DE1075384B

DE1075384B - Hydraulische Bremse

Info

Publication number: DE1075384B
Application number: DENDAT1075384D
Authority: DE
Inventors: Stolten Salzgitter-Bad Ewald
Original assignee: Salzgitter Maschinen-Aktiengesellschaft, Salzgitter-Bad
Publication date: 1960-02-11

Description

Hydraulische Bremse Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Bremse mit einem einen verstellbaren Schaufelkranz tragenden Statur und einem mit der Antriebswelle verbundenen Rotor, insbesondere für das Absenken von Bohrstangen.
Bei den bekannten Bremsen dieser Art, die unter dem Namen »Wasserwirbelbremsen« bekannt sind, muß das jeweilige Bremsmoment von Hand eingestellt werden, wodurch es schwierig ist, das jeweils gewünschte Bremsmoment bei einer bestimmten Drehgeschwindigkeit genau einzustellen.
Dieser Mangel wird nach der Erfindung dadurch behoben, daß mit der Antriebswelle ein an sich bekannter Regler verbunden ist, der in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebswelle die Schaufeln des Stators so verstellt, daß bei der eingestellten Drehzahl das Bremsmoment und das eingeführte Antriebsmoment gleichbleiben. Damit ist die Bremse unabhängig von Zufälligkeiten, die in einer Handbedienung liegen. Beim Absenken von Erdölsonden ist mit dieser automatischen Bremse der weitere Vorteil erzielt, daß die Senkgeschwindigkeit konstant gehalten wird, und zwar ohne daß es besonderer zusätzlicher Geräte und Bedienungsmannschaften bedarf.
Ein weiterer Vorteil ist dadurch erreicht, daß die Übertragung der Regelimpulse vom Regler auf die verstellbaren Schaufeln mit Hilfe der Druckflüssigkeit erfolgt. Diese hydraulische Übertragung hat gegenüber rein mechanischen Übertragungen den Vorteil der größeren Kraftentfaltung.
Die Betriebsflüssigkeit der Bremse läuft in bekannter Weise in einer geschlossenen Leitung um, in die eine Umwälzpumpe und eine Kühlvorrichtung eingeschaltet sind. Damit wird die Kühlung der Betriebsflüssigkeit auch bei Stillstand der Bremse durchgeführt, so daß Betriebspausen für die weitere Abkühlung der Bremse ausgenutzt werden können. Dadurch kann die Bremse gegenüber anderen bekannten Bremsen kleiner und leichter gebaut werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel; Fig. 2 zeigt im linken unteren Viertel einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1, in ihrem linken oberen Viertel einen Schnitt nach der Linie B-B in Fig. 1, in ihrem rechten oberen Achtel einen Schnitt nach der Linie C-C und in ihrem rechten unteren Teil einen Schnitt nach der Linie D-D, ebenfalls in Fig. 1.
Die Bremse besteht aus einem Gehäuse 1, das als Stator feststeht, und einem Rotor 2, der während des Betriebs gegenüber dem Statur umläuft. Der Stator 1 seinerseits besteht aus einem Deckel 3, der Tragscheibe 4 für die Schaufeln 5, einem Zwischenring 6, einem Lagerschild 7 und einem weiteren Deckel B. Der Rotor 2 ist mit einem Gehäuse 9 verbunden, in dem ein Klemmkörperfreilauf 10 gelagert ist.
Der Freilauf 10 ist mit der Antriebswelle 11 fest verbunden. Die Antriebswelle 11 ist in dem Stator 1 mittels der Lager 12 und 13 gelagert. Der Rotor 2 ruht ferner in Lagern 14 und 15. Diese Lagerung dient für den Leerlauf.
Mit der Antriebswelle 11 verbunden ist ein Regler 16. Der Regler 16 besteht aus einer Welle 17, die in Achsrichtung mit der Antriebswelle 11 verbunden ist, einem Gehäuse 18 und den Fliehkörpern 19. In dem Regler befindet sich ein hydraulischer Steuerschieber 20 mit einer einstellbaren Steuerfeder 21. An den Statur 1 ist eine Druckleitung 22 angeschlossen, die bei 23 in den Hohlraum 24 des Stators einmündet und bei 25 aus dem Hohlraum 26 des Stators herausführt. In die Leitung 22 sind eingeschaltet eine Umwälzpumpe 27, ein Kühler 28 und ein Ausgleichsbehälter 29 sowie ein Drosselventil 30.
In der Tragscheibe 4 sind Wellenstümpfe 31 gelagert, auf denen Zahnsegmente 32 befestigt sind. Die Zahnsegmente kämmen mit einem Zahnrad 33, das, auf der Tragscheibe 4 gelagert ist. An dem Zahnrad 33 sitzt ein. Zapfen 34 (Fig. 2), der über Lenker 35 mit einem Hebel 36 verbunden ist. Der Hebel 36 hat ein Langloch 37 (Fig. 2), in das ein Zapfen 38 der Kolbenstange 39 eingreift. Auf der Kolbenstange 39 sitzt ein Kolben 40, der in einem Zylinder 41 verschiebbar ist.
Von der Druckleitung 22 zweigt eine Steuerleitung 42 ab, die an einen Kanal 43 des Reglers 16 angeschlossen ist. Der Regler ist ferner durch zwei Leitungen 44 und 45 mit den beiden Enden des Zylinders 41 verbunden. Eine Rücklaufleitung 46 verbindet den Regler 16 über die Bohrung 47 mit dein Ausgleichsbehälter 29. Die Vorrichtung wirkt wie folgt: Beim Stillstand der Bremse sind die Schaufeln 5 geschlossen (Fig. 2, linkes oberes Viertel). Bei dieser Stellung der Schaufeln 5 befindet sich der Kolben 40 in der in Fig. 2 gezeichneten Stellung. Dabei ist das Drucköl von der Leitung 22 über die Steuerleitung 42, den Kanal 43, den Steuerschieber 20 und die Druckleitung 45 in den oberen Teil des Zylinders 41 gelangt.
Beim Überschreiten der eingestellten Drehzahl (Spannung der Feder 21) werden die Fliehkörper 19 radial nach außen gedrückt; dadurch bewegt sich der Steuerschieber 20 nach links. Die Leitung 45 wird mit dem Raum 48 verbunden. Die Flüssigkeit läuft durch den Kanal 47 und die Leitung 46 in den Ausgleichsbehälter 29. Durch den Steuerschieber 20 wird die Steuerleitung 42 über den Kanal 43 mit dem Kanal 44 und damit mit der Unterseite des Zylinders 41 verbunden. Der Kolben 40 steigt unter diesem Druck nach oben und verstellt dadurch über die Hebel 36, 35 das Zahnrad 33 sowie die Zahnsegmente 32 die Schaufeln 5.
Durch die Verstellung der Schaufeln 5 wird der in der Bremse kreisende Flüssigkeitsstrom im Sinne der eingezeichneten Pfeile x in der Weise beeinflußt, daß das Bremsmoment steigt und die Drehzahl der Antriebswelle sinkt. Dieses Spiel wiederholt sich bei jeder Änderung der Drehzahl der Antriebswelle 11.
Der Kühler 28 sorgt für eine ständige Kühlung der Betriebsflüssigkeit, nicht nur während des Betriebes der Bremse, sondern auch während ihres Stillstandes.

Claims

PATENTANSPRÜCHE. 1. Hydraulische Bremse mit einem einen verstellbaren Schaufelkranz tragenden Stator und einem mit der Antriebswelle verbundenen Rotor, insbesondere für das Absenken von Bohrstangen, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Antriebswelle (11) ein an sich bekannter Regler, z. B. Fliehkraftregler (16), verbunden ist, der in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebswelle die Schaufeln (5) des Stators (1) so verstellt, daß bei der eingestellten Drehzahl das Bremsmoment und das eingeführte Antriebsmoment gleichbleiben. z. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Reglerimpulse vom Regler (16) auf die Schaufeln (5) mit Hilfe der Druckflüssigkeit erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 651617, 738 489.