DE3042017A1

DE3042017A1 - Retarder fuer fahrzeuge, mit wenigstens einem inneren hydrodynamischen arbeitskreislauf

Info

Publication number: DE3042017A1
Application number: DE19803042017
Authority: DE
Inventors: Wolfram 7057 Winnenden Thomas; Wolfgang Dipl.-Ing. 7924 Steinheim Zaiser
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1980-11-07
Filing date: 1980-11-07
Publication date: 1982-06-24
Also published as: FR2493941B1; FR2493941A1; US4458792A; DE3042017C2

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 12 763/4

^EPT

Stuttgart

5.II.I98O

"Retarder für Fahrzeuge, mit wenigstens einem inneren hydrodynamischen Arbeitskreislauf"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Retarder nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei einem bekannten Retarder dieser Art (DE-OS l4 8O 332) mit im Prinzip zwei Schaufelrädern sind zur Reduzierung der Leerlaufleistungsverluste Austrittsöffnungen in der Schale des einen, als nichtdrehender Stator ausgebildeten Schaufelrades vorgesehen. Dadurch bleiben die aus der Förderhöhe des als Pumpe arbeitenden anderen Schaufelrades resultierendei Leistungsverluste weitgehend unbeeinflußt. Beim bekannten Retarder liegen die Schließfläche und von letzterer abdeckbare Mündungen der Austrittsöffnungen in zylindrischen, zur Drehachse zentrischen Ebenen, deren Durchmesser etwa um die Wandstärke der Schale größer ist als der auf die Drehachse bezogene Außendurchraesser des Außentorus. Befindet sich der Ringschieber nun in seiner Bremsstellung, dann stellen die an ihren äußeren Mündungen durch die Schließfläche geschlosser gehaltenen Austrittsöffnungen zum Außentorus offene Ausbuch-

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tungen dar, welche die Strömung an der Stelle der höchsten Leistungsübertragungsfähigkeit im Arbeitskreislauf stören. Aus diesem Grund ist beim bekannten Retarder die Bremsleistung durch die Austrittsöffnungen verringert.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, bei einem Retarder nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 die Leerlaufverluste zu reduzieren, ohne dadurch die Bremsleistung zu beeinträchtigen.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.

Bei dem Retarder nach der Erfindung ist eine wesentliche Reduzierung der Leerlaufleistungsverluste erreicht, indem die Förderhöhe des als Pumpe arbeitenden Schaufelrades durch die Austrittsöffnungen seiner Schale wesentlich verringert ist. Im Bremsbetrieb des Retarders nach der Erfindung tritt dagegen kein Leistungsverlust ein, weil sich die Schließfläche in die Kontur des Außentorus einpaßt, so daß die Strömung des Arbeitskreislaufes an der Stelle der Austrittsöffnungen nicht gestört ist. .

Bei dem Retarder nach der Erfindung gemäß Patentanspruch 2 sind durch den gegenläufigen Antrieb des unter Abstützmomente setzbaren Schaufelrades die Bremsleistung wesentlich erhöht und die Leerlaufleistungsverluste durch die Anordnung von Austrittsöffnungen an beiden Schaufelrädern niedrig gehalten.

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Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen in Verbindung mit der nachstehenden Beschreibung von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführ ungsformen. In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 die Hälfte eines Axialschnittes durch einen Retarder nach der Erfindung in der ersten Ausführungsform 3 in schematischer Darstellung,

Fig.la den Retarder von Fig. 1 im Leerlaufbetrieb, und

Fig. 2 die Hälfte eines Axialschnittes durch einen Retarder nach der Erfindung in der zweiten Ausführungsform 4, ebenfalls in schematischer Darstellung.

Bei der Ausführungsform 3 in Fig. 1 weist der Retarder ein zweigeteiltes nichtdrehendes Retardergehäuse 25 auf, dessen eine Gehäusehälfte als einen Stator bildendes Schaufelrad 12 ausgebildet ist. Zu diesem Zweck ist eine Schale 10 mit Statorschaufeln 26 vorgesehen, die mit Pumpenschaufeln 27 einer Schale 9 eines Schaufelrades 11 zusammenarbeiten, das von der anderen Gehäusehälfte 28 des Retardergehäuses 25 umschlossen wird. Das Schaufelrad 11 ist in nicht gezeigter Weise von Fahrzeugrädern eines Fahrzeuges her unter Schubdrehmomente setzbar. Die Schaufeln 26 und 27 erzeugen einen inneren hydrodynamischen Arbeitskreislauf 6, dessen Außentorus durch die Innenflächen 7 und 8 der Schalen 9 und 10 geometrisch begrenzt wird.

Zur Bildung von Austrittsöffnungen l4 endet die Wandung der

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Schale 9 auf einem kleineren Durchmesser zur Drehachse 13-13 als ihre Pumpenschaufeln 27· Ein zur Drehachse 13-13 zentrischer Ringschieber l6 ist in einem korrespondierenden Ringraum 29 der Gehäusehälfte 28 in den Richtungen der Drehachse 13-13 verschiebbar gelagert.

Der Ringschieber l6 ist mit einer die Kontur des Außentorus

5 aufweisenden Schließfläche l8 versehen, die in der gezeichneten Bremsstellung 20 des Ringschiebers 16 die Austrittsöffnungen lk verschließt und hierbei unter Belassung eines sehr engen Ringspaltes 30 gegenüber den Pumpenschaufeln 27 mit der Innenfläche 7 der Schale 9 fluchtet, so daß die Strömung des Arbeitskreislaufes 6 am Außentorus 5 ^a^· d©^r Stelle der Austrittsöffnungen 14 nicht gestört ist.

Der zwischen Ringschieber l6 und Gehäusehälfte 28 eingeschlossene Abschnitt des Ringraumes 29 bildet eine Druckkammer 31» die über einen Kammeranschluß 32 unter einen Steuerdruck setzbar ist, der beispielsweise vom Retarderbremsdruck abgeleitet sein kann. Auf seiner der Druckkammer 31 abgewandten Seite steht der Ringschieber l6 unter der Wirkung einer Druckfeder 331 die sich in fluchtenden Ausnehmungen von Ringschieber l6 und Stator 12 abstützt. Der Ringschieber l6 wird demgemäß durch die Steuerdruckkraft in seine Bremsstellung 20 - und nach Druckentlastung der Druckkammer 31 - durch Federkraft in seine Leerlaufstellung 21 gemäß Fig. la betätigt. In der Leerlaufstellung 21 des Ringschiebers 16 stehen die Austrittsöffnungen lk mit dem zwischen Stator 12 und Ringschieber l6 eingeschlossenen Abschnitt 3k des Ringraumes 29 in Verbindung, so daß die Pumpenschaufeln 27 die im Arbeitskreislauf

6 im Leerlauf des Retarders zirkulierenden Luft- und Flüssigkeit

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teilchen in diesen Abschnitt 34 fördern, so daß die Leerlaufverluste spürbar verringert sind. Der Abschnitt 34 kann über einen Anschluß 35 mit der Atmosphäre verbunden sein. Aus dem Abschnitt 34 in den Schaufelraum der Schale 9 zurückprallende Luft bewirkt eine weitere Reduzierung der Verlustleistung.

Um einen Teil der Arbeitsflüssigkeit im Bremsbetrieb aus dem inneren Arbeitskreislauf 6 abzweigen und einem äußeren Kreislauf zu Kühlzwecken zuführen zu können, sind im radial äußeren Bereich der Schale 10 des Stators 12 axiale Austrittsöffnungen 36 vorgesehen.

Bei der Ausführungsform 4 der Fig. 2 sind in einem wiederum zweigeteilten nichtdrehenden Retardergehäuse 22 zwei Schaufelräder 11 und 12 drehbar aufgenommen, die mit jeweils gegenläufigen Drehsinn 24 bzw. 23 gegenüber dem Retardergehäuse 22 antreibbar sind. Dabei treibt das unter Schubdrehmomente von Fahrzeugrädern her setzbare Schaufelrad 11 über ein Umkehrgetriebe, beispielsweise ein Umlaufrädergetriebe, das Schaufelrad 12 an.

Als weiterer Unterschied zur Ausführungsform 3 ist auch die Schale 10 des zum Schaufelrad 11 gegenläufigen Schaufelrades 12 mit Austrittsöffnungen 15 versehen, die von einer Schließfläche 19 eines zweiten Ringschiebers 17 in dessen Bremsstellung 20 verschlossen sind.

Anstelle der Austrittsöffnungen 36 für den Kühlkreislauf bei der Ausführungsform 3 ist bei der Ausführungsform 4 ein freier Ringspalt 37 an den Austrittsöffnungen l4 der Schale 9

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vorgesehen, den die Schließfläche l8 des Ringschiebers l6 offenläßt, wenn sich letzterer in der Bremsstellung 20 befindet. In diesem Fall ist die Druckkammer 31 - zu der der Ringspalt 37 offen ist - über einen Gehäuseanschluß 38 mit dem äußeren Kühlkreislauf verbunden. Der zweite Ringschieber 17 teilt in dem Ringraum 29 des Retardergehäuses 22 eine weitere Druckkammer 39 ab, die über einen Gehäuseanschluß in nicht gezeigter Weise mit der Druckkammer 31 verbunden sein kann.

Die die Kontur des Außentorus 5 aufweisende Schließfläche fluchtet in der Bremsstellung 20 annähernd mit der Innenfläche 8 der Schale 10 und die Ringschieber 16 und 17 arbeiten in der gleichen Weise wie der Ringschieber l6 in Fig.

Im übrigen stimmen beide Ausführungsformen 3 und 4 überein. Entsprechend haben die übereinstimmenden Teile in Fig. 4 die gleichen Bezugszahlen wie die korrespondierenden Teile in Fig. 3, so daß im übrigen die zugehörige Beschreibung der Ausführungsform 3 auch für die Ausfuhrungsform 4 gilt.

Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 12 763/4

^EPT krt-pfa 5.II.I98O

Stuttgart ^EPT

Pat ent ansprüch e

{ 1.) Retarder für Fahrzeuge, bei dem der Außentorus wenigstens eines inneren hydrodynamischen Arbeitskreislaufes von den Innenflächen der Schalen von wenigstens zwei in den Arbeitskreislauf eingeschalteten Schaufelrädern begrenzt und ein Schaufelrad unter Schubdrehmomente sowie ein anderes Schaufelrad unter gegensinnige Abstützdrehmomente seztbar ist, und bei dem wenigstens eine Schale an ihrem zur Drehachse radial äußeren Bereich zur Reduzierung von Leerlaufverlusten wenigstens eine Austrittsöffnung und ein zur Drehachse zentrisch und in den Richtungen der Drehachse verschiebbar angeordneter Ringschieber eine zu ihm bewegungsfeste Schließfläche aufweisen und der Ringschieber relativ zur Austrittsöffnung in eine die Austrittsöffnung durch seine Schließfläche absperrende Bremsstellung sowie in wenigstens eine die Austrittsöffnung mehr oder weniger freigebende Leerlaufstellung verschiebbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (9) des unter Schubdrehmomente setzbaren Schaufelrades (11) wenigstens eine Austrittsöffnung (l4t) und die zugehörige Schließfläche (l8) die K°ntur des Außentorus (5) aufweisen und in der Bremsstellung (20) die Schließfläche (l8) wenigstens annähernd mit der Innenfläche (7) der Schale (9) des unter Schubdrehmomente setzbaren Schaufelrades (11) fluchtet.

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2. Retarder nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das unter Abstützdrehmomente setzbare Schaufelrad (12 in Fig. 2) gegenüber einem nichtdrehenden Retardergehause (22) im gegenläufigen Drehsinn (23) des unter Schubdrehmomente setzbaren Schaufelrades (11) antreibbar ist und die Schalen (9 j 10) beider Schaufelräder (11,12) wenigstens eine Austrittsöffnung (l^z± bzw. 15) aufweisen sowie zwei jeweils der Austrittsöffnung (14 bzw. 15) einer Schale (9 bzw. 10) zugeordnete Ringschieber (l6 bzw. 17) im Retardergehause (22) aufgenommen sind,und daß die Schließfläche (19) für die Austrittsöffnung (15) der Schale (10) des gegenläufigen Schaufelrades (12) sowohl die Kontur des Außentorus (5) aufweist als auch in der Bremsstellung (20) ihres Ringschiebers (17) wenigstens annähernd mit der Innenfläche (8) der Schale (10) des gegenläufigen Schaufelrades (12) fluchtet.