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Hydrodynamische Bremse Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrodynamische
Bremse oder ein als hydrodynamische Bremse verwendetes Strömungsgetriebe, bei der
bzw. bei dem das Bremsmoment durch eine Vorrichtung zur Änderung der Schaufelstellung
veränderbar ist. Bei derartigen Bremsen bringt es die Charakteristik der Strömungsmaschinen
mit sich, daß bei konstanter Schaufelstellung mit wachsender Drehzahl ein etwa quadratisch
zunehmendes Bremsmoment zu verzeichnen ist. Für den praktischen Betrieb, z. B. in
Kraftfahrzeugen, ist dies in zweierlei Hinsicht ungünstig: Zu einer bestimmten Stellung
des Bremsbetätigungshebels gehört je nach Drehzahl ein stark unterschiedliches
Bremsmoment, und die Bremswirkung läßt bei konstanter Stellung des Bremsbetätigungshebels
während des einzelnen Bremsvorganges, also bei fallender Drehzahl, sehr rasch nach.
Will man mit wachsender Drehzahl eine andere als die quadratische Abhingigkeit des
Bremsmoments erzielen, insbesondere das Bremsmoment konstant halten, so muß man
die Schaufelstellung mit der Drehzahl ändern.
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Diese Beeinflussung der Schaufelstellung ließe sich z. B. von
außen her mit Hilfe eines üblichen Drehzahlreglers bewerkstelligen. Erfindungsgemäß
wird hierfür eine einfachere Lösung vorgeschlagen: Der Bremsbetätigungshebel soll
bei Betätigung im Sinne einer größeren Bremswirkung die Vorrichtung zur Änderung
der Winkelstellung der Schaufeln über eine Feder entgegen der an den Schaufeln angreifenden
Strömungskraft verstellen. Auf diese Weise erfüllt ein Lind dieselbe Vorrichtung
auf einfachste Weise sowohl die Funktion der willkürlichen Einstellung des gewünschten
Bremsmoments durch den Bedienenden als auch die Funktion, selbsttätig eine gewünschte
Abhängigkeit des Bremsmoments von der Drehzahl zu erreichen, die von der bei konstanter
Schaufelstellung sich ergebenden quadratischen Drehzahlabhängigkeit abweicht.
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Bei einem als Bremse verwendbaren Strömungsge,triebe, bei dem die
verstellbaren Schaufeln an einem um die Achse des Strömungsgetriebes drehbaren Schaufelträger
gelagert sind, ist die Anordnung so getroffen, daß sich der Schaufelträger beim
Bremsen über die Feder am Bremsbetätigungshebel abstützt und daß die Vorrichtung
die Schwenkbewegung des Schaufelträgers auf die verstellbaren Schaufeln überträgt.
Hierfür wird weiter vorgeschlagen, daß der Schaufelträger gegenüber einer um die
Achse des Strömuncs-etriebes schwenkbaren, sich über die Feder am Brernsbetätigungshebel
abstützenden Pendelscheibe, vorzu,-,sweise mittels einer Bandbremse, feststellbar
ist. Die Zeichnungen stellen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dar, und zwar
zeigt Fig. 1 ein als Bremse verwendbares Strömungsgetriebe im Längsschnitt
und Fig. 2 die Ansicht in Pfeilrichtung A auf den Gegenstand der Fig. 1-,
in Fig. 3 ist eine einfache hydrodynamische Bremse im Schnitt dargestellt,
während Fig. 4 die Ansicht in Pfeilrichtung B auf den Gegenstand der Fig.
3 zeigt.
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In Fig. 1 und 2 treibt beim normalen, nicht bremsenden Betrieb
die mit einem Motor verbundene Welle 1 das Pumpenrad 2 des Strömungsgetriebes
an. Das Turbinenrad 3 ist mit der getriebenen Welle 4 verbunden, die beispielsweise
die Räder eines Kraftfahrzeugs antreibt. Die Hohlwelle 5 kann sich unabhängig
von der getriebenen Welle 4 drehen und trägt einen Schaufelträger 6. Die
Leitschaufeln 7 sind starr auf dem Schaufelträger 6 befestigt, während
die Leitschaufeln 8 um eine senkrechte ebenfalls am Schaufelträger
6 befestigte Achse 9 schwenkbar sind. Die Verstellung dieser schwenkbaren
Schaufeln 8 erfolgt mit Hilfe der einen Zapfen 10 tragenden Schiebehülse
11, wobei der Zapfen 10 in einem axialen Schlitz 12 der Hohlwelle
5 und in einem schraubenlinienförmigen Schlitz 13 einer Drehhülse
14 gleitet und dabei die Drehhülse 14, die axial feststeht, verdreht. Diese Verdrehbewegung
wird auf die Schaufeln 8 übertragen. Die Hohlwelle 5 kann mittels
des Bremsbandes 15 gegenüber der pendelnd gelagerten Scheibe 16 festgestellt
werden. Die Bandbremse wird öl-
hydraulisch (Zuleitung 17, Druckzylinder
18, Kolben 19) betätigt. Die Pendelscheibe 16 stützt sich über
die Druckfeder 20 am Rahmen ab. Das rahmenseitige
Federwiderlager
21 ist durch den als Bremspedal 22 ausgebildeten Bremsbetätigungshebel verstellbar.
Ein am Rahmen bei 23 gelagerter Winkelhebel 24 überträgt eine Schwenkbewegung
der Pendelscheibe 16 in eine Axialbewegung der Schiebehülse 11.
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Ist die Bandbremse 15 gelüfte" so kann sich der Schaufelträger
6 lose drehen, und das Strömungsgetriebe wirkt als Strömungskupplung. Wird
bei vom Motor angetriebenem Pumpenrad 2 der Schaufelträger 6 mit Hilfe der
Bandbremse 15 festgebremst, so wirkt das Strömungsgetriebe als Drehmomentwandler.
Die Pendelscheibe 16 wird dabei in einer Stellung verriegelt, in der die
Leitschaufelteile 8 in einem für den Wandlerbetrieb geeigneten Winkel stehen.
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Im Falle des Bremsens bei einem Kraftfahrzeug geht der Antrieb von
den Hinterrädern her auf die Welle 4 über. Die Bandbremse 15 ist angezogen.
Die Schaufeln 7 und 8 stören die Strömung und bremsen somit, insbesondere,
wenn die Schaufeln 8 quer zur Strömung geschwenkt werden im Sinne der Vergrößerung
derDralländerung. ZurVeranschaulichung der Wirkungsweise der Bremsmomentenregelung
sei angenommen, daß das Bremspeda122 um einen gewissen Betrag durchgetreten ist
und daß durch das gerade wirkende Bremsmoment die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
konstant gehalten wird. Das durch die Schaufeln 7, 8 auf den Schaufelträger
6 übertragene Bremsreaktionsmonient wird durch die Bandbremse 15 auf
die Pendelscheibe 16 übertragen, die sich über die Feder20 auf den Rahmen
abstützt. Wenn jetzt die Fahrzeuggeschwindigkeit wächst, weil beispielsweise das
Gefälle stärker wird, so wächst das Reaktionsmoment auf den Schaufelträger
6 entsprechend der Charakteristik solcher Strömungsmaschinen etwa quadratisch
mit der Drehzahl an. Im gJeichen Maße wird die Feder 20 weiter zusammengedrückt
und die Pendelscheibe 16 verdreht. Hierdurch wird aber auch der Winkelhebel
24 um die Achse 23 verschwenkt und die Schiebehülse 11 mit dem Zapfen
10 nach links geschoben. Die Schaufeln 8 verstellen sich dabei im
Sinne einer Verminderung des Bremsmomentes, so daß sich ein neuer Gleichgewichtszustand
einstellt, bei dem trotz gestiegener Drehzahl das Bremsmoment weniger als quadratisch,
im Grenzfalle überhaupt nicht, angestiegen ist.
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Soll stärker gebremst werden, so drückt der Fahrer das Bremspedal
22 weiter durch. Die Pendelscheibe 16 wird nach oben verdreht, wobei die
Schaufeln 8
mit Hilfe des Winkelhebels 24 und der Schiebehülse 11 im
Sinne einer stärkeren Bremsung verstellt werden.
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Nicht dargestellt ist die Vorrichtung, die bei jedem Betätigen des
Bremspedals 22 den Druckölzutritt zum Bremszylinder 18 für die Betätigung
der Bandbremse 15 steuert.
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Die Erfindung läßt sich selbstverständlich auch an einem Strömungsgetriebe
verwirklichen, das nicht auch als Kupplung zu laufen braucht. Dann kann der Schaufelträger
6 fest angeordnet sein. In Fig. 3 und 4 ist 25 die Welle, die
abgebremst werden soll. Sie treibt das Pumpenrad 26 an. Die im festen Gehäuse
27 drehbar (Achse 28) gelagerten Bremsschauf eln 29 können
mit Hilfe des Verstellrings 30, der mit der Verstellwelle 31 verbunden
ist, geschwenkt werden. An der Verstellwelle 31 ist der Hebelarm
32 angebracht, der sich über eine Feder 20 am Rahmen abstützt. Das rahmenseitige
Federwiderlager 21 ist durch das Bremspedal 22 verstellbar.
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Von den auf die Brernsschaufeln 29 wirkenden Strömungskräften
wird ein Teil von der Verstellvorrichtung 30, 31, 32 aufgenommen. Nimmt die
Drehzahl der Welle 25 beim Bremsen zu, so wächst die von der Strömung auf
die Schaufeln 29 ausgeübte Kraft und somit auch das Bremsmoment etwa quadratisch
an. Die Feder 20 wird bei konstanter Stellung des Bremspedals 22 entsprechend weiter
zusammengedrückt, wobei sich aber die Schaufeln etwas mehr in Strömungsrichtung
verstellt haben, so daß der neue Gleichgewichtszustand bei einem Bremsmoment liegt,
das weniger als qudratisch, im Grenzfall überhaupt nicht, zugenommen hat.