DE2123070B2

DE2123070B2 - Steuervorrichtung fuer eine hydrodynamische bremse

Info

Publication number: DE2123070B2
Application number: DE19712123070
Authority: DE
Inventors: Halvar Myhr; Svensson Lars-Ake Erling; Norrköping Lars (Schweden)
Original assignee: Borgs Fabriks AB, Norrköping (Schweden)
Priority date: 1970-05-11
Filing date: 1971-05-10
Publication date: 1973-05-10
Also published as: DE2123070A1; GB1351260A; SE333877B; JPS5521220B1; US3739884A; FR2091423A5

Description

Die Erfindung bezieht sich au; eine Steuervorrichtung für eine hydrodynamische Bremse, insbesondere zum Abbremsen von Flugzeugen, mit einem einen Schaufelkranz tragenden Stator und einem mit der Antriebswelle verbundenen, Schaufeln tragenden Rotor.

Bei einer bekannten hydrodynamischen Bremse dieser Art (deutsche Auslegeschrift 1 209 145) w:rd zur Steuerung des Bremsmomentes die Menge der Bremsflüssigkeit verändert, was durch Entnahme von Flüssigkeit aus dem Kreislauf an der Oberfläche der Flüssigkeit mittels eines mit Öffnungen versehenen Entnahmecirosselschiebers erfolgt.

Bei einer anderen bekannten hydrodynamischen Bremse (deutsche Auslegeschrift 1 075 384) werden zur Regulierung des Bremsmomentes drehbare Drosselklappen vorgesehen, die den Flüssigkeitsstrom hemmen sollen. Bei einer bekannten hydrodynamischen Bremsvorrichtung für Flugzeuge (deutsche Auslegeschrift 1 290 824) wird das Bremsmoment mittels eines Drosselringes eingestellt. Bei einer bekannten hydrodynamischen Kupplung (USA.-Patentschrift 3 245 684) erfolgt die Regelung des zu übertragenden Momentes mittels auf Wellen angeordneter Scehiben.

Bei samtlichen Ausführungsformen wird der umgepumpte Bremsflüssigkeitsstrom entweder abgezogen oder durch Drosselschieber gedrosselt, was jedoch zur Folge hit, daß das Drehmoment nicht über dem gesamten Drehmomentbereich von 0 bis zum höchsten Drehmoment verändert werden kann, da der Flüssigkeitsvorrat mit dem Rotor umläuft, wodurch es notwendig ist, Energie dem Rotor zuzuführen, um die Reibung in der Flüssigkeit zwischen der Flüssigkeit und den Wänden der Bremsvorrichtung zu kompensieren. Dies ergibt ein gewisses Moment, wenn der Flüssigkeitsstrom vollständig gedrosselt ist :ind ein nicht unbedeutendes Trägheitsmoment bei de«; Beschleunigung. Bei sämtlichen bekannten Vorrichtungen liegt demnach eine gewisse Energieaufnahme bei vollständig gedrosseltem Flüssigkeitsstrom vor, wodurch der Regelbereich stark eingeengt wird, da von dem Drehmoment 0 nicht ausgegangen werden kann. Der Regelbereich ist um so gioßer. je niedriger das Drehmoment bei vollständig gedrosseltem Flüssigkeitsstrom ist. Schließlich bedeutet ein geringes Moment auch, daß beim Anwärmen der Bremseinrichtung geringe Beschleunigungskräfte notwendig

ίο sind.

Der Grund für das relativ hohe Drehmoment bei bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß die Rotorblätter der Flüssigkeit auch bei vollständig gedrosseltem Flüssigkeitsstrom ausgesetzt bleiben. Die vorhandene Bremsflüssigkeit muß daher mit dem Rotor umlaufen. Hieraus ergibt sich eine innere Reibung und eine Turbulenz am Einlaß des Rotors und am Auslaß des Stators. Diese Flüssigkeitsreibung und Turbulenz bedeutet einen Energieverlust, der in Form von äußerer Energie aufgebracht werden muß. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen möglichst i^roßen Regelbereich zu ermöglichen und dabei das Drehmoment und das Trägheitsmoment bei vollständiger Drosselung möglichst gering zu halten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaufeln des Rotors durch eine axial bewegbare Kapsel in Abhängigkeit von der Stellung der Kapsel relativ zu den Schaufeln teilweise oder vollständig abdeckbar sind. Wenn die Schaufeln vollständig durch die Kapsel abgedeckt sind, verhält sich die Flüssigkeit zwischen den Schaufeln wie ein fester Körper und ist von der Rotation des Rotors unbeeinflußt. Es treten nur vernachläisigbare Energieverluste auf Grund der Reibung zwischen der Rotorwelle und der Bremsflüssigkeit und auf Grund der Reibung der Flüssigkeit an der Wand der Kapsel auf. Wegen dieser vernachlässigbaren Energieverluste ist das Drehmoment bei vollständiger Drosselung äußerst gering, so daß der Regelbereich sehr groß ist. Das Bremsmoment läßt sich praktisch linear als Funktion des Grades der Einkapselung verändern, woraus sich der gleiche Drehmomentgradient über den ganzen Regelbereich ergibt. Hierdurch wird die Dimensionierung des Regelsystems erleichtert. Das bei dieser Steuervorrichtung geringe Trägheitsmoment bei vollständig abgekapseltem Rotor ist insbesondere dann besonders wichtig, wenn diese Steuervorrichtung in Verbindung mit Landebremssystemen für Flugzeuge zur Anwendung kommt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Steuervorrichtung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, deren einzige Figur eine hydrodynamisehe Bremse mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung teilweise in Ansicht und teilweise geschnitten zeigt.

Die hydrodynamische Bremse besteht aus einem Flüssigkeitsbehälter 1, in welchem eine Welle drehbar gelagert ist, die an ihrem oberen Ende eine Gurttrommel 3 und an ihrem unteren Ende Schaufeln 4 trägt, die einen Schaufelkranz eines Rotors bilden, welcher durch stationäre Leitschaufeln 5 umgeben ist, die einen Leitschaufelkranz darstellen. Die Schaufeln des Schaufelkranzes und des Leitschaufelkranzes sind gegensätzlich gekrümmt. Die Lcitschaufeln sind am Boden des Flüssigkeitsbehälters 1 und an einem Ring 6 befestigt, welcher mit einer ringför-

migen Ausnehmung für eine U-förmige Kapsel 7 ausgebildet ist, deren Schenkel in Richtung auf den Schaufelkranz der Schaufeln 4 weisen. Die Kapsel kann in axialer Richtung bewegt werden, wodurch die Schaufeln in der Kapsel in größerem oder geringerem Maße entsprechend der axialen Lage der Kapsel aufgenommen werden können.

Die Kapsel ruht auf Stößeln 8 auf, welche ihrerseits mit einem in axialer Richtung bewegbaren Ring verbunden sind, der Führungsrollen 10 aufweist, die in einer geneigten Nut in einem drehbaren Ring 12 laufen.

Durch Drehen des Ringes 12 kann die Kapsel eine bestimmte Lage einnehmen, worauf eine gewisse Menge an Flüssigkeit in der Kapsel aufgenommen ist und die Bewegung der Schaufeln mitmacht. Eine Durchflußfläche ist dabei gebildet, weiche das gewünschte Drehmoment und den gewünschten Grad der Arbeitsaufnahme bedingt. Die Kapsel kann in verschiedener Weise betätigt werden. Der Ring 12 kann mittels eines geeigneten Servomotors gedreht werden.

Die Lage der Kapsel kann während der Bremswirkung beim Landen des Flugzeuges durch Ermitteln der Lage des Flugzeuges oder durch Messen der Verzögerung und der Geschwindigkeit verstellt werden, wobei die Signale in das Regelsystem eingegeben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung für eine hydrodynamische Bremse, insbesondere zum Abbremsen von Flugzeugei;. iit einem einen Schaufeikranz tragenden Stator und einem mit der Antriebswelle verbundenen, Schaufeln tragenden Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (4) des Rotors durch eine axial bewegbare Kapsel (7) in Abhängigkeit von der Stellung der Kapsel relativ zu den Schaufeln teilweise oder vollständig abgedeckt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der axialen Lage der Kapsel (7) ein drehbarer Ring (12) mit einer schräg angeordneten Führungseinrichtung in Form einer Nut oder einer Nockenfläche angeordnet ist, die über Stößel (8) und einen Ring (9) durch Drehung des Ringes (12) die Lage der Kapsel bestimmt, wobei der Ring mit Rollen (10) besetzt ist, die in oder an der Führungseinrichtins laufen.