DE102013226391A1

DE102013226391A1 - Hydrodynamische Maschine mit Strömungshindernis

Info

Publication number: DE102013226391A1
Application number: DE102013226391.0A
Authority: DE
Inventors: Karl Mondorf; Jürgen Stein; Werner Adams; Bruno Föhl
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2015-06-18
Also published as: CN204041787U

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hydrodynamische Maschine, insbesondere einen hydrodynamischen Retarder (1), umfassend einen torusförmigen Arbeitsraum (4), der durch zwei Schaufelräder gebildet wird, und einem in den Arbeitsraum (4) einbringbarem Strömungshindernis (5, 6), das Strömungshindernis (5, 6) ein auf einem Bolzen (6) angeordnete Prallplatte (5) ist, das parallel zur Längsachse der hydrodynamischen Maschine am radial äußeren Bereich in den Arbeitsraum (4) eingeschoben werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Maschine, insbesondere einen hydrodynamischen Retarder, mit einem torusförmigen Arbeitsraum, der durch zwei Schaufelräder gebildet wird, mit einem in den Arbeitsraum einbringbarem Strömungshindernis.
Eine derartige hydrodynamische Bremse ist beispielsweise in der DE 2 227 624 A1 offenbart. Um die Leerlaufverluste im Nicht-Bremsbetrieb niedrig zu halten, wird hier vorgeschlagen, ein Strömungshindernis im radial äußeren Bereich des Stators anzuordnen. Im Nicht-Bremsbetrieb kann das Strömungshindernis parallel zur Längsachse des Retarders in den Arbeitsraum, also in den mit Luft gefüllten Raum, eingeschoben werden.
Zwischenzeitlich hat sich gezeigt, dass die bereits bekannte Ausführung eines solchen Strömungshindernisses weiter verbessert werden muss.
Aufgabe der Erfindung ist, die bekannte Ausführung derart zu verbessern, dass die Leerlaufverluste weiter reduziert werden.
Zur Verminderung der Leerlaufverluste wird vorgeschlagen, den Durchmesser des Bolzens, auf dem das Strömungshindernis angebracht ist, derart auszuführen, dass der Bolzen ein Durchmesser/Längenverhältnis aufweist, das zwischen den Werten 0,07 und 0,1 liegt.
Durch die Eingrenzung des Durchmesser/Längenverhältnisses wird einmal eine ausreichende Stabilität gewährleistet und zum anderen verhindert, dass die Luftströmung bereits vor der Prallplatte zu sehr verwirbelt wird und dadurch die Wirkung der Prallplatte vermindert wird. In einer bevorzugten Ausführung ist die Prallplatte kreisförmig ausgeführt. Die Prallplatte kann selbstverständlich auch andere Formen aufweisen, die insbesondere an den Arbeitsraum angepasst sein können.
Weiterhin hat sich ein Durchmesserverhältnis zwischen Prallplatte und Bolzen als vorteilhaft erwiesen, das einen Wert zwischen 2,5 und 4 aufweist.
Weiterhin als vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass der Bolzen vorzugsweise einen Durchmesser aufweisen sollte, der zwischen dem 0,18 und 0,25 fachen der Bewegungslänge liegt.
Zur Verbesserung der Wirkung können weiterhin mehrere Strömungshindernisse am radial äußeren Umfang im Arbeitsraum angeordnet sein.
Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführungen des hydrodynamischen Retarders und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
In 1 ist ausschnittsweise ein Retarder 1 mit einem Ausführungsbeispiel eines Strömungshindernisses dargestellt. Das Strömungshindernis ist hier in der aktiven Stellung dargestellt, d.h. der Bolzen 6 mit der Prallplatte 5 befindet sich in der ausgefahrenen Stellung, ragt also in den Arbeitsraum 4, im Bereich des Stators 3, hinein.
Das Strömungshindernis ist hier parallel zur Längsachse der hydrodynamischen Maschine am radial äußeren Bereich angeordnet. Diese Anordnung ist für im Stator gerade angeordnete Statorschaufeln 15 geeignet, also senkrecht zum Spalt zwischen Rotor und Stator 3. Bei schräg angeordneten Statorschaufeln 15, sollte das Strömungshindernis derart angeordnet sein, dass die Prallplatte 5 zudem parallel zur schräg angeordneten Statorschaufel 15, am radial äußeren Bereich, ausfahrbar ist.
Der Bolzen 6 ist in einer Buchse 12 geführt, wobei auf dem Bolzen 6 eine Scheibe 13 als Anschlag angebracht ist, durch die der Weg der Prallplatte 5 begrenzt wird.
Die Feder 7 bewegt das Strömungshindernis im Nicht-Bremsbetrieb automatisch in den Arbeitsraum 4, sobald das Arbeitsmedium den Arbeitsraum 4 über den Auslasskanal, hier nicht dargestellt, verlassen hat. Die Feder 7 ist derart ausgelegt, dass das Strömungshindernis in eine hintere Stellung gedrückt wird, sobald Arbeitsmedium in den Arbeitsraum 4 eintritt und ein gewisser Arbeitsmediumdruck aufgebaut ist.
Durch die Bohrungen bzw. Kanäle 10, 11 in der Buchse 12 ist die Kammer 8 mit dem Arbeitsraum 4 und dem Ringraum 9 verbunden, sodass Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum 4 in den Ringraum 9 gelangen kann und ein Druckausgleich zwischen den Kammern gewährleistet ist.
Am radial äußeren Umfang des Arbeitsraums können mehrere Strömungshindernisse angeordnet sein.
Bezugszeichenliste

1: Retarder
2: Statorgehäuse
3: Stator
4: Arbeitsraum
5: Prallplatte
6: Bolzen
7: Feder
8: Kammer
9: Ringraum
10: Kanal
11: Kanal
12: Buchse
13: Anschlag
14: Bohrung
15: Statorschaufel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 2227624 A1 [0002]

Claims

Hydrodynamische Maschine, insbesondere hydrodynamischer Retarder (1), umfassend einen torusförmigen Arbeitsraum (4), der durch zwei Schaufelräder gebildet wird, und einem in den Arbeitsraum (4) einbringbarem Strömungshindernis (5, 6), das Strömungshindernis (5, 6) ein auf einem Bolzen (6) angeordnete Prallplatte (5) ist, das parallel zur Längsachse der hydrodynamischen Maschine am radial äußeren Bereich in den Arbeitsraum (4) eingeschoben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (6) ein Durchmesser/Längenverhältnis aufweist, dass zwischen den Werten 0,07 und 0,1 liegt.
Hydrodynamische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte (5) kreisförmig ausgeführt ist.
Hydrodynamische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchmesserverhältnis zwischen Prallplatte (5) und Bolzen (6) einen Wert zwischen 2,5 und 4 aufweist.
Hydrodynamische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (6) einen Durchmesser aufweist, der zwischen dem 0,18 und 0,25 fachen der Bewegungslänge liegt.
Hydrodynamische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Strömungshindernisse (5, 6) am radial äußeren Bereich angeordnet sind.