Als Wasserbremse dienende Kreiselmaschine.
Die bekannten Wasserbremsen, bei denen die Energie von einem oder mehreren glatten oder beschaufelten Rädern an Wasser übertragen wird, müssen zur Verminderung der Leistungsaufnahme mit Teilfüllung betrieben werden. Es gibt zwar eine sehr verbreitete Bauart, bei der die Leistung in verhältnis mäBig geringen Grenzen verändert werden kann durch Einschieben von Trennwänden zwischen Rad und Leitapparat in der Art, dass diese Wände seitlich eines den halben Wasserkreis umfassenden Diagonalrades und eines ebensolchen Leitapparates liegen. Durch eine solche Anordnung bleibt die Leistung auch bei gänzlich geschlossenem Schieber durch die starke Zirkulation im Rade selbst auf beträchtlichem Wert und kann von diesem Min destwert an nur noch durch Verminderung der Wasserfüllung weiter verkleinert werden.
Teilfüllungen haben aber ihrerseitsS wieder den Nachteil, durch den sich einstellenden freien Wasserspiegel ein sehr unruhiges Drehmoment zu erzeugen.
FÏnde sich ein Weg, auch bei gänzlicher Füllung der Bremse, lediglich durch Drosseln der Wasserumwälzung, die Bremsleistung auf etwa zu verringen, so wäre dadurch ein wesentlicher Fortschritt getan.
Dieses Ziel wird durch die Erfindung erreicht. Sie besteht darin, dass s ; °h bei Was serbremsen mit einem Radialrad und Druckschieber, bei vollständig geschlosslenern Druck- schieber die Flüssigkeit in einem konzentrisch das Radialrad umgebenden Zylinderringraum bewegt, der aussen von einer glatten Fläche begrenzt ist. Damit wird die denkbar geringste Wasserreibung erreicht.
An Hand der Zeichnung, die in Fig. 1 im Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel einer Wasserbremse gemäss der Erfindung und in Fig. 2 eine abgeänderte Einzelheit im Längs- schnitt darstellt, sei die Erfindung näher veranschaulicht.
In dem Beispiel nach Fig. 1 sitzt auf der Welle 1 ein doppelseitiges Radialrad 2 im Gehäuse 3, Uber die zu beiden Seiten einer gemeinsamen Nabenscheibe sitzenden und Eeitlich mit Deckscheiben versehenen Laufschaufeln 4 jeder Hälfte, rechts und links von der senkrecht zur Welle liegenden Dfittel- ebene des Doppelrades 2 ist ein an seiner Innenfläche glatter Zylinderring 5 als Druckschieber gestulpt. Dieser kann durch mehrere gleichzeitig wirkende Spindeln 6, mit denen er beweglich gekuppelt ist und die durch die hohlen Leitschaufeln 7 hindurchfiihren, von aussen axial bewegt werden.
Der Einfach- heit halber ist in der Figur auf jeder Seite nur eine solehe Spindel 6 dargestellt, doch sind mehrere um die Welle 1 herum im greise verteilt. Beide Schieber kommen also von beiden Seiten her schliessend in der Xit telebene des Rades 2 miteinander zur Berührung und begrenzen je einen die betref- fenden Radialradhälften konzentrisch urge- benden Zylinderringraum, der aussen von einer glatten Fläche begrenzt ist.
Die Laufschaufeln 4 des Rades 2 liegen auch am Eintritt möglichst auf einem Zylin- der, damit die nie ganz zu unterbindende Sekundärzirkulation auch bei ganz geschlossenem Schieber einen Mindestwert annimmt.
Durch die hohlen Leitschaufeln 7 sind nicht nur die Bewegungsspindeln 6, sondern auch Rühlwasserzu-und-ableitungen geführt.
Das Radialrad kann auch offen, d. h. ohne Deckscheibe, ausgeführt sein.
Nicht minder wichtig ist eine gute innere Raddichtung 8, um den Wasserrückfluss von der Druck-zur Saugseite zu vermindern. Ab fälliges Kühlwasser kann durch diesen Dich tungsspalt zugeführt werden.
Eine beispielsweise Ausführung für eine hydraulische Bewegung des Druckschiebers 5 zeigt Fig. 2.
Der Kolben 9 steht immer unter einer Rückstellkraft gleich Stirnfläche des Kolbens 9 mal dem durch das Rad erzeugten Druck in Richtung vom Rad 2 bezw. seinen Laufschaufeln 4 weg. Durch die Öffnung 10 wird Fremdwasser unter höherem Druck zugeführt, mit dem die Kammer 11 geladen wird und der den Kolben 9 radwärts schiebt, aber nur so lange, bis der Stift 12 den Kanal 13 bei 14 genügend freigegeben hat, um den Druck in der Kammer 11 zu senken, nach dem Prinzip des bekannten Folgekolbens.
Bei-15 kann aus der Kammer 11 gleich- zeitig das nötige Kühlwasser in die Bremse eingeführt werden.
Es hat sich gezeigt, dass Kreiselmaschinen gemäss der Erfindung über einen sehr grossen Regulierbereich verfügen, der wesentlich grosser ist, als bei den bisher bekannten Krei- selmaschinen mit flüssigem Inhalt.
Centrifugal machine serving as a water brake.
The known water brakes, in which the energy is transferred to water from one or more smooth or bladed wheels, must be operated with partial filling in order to reduce the power consumption. There is a very widespread design in which the power can be changed within relatively small limits by inserting partitions between the wheel and diffuser in such a way that these walls are located to the side of a diagonal wheel that encompasses half the water circle and a diffuser of the same type. With such an arrangement, the performance remains at a considerable value even when the slide is completely closed due to the strong circulation in the wheel itself and can only be further reduced from this minimum value by reducing the water filling.
Partial fillings, however, again have the disadvantage that the resulting free water level creates a very unsteady torque.
If a way could be found, even when the brake was completely filled, simply by throttling the water circulation to reduce the braking power to about, then this would be a significant step forward.
This aim is achieved by the invention. It consists in that s; ° h in the case of water brakes with a radial wheel and pressure valve, in the case of a completely closed pressure valve, the liquid moves in an annular cylindrical space concentrically surrounding the radial wheel, which is delimited on the outside by a smooth surface. This achieves the lowest conceivable water friction.
The invention is illustrated in more detail with reference to the drawing, which shows an embodiment of a water brake according to the invention in longitudinal section in FIG. 1 and a modified detail in longitudinal section in FIG. 2.
In the example according to FIG. 1, a double-sided radial wheel 2 sits on the shaft 1 in the housing 3, via the rotor blades 4 of each half, which are seated on both sides of a common hub disk and are provided with cover disks on the sides, to the right and left of the middle section lying perpendicular to the shaft. level of the double wheel 2 is a smooth cylinder ring 5 on its inner surface stamped as a pressure slide. This can be moved axially from the outside by several simultaneously acting spindles 6 to which it is movably coupled and which lead through the hollow guide vanes 7.
For the sake of simplicity, only one spindle 6 of this type is shown on each side in the figure, but several are distributed around the shaft 1 in the gray. Both slides come into contact with each other from both sides in the middle plane of the wheel 2 and each delimit a cylinder ring space which is concentric to the relevant radial wheel halves and which is delimited on the outside by a smooth surface.
The rotor blades 4 of the wheel 2 also lie as far as possible on a cylinder at the inlet so that the secondary circulation, which can never be completely prevented, assumes a minimum value even when the slide is completely closed.
Not only the movement spindles 6 but also cooling water supply and discharge lines are guided through the hollow guide vanes 7.
The radial wheel can also be open, i.e. H. without a cover plate.
No less important is a good inner wheel seal 8 in order to reduce the water backflow from the pressure to the suction side. Any cooling water that is due can be fed through this gap.
An example of an embodiment for a hydraulic movement of the pressure slide 5 is shown in FIG. 2.
The piston 9 is always under a restoring force equal to the face of the piston 9 times the pressure generated by the wheel in the direction of the wheel 2 respectively. his blades 4 away. Through the opening 10, external water is supplied under higher pressure, with which the chamber 11 is loaded and which pushes the piston 9 towards the wheel, but only until the pin 12 has released the channel 13 at 14 enough to maintain the pressure in the chamber 11, based on the principle of the well-known follower piston.
At -15 the necessary cooling water can be introduced into the brake from the chamber 11 at the same time.
It has been shown that centrifugal machines according to the invention have a very large regulating range, which is significantly larger than in the previously known centrifugal machines with liquid content.