DE2408876C3 - Hydrodynamische Bremse - Google Patents

Description

)ie Erfindung betrifft eine hydrodynamische mse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Jekanntlich steigt bei hydrodynamischen Bremsen Bremsmoment bei gleichbleibendem Füllungsgrad dem Quadrat der Rotordrehzahl an, wobei der abeiförmige Anstieg um so steiler verläuft, je höder Füllungsgrad ist. Es ist ferner allgemein bent, während einer Änderung der Rotordrehzahl durch eine Regeleinrichtung den Füllungsgrad zu verstellen, um dadurch einen von einer Parabel abweichenden Verlauf des Bremsmomentes über der Rotordrehzahl zu erzielen. Dabei wird je nach dem Anwendungsfall ein über der Rotordrehzahl entweder steigender oder gleichbleibender oder abfallender Verlauf der Bremsmomenten-Kennlinien gefordert. Eine bekannte hydrodynamische Bremse (Eisenbahntechnische Rundschau 1971, Seiten 203 bis 207,

ίο Bild 3), von der die Erfindung ausgeht, besitzt als Regeleinrichtung ein Füllungssteuerventil (»Überströmventil«) mit einem axial verschiebbaren Regelkolben, dessen eine Stirnfläche mit einem willkürlich veränderbaren Steuerluftdruck als Führungsgröße (SoIlwert) und dessen andere Stirnfläche mit einem von der Drehzahl und dem Füllungsgrad abhängenden Regeldruck als Regelgröße (Meßwert) beaufschlagbar ist. Entsprechend dem Ergebnis des Vergleiches zwischen Meßwert und Sollwert wird der Füllungsgrad des Bremsenarbeitsraumes verstellt. Nimmt z. B. die Rotordrehzahl zu (bei gleichbleibendem Sollwert), so steigt der Regeldruck vorübergehend über den ursprünglichen, dem augenblicklichen Sollwert zugeordneten Wert an; dadurch wird der Regelkolben aus der Gleichgewichtslage verschoben und öffnet vorübergehend einen Auslaßquerschnitt, so daß sich die Bremse so weit entleert, bis der Regeldiuck wieder den ursprünglichen Wert annimmt. Bei einer Abnahme der Rotordrehzahl wird dagegen vorübergehend ein Füllquerschnitt geöffnet. Solange also der Sollwert unverändert bleibt, ist auch der Regeldruck im Mittel konstant, und zwar auch dann, wenn die Rotordrehzahl sich ändert.

Der Verlauf des Bremsmomentes über der Rotordrehzahl hängt nun davon ab, in welcher Weise die Regelgröße ihrerseits - bei einem bestimmten festgelegten Bremsmomentenverlauf - von der Rotordrehzahl abhängt Zweckmäßigerweise betrachtet man die Abhängigkeit zwischen der Regelgröße und der Rotordrehzahl bei konstant bleibendem Bremsmoment, also bei horizontalem Bremsmomentenverlauf über der Rotordrehzahl. Benützt man z. B. als Regelgröße den Druck in einer an den Bremsenarbeitsraum angeschlossenen Auslaßleitung, der bei konstantem Bremsmoment über der Rotordrehzahl ansteigt, so hat dies zur Folge, daß bei einem Konstanthalten dieser Regelgröße (durch die oben beschriebene Regeleinrichtung) das Bremsmoment bei zunehmender Rotordrehzahl abfällt. Wenn man dagegen dafür sorgt, daß die Regelgröße mit zunehmender Rotordrehzahl absinkt - wiederum bei konstant gehaltenem Bremsmoment - so erhält man durch die Regeleinrichtung eine über der Rotordrehzahl ansteigende Bremsmomenten-Kennlinie. Tritt schließlich der Sonderfall ein, daß die Regelgröße bei wechselnder Rotordrehzahl und konstantem Bremsmoment gleichbleibt, dann erhält man durch die Regeleinrichtung eine horizontale Bremsmomenten-Kennlinie.

Will man also bei einer vorgegebenen hydrodynamischen Bremse den Bremsmomentenverlauf beeinflussen, so ist hierzu ein sogenannter »Regelgrößenerzeuger« erforderlich., mit dem der Verlauf des als Regelgröße dienenden Regeldruckes über der Rotordrehzahl bei konstant bleibendem Bremsmoment eingestellt werden kann. Es ist das Ziel der Erfindung, diesen Regelgrößenerzeuger zweckentsprechend auszubilden.

Die bekannte Bremse besitzt als Regelgrößener-

zeuger ein Differenzdruckventil. Dieses besteht aus einem einfachen Druckminderventil, dessen Steuerkolben von einem Differentialkolben betätigt wird. In dem Differenzdruckventil wird aus einem beliebigen Flüssigkeitsdruck (zweckmäßig verwendet man den Druck in der obengenannten Auslaßleitung) durch Druckminderung der Regeldruck derart gebildet, daß dieser stets gleich der Differenz aus zwei bestimmten, der Bremse entnommenen Drücken ist, die in unterschiedlicher Weise von der Rotordrehzahl abhängen und über je eine Meßleitung dem Differentialkolben zugeführt werden, und zwar wird der eine der beiden Drücke an der Auslaßleitung und der andere an einer bestimmten Stelle des Bremsengehäuses abgegriffen. Die Differenzbildung erfolgt dadurch, daß die beiden Drücke in entgegengesetzter Richtung zwei einander gegenüberliegende Stirnflächen des genannten Differentialkolbens beaufschlagen, wobei diese Stirnflächen unterschiedlich groß sind. Du der kleineren Stirnfläche zugeordnete Meßleitung besitzt einen Nebenauslaß mit einer ersten Drossel und eine vor dem Abzweig des Nebenauslasses angeordnete zweite Drossel. Hierdurch kann in dieser Meßleitung vor der Differenzbildung eine Verminderung des zugeführten Druckes herbeigeführt werden.

Der Verlauf des Regeldruckes über der Rotordrehzahl (bei konstantem Bremsmoment) kann somit durch Wahl des Größenverhältnisses der beiden genannten Stirnflächen (»Flächenverhältnis«) und in gewissen Grenzen durch Verstellen der ge;mannten Drosseln beeinflußt werden.

Es ist nun noch zu erwähnen, daß verschiedene hydrodynamische Bremsen der vorbeschriebenen bekannten Gattung, selbst wenn sie gleicher Größe und serienmäßig in der gleichen Art hergestellt sind, häufig einen unterschiedlichen Bremsmomentenverlauf aufweisen. Die I Irsache hierfür dürfte in Fertigungsungenauigkeiten beim Gießen und beim mechanischen Bearbeiten der Einzelteile, insbesondere der von der Bremsflüssigkeit durchströmten Gehäuseteile und Kanäle sowie der Anschlüsse für die genannten Meßleitungen zu suchen sein. Man kann nun zwar, wie schon erwähnt, bei jeder einzelnen Bremse durch ein Verstellen der genannten Drosseln einen bestimmten Verlauf des Regeldruckes über der Rotordrehzahl bei konstantem Bremsmoment und damit den Bremsmomentenverlauf einstellen. Es kommt jedoch vor, daß in Einzelfällen der tatsächliche Bremsmomentenverlauf von dem gewünschten so stark abweicht, daß auch noch das Flächenverhältnis des Differentialkolbens des Regelgrößenerzeugers verändert werden muß. Dies ist aber nur dadurch möglich, daß c"ie betreffenden Bauteile gegen andere ausgetauscht werden. Die passende Größe des Flächenverhältnisses muß hierbei in langwierigen Versuchen für jede einzelne Bremse ermittelt werden.

Bei verschiedenen Bremsen unterschiedlicher Baugröße treten die beschriebenen Nachteile natürlich in noch verstärktem Maße auf. Desgleichen ist es häufig notwendig, bei einer vorliegenden Bremse den Bremsmomentenverlauf entsprechend einem neuen, bisher nicht vorhergesehenen Einsatzfall abzuändern. Auch dies ist bei der bekannten Bauweise in der Regel nur durch Austausch von Bauteilen im Regelgrößenerzeuger möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerungseinrichtungen für Bremsen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 dahingehend zu verbessern, daß ein gewünschter Bremsmomentenverlauf ohne großen Aufwand, insbesondere mit stets den gleichen Steuerungsbauteilen, erzielbar ist, und zwar sowohl bei den Bremsen einer Serie gleicher Baugröße

S als auch bei Bremsen unterschiedlicher Baugröße.

Diese Aufgabe wird durch die Anwendung der kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Danach wird von der im Arbeitsraum umlaufenden Arbeitsflüssigkeit an der ersten Anschlußstelle der

ίο Überströmleitung eine kleine Teilmenge abgezweigt und an der zweiten Anschlußstelle wieder in den Arbeitsraum zurückgeführt. Die beiden Anschlußstellen können hierzu in recht unterschiedlicher Weise ausgebildet und angeordnet sein. Wesentlich ist nur, daß

sich in der Überströmleitung zwischen den beiden Anschlußstellen eine genügend hohe Druckdifferenz einstellt, so daß eine wenn auch unter Umständen nur geringe Strömung durch die Überströmleitung und durch die beiden Drosseln zustande kommt.

Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß die vorgenannte Überströmleitung, die zusammen mit den beiden Drosseln mit sehr geringem Aufwand herstellbar ist, einen äußerst wirksamen Regelgrößenerzeuger darstellt. Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist nämlich wie folgt: Im Bereich der ersten Anschlußstelle, d. h. zwischen der Einströmöffnung in die Überströmleitung und der ersten Drossel herrscht bei eingeschalteter Bremse ein verhältnismäßig hoher Druck, dessen Höhe u. a. von der Strömungsgeschwindigkeit im Arbeitsraum und somit von der Rotordrehzahl abhängt, derart, daß er mit steigender Rotordrehzahl zunimmt. Und .zwar nimmt dieser Druck auch dann noch zu, wenn z. B. bei einer Untersuchung der Bremse auf einem Prüfstand während des Ansteigens der Rotordrehzahl das von der Bremse erzeugte Bremsmoment konstant gehalten wird (durch entsprechendes Verringern des Füllungsgrades). Mit anderen Worten: Der in der Überströmleitung im Bereich der ersten Anschlußstelle herrsehende Druck steigt über der Rotordrehzahl - bei konstant bleibendem Bremsmoment - mehr oder weniger steil an.

In dem Bereich zwischen der zweiten Drossel und der zweiten Anschlußstelle herrscht dagegen ein ziemlich niedriger Druck. Dieser Druck ist jedenfalls um so viel niedriger als derjenige im Bereich der ersten Anschlußstelle, daß, wie erwähnt, eine Strömung durch die Überströmleitung aufrechterhalten wird. Dieser Druck wird somit über der Rotordrehzahl bei konstant bleibendem Bremsmoment in jedem Falle wesentlich langsamer ansteigen als der Druck im Bereich der ersten Anschlußstelle; unter Umständen wird er sogar konstant bleiben oder absinken.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht nun darin, die beiden vorbeschriebenen Drücke miteinander zu mischen, d. h. aus diesen beiden Drücken einen einzigen Druck zu bilden, der als Regelgröße verwendbar ist und der über der Rotordrehzahl - wiederum bei konstantem Bremsmoment - zwischen den beiden vorgenannten Drücken verläuft. Ein solcher Mischdruck stellt sich ein in der Überströmleitung zwischen den beiden Drosseln, wobei der Verlauf dieses Mischdruckes über der Rotordrehzahl durch Verstellen der beiden Drosseln in weiten Grenzen verändert werden kann. Im einen Extremfall ist der Verlauf des Mischdruckes gleich dem Verlauf des sich vor der ersten Drossel einstellenden Druckes und im anderen Extremfall gleich dem Verlauf des sich hinter der

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zweiten Drossel einstellenden Druckes. Dazwischen können beliebig viele mittlere Druckverläufe eingestellt werden. Man braucht dann nur noch diesen sich zwischen den beiden Drosseln einstellenden Mischdruck gemäß Merkmal b des Anspruches 1, z. B. über eine hydraulische oder eine elektrische Meßleitung, zur Regeleinrichtung zu übertragen.

Der durch die Erfindung erzielte Vorteil besteht zum einen darin, daß durch das Anschließen der Überströmleitung direkt an das Arbeitsraumprofil die gewonnenen Druckverläufe bei einer Vielzahl von Bremsen einer Bauserie und sogar bei mehreren Bremsen unterschiedlicher Baugröße viel genauer als bei der bekannten Bremsenbauart reproduzierbar sind;d. h. eventuelle Fertigungsungenauigkeiten wirken sich in nur viel geringerem Maße aus. Zum anderen kann das bisher erforderliche und in der Herstellung ziemlich teure Differenzdruckventil entfallen. Es ist somit auch nicht mehr erforderlich, für verschiedene Bremsen unterschiedliche Bauteile für den Regelgrößenerzeuger zu verwenden.

Wie oben schon erwähnt, können die beiden Anschlußstellen der Überströmleitung in recht unterschiedlicher Weise ausgebildet und angeordnet sein, um das Zustandekommen des Flüssigkeitsumlaufes durch die Überströmleitung zu bewirken. Man kann z. B. durch Versuche ermitteln, an welchen Stellen der Arbeitsraumbegrenzung zwei genügend weit voneinander differierende statische Drücke vorhanden sind und dann dort die Anschlußstellen für die Überströmleitung anordnen. Bei der Benützung statischer Drücke besteht allerdings die Gefahr, daß die sich in der Überströmleitung einstellenden Drücke von den am Arbeitsraumprofil herrschenden Drücken abweichen, und zwar mehr oder weniger je nach Gestaltung der Anschlußstellen.

Daher wird man gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung bevorzugt von einer anderen Möglichkeit Gebrauch machen; diese besteht darin (Anspruch 2), die Anströmwinkel der Anschlußstellen relativ zur dortigen Strömungsrichtung derart zu wählen, daß der Umlauf durch die Überströmleitung auf Grund der Strömungsenergie der in die erste Anschlußstelle eintretenden Flüssigkeit und/oder auf Grund der Bildung eines Unterdruckes in der zweiten Anschlußstelle zustande kommt. Darüber hinaus wird durch die Merkmale des Anspruches 2 erreicht, daß die Verläufe der beiden zu mischenden Drücke über der Rotordrehzahl besonders weit divergieren. Dementsprechend weit sind die Grenzen, innerhalb deren der Verlauf des Mischdruckes eingestellt werden kann. Im einzelnen wird dies gemäß Anspruch 2 durch die folgenden Maßnahmen erreicht: Einerseits ist die Einströmöffnung der Strömung im Arbeitsraum mehr oder weniger entgegengerichtet, woraus ein mehr oder weniger steiler Anstieg des Druckverlaufes vor der ersten Drossel resultiert. Dagegen wirkt andererseits - gemäß einem wichtigen weiterführenden Gedanken der Erfindung - die zweite Anschlußstelle ähnlich wie ein Injektor, so daß der im Bereich zwischen der zweiten Drossel und der zweiten Anschlußstelle herrschende Druck um so niedriger ist, je höher die Strömungsgeschwindigkeit im Arbeitsraum ist; d. h. dieser Druck nimmt (bei konstantem Bremsmoment) über der Rotordrehzahl ab. Somit kann mit dieser weitergebildeten Form des erfindungsgemäßen Regelgröfienerzeugers auch ein ober der Rotordrehzahl abfallender Verlauf der Regelgröße erzeugt werden. Dies ist besonders wichtig für den Fall, daß die Bremse eine über der Rotordrehzahl ansteigende Bremsmomenten-Kennlinie aufweisen soll.

Durch die Anwendung des Merkmals des An-Spruchs 3 wird berücksichtigt, daß bei sehr kleinem Füllungsgrad im Bremsenarbeitsraum nur noch der unmittelbar an die sogenannte Schaufelvorderseite anschließende Bereich des Schaufelkanalgrundes von der strömenden Arbeitsflüssigkeit bedeckt wird. Es ίο ist daher erforderlich, daß die beiden Anschlußstellen der Überströmleitung in dem genannten Bereich angeordnet sind. Dadurch werden sie auch noch bei sehr kleinem Füllungsgrad sicher von der Arbeitsflüssigkeit erfaßt, und der Regelgrößenerzeuger ist somit auch in diesem Betriebszustand noch sicher wirksam. Durch das Merkmal des Anspruchs 4 wird berücksichtigt, daß die Schaufeln der beiden Schaufelräder einer hydrodynamischen Bremse zwecks Leistungssteigerung stets gegenüber der Achsrichtung schräggestellt sind, und daß aber unter Umständen der Winkel zwischen den Schaufelebenen und der Achsrichtung bei verschiedenen Bauserien unterschiedlich festgelegt wird. Durch das Merkmal des Anspruchs 4 wird also erreicht, daß die Strömungsverhältnisse an den Anschlußstellen der Überströmleitung bei einer Veränderung des vorgenannten Winkels gleich bleiben.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt jo Fig. 1 eine hydrodynamische Bremse mit den dazugehörenden Steuer- und Regeleinrichtungen,

Fig. 2 eine hydrodynamische Bremse mit einer gegenüber Fig. 1 abweichenden Regeleinrichtung,

Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch die Schaufelräder der hydrodynamischen Bremse nach Linie III-III der Fig. 4,

Fig. 4 einen Teilschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3,

F i g. 5 eine weitere Anordnung der Anschlußstellen der Überströmleitung.

In Fig. 1 und 2 ist der torusartige Arbeitsraum einer hydrodynamischen Bremse mit 10, das Rotorschaufelrad mit 11, das Statorschaufelrad mit 12 und ein feststehendes, das Rotorschaufelrad umhüllendes Gehäuse mit 13 bezeichnet. Ein Kühlkreislauf umfaßt eine Auslaßleitung 20, ein Einschaltventil 21, eine Leitung 22, einen Kühler 23, eine Leitung 24 und eine Einlaßleitung 25. Das Einschaltventil 21 hat zwei Stellungen, nämlich eine durch Federkraft bewirkte »Aus«-Stellung, die in der Zeichnung dargestellt ist, und eine »Ein«-Stellung, die durch Druckluft (Steuerleitung 31) bewirkt werden kann. In der Aus-Stellung ist die Auslaßleitung 20 mit einem Flüssigkeitsbehälter (Sumpf 19) verbunden und die Verbindung zwischen den Leitungen 24 und 25 unterbrochen; ferner ist die Druckleitung 26 einer Füllpumpe 27 mit der zum Kühler 23 führenden Leitung 22 verbunden. Somit kann die Füllpumpe 27 bei ausgeschalteter Bremse über die an die Leitung 24 angeschlossene Abzweigleitung 28 ein nicht dargestelltes hydrodynamisches Getriebe mit Arbeitsflüssigkeit versorgen. In der Ein-Stellung ist der Kühlkreislauf 20 bis 25 geschlossen, d. h. die Arbeitsflüssigkeit kreist ständig von der Bremse zum Kühler 23 und wieder zurück, ferner ist die Druckleitung 26 der Füllpumpe 27 mit einer Fülleitung 32a, 325 verbunden; die letztere ist an die Einlaßleitung 25 angeschlossen, wie dargestellt, oder direkt in den Bremsenarbeitsraum 10 hineinge-

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führt. Sie dient zusammen mit einer Entleerleitung 33a, 33b, die an die Auslaßleitung 20 oder direkt an den Bremsenarbeitsraum 10 angeschlossen ist, zum Einstellen des Füllungsgrades im Arbeitsraum.

Eine zum Herstellen eines bestimmten Bremsmomentenverlaufes über der Rotordrehzahl dienende Regeleinrichtung ist bei der Ausführung gemäß Fig. 1 als ein in die Fülleitung 32a, 32Z) und in die Entleer-Ieitung33a,33fe eingebautes Regelventil 30 ausgebildet. Dessen in der Zeichnung symbolisch dargestellter Regelkolben 34 wird im Ruhezustand durch eine Feder 35 in die dargestellte Endlage gedruckt. Hierbei ist der zur Fülleitung 32a, 32b gehörende Ventilquerschnitt voll geöffnet und der zur Entleerleitung 33a. 33b gehörende Ventilquerschnitt geschlossen. Die von der Feder 35 beaufschlagte Stirnfläche des Regelkolbens 34 ist auch durch einen willkürlich veränderbaren Steuerluftdruck (Leitung 36) beaufschlagbar. Dieser stellt für den Regelvorgang die Führungsgröße (den Sollwert) dar. Die gegenüberliegende Stirnfläche des Regelkolbens 34 ist durch einen Regeldruck (Meßleitung 37) beaufschlagbar, der die Regelgröße (den Meßwert) darstellt.

Zur Herstellung des vorgenannten Regeldruckes ist gemäß der Erfindung eine Überströmleitung 40 vorgesehen, die am Statorschaufelrad 12, und zwar von einer ersten, direkt am Arbeitsraumprofil befindlichen Anschlußstelle 41 über zwei nacheinander angeordnete Drosseln 43 und 44 zu einer zweiten, ebenfalls direkt am Arbeitsraumprofil befindlichen Anschlußstelle 42 geführt ist. Durch diese strömt bei eingeschalteter Bremse ständig eine kleine Teilmenge der Arbeitsflüssigkeit. Hierbei bildet sich - wie oben ausführlich erläutert - im Bereich zwischen den beiden Drosseln ein Druck aus, der stets zwischen dem verhältnismäßig hohen Druck an der ersten Anschlußstelle 41 und dem verhältnismäßig niedrigen Druck an der zweiten Anschlußstelle 42 liegt. Mit anderen Worten: Es entsteht dort aus den beiden vorgenannten Drücken ein Mischdruck, wobei das »Mischungsverhältnis« durch Verstellen wenigstens einer der beiden Drosseln, vorzugsweise durch Verstellen der zweiten Drossel 44 einstellbar ist. Dieser Mischdruck wird als Regelgröße verwendet, über die Meßleitung 37 dem Regelventil 30 zugeführt und dort in der üblichen Weise ständig mit der Führungsgröße (dem Sollwert) verglichen. Übersteigt die Regelgröße die Führungsgröße, so wird vorübergehend der Füllquerschnitt geschlossen und der Entleerquerschnitt geöffnet, bis die Regelgröße wieder gleich der Führungsgroße ist. Das umgekehrte tritt ein, wenn die Regelgröße unter die Führungsgröße absinkt. Im Gleichgewichtszustand wird gegebenenfalls ein kleiner Füllquerschnitt geöffnet gehalten, durch den etwas Flüssigkeit in die Bremse nachströmen kann, nämlich um etwaige Leckverluste auszugleichen.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 nur dadurch, daß die Funktion des Regeins und die Funktion des Verstellens des Füll- und des Entleerquerschnittes durch voneinander getrennte Ventile ausgeübt werden. Es ist ein Stellventfl 50 vorgesehen, das (wie das Regelventil 30 der Fig. 1) in die Fülleitung 32a, 32b und in die Entleerleitung 33a, 33fe eingebaut ist. Das Verstellen der Querschnitte erfolgt in gleicher Weise wie bei dem Regelventil 30 der Fig. 1, wobei aber die Lage des Ventilkolbens 54nunmehr allein durch einen der Feder 55 entgegenwirkenden Stelldruck (Leitung

51) bestimmt wird. Dieser Stelldruck wird durch das vom Stellventil 50 separate Regelventil 60 gebildet, und zwar aus einem beliebigen, vorzugsweise aber der Auslaßleitung 20 entnommenen Druck (Entnahmeleitung 61). Der Kolben des Regelventils 60 wird einerseits über die Leitung 67 durch den Regeldruck beaufschlagt, der wie in Fig. 1 von der Überströmleitung 40 zwischen den Drosseln 43 und 44 abgegriffen wird, und andererseits wie bisher durch einen veränderbaren Steuerluftdruck als Führungsgröße (Leitung 66). Im übrigen ist das Regelventil 60 als ein Druckminderventil mit Übersteuerungsausgleich ausgebildet, d. h. es besitzt eine Abflußleitung 62, durch die gegebenenfalls die Leitung 51 ganz oder teilweise entlastet wird.

In den Fig. 3 und 4 ist im einzelnen dargestellt, wie die Anschlußstellen 41 und 42 der Überströmleitung 40 im Statorschaufelrad angeordnet sind. In dem vorzugsweise kreisförmigen Querschnittsprofil des Bremsen-Arbeitsraumes 10 strömt die Arbeitsflüssigkeii in Richtung des Pfeiles 70. An der Anschlußstelle 41 ist die Strömungsrichtung durch den Pfeil 71 und an der Anschlußstelle 42 durch den Pfeil 72 gekennzeichnet. Ferner ist die Einströmrichtung in die Überstromleitung40 durch den Pfeil 73 und die Ausströmrichtung aus der Überströmleitung 40 durch den Pfeil

74 gekennzeichnet.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Einströmrichtung 73 und die Ausströmrichtung in zur Bremsenachse 9 parallelen Ebenen. Dies ist jedoch für die Punktion der Überströmleitung 40 als Regelgrößenerzeuger nicht von Bedeutung. Wichtig ist allein die richtige Bemessung der Winkel 75 und 76 zwischen den Richtungspfeilen 71 und 73 bzw. 72 und 74 derart, daß eine Umlaufströmung durch die Leitung 40 mit den beiden Drosseln 33 und 44 zustande kommt. Es hat sich bewährt, daß der Winkel

75 zwischen den Richtungspfeilen 71 und 73 an der Einströmstelle, (d. h. an der ersten Anschlußstelle 41) zwischen Null Grad und 90 Grad, vorzugsweise zwischen 45 Grad und 75 Grad beträgt, und daß der Winkel 76 zwischen den Richtungspfeilen 72 und 74 an der Ausströmstelle (d. h. an der zweiten Anschlußstelle 42) zwischen Null Grad und 90 Grad, vorzugsweise zwischen 5 Grad und 30 Grad, beträgt.

Aus Fig. 4 ist erkennbar, daß die Schaufeln 15 und 16 des Rotorschaufelrades 11 bzw. des Statorschaufelrades 12 wie üblich gegen die Achsrichtung schräggestellt sind. Der Pfeil 18 kennzeichnet die Bewe- gungsrichtung des Rotorschaufelrades 11. Danach kann die mit 14 bezeichnete Seite jeder Schaufel 16 des Statorschaufelrades 12 als die angeströmte Seite oder kurz als die »Vorderseite« der Schaufel bezeichnet werden. Wie man sieht, ist die Anschlußstelle 41 der Überströmleitung 40 unmittelbar an dieser Vorderseite 14 einer der Schaufeln 16 angeordnet, wobei sich der Eintrittsbereich der Überströmleitung parallel dieser Schaufel 16 erstreckt, oder (mit anderen Worten) die Einströmrichtung 73 liegt parallel zu der benachbarten Schaufel 16. Das Vorgesagte gilt sinngemäß auch für die zweite Anschlußstelle 43, die in Fig. 4 nicht sichtbar ist.

Die Fig. 5 zeigt das Statorschaufelrad 12 mit einer gegenüber Fig. 3 geänderten Anordnung der An-

schlußstellen 41 und 42 der Überströmleitung 40; es sind dort alle Teile und Richtungspfeile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 3.

Die Fig. 5 macht nochmals deutlich, daß die Lage

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:r Anschlußstellen 41 und 42, also etwa ihr Abstand >n der Bremsendrehachse 9 nur von untergeordneter zdeutung ist. Wie man durch einen Vergleich der ig. 3 und 5 erkennt, ist es z. B. durchaus möglich, e beiden Anschlußstellen 41 und 42 hinsichtlich ihr Lage gegenseitig zu vertauschen. Wichtig ist aber, iß hierbei die Größe des Winkels 75 an der ersten

Anschlußstelle 41 und die Größe des Winkels 76 an der zweiten Anschlußstelle 42 im wesentlichen unverändert geblieben sind. Im Ergebnis können somit bei der Ausführung nach Fig. 5 die gleichen Druckverhältnisse an den Drosseln 43 und 44 und somit die gleiche Wirkung wie bei der Ausführung nach Fig. 3 erwartet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hydrodynamische Bremse mit einem torusartigen, von einem Rotor-Schaufelrad und einem Statorschaufelrad begrenzten und mit einer Arbeitsflüssigkeit füllbaren Arbeitsraum und mit einer Regeleinrichtung zum Herstellen eines bestimmten Bremsmomentenverlaufes über der Rotordrehzahl durch Verstellen des Füllungsgrades sowie mit einem Regelgrößencrzeuger zum Einstellen der Abhängigkeit der Regelgröße von der Rotordrehzahl, dadurch ge kennzeich net,

a) daß der Regelgrößenerzeuger aus einer Überströmleitung (40) gebildet ist, die von einer ersten, direkt am Arbeitsraumprofil befindlichen Anschlußstelle (41) über zwei nacheinander angeordnete Drosseln (43 und 44) zu einer zweiten, ebenfalls direkt am Arbeitsraumprofil befindlichen Anschlußstelle (42) geführt ist und die geeignet ist zum Umleiten einer kleinen Teilmenge der Arbeitsflüssigkeit von der ersten zur zweiten Anschlußstelle,

b) daß eine Einrichtung (z. B. Meßleitung 37 bzw. 67) zum Übertragen des als Regelgröße dienenden und in der Überströmleitung (40) zwischen den beiden genannten Drosseln (43 und 44) herrschenden Druckes zur Regeleinrichtung (30 bzw. 60) vorgesehen ist.

2. Hydrodynamische Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Winkel (75) zwischen der Einströmrichtung (73) in die Überströmleitung (40) und der Strömungsrichtung (71) im Arbeitsraum (10) an der ersten Anschlußstelle

(41) zwischen Null Grad und 90 Grad, vorzugsweise zwischen 45 Grad und 75 Grad beträgt, und daß der Winkel (76) zwischen der Ausströmrichtung (74) aus der Überströmleitung (40) in den Arbeitsraum (10) und der Strömungsrichtung (72) im Arbeitsraum an der zweiten Anschlußstelle

(42) zwischen Null Grad und 90 Grad, vorzugsweise zwischen 5 Grad und 30 Grad, beträgt.

3. Hydrodynamische Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen (41 und 42) der Überströmleitung (40) am Grund von Schaufelkanälen des Statorschaufelrades (12) unmittelbar an der Vorderseite (14) der jeweils benachbarten Schaufel (16) angeordnet sind.

4. Hydrodynamische Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Eintrittsbereich und der Austrittsbereich der Überströmleitung (40) jeweils parallel zu der benachbarten Schaufel (16) erstreckt.