DE102014225558A1

DE102014225558A1 - Hydrodynamic retarder with adjustable segments

Info

Publication number: DE102014225558A1
Application number: DE102014225558.9A
Authority: DE
Inventors: Karl Mondorf; Jürgen Stein; Werner Adams
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-06-16

Abstract

Hydrodynamischer Retarder (1) mit einem wenigstens mittelbar mit einer Antriebswelle koppelbaren Rotorschaufelrad (3) mit einem Statorschaufelrad (4), wobei das Statorschaufelrad (4) wenigstens ein erstes Statorsegmente (5) und ein zweites Statorsegment (7) umfasst, wobei das erste Statorsegment (5) in seiner Lage gegenüber der Rotorschaufelradachse ortsfest ist und das zweite Statorsegment (7) ist derart ausgeführt und gelagert, dass es gegenüber der Statorachse (A) aus einer mit dem ersten Statorsegment (5) das Statorschaufelrad (4) bildenden Lage auslenkbar ist, dadurch gekennzeichnet dass das größere Statorsegment (7) der beiden Statorsegmente (5, 7) gegenüber dem anderen ortsfesten Statorsegment (5) bewegbar ist.Hydrodynamic retarder (1) having a rotor blade wheel (3) which can be coupled at least indirectly to a drive shaft with a stator blade wheel (4), wherein the stator blade wheel (4) comprises at least one first stator segment (5) and one second stator segment (7), wherein the first stator segment (5) is stationary in its position relative to the rotor blade wheel axis and the second stator segment (7) is designed and mounted such that it can be deflected relative to the stator axis (A) from a position forming the stator blade wheel (4) with the first stator segment (5) , characterized in that the larger stator segment (7) of the two stator segments (5, 7) relative to the other stationary stator segment (5) is movable.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Retarder, im Einzelnen mit den Merkmalen des Oberbegriffes aus Anspruch 1.The invention relates to a hydrodynamic retarder, in detail with the features of the preamble of claim 1.

Hydrodynamische Retarder werden, insbesondere beim Einsatz in Kraftfahrzeugen oder in Anlagen mit stark wechselndem Betrieb, durch Füllen und Entleeren des beschaufelten Arbeitskreislaufes mit einem Betriebsfluid ein- oder ausgeschaltet. Dabei erzeugt der Retarder im gefüllten Zustand ein hohes Bremsmoment. In dem Zustand. In dem kein hohes Bremsmoment vorliegen soll, wird der Retarder geleert. Bei völlig geleertem Retarder ist allerdings ein Restmoment vorhanden, das durch die Lagerreibung und durch die Dralländerung der Luftfüllung im Retarder bedingt ist, denn auch ein vom Betriebsfluid entleerter Retarder nimmt durch Luftventilation noch Leistung auf. Das durch das Restmoment bedingte Bremsmoment ist zwar sehr gering, kann sich jedoch bei hohen Drehzahlen als sehr störend auswirken und zu einer unzulässig hohen Erwärmung des Retarders führen.Hydrodynamic retarders are switched on or off by filling and emptying the bladed working circuit with an operating fluid, especially when used in motor vehicles or in plants with widely varying operation. The retarder generates a high braking torque in the filled state. In that condition. In which there is no high braking torque, the retarder is emptied. With completely emptied retarder, however, a residual torque is present, which is due to the bearing friction and the change in the swirl of the air filling in the retarder, because even emptying of the operating fluid retarder still absorbs power through air ventilation. Although due to the residual torque braking torque is very low, but at high speeds can be very disturbing and lead to an inadmissible high heating of the retarder.

Zur Vermeidung der Ventilationsverluste sind bereits eine Reihe von Lösungen bekannt. Diese Lösungen sind jedoch in ihrer Umsetzung sehr aufwendig und bedingen zum Teil aufgrund eines erhöhten Platzbedarfes sehr große Retarderabmessungen.To avoid the ventilation losses a number of solutions are already known. However, these solutions are very complicated to implement and sometimes due to an increased space requirement very large Retarderabmessungen.

Aus der DE 44 46 287 C2 ist bekannt, dass das Statorschaufelrad in wenigstens zwei Statorsegmente unterteilt ist, von denen eins in seiner Lage gegenüber dem Rotorschaufelrad ortsfest ist und das andere gegenüber dem Rotorschaufelrad ausgelenkt werden kann. Dadurch kommt es bei entleertem Retarder und Umwälzung der Luftmassen zwischen dem Rotor- und dem Statorschaufelrad aufgrund der nur noch vorhandenen Überdeckung zwischen dem feststehenden Statorsegment und dem Rotorschaufelrad zu einer Störung der Luftzirkulation, die sich in einer Verringerung der Luftventilationsleistung niederschlägt.From the DE 44 46 287 C2 It is known that the Statorschaufelrad is divided into at least two stator segments, one of which is fixed in position relative to the rotor blade and the other can be deflected relative to the rotor blade. This results in deflated retarder and circulation of the air masses between the rotor and the stator blade due to the only existing overlap between the fixed stator segment and the rotor blade wheel to disrupt the air circulation, which is reflected in a reduction in air ventilation performance.

Es ist erkannt worden, dass es zur Verringerung der Verlustleistung im Leerlaufbetrieb bereits ausreicht, die Luftventilation zwischen Rotorschaufelrad und Statorschaufelrad in kleinen Bereichen zu stören. Dadurch wird eine stabile Meridianströmung verhindert, was sich in einer Verringerung der Luftventilationsleistung und damit in einer Verringerung der Erwärmung des Retarders niederschlägt. Des Weiteren ist für die Auslegung des Retardergehäuses zusätzlich nur der für die Auslenkung der einzelnen Statorsegmente notwendige Platzbedarf zu berücksichtigen. It has been recognized that it is already sufficient to reduce the power loss in idle mode to disrupt the air ventilation between the rotor blade and Statorschaufelrad in small areas. As a result, a stable meridional flow is prevented, which is reflected in a reduction in the air ventilation performance and thus in a reduction in the heating of the retarder. Furthermore, only the space required for the deflection of the individual stator segments is to be considered for the design of the retarder housing.

Der Retarder umfaßt ein mit einer Antriebswelle in Verbindung stehendes und drehbar gelagertes Rotorschaufelrad und ein Statorschaufelrad. Rotorschaufelrad und Statorschaufelrad nehmen im Bremsbetrieb eine nahezu koaxiale Lage zueinander ein. Dies ist erforderlich, um ein möglichst hohes Bremsmoment entsprechend der Befüllung des Retarders zu erzielen. Das Statorschaufelrad ist erfindungsgemäß derart aufgebaut, dass dieses sich aus mehreren Segmenten, wenigstens jedoch zwei Segmenten, zusammensetzt. Im Bremsbetrieb sind dabei die einzelnen Segmente derart zueinander anordbar, dass diese eine bauliche Einheit in Form eines im wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebauten Statorschaufelrades mit entsprechend ausgerichteter Beschaufelung wie bei einem konventionell bekannten einteiligen Statorschaufelrad bilden. Das Statorschaufelrad setzt sich dabei aus feststehenden und auslenkbaren Segmenten zusammen. Die feststehenden Segmente sind im Nicht-Bremsbetrieb und im Bremsbetrieb gegenüber dem Rotorschaufelrad ortsfest, d. h. in ihrer Lage unveränderlich, angeordnet. Nach Auslenkung der auslenkbaren Segmentteile überdecken dann lediglich die feststehenden Segmentteile mit deren zum Rotorschaufelrad komplementären Beschaufelung die Beschaufelung des Rotorschaufelrades und entsprechend der Größe der Auslenkung noch Teile der ausgelenkten Segmente das Rotorschaufelrad. Die Überdeckung erfolgt jedoch nicht mehr flächendeckend, so dass keine Möglichkeit zur Ausbildung einer stabilen Meridianströmung zwischen Rotor- und Statorschaufelrad besteht. Diese Störungen auf geringen Bereichen des Statorschaufelrades haben bereits zur Folge, dass die Gesamtventilationsverluste um ein wesentliches gesenkt werden können, ohne dass das gesamte Statorschaufelrad in seiner Lage gegenüber dem Rotorschaufelrad verändert werden muss.The retarder includes a rotatably mounted rotor blade and a Statorschaufelrad associated with a drive shaft and rotatably mounted. Rotor blade and Statorschaufelrad take a nearly coaxial position in braking operation. This is necessary in order to achieve the highest possible braking torque corresponding to the filling of the retarder. The stator blade according to the invention is constructed such that it is composed of a plurality of segments, but at least two segments. In braking mode, the individual segments can be arranged relative to each other such that they form a structural unit in the form of a substantially rotationally symmetrical stator blade wheel with appropriately aligned blading as in a conventionally known one-piece stator blade wheel. The Statorschaufelrad is composed of fixed and deflectable segments. The fixed segments are stationary in non-braking operation and braking operation with respect to the rotor blade wheel, d. H. invariably arranged in their position. After deflection of the deflectable segment parts then overlap only the fixed segment parts with their complementary to the rotor blade blading the blading of the rotor blade and according to the size of the deflection still parts of the deflected segments the rotor blade. However, the coverage is no longer nationwide, so there is no possibility for the formation of a stable meridional flow between the rotor and Statorschaufelrad. These disturbances on small areas of the stator blade wheel already have the consequence that the total ventilation losses can be reduced substantially without the entire stator blade wheel having to be changed in its position relative to the rotor blade wheel.

In der Regel reicht bereits die Auslenkung eines Segmentes. Vorzugsweise wird man jedoch das Statorschaufelrad möglichst symmetrisch aufbauen, so dass die Auslenkung von zwei Segmenten angestrebt wird.As a rule, the deflection of a segment is sufficient. Preferably, however, the stator blade wheel will be constructed as symmetrically as possible, so that the deflection of two segments is desired.

Die Auslenkung der Segmente kann dabei zum einen entsprechend ihrer Auslenkungsrichtung und ihrer Lagerung durch zusätzlich von außen aufgebrachte Kräfte, welche pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch erzeugt werden können, oder aber durch Ausnutzung der Schwerkraft und bei Befüllung durch Ausnutzung der Strömungskräfte erfolgen. Die Auslenkung kann dabei automatisch bei Entleerung und das Einlenken automatisch bei Befüllung vonstattengehen oder aber manuell erfolgen. Vorzugsweise wird jedoch eine automatische Lösung angestrebt, wobei die Möglichkeit der Einbeziehung der Wirkung der Schwerkraft einen wesentlichen Vorteil gegenüber anderen Lösungen, welche einen hohen steuer- bzw. regelungstechnischen Aufwand erfordern, bietet.The deflection of the segments can be done on the one hand according to their deflection direction and their storage by additionally applied externally applied forces, which can be generated pneumatically, hydraulically or mechanically, or by utilizing gravity and when filling by utilizing the flow forces. The deflection can automatically take place during emptying and the steering automatically when filling or manually. Preferably, however, an automatic solution is sought, with the possibility of incorporating the effect of gravity offers a significant advantage over other solutions that require a high control or control engineering effort.

Im Fall der Ausnutzung der Schwerkraft ist eine entsprechende Ausführung und Lagerung mit der Vorgabe und Festlegung der Verschiebungsrichtung der Statorsegmentteile erforderlich, so dass beispielsweise während des Entleervorganges das auslenkbare Statorsegment in Richtung der Gravitationskraft aufgrund der Verringerung der durch die Betriebsflüssigkeit erzeugten Strömungskräfte auf das Statorschaufelrad, die die Gewichtskraft des Statorsegmentes nicht mehr kompensieren können, ausgelenkt wird. Bei Inbetriebnahme des Retarders, d. h. bei Befüllung mit Betriebsflüssigkeit, wird dann bei Vergrößerung der auftretenden Strömungskräfte dahingehend, dass die Gewichtskraft des Statorsegmentes von den Strömungskräften kompensiert wird, das Statorsegment wieder in eine ein hohes Bremsmoment erzeugende Lage zurückgesetzt. Dazu wird mittels der Betriebsflüssigkeit eine Kraftkomponente erzeugt, die das Statorsegment entgegen der Gravitationskraft wieder in eine Lage gegenüber dem feststehenden Statorsegment versetzt, in der das feststehende Statorsegment und das auslenkbare Statorsegment zusammen eine Baueinheit in Form des Statorschaufelrades bilden und somit die Erzeugung hoher Bremsmomente aufgrund der nahezu koaxialen Lage gegenüber dem Rotorschaufelrad erlauben. Die durch die Rotorschaufelradrotation in der Betriebsflüssigkeit erzeugten Strömungskräfte werden dabei zum einen, wie bereits erwähnt, in eine Kraftkomponente, die entgegen der Gravitationskraft gerichtet ist, und zum andern in eine Komponente, die zur Erzeugung des Bremsmomentes dient, zerlegt. Ist die Größe der Strömungskräfte bzw. der Kraftkomponente, die entgegen der Gravitationskraft wirkt, geringer als die Gewichtskraft des Statorschaufelrades, bewegt sich das Statorsegment in Richtung der Gravitationskraft in die Lage zurück, die es beispielsweise aufgrund des Gleichgewichtes von Lagerkraft und Gewichtskraft einnimmt. In the case of the use of gravity, a corresponding design and storage with the specification and determination of the direction of displacement of the stator segment is required, so that, for example during the emptying the deflectable stator in the direction of gravitational force due to the reduction of the flow forces generated by the operating fluid to the Statorschaufelrad, the the weight of the stator can not compensate, is deflected. When commissioning the retarder, ie when filled with operating fluid, then the magnification of the flow forces occurring to the effect that the weight of the stator is compensated by the flow forces, the stator segment is returned to a high braking torque generating position. For this purpose, a force component is generated by means of the operating fluid, which offset the stator opposite to the gravitational force in a position relative to the stationary stator, in which the stationary stator and the deflectable stator together form a structural unit in the form of Statorschaufelrades and thus the generation of high braking torques due to allow almost coaxial position relative to the Rotorschaufelrad. The flow forces generated by the Rotorschaufelradrotation in the operating fluid are on the one hand, as already mentioned, divided into a force component which is directed against the gravitational force, and on the other hand in a component which serves to generate the braking torque. If the magnitude of the flow forces acting against the gravitational force is less than the weight of the stator vane wheel, the stator segment moves in the direction of the gravitational force back to the position it takes, for example due to the balance of bearing force and weight.

Es wurde jedoch festgestellt, dass trotz Betrieb im Nichtbremsbetrieb noch eine Kühlung des Retarders notwendig ist.However, it has been found that despite operation in non-braking operation still cooling of the retarder is necessary.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Retarder der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass zumindest die im Nichtbremsbetrieb erforderliche Leistung der Kühlung gegenüber dem Bremsbetrieb reduziert ist.The invention is therefore the object of developing a retarder of the type mentioned in such a way that at least the required in non-braking operation performance of the cooling is reduced compared to the braking operation.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. The inventive solution of the problem is characterized by the characterizing features of claim 1.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, um die gegenseitige Beeinflussung von Stator und Rotor im Nichtbremsbetrieb zu verringern, die Schaufelräder weiter voneinander zu entfernen, als es aus dem Stand der Technik bereits bekannt ist. Dies ist derart vorgesehen, dass das kleinere Segment des Schaufelrads ortsfest ist und das größere Segment relativ zum kleinen Segment bewegt wird.The basic idea of the invention is to reduce the mutual influence of stator and rotor in non-braking operation, to remove the paddle wheels farther apart than is already known from the prior art. This is provided such that the smaller segment of the paddle wheel is stationary and the larger segment is moved relative to the small segment.

Damit wird auf sehr einfache Weise erreicht, dass auf eine separate Kühlung im Nichtbremsbereich verzichtet werden kann, wodurch neben Kosten auch Wartungszyklen eingespart werden können. This is achieved in a very simple manner that can be dispensed with a separate cooling in the non-braking area, which in addition to costs and maintenance cycles can be saved.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Übrigen folgendes dargestellt:The inventive solution of the problem will be explained below with reference to figures. It also shows the following:

1 zeigt eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Retarders im Bremsbetieb 1 shows an embodiment of a retarder according to the invention in Bremsbetieb

2 zeigt eine Ausfühung des Retardes gemäß 1 im Nichtbremsbetrieb; 2 shows an execution of the retardation according to 1 in non-braking operation;

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Retardes mit schwenkbarem Statorschaufelrad in einer schematischen Darstellung, jeweils im Brems- und Nichtbremsbetrieb. 3 shows a further embodiment of a retarder with a pivotable Statorschaufelrad in a schematic representation, respectively in the brake and non-braking operation.

Die 1a zeigt eine sehr vereinfachte Seitenansicht des erfindungsgemäß ausgeführten Retarders im Bremsbetrieb. Ein Retarder 1 umfasst ein wenigstens mittelbar mit einer Antriebswelle 2 verbindbares und drehbar gelagertes Rotorschaufelrad 3 und ein Statorschaufelrad 4. Statorschaufelrad 4 und Rotorschaufelrad 3 sind derart ausgeführt und gelagert, dass beide im Bremsbetrieb eine zueinander koaxiale Lage einnehmen. Rotorschaufelrad 3 und Statorschaufelrad 4 bilden mit ihren zueinander weisenden beschaufelten Teilen den Arbeitsraum für eine Betriebsflüssigkeit im Bremsbetrieb.The 1a shows a very simplified side view of the inventively designed retarder in braking mode. A retarder 1 includes at least indirectly with a drive shaft 2 connectable and rotatably mounted rotor blade wheel 3 and a stator blade wheel 4 , stator 4 and rotor blade wheel 3 are designed and stored so that both occupy a mutually coaxial position in braking operation. rotor blade 3 and stator blade wheel 4 form with their mutually facing bladed parts the working space for a working fluid in braking mode.

Die 1b verdeutlicht eine Darstellung entsprechend des Schnittes B-B aus 1a. Diese Ansicht verdeutlicht die Sicht auf den beschaufelten Teil des Statorschaufelrades. Das Statorschaufelrad 4 umfasst ein erstes koaxial zum Rotorschaufelrad angeordnetes feststehendes Statorsegment 5 und mindestens ein im Bremsbetrieb koaxial zum Rotorschaufelrad angeordnetes auslenkbares zweites Statorsegment 7. Das auslenkbare, zweite Statorsegment 7 ist in der dargestellten Ausführung in Einbaulage des Statorschaufelrades 4, bezogen auf die Statorachse A, unterhalb dieser angeordnet. Die Verschiebung bzw. Auslenkung des Statorsegmentes 7 erfolgt hier in Einbaulage betrachtet in horizontaler Richtung, d. h. nahezu parallel zur Statorachse A, so wie beispielsweise in den 2a und 2b dargestellt (siehe auch Pfeil).The 1b illustrates a representation corresponding to the section BB 1a , This view illustrates the view of the bladed part of the stator blade wheel. The stator blade wheel 4 includes a first coaxial with the rotor blade arranged fixed stator segment 5 and at least one deflectable second stator segment arranged in braking operation coaxially with the rotor blade wheel 7 , The deflectable, second stator segment 7 is in the illustrated embodiment in installation position of the stator blade 4 , relative to the stator axis A, arranged below this. The displacement or deflection of the stator segment 7 takes place here in the installed position in the horizontal direction, ie almost parallel to the stator axis A, such as in the 2a and 2 B shown (see also arrow).

Die 2a und 2b verdeutlichen den in den 1a und 1b dargestellten erfindungsgemäß ausgeführten Retarder 1 im Leerlaufbetrieb. Die 2b zeigt hier wieder entsprechend der 1b eine Ansicht auf den beschaufelten Teil des Statorschaufelrades 4. Die Figur verdeutlicht, dass das erste kleinere Statorsegment 5 in seiner Lage unverändert gegenüber der Statorachse A verblieben ist, während das auslenkbare größere Statorsegment 7 eine Verschiebung in horizontaler Richtung, bezogen auf die Einbaulage des Retarders 1, erfahren haben. Die Verschiebung wird im dargestellten Fall mittels Federkraft realisiert. Dazu ist das auslenkbare Statorsegment 7 mit Federkraft beaufschlagt; hier durch eine Feder 9. Die 2b zeigt lediglich eine Schnittansicht B-B (bezogen auf 2a) auf einen erfindungsgemäß ausgeführten Retarder im Nichtbremsbetrieb in sehr vereinfachter und schematischer Darstellung.The 2a and 2 B clarify the in the 1a and 1b represented inventively executed retarder 1 in idle mode. The 2 B shows here again according to the 1b a view of the bladed part of the Statorschaufelrades 4 , The figure illustrates that the first smaller stator segment 5 remains unchanged in position relative to the stator A, while the deflectable larger stator segment 7 a shift in the horizontal direction, based on the mounting position of the retarder 1 , have experienced. The displacement is realized in the case shown by means of spring force. This is the deflectable stator segment 7 acted upon by spring force; here by a spring 9 , The 2 B shows only a sectional view BB (based on 2a ) to a inventively designed retarder in non-braking operation in a very simplified and schematic representation.

Während des Nichtbremsbetriebes, d. h. bei Entleerung des Retarders von der Betriebsflüssigkeit, wird die noch erfolgende Luftventilation zwischen dem Rotorschaufelrad 3 und dem Statorschaufelrad 4 behindert. Im Nichtbremsbetrieb wird durch die Auslenkung des zweiten Statorsegmentes 7 nur noch ein minimaler Teil an Luftmassen zwischen dem Rotorschaufelrad 3 und dem Statorschaufelrad 4 bewegt. Das Statorschaufelrad 4 überdeckt somit im Leerlaufbetrieb nur noch einen minimalen Teil der Beschaufelung des Rotorschaufelrades 3, und zwar mit seinem ersten bezogen auf das zweite Statorsegment 7 wesentlich kleineren Statorsegement 5. Das ausgelenkte zweite Statorsegment 7 bewirkt eine Behinderung der Ausbildung einer stabilen Meridianströmung und damit proportional dazu eine starke Reduzierung der Leerlaufverlustleistung.During non-braking operation, ie, when emptying the retarder from the working fluid, the still occurring air ventilation between the rotor blade wheel 3 and the stator blade wheel 4 with special needs. In non-braking operation is by the deflection of the second stator segment 7 only a minimal amount of air masses between the rotor blade wheel 3 and the stator blade wheel 4 emotional. The stator blade wheel 4 Thus, only covers a minimal part of the blading of the rotor blade wheel in idle mode 3 , with its first with respect to the second stator segment 7 much smaller stator segment 5 , The deflected second stator segment 7 causes a hindrance to the formation of a stable meridional flow and thus proportionally to a large reduction in idle power dissipation.

Die Beaufschlagung des zweiten Statorsegments 7 mit einer Kraft zu deren Verschiebung kann dabei auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, dass manuell bei Befüllung bzw. Entleerung die gewünschten Kräfte zur Verschiebung an dem zweiten Statorsegment 7 wirksam werden. Das Aufbringen der Kräfte kann dabei pneumatisch oder hydraulisch erfolgen. Das Segment kann somit vor bzw. bei der Entleerung oder aber auch erst unmittelbar nach der Entleerung aus seiner ein hohes Bremsmoment erzeugenden Lage in die ausgelenkte Lage geschoben werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, beispielsweise das Segment derart mit Federkraft zu beaufschlagen, dass bei Befüllung des Retarders, d. h. bei Inbetriebnahme, mittels der Betriebsflüssigkeit eine Kraftkomponente erzeugt wird, die das ausgelenkte Segment entgegen der durch die Federn aufgebrachten Kräfte in eine ein hohes Bremsmoment erzeugende Lage, d. h. in die koaxiale Lage zum Rotorschaufelrad überführt. Die durch die Rotorschaufelradrotation in der Betriebsflüssigkeit erzeugten Strömungskräfte werden dann zum einen in eine Kraftkomponente zerlegt, die entgegen der von der Feder aufgebrachten Kraft gerichtet ist, und zum andern in eine Komponente, die zur Erzeugung des Bremsmomentes dient. Die der Federkraft entgegengerichtete Kraftkomponente der Strömungskraft bewirkt dabei eine Verschiebung des zweiten Statorsegments 7 in die für ein hohes Bremsmoment erforderliche Lage.The application of the second stator segment 7 with a force to shift it can be done in different ways. Thus, for example, it is possible that manually during filling or emptying the desired forces for displacement on the second stator segment 7 be effective. The application of forces can be done pneumatically or hydraulically. The segment can thus be pushed before or during emptying or just immediately after emptying from its high braking torque generating position in the deflected position. Another possibility is, for example, to act on the segment with spring force, that when filling the retarder, ie at startup, by means of the operating fluid, a force component is generated, which deflects the deflected segment against the forces applied by the springs in a high braking torque Position, ie transferred to the coaxial position to the rotor blade wheel. The flow forces generated by the Rotorschaufelradrotation in the operating fluid are then broken down into a force component, which is directed against the force applied by the spring, and on the other hand into a component which serves to generate the braking torque. The spring force opposing force component of the flow force causes a shift of the second stator segment 7 in the required for a high braking torque position.

Vorzugsweise sind in dieser Lage die Segmente derart zueinander angeordnet, dass die Ansicht auf die Beschaufelung des Statorschaufelrades einem konventionell gestalteten Statorschaufelrad entspricht. In dieser Lage kann sich dann auch eine stabile Meridianströmung zwischen Rotor- und Statorschaufelrad ausbilden, welche durch keinerlei Unsymmetrien im Aufbau des Statorschaufelrades gestört wird.In this position, the segments are preferably arranged relative to one another such that the view of the blading of the stator blade wheel corresponds to a conventionally designed stator blade wheel. In this situation, then a stable meridional flow between the rotor and Statorschaufelrad form, which is disturbed by any asymmetries in the structure of the Statorschaufelrades.

Die 3a und 3b zeigen als Schemadarstellung eine andere Bauart der Verstelleinrichtung. Das Statorschaufelrad 4 ist in einem außerhalb der Beschaufelung gelegenen Drehpunkt 17 drehbar gelagert. Der Retarder ist hier Aufgeklappt dargestellt, so dass das Rotorschaufelrad 3 und das Statorschaufelrad 4 nebeneinander dargestellt sind. Die Beschaufelung des Statorschaufelrades 4 weist keinen schaufelfreien Bereich auf. Das im Bremsbetrieb erzeugte Drehmoment ist exzentrischen Drehpunkt 17 wirksam und wirkt auf den Regelrolben 14 ein. Durch Verdrehen des Statorsegmentes um den Drehpunkt 17 kann eine gewisse Drehmomentregelung erfolgen. Das Statorschaufelsegment 7 kann dazu über eine an einem Hebel 18 angreifende Verstelleinrichtung mit Zylinder 13 und Regelkolben 14 mittels veränderlichen Steuerdruckes in die einzuregelnde Position gebracht werden. Das Statorschaufelrad 4 vollzieht dabei eine Schwenkbewegung w. Die eine Endlage ist dabei wiederum die fluchtende Lage der Statorachsen A der jeweiligen Schaufelräder, die andere Endlage wie bei der Ausführung nach 3b der Nicht-Bremsbetrieb Stellung. Bei dieser Ausführung wird auch das größere Segment bewegt, wohingegen der kleinere Teil des Segments ortsfest verbleibt. Reicht diese Extremlage zur Reduktion des Bremsmomentes bei gefülltem Arbeitsraum nicht aus, so kann bei beiden Ausführungsbeispielen das Bremsengehäuse 20 über eine Entleereinrichtung 19 entleert werden, z. B. aus Sicherheitsgründen.The 3a and 3b show as a schematic representation of another type of adjustment. The stator blade wheel 4 is in a fulcrum located outside the blading 17 rotatably mounted. The retarder is shown here unfolded, so that the rotor blade wheel 3 and the stator blade wheel 4 are shown side by side. The blading of the stator blade wheel 4 has no shovel free area. The torque generated in braking mode is eccentric pivot point 17 effective and acts on the rule 14 one. By turning the stator segment around the fulcrum 17 can be done a certain torque control. The stator blade segment 7 can do this via a lever 18 attacking adjusting with cylinder 13 and control piston 14 be brought by means of variable control pressure in the einzuregelnde position. The stator blade wheel 4 executes a pivoting movement w. The one end position is in turn the aligned position of the stator axes A of the respective paddle wheels, the other end position as in the embodiment according to 3b the non-braking operation position. In this embodiment, the larger segment is moved, whereas the smaller part of the segment remains stationary. If this extreme position is insufficient for the reduction of the braking torque when the working space is full, the brake housing can in both embodiments 20 via an emptying device 19 be emptied, z. B. for security reasons.

Im Allgemeinen kann auch hier die Verschiebung der Statorsegmente durch äußere Kräfte erfolgen. Diese können beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch aufgebracht oder aber durch Federkraft erzeugt werden. Eine andere Möglichkeit besteht auch darin, bei vorgesehener Auslenkung in Einbaulage des Retarders in vertikaler Richtung die Wirkung der Gravitationskraft zu nutzen.In general, the displacement of the stator segments by external forces can also take place here. These can be applied, for example, hydraulically or pneumatically or generated by spring force. Another possibility is to use the effect of the gravitational force in the vertical direction when the deflection is provided in the installation position of the retarder.

Die dargestellten Ausführungen können insbesondere bei Inline-Retardern, die einen durchgehenden Wellendurchtrieb aufweisen, zum Einsatz kommen. The illustrated embodiments can be used in particular for inline retarders, which have a continuous shaft drive.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Retarder retarder
22: Antriebswelle drive shaft
33: Rotorschaufelrad rotor blade
44: Statorschaufelrad stator
55: Statorsegment stator
77: Statorsegment stator
99: Feder feather
1313: Zylinder cylinder
1414: Regelkolben control piston
1717: Drehpunkt pivot point
1818: Hebel lever
1919: Entleereinrichtung/ emptying /
2020: Bremsengehäuse brake housing
AA: Statorachse stator
ww: Schwenkbewegung pivotal movement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4446287 C2 [0004]

Claims

Hydrodynamic retarder ( 1 ) with a rotor blade wheel which can be coupled at least indirectly to a drive shaft ( 3 ) with a stator blade wheel ( 4 ), wherein the stator blade wheel ( 4 ) at least one first stator segments ( 5 ) and a second stator segment ( 7 ), wherein the first stator segment ( 5 ) is stationary in its position relative to the rotor blade axis and the second stator segment ( 7 ) is designed and mounted in such a way that it is movable relative to the stator axis (A) from one with the first stator segment (A). 5 ) the stator blade wheel ( 4 ) forming position, characterized in that the larger stator segment ( 7 ) of the two stator segments ( 5 . 7 ) with respect to the other stationary stator segment ( 5 ) is movable.

Hydrodynamic retarder according to claim 1, characterized in that the second stator segment ( 7 ) in the circumferential direction of the stator blade wheel ( 4 ) is deflectable.

Hydrodynamic retarder according to claim 1, characterized in that the second stator segment ( 7 ) in the radial direction with respect to the stator axis (A) is deflectable.

Hydrodynamic retarder according to claim 1, characterized in that the second stator segment ( 7 ) in the tangential direction with respect to the stator blade wheel ( 4 ) is deflectable.