DE19807277A1 - Hydrodynamic brake system or hydrodynamic clutch - Google Patents
Hydrodynamic brake system or hydrodynamic clutchInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Maschine mit einem ersten Schaufelrad und einem zweiten Schaufelrad, wobei zwischen erstem und zweitem Schaufelrad ein Spalt ausgebildet wird gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Reduzierung der Leerlaufleistung einer hydrodynamischen Maschine gemäß Anspruch 11.The invention relates to a hydrodynamic machine with a first Paddle wheel and a second paddle wheel, being between the first and second paddle wheel a gap is formed according to the preamble of Claim 1 and a method for reducing the idle power one hydrodynamic machine according to claim 11.
Hydrodyamische Maschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 haben eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten. Unter anderem finden derartige hydrodynamische Maschinen als hydrodynamische Getriebe, hydrodynamische Kupplungen und hydrodynamische Bremsen Verwendung. Betreffend die Vielzahl von hydrodynamischen Maschinen wird auf "Voith, Hydrodynamische Getriebe, Kupplungen, Bremsen, Otto Krausskopf Verlag GmbH, Mainz, 1970" verwiesen, wobei der Offenbarungsgehalt dieser Schrift vollumfänglich in denjenigen der vorliegenden Anmeldung miteinbezogen wird.Hydrodyamic machines according to the preamble of claim 1 have a variety of uses. Among others, find such hydrodynamic machines as hydrodynamic gears, hydrodynamic clutches and hydrodynamic brakes use. Regarding the multitude of hydrodynamic machines, "Voith, Hydrodynamic gears, clutches, brakes, Otto Krausskopf Verlag GmbH, Mainz, 1970 ", the disclosure content of this document fully included in those of the present application becomes.
Als bevorzugtes Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung, ohne hierauf beschränkt zu sein, werden hydrodynamische Bremsen, die auch als hydrodynamische Retarder bezeichnet werden, angesehen.As a preferred field of application of the present invention, without this be limited to hydrodynamic brakes, which are also called hydrodynamic retarders are considered.
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 vorliegende Anmeldung miteinbezogen wird, gezeigt. 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. Auch bei ausgeschaltetem Retarder ist noch ein Restmoment vorhanden, beispielsweise aufgrund einer umlaufenden Restölmenge. 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. Zur Vermeidung der Ventilationsverluste sind 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.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 present application is shown. Such retarders are, especially when used in motor vehicles or in systems with strongly changing operation, by filling and emptying the bucket Working circuit with an operating fluid on or off. Also at there is still some residual torque left on the retarder, for example due to a circulating amount of residual oil. That through that The braking torque caused by the residual torque is very low, but it can very disruptive at high speeds and too high Cause heating of the retarder. To avoid ventilation losses a number of solutions are known. These include a. the usage of stator bolts and the possibility of circuit evacuation. This However, solutions are very complex to implement and require an increased space requirement and thus larger retarder dimensions.
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 significant disadvantages when using stator bolts see that due to their arrangement in the profile base of the stator also reach into the working circuit during braking and this to disturb. The possibility of using separate external cooling circuits, in which, when idling, a precisely determined amount of oil in one separate circuit is very expensive in their Implementation because additional components are required. Furthermore, must a permanent safe separation between the individual circulation paths to be guaranteed.
Eine weitere Möglichkeit zur Reduzierung der Leerlaufverluste besteht im
Verschwenken des Statorschaufelrades gegenüber dem Rotorschaufelrad
oder umgekehrt. Möglichkeiten zur Lageänderung des Stator- bzw.
Rotorschaufelrades gegenüber dem jeweils anderen Schaufelrad bzw. eine
Verschiebung derselben sind bereits aus den folgenden Druckschriften
bekannt:
Another possibility for reducing idling losses is to pivot the stator impeller relative to the rotor impeller or vice versa. Possibilities for changing the position of the stator or rotor vane wheel relative to the other vane wheel or a displacement thereof are already known from the following publications:
- 1. DE 31 13 408 C11. DE 31 13 408 C1
- 2. DE 40 10 970 A12. DE 40 10 970 A1
- 3. DE 44 20 204 A13. DE 44 20 204 A1
- 4. DE 16 00 187 A1 4. DE 16 00 187 A1
- 5. DE 30 42 017 A15. DE 30 42 017 A1
- 6. DE 15 25 396 A16. DE 15 25 396 A1
- 7. DE 16 00 148 A1.7. DE 16 00 148 A1.
Die DE 31 13 408 C1 offenbart die 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 nicht für den Einsatz im Fahrzeug geeignet.DE 31 13 408 C1 discloses the 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 not suitable for use in vehicles.
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.
Aus der DE 30 42 017 A1 ist bekanntgeworden, zur Verminderung von Leerlaufverlusten einen Ringschieber vorzusehen, der im Leerlauf eine Austrittsöffnung freigibt, so daß die im Arbeitskreislauf im Leerlauf des Retarders zirkulierende Luft sowie Flüssigkeiten zumindest teilweise aus dem Arbeitsraum zwischen Stator und Rotor herausgeführt werden, was die Leerlaufverluste spürbar verringert. Das Verbringen des Ringschiebers in die Arbeitsposition erfordert jedoch das Aufbringen einer zusätzlichen Steuerdruckkraft.DE 30 42 017 A1 has become known for reducing To provide idle losses, a ring valve that is idle Exits opening, so that the idle in the working circuit Retarders circulating air and liquids at least partially from the Working space between stator and rotor are brought out what the Noise losses noticeably reduced. Moving the ring slide into the However, working position requires the application of an additional Control pressure.
Die DE 16 00 187.9 zeigt einen Retarder mit verschiebbarem Statorschaufelrad zur Einstellung eines vorbestimmten Bremsmomentes. Nachteilig an dieser Konstruktion ist, daß zum Verbringen des Schaufelrades in eine vorbestimmte Position zusätzliche Verschiebemittel notwendig sind.DE 16 00 187.9 shows a retarder with a movable Stator blade wheel for setting a predetermined braking torque. A disadvantage of this construction is that for moving the paddle wheel additional displacement means are necessary in a predetermined position.
Eine andere Möglichkeit der Minimierung von Leerlaufverlusten besteht gemäß der DE 15 25 396 A1 und der DE 16 00 148 A1 darin, mit Hilfe eines Kupplungssystems die Rotoren im Leerlauf von der Bremswelle zu lösen und im Bremsbetrieb mit der Bremswelle zu kuppeln, um so die Leerlaufleistung möglichst gering zu halten. Nachteilig an diesen Retardern war deren aufwendige Konstruktion.Another possibility for minimizing idle losses is according to DE 15 25 396 A1 and DE 16 00 148 A1 therein, with the help of a Coupling system to release the rotors from the brake shaft at idle and to couple with the brake shaft in braking mode in order to reduce the idle power to keep as low as possible. A disadvantage of these retarders was theirs elaborate construction.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile gemäß dem Stand der Technik zu vermeiden und eine hydrodynamische Maschine anzugeben, insbesondere einen hydrodynamischen Retarder, der sowohl in Betrieb wie in Leerlauf geringe Verluste aufweist. The object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art avoid and specify a hydrodynamic machine, in particular a hydrodynamic retarder that works both in operation and at idle has low losses.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer hydrodynamischen Maschine mit einem ersten Schaufelrad und einem zweiten Schaufelrad die Wirkflächen der Schaufelräder eine kegelstumpfförmige Form aufweisen.According to the invention this object is achieved in that hydrodynamic machine with a first paddle wheel and a second paddle wheel the effective surfaces of the paddle wheels one have a frustoconical shape.
Durch eine derartige Ausbildung der Wirkflächen der Schaufelräder können insbesondere im Leerlauf des Retarders die Verluste minimiert werden.By designing the active surfaces of the paddle wheels in this way losses are minimized, especially when the retarder is idling.
Eine besonders effiziente Art, Leerlaufverluste bei einer hydrodynamischen Maschine zu verringern, besteht darin, mindestens eines der beiden Schaufelräder beispielsweise das zweite Schaufelrad gegen das erste Schaufelrad axial aus einer ersten Position in eine zweite Position zu verschieben, wobei die erste Position in der Regel eine Arbeitsposition der hydrodynamischen Maschine und die zweite Position die Leerlaufposition derselben darstellt. In der Arbeitsposition ist der Spalt zwischen erstem Schaufelrad und zweitem Schaufelrad sehr schmal, wohingegen im Leerlauf zwischen erstem und zweitem Schaufelrad ein großer Spaltabstand besteht.A particularly efficient way of idling losses in a hydrodynamic Machine decrease is at least one of the two Paddle wheels, for example, the second paddle wheel against the first Paddlewheel axially from a first position to a second position move, the first position usually a working position of the hydrodynamic machine and the second position the idle position represents the same. In the working position there is a gap between the first Paddlewheel and second paddlewheel very narrow, whereas at idle There is a large gap between the first and second paddlewheels.
Aufgrund der kegelstumpfförmigen Form der Wirkflächen von erstem und zweitem Schaufelrad führen bereits kleinere axiale Verschiebungen der beiden Schaufelräder gegeneinander dazu, daß das zwischen den Wirkflächen der Schaufelräder befindliche Medium bereits bei geringsten axialen Verschiebungen zueinander große und damit wirksame Störströmungen aufweisen. Diese Störströmungen bewirken eine Verlustleistungsreduzierung aufgrund des Wirkversatzes der Schaufelräder zueinander, wobei zwischen den Schaufelrädern dann ein großer Spaltabstand besteht.Due to the frustoconical shape of the active surfaces of the first and second paddle wheel already lead to smaller axial displacements of the two Paddle wheels against each other so that the between the effective surfaces of the Medium located in paddlewheels even at the slightest axial Displacements to each other are large and therefore effective interference currents exhibit. These interfering currents reduce the power loss due to the effective offset of the paddle wheels to each other, with between then there is a large gap distance between the paddle wheels.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfaßt die hydrodynamische Maschine im Spaltbereich zwischen erstem und zweitem Schaufelrad einen Aufnahmeraum, in den das Medium im Leerlauf aus dem Spalt infolge des Wirkversatzes herausströmen kann. In a particularly preferred embodiment, the hydrodynamic machine in the gap area between the first and second Paddle wheel a recording space in which the medium is idling out of the Gap can flow out due to the effective offset.
Vorteilhafterweise kann der Aufnahmeraum als umlaufender Ringraum ausgebildet sein, sowie Auslaßbohrungen aufweisen, die es ermöglichen, Medium, das im Leerlaufbetrieb aufgrund des Wirkversatzes in den Aufnahmeraum gefördert wird, von dort abzuführen und beispielsweise einer zusätzlichen Kühleinrichtung zuzuführen.The receiving space can advantageously be a circumferential annular space be formed, and have outlet bores that allow Medium that is in idle mode due to the effective offset in the Recording room is promoted to dissipate from there and for example one to supply additional cooling device.
Wenn es sich bei der hydrodynamischen Maschine um eine hydrodynamische Bremse, vorzugsweise einen Retarder handelt, ist mit Vorteil vorgesehen, das erste Schaufelrad feststehend als Stator auszubilden und das zweite Schaufelrad als Rotor.If the hydrodynamic machine is a hydrodynamic Brake, preferably a retarder, is advantageously provided that form the first impeller stationary as a stator and the second Paddle wheel as a rotor.
Alternativ hierzu können die beiden Schaufelräder drehbar gelagert werden, wie es beispielsweise bei einer hydrodynamischen Kupplung der Fall ist.Alternatively, the two paddle wheels can be rotatably supported, as is the case with a hydrodynamic clutch, for example.
Neben der Vorrichtung stellt die Erfindung auch ein Verfahren zur Verminderung der Leerlaufverluste mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Verfügung. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß bereits durch eine geringe axiale Verschiebung von erstem Schaufelrad und/oder zweitem Schaufelrad die Schaufelräder konisch voneinander getrennt werden, derart, daß geringste Verschiebungen große bzw. wirksame Störströmungen zwischen den Wirkflächen der Schaufelräder verursachen.In addition to the device, the invention also provides a method for Reduction of idle losses with a device according to the invention to disposal. This method is characterized by the fact that a slight axial displacement of the first impeller and / or the second Bucket wheel the bucket wheels are conically separated from each other, such that that the slightest shifts large or effective interference currents between the effective surfaces of the paddle wheels.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden.The invention will now be described in more detail with reference to the exemplary embodiments to be discribed.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Retarder in der Betriebsposition; 1 shows a section through an inventive retarder in the operating position.
Fig. 2 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Retarder in der Leerlaufposition; Figure 2 shows a section through a retarder in the idle position.
Fig. 3 das erste Schaufelrad mit nach außen geneigter kegelstumpfförmiger Wirkfläche in dreidimensionaler Darstellung; Fig. 3, the first paddle wheel with outwardly inclined frustoconical effective area in three-dimensional representation;
Fig. 4 : das zweite Schaufelrad mit nach innen geneigter kegelstumpfförmiger Wirkfläche. Fig. 4: the second paddle wheel with an inwardly frustoconical active surface.
In Fig. 1 ist ein Retarder 1, mit einem Retardergehäuse 3 und einem im Retardergehäuse feststehenden Stator 5 als erstem Schaufelrad und in axialer Richtung hierzu verschiebbaren drehbar gelagerten Rotor 7 im Schnitt dargestellt. Zwischen Stator 5 und Rotor 7 wird im Betriebszustand ein enger Spalt 9 ausgebildet. Aufgrund der kegelstumpfförmigen Ausgestaltung der Wirkflächen von Stator 5 und Rotor 7 ergibt sich im Schnitt eine um einen Winkel α gegenüber der Senkrechten geneigt verlaufenden Spalt 9.In Fig. 1, a retarder 1 , with a retarder housing 3 and a fixed in the retarder housing stator 5 as the first blade wheel and rotatable in the axial direction rotatably mounted rotor 7 is shown in section. In the operating state, a narrow gap 9 is formed between the stator 5 and the rotor 7 . Due to the frustoconical configuration of the active surfaces of the stator 5 and rotor 7 , there is a gap 9 on average that is inclined by an angle α with respect to the vertical.
In vorliegender Ausführungsform ebenfalls erkennbar die zumindest teilweise umlaufenden Aufnahmeräume 20.1, 20.2 im Bereich des Spaltes 9. In der Betriebsstellung, d. h. bei engem Spaltabstand, ist die sich in dieser Betriebssituation ergebende Strömung mit 22 bezeichnet. Wie deutlich zu erkennen, ist die Ablenkung der Strömung beim Austritt aus dem Stator bzw. Rotor so stark, daß diese ohne große Verluste aufgrund von Wirbelbildung in die gegenüberliegende Schaufel des Rotors bzw. Stators eintritt, es besteht also bei engem Spaltabstand in der Betriebsstellung ein praktisch verlustfreier Ölumlauf im Retarder.In the present embodiment, the at least partially circumferential receiving spaces 20.1 , 20.2 can also be seen in the area of the gap 9 . In the operating position, ie with a narrow gap distance, the flow resulting in this operating situation is designated by 22 . As can clearly be seen, the deflection of the flow when leaving the stator or rotor is so strong that it enters the opposite blade of the rotor or stator without great losses due to eddy formation, so there is a narrow gap distance in the operating position practically loss-free oil circulation in the retarder.
In Fig. 2 ist wiederum im Schnitt die Stellung des erfindungsgemäßen Retarders in der Leerlaufposition gezeigt. In der Leerlaufposition ergibt sich der eingezeichnete Spalt 30. Die aufgrund dieses Spaltes im Leerlauf auftretenden Strömungsverhältnisse sind durch Strömungspfeile 32 angedeutet. Wie deutlich zu erkennen ist, führt bei einem großen Spaltabstand die konische Profilteilung dazu, daß die Strömungen nicht mehr ohne weiteres in die gegenüberliegende Schaufel gelangen, sondern im Strömungsverlauf starke Verwirbelungen auftreten und Strömungsanteile aufgrund dieser Verwirbelung auch in die Aufnahmeräume 20.1, 20.2 geführt werden, woraus sie bei Vorliegen von Auslaßöffnungen 34 auch abgezogen und weiter gekühlt werden können. Die Aufnahmeräume 20.1 und 20.2 können in einer Ausführungsvariante als vollständig umlaufende Ringräume ausgebildet sein.In Fig. 2, the position of the retarder according to the invention is again shown in section in the idle position. The drawn gap 30 results in the idle position. The flow conditions occurring at idle due to this gap are indicated by flow arrows 32 . As can be clearly seen, with a large gap distance, the conical profile division means that the flows no longer easily reach the opposite blade, but that strong turbulences occur in the course of the flow and flow portions are also guided into the receiving spaces 20.1 , 20.2 due to this turbulence, from which they can also be removed and cooled further in the presence of outlet openings 34 . In one embodiment variant, the receiving spaces 20.1 and 20.2 can be designed as completely circumferential annular spaces.
Um die Verwirbelung und Ableitung der Strömung zu unterstützen und damit die Verluste im Leerlauf zu minimieren weist bei der dargestellten Ausführungsvariante der Stator 5 einen Vorsprung 36 auf, der in den oberen Aufnahmeraum 20.1 axial hineinragt.In order to support the swirling and diverting of the flow and thus minimizing the losses when idling, in the embodiment variant shown the stator 5 has a projection 36 which projects axially into the upper receiving space 20.1 .
Im Betriebszustand erstreckt sich der Vorsprung 36 in den Bereich des Spaltes 9, und verhindert so weitgehend ein Abströmen des im Retarder befindlichen Arbeitsmediums in den oberen Aufnahmeraum 20.1. Der Vorsprung 36 ist für die Erfindung optimal; aber keineswegs zwingend.In the operating state, the projection 36 extends into the area of the gap 9 and thus largely prevents the working medium located in the retarder from flowing out into the upper receiving space 20.1 . The projection 36 is optimal for the invention; but not mandatory.
Auch Ausführungsvarianten ohne Vorsprung 36 sind denkbar, bei denen alleine aufgrund der kegelstumpfförmigen Ausbildung der Schaufelräder gemäß Fig. 3 und Fig. 4 die Leerlaufverluste beträchtlich minimiert werden können.Even embodiments without projection 36 are conceivable in which alone due to the frustoconical configuration of the impellers shown in FIG. 3 and FIG. 4, the no-load loss can be considerably minimized.
In Fig. 3 ist das erste Schaufelrad, beispielsweise der Stator 5, in einer dreidimensionalen Darstellung dargestellt. Deutlich zu erkennen ist die kegelstumpfförmige Wirkfläche des Schaufelrades mit den einzelnen Schaufeln 40. In Fig. 3, the first paddle wheel, for example the stator 5 shown in a three-dimensional representation. The frustoconical active surface of the impeller with the individual blades 40 can be clearly seen.
In Fig. 4 ist das dem ersten Schaufelrad bzw. Stator 5 gegenüberliegende zweite Schaufelrad, beispielsweise der drehend im Retarder angeordnete Rotor 7, dargestellt. Auch dieser weist eine kegelstumpfförmige Wirkfläche mit einzelnen Schaufeln 42 auf. FIG. 4 shows the second blade wheel opposite the first blade wheel or stator 5 , for example the rotor 7 arranged in rotation in the retarder. This also has a frustoconical active surface with individual blades 42 .
Die Erfindung stellt somit erstmals eine hydrodynamische Maschine zur Verfügung, die sich durch Schaufelräder mit kegelstumpfförmiger Wirkfläche auszeichnen, so daß bei geringsten Verschiebungen der beiden Schaufelräder gegeneinander derart große Störungen im Strömungskreislauf des Mediums in der hydrodynamischen Maschine auftreten, daß die Leerlaufverluste stark minimiert werden können.The invention thus provides a hydrodynamic machine for the first time Available by paddle wheels with a frustoconical surface distinguish, so that with the slightest displacements of the two paddle wheels against each other such large disturbances in the flow circuit of the medium occur in the hydrodynamic machine that the idle losses are strong can be minimized.
Claims (11)
- 1.1 einem ersten Schaufelrad und
- 1.2 einem zweiten Schaufelrad, wobei zwischen erstem und zweitem
Schaufelrad ein Spalt ausgebildet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelräder eine kegelstumpfförmige Wirkfläche aufweisen.
- 1.1 a first paddle wheel and
- 1.2 a second impeller, a gap being formed between the first and second impeller,
characterized in that the paddle wheels have a frustoconical active surface.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE1998107277 DE19807277B4 (en) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | Hydrodynamic machine with paddle wheels having a frusto-conical tread |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19807277B4 DE19807277B4 (en) | 2005-12-15 |
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DE1998107277 Expired - Fee Related DE19807277B4 (en) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | Hydrodynamic machine with paddle wheels having a frusto-conical tread |
Country Status (1)
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DE (1) | DE19807277B4 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10140264A1 (en) * | 2001-08-16 | 2003-02-27 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Hydrodynamic brake retarder has at least one blade of stator and/or rotor consisting of two segments |
DE10230859A1 (en) * | 2002-07-09 | 2004-01-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Hydrodynamic machine |
DE10255038A1 (en) * | 2002-11-26 | 2004-04-08 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Hydrodynamic coupling with scoops for driving heavy machinery has scoops of at least one scoop wheel with sharpened ends opposite those of other scoop wheel |
EP1445504A1 (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-11 | Isuzu Motors Limited | Fluid coupling |
WO2009013083A1 (en) * | 2007-07-25 | 2009-01-29 | Zf Friedrichshafen Ag | Hydrodynamic retarder with a tangential inflow and outflow principle |
Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2627331A (en) * | 1947-05-06 | 1953-02-03 | Arlyn T Vance | Vane type fluid clutch |
DE1140595B (en) * | 1956-06-25 | 1962-12-06 | Voith Gmbh J M | Filling-controlled flow coupling, preferably for driving a brake air compressor in a rail vehicle |
DE1196438B (en) * | 1956-12-07 | 1965-07-08 | Eta Corp G M B H | Adjustable hydrodynamic coupling |
DE1475379A1 (en) * | 1965-04-28 | 1969-05-29 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Hydrodynamic brake |
DE1525396A1 (en) * | 1966-03-19 | 1969-07-10 | Teves Gmbh Alfred | Hydrodynamic brake |
DE1555998A1 (en) * | 1965-11-04 | 1970-01-22 | Voith Getriebe Kg | Hydrodynamic brake |
DE1600187A1 (en) * | 1967-06-10 | 1970-02-05 | Teves Gmbh Alfred | Hydrodynamic brake |
US3716995A (en) * | 1971-09-16 | 1973-02-20 | Daimler Benz Ag | Hydrodynamic transmission |
DE1600148B2 (en) * | 1966-10-20 | 1973-03-01 | Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt | HYDRODYNAMIC BRAKE |
US3751922A (en) * | 1969-07-07 | 1973-08-14 | H Cottrell | Hydraulic transmission |
DE3042017A1 (en) * | 1980-11-07 | 1982-06-24 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | RETARDER FOR VEHICLES, WITH AT LEAST ONE INTERNAL HYDRODYNAMIC WORKING CIRCUIT |
DE3106665A1 (en) * | 1981-02-23 | 1982-09-09 | Siegfried Dipl.-Ing. 7960 Aulendorf Eisenmann | Hydrodynamic coupling |
DE3113408C1 (en) * | 1981-04-03 | 1982-10-07 | Voith-Turbo Gmbh & Co Kg, 7180 Crailsheim | Hydrodynamic brake |
DE3811246A1 (en) * | 1988-04-02 | 1989-10-12 | Voith Turbo Kg | HYDRODYNAMIC BRAKE |
DE4010970A1 (en) * | 1990-04-05 | 1991-10-17 | Voith Turbo Kg | HYDRODYNAMIC RETARDER |
DE4420204A1 (en) * | 1994-06-09 | 1994-11-03 | Voith Turbo Kg | Hydrodynamic retarder |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1675263B2 (en) * | 1968-01-25 | 1976-06-24 | Voith Getriebe Kg, 7920 Heidenheim | HYDRODYNAMIC BRAKE |
DE1956103A1 (en) * | 1969-11-07 | 1971-05-13 | Voith Getriebe Kg | Flow brake |
-
1998
- 1998-02-23 DE DE1998107277 patent/DE19807277B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2627331A (en) * | 1947-05-06 | 1953-02-03 | Arlyn T Vance | Vane type fluid clutch |
DE1140595B (en) * | 1956-06-25 | 1962-12-06 | Voith Gmbh J M | Filling-controlled flow coupling, preferably for driving a brake air compressor in a rail vehicle |
DE1196438B (en) * | 1956-12-07 | 1965-07-08 | Eta Corp G M B H | Adjustable hydrodynamic coupling |
DE1475379A1 (en) * | 1965-04-28 | 1969-05-29 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Hydrodynamic brake |
DE1555998A1 (en) * | 1965-11-04 | 1970-01-22 | Voith Getriebe Kg | Hydrodynamic brake |
DE1525396A1 (en) * | 1966-03-19 | 1969-07-10 | Teves Gmbh Alfred | Hydrodynamic brake |
DE1600148B2 (en) * | 1966-10-20 | 1973-03-01 | Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt | HYDRODYNAMIC BRAKE |
DE1600187A1 (en) * | 1967-06-10 | 1970-02-05 | Teves Gmbh Alfred | Hydrodynamic brake |
US3751922A (en) * | 1969-07-07 | 1973-08-14 | H Cottrell | Hydraulic transmission |
US3716995A (en) * | 1971-09-16 | 1973-02-20 | Daimler Benz Ag | Hydrodynamic transmission |
DE3042017A1 (en) * | 1980-11-07 | 1982-06-24 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | RETARDER FOR VEHICLES, WITH AT LEAST ONE INTERNAL HYDRODYNAMIC WORKING CIRCUIT |
DE3106665A1 (en) * | 1981-02-23 | 1982-09-09 | Siegfried Dipl.-Ing. 7960 Aulendorf Eisenmann | Hydrodynamic coupling |
DE3113408C1 (en) * | 1981-04-03 | 1982-10-07 | Voith-Turbo Gmbh & Co Kg, 7180 Crailsheim | Hydrodynamic brake |
DE3811246A1 (en) * | 1988-04-02 | 1989-10-12 | Voith Turbo Kg | HYDRODYNAMIC BRAKE |
DE4010970A1 (en) * | 1990-04-05 | 1991-10-17 | Voith Turbo Kg | HYDRODYNAMIC RETARDER |
DE4420204A1 (en) * | 1994-06-09 | 1994-11-03 | Voith Turbo Kg | Hydrodynamic retarder |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Voith: "Hydrodynische Getriebe, Kupplungen, Bremsen", Otto Kraus Kopf Vlg. Mainz 1970 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10140264A1 (en) * | 2001-08-16 | 2003-02-27 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Hydrodynamic brake retarder has at least one blade of stator and/or rotor consisting of two segments |
DE10230859A1 (en) * | 2002-07-09 | 2004-01-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Hydrodynamic machine |
DE10255038A1 (en) * | 2002-11-26 | 2004-04-08 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Hydrodynamic coupling with scoops for driving heavy machinery has scoops of at least one scoop wheel with sharpened ends opposite those of other scoop wheel |
EP1445504A1 (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-11 | Isuzu Motors Limited | Fluid coupling |
US7048502B2 (en) | 2003-02-07 | 2006-05-23 | Isuzu Motors Inc. | Fluid coupling |
WO2009013083A1 (en) * | 2007-07-25 | 2009-01-29 | Zf Friedrichshafen Ag | Hydrodynamic retarder with a tangential inflow and outflow principle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19807277B4 (en) | 2005-12-15 |
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