DE255045C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Verbesserung von Flüssigkeits-Bremsdynamometern nach dem bekannten System Froude, bei denen ein von der Maschine, deren Leistung gemessen werden soll, angetriebenes Laufrad in einem mit Wasser gefüllten, schwingbar gelagerten Gehäuse umläuft, wobei das durch die Drehung des Laufrades auf das Gehäuse ausgeübte Drehmoment ein Maß

ίο für die Leistung der zu prüfenden Maschine darstellt und mittels eines am Gehäuse angeordneten Wagebalkens ermittelt werden kann.

Die Eigenart der Froudebremsen liegt in der besonderen Ausbildung des Flügelrades und des Gehäuses, die beide mit einander zugekehrten schräggestellten Wassertaschen von je halbelliptischem Querschnitt versehen sind. Innerhalb dieser Taschen wird dem Bremswasser durch die Umdrehungen des Flügelrades theoretisch einwandfrei eine fortgesetzte Umlaufbewegung erteilt, durch die ein großer Teil der von der zu prüfenden Maschine in die Bremse eingeleiteten Energie durch Umsetzung in Geschwindigkeit und Wärme vernichtet wird.

Diese Froudeschen Bremsdynamometer eignen sich jedoch infolge ihrer schrägliegenden Taschen nur zur Verwendung in einer Drehrichtung, arbeiten aber mit sehr schlechtem Wirkungsgrade, wenn sich die Drehrichtung der zu messenden Maschine umkehrt. Um die Leistung einer umsteuerbaren Maschine mit ein und derselben Bremse in beiden Drehrichtungen feststellen zu können, war man deshalb bisher entweder gezwungen, die abzubremsende Maschine je nach ihrer Drehrichtung mit dem einen oder anderen Ende der Laufradwelle des Bremsdynamometers zu kuppeln oder aber zwei normale Froudebremsen so aneinanderzubauen, daß die eine Bremse vorwärts läuft, während die andere rückwärts läuft, und umgekehrt.

Das erstere Verfahren ist natürlich äußerst umständlich und zeitraubend, während die an zweiter Stelle genannte Bremse viel zu umfangreich und teuer wird. Durch die ebenfalls vorgeschlagene Anordnung radial gerichteter Flügel innerhalb des Dynamometers kann man das lästige Umkuppeln zwar umgehen, jedoch unter teilweiser Preisgabe des in der Schrägrichtung der Schaufeln begründeten guten Wirkungsgrades des Dynamometers.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es nun, das Froudedynamometer unter Beibehaltung der schrägen Taschenanordnung und Vermeidung des Umkuppelns so auszugestalten, daß es bei gedrängter Bauart in beiden Drehrichtungen einen guten Wirkungsgrad aufweist.

Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem · Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar zeigt

Fig. ι die in Betracht kommenden Teile eines der Erfindung gemäß eingerichteten

Froudeschen Bremsdynamometers in einem senkrechten, durch die Achse des Laufrades gelegten Schnitt,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Dynamometers bei zum Teil herausgebrochenem Gehäuse und Laufrad.

B ist das schwingbar gelagerte zweiteilige Gehäuse des Bremsdynamometers, in dem die das Laufrad A tragende Welle C umläuft.

ίο Durch die Wandungen des Gehäuses und des Laufrades wird zu beiden Seiten des letzteren je ein ringförmiger Wasserumlauf kanal von elliptischem Querschnitt gebildet, der durch schräg zur Achse verlaufende Zwischenwände a¹, b¹ bzw. a², b² in eine große Anzahl schräg zur Achse verlaufender Wassertaschen unterteilt ist.

Während nun bisher die Taschen des Laufrades und Gehäuses in bezug auf die senkrecht zur Achse stehende Mittelebene der Bremse symmetrisch angeordnet waren, derart, daß die Taschenanordnung der einen Bremshälfte gleichsam das Spiegelbild zu derjenigen der anderen Bremshälfte bildete, sind, wie Fig. 2 der Zeichnung deutlich erkennen läßt, die sämtlichen Scheidewände δ¹, α¹, α², δ² in ein und derselben Richtung schräg zur Achse der Bremse gestellt.

Für die Zuführung des Frischwassers sind Öffnungen δ⁸ (Fig. 1) vorgesehen, die in Ringkanäle δ⁴ des Gehäuses einmünden, aus denen das Wasser durch schräge, in den Zwischenwänden δ¹, δ² des Gehäuses liegende Kanäle δ⁵ nach dem Spalte zwischen Laufrad und Gehäuse geleitet wird, wo es sich mit dem bereits umlaufenden Wasser mischen kann. Der Austritt des erwärmten Wassers erfolgt durch den im oberen Teile des Gehäuses angeordneten Stutzen δ⁶. Die in den Zwischenwänden des Gehäuses vorgesehenen Kanäle δ⁷, die von mit der Außenluft in Verbindung stehenden Ringkanälen δ⁸ ausgehen, sollen die Zuführung von Luft in das Innere der elliptischen Wassertaschen vermitteln, wodurch die Bildung von luftleeren Räumen, die für den Betrieb der Bremse schädlich sind, an diesen Stellen vermieden wird.

An das Gehäuse B ist ein doppeltwirkendes Kugeldrucklager D von an sich bekannter Bauart angebaut.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Bremsdynamometers ist folgende: Läuft die zu messende Maschine und das mit ihr gekuppelte Laufrad des Dynamometers in der durch den Pfeil χ (Fig. 2) angedeuteten Drehrichtung um, so arbeitet die rechte Hälfte des Laufrades A mit der zugehörigen rechten Gehäusehälfte theoretisch einwandfrei zusammen. In dieser rechten Bremshälfte entsteht dann der für die Froudebremse charakteristische Wasserumlauf von Tasche zu Tasche, durch den der größte Teil der eingeleiteten Energie in Wassergeschwindigkeit und Wärme umgesetzt wird. Die linke Hälfte des Dynamometers trägt dagegen infolge der für den Bremsvorgang ungünstigen umgekehrten Schrägstellung der Taschen in geringerem Maße zur Bremswirkung bei.

Ändert nun die auf ihre Leistung zu prüfende Maschine ihre Drehrichtung, so kehrt sich die Wirkungsweise der beiden Dynamometerhälften einfach um, d. h. die linke Bremshälfte, deren Taschen nunmehr die der neuen Drehrichtung entsprechende richtige Neigung besitzen, übernimmt den Hauptteil der Bremsleistung, während die rechte Seite des Dynamometers mit ungünstigerem Wirkungsgrade arbeitet.

Da das Laufrad nach erfolgter Umsteuerung auch das Gehäuse im umgekehrten Sinne zu drehen sucht, so müssen an dem (auf der Zeichnung nicht dargestellten) Wagebalken des Gehäuses Vorkehrungen getroffen sein, die gestatten, die Ausschläge des Wagebalkens in beiden Richtungen zu begrenzen und zu messen. Dies geschieht in einfacher Weise durch zwei Federwagen, von denen die eine oberhalb, die andere unterhalb des Wagebalkens angeordnet ist, und deren Federkraft so bemessen sein muß, daß bei der wagerechten Mittelstellung des Wagebalkens Gleichgewicht herrscht; die Spannung oder Entspannung der Federn bildet dabei in bekannter Weise ein unmittelbares Maß für die Belastung der Maschine in der einen oder der anderen Drehrichtung.

Je nach der Drehrichtung des Laufrades A im Sinne des Pfeiles χ (Fig. 2) oder im entgegengesetzten Drehsinne tritt in der Welle C ein Schub in Richtung des Pfeiles y (Fig. 1) bzw. im entgegengesetzten Sinne auf. Dieser Schub wird durch das doppeltwirkende Kugeldrucklager D aufgenommen. Durch die Anordnung des Kugeldrucklagers wird gleichzeitig erreicht, daß das Gehäuse B trotz des Vorhandenseins des auf ein festes Zusammenpressen zwischen Welle und Gehäuse hinwirkenden Achsialschubes seine für das Messen der Leistung erforderliche leichte Drehbarkeit beibehält.

Die Scheidewände a¹ des Laufrades könnten, ohne daß das Wesen der Erfindung hierdurch geändert wird, auch gegen die Scheidewände a² um einen bestimmten Winkelbetrag versetzt sein.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Umsteuerbares Flüssigkeits-Bremsdynamometer nach System Froude mit vom Laufrade und Gehäuse eingeschlossenen, zu beiden Seiten des Laufrades angeordneten Wasserumlauf kanälen, die durch

   Zwischenwände in eine große Anzahl schrägliegender Wassertaschen von elliptischem Querschnitt unterteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der einen Seite der Mittelwand eines einzigen Laufrades vorgesehenen Wassertaschen die für einen guten Wirkungsgrad in der einen Drehrichtung günstigste Schrägstellung und die Wassertaschen auf der anderen Seite der Mittelwand die für den Umlauf in der anderen Drehrichtung günstigste Schrägstellung besitzen.
2. 2. Umsteuerbares Flüssigkeits-Bremsdynamometer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für die Aufnahme der auftretenden Achsialschübe ein doppeltwirkendes Kugeldrucklager von an sich bekannter Bauart vorgesehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.