DE1011171B

DE1011171B - Control device for fluid vortex brakes

Info

Publication number: DE1011171B
Application number: DEH18798A
Authority: DE
Inventors: William Nevile Bathurst; Ivor Maurice Jarvis
Original assignee: Heenan and Froude Ltd
Current assignee: Heenan and Froude Ltd
Priority date: 1953-12-23
Filing date: 1953-12-23
Publication date: 1957-06-27

Description

Regeleinrichtung für Flüssigkeitswirbelbremsen Es ist bei Regeleinrichtungen für Wasserbremsen an und für sich bekannt, den Ausgleich des im Ausgangskanal der Bremse herrschenden Wasserdrucks dadurch herbeizuführen, daß das Tellerventil auf seiner Rückseite zu einem Ausgleichskolben ausgebildet ist, dessen Zylinderraum über eine Bohrung mit dem Ausgangskanal aus der Arbeitskammer der Bremse in Verbindung steht. Hierbei handelt es sich darum, daß mit diesem Tellerventil ein von Hand einstellbares Drosselventil kombiniert bzw. zusammengebaut ist, mit dessen Hilfe der der Bremse oder der Kreiselpumpe entnommene Druck eingestellt und dadurch zusammen mit dem Pumpendruck eine dem Austrittsdruck das Gleichgewicht haltende Drucksumme bzw. Control device for fluid vortex brakes It is with control devices known for water brakes in and of itself, balancing the in the output channel of the Brake prevailing water pressure by opening the poppet valve its rear side is formed into a compensating piston, the cylinder space of which in connection with the output channel from the working chamber of the brake via a bore stands. It is a matter of the fact that with this poppet valve a manually adjustable Throttle valve is combined or assembled, with the help of which the brake or the pressure taken from the centrifugal pump and thereby set together with the Pump pressure a pressure sum or pressure that is in equilibrium with the outlet pressure

-differenz gebildet wird. Dieses Tellerventil übt somit die Funktion des Auslaßregelorgans aus, während als weitere Regelorgane von Hand verstellbare Schieber zum Abdecken des Laufrades bzw. ein Regelventil in der Einlaßleitung verwendet werden.-difference is formed. This poppet valve thus exercises the function of the outlet regulating member, while as further regulating members adjustable by hand Slider used to cover the impeller or a control valve in the inlet line will.

Bei der Erfindung wird zwar ebenfalls ein Ventil mit einem Ausgleichskolben verwendet; es handelt sich jedoch um eine Regeleinrichtung für Flüssigkeitswirbelbremsen mit selbsttätiger Steuerung des Austrittsquerschnittes mittels eines von einem Kolben, einer über eine Betriebsflüssigkeit den Kolben betätigenden rotierenden Pumpe und von in den Leitungen für die Betriebsflüssigkeit angebrachten Nadelventilen gesteuerten Tellerventils, wobei die rotierende Pumpe mit gleicher oder mit einer in festem Verhältnis zur Umlaufgeschwindigkeit derBremsenwelle stehenden Geschwindigkeit angetrieben wird und das Tellerventil mit einem Ausgleichskolben verbunden ist, dessen eine Seite unter dem Einfluß des Flüssigkeitsdruckes in dem vom Tellerventil gesteuerten Ausgangskanal der Flüssigkeitswirbelbremse steht. In the invention, a valve with a compensating piston is also used used; however, it is a control device for fluid vortex brakes with automatic control of the outlet cross-section by means of a piston, a rotating pump that actuates the piston via an operating fluid and controlled by needle valves installed in the lines for the operating fluid Poppet valve, the rotating pump with the same or with a fixed Proportion to the rotational speed of the brake shaft stationary speed driven is and the poppet valve is connected to a compensating piston, one of which Side under the influence of the liquid pressure in the one controlled by the poppet valve Output channel of the fluid vortex brake is.

Bei der Benutzung der Anordnung als Bremse ist das in hydraulischer Wechselwirkung zum Primärglied des Druckerzeugers (d. h. der Pumpe) stehende Sekundärglied desselben (bzw. derselben) gegen Drehung gesichert, während das Primärglied von einer Kraftquelle angetrieben wird, deren Größe dem Drehmoment und der Drehgeschwindigkeit proportional ist. Bei der Verwendung als Dynamometer wird das Sekundärglied gegen Drehung durch Anlegen einer Kraft festgehalten, deren Betrag gemessen werden kann. Bei der Ausbildung als Kupplung drehen sich beide Glieder während der Kraftübertragung mit verschiedenen Drehgeschwindigkeiten. Im folgenden umfaßt der Ausdruck »Bremse<r - auch Dynamometer und Kupplungen. When using the arrangement as a brake, this is hydraulic Interaction with the primary member of the pressure generator (i.e. the pump) standing secondary member the same (or the same) secured against rotation, while the primary member of a power source is driven, the size of the torque and the rotational speed is proportional. When used as a dynamometer, the secondary link is against Rotation is held by applying a force, the magnitude of which can be measured. When designed as a clutch, both members rotate during the power transmission with different rotation speeds. In the following the expression "brake" includes r - also dynamometers and clutches.

Gewöhnlich ist bei einer Bremse der erwähnten Art Vorsorge zur Änderung des Betrages der absorbierten oder übertragenen Kraft durch die Steuerung des Zu- oder Abflusses der hydraulischen Flüssigkeit zu oder aus den Gliedern, beispielsweise gemäß der deutschen Patentschrift 744 509, getroffen. Usually a brake of the type mentioned is precautionary for change the amount of force absorbed or transferred by controlling the supply or outflow of hydraulic fluid to or from the limbs, for example according to German patent specification 744 509.

Im Arbeitsraum wird durch Wechselwirkung der Glie- der ein Druck erzeugt. Dieser Druck und die absorbierte oder übertragene Kraft haben das Bestreben, mit größer werdender Relativgeschwindigkeit der Glieder oder größer werdender Absolutgeschwindigkeit des Primärgliedes zuzunehmen. In the work area, the interaction of the that creates a pressure. This pressure and the force absorbed or transmitted have the tendency to work with increasing relative speed of the links or increasing absolute speed of the primary member to increase.

Ein Steuerungsverfahren der Wirkungsweise des Apparates ist in der deutschen Patentschrift 744 509 erläutert. A control method of the operation of the apparatus is in the German patent 744 509 explained.

Dort wird ein hydraulisch gesteuertes Tellerventil verwendet, welches den Ausfluß des Strömungsmittels aus dem Apparat steuern soll. Bei diesem bekannten Steuerungsverfahren für das Ventil bringt das Ansprechen des Apparates auf die Belastungs- und Geschwindigkeitsänderung durch den Hauptantrieb eine gewisse Zeitverzögerung in der Folge der Steuerungsvorgänge für den hydraulischen Kreis mit sich.A hydraulically controlled poppet valve is used there, which to control the outflow of the fluid from the apparatus. With this well-known The control method for the valve makes the apparatus respond to the load and speed change by the main drive a certain time delay as a result of the control processes for the hydraulic circuit.

Bei den bekannten Apparaten, bei welchen eine Verstellung der mit einer Geschwindigkeit, die proportional der Bremse ist, laufenden Pumpe als Drucksteuerungsquelle benutzt wird, folgt ferner die Charakteristik der an das Tellerventil angelegten Kraft - infolge der Pumpenverluste - nicht dem Idealgesetz. Bei der Verwendung einer Zentrifugalpumpe folgt die Beziehung zwischen dem Druckanstieg in der Pumpe und der Drehgeschwindigkeit nicht einer quadratischen Charakteristik, so daß auch die Drehmoment-Geschwindigkeits-Charakteristik der Bremse mangelhaft ist. In the known apparatus in which an adjustment of the with a speed proportional to the brake, running the pump as a pressure control source is used, the characteristics of that applied to the poppet valve also follow Force - due to the pumping losses - not the ideal law. When using a Centrifugal pump follows the relationship between the pressure increase in the pump and the speed of rotation does not have a quadratic characteristic, so that the The torque-speed characteristic of the brake is inadequate.

Die Erfindung bezweckt, eine Vervollkommnung der Steuerung des Tellerventils herbeizuführen, so daß die Zeitverzögerung vermindert und die Steilheit der Drehmoment-Geschwindigkeits-Charakteristik verbessert wird. The invention aims to perfect the control of the poppet valve bring about, so that the time lag is reduced and the steepness of the torque-speed characteristic is improved.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß das- kolbenförmige Steuerventil zur Erzielung der gewünschten Druckabfall-Strömungs-Charakteristik auf seinem Umfang mindestens eine ringförmige Nut aufweist, während die Pumpe zur Steuerung des Ventilkolbens mit einer Sicherungsvorrichtung zum Gewährleisten einer von Unregelmäßigkeiten in der Flüssigkeitsführung zur Pumpe unabhängigen Fördermenge versehen ist. The object according to the invention is essentially achieved by that the piston-shaped control valve to achieve the desired pressure drop-flow characteristic has at least one annular groove on its circumference, while the pump for Control of the valve piston with a safety device to ensure a flow rate independent of irregularities in the liquid flow to the pump is provided.

Hierdurch läßt sich die jeweils gewünschte Druckgeschwindigkeitscharakteristik bequem und sicher erzielen, indem das Drehmoment mit der Geschwindigkeit im Quadrat oder annähernd im Quadrat steigt, wobei den bei gesteuerten Leckverlusten der differentiale Druck dem erforderlichen Verhältnisgesetz dadurch folgt, daß durch die ringförmigen Nuten in dem Steuerventil eine turbulente Strömung erreicht wird. Durch die neuartige Anordnung und Ausbildung wird somit unter anderem eine Verlust charakteristik erzielt, welche die Gesamt-Drehmoment-Geschwindigkeits-Charakteristik der Bremse zu verbessern vermag. This allows the printing speed characteristic desired in each case Achieve comfortably and safely by squaring the torque with the speed or approximately increases by the square, with the controlled leakage losses of the differential Pressure follows the required law of proportions in that through the annular Grooves in the control valve a turbulent flow is achieved. The novel Arrangement and design is thus achieved, among other things, a loss characteristic, which improve the overall torque-speed characteristic of the brake able.

Wenn auch zum Zweck der Erfindung auf einen Kolben Bezug genommen wird, so ist klar, daß man auch eine Membran benutzen kann. Albeit for the purpose of the invention, reference is made to a piston it is clear that a membrane can also be used.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung des Prinzips der Erfindung, gemäß welcher das Ventil im Auslaß von einem vom Druckerzeuger gelieferten Strömungsmittel gesteuert wird, der mit einer der Geschwindigkeit des Primärgliedes der Bremse proportionalen Geschwindigkeit angetrieben wird, Fig. 2 einen Schnitt der aus dem Auslaßventil und seinem Steuerkolben bestehenden Einheit, welche in der nachfolgenden Beschreibung Rückdruckventileinheit benannt wird, Fig. 3 und 4 Ansichten des Druckerzeugers oder Pumpe, Fig. 5 einen Schnitt durch die Steuerventile, Fig. 6 die Darstellung der Kanalform des Steuerventils. The invention is described with reference to the drawings. It shows Fig. 1 is a schematic representation of the principle of the invention, according to which the Valve in the outlet controlled by a fluid supplied by the pressure generator which is proportional to one of the speed of the primary link of the brake Speed is driven, Fig. 2 is a section of the exhaust valve and its control piston existing unit, which in the following description Back pressure valve unit is named, Fig. 3 and 4 views of the pressure generator or Pump, FIG. 5 shows a section through the control valves, FIG. 6 shows the illustration of the Channel shape of the control valve.

Es wird auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Im Auslaß B des Arbeitsraumes der hydraulischen Bremse befindet sich ein Scheiben- oder Tellerventil A. Die Stellung des Ventils A relativ zu seinem Sitz C steuert den Strömungsmittelfluß aus der Bremse. Reference is made to FIGS. 1 and 2. In outlet B of the work area the hydraulic brake is a disc or poppet valve A. The position of valve A relative to its seat C controls the flow of fluid out of the brake.

Das Ventil A ist durch eine Stange a mit einem Kolben oder Membran D verbunden, welche in einem Zylinder E eingeschlossen ist, wodurch er in zwei Kammern el und e2 aufgeteilt ist. The valve A is through a rod a with a piston or diaphragm D connected, which is enclosed in a cylinder E, making it into two chambers el and e2 is split.

An der Stange a ist ein zweiter Kolben F, welcher in einem Zylinder G eingeschlossen ist, der in zwei Kammern gl und g2 aufgeteilt ist. Die Kammer g2 steht mit dem Atmosphärendruck durch die Kanäle g3 in Verbindung. On the rod a is a second piston F, which is in a cylinder G is included, which is divided into two chambers gl and g2. The chamber g2 is in communication with the atmospheric pressure through the channels g3.

Die Kammer gl steht mit dem Auslaß B der Bremse über das Rohr g4 in Verbindung, in welchem ein Filter H' angeordnet ist. The chamber gl is connected to the outlet B of the brake via the pipe g4 in connection in which a filter H 'is arranged.

Der Kolben F dient zum Teil, wenn auch nicht ganz, dem Ausgleich der hydraulischen Kraft, welche über das Ventil A infolge des am Auslaß B vorhandenen hydraulischen Druckes auf die Stange a ausgeübt wird. Dadurch wird die Kraft vermindert, welche der Kolben D infolge des Unterschiedes zwischen den Drücken in den Kammern e2 und el auszuhalten hat. Eine gleiche Wirkung erreicht man ohne Benutzung des Kolbens F, indem an die Stelle des Ventils A ein teilweise ausgeglichenes, doppelwirkendes Ventil gesetzt wird. Wenn die Vorrichtung zum Ausgleich des hydraulischen Druckes am Ventil A auch nicht wesentlich ist, so hat sie in vielen Fällen doch den Vorteil, daß man einen entsprechenden kleinen Kolben D benutzen kann, der weniger hohe Drücke vom Druckerzeuger auszuhalten hat. The piston F serves in part, if not entirely, to compensate the hydraulic force which is exerted via valve A as a result of that present at outlet B. hydraulic pressure is exerted on the rod a. This reduces the strength which the piston D due to the difference between the pressures in the chambers e2 and el have to endure. The same effect can be achieved without using the Piston F by replacing valve A with a partially balanced, double-acting Valve is set. When the device to equalize the hydraulic pressure is also not essential at valve A, in many cases it has the advantage that you can use a corresponding small piston D, the less high pressures has to endure the pressure generator.

Der Druckerzeuger ist schematisch in der Fig. 1 und in seinen Einzelheiten in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Er besteht aus einem von einer Welle j getragenen Läufer J. Er ist von einem feststehenden Gehäuse Kumgeben, welches den Raum kl für den Läufer bildet. Zusätzliche, feststehende Stücke K2 und K3 bilden den Einlaßraum k2 bzw. den Auslaßraum k3. The pressure generator is shown schematically in FIG. 1 and in its details shown in Figs. It consists of a rotor carried by a shaft j J. It is surrounded by a fixed housing, which provides space for the Runner forms. Additional, fixed pieces K2 and K3 form the inlet space k2 or the outlet space k3.

Die Welle j kann eine Verlängerung der Bremsenhauptwelle sein. Sie kann auch eine davon unabhängige Welle sein, welche in ihren Lagern gelagert ist und mit derselben Geschwindigkeit, wie die Geschwindigkeit der Hallptw welle, oder mit einer dazu proportionalen Geschwindigkeit angetrieben wird. The shaft j can be an extension of the brake main shaft. she can also be an independent shaft, which is mounted in its bearings and at the same speed as the speed of the Hallptwave, or is driven at a speed proportional to it.

Der Läufer J und die Innenwandung der Kammer k können entweder mit Flügeln versehen oder glatt sein. The rotor J and the inner wall of the chamber k can either with Be winged or smooth.

Bei der bevorzugten Ausführungsform hat der Läufer kurze Flügel jl, und die Läuferkammer kl hat eine glatte Wandung.In the preferred embodiment, the runner has short wings jl, and the rotor chamber kl has a smooth wall.

Dem Druckerzeuger wird kontinuierlich Wasser oder ein anderes Strömungsmittel über ein Rohr ml zugeführt. The pressure generator is continuously supplied with water or some other fluid supplied via a tube ml.

Im Rohr ml befindet sich ein Filter H3. Das Wasser oder ein anderes Strömungsmittel gelangt in die Einlaßkammer k2, dann durch den von der Lippe L1 gebildeten ringförmigen Raum n1 zum Arbeitsraum kl. Dort erPthrt das Wasser oder ein anderes Strömungsmittel eine tangentiale Beschleunigung durch den Läufer J. Hierauf wird es durch den von der nach innen ragenden Lippe L2 gebildeten Ringraum in die Auslaßkammer k3 und dann über das Rohr m2 zu einem Abfluß oder Auffangkammer für die Wiederholung des Umlaufes geleitet.There is a filter H3 in the tube ml. The water or something else Fluid enters inlet chamber k2, then through that of lip L1 formed annular space n1 to the working space kl. There the water or another fluid a tangential acceleration through the runner J. It is then formed by the annular space formed by the inwardly protruding lip L2 into the outlet chamber k3 and then via the pipe m2 to a drain or collecting chamber headed for the repetition of the cycle.

Die Lippen L1 und L2 liegen radiusmäßig näher an der Drehachse als die Außenkante des Läufers J. Somit wirkt die Lippe L2 als Wehr, über welches das Strömungsmittel aus dem Arbeitsraum kl zur Auslaßkammer k3 fließt. Somit wird die Strömungsmittelmenge in der Arbeitskammer im wesentlichen trotz der Schwankungen des Strömungsmittelzuflusses zum Druckerzeuger und trotz der Schwankungen des zum Steuersystem abfließenden Strömungsmittels konstant gehalten. Dadurch ist auch eine konstante Druckdifferenz zwischen dem ankommenden Strömungsmittel und dem bei einer bestimmten Drehgeschwindigkeit erzeugten Druck gesichert. The lips L1 and L2 are closer to the axis of rotation than in terms of radius the outer edge of the runner J. Thus, the lip L2 acts as a weir over which the Fluid flows from the working space kl to the outlet chamber k3. Thus the Amount of fluid in the working chamber essentially despite the fluctuations the flow of fluid to the pressure generator and despite the fluctuations in the Control system outflowing fluid kept constant. This is also a constant pressure difference between the incoming fluid and that at one certain rotational speed generated pressure secured.

Die Durchmesser der Lippen L1 und L2 können gleich sein. Es kann aber auch der Durchmesser der Lippe L2 etwas größer sein als der der Lippe L1, um den Zufluß des Strömungsmittels aus der Kammer k2 über den Arbeitsraum kl in die Auslaßkammer k3 zu erleichtern. The diameters of the lips L1 and L2 can be the same. It can but also the diameter of the lip L2 to be slightly larger than that of the lip L1 to the inflow of the fluid from the chamber k2 via the working space kl into the To facilitate outlet chamber k3.

Dichtungsringe 11 befinden sich auf der Einlaßseite des Läufers. Zusätzlich sind noch eine Dichtung 12 und eine Lippe b2 vorgesehen. Es soll dadurch ein Lecken des Strömungsmittels aus der Einlaßkammer k2 und der Auslaßkammer k3 entlang der Welle j verhindert werden. Sealing rings 11 are located on the inlet side of the rotor. In addition, a seal 12 and a lip b2 are also provided. It should through this leakage of the fluid from the inlet chamber k2 and the outlet chamber k3 along the wave j can be prevented.

Am Umfang des Gehäuses K ist ein Durchlaß m8 entweder radial oder tangential in Bezug zum kreisförmigen Umriß der Innenseite des Gehäuses gebildet. On the circumference of the housing K, a passage m8 is either radial or formed tangentially with respect to the circular outline of the inside of the housing.

Ein Rohr m4 mit einem Filter H2 verbindet den Auslaß m3 des Druckerzeugers über ein Ventil N1, welches zwecks Feinsteuerung ein Nadelventil ist, mit der Rückdruckventil-Kolbenkammer e2. Eine Rohrleitung m6 verbindet die Kammer e2 mit der Kammer el. Ein Ventil 2, welches vorzugsweise ebenfalls ein Nadelventil isti befindet sich in der Rohrleitung m6. Die Kammer el ist über die Rohrleitung m6 mit der Einlaßkammer k2 des Druckerzeugers verbunden. A pipe m4 with a filter H2 connects the outlet m3 of the pressure generator Via a valve N1, which is a needle valve for the purpose of fine control, with the back pressure valve piston chamber e2. A pipe m6 connects the chamber e2 with the chamber el. A valve 2, which is preferably also a needle valve is located in the pipeline m6. The chamber el is via the pipeline m6 with the inlet chamber k2 of the pressure generator tied together.

Im Betrieb enthält der Arbeitsraum kl des Druckerzeugers immer die gleiche Strömungsmittelmenge, so daß bei einer bestimmten Drehgeschwindigkeit die Differenz zwischen dem Druck im Durchlaß m3 und dem in der Einlaßkammerk2, unabhängig vom Durchflußmaß, immer gleich ist. Diese Druckdifferenz ist auch im wesentlichen proportional dem Quadrat der Drehgeschwindigkeit des Druckerzeugerläufers J und infolgedessen des Primärgliedes der Bremse. During operation, the working space kl of the pressure generator always contains the same amount of fluid, so that at a certain speed of rotation Difference between the pressure in the passage m3 and that in the inlet chamber k2, independently of the flow rate is always the same. This pressure difference is also substantial proportional the square of the speed of rotation of the pressure generator rotor J and consequently of the primary link of the brake.

Ist das Ventil N1 vollkommen geöffnet und das VentilN2 vollkommen geschlossen, dann hat man keinen Strömungsmittelfluß durch die Rohrleitungen m4, m5 und m6 mit Ausnahme desjenigen Flusses, der durch das Lecken des Strömungsmittels aus der Kammer e2 in die Kammer er hinter dem Kolben D entsteht. Bei einer bestimmten Drehgeschwindigkeit des Primärgliedes der Bremse steht die maximale Kraft zum Schließen des Ventils A zur Verfügung. Dies entspricht dem Zustand der maximalen Drehmomentabsorption der Bremse. Valve N1 is fully open and valve N2 is fully open closed, then there is no fluid flow through the pipes m4, m5 and m6 with the exception of the flow caused by the leakage of the fluid from the chamber e2 into the chamber it arises behind the piston D. With a certain Speed of rotation of the primary link of the brake is the maximum force to close of valve A are available. This corresponds to the state of maximum torque absorption the brake.

Durch Erhöhung der Einschränkung des Strömungsmittelflusses am VentilN1 und Verminderung der Einschränkung des Strömungsmittelflusses am Ventil N2 wird allmählich die Kraft zum Schließen des Ventils A vermindert, bis sie Null wird. In diesem Zustand ist das von der Bremse übertragene oder absorbierte Drehmoment ein Minimum. By increasing the fluid flow restriction on valve N1 and reducing the restriction on fluid flow at valve N2 gradually the force to close valve A is reduced until it becomes zero. In this state is the torque transmitted or absorbed by the brake a minimum.

Bei Verwendung des Apparates als Dynamometer oder Bremse ist es wünschenswert, daß das Drehmoment mit der Geschwindigkeit im Quadrat oder in Annäherung hierzu steigt. Bei vielen Formen eines hydraulischen Apparates hierfür steigt das Drehmoment ungefähr wie das Quadrat der Geschwindigkeit, wenn der Druck im Auslaß B so gesteuert wird, daß es auch, wie das Quadrat der Geschwindigkeit, steigt. When using the device as a dynamometer or brake, it is desirable that the torque with the speed squared or approximated increases. In many forms of hydraulic apparatus for this purpose, the torque increases roughly like the square of the speed when the pressure in outlet B is so controlled it will also, like the square of the speed, increase.

Ist die Steuerung der Druckquelle oder des Druckerzeugers so, wie vorher beschrieben, beschaffen, so ergibt sich eine Druck-Geschwindigkeits-Charakteristik, welche nahe an dieses Gesetz der quadratischen Steigerung herankommt. Sind also die Ventile N1 und N2 so eingestellt, daß man einen maximalen differentialen Druck am Kolben D hat, und erfolgt kein Lecken des Strömungsmittels hinter den Kolben D, so folgt auch der Druck am Auslaß B in bezug zur Geschwindigkeit dem Gesetz der quadratischen Steigerung. Die gleiche Beziehung hat man auch, wenn die Ventile N1 und N2 zur Verminderung des differentialen Druckes am Kolben D so lange eingestellt werden, bis die Druckabfall-Fluß-Charakteristik der Ventile dem Gesetz der quadratischen Steigerung folgt. Is the control of the pressure source or the pressure generator such as previously described, made, the result is a pressure-speed characteristic, which comes close to this law of quadratic increase. So are the valves N1 and N2 are adjusted so that there is a maximum differential pressure on piston D and there is no leakage of fluid past the piston D, the pressure at outlet B in relation to the speed also follows the law of quadratic increase. The same relationship is also obtained when the valves N1 and N2 to reduce the differential pressure on piston D are set for so long be until the pressure drop-flow characteristic of the valves conforms to the law of the quadratic Increase follows.

Es gibt entweder kein Lecken des Strömungsmittels hinter den Kolben D, wenn er die Form einer Membran hat, oder die Druckdifferenz am Kolben D folgt in bezug auf das Lecken dem Gesetz der quadratischen Steigerung.There is no leakage of the fluid past the pistons either D, if it is in the form of a diaphragm, or if the pressure difference across piston D follows in relation to licking, the law of the quadratic increase.

Wird der Leckfluß hinter den Kolben D durch einen glatten Kolben gesteuert, so wird die Strömung laminar sein und folgt nicht in bezug auf den differentialen Druck dem notwendigen Verhältnisgesetz. Zur Überwindung dieses Nachteiles und zur Sicherung einer turbulenten Strömung besitzt der Kolben D eine oder mehrere hintereinanderliegende, scharfkantige, ringförmige Nuten d dicht am Außenumfang, wie dies in der Fig. 2 gezeigt ist. The leakage flow behind the piston D is through a smooth piston controlled, the flow will be laminar and not follow in terms of the differentials Pressure the necessary proportional law. To overcome this disadvantage and to To ensure a turbulent flow, piston D has one or more consecutive, sharp-edged, annular grooves d close to the outer circumference, as shown in FIG. 2 is shown.

Es ist auch wünschenswert, daß der Druckabfall in den Ventilen N1 und N2 dem Gesetz der quadratischen Beziehung in bezug zum Strömungsmittelfluß folgt. Ein Weg hierfür ist in der Konstruktion des Ventils N1 oder N2 gemäß den Fig. 5 und 6 gezeigt. Die Steuerungsflüssigkeit fließt durch scharfkantige Kanäle P. Ihre wirksame Fläche wird durch axiale Bewegung der Spindel N geändert. Hierfür hat die Spindel N einen mit einer Schraube zusammenarbeitenden Schraubteil n. Sie wird im Gehäuse N1 durch ein Handrad od. dgl. gedreht. It is also desirable that the pressure drop across the valves N1 and N2 follows the law of the quadratic relationship with respect to fluid flow. One way of doing this is in the construction of the valve N1 or N2 according to FIG. 5 and 6 shown. The control fluid flows through sharp-edged channels P. Your effective area is changed by moving the spindle N axially. For this, the Spindle N is a screw part n that cooperates with a screw Housing N1 rotated by a handwheel or the like.

Wünscht man für die Bremse eine Drehmoment-Geschwindigkeits-Charakteristik, die größer ist als nach dem Gesetz der quadratischen Beziehung, so wird das Hauptventil N1 geändert, daß seine Druck-Fluß-Cha- rakteristik unter den Wert der quadratischen Beziehung fällt, wobei gleichzeitig die kombinierte Druck-Fluß-Charakteristik des Sekundärventils N2 und des Kolbens D auf den Wert der quadratischen Beziehung zu halten ist. If you want a torque-speed characteristic for the brake, which is greater than the law of the quadratic relationship, it becomes the main valve N1 changed that its pressure-flow-cha- characteristic below the value of the square Relationship falls, while at the same time the combined pressure-flow characteristic of the Secondary valve N2 and the piston D to the value of the quadratic relationship hold is.

Wünscht man für die Drehmoment-Geschwindigkeits-Beziehung eine Herabminderung auf einen Wert weniger als Zwei, so ist entsprechend die Druck-Fluß-Charakteristik des kombinierten Strömungsmittelflusses hinter dem Sekundärventil N2 und dem Kolben D herabzumindern, während die quadratische Beziehung für die Druck-Fluß-Charakteristik des Ventils N1 aufrechtzuhalten ist.If one desires a reduction in the torque-speed relationship to a value less than two, the pressure-flow characteristic is corresponding of the combined fluid flow after the secondary valve N2 and the piston D decrease while the quadratic relationship for the pressure-flow characteristic of valve N1 is to be maintained.

Bei einer Abänderung des Steuerungsverfahrens für die Bremse sind die Ventile N1 und N2 zu einer Einheit zusammengebaut, so daß beide Ventile durch ein Handrad oder bei Fernsteuerung durch einen Motor betätigt werden können. If the control method for the brake is changed the valves N1 and N2 assembled into one unit, so that both valves through can be operated by a handwheel or, in the case of remote control, by a motor.

Gewöhnlich wird Wasser oder eine andere Kühlflüssigkeit der Bremse zur Wegnahme der bei der Kraftabsorption erzeugten Wärme zugeführt. Der Flüssigkeitszufluß wird durch ein hand- oder motorbetätigtes Ventil ungefähr entsprechend den in Frage kommenden Kräften gesteuert. An Stelle dieses Verfahrens kann eine thermische Steuerung des Zuflusses der Kühlflüssigkeit mit Hilfe bekannter Mittel treten. Der empfindliche Anzeigeteil kann sich im Bremsengehäuse oder im Flüssigkeitsstrom befinden, welcher aus dem Gehäuse und von dem automatischen Ventil weg fließt, welches den Zufluß der Kühlflüssigkeit im Rohrleitungsspeisesystem für die Bremse steuert. Bei irgendeiner bestimmten Einstellung der Belastungssteuerung verursacht dann der Geschwindigkeitszuwachs des Hauptantriebes eine zusätzliche Kraftabsorbierung, wodurch wiederum mehr Kühlflüssigkeit dem Apparat zugeführt wird. Usually water or some other coolant liquid becomes the brake fluid to remove the heat generated during the force absorption. The fluid influx is operated by a hand or motor operated valve roughly corresponding to the one in question coming forces controlled. A thermal control system can be used in place of this procedure the inflow of the cooling liquid using known means. The sensitive one Display part can be located in the brake housing or in the fluid flow, whichever flows out of the housing and away from the automatic valve which is the inflow controls the coolant in the pipeline feed system for the brake. Anyone A certain setting of the load control then causes the increase in speed the main drive an additional force absorption, which in turn more coolant is fed to the apparatus.

Die Benutzung des Steuerungsverfahrens für den Kühlflüssigkeitszufluß zur Bremse hat, abgesehen von der vorteilhaften Arbeitsweise, die zusätzliche Wirkung des Anwachsens der Verhältniszahl für das Drehmoment zur Geschwindigkeit. The use of the control method for the coolant flow to the brake has, apart from the advantageous mode of operation, the additional effect the increase in the ratio for the torque to the speed.

Wenn die bevorzugte Konstruktion für die Durchführung des Erfindungsprinzips in der vorhergehenden Beschreibung erläutert und in den Zeichnungen dargestellt sind, so soll dadurch nicht die Erfindung hierauf begrenzt sein. If the preferred construction for carrying out the principle of the invention explained in the preceding description and illustrated in the drawings are, the invention is not intended to be limited thereto.

Zum Beispiel kann das Rohrleitungssystem der Fig. 1 vielfach abgeändert werden, wobei trotzdem das Erfindungsprinzip erreicht wird. Es können das Rohr m5 und das Ventil N2 zusammen weggelassen werden. Das Steuerungssystem arbeitet dabei trotzdem noch befriedigend, auch wenn die Durchführung der Steuerung schwieriger wird. For example, the piping system of FIG. 1 can be varied in many ways , whereby the principle of the invention is achieved anyway. The pipe m5 and valve N2 can be omitted together. The control system works here nevertheless still satisfactory, even if the implementation of the control is more difficult will.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Control device for fluid vortex brakes with automatic control of the outlet cross-section by means of a piston, a rotating pump that actuates the piston via an operating fluid and controlled by needle valves installed in the lines for the operating fluid Poppet valve, the rotating pump with the same or with a fixed Relation to the rotational speed of the brake shaft standing speed is driven and the poppet valve is connected to a compensating piston, one side of which is under the influence of the fluid pressure in that of the poppet valve controlled output channel of the fluid vortex brake is, characterized in, that the piston-shaped control valve (D) to achieve the desired pressure drop flow Characteristic has on its circumference at least one annular groove (d), while the pump to control the valve piston (1)) with a safety device to ensure one independent of irregularities in the liquid supply to the pump Delivery rate is provided.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the safety device is created by the fact that the between the working space (kl) and the outlet chamber (k3) provided for the passage of the fluid annular Opening is arranged radially closer to the axis of rotation of the pump rotor (J) than the outer edge of the working chamber, so that its lip (L2) forms a weir, whereby the amount of fluid in the working space essentially despite fluctuations in the Supply of the fluid to the pressure generator (to the pump) and despite fluctuations the amount of flow flowing off to the control system is kept constant by means of and a constant pressure difference between the inflowing fluid and the pressure generated at a certain rotational speed is secured

3. Control device according to Claim 1 and / or 2, characterized in that the a piston or diaphragm equipped control valve (D) in a chamber (E) is housed, one side of which with the working space (kl) of the pressure generator via the control valve (N1) and with the other side of the chamber (E) via a second Control valve (N2) is connected, and its other side with the inlet chamber (k2) of the pressure generator is in communication.

4 control device according to claims 1 and 2, characterized in that that the runner (1) of the pressure generator is provided with wings.

5. Control device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the valves (N1J N2) between the working space (kl) of the pressure generator and the chamber (E) in which the piston or the diaphragm of the control valve is located (1)) is located, and between the two sides of this chamber than by a single Spindle operated double valves are formed.

Considered publications: German Patent Specifications No. 728 010, 737 037, 744509,