DE19704407A1

DE19704407A1 - Hydrodynamic retarder braking moment adjustment

Info

Publication number: DE19704407A1
Application number: DE1997104407
Authority: DE
Inventors: Juergen Friedrich; Peter Heilinger; Heinz Hoeller
Original assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo GmbH and Co KG
Priority date: 1997-02-06
Filing date: 1997-02-06
Publication date: 1998-08-13

Abstract

The braking moment is adjusted by varying the gap (12.0,12.1) between the stator (4.0) and rotor (2.0) by relative axial movement of the rotor or stator. This movement is obtained from pressure spaces (3.1,3.2), using the gap adjustment to lead off heat produced by the residual braking moment but without additional cooling. A resetting spring (5) returns the stator or rotor to their initial settings when a pressure space is evacuated in the idling position (B). The braking moment is imposed by a pressure space set to the rear of the rotor or stator. The gap can thus be infinitely varied as required. To set the braking moment for idling mode, one or other of the pressure spaces should be evacuated to distance the stator axially from the rotor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einstellung eines vorgegebenen Bremsmomentes eines hydrodynamischen Retarders gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 11.The invention relates to a method and a device for adjusting a given braking torque of a hydrodynamic retarder according to the preamble of claims 1 and 11.

Hydrodynamische Retarder sind beispielsweise aus VDI Handbuch Getriebetechnik II, VDI-Richtlinien VDI 2153, Hydrodynamische Leistungsübertragung Begriffe - Bauformen - Wirkungsweisen, Kapitel 7, Bremsen oder Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 18. Auflage, Seiten R49 bis R53, deren Offenbarungsgehalt vollumfänglich in die Anmeldung miteinbezogen wird, bekannt. Derartige Retarder werden, insbesondere beim Einsatz in Kraftfahrzeugen oder in Anlagen mit stark wechselndem Betrieb, durch Füllen und Entleeren des beschaufelten Arbeitskreislaufs mit einem Betriebsfluid ein- oder ausgeschaltet.Hydrodynamic retarders are, for example, from the VDI manual Transmission technology II, VDI guidelines VDI 2153, hydrodynamic Power transmission terms - designs - modes of operation, Chapter 7, Bremsen or Dubbel, paperback for mechanical engineering, 18th edition, Pages R49 to R53, the disclosure content of which is fully in the Registration is known. Such retarders become especially when used in motor vehicles or in systems with strong changing operation, by filling and emptying the bucket Working circuit with an operating fluid on or off.

Eine Änderung des Retarderbremsmomentes eines derartigen Retarders wurde gemäß dem Stand der Technik im Bremsbetrieb beispielsweise dadurch erreicht, daß die Durchflußquerschnitte von Zulauf und Ablauf, wie in der DE 44 08 349 C2 beschrieben, entsprechend eingestellt oder aber, der Füllgrad des Retarders, wie in der DE 24 08 876 gezeigt, verändert wurden.A change in the retarder braking torque of such a retarder was, for example, according to the prior art in braking thereby achieved that the flow cross-sections of inlet and outlet, such as described in DE 44 08 349 C2, set accordingly or else that The degree of filling of the retarder, as shown in DE 24 08 876, was changed.

Nachteilig an diesen bekannten Verfahren war, daß die Einstellung nur mit einer gewissen Verzögerung erfolgte und bei völlig geleertem Retarder ist immer ein Restmoment vorhanden war, das durch Lagerreibung und durch die Dralländerung der Luftfüllung bedingt war. Dies ist darauf zurückzuführen, daß auch ein vom Betriebsfluid entleerter Retarder durch Luftventilation noch Leistung aufnimmt. Das durch das Restmoment bedingte Bremsmoment ist zwar sehr gering, kann sich jedoch bei hohen Drehzahlen sehr störend auswirken und zu einer unzulässig hohen Erwärmung des Retarders führen. A disadvantage of these known methods was that the setting only with after a certain delay and when the retarder is completely empty there was always a residual moment due to bearing friction and the swirl change in the air filling was caused. This is due to, that even a retarder emptied of the operating fluid by air ventilation Power consumes. The braking torque caused by the residual torque is Although very low, it can be very annoying at high speeds impact and lead to an inadmissibly high heating of the retarder.

Zu beachten ist auch, daß der Kraftstoffverbrauch des Nutzfahrzeuges mit steigender Verlustleistung ansteigt.It should also be noted that the fuel consumption of the commercial vehicle also increasing power loss increases.

Zur Vermeidung der Ventilationsverluste sind bereits eine Reihe von Lösungen bekannt. Dazu gehören u. a. die Verwendung von Statorbolzen sowie die Möglichkeit einer Kreislaufevakuierung. Diese Lösungen sind jedoch sehr aufwendig in ihrer Umsetzung und bedingen einen erhöhten Platzbedarf und damit größere Retarderabmessungen. Wesentliche Nachteile bei der Verwendung von Statorbolzen sind darin zu sehen, daß diese aufgrund ihrer Anordnung im Profilgrund des Stators auch im Bremsbetrieb in den Arbeitskreislauf hineinreichen und diesen damit stören. Die Möglichkeit der Verwendung getrennter äußerer Kühl-Kreisläufe, bei der beim Leerlaufbetrieb eine genau bestimmte Ölmenge in einem separaten Kreislauf eingeschlossen wird, ist sehr aufwendig in ihrer Umsetzung, da zusätzliche Bauteile benötigt werden. Des weiteren muß ständig eine sichere Trennung zwischen den einzelnen Zirkulationswegen gewährleistet sein.There are already a number of solutions to avoid ventilation losses known. These include a. the use of stator bolts and the Possibility of circuit evacuation. However, these solutions are very complex to implement and require more space and thus larger retarder dimensions. Significant disadvantages in the Use of stator bolts can be seen in the fact that these are due to their Arrangement in the base of the stator profile even in braking mode Pass in the work cycle and disrupt it. The possibility of Use of separate external cooling circuits when idling a precisely defined amount of oil enclosed in a separate circuit is very complex to implement because additional components are required will. Furthermore, a secure separation between the individual circulation routes can be guaranteed.

Eine weitere Möglichkeit zur Reduzierung der Leerlaufverluste besteht im Verschwenken der Statorschaufelrades gegenüber dem Rotorschaufelrad. Möglichkeiten zur Lageänderung des Statorschaufelrades gegenüber dem Rotorschaufelrad sind bereits aus den folgenden Druckschriften bekannt:
Another possibility for reducing idling losses is to pivot the stator impeller relative to the rotor impeller. Possibilities for changing the position of the stator impeller in relation to the rotor impeller are already known from the following publications:

1. DE 31 13 408 C1
2. DE 40 10 970 A1
3. DE 44 20 204 A1

Die DE 31 13 408 C1 offenbart Möglichkeiten einer Statorschaufelradverstellung eines Retarders für den Einsatz in stationären Anlagen, beispielsweise in Windkraftanlagen zur Umsetzung der Windenergie in Wärme. Die Verstellung erfolgt manuell oder mittels entsprechender Hilfsmittel. Die Feststellung des Statorschaufelrades in der ausgeschwenkten Lage erfolgt mittels mechanischer Hilfsmittel, beispielsweise in Form von Schrauben. Die Verstellung erfolgt zum Zweck der Anpassung der Strömungsbremse an die Windkraftanlage. Der Zeitaufwand für die Realisierung einer Verstellung ist entsprechend hoch, und die Ausführung ist demzufolge in keiner Weise für den Einsatz im Fahrzeug geeignet.DE 31 13 408 C1 discloses possibilities of one Stator blade wheel adjustment of a retarder for use in stationary Plants, for example in wind turbines for implementing wind energy in warmth. The adjustment is carried out manually or by means of an appropriate one Tools. Finding the stator vane in the swung out Position takes place by means of mechanical aids, for example in the form of Screws. The adjustment is made for the purpose of adjusting the Current brake on the wind turbine. The time spent on the Realization of an adjustment is correspondingly high, and the execution is therefore in no way suitable for use in the vehicle.

Der in der Druckschrift DE 40 10 970 A1 offenbarte Retarder weist analog zu der erstgenannten Druckschrift ein Statorschaufelrad auf, das in seiner Lage veränderbar ist. Jedoch erfolgt hier eine Lageveränderung durch eine zusätzlich zum Bremsmoment erzeugte Reaktionskraft, die dem Bremsmoment proportional ist. Diese Reaktionskraft wird durch eine entsprechende Gestaltung und Lagerung des Schaufelrades erzeugt. Der Reaktionskraft wird eine Verstellkraft, die von einer Verstelleinrichtung aufgebracht wird, entgegengesetzt. Die Größe der Verstellkraft beeinflußt dabei entscheidend die Wirkung der Reaktionskraft und damit das Bremsmoment aufgrund der Bedingung, daß die Summe aller auf ein abgeschlossenes System wirkenden äußeren Momente gleich Null ist. Beide Möglichkeiten dienen zur Einstellung bzw. Steuerung des Bremsmomentes. Sie zeichnen sich durch einen enormen konstruktiven Aufwand sowie eine hohe Bauteilanzahl aus.The retarder disclosed in the document DE 40 10 970 A1 assigns analogously the first-mentioned publication on a stator blade wheel in its position is changeable. However, there is a change in position here in addition to the braking torque generated reaction force that the Braking torque is proportional. This reaction force is determined by a appropriate design and storage of the paddle wheel generated. Of the Reactive force is an adjusting force that is applied by an adjusting device is applied, opposite. The size of the adjusting force is influenced the effect of the reaction force and therefore the decisive factor Braking torque due to the condition that the sum of all is on closed system acting external moments is zero. Both Possibilities are used to set or control the braking torque. They are characterized by an enormous constructive effort and a high number of components.

Aus der DE 44 20 204 A1 ist ein Retarder mit einem selbsttätigen Schwenkstator bekannt geworden, der aufgrund seiner exzentrischen Lagerung im Leerlaufbetrieb selbsttätig in eine Lage gebracht wird, in der keine oder nur ein geringer Teil an Luftmassen zwischen dem Rotorschaufelrad und dem Statorschaufelrad bewegt wird.DE 44 20 204 A1 describes a retarder with an automatic one Swivel stator became known because of its eccentric Storage in idle mode is automatically brought into a position in which little or no air mass between the Rotor blade wheel and the stator blade wheel is moved.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit dem das Bremsmoment eines hydrodynamischen Retarders auf einfache Art und Weise unter Vermeidung der aus dem Stand der Technik bekannte Nachteile eingestellt werden kann. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist darin zu sehen, daß dieses Verfahren und diese Vorrichtung es ermöglichen soll, bei entleertem Retarder die Leerlaufverluste gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsform zu minimieren.An object of the invention is a method and an apparatus specify the braking torque of a hydrodynamic retarder in a simple manner while avoiding the prior art known disadvantages can be set. Another aspect of the invention can be seen in the fact that this method and this device it should enable, when the retarder is empty, the idle losses compared to to minimize known from the prior art embodiment.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 und die Regelvorrichtung gemäß Anspruch 11.The object of the invention is achieved by the method according to claim 1 and the control device according to claim 11.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, das Bremsmoment eines hydrodynamischen Retarders dadurch einzustellen, daß der Spalt zwischen Rotor und Stator durch eine axiale Verschiebung des Rotors gegenüber dem Stator und/oder des Rotors gegenüber dem Stator so eingestellt wird, daß das vorgegebene Bremsmoment erreicht wird.According to the invention, the braking torque is one adjust hydrodynamic retarder in that the gap between Rotor and stator by an axial displacement of the rotor relative to the Stator and / or the rotor relative to the stator is set so that the specified braking torque is reached.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der hydrodynamische Retarder Mittel zur axialen Verschiebung des Stators gegenüber dem Rotor und/oder des Rotors gegenüber dem Stator aufweist.In a development of the invention it can be provided that the hydrodynamic retarder means for axial displacement of the stator compared to the rotor and / or the rotor relative to the stator.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zur Verminderung von Leerlaufverlusten ein vorbestimmtes minimales Retarderbremsmoment nach Entleerung des Retarders dadurch eingestellt wird, daß der Luftspalt zwischen Rotor und Stator durch die axiale Verschiebung des Stators und/oder Rotors gegenüber dem Stator und/oder Rotor einen derartigen Wert annimmt, daß die entstehende Wärmeenergie des entleerten Retarders ohne zusätzliche Kühleinrichtungen abgeführt werden kann.It is particularly advantageous if a to reduce idle losses predetermined minimum retarder braking torque after the Retarders is adjusted in that the air gap between the rotor and Stator by the axial displacement of the stator and / or rotor opposite the stator and / or rotor assumes such a value that the arising thermal energy of the emptied retarder without additional Cooling devices can be removed.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Mittel zur axialen Verschiebung mindestens eine auf der Statorrückseite angeordnete Druckkammer auf. Auf diese Art und Weise ist es möglich, durch Beaufschlagung der Statorrückseite mit einem in der Druckkammer aufgebauten Druck den Stator gegen beispielsweise den feststehenden Rotor entlang einer axialen Führung zu verschieben und somit den Abstand zwischen Rotor und Stator einzustellen.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the means for axial displacement at least one on the back of the stator arranged pressure chamber. This way it is possible to go through Actuation of the back of the stator with one in the pressure chamber built up pressure the stator against, for example, the stationary rotor to move along an axial guide and thus the distance between the rotor and stator.

In einer weitergebildeten Ausführung kann vorgesehen sein, daß das minimale Retarderbremsmoment in Leerlauf, das ja eine relativ große Spaltweite bzw. einen großen Abstand zwischen Stator und Rotor erfordert, dadurch eingestellt wird, daß die mindestens eine Druckkammer beispielsweise entleert und so der durch ein in die Druckkammer eingeleitetes Arbeitsmedium aufgebaute Druck auf die Statorrückseite vermindert wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Mittel zur axialen Verschiebung Mittel zum Rückführen des Stators und/oder Rotors in die Leerlaufposition umfassen. In einer konstruktiven Ausgestaltung kann dies beispielsweise eine Rückholfeder sein. Deartige Ausführungsformen erlauben ein selbsttätiges Verbringen des Stators und/oder Rotors, wenn der Retarder entleert worden ist in die Leerlaufposition.In a further developed embodiment it can be provided that the minimum Retarder braking torque at idle, which is a relatively large gap width or requires a large distance between the stator and rotor, thereby is set that the at least one pressure chamber emptied, for example and thus the working medium introduced into the pressure chamber pressure built up on the back of the stator is reduced. Especially It is advantageous if the means for axial displacement means for Return the stator and / or rotor to the idle position. In In a structural design, this can be a return spring, for example be. Such embodiments allow an automatic transfer of the Stator and / or rotor when the retarder has been emptied into the Idle position.

Eine Möglichkeit des selbsttätigen Rückführens in die Leerlaufposition beim Ausschalten des Retarders besteht darin, an der Statorrückseite mindestens zwei Druckkammern vorzusehen, wovon die eine Druckkammer Teil des Zulaufssystems des Arbeitsmediums in den Retarder und die andere Druckkammer Teil des Ablaufsystems des Arbeitsmediums aus dem Retarder ist. Wird kein Arbeitsmedium zugeführt, sondern lediglich abgeführt, so entleeren sich die beiden Druckräume und die Rückstelleinrichtung sorgt dafür, daß der Stator in die Leerlaufposition gebracht wird und einen großen Abstand zum Rotor aufweist.One way of automatically returning to the idle position at Switching off the retarder consists of at least on the back of the stator to provide two pressure chambers, one of which is part of the pressure chamber Inlet system of the working medium in the retarder and the other Pressure chamber Part of the drainage system of the working medium from the retarder is. If no working medium is supplied, but only discharged, see above the two pressure chambers empty and the reset device ensures for bringing the stator to the idle position and a large one Distance from the rotor.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Mittel zum Verschieben des Stators und/oder Rotors einen Stellzylinder oder einen Stellmotor umfassen, mit dem der Luftspalt stufenlos unabhängig von der Befüllung der zuvor erwähnten Druckkammern einstellbar ist. Dies eröffnet die Möglichkeit einer stufenlosen Regelung des Luftspaltes und damit einer stufenlosen Einstellung des Bremsmomentes, da die Leistungszahl λ des Retarders abhängig vom Luftspalt zwischen Stator und Rotor ist. Die Leistungszahl λ ist wie folgt definiert:
In a preferred embodiment it is provided that the means for displacing the stator and / or rotor comprise an actuating cylinder or an actuating motor, with which the air gap can be set continuously, independently of the filling of the aforementioned pressure chambers. This opens up the possibility of stepless regulation of the air gap and thus a stepless adjustment of the braking torque, since the coefficient of performance λ of the retarder is dependent on the air gap between the stator and the rotor. The coefficient of performance λ is defined as follows:

Hierbei bezeichnet ^M _BR das Bremsmoment des Retarders, ρ die Dichte des Fluids, sowie Dp der Kreislaufdurchmesser des Retarders (siehe hierzu insbesondere VDI -Richtlinien, Hydrodynamische Leistungsübertragung, Begriffe - Bauformen - Wirkungsweisen, VDI 2153 in VDI-Handbuch Getriebetechnik 2, Kapitel 1 bis 4 und Kapitel 7, deren Offenbarungsgehalt vollumfänglich in diese Anmeldung miteinbezogen wird).Here, ^M _BR denotes the braking torque of the retarder, ρ the density of the fluid, and Dp the circuit diameter of the retarder (see in particular VDI guidelines, hydrodynamic power transmission, terms - designs - modes of operation, VDI 2153 in VDI manual transmission technology 2, chapters 1 to 4 and Chapter 7, the disclosure content of which is fully included in this application).

Neben dem Verfahren stellt die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Einstellung eines vorgegebenen Bremsmomentes eines hydrodynamischen Retarders zur Verfügung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß sie Mittel zur Vorgabe eines einzustellenden Bremsmomentes aufweist, sowie eine Steuereinrichtung, die in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Bremsmoment die Mittel zur Einstellung des Spaltes zwischen Stator und Rotor derart ansteuert, daß das vorgegebene Bremsmoment des Retarders durch entsprechende Einstellung des Spaltes mittels axialer Verschiebung erreicht wird.In addition to the method, the invention also provides a device for Setting a predetermined braking torque of a hydrodynamic Retarders available. The device according to the invention stands out characterized in that they provide means for specifying a Has braking torque, and a control device that is dependent the means for adjusting the gap from the predetermined braking torque drives between the stator and rotor such that the predetermined Braking torque of the retarder by adjusting the gap accordingly is achieved by means of axial displacement.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Mittel zum axialen Verschieben des Stators und/oder Rotors mindestens eine Druckkammer umfassen, die an der Rückseite des Stators und/oder Rotors angeordnet ist. Eine selbsttätige Einstellung der Leerlaufposition des Stators und/oder Rotors, in dem die Leerlaufverluste minimiert sind, kann erreicht werden, wenn die Mittel zum Verschieben des Stators und/oder Rotors eine Rückholvorrichtung, beispielsweise eine Feder umfassen. It when the means for axially displacing the Stator and / or rotor comprise at least one pressure chamber which on the Rear of the stator and / or rotor is arranged. An automatic Setting the idle position of the stator and / or rotor in which the Idle losses are minimized if the means to Moving the stator and / or rotor a return device, include a spring, for example.

Für eine stufenlose Einstellung eines vorgegebenen Bremsmomentes kann ein stufenlos einstellbarer Stellkolben verwendet werden, der entsprechend dem einzustellenden Laufspaltabstand befüllt wird. Eine besonders einfache Ausführungsform besteht in der Verwendung eines elektrischen Stellmotors zur Einstellung des Laufspaltes. Ein derartiger elektrischer Stellmotor kann durch die Steuereinrichtung direkt angesteuert werden. Das elektrische Stellsignal der Steuervorrichtung wird unmittelbar in ein mechanisches Signal des Stellmotors umgesetzt und so der Abstand zwischen Rotor und Stator entsprechend dem vorgegebenen Bremsmoment eingestellt.For a stepless adjustment of a given braking torque an infinitely adjustable control piston can be used, which accordingly the gap between the gaps to be set is filled. A particularly simple one Embodiment consists in the use of an electric servomotor to adjust the running gap. Such an electric servomotor can can be controlled directly by the control device. The electrical Control signal of the control device is immediately converted into a mechanical signal of the servomotor and so the distance between the rotor and stator set according to the specified braking torque.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft beschrieben werden.The invention is described below by way of example with reference to the figures will.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Retarder mit den erfindungsgemäßen Mitteln zur axialen Verschiebung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; Figure 1 shows a retarder with the means for axial displacement according to the invention according to a first embodiment of the invention.

Fig. 2 eine Weiterbildung der Erfindung gemäß Fig. 1 mit einem weiteren Druckraum; FIG. 2 shows a further development of the invention according to FIG. 1 with a further pressure chamber;

Fig. 3 eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der Füllkanal rotorseitig angeordnet ist; Fig. 3 shows an embodiment of the invention, in which the filling channel is arranged on the rotor side;

Fig. 4 eine Ausführungsform der Erfindung, bei der als Mittel zur axialen Verschiebung ein Kolben verwendet wird; Fig. 4 shows an embodiment of the invention in which a piston is used as the means for axial displacement;

Fig. 5 eine Ausführungsform der Erfindung mit einem Stellmotor; Fig. 5 is an embodiment of the invention having a servo motor;

Fig. 6 den Verlauf der Leistungszahl λ in Abhängigkeit des Spaltabstandes. Fig. 6 shows the course of the coefficient of performance λ depending on the gap distance.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Retarders, wie er zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann. Die nachfolgende Beschreibung des Retarder soll nur als Beispiel verstanden werden, ohne daß hierin eine Schmälerung des Schutzes des erfindungsgemäßen Verfahrens zu sehen ist. Dargestellt ist ein hydrodynamischer Retarder, bestehend aus einem Rotorgehäuse 1.0, das einen Rotor 2.0 aufnimmt sowie einem Statorgehäuse 3.0, in dem der Stator 4.0 angeordnet ist. Der Rotor 2.0 ist in vorliegendem Ausführungsbeispiel fest mit einer Welle 10.0 verbunden. Die Welle 10.0 wiederum wird beispielsweise über Zahnräder 10.1 und 10.2 beispielsweise mit der Kurbelwelle des Motors im Falle eines Primärretarders verbunden oder aber mit einer getriebeabtriebsseitigen angeordneten Welle, beispielsweise der Gelenkwelle im Falle eines Sekundärretarders. Zwischen dem Rotor und dem Stator befindet sich ein Spalt 12.0 bzw. 12.1. Spalt 12.0 ergibt sich im Bremsbetrieb, während Spalt 12.1 im ausgeschalteten Zustand vorliegt. Fig. 1 shows a first embodiment of a retarder as it can be used to carry out the method according to the invention. The following description of the retarder is to be understood only as an example, without any reduction in the protection of the method according to the invention. A hydrodynamic retarder is shown, consisting of a rotor housing 1.0 , which accommodates a rotor 2.0 , and a stator housing 3.0 , in which the stator 4.0 is arranged. The rotor 2.0 is firmly connected to a shaft 10.0 in the present exemplary embodiment. The shaft 10.0 in turn is connected, for example, via gears 10.1 and 10.2, for example, to the crankshaft of the engine in the case of a primary retarder or to a shaft arranged on the transmission output side, for example the cardan shaft in the case of a secondary retarder. There is a gap 12.0 or 12.1 between the rotor and the stator. Gap 12.0 results in braking operation, while gap 12.1 is in the switched-off state.

Die Welle 10.0 ragt im diesem Ausführungsbeispiel in das Statorgehäuse 3.0 hinein, durchbricht aber die Statorrückwand 4.4 nicht. Diese Ausbildung ermöglicht es, daß an der Statorrückwand 4.4 ein Druckraum 3.1 ausgebildet werden kann. Wird Druckraum 3.1 mit Druck beaufschlagt so kann dadurch der Stator in seiner axialen Position verschoben werden.In this exemplary embodiment, the shaft 10.0 projects into the stator housing 3.0 , but does not break through the stator rear wall 4.4 . This design enables a pressure chamber 3.1 to be formed on the stator rear wall 4.4 . If pressure chamber 3.1 is pressurized, the stator can be displaced in its axial position.

Ein weiterer Vorteil der dargestellten Ausführungsform, bei der die Welle 10.0 die Statorrückwand nicht durchbricht ist darin zu sehen, daß eine Abdichtung zwischen dem Retarderkreislauf und dem Druckraum 3.1 entfällt.Another advantage of the illustrated embodiment, in which the shaft 10.0 does not break through the stator rear wall, can be seen in the fact that a seal between the retarder circuit and the pressure chamber 3.1 is omitted.

Dadurch wird der Verschleiß und die Teilezahl für einen solchen Retarder reduziert, was wiederum günstige Herstellungskosten zur Folge hat. As a result, the wear and the number of parts for such a retarder reduced, which in turn results in low manufacturing costs.

Die Befüllung des Retarders kann weiterhin für die einzelnen Schaufeln vorteilhafterweise über den Stator erfolgen, ohne daß ein großer Dichtungsaufwand getrieben werden muß.The retarder can still be filled for the individual blades advantageously take place via the stator without a large Sealing effort must be driven.

Die dargestellte Ausführungsform zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß im Statorgehäuse 3.0 zwei Druckräume ausgebildet werden. Druckraum 3.1 ist Teil des Füllkanales des Retarders, und Druckraum 3.2 Teil des Auslaufkanales. Der Druckraum 3.1 bzw. 3.2 umfaßt als Bewandung einen Teil der Gehäusewandung sowie die Statorrückseite 4.4. Der Stator ist am Außendurchmesser mit einer Kolbenabdichtung 4.1 sowie auf einem kleineren variablen Durchmesser mit einer Kolbenabdichtung 4.2 versehen, so daß die Druckräume bzw. Kanäle 3.1 und 3.2 zueinander und nach außen abgedichtet sind. Die möglichen Lagen des Stators im Statorgehäuse sind mit den Positionen A und B angegeben. Dabei ist Position A der Betriebszustand "Bremsen" des Retarders, bei dem der Abstand 12.0 des Stators 4.0 vom Rotor 2.0 nur sehr gering ist, wohingegen in der Ruheposition B "Leerlaufbetrieb, die in der unteren Hälfte von Fig. 1 dargestellt ist, der Stator einen großen Abstand 12.1 vom Rotor aufweist. Wie in Fig. 6 dargestellt, können durch eine Änderung des Spaltes bzw. Abstandes 12.0 bzw. 12.1 zwischen Rotor und Stator die Reaktionskräfte im Retarder gezielt verändert werden, so daß ein vorgegebenes Bremsmoment durch Laufspaltänderung eingestellt werden kann. Die empirische festgestellte Abhängigkeit der Leistungszahl bzw. der Retarderleistung kann durch
The embodiment shown is particularly characterized in that two pressure spaces are formed in the stator housing 3.0 . Pressure chamber 3.1 is part of the filling channel of the retarder, and pressure chamber 3.2 is part of the outlet channel. The pressure chamber 3.1 or 3.2 covers part of the housing wall as well as the back of the stator 4.4 . The stator is provided on the outside diameter with a piston seal 4.1 and on a smaller variable diameter with a piston seal 4.2 , so that the pressure spaces or channels 3.1 and 3.2 are sealed off from one another and from the outside. The possible positions of the stator in the stator housing are indicated with positions A and B. Here position A is the operating state "braking" of the retarder, in which the distance 12.0 of the stator 4.0 from the rotor 2.0 is only very small, whereas in the rest position B "idling operation, which is shown in the lower half of FIG. 1, the stator as has a large distance 12.1 from the rotor. in Fig. 6, may be prepared by a change in the gap or clearance 12.0 or be 12.1 selectively altered the reaction forces in the retarder between rotor and stator, so that a predetermined braking torque can be adjusted by running gap change The empirically determined dependency of the coefficient of performance or the retarder performance can be determined by

P = P_Rest + P(s)
P = P _remainder + P (s)

beschrieben werden. Dabei bezeichnet P_Rest die Restbremsleistung die vom Retarder auch bei einem unendlich großen Abstand von Stator und Rotor aufgrund der noch wirkenden Restreaktionskräfte aufgebaut würde. Die Restreaktionskräfte umfassen beispielsweise Ventilationsverluste und mechanische Verluste. P(s) ist eine mit zunehmenden Abstand s von Rotor und Stator abfallende Funktion, die beispielsweise vom Typ P(s) ∼ (s/sn)⁻^x mit x∈]0, ∞] ist. Im unteren Abschnitt des weiteren dargestellt ist die axiale Führung des Stators im Statorgehäuse entlang eines Stiftes, der vorliegend als Spannschraube 6.0 ausgeführt ist. Die Spannschraube 6.0 wird von einer Druckfeder 5.0 umgeben. Die Druckfeder 5.0 wirkt im Abschnitt C auf die Begrenzungswand des Stators ein und verschiebt diesen, wenn der Retarder nicht befüllt ist, aufgrund der Rückstellkraft selbsttätig in die im unteren Abschnitt von Fig. 1 gezeigte "Leerlaufposition". Stator 4.0 und Rotor 2.0 weisen in der "Leerlaufposition" den im Rahmen der baulichen Ausgestaltung maximal möglichen Abstand auf. Der Spalt 12.1 ist zwischen Stator 4.0 und Rotor 2.0 in dieser Ruheposition so groß, daß die beiden Schaufelräder praktisch entkoppelt sind, wodurch im Leerlaufbetrieb, d. h. bei entleertem Retarder, praktisch keine Leerlaufwärmeenergie erzeugt wird. Eine separate Kühlung des Retarders im Leerlaufbetrieb bzw. ein Umwälzen des Arbeitsmittels ist in der dargestellten Ruhestellung nicht notwendig, da die Wärmeentwicklung das erlaubte Maß nicht übersteigt. Besonders vorteilhaft ist bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, daß, wie nachfolgend beschrieben, eine vollständig selbsttätige Verschiebung des Stators in die im oberen Abschnitt von Fig. 1 dargestellte Arbeitsposition und in die unten dargestellte Ruheposition stattfindet. Dies wird dadurch erreicht, daß nach Aktivierung des Retarders beispielsweise mit Hilfe eines Einschaltimpulses das Arbeitsmedium des Retarders durch den Füllkanal 3.1 in den Retarder strömt. Durch den auf die Statorrückseite 4.4 im Bereich des Füllkanals 3.1 wirkenden Druck wird der Stator 4.0 in die auf der oberen Hälfte von Fig. 1 dargestellte Arbeitsposition mit Spalt 12.0 gegen die Kraft der Feder 5.0 axial verschoben. Das automatische Verbringen und Halten aufgrund des Kräftegleichgewichtes an Statorinnen- und Rückseite des Stators in der Position für den Bremsbetrieb durch Druckbeaufschlagung der Statorrückseite hat den Vorteil, daß keine zusätzlichen extern aufgebrachten Kräfte hierfür benötigt werden. Das sichere Halten des Retarders in der in Fig. 1 in der oberen Hälfte dargestellten Arbeitsposition wird dadurch erreicht, daß der Auslaßkanal 3.2 ebenfalls auf die Rückseite des Stators 4.0 wirkt. Wird das Arbeitsmedium im Nicht-Bremsbetrieb bzw. Leerlaufbetrieb aus dem Retarder entleert beispielsweise dadurch, daß mittels eines Ausschaltimpulses die Zuführung des Betriebsmediums über den Füllkanal unterbrochen wird, so fallen die Drücke im Bereich des Füllkanales 3.1 und des Auslaßkanales 3.2 schlagartig auf einen minimalen Wert ab. Sie reichen nicht mehr aus, um die Feder 5.0 zu komprimieren und den Stator in der Arbeitsposition zu halten. Durch die Druckfeder wird sodann der Stator 4.0 in die auf der unteren Bildhälfte dargestellten Ruheposition gebracht. Im Gegensatz zu Ausführungsformen, bei denen beispielsweise durch Einschieben von Blechwangen die Leerlaufverluste minimiert werden, erfolgt dies vorliegend selbsttätig, d. h. zusätliche Hebelvorrichtungen, die einen großen Fertigungsaufwand und eine separate Steuermechanik bedingen, werden nicht benötigt.to be discribed. P _Rest denotes the residual braking power that would be built up by the retarder even with an infinitely large distance between the stator and the rotor due to the residual reaction forces still acting. The residual reaction forces include, for example, ventilation losses and mechanical losses. P (s) is a function decreasing with increasing distance s between rotor and stator, which is, for example, of the type P (s) ∼ (s / sn) ⁻ ^x with x∈] 0, ∞]. Also shown in the lower section is the axial guidance of the stator in the stator housing along a pin, which in the present case is designed as a clamping screw 6.0 . The clamping screw 6.0 is surrounded by a compression spring 5.0 . The compression spring 5.0 acts in section C on the boundary wall of the stator and, when the retarder is not filled, automatically shifts it into the “idle position” shown in the lower section of FIG. 1 due to the restoring force. In the "idle position", stator 4.0 and rotor 2.0 have the maximum possible distance within the framework of the structural design. The gap 12.1 between stator 4.0 and rotor 2.0 in this rest position is so large that the two paddle wheels are practically decoupled, so that practically no idle heat energy is generated in idle mode, ie when the retarder is empty. Separate cooling of the retarder in idle mode or circulation of the working fluid is not necessary in the rest position shown, since the heat development does not exceed the permitted level. It is particularly advantageous in the embodiment shown in FIG. 1 that, as described below, the stator moves completely automatically into the working position shown in the upper section of FIG. 1 and into the rest position shown below. This is achieved in that after activation of the retarder, for example with the aid of a switch-on pulse, the working medium of the retarder flows through the filling channel 3.1 into the retarder. Due to the pressure acting on the back of the stator 4.4 in the area of the filling channel 3.1 , the stator 4.0 is axially displaced into the working position shown in the upper half of FIG. 1 with a gap 12.0 against the force of the spring 5.0 . The automatic moving and holding due to the balance of forces on the inside of the stator and the back of the stator in the position for braking operation by pressurizing the back of the stator has the advantage that no additional externally applied forces are required for this. The safe holding of the retarder in the working position shown in Fig. 1 in the upper half is achieved in that the outlet channel 3.2 also acts on the back of the stator 4.0 . If the working medium is emptied from the retarder in non-braking mode or idling mode, for example by interrupting the supply of the operating medium via the filling channel by means of a switch-off pulse, the pressures in the area of the filling channel 3.1 and the outlet channel 3.2 suddenly drop to a minimum value . They are no longer sufficient to compress the spring 5.0 and to keep the stator in the working position. The stator 4.0 is then brought into the rest position shown in the lower half of the figure by the compression spring. In contrast to embodiments in which, for example, the idling losses are minimized by inserting sheet metal cheeks, this takes place automatically in the present case, ie additional lever devices, which require a large production effort and a separate control mechanism, are not required.

In der vorliegenden Ausführungsform wird die Drehmomentabstützung durch die Schraube 6.0 übernommen. Hierin ist jedoch keine Beschränkung zu sehen. Selbstverständlich sind für den Fachmann auch andere Maßnahmen denkbar, wie z. B. Nocken am Außendurchmesser, Paßfedern oder eine Verzahnung.In the present embodiment, the torque support is taken over by the screw 6.0 . However, this is not a limitation. Of course, other measures are also conceivable for the person skilled in the art, such as, for. B. cams on the outer diameter, parallel keys or a toothing.

Wie oben dargestellt liegt der besondere Vorteil der dargestellten Lösung gemäß Fig. 1 darin, daß keine externen Maßnahmen zur axialen Verschiebung des Stators 4.0 notwendig sind, sondern daß hierfür auf die im System bereits zur Verfügung gestellten Drücke zurückgegriffen werden kann und der Retarder selbsttätig im Nicht-Bremsbetrieb in seine Ruheposition gelangt.As shown above, the particular advantage of the solution shown in FIG. 1 is that no external measures for the axial displacement of the stator 4.0 are necessary, but that the pressures already provided in the system can be used and the retarder automatically does not -Brake mode has reached its rest position.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Gleiche Bauteile wie in Fig. 1 werden mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Wiederum ist ein hydrodynamischer Retarder, bestehend aus einem Rotorgehäuse 1.0 mit einem Rotor 2.0 sowie einem Statorgehäuse 3.0 mit einem Stator 4.0 dargestellt. Füllkanal 3.1 und Auslaßkanal 3.2 sind wiederum derart angeordnet, daß sie auf die Statorrückseite wirken. Zusätzlich zu der in Fig. 1 erläuterten Ausführungsform weist das Gehäuse einen weiteren Druckraum 3.3 auf, der wiederum auf die Statorrückseite wirkt. Die Abdichtung der Druckräume wird durch die Kolbenabdichtungen 4.1, 4.2 und 4.3 sichergestellt. Wie in Fig. 1, ist als Rückstelleinrichtung eine Druckfeder 5.0 mit Spannschraube 6.0 dargestellt. Die Funktion des Systems ist der von Fig. 1 ähnlich. Der wesentliche Unterschied liegt darin, daß aufgrund des zusätzlichen Druckraumes 3.3 der Stator zusätzlich extern mit Druck beaufschlagt werden kann. Hierbei kann dem Druckraum 3.3 entweder ein Fluid oder Gas zugeführt werden. Dadurch, daß der Druckraum 3.3 unabhängig vom Arbeitsfluid des Retarders befüllt werden kann, ist es möglich, den Stator 4.0 bereits vor Entstehen eines Fülldruckes in Kanal 3.1 gegen die Federkraft 5.0 in Richtung des Rotors 2.0 und damit in die Arbeitsposition axial zu verschieben. Hierdurch kann die Einschaltzeit des Retarders entscheidend verringert werden. Die selbsttätige axiale Verschiebung des Retarders in die in Fig. 2 in der unteren Bildhälfte dargestellte Ruheposition erfolgt analog zu Fig. 1 mittels der Rückstellkraft der Druckfeder 5.0.In FIG. 2, a further embodiment of the invention is shown. The same components as in Fig. 1 are denoted by the same reference numerals. Again, a hydrodynamic retarder is shown, consisting of a rotor housing 1.0 with a rotor 2.0 and a stator housing 3.0 with a stator 4.0 . Filling channel 3.1 and outlet channel 3.2 are in turn arranged such that they act on the back of the stator. In addition to the embodiment explained in FIG. 1, the housing has a further pressure chamber 3.3 , which in turn acts on the back of the stator. The sealing of the pressure chambers is ensured by the piston seals 4.1 , 4.2 and 4.3 . As in FIG. 1, a compression spring 5.0 with tension screw 6.0 is shown as a reset device. The function of the system is similar to that of FIG. 1. The main difference is that due to the additional pressure chamber 3.3, the stator can also be pressurized externally. In this case, either a fluid or a gas can be supplied to the pressure chamber 3.3 . Because the pressure chamber 3.3 can be filled independently of the working fluid of the retarder, it is possible to axially shift the stator 4.0 against the spring force 5.0 in the direction of the rotor 2.0 and thus into the working position even before a filling pressure is created in channel 3.1 . This can significantly reduce the switch-on time of the retarder. The automatic axial displacement of the retarder into the rest position shown in FIG. 2 in the lower half of the figure takes place analogously to FIG. 1 by means of the restoring force of the compression spring 5.0 .

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei wiederum gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet werden. FIG. 3 shows a further embodiment of the invention, the same components again being designated with the same reference numbers.

Im Gegensatz zu den Fig. 1 und 2 weist der vorliegende Retarder keine Stator-, sondern eine Rotorbefüllung auf. Infolge dessen ist der Füllkanal 3.1 zwischen dem Rotorgehäuse 1.0 und dem Rotor 2.0 angeordnet. Der Rotor weist eine Abdichtung 1.1 und 1.2 zum Füllkanal 3.1 hin auf. Durch die Verlegung des Füllkanales in dem Bereich zwischen Rotor und Rotorgehäuse, sind zur Abdichtung der Druckräume 3.2 und 3.3 auf der Statorrückseite nunmehr zwei Abdichtungen 4.1 und 4.2 notwendig. Wiederum ist der Druckraum 3.2 Teil des Auslaßkanales, und der Druckraum 3.3 ein weiterer Druckraum, der unabhängig vom Arbeitsmedium des Retarders befüllt werden kann. Aufgrund der vergrößerten Wirkfläche des Druckraumes 3.3 kann entweder der extern aufgebrachte Druck zur axialen Verschiebung des Stators herabgesetzt werden, zum anderen ist es möglich, den Retarder kürzer auszubilden, d. h. Bauraum zu sparen. Die Rückstelleinrichtung in Form einer gegen den Stator wirkenden Feder ist analog zu den Fig. 1 und 2 ausgeführt. Betreffend die Funktionsweise des in Fig. 3 dargestellten Retarders wird auf die zuvor gemachten Ausführungen zu den Fig. 1 und 2 verwiesen. Die Betätigung erfolgt analog.In contrast to FIGS . 1 and 2, the present retarder does not have a stator, but rather a rotor filling. As a result, the filling channel 3.1 is arranged between the rotor housing 1.0 and the rotor 2.0 . The rotor has a seal 1.1 and 1.2 to the filling channel 3.1 . By laying the filling channel in the area between the rotor and rotor housing, two seals 4.1 and 4.2 are now necessary to seal the pressure chambers 3.2 and 3.3 on the back of the stator. Again, the pressure chamber 3.2 is part of the outlet channel, and the pressure chamber 3.3 is another pressure chamber that can be filled independently of the working medium of the retarder. Due to the increased effective area of the pressure chamber 3.3 , either the externally applied pressure for the axial displacement of the stator can be reduced, on the other hand it is possible to make the retarder shorter, ie to save installation space. The resetting device in the form of a spring acting against the stator is designed analogously to FIGS. 1 and 2. With regard to the mode of operation of the retarder shown in FIG. 3, reference is made to the explanations given above for FIGS. 1 and 2. The operation is analog.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt. Wiederum sind gleiche Bauteile mit identischen Bezugszeichen bezeichnet.Another embodiment of the invention is shown in FIG. 4. Again, the same components are identified with identical reference numerals.

Als zusätzliches Mittel zum axialen Verschieben des Stators im Statorgehäuse 3.0 umfaßt die Ausführungsform gemäß Fig. 4 einen Zylinder 7.0, der sich an dem Abschlußdeckel des Statorgehäuses 3.0 anschließt. Der Zylinder 7.0 weist einen Kolben 7.2, der auf eine Kolbenstange 7.1 wirkt die wiederum mit der Rückseite des Statorgehäuses verbunden ist, auf und ist in einem separaten Gehäuse 7.3 untergebracht. Die Druckfeder 5.0 umgibt die Kolbenstange 7.1 und wirkt einerseits auf den Kolben 7.2 wie auch auf die Rückwand des Statorgehäuses 3.0. Im Ruhezustand befindet sich der Retarder in dem in der unteren Bildhälfte gezeigten Zustand, d. h. der Stator ist in eine Position verfahren, bei der der Abstand zwischen Rotor und Stator maximal ist. Wie schon in dem vorangegangenen Beispiel, wird der Stator entlang der Schraube 6.0, die das Statorgehäuse mit dem Rotorgehäuse verbindet, geführt. Bei Druckbeaufschlagung des Kolbens 7.2 wird der gegen die Kraft der Feder 5.0 in Richtung auf den Rotor verschoben, so daß der Stator in Richtung des Rotors bewegt wird und der Abstand 12.0 des Betriebszustandes eingestellt wird. Wie schon in den Fig. 1 und 2 weist das Statorgehäuse den Füllkanal 3.1 wie auch den Auslaßkanal 3.2 auf. Analog zu Fig. 3, ist eine Befüllung des Zylinders 7.0 sowohl mit einer hydraulischen Flüssigkeit wie auch mit einem Gas möglich. Letzteres erlaubt eine pneumatische Betätigung. Der Zylinder 7.0 kann als Stellzylinder ausgebildet und durch gesteuerte bzw. geregelte Befüllung der Abstand 12.0 stufenlos eingestellt werden.As an additional means for axially displacing the stator in the stator housing 3.0, the embodiment according to FIG. 4 comprises a cylinder 7.0 which connects to the end cover of the stator housing 3.0 . The cylinder 7.0 has a piston 7.2 , which acts on a piston rod 7.1, which in turn is connected to the rear of the stator housing, and is accommodated in a separate housing 7.3 . The compression spring 5.0 surrounds the piston rod 7.1 and acts on the one hand on the piston 7.2 and on the rear wall of the stator housing 3.0 . In the idle state, the retarder is in the state shown in the lower half of the figure, ie the stator has moved into a position in which the distance between the rotor and stator is at a maximum. As in the previous example, the stator is guided along the screw 6.0 , which connects the stator housing to the rotor housing. When the piston 7.2 is pressurized, it is moved against the force of the spring 5.0 in the direction of the rotor, so that the stator is moved in the direction of the rotor and the distance 12.0 of the operating state is set. As in FIGS . 1 and 2, the stator housing has the filling channel 3.1 as well as the outlet channel 3.2 . Analogously to FIG. 3, the cylinder 7.0 can be filled both with a hydraulic liquid and with a gas. The latter allows pneumatic actuation. The cylinder 7.0 can be designed as an actuating cylinder and the distance 12.0 can be continuously adjusted by controlled or regulated filling.

Hierzu umfaßt der Stellzylinder eine Zufuhr- und eine Abfuhrleitung 200, 202 zum Zu- bzw. Abführen des Arbeitsmediums für den Zylinder. Sowohl in der Zufuhrleitung 200 wie auch in der Abfuhrleitung 202 sind in vorliegender Ausführungsform Stellventile 204, 206 angeordnet, die wiederum über Steuerleitungen 206, 208 mit der Steuer-/Regeleinheit 100 verbunden sind. Wenn der Steuer-/Regeleinheit über Leitung 212 ein Steuer/Regelsignal zugeführt wird, werden die Ventile 204, 206 entsprechend angesteuert, um den Spaltabstand zwischen Stator und Rotor einzustellen. Als Steuer-/Re gelsignal kommt beispielsweise ein Signal in Betracht, das die Stellung des Handhebelschalters zur Retarderbedienung wiedergibt; beispielsweise die vom Fahrer eingestellte Bremsstufe (siehe hierzu beispielsweise DE 43 41 213 A1, deren Offenbarungsgehalt vollumfänglich in diese Schrift mit eingezogen wird). Möglich wäre auch eine ständig sich ändernde Stellgröße vorzugeben, beispielsweise den Retarder so einzustellen, daß bei Bergabfahrt immer ein solches Bremsmoment abgegeben wird, daß eine konstante Geschwindigkeit eingehalten wird, sog. V-konst-Funktion (siehe hierzu beispielsweise: bus-magazin, Heft 8, August 1993, Seiten 36-39, Artikel: "Mehr Sicherheit und fahrgastfreundlich", dessen Offenbarungsgehalt vollumfänglich in die Anmeldung mit eingeschlossen wird).For this purpose, the actuating cylinder comprises a supply and a discharge line 200 , 202 for supplying and removing the working medium for the cylinder. In the present embodiment, control valves 204 , 206 are arranged both in the supply line 200 and in the discharge line 202 , which in turn are connected to the control unit 100 via control lines 206 , 208 . If a control signal is fed to the control unit via line 212 , the valves 204 , 206 are activated accordingly in order to set the gap distance between the stator and the rotor. As a control / re control signal, for example, a signal that reflects the position of the hand lever switch for retarder operation; For example, the braking level set by the driver (see, for example, DE 43 41 213 A1, the disclosure content of which is fully included in this document). It would also be possible to specify a constantly changing manipulated variable, for example setting the retarder so that when braking downhill, such a braking torque is always given that a constant speed is maintained, the so-called V-const function (see, for example: bus magazine, booklet 8, August 1993, pages 36-39, article: "More safety and passenger-friendly", the disclosure content of which is fully included in the registration).

Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 4 insbesondere dadurch, daß an die Stelle des hydraulisch bzw. pneumatisch betriebenen Zylinders 7.0 ein elektromotorischer Stellmotor 8.0 tritt. Dieses System bietet den Vorteil, daß mit Hilfe des Stellmotors auf sehr einfache Art und Weise der Laufradspalt stufenlos reguliert werden kann. Dies geschieht dadurch, daß zusätzlich zur in den Druckräumen 3.1 und 3.2 aufgebrachten Druckkraft mit Hilfe des Stellmotors auf die Statorrückseite eine zusätzlich zur Aufrechterhaltung eines gewissen Spaltabstandes 12.0 notwendige Kraft aufgebracht wird bzw. mit Hilfe des Stellmotors diese vermindert und damit der Spalt zwischen Rotor und Stator vergrößert wird. Dies kann so weit gehen, daß mit Hilfe des Stellmotors der maximale Abstand 12.1 zwischen Stator und Rotor eingestellt wird, also der Leerlaufabstand. Beliebige Zwischenstellungen sind möglich. Wie aus Fig. 6 deutlich wird, kann mit Hilfe einer Änderung des Abstandes zwischen Rotor und Stator die Leistungszahl λ (Definition siehe beispielsweise Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, Seiten R49 ff) variiert werden. Dies ermöglicht, wie bei Fig. 5 beschrieben, eine Momentenregelung im Bremsbetrieb mit Hilfe des Stellmotors, alleine dadurch, daß der Abstand zwischen Rotor und Stator gesteuert bzw. geregelt wird. In einer solchen Ausführungsform ist der Stellmotor wie in Fig. 5 über Leitung 102 mit einer Steuer-/Regeleinheit 100 verbunden, die die ECU des Fahrzeuges sein kann. Aufgrund der vorgegebenen Bremsmomentenwerte der Steuer-/Regeleinheit wird von der Steuer-/Regeleinheit dann mit Hilfe des Stellmotors der entsprechende Abstand zwischen Rotor und Stator und damit das gewünschte Bremsmoment im Bremsbetrieb eingestellt.The embodiment according to FIG. 5 differs from the embodiment according to FIG. 4 in particular in that an electromotive servomotor 8.0 takes the place of the hydraulically or pneumatically operated cylinder 7.0 . This system offers the advantage that the impeller gap can be regulated in a very simple manner with the help of the servomotor. This is done in that, in addition to the pressure force applied in pressure chambers 3.1 and 3.2 , an additional force required to maintain a certain gap distance 12.0 is applied to the back of the stator with the aid of the servomotor, or is reduced with the servomotor, thereby reducing the gap between the rotor and stator is enlarged. This can go so far that the maximum distance 12.1 between the stator and the rotor, that is the idle distance, is set with the aid of the servomotor. Any intermediate positions are possible. As is clear from FIG. 6, the coefficient of performance λ can be varied by changing the distance between the rotor and the stator (for definition see, for example, Dubbel, paperback for mechanical engineering, pages R49 ff). As described in FIG. 5, this enables torque control in braking operation with the aid of the servomotor, solely by controlling or regulating the distance between the rotor and the stator. In such an embodiment, as in FIG. 5, the servomotor is connected via line 102 to a control / regulating unit 100 , which can be the ECU of the vehicle. On the basis of the predetermined braking torque values of the control unit, the control unit then uses the servomotor to set the appropriate distance between the rotor and stator and thus the desired braking torque in braking operation.

In Fig. 6 ist der Verlauf des Leistungsverhältnisses λ/λn normiert auf das Leistungsverhältnis λn, das bei dem Laufspaltabstand sn im Bremsbetrieb auftritt bzw. der Verlauf der Retarderleistung P über dem normierten Laufspaltabstand s/sn aufgetragen. Wie hieraus zu entnehmen ist, nimmt λ/λn bzw. die Retarderleistung mit zunehmendem Laufspaltabstand s ab, d. h. das Bremsmoment wird durch den größer werdenden Laufspalt verringert. Der Verlauf von P in Abhängigkeit von s ist eine Funktion der folgenden Art:
In FIG. 6, the course of the power ratio is λ / .lambda..sub.n normalized .lambda..sub.n on the power ratio, the SN in the running gap distance occurs in the braking mode or the course of the retarder P on the normalized running gap distance s / sn applied. As can be seen from this, λ / λn or the retarder performance decreases with increasing gap n, ie the braking torque is reduced by the increasing gap. The course of P as a function of s is a function of the following type:

P = P_Rest + P(s),
P = P _remainder + P (s),

wobei P_Rest die Restbremsleistung bezeichnet, die auch bei einem unendlichen Abstand von Stator und Rotor abgegeben würde.where P _rest denotes the residual braking power that would be given even if the stator and rotor were at an infinite distance.

Die Funktion P(s) ist eine stetig abfallende empirische Funktion, die durch Anpassung an Versuchsergebnisse ermittelt werden kann. Funktionen, die den empirisch ermittelten Zusammenhang beschreiben, sind beispielsweise vom Typ P(s) ∼ (s/sn)⁻^x mit x∈]0, ∞].The function P (s) is a steadily decreasing empirical function that can be determined by adapting to test results. Functions that describe the empirically determined relationship are, for example, of the type P (s) ∼ (s / sn) ⁻ ^x with x∈] 0, ∞].

Diesen Verlauf von λ über s macht man sich bei der stufenlosen Einstellung des Bremsmomentes mittels der axialen Verschiebung des Stators gegenüber dem Rotor zunutze.This course of λ over s is made with the stepless adjustment of the braking torque by means of the axial displacement of the stator take advantage of the rotor.

Obwohl alle obengenannten Beispiele einen axial verschiebbaren Stator gezeigt haben, ist es für den Fachmann offensichtlich, daß das der Erfindung zugrundeliegende Problem auf dieselbe Art und Weise gelöst wird, wenn der Stator feststeht und der Rotor in analoger Weise zum Stator der vorgenannten Ausführungsbeispiele axial verschiebbar ausgebildet ist. In einer dritten Variante können sowohl Stator wie auch Rotor axial verschiebbar ausgelegt sein.Although all of the above examples have an axially displaceable stator it has been apparent to those skilled in the art that this is the invention underlying problem is solved in the same way if the Stator is fixed and the rotor in an analogous manner to the stator of the aforementioned Embodiments is axially displaceable. In a third Variant can be designed both axially and stator as well as rotor be.

Mit der vorliegenden Erfindung wird somit erstmals ein Verfahren und eine Regeleinrichtung zur Verfügung gestellt, die es erlauben, die Leerlaufverluste auf ein minimales Maß zu reduzieren und darüber hinaus eine stufenlose Einstellung des Bremsmomentes ermöglichen.With the present invention, a method and a Control device provided that allow the idle losses to a minimum and, moreover, a stepless one Allow adjustment of the braking torque.

Claims

1. A method for setting a predetermined braking torque of a hydrodynamic retarder, characterized in that the predetermined braking torque is set in that the gap between the rotor and the stator is adjusted accordingly by axial displacement of the stator relative to the rotor and / or of the rotor relative to the stator.

2. The method according to claim 1, characterized in that the hydrodynamic retarder means for the axial displacement of the Stator against the rotor and / or the rotor against the Has stator.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the gap between the rotor and stator is set such that the amount of heat generated in idle mode due to Residual braking torque can be dissipated without additional cooling can.

4. The method according to any one of claims 2 to 3, characterized characterized in that the means for axial displacement at least one on the Include stator rear arranged pressure chamber.

5. The method according to claim 4, characterized in that for Adjustment of the gap between rotor and stator in braking mode at least one of the pressure chambers is filled, so that the stator with a corresponding pressure and in its axial position is moved in the direction of the fixed rotor.

6. The method according to claim 4 or 6, characterized in that to set the predetermined minimum residual braking torque in Idle at least one of the pressure chambers is emptied, so that the Stator in its axial position in the direction away from the fixed rotor is moved.

7. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized in that that the means for axial displacement of the stator and / or rotor means for returning the stator and / or rotor to an idle position include.

8. The method according to claim 7, characterized in that due to the restoring force of the means for return when emptying the at least one pressure chamber of the stator and / or rotor automatically is brought into its idle position.

9. The method according to any one of claims 3 to 8, characterized in that the means for moving the stator and / or rotor one Include actuating cylinder with which the gap between the stator and rotor is continuously adjustable.

10. The method according to any one of claims 3 to 8, characterized in that the means for axial displacement comprise a servomotor with which the gap between stator and rotor is infinitely adjustable.

11. Device for setting a predetermined braking torque of a hydrodynamic retarder comprising

11.1 means for specifying a braking torque to be set;
11.2 at least one control device,
11.3 means for adjusting the gap between the stator and rotor, the device is characterized in that
11.4 the control device controls the means for setting the braking torque in such a way that a predetermined braking torque of the retarder is set by axially displacing the stator and / or rotor.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the means for adjusting the braking torque at least one Pressure chamber on the back of the stator and / or rotor is arranged include.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the means for adjusting the braking torque a return device include in an idle position.

14. The device according to any one of claims 12 to 13, characterized characterized in that the means for adjusting the braking torque comprise an actuating cylinder.

15. The device according to one of claims 12 to 13, characterized characterized in that the means for adjusting an actuator include.