed is insufficiently converted into heat. However, these brakes suffer from one or more of the following shortcomings:
The brake cannot be fully released, so there is always a certain amount of braking loss.
This applies if the mechanical connection between the shaft and the brake is not released, but only if the restrictions on the fluid circuit are lifted or the brake, apart from that, is
of ider required for idrne cooling. Liquid, drained wind.
The brake is connected to the shaft by means of a form-fitting coupling, so that a special synchronization device is required for actuating the brake, which is subject to wear each time it is actuated.
The brake is connected to the shaft by means of a friction clutch, which can only transmit a limited torque, so that the braking power;
is limited by this limited torque in the clutch, with the clutch moreover slipping when the shaft and brake are synchronized and subject to wear.
With the two last-mentioned brakes, considerable external power is also required to engage the clutch and keep it engaged.
The fluid brake according to the invention evades; by an in # and, au:
releasable coupling with a coupling half connected to the rotating shaft (and a coupling half connected to the driving shaft of the pump and a hydraulically operated piston for engaging and holding the coupling, which in turn is
the outlet part of the pump is connected via a selectively adjustable control slider in order to keep the coupling in the engaged position, as well as by a device for adjusting the control slider.
In this orphan, the following advantages are achieved:
The hydraulic pressure acting on the clutch increases proportionally to the output pressure of the pump, whereby the ability of the clutch to transmit torque increases with increasing pump pressure in such a way that
i that it is always sufficient for Ida's total torque, d. H. i that the clutch cannot slip and is therefore not subject to wear.
All of the force required to keep the clutch engaged is derived from the pump; H. (the clutch is engaged by a power, which is destroyed by braking soot,
and therefore does not require an external source for hydraulic fluid or the like, rather it is completely self-contained.
To achieve a smooth engagement of the brake, it is also desirable that the counter pressure of the pump gradually builds up,
so that the braking power increases steadily. Such a vent is expediently achieved by a throttle valve which is located in the outlet of the pump:
located on the high pressure side. This valve is set by a servomotor, advantageously as a function of the pump pressure, but with a delay. The work chamber of the servomotor can be connected to the pressure side of the pump via a line for this purpose.
i which has an opening with a narrowed cross section, so that the pressure increase in the servomotor is delayed compared to the pressure increase in the pump.
The servo motor can also be equipped with a. hydraulically operated pistons
it is directly connected to the throttle valve. The effective area of the piston is practical, larger than that of the valve bell, so that the valve can be closed by the servo motor.
The pressure chamber of the servomotor can, however, be switched on with the aid of a relief valve in the pump circuit on the side of the throttle valve in order to reduce the throttling of the P:
The pressure quay wall of the servo motor can also be connected to the suction side of the pump by a pipeline in which:
a selectively adjustable valve is located to enable the throttle valve Du to open very quickly.
Suitable embodiments of the invention are shown in the drawings.
Fig. 1 shows: a longitudinal section of a braking device according to the invention along the line 1, 1 in Fig. 2.
FIGS. 1 a, 1 b and 1 c show various details of Füg. 1 on a larger scale idar.
Fig. 2 shows a cross section along line 2-2 in .Fmg. 1.
FIG. 3 is a schematic view of the brake device according to FIGS. 1 and 2.
Fiig. 4 shows a further exemplary embodiment of the invention in a longitudinal section along the line 4-4 in FIG.
FIG. 5 is a cross section: along line 5-5 in FIG. 4.
In iden Füg. 1 and 2 is a fixed housing with three separate parts 1,
2 timid 3 recognizable. In the housing part 1 a shaft 4 is supported by means of a ball bearing 5 and a more advanced shaft 7 is supported by means of a needle bearing 6,
idie by means of roller bearings 8 collar 9 hiss in part 2 ibzw. 3 ides housing as, is stored.
The shaft 4 is provided with a shell-shaped part 10, because a disc coupling 11 is located.
This coupling comprises several slices 12, which are ffdrehfiast: sit on the shaft 4, and several disks. 13, the idrehfest with,
the shaft 7 are connected. In the sahalenförtnigen part 10 there is also a pressure plate 14, which is set against the axial movement away from idea disks, as well as a hydraulically actuated clutch,
which is connected to a piston 15i in a pressure cylinder 16. The cylinder 1, 6 is permanently connected to a central bore in the shaft 4 via at least one line 17.
A toothed wheel 19 is non-rotatably seated on the shaft 7. This toothed wheel is constantly in engagement with a second toothed wheel 20 (Füg. 2).
You, the two toothed wheels 19, 20 extend to the vicinity: the peripheral walls of the part 3 and the axial walls of the part 2 round,
3 ides the housing and .act. As a gear pump. On one side of this gear pump, in part 3 of the housing, there is a needle pressure chamber 21, which is provided with an inlet opening 22, while on the other side of the pump,
: Also in the housing part 3, a high-pressure chamber 23 is located, which is provided with a high-pressure opening 24 (Fig. la). In the high-pressure opening 24 there is a fine valve disk 25.
This valve disk 25 is firmly connected via a spindle 26 to a piston 27 which is located in a cylinder 28; the effective area of this piston 27 is greater than the area of this valve disk 25.
The cylinder 28 is via a channel 2: 9 with the Hochdrudkk ammer 23 of the plump in connection. This channel 29 has: a part 30 with a narrowed cross section. The cylinder 28 .can via a relief valve 25;
also come into connection with a channel 46, in which case the liquid, after passage, passes through the high pressure opening 24 and through the valve 25.
The cylinder 28 is also connected to the low pressure chamber 22 of the pump by means of a line 21 in which there is an optionally adjustable valve 32 (Fig. 2).
The liquid flows from the channel 46 through a high-pressure cooler 33, in which it exchanges heat with a cooling liquid in order to enter the low-pressure chamber 22 behind the cooler.
In a central bore 1.8, the shaft 4, a central bore 34 ider shaft 7 and a Büh: runig 35 in the housing part 3, there is an axially displaceable valve 36 (control slide).
This valve 36 is permanently in sealing contact with the walls of the bore 18 and 35. The displaceable valve 36 is provided with an iaxial bore 37. Furthermore, the valve 36 has radial bores 38 and 41 running;
which connect the central bores 37 with the ring below 40 or 39 in the jacket wall of the valve. The valve 36 is adjustable between two different end positions.
The groove 40 has a length in the iaxial direction such that it is in communication with the line 17 in both end positions of the valve so that there is always an open connection path between the cylinder 16 and the bore 37: (Fig. 1b ) consists.
The groove 40 is in the left end position of the valve via booms 42, 43 with the high-pressure chamber 23 of the pump and in the right end position of the valve via a Bohnunig 44 and the central bore 34 as well
Connected to the low-pressure line 53 via the chamber containing the clutch disks 12 and 13 (Fig. 1c). In the right end position ides valve 36, the groove 40 is also via a bore with: the clutch chamber in connection.
The innermost part of the borehole 18 also protrudes beyond the borehole 48 in connection with the coupling chamber.
The displaceable valve 36 is adjusted with the aid of a pressure medium supplied by an external pressure source (not shown). The printing medium is fed to a cylinder 50 via a line 49.
In the cylinder <B> 50 </B> there is a piston 51 which is permanently connected to the valve 3,6:
is. When the pressure medium is measured, the piston 51 and the valve 36 are moved against the action of springs 52 into the end position in which the bore 42 comes into contact with the groove 39, and when the pressure medium is switched off, the piston 51 is moved and the valve 36 is moved back by the springs 52 into the other end position in which the bore 44 comes into contact with the groove 39.
A plate 72 is rigidly mounted in the piston 51. This plate is provided with several openings 73 which penetrate the plate in the axial direction, and with a central projection 74 which faces the valve 36.
Another piston 75 is located in a widening of the bore 37. This piston 75 is equipped with a spindle 77 which extends axially through the valve 3.6 into the bore 41. A bore 78 runs through the spindle 77 and the piston 75, which Odem already mentioned;
Forespining 74 can turn closed. Furthermore, an axial groove 79 is provided on the outer surface of the spindle 77, which extends continuously from the end of the spindle to the piston 75.
The fluid circuit between the brake and the tank 54 is shown in @Fig. 3 shown. From the coupling chamber in the housing part 1 the liquid flows through a line 53 to the tank 54,
Then the same pressure 1 in the housing part 1 and in the tank 54 is maintained via an air line 55. The liquid flows from the liquid tank via a line 56 to an injection nozzle 57 in the low-pressure chamber 51,
In order to generate sufficient pressure here to avoid the formation of cavutation.
The cooler 33 has a construction which is particularly suitable for rapid temperature changes and corresponding changes in the length of the cooler tubes. The liquid calcifies through coaxial pipe pairs 58, 59 and 80, 81.
Each of these tubes is only on one of the end walls 60! Or. 61 of the cooler! The inner tubes 5.8, <B> 8.1 </B> are:
open at both ends, whereas the outer tubes 59, 80 are closed on one side. The inner tubes are so much shorter than the outer tubes that the tubes are connected to one another near the bottom of the outer tube. To ... the heat:
To improve transmission, guide surfaces for the liquid are provided between the two tubes. The liquid wind bim cooler in:
in such a way that it first passes through an inner tube 5, 8 and back on the outside of this tube, but within the coaxial outer tube 59 into a chamber 62,
between the end walls 60 and 61 flows. From the chamber 62 flows!
Liquid through the further outer tube 80 and back through the coaxial inner tube 81 to the dimension 22 of the pump. The outer sides of the outer tubes 59, 80! Are in constant contact with a cooling medium,
which is fed to the cooler through opening 63 and discharged from it through an opening 64,
Lay brake! According to the invention works in the following way: The shaft 4 is rigidly connected to the while to be braked and rotates continuously .with @this. In normal operation without braking is the sliding one
Valve 36 @ in its right end position (shown! In Fig. 1), so "the groove 40 with the bore 47 and thus the cylinder 16! With RTI ID =" 0003.0250 "WI =" 5 "HE =" 4 "LX =" 1118 "LY =" 942 "> the clutch chamber, is in communication. The clutch is released in this way,
.and the shaft 4 can threaten itself freely with respect to the remaining parts of the brake assembly.
In order to actuate the brake, pressure medium is supplied to the cylinder 50 via the line 49. As a result, the piston <B> 51 </B> is displaced to the left against the force of the spring 52,
until the connection between the groove 40 and the bore 47 is interrupted and the groove 39 comes into connection with the bore 42. At the same time the piston 75 winds:
versus. the action of the spring 76 is shifted to the left until the spindle 77 interrupts the connection between the central bore 37 and the bore 41. The pressure medium! Then flows through the bores 73,
78, 37 and 38, the groove 40 and the bore 17 to the pressure cylinder 1.6, whereby the piston 15 against the clutch disks 12, 13; is pressed. This engagement of the clutch 11! Is sufficient to generate a torque sufficient to drive the pump gears 19, 20.
When these gears! Turn, (a high pressure arises in the high pressure chamber 23. This pressure is generated via the bores 4:
3 and 42,, the groove 39, the bore 41 and the groove 49 transferred to the rear of the piston 7.5, so that the piston 75 together with its Spdn-, del 77 is moved to the right and by means of
of the projection 74 closes the bore 7.8. At the same time pressure fluid flows from the bore 41 into the;
axial tubing 43 and through the bores 38,! the groove 40 and .the bore 17 in! acta cylinder <B> 1,6. </B> As a result, the torque of the coupling 11 and thus that of the pump 19, 20 pressure generated increased.
The increase in the torque thus leads to a further increase in pressure, followed by a further increase in the torque, etc.
The clutch 11 is engaged in this way in such a way that it is practically not subject to any slip during the engagement time because the pressure generated by the gear pump 19, 20 is so high that:
the force waving on the piston 15 more valley: is sufficient to push the discs 12, 13 against each other for practically slip-free synchronization.
If the pressure in the high pressure chamber 23 increases, it becomes effective via the duct 29 @ in the cylinder 28 of the servomotor. As a result of the throttle point 30, however, (the pressure in the cylinder 28 during the engagement time is lower than the pressure in <RTI
ID = "0004.0035"> the high pressure chamber 23. The piston 27 of the servomotor has a larger area than the plate of the valve 27, so that this valve can be operated in the event of a pressure,
increased the high pressure port 24 closes more and more. As a result, the pressure in the high pressure chamber 23 rises rapidly. At a certain: Pressure value in cylinder 28:
of the servomotor, which depends on the setting of the relief valve. 45 depends, this valve opens,
so that the adjustment of the valve 25 and thus the maximum pressure in the high pressure chamber 23 are limited. After passing through the high pressure port 24 and blowing valve 25, the liquid is passed through the:
Channel 26. Directed to the cooler, where it exchanges heat with a separate cooling medium. From the cooler 23 the liquid flows back through the low-pressure chamber 21 in order to circulate the clumsily.
The brake is disengaged by interrupting the supply of hydraulic fluid via line 49.
The slidable valve 36 is then guided back to its right end position by the springs 52. In this position it says:
the groove 40 with the bore 47 into. Connection, whereby the pressure cylinder 1,6 via the bore 17, the groove 40 and the bore 47 with the .Kupplungskammer will be, so that the pressure in the cylinder 16 on the ,
the same value as in the pressure chamber: the result of the "disengagement of the clutch" decreases. The torque transmission via the clutch 1, 1 is thereby interrupted, and consequently also the drive of the pump 19, 20.
The fluid pressure with the pump quickly evens out. This pressure equalization can: continue by opening the valve 32 in the body 31 -between the cylinder 28 of the servo motor and the:
Pump inlet 22 is accelerated. -The shaft 4 is completely released in this way and can turn freely again when the driving shaft has been delayed by the braking process.
In rden Fiig. 4 and 5 another embodiment of the invention is shown, which differs from that according to Eden, FIGS. 1 and 3, in that the shaft 4, which enforces the gesiambe braking device,
.and Idas central valve 36 i. Adjustment valve 65 are replaced, which is equipped with a valve chamber 66 -equipped .and is located in part 2 of the housing.
The valve chamber 6: 6 stands with the high pressure chamber 23 of the pump via a channel 67, with the clutch chamber via .eine, channel 68 and with the pressure cylinder 16 with the same piston 18 via bores 69,
70 and 71 a connection. In one end position (of the valve 65, the cylinder 16 is therefore connected to the high-pressure chamber 23 of the pump, so that:
ss the brake is operated by wind. In the other end position of valve 65, cylinder 16 is connected to (the clutch chamber, so that the brake is released.
The depicted allow various modifications within the scope of the invention.