DE2716126A1 - HYDRODYNAMIC BRAKE - Google Patents

HYDRODYNAMIC BRAKE

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DE2716126A1
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Steve A Braschler
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D57/005Details of blades, e.g. shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66DCAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D5/00Braking or detent devices characterised by application to lifting or hoisting gear, e.g. for controlling the lowering of loads
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    • B66D5/026Fluid-resistance brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D57/00Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders
    • F16D57/04Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders with blades causing a directed flow, e.g. Föttinger type

Description

Licht Schmidt Hansmann & Herrmann PatentanwälteLicht Schmidt Hansmann & Herrmann patent attorneys

* 2713126* 2713126

Licht. Schmidt. Hanjmann. Herrmann- Postfach 701205· 8000 München 70 ' Dipl.-Ing. Martin Licht Light. Schmidt. Hanjmann. Herrmann- Postfach 701205 8000 Munich 70 ' Dipl.-Ing. Martin light

Dr. Reinhold SchmidtDr. Reinhold Schmidt Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel HansmannDipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann Dipl.-Phys. Sebastian HerrmannDipl.-Phys. Sebastian Herrmann

Albert-Roßhaupter-Str. 8000 München 70Albert-Roßhaupter-Str. 8000 Munich 70

Telefon: (089)7603091 Telex: 5 212 284 pats d Telegramme: Lipatli MünchenTelephone: (089) 7603091 Telex: 5 212 284 pats d Telegrams: Lipatli Munich

12. April 1977April 12, 1977

Ke/z/JoKe / z / Jo

PARMAC, INC.PARMAC, INC.

(eine Gesellschaft nach den(a society after the

Gesetzen des Staates Delaware)Laws of the State of Delaware)

P. 0. Box 573P. 0. Box 573

Coffeyville, KansasCoffeyville, Kansas

V. St. A.V. St. A.

"HYDRODYNAMISCHE BREMSE""HYDRODYNAMIC BRAKE"

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Deutsche Bank München, Kto.-Nr. 82/08050 (BLZ 70070010) Postscheck München Nr. 163397-802Deutsche Bank Munich, account no. 82/08050 (BLZ 70070010) Postcheck Munich No. 163397-802

Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische oder hydrokinetische Bremse, wie sie als Dynamometer, Bremsvorrichtung für Fahrzeuge und hydrodynamische Bremse für Bohrgestänge Verwendung findet. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer hydrodynamischen oder hydrokinetischen Bremse, die dazu dient, Energie zu absorbieren, indem die durch die Bremse umgewälzte Flüssigkeit geregelt oder gesteuert wird.The invention relates to a hydrodynamic or hydrokinetic brake, as used as a dynamometer, braking device for vehicles and hydrodynamic brake for drill pipe use. In particular, deals the invention with a hydrodynamic or hydrokinetic brake that serves to absorb energy, by regulating or controlling the fluid circulated through the brake.

Es ist bekannt, daß solche hydrodynamischen Bremsen aus einem Rotor und einem Stator bestehen, die einander gegenüberliegende Taschen aufweisen. Die Form der Taschen in dem Rotor und dem Stator ist von Konstruktion zu Konstruktion verschieden, wobei in einigen Fällen kugelförmige und in anderen elliptische oder rechteckige Taschen zur Anwendung gelangen. Für alle Konstruktionen dieser Art gilt jedoch das gleiche Arbeitsprinzip.It is known that such hydrodynamic brakes consist of a rotor and a stator which are opposite to each other Have pockets. The shape of the pockets in the rotor and stator varies from design to design various, with spherical pockets in some cases and elliptical or rectangular pockets in others Application. However, the same working principle applies to all constructions of this type.

Wenn sich der Rotor dreht, wird die sich in der Bremse befindende Flüssigkeit veranlaßt, vom Innendurchmesser der Rotortasche zum Außendurchmesser der Rotortasche zu strömen. Aufgrund der Drehbewegung des Rotors wird der Flüssigkeit Energie zugeführt, und die Bewegungsenergie der Flüssigkeit vergrößert sich. Wenn die Flüssigkeit aus der Bremse austreten könnte, nachdem sie den Rotor verlassen hat, dann würde die Kraft, die zur Vergrößerung der Bewegungsenergie der Flüssigkeit erforderlich ist, gleich der Energie sein, die eine hydraulische Pumpe benötigt, und von der Bremse würde eine sehr geringe Kraft bzw. Energie absorbiert, also in eine andere Energieform umgesetzt. When the rotor rotates, the fluid in the brake is caused by the inside diameter of the Rotor pocket to flow to the outer diameter of the rotor pocket. Due to the rotating movement of the rotor, the liquid becomes Energy is supplied, and the kinetic energy of the liquid increases. When the liquid comes out of the Brake could kick out after it has left the rotor, then the force that increases the kinetic energy the fluid required is the same as the energy required by a hydraulic pump, and a very small force or energy would be absorbed by the brake, i.e. converted into another form of energy.

Bei einer hydrodynamischen Bremse strömt jedoch die aus dem Rotor austretende Flüssigkeit durch den zwischen dem Rotor und dem Stator befindlichen Spalt in die Stator-In the case of a hydrodynamic brake, however, the liquid emerging from the rotor flows through the between the Rotor and the stator located gap in the stator

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tasche hinein. Die Flüssigkeit wird von dem Außendurchmesser der Statortasche zum Innendurchmesser des Stators gelenkt. Wenn die Flüssigkeit aus dem Stator austritt, trifft sie auf die Kotorflügel in einer Richtung, die der ürehrichtung entgegengesetzt ist.pocket inside. The liquid is determined by the outside diameter the stator pocket is directed to the inside diameter of the stator. When the liquid leaks from the stator, it hits the Kotorflügel in a direction that is opposite to the direction of rotation.

Daß von der Bremse Energie absorbiert wird, ist darauf zurückzuführen, daß von dem Rotor auf die Flüssigkeit eine Bewegungsgröße oder ein Impuls übertragen wird, daß ferner die in die Rotor- und Statortaschen strömende Flüssigkeit einen Reibungsverlust erleidet, und daß Energie verbraucht wird, wenn die Flüssigkeit entgegen der Drehrichtung von dem Stator in den Rotor strömt.The fact that energy is absorbed by the brake is due to the fact that the rotor acts on the fluid a movement quantity or an impulse is transmitted that also flows into the rotor and stator pockets Fluid suffers frictional loss, and that energy is consumed when the fluid opposes it the direction of rotation flows from the stator into the rotor.

Der Reibungsverlust aufgrund der Flüssigkeitsströmung innerhalb der Rotor/Statortaschen ist im Vergleich zu dem von dem Rotor auf die Flüssigkeit übertragenen Impuls und der darauffolgenden Flüssigkeitsströmung, die infolgedessen von dem Stator gegen den Rotor gerichtet ist, nur minimal.The friction loss due to the fluid flow within the rotor / stator pockets is compared to the momentum transmitted by the rotor to the liquid and the subsequent flow of liquid which consequently directed from the stator towards the rotor, only minimally.

Bei den meisten hydrokinetischen Bremsvorrichtungen wird die Größe der absorbierten Energie durch die Flüssigkeitsmenge gesteuert, die sich in der Bremse befindet und die geregelt wird durch die durch die Bremse hindurchströmende Flüssigkeitsmenge. Die Energieabsorption ist maximal, wenn die Bremse vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist und nimmt in dem Maße ab, wie die Flüssigkeitsmenge in der Bremse oder Durchflußmenge bzw. -geschwindigkeit sich verringert.In most hydrokinetic braking devices, the amount of energy absorbed is determined by the Controlled the amount of fluid that is in the brake and that is regulated by the Amount of fluid flowing through the brake. The energy absorption is maximum when the brake is completely filled with liquid and decreases as the amount of fluid in the brake or flow rate or speed is reduced.

Die Flüssigkeitsmenge oder Durchflußmenge bzw. -geschwindigkeit wird durch Einstellen eines Ventils geregelt, das sich in der Eintrittsöffnung zur Bremse befindet, oder durch einen Niveaubehälter. Die Bremse ist so ge—The amount of liquid or flow rate or rate is controlled by adjusting a valve located in the inlet opening to the brake, or through a level tank. The brake is so

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baut, daß sie dann, wenn die Eintrittsleitung ganz geöffnet ist, mit Flüssigkeit vollgefüllt arbeitet. Durch Schließen eines Ventils in der Eintrittsöffnung wird der Flüssigkeitsstrom zur Bremse aufgrund der Ausflußwirkung der Eintrittsöffnung durch das Ventil verkleinert und damit wird auch die Flüssigkeitsmenge, die in die Bremsentaschen einströmt, reduziert. Das Flüssigkeitsniveau in dem Behälter läßt sich verringern, so daß die Druckhöhe, die an der Eintrittsöffnung der Bremse herrscht und die ein weiteres Steuermittel darstellt, verkleinert wird.builds that when the inlet line is fully open, it works full of liquid. By Closing a valve in the inlet opening will the flow of fluid to the brake is reduced due to the outflow effect of the inlet opening through the valve This also reduces the amount of fluid that flows into the brake pockets. The fluid level in the container can be reduced, so that the pressure head at the inlet opening of the brake prevails and which represents a further control means is reduced in size.

Gegenwärtig von besonderem Interesse ist die Verwendung einer Sicherheitsbremsvorrichtung für Ölbohrloch-Bohrgestange. Die Bremse wird an der Aufzugstrommel des rotierenden Bohrgestänges angebracht und dient dazu, das Absenken des Hakens zu verzögern, wenn dieser in das Bohrloch einfährt. Da das Gewicht an dem Haken variiert, muß die Energie-Absorptionsfähigkeit der Bremse geändert werden können, damit der Haken für unterschiedliche Hakengewichte auf die selbe Geschwindigkeit abgebremst werden kann.Of particular interest at present is the use of a safety brake device for oil well drill pipes. The brake is attached to the winding drum of the rotating drill pipe and is used to prevent the To delay lowering of the hook when it enters the borehole. As the weight on the hook varies, it must be possible to change the energy absorption capacity of the brake so that the hook can be used for different hook weights can be braked to the same speed.

In der Vergangenheit sind zwei Verfahren der Strömungsregulierung und Niveausteuerung zur Regelung der Absorptionskapazität der Bremse zur Anwendung gelangt, die jedoch in keinem Fall zur vollständigen Zufriedenheit gearbeitet haben. Das Bohrlochgestänge ist so ausgelegt, daß es in der Lage ist, maximale Uakenlasten oder -gewichte als Funktion einer Bohrtiefe zu handhaben. Die Bremse wird dann für das Bohrgestänge so ausgesucht, daß eine Bremse eingebaut wird, die die maximale Hakenlast auf eine Sicherheits-Absenkgeschwindigkeit von beispielsweise 65 m/min, abbremst, wenn der Betrieb mitIn the past, two methods of flow regulation and level control were used to regulate the absorption capacity of the brake, but they have never worked to complete satisfaction. The drill pipe is designed in such a way that that it is able to handle maximum loads or weights as a function of drilling depth. The brake is then selected for the drill pipe so that a brake is installed that can handle the maximum hook load to a safety lowering speed of, for example, 65 m / min, decelerates when operating with

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voller Flüssigkeitsfüllung erfolgt.full of liquid.

Wenn das Bohrrohr, das beim Bohren des ülbohrlochs verwendet wird, angeschlossen wird, vergrößert sich die Hakenlast von einem Minimalwert auf den Maximalwert, wenn die Bohrtiefe ansteigt. Bei den meisten Gestängen wird die hydrodynamische Bremse so lange nicht benutzt, bis die Hakenlast einen bestimmten Wert erreicht, da die Reibungsbremse der Aufzugtromrael zum Abbremsen und Anhalten des Hakens eingesetzt werden kann. Nachdem eine bestimmte Hakenlast erreicht ist, tritt die hydrodynamische Bremse in Tätigkeit, um die Last auf eine Sicherheitssinkgeschwindigkeit abzubremsen. An diesem Punkt ist eine sehr kleine Flüssigkeit in der Bremse notwendig. Wenn die Last zunimmt, vergrößert sich die in der Bremse befindliche Flüssigkeitsmenge, so daß die Bremse die wachsende Hakenlast auf dieselbe Geschwindigkeit abbremsen kann. Um der Bremse zu ermöglichen, eine Last auf eine konstante Geschwindigkeit abzubremsen, muß die in der Bremse befindliche Flüssigkeit konstant gehalten werden. Mit anderen Worten, die Flüssigkeitsmenge, die in die Bremse eintritt, muß gleich der die Bremse verlassenden Flüssigkeitsmenge sein. Sollte der Flüssigkeitsausfluß größer sein als die in die Bremse eintretende Flüssigkeitsmenge, dann nimmt die Drehzahl der Bremse zu, wodurch bewirkt wird, daß die Bremse durchgeht und die Sinkgeschwindigkeit zu groß wird.When the drill pipe used when drilling the oil well is connected, the hook load increases from a minimum value to the maximum value, when the drilling depth increases. With most linkages, the hydrodynamic brake is not used until until the hook load reaches a certain value, because the friction brake of the elevator drum is used to brake and stop of the hook can be used. After a certain hook load is reached, the hydrodynamic occurs Brake in action to slow the load to a safe rate of descent. At this point it is a very small amount of fluid is necessary in the brake. As the load increases, that on the brake increases Amount of liquid present so that the brake decelerates the growing hook load to the same speed can. To enable the brake to decelerate a load to a constant speed, the in the brake fluid can be kept constant. In other words, the amount of fluid that is in the brake is applied must be equal to the amount of fluid leaving the brake. Should the fluid outflow be greater than the amount of fluid entering the brake, then the speed of the brake increases to, causing the brake to slip and the rate of descent to become too great.

Alle hydrodynamischen Bremsen haben einen minimalen Betriebspunkt, bei dem die Bremse bei einer bestimmten leichten Belastung mit einer bestimmten konstanten Geschwindigkeit arbeitet. Wenn die Geschwindigkeit der Bremse durch Verringerung der Flüssigkeitsmenge in der Bremse ansteigt, so hat dies einen instabilen Zustand zur Folge, da die Bremse nicht dieselbe FlüssigkeitsmengeAll hydrodynamic brakes have a minimum operating point, in which the brake at a certain light load with a certain constant speed is working. When the speed of the brake by reducing the amount of fluid in the If the brake increases, this results in an unstable condition, since the brake does not have the same amount of fluid

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erhalten kann, die aus ihr ausgetragen wird. Das obige Problem entsteht bei den heutzutage verwendeten Bohrgestängen aufgrund der größeren Bohrtiefen und damit des breiteren Betriebslastbereiehes, in dem die Bremse arbeitet.can receive that is carried out of it. The above Problem arises with the drill rods used nowadays because of the greater drilling depths and thus of the wider operating load range in which the brake is working.

Wenn die hydrodynamische Bremse durch eine llydraulikpumpe mit Flüssigkeit beliefert wird und der Bremsvorgang durch ein von Hand bedientes Einlaßventil zwischen der Bremse und der Pumpe gesteuert wird, entsteht ein weiteres Steuerproblem.If the hydrodynamic brake is by a hydraulic pump is supplied with fluid and the braking process through a manually operated inlet valve between the brake and the pump is controlled, another control problem arises.

Während ein Bohrrohrgerüst mit einem Bohrstrang verbunden wird, wird die hydrodynamische Bremse nicht gedreht, sondern befindet sich in Ruhezustand. Während dieser Zeit füllt die Pumpe die Bremse vollständig mit Flüssigkeit. Wegen der auf den Haken einwirkenden Last muß jedoch die Bremse teilweise mit Flüssigkeit gefüllt betrieben werden, um die gewünschte Absenkgeschwindigkeit zu erhalten. Die Bremse muß also eine gewisse Flüssigkeitsmenge austragen, um zwischen dem Eintritt und dem Austritt ein Strömungsgleichgewicht zu erhalten. Während der Periode des Austrags überschüssiger Flüssigkeit wird der Ilaken mit einer geringeren Geschwindigkeit als gewünscht abgesenkt. Um diese geringe Absenkgeschwindigkeit zu Beginn des Absenkens auszugleichen, verkleinert der Bohrwerker die Öffnung im Eintrittsventil, um dadurch zu verhindern, daß die Bremse während der Ruheperiode mit Flüssigkeit gefüllt wird. Während des Betriebs der Bremse wird dann die Eintrittsöffnung so verengt, daß die Bremse kein Gleichgewicht zwischen der eintretenden und der austretenden Flüssigkeitsmenge aufrecht erhalten kann, und die Last läuft dann in der oben beschriebenen Weise weg.While a drill pipe frame is connected to a drill string, the hydrodynamic brake is not rotated, but rather is in the idle state. During this time, the pump completely fills the brake with fluid. However, because of the load acting on the hook, the brake must be operated partially filled with liquid to achieve the desired lowering speed. The brake must therefore dispense a certain amount of liquid to move between the inlet and the outlet to maintain a flow equilibrium. During the period of discharge of excess liquid the Ilaken is lowered at a slower speed than desired. About this slow lowering speed To compensate for the beginning of the lowering, the drill reduced the opening in the inlet valve to thereby to prevent the brake from being filled with liquid during the rest period. During operation the brake is then narrowed the inlet opening so that the brake does not have a balance between the entering and exiting the amount of liquid can be maintained, and the load then runs in the above described way away.

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Um die obigen Probleme bei der Steuerung der Bremswirkung zu vermeiden, sollte die Bremse im Inneren gesteuert werden. Durch eine solche Bremssteuerung im Inneren würde das Flüssigkeitssystem außerhalb des Bremsgehäuses keinen Einfluß auf die Steuerung der Bremse nehmen.In order to avoid the above problems in controlling the braking effect, the brake should be controlled inside will. With such brake control inside, the fluid system outside of the brake housing would not Influence the control of the brake.

Ein bekanntes Verfahren der Innensteuerung besteht, darin, den Flüssigkeitsstrom in die Statortaschen einzuschnüren. Indem die Flüssigkeit daran gehindert wird, in die Statortaschen einzutreten, kann sie nicht auf den Rotor auftreffen. A well-known method of internal control is to to constrict the flow of liquid in the stator pockets. By preventing the liquid from getting into the stator pockets enter, it cannot strike the rotor.

In der US-PS 1 992 911 sind zwischen den Stirnflächen des Rotors und des Stators bewegliche Platten angeordnet. Wenn die Flüssigkeit aus dem Rotor austritt, wird sie am Eintreten in den Stator durch die verstellbaren Platten gehindert. Um das Bremsen zu ermöglichen, werden die Platten aus dem Bereich zwischen Rotor und Stator entfernt, und die Flüssigkeitsumwälzung wird wieder in Gang gesetzt.In US-PS 1 992 911 movable plates are arranged between the end faces of the rotor and the stator. When the liquid exits the rotor, it is on entering the stator through the adjustable plates prevented. To enable braking, the plates are removed from the area between the rotor and stator, and the fluid circulation is started again.

Die bisher verwendeten einstellbaren Platten sind mit verschiedenen Nachteilen behaftet. Bekanntlich ist die erreichbare Bremswirkung um so geringer, je größer der Spalt zwischen den Rotor- und Statorstirnflächen ist. Um eine maximale Bremswirkung zu erzielen, sollte die Rotor— fläche so nahe wie möglich an der Statorfläche liegen, so daß die Flüssigkeit in die Statortasche eintreten kann, wenn sie die Rotortasche verläßt. Wenn der Spalt zwischen dem Rotor und dem Stator groß ist, strömt die Flüssigkeit nicht in die Statortasche sondern statt dessen aus der Austrittsöffnung der Bremse heraus und geht verloren.The adjustable plates used hitherto suffer from various disadvantages. It is well known that The braking effect that can be achieved is less, the larger the gap between the rotor and stator end faces. Around To achieve a maximum braking effect, the rotor surface should be as close as possible to the stator surface, so that the liquid can enter the stator pocket when it leaves the rotor pocket. When the gap between the rotor and the stator is large, the liquid does not flow into the stator pocket but instead its out of the exit opening of the brake and is lost.

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Der Einbau der einstellbaren Platten zwischen dem Rotor und dem Stator vergrößert den Spalt, wodurch die maximale Bremswirkung abnimmt, wenn die Platten zurückgezogen werden.The installation of the adjustable plates between the rotor and the stator enlarges the gap, thereby increasing the maximum Braking efficiency decreases as the plates are withdrawn.

Wenn die Platten dünn ausgeführt werden, um den Spalt auf einem Minimum zu erhalten, verlieren sie ihre Steifigkeit, so daß sie sich unter dem auftreffenden Wasser verbiegen und an der Statorfläche reiben. Somit erfordert die zwischen der Platte und dem Stator auftretende Reibung eine erhebliche Kraft, damit die einstellbaren Platten bewegt werden können.If the panels are made thin in order to keep the gap to a minimum, they lose their rigidity, so that they can be found under the impacting water bend and rub against the stator surface. Thus, the friction occurring between the plate and the stator requires a considerable force so that the adjustable Plates can be moved.

Wenn die einstellbaren Platten in oder aus der lotrechten Lage zur Mittellinie der Bremse bewegt werden, wird das Bremsgehäuse ziemlich groß, damit es die einstellbaren Platten aufnehmen kann.When the adjustable plates are moved in or out of perpendicular to the center line of the brake, this will Brake housing quite large so it can accommodate the adjustable plates.

Einige der Eintrittsrohre der Bremse befinden sich in den Flügeln des Stators und treten am Ende des Statorfliigels aus. Wenn die Bremse gedreht wird und eine sehr kleine Bremswirkung verlangt wird, werden die einstellbaren Platten nach innen bewegt und decken die Eintrittsrohre ab. Da die Flüssigkeitszufuhr zu der Bremse durch die einstellbaren Platten blockiert wird, läuft der Rotor trocken, und aufgrund der Wirbelbewegung der Luft in der Tasche wird eine zu große Wärme erzeugt, so daß ein Betriebszustand eintritt, in dem die Bremse durchgeht. Some of the inlet tubes of the brake are located in the blades of the stator and exit at the end of the stator blade . When the brake is turned and a very small amount of braking is required, the adjustable plates are moved inward and cover the entry pipes. Since the fluid supply to the brake is blocked by the adjustable plates, the rotor runs dry and too much heat is generated due to the turbulence of the air in the pocket, so that an operating state occurs in which the brake runs out.

Ferner ist auf diesem Gebiet der Technik bekannt geworden, das Einstellen der Bremskraft durch Drosselung der Taschenumwälzung zu bewirken, wie dies beispielsweise in der Italienischen Patentschrift Nr. 423 510, der GB-PS 589 790 und der US-PS 3 572 480 beschrieben ist» Diese Vorrichtungen sind jedoch nicht in der Lage, die Strö-Furthermore, it has become known in this field of technology to effect the adjustment of the braking force by throttling the pocket circulation, as is shown, for example, in FIG Italian Patent No. 423 510, GB-PS 589,790 and US Pat. No. 3,572,480 "This However, devices are not able to

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mungsgeschwindigkeit oder -menge in der Bremse in einem Maße einzustellen, das ausreicht, um die Bremse in dem weiten Betriebsbereich zu betreiben, der für die Verwendung an Bohrgestänge-Trommeleinric htungen erforderlich ist.measurement speed or amount in the brake in one Set dimensions sufficient to operate the brake in the wide operating range required for use is required on drill pipe drum equipment.

Zum Stand der Technik wird ferner auf die folgenden Patentschriften verwiesen:The prior art is also made on the following patents referenced:

US-PS 2 890 661; 3 572 480; 1 992 911;U.S. Patent 2,890,661; 3,572,480; 1,992,911;

3 072 222; 3 371 890; 3 399 747;3,072,222; 3,371,890; 3,399,747;

3 414 333; 3 489 252; 3 467 225;3,414,333; 3,489,252; 3,467,225;

1 685 735; 1 992 912;1,685,735; 1,992,912;

Italienisches Patent: 423 510;Italian patent: 423 510;

NL-PS: 88 615;NL-PS: 88,615;

DT-PS: 802 030;DT-PS: 802 030;

GB-PS: 589 790.GB-PS: 589 790.

Die wichtigsten dieser Patentschriften wurden im obigen bereits abgehandelt.The most important of these patents were mentioned above already dealt with.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine hydrokinetische bzw. hydrodynamische Bremse zu schaffen, die eine flache Betriebscharakteristik aufweist, d.h. einen flachen Verlauf der Drehzahl über der Belastung, in einem ausgewählten Belastungsbereich. In diesem Zusammenhang soll eine gesteuerte Bremse der genannten Art geschaffen werden, die mit einer Vorrichtung versehen ist, durch die die Strömungsgeschwindigkeit bzw. -menge der Flüssigkeit in einer großen Tasche des Stators gesteuert werden kann, während in einer kleinen Statortasche eine kontinuierliche Strömung aufrecht erhalten wird. Ferner soll die Belastungscharakteristik durch Steuerung der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit sowohl in einerThe object of the invention is therefore to create a hydrokinetic or hydrodynamic brake, which has a flat operating characteristic, i.e. a flat curve of the speed over the load, in a selected load area. In this context, a controlled brake of the type mentioned be created, which is provided with a device through which the flow rate or amount of the Liquid can be controlled in a large pocket of the stator, while in a small stator pocket one continuous flow is maintained. Furthermore, the load characteristics should be controlled by controlling the Flow rate of the liquid both in one

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großen Tasche als auch in einer kleinen Tasche des Stators variiert werden können.large pocket as well as in a small pocket of the stator.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Bremse der genannten Art die Strömung aus dem Rotor in eine im wesentlichen axiale Richtung gelenkt wird, wobei sowohl der Rotor als auch der Stator eine große ringförmige Tasche in ihren zueinander passenden Oberflächen aufweisen sowie eine kleine ringförmige Tasche innerhalb der großen ringförmigen Tasche. Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, beispielsweise in Form einer kreisrunden koaxialen Nut oder eines kreisrunden koaxialen Schlitzes, der auf einem mittleren Radius von der Rückseite des Stators aus durch die große Tasche und zur Rückseite der kleinen Tasche verläuft und eine entsprechende, zylindrische Prallplatte enthält, durch deren axiale Stellung der Flüssigkeitsdurchgang in radialer Richtung innerhalb der großen Tasche des Stators gesteuert werden kann.This object is achieved according to the invention in that in the case of a brake of the type mentioned, the flow from the rotor is directed in an essentially axial direction with both the rotor and the stator having a large annular pocket in their matching one Have surfaces as well as a small annular pocket within the large annular pocket. Further a device is provided, for example in the form of a circular coaxial groove or a circular one coaxial slot running on a medium radius from the back of the stator through the large pocket and extends to the rear of the small pocket and contains a corresponding cylindrical baffle plate the axial position of which is the fluid passage in the radial direction within the large pocket of the stator can be controlled.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der hier beschriebenen Erfindung ist der zylindrische Schlitz nicht nur durch den Raum der Tasche fortgesetzt sondern auch durch die Wandung der kleinen Tasche und verläuft herunter zur Stirnfläche der kleinen und großen Taschen, so daß der ganze Flüssigkeitsstrom innerhalb beider Taschen, also sowohl der großen als auch der kleinen Tasche, in der gewünschten Weise durch Einstellen der axialen Lage der zylindrischen Prallplatte in dem Schlitz abgesperrt oder geöffnet werden kann. Zur Steuerung der axialen Stellung der zylindrischen Prallplatte lassen sich mechanische, pneumatische oder hydraulische Mittel einsetzen, und zwar in Verbindung mit einer Federvorrichtung.According to another embodiment of that described herein Invention, the cylindrical slot is continued not only through the space of the pocket but also through the Wall of the small pocket and runs down to the face of the small and large pockets, so that the entire flow of liquid within both pockets, i.e. both the large and the small pocket in the blocked or desired way by adjusting the axial position of the cylindrical baffle plate in the slot can be opened. To control the axial position of the cylindrical baffle plate, mechanical, use pneumatic or hydraulic means in conjunction with a spring device.

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Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Steuerung der hydrokinetisehen Bremse durch Steuerung des Flüssigkeitsstroms innerhalb der Statortasche oder -taschen erreicht wird, während eine im wesentlichen konstante Flüssigkeitsmenge der Bremse zugeführt wird.Another important feature of the invention can be seen in the fact that the control of the hydrokinetic brake is achieved by controlling the flow of liquid within the stator pocket or pockets, while a essentially constant amount of fluid in the brake is fed.

Schließlich wird durch die erfindungsgemäße Konstruktion eine rasche Steuerung der Bremse unabhängig von dem Standort der Bedienungsperson an dem Bohrgestänge und/oder der Lage der Ziehwerkzeuge erreicht.Finally, the construction according to the invention rapid control of the brake regardless of the location of the operator on the drill string and / or reached the location of the drawing tools.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. In the drawing show:

Figur 1 eine senkrechte Schnittansicht einer Ausführungsform der hydrodynamischen Bremse, Figure 1 is a vertical sectional view of an embodiment of the hydrodynamic brake,

Figur 2 eine senkrechte Querschnittsansicht längs der Linie 2-2 in Figur 1,Figure 2 is a vertical cross-sectional view taken along line 2-2 in Figure 1;

Figur 3 eine senkrechte Teilschnittansicht durch die Achse, die eine zweite Ausführungsform der hydrodynamischen bzw. hydrokinetisehen Bremssteuervorrichtung darstellt,Figure 3 is a vertical partial sectional view through the axis showing a second embodiment of the hydrodynamic represents or hydrokinetic brake control device,

Figur k eine dritte Ausführungsform einer Bremse mit zwei Rotoren und Statoren, wobei beide Statortaschen eine Flüssigkeitssteuerung aufweisen,Figure k shows a third embodiment of a brake with two rotors and stators, both stator pockets having a fluid control,

Figur 5 ein Diagramm, das die Belastungsdrehzahl über der Belastung für eine Doppeltaschenbremse mit einer Steuervorrichtung zur Steuerung der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit in den großen Taschen darstellt,Figure 5 is a diagram showing the load speed over the Load for a double pocket brake with a control device for controlling the flow rate which represents liquid in the large pockets,

Figur 6 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei ihrem Einsatz an einem Bohrgestänge-Figure 6 is a schematic view of the invention Device when used on a drill pipe

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Ziehwerkzeugsystem, undDrawing tool system, and

Figur 7 eine Teilschnittansicht, aus der die Beziehung zwischen der Flüssigkeitsströmung und der Taschenströmungseinstelleinrichtung ersichtlich ist.Figure 7 is a partial sectional view showing the relationship between liquid flow and the pocket flow adjuster.

Bevor die Erfindung im einzelnen beschrieben wird, wird darauf hingewiesen, daß ihre Verwendbarkeit nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Gegebenheiten beschränkt ist, sondern daß sie auch für andere Ausführungsformen verwendbar ist, die auf verschiedene Weise eingesetzt werden.Before the invention is described in detail, it should be noted that its usefulness is not limited to the is limited to the circumstances shown in the drawing, but that they can also be used for other embodiments which can be used in various ways.

In den Figuren 1 und 2 ist eine allgemein mit IO bezeichnete Bremse dargestellt. Diese Bremse weist ein Gehäuse 12 und 14 auf. Eine Welle 18 ist in Lagern 17 in dem einen Teil des Gehäuses 12 so geführt, wie dies in den anhängigen US-Patentanmeldungen Nr. 277 669 und 474 045 beschrieben ist. Ein Rotor 20 wird von der Welle 18 getragen und ist mit ihr verkeilt. Er weist eine kreisrunde Anordnung mit einer großen Anzahl ringförmiger Taschen 30 auf, die eine Rückwand 31 und eine Vorderseite 34 besitzen. Eine kleine ringförmige Tasche 32 ist mit einer Rückwand 33 versehen und hat in der Ebene 34 eine Vorderseite. Die Tasche 30 ist bezüglich ihrer geometrischen Form mit der Tasche 32 identisch, ausgenommen die Tatsache, daß letztere kleiner ist. Die Taschen 30 und 32 sind vorzugsweise um eine im wesentlichen konstante Strecke voneinander mit Abstand getrennt. Dies geschieht zu dem Zweck, in der großen Tasche eine im wesentlichen konstante Strömung zu erzeugen, d.h. zwischen der Innenwand der großen Tasche 30 und der Rückseite der kleineren Tasche 33· Ferner ist ein koaxialer Stator 22 mit einer großen ringförmigen Tasche 45 vorhanden. Der Stator hat ebenfalls eine kleine ringförmige Tasche 47, die eine Rückseite 51 besitzt.In Figures 1 and 2, a brake generally designated IO is shown. This brake has a housing 12 and 14 on. A shaft 18 is supported in bearings 17 in one portion of the housing 12 as described in pending U.S. Patent Applications Nos. 277,669 and 4,740,445. A rotor 20 is carried by the shaft 18 and is wedged with her. It has a circular arrangement with a large number of annular pockets 30, the a rear wall 31 and a front 34 have. One small annular pocket 32 is provided with a rear wall 33 and has a front side in plane 34. the Pocket 30 is geometrically identical to pocket 32, except for the fact that the latter is smaller. The pockets 30 and 32 are preferably about spaced apart a substantially constant distance. This is done for the purpose of large pocket to produce a substantially constant flow, i.e. between the inner wall of the large pocket 30 and the back of the smaller pocket 33 · Further is a coaxial stator 22 with a large annular Bag 45 available. The stator also has a small one annular pocket 47 which has a rear side 51.

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Die großen und kleinen Taschen in dem Rotor und Stator sind in Schnittansicht, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, im wesentlichen Spiegelbilder zueinander.The large and small pockets in the rotor and stator are in sectional view as shown in FIG is essentially mirror images of each other.

Im Rotor 20 und Stator 22 sind mehrere Flügel 40 bzw. vorgesehen. Die Flügel im Rotor sind unter einem spitzen Winkel zur Fläche 34 angeordnet und zeigen in Drehrichtung des Rotors. Die Flügel 42 im Stator sind in dem gleichen Abstand voneinander getrennt wie die Flügel im Rotor, jedoch unter einem Winkel, der demjenigen der Rotorflügel entgegengesetzt ist. Mit anderen Worten, die aus den Taschen von dem Rotor herausgeschleuderte Flüssigkeit wird in die Taschen des Stators gelenkt.In the rotor 20 and stator 22 are several vanes 40 or intended. The blades in the rotor are arranged at an acute angle to the surface 34 and point in the direction of rotation of the rotor. The blades 42 in the stator are separated from each other by the same distance as the blades in Rotor, but at an angle opposite to that of the rotor blades. In other words, the Liquid thrown out of the pockets by the rotor is directed into the pockets of the stator.

Figur 2 stellt eine Querschnittsansicht längs der Linie 2-2 in Figur 1 dar, die die Stirnfläche des Stators zeigt. Die Flügel sind mit 42 bezeichnet, und die äußeren und inneren Grenzen der kleinen Tasche sind durch die Stäbe 44 quer über die Stirnfläche des Stators angedeutet.Figure 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 in Figure 1 showing the end face of the stator. The wings are indicated at 42 and the outer and inner boundaries of the small pocket are through the rods 44 indicated across the face of the stator.

Jeder Flügel im Stator weist eine Leitung auf, die mit bezeichnet ist und durch ihn hindurchgebohrt ist. Diese Leitung führt von der rückseitigen Oberfläche 22 des Stators in die Stirnfläche 36 des Stators. Flüssigkeit für die hydrokinetische Bremse tritt durch die Öffnung entsprechend dem Pfeil 25 ein und strömt entsprechend den Pfeilen 29 aus einer Kammer 52 durch die Leitungen 28 zur Stirnfläche 36 des Stators. Dies ist deshalb wichtig, weil die Bremse auf diese Weise kontinuierlich mit Flüssigkeit beliefert wird, und zwar unabhängig von der Lage des zylindrischen Strömungssteuerkörpers 59. Die Flüssigkeit strömt durch den Spalt 38 zwischen den beiden Stirnflächen 34 und 36 von Rotor und Stator, so daß sie die Räume innerhalb der großen und kleinenEach wing in the stator has a line, which is designated and is drilled through it. These Line leads from the rear surface 22 of the stator into the end face 36 of the stator. liquid for the hydrokinetic brake occurs through the opening according to the arrow 25 and flows accordingly the arrows 29 from a chamber 52 through the lines 28 to the end face 36 of the stator. This is why important because the brake is continuously supplied with fluid in this way, regardless of the position of the cylindrical flow control body 59. The liquid flows through the gap 38 between the both end faces 34 and 36 of the rotor and stator, so that they are the spaces within the large and small

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Taschen ausfüllt. Der Flüssigkeitsstrom in den Rotor- und Statortaschen ist radial nach außen gerichtet, wie durch die Pfeile k9 gezeigt, und bewegt sich dann entsprechend den Pfeilen 53 im Stator zurück. Die überschüssige Flüssigkeit zur Kompensation derjenigen, die durch die Öffnung 2k eintritt, strömt durch den Spalt 38 zwischen der Rotor- und der Statorstirnfläche nach außen und bewegt sich dann axial durch den Ringspalt 5k zwischen der äußeren Umfangsflache des Rotors und der inneren Urafangsfläche des Gehäuses 12 gemäß dem Pfeil 39. Sie strömt daraufhin in die Kammer 50 und durch die Öffnung 26 gemäß dem Pfeil 27 nach außen.Fills pockets. The flow of liquid in the rotor and stator pockets is directed radially outward, as shown by the arrows k9 , and then moves back in the stator according to the arrows 53. The excess liquid to compensate for that which enters through the opening 2k flows out through the gap 38 between the rotor and stator end faces and then moves axially through the annular gap 5k between the outer circumferential surface of the rotor and the inner urinary surface of the housing 12 according to the arrow 39. It then flows into the chamber 50 and through the opening 26 according to the arrow 27 to the outside.

Wie in den anhängigen Patentanmeldungen zum Ausdruck gebracht ist, ist die radiale Abmessung des Spaltes 5^ bei der Steuerung des Flüssigkeitsstroms durch die Bremse wichtig. Wenn die Steuerung an der Austrittsöffnung der Uremse stattfindet, wird sichergestellt, daß die Taschen jederzeit alle mit Flüssigkeit gefüllt sind, so daß ein stabiler Belastungs-Drehzahl-Zustand hergestellt wird.As stated in the pending patent applications, the radial dimension of the gap is 5 ^ at important in controlling the flow of fluid through the brake. If the control is at the outlet opening of the Uremse takes place, it ensures that the pockets all are filled with liquid at all times so that a stable load-speed condition is established.

Der Stator 22 wird von einem ebenen Flansch 23 getragen, der durch Schrauben 16 zwischen den Teilen 12 und 14 des Gehäuses eingeklemmt ist. Geeignete Dichtungen sind zwischen dem Stator und dem Gehäuse vorgesehen, so daß die Flüssigkeit von den Eintrittsöffnungen 2k durch die Leitung 28 in den Spalt 38 zwischen den beiden Sätzen Taschen und durch den Ringspalt 5k und dann durch die Austrittsöffnung 26 strömen kann.The stator 22 is carried by a flat flange 23 which is clamped by screws 16 between the parts 12 and 14 of the housing. Suitable seals are provided between the stator and the housing so that the liquid can flow from the inlet openings 2k through the line 28 into the gap 38 between the two sets of pockets and through the annular gap 5k and then through the outlet opening 26.

Ferner ist eine koaxiale Ringnut oder ein koaxialer Ringschlitz 56 vorhanden, der bei einem Radius eingeschnitten ist, welcher der maximalen axialen Abmessung der kleinen Tasche entspricht. Dieser Schlitz verläuft von der rück-Furthermore, there is a coaxial annular groove or a coaxial annular slot 56 which is cut at a radius which corresponds to the maximum axial dimension of the small pocket. This slot runs from the rear

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KtKt

seitigen Oberfläche 22 des Stators zur rückseitigen überfläche 43 der kleinen Tasche kl. Der Schlitz ist vorzugsweise an einer Stelle innerhalb des Stroralinienfeldes so angeordnet, daß er lotrecht zu der Flüssigkeitsströmung in der äußeren Tasche verläuft. Dazu kommt, daß der Schlitz 56 so liegt, daß sein äußerer Umfang sich innerhalb der radialen Lage der Leitungen 28 befindet. Die Bedeutung der Lage der zylindrischen Nut und der in ihr befindlichen zylindrischen Vorrichtung liegt darin, daß der auftreffende Flüssigkeitsstrom unter einem rechten Winkel gegen den Zylinder schlägt. Andernfalls würde die Kraft der auftreffenden Flüssigkeit bewirken, daß der zylindrische Körper 59 in axialer Richtung in den Schlitz oder aus dem Schlitz bewegt würde. Der zylindrische Körper 59 ist in Form eines Rohres vorgesehen, das in dem Schlitz 56 gleiten kann. Dieses Rohr hat eine Querwand oder Platte 58. Eine Federvorrichtung 6k kann in dem Raum zwischen dem Stator und der Platte 58 vorgesehen werden und dient dann dazu, die Wand nach außen zu drücken, so daß innerhalb der großen Tasche des Stators ein freier Durchgang geschaffen wird. In den Kaum 60 zwischen der Platte 58 und der äußeren Wand Ik des Gehäuses wird durch eine Öffnung 62 ein pneumatisches oder hydraulisches Mittel eingebracht, das den Kolben axial nach links drückt, so daß der zylindrische Körper oder das Rohr 59 in dem Schlitz 56 gleitet und dadurch den ganzen Querschnitt oder einen Teil des Querschnitts der großen Tasche versperrt, wodurch die Flüssigkeit nicht in Richtung des Pfeiles 53 strömen kann. Nach Entspannung des pneumatischen oder hydraulischen Druckes, der auf die Platte 58 einwirkt, führen die Federkräfte die Platte 58 nach rechts, wodurch der Durchgang geöffnet wird, so daß die Flüssigkeit wieder in Richtung des Pfeils 53 strömen kann. Wenn kein Durchfluß durchside surface 22 of the stator to the rear surface 43 of the small pocket kl. The slot is preferably located at a location within the streamline field so that it is perpendicular to the flow of fluid in the outer pocket. In addition, the slot 56 is located such that its outer circumference is within the radial position of the lines 28. The importance of the position of the cylindrical groove and the cylindrical device located in it lies in the fact that the impinging stream of liquid strikes the cylinder at a right angle. Otherwise, the force of the impinging liquid would cause the cylindrical body 59 to move axially into or out of the slot. The cylindrical body 59 is provided in the form of a tube which can slide in the slot 56. This tube has a transverse wall or plate 58. A spring device 6k can be provided in the space between the stator and the plate 58 and then serves to push the wall outwards so that a free passage is created within the large pocket of the stator . In the space 60 between the plate 58 and the outer wall Ik of the housing, a pneumatic or hydraulic means is introduced through an opening 62, which presses the piston axially to the left, so that the cylindrical body or tube 59 slides in the slot 56 and thereby blocks the entire cross-section or part of the cross-section of the large pocket, as a result of which the liquid cannot flow in the direction of arrow 53. After the pneumatic or hydraulic pressure acting on the plate 58 has been released, the spring forces lead the plate 58 to the right, whereby the passage is opened so that the liquid can flow in the direction of the arrow 53 again. If no flow through

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die Statortaschen stattfindet, ist die Bremswirkung der großen Statortasche beseitigt. Wenn der zylindrische Körper 59» der im obigen auch mit Rohr bezeichnet worden ist, zurückgezogen wird, so daß der Flüssigkeitsstrom gemäß dem Pfeil 53 wieder beginnt, dann steht die von der großen Tasche erzeugte maximale Bremswirkung zur Verfügung.the stator pocket takes place is the braking effect the large stator pocket eliminated. When the cylindrical body 59 'has also been referred to above as a pipe is, is withdrawn, so that the flow of liquid begins again according to the arrow 53, then that of maximum braking effect generated by the large pocket.

In Figur 3 ist eine andere Ausführungsform der Anordnung von Figur 1 dargestellt, bei der die Nut oder der Schnitt 56 nicht nur durch den Raum in der großen Tasche verläuft, sondern sich auch durch die Rückwand 43 der kleinen Tasche erstreckt, und zwar als Verlängerung 56a, bis herunter zur Stirnfläche 36 des Stators. Somit wird in Figur 3 ein Zylinder 72 gezeigt, der jetzt im Vergleich zu dem zylindrischen Körper von Figur i eine größere Länge aufweist, so daß er sich so weit bewegen kann, bis das Ende 71 mit der Stirnfläche 36 des Stators bündig ist. In dieser Stellung kann er den Flüssigkeitsfluß in dem Stator sowohl durch die große als auch durch die kleinen Taschen hindurch versperre ; .^ dadurch die Bremswirkung der hydrokinetisihen Bremse auf ein Mindestmaß beschränken.In Figure 3 is another embodiment of the arrangement of Figure 1, in which the groove or cut 56 does not only run through the space in the large pocket, but also extends through the rear wall 43 of the small pocket, as an extension 56a, down to the bottom to the end face 36 of the stator. Thus, in Figure 3 a cylinder 72 is shown which now has a greater length compared to the cylindrical body of Figure i, so that it can move as far as the end 71 is flush with the end face 36 of the stator. In this position he can control the flow of liquid in the Block the stator through both the large and small pockets; . ^ thereby the braking effect the hydrokinetic brake to a minimum.

Der Zylinder 72 von Figur 3 unterscheidet sich von dem zylindrischen Körper von Figur 1 darin, daß die kreisrunde Platte 58 hier eine Ringplatte 70 bildet, die an dem Rohr 72 befestigt ist. Diese Ringplatte 70 wirkt wie ein Kolben in einem Ringraum 79· Hinter dem Kolben 70 befindet sich ein Strömungsmittelraum 78, in den unter Druck stehendes Strömungsmittel durch die Öffnung 80 eintreten kann, um dadurch den Kolben 70 und das an ihm angebrachte Rohr 72 nach links zu drücken, und zwar entgegen der von der Feder Ik entwickelten Kraft.The cylinder 72 of FIG. 3 differs from the cylindrical body of FIG. 1 in that the circular plate 58 here forms an annular plate 70 which is fastened to the tube 72. This ring plate 70 acts like a piston in an annular space 79. Behind the piston 70 there is a fluid space 78, into which pressurized fluid can enter through the opening 80, thereby facing the piston 70 and the tube 72 attached to it to the left press against the force developed by the spring Ik.

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Dadurch kann das Rohr 72 die beiden Uäume innerhalb der großen und kleinen Taschen vollständig oder teilweise versperren. Verschiedenartige Dichtungen, beispielsweise O-Ringe, lassen sich verwenden, um den Stator in dem Gehäuse abzudichten und auch eine Abdichtung der Kolben 58 und 70 in ihrem zylindrischen Arbeitsraum zu bewirken. All dies ist in diesem Zweig der Technik bekannt. Obgleich die Betätigung des Kolbens 70 und des Rohres 72 in dem Schlitz 56 auf pneumatische oder hydraulische Weise in Verbindung mit einer Rückführung durch Federkraft beschrieben wurde, kann sie auch gänzlich mechanisch mit Hilfe von Hebeln bewirkt werden, die auf das Rohr 72 und den zylindrischen Körper 59 einwirken. This allows the tube 72 to be inside the two spaces completely or partially block the large and small pockets. Various seals, for example O-rings can be used to seal the stator in the housing and also to seal the To effect piston 58 and 70 in their cylindrical working space. All of this is in this branch of technology known. Although the actuation of the piston 70 and the Tube 72 in slot 56 to pneumatic or hydraulic As described in connection with a return by spring force, it can also be entirely be effected mechanically by means of levers acting on the tube 72 and the cylindrical body 59.

Ein Vergleich der Figuren i und 3 zeigt, daß in einem Einzelrotor- und Statorsystem ein einzelner Zylinder und ein einzelnes Rohr verwendet werden können, um die Strömung sowohl in der großen Tasche allein oder in der großen Tasche und der kleinen Tasche des Stators gemeinsam zu steuern.A comparison of Figures i and 3 shows that in a single rotor and stator system, a single cylinder and a single tube can be used to control the flow both in the large bag alone or in the control the large pocket and the small pocket of the stator together.

In Figur k ist eine Ausführungsform dargestellt, die der in Figur 1 ähnlich ist, mit Ausnahme der Tatsache, daß zwei Rotoren 120, 120A Verwendung finden, die mit Abstand nebeneinander liegen und einander zugewendet sind, sowie zwei Statoren 122, 122A, die in dem Raum zwischen den beiden Rotoren getragen werden, wobei die Stirnflächen 136 und 136a der Statoren an den gewünschten Spalten 138, I38A von den beiden Rotorstirnflächen getrennt sind. Die Statoren liegen mit Abstand Rücken an Rücken nebeneinander, und in dem Raum zwischen ihnen sind zwei axiale Ringnuten 156 und 156A zwischen den rückseitigen Oberflächen der großen Taschen der Statoren und den rückseitigen Oberflächen der kleinen Taschen einge-In Figure k , an embodiment is shown which is similar to that in Figure 1, except for the fact that two rotors 120, 120A are used, which are spaced apart and facing each other, and two stators 122, 122A, which are in the Space between the two rotors, with the end faces 136 and 136a of the stators being separated from the two rotor end faces at the desired gaps 138, 138A. The stators are spaced back-to-back, and in the space between them are two axial annular grooves 156 and 156A between the rear surfaces of the large pockets of the stators and the rear surfaces of the small pockets.

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schnitten. Ferner sind zwei Rohre 206 und 206a auf den Kolben 208 und 218 befestigt. Beide Kolben befinden sich in einem einzigen Zylinder Stirnfläche an Stirnfläche, so daß das durch eine Öffnung 200, 202 in den zylindrischen Kaum 204, der die Form eines ringförmigen Zylinders aufweist, eintretende Druckmittel die beiden Kolben und ihre zylindrischen Rohre 206 und 206a gleichzeitig nach außen bewegen kann, und zwar entgegen der von den Schraubenfedern 214 bzw. 222 entwickelten Kraft, um dadurch den Flüssigkeitsstrom in den Statortaschen zu steuern. Natürlich können die Nuten 156, 156a auch nur durch den großen Taschenraum oder auch sowohl durch die großen als auch die kleinen Taschenräume geschnitten sein.cut. Furthermore, two tubes 206 and 206a are attached to the pistons 208 and 218. Both pistons are located in a single cylinder face to face, so that the through an opening 200, 202 in the cylindrical barely 204, which has the shape of an annular Has cylinder, pressure medium entering the two pistons and their cylindrical tubes 206 and 206a simultaneously can move outwards, against the force developed by the coil springs 214 or 222, in order to thereby control the flow of liquid in the stator pockets. Of course, the grooves 156, 156a can also cut only through the large pocket space or through both the large and small pocket spaces be.

Das eine Rohr 2ü6 ist beispielsweise durch Verschweißen an einer ringförmigen Platte 208 befestigt, die den Kolben bildet. Der Kolben trägt außerdem einen kleineren rohrförmigen Körper 210. Der rohrförmige Körper 210 und der feste zylindrische Teil 222 bilden einen ringförmigen Zylinder für den Kolben 218, der das Rohr 2O6A in dem zweiten Stator trägt. Die Schraubenfedern 214 und 222, die von den Ringen 216 und 224 geführt werden, erzeugen die Haltekraft und die Kraft, die die Kolben zurückzieht, wenn der Strömungsmitteldruck aus dem Raum 204 entweicht.The one tube 2ü6 is, for example, by welding attached to an annular plate 208 which forms the piston. The piston also carries a smaller one tubular body 210. The tubular body 210 and the fixed cylindrical part 222 form an annular Cylinder for the piston 218 which carries the tube 2O6A in the second stator. The coil springs 214 and 222 guided by rings 216 and 224 generate the holding force and the force that pulls the pistons back when the fluid pressure is out of space 204 escapes.

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-Vr- Ke/z -Vr- Ke / z

Im Betriebszustand einer hydrokinetisehen Bremse wird die Betriebsstabilität verbessert, wenn die Taschen, und zwar sowohl die großenals auch die kleinen, ständig mit Flüssigkeit gefüllt sind, und die Austrittssteuerung der Strömung mit Hilfe der ringförmigen Spalten 154 und 154a bewirkt wird. Wenn sich der Rotor dreht, wird die Flüssigkeit in den Rotortaschen,gemäß den Pfeilen 149 und 149A, wie bei einer Zentrifugalpumpe radial nach außen geschleudert. Wenn der Strömungskanal innerhalb der großen Statortaschen und kleinen Statortaschen offen ist, bewegt sich die Flüssigkeitsströmung aus dem Rotor in die Statortaschen und wandert dann radial nach innen, und zwar gemäß den Pfeilen 153 und 153A. Gerade der Stoß der Flüssigkeit, die aus dem Stator in die Rotortaschen eintritt,mit der entsprechenden Erzeugung von Turbulenz und Wärme stellt verlorene Energie dar und beschränkt die Bewegung des Rotors, d. h. die Bremswirkung. Wenn jedoch keine Strömung durch die Statortasche stattfindet, ist diese Wärmeerzeugung auf ein Minimum beschränkt, und man hätte es nur mit der Reibung zu tun, die die in den Rotor einströmende und aus ihm durch die Steuerspalten 154, 154A ausströmende Flüssigkeit verursacht. Demzufolge läßt sich durch die Steuerung der Strömungsmenge bzw. Geschwindigkeit der Flüssigkeit in den Statortaschen die Bremswirkung variieren, wobei sich die ganze Bremse in einem stabilen Betriebszustand befindet.In the operating state of a hydrokinetic brake the operational stability improves when the pockets, both large and small, which are always filled with liquid, and the exit control the flow is effected by means of the annular gaps 154 and 154a. When the rotor turns, the Liquid in the rotor pockets, according to arrows 149 and 149A, as in a centrifugal pump radially flung outside. When the flow channel is open inside the large stator pockets and small stator pockets the flow of liquid moves out of the rotor into the stator pockets and then migrates radially inward, according to arrows 153 and 153A. Just the bump of the liquid entering the rotor pockets from the stator, with the corresponding generation of turbulence and heat represents lost energy and limits the movement of the rotor, i. H. the braking effect. But when there is no flow through the stator pocket, this heat generation is limited to a minimum, and you would only have to do with the friction that flows into and out of the rotor through the control gaps 154, 154A causing leakage of liquid. Accordingly, by controlling the flow rate or speed the liquid in the stator pockets vary the braking effect, with the whole brake in a stable Operating state.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht die Möglichkeit,das Steuerelement, so das koaxiale Rohr und die Nut, so zu bauen, daß es nur durch den Spalt in der großen Tasche arbeitet. Wie in Fig. 3 gezeigt, kann der Betrieb des Strömungssteuerelementes durch die große Tasche und auch die kleine Tasche erfolgen, wodurch eine maximale Steuerung der Bremswirkung bewirkt wird.As can be seen from Fig. 1, there is the possibility that Control so build the coaxial tube and groove so that it can only pass through the gap in the large pocket is working. As shown in Fig. 3, the operation of the flow control element can through the large pocket and also the small pocket, whereby maximum control of the braking effect is achieved.

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In Fig. 5 ist ein Schaubild dargestellt, bei dem die Ordinate die Lastgeschwindigkeit, beispielsweise die Geschwindigkeit des Hubhakens in einer Drehbohrvorrichtung, darstellt, während die Abszisse die Hakenlast darstellt, also die von den Bohrseilen getragene Last. Fig. 6 zeigt schematisch die Bremse 10, die über die Welle 18 und die Kupplung 300 an der Trommel 302 angebracht ist. Die Trommel enthält ein spiralförmig gewickeltes Drahtseil 304, das mit Hilfe einer Seilrolle an der Spitze eines Bohrkrans zu einem Aufzughaken und/oder Aufzug zum Anheben und Absenken des Bohrrohres gelenkt wird, der hier nicht dargestellt ist. Die Aufzugtrommel wird von einer Antriebsmaschine 306 über entweder einen langsamen Antrieb 308 und eine Kupplung 310 oder einen Schnellantrieb 312 und eine Kupplung 314 angetrieben. Wasser aus einem Zufuhrbehälter 320 wird über die Leitung 322 zur Eintrittsöffnung der Pumpe 10 gepumpt und durch die Austrittsleitung 324 zum Behälter 320 zurückgeführt. Die meisten Gestänge weisen eine Druckmittelzufuhr 330 auf (im vorliegenden Fall Luft), die von dem Bohrwerker mit Hilfe des Ventils 332 gesteuert wird, wodurch sie an die Anschlußöffnung 62 von Fig. 1 gelangt, so daß die beweglicht Platte 58 in die Statortaschen hineinbewegt wird. Der Zweck der hydrokinetischen Bremse besteht bei diesem Anwendungsverfahren darin, die Drehbewegung der Seiltrommel zu hemmen, so daß die von dem Haken oder dem Aufzug getragene Last nicht schneller als mit einer gewählten Geschwindigkeit, beispielsweise 65m/Min.t bewegt wird, und zwar in einem gewählten Belastungsbereich, beispielsweise zwischen 37 und 100 Tonnen.5 shows a diagram in which the ordinate represents the load speed, for example the speed of the lifting hook in a rotary drilling device, while the abscissa represents the hook load, that is to say the load carried by the drilling ropes. 6 schematically shows the brake 10 which is attached to the drum 302 via the shaft 18 and the coupling 300. The drum contains a helically wound wire rope 304 which is steered with the aid of a rope pulley at the tip of a drilling crane to a hoist hook and / or elevator for raising and lowering the drill pipe, which is not shown here. The elevator drum is driven by a drive machine 306 via either a slow drive 308 and a coupling 310 or a high-speed drive 312 and a coupling 314. Water from a supply container 320 is pumped via the line 322 to the inlet opening of the pump 10 and returned to the container 320 through the outlet line 324. Most of the rods have a pressure medium supply 330 (in the present case air) which is controlled by the drill with the aid of the valve 332, whereby it reaches the connection opening 62 of FIG. 1, so that the movable plate 58 is moved into the stator pockets . The purpose of the hydrokinetic brake in this application method is to inhibit the rotation of the cable drum so that the load carried by the hook or the elevator does not go faster than a selected speed, for example 65 m / min. t is moved, namely in a selected load range, for example between 37 and 100 tons.

Die kleine Tasche allein eignet sich zur Abbremsung des Hakens, wenn die Lasten unter 37 t liegen. Der Teil der Kennlinie, der ausgezogen und mit 240 bezeichnet ist (Fig.5),The small pocket alone is suitable for braking the hook when the loads are below 37 t. The part of Characteristic curve, which is drawn out and labeled 240 (Fig. 5),

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stellt die Hakengeschwindigkeit dar, wenn die Last von 7,5 bis 37 t ansteigt, während die Geschwindigkeit von 30m/Min. bis 65m/Min. variiert. Es wurde festgelegt, daß die Geschwindigkeit von 65m/Min. die ausgewählte Betriebsgeschwindigkeit sein soll. Es versteht sich, daß dann, wenn die kleine Tasche allein verwendet wird, die Hakengeschwindigkeit sich entsprechend der gestrichelten Verlängerung 242 der Kennlinie für den kleinen Taschenquerschnitt vergrößert, sobald die Last über 37 t ansteigt Dies ist unerwünscht. Die große Tasche wurde während der Zeit, da die Hakenlasten unter 37 t lagen, d.h. also für den Kennlinienbereicht 240 bis zum Punkte 246, durch die Steuervorrichtung 332 verschlossen. Sobald die Last über 37 t ansteigt, wird dann die Steuervorrichtung zurückgezogen, wodurch eine zunehmende Flüssigkeitsmenge durch die großen Taschen strömen kann. Diese Steuerbewegung ist mit der Last synchronisiert, so daß die charakteristische Lastgeschwindigkeit bei etwa 65m/Min. liegt, und zwar bis zu einem Punkt 248, der einer Last von 100t entspricht. An diesem Punkt ist die Steuervorrichtung vollständig aus der großen Tasche zurückgezogen, und es ergibt sich keine weitere Möglichkeit der Steuerung des Flüssigkeitsstroms. Demzufolge steigt die Geschwindigkeit des Hakens gemäß der Kennlinie 252 über 65m/Min., wenn die Last größer wird als 100t. Die Kennlinien 250 und 252 stellen die Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Last sowohl für kleine als auch für große Taschenquerschnitte dar.represents the hook speed when the load is from 7.5 to 37 t increases, while the speed increases from 30m / min. up to 65m / min. varies. It was determined that the speed of 65 m / min. should be the selected operating speed. It goes without saying that then, when the small bag is used alone, the hook speed changes according to the dashed line Extension 242 of the characteristic curve for the small pocket cross-section increases as soon as the load rises above 37 t This is undesirable. The large bag was used during the time when the hook loads were below 37 t, i.e. for the characteristic curve region 240 up to the point 246, closed by the control device 332. Once the load is over 37 t increases, the control device is then withdrawn, causing an increasing amount of liquid through the big bags can flow. This control movement is synchronized with the load, so that the characteristic load speed at about 65m / min. lies, namely up to a point 248, which corresponds to a load of 100 tons. At this point the control device is complete withdrawn from the large pocket and there is no further possibility of controlling the flow of liquid. As a result, the speed of the hook increases according to the curve 252 over 65m / min., if the load becomes larger than 100t. The curves 250 and 252 represent the speed as a function of the load both for both small and large pocket cross-sections.

Es wäre möglich, den Abschnitt 244 nach links zu verlängern und eine Geschwindigkeit von 65m/Min. für kleinere Lasten als 37t mit Hilfe der Ausführungsform nach Fig. 3 beizubehalten, wenn ein Teil der Strömung in der kleinen Tasche abgeschnitten würde. Der Endteil 71 des in Fig. 3It would be possible to extend the section 244 to the left and a speed of 65 m / min. for smaller ones Maintain loads as 37t using the embodiment of FIG. 3 when part of the flow is in the small Bag would be cut off. The end part 71 of the in FIG

709843/0862709843/0862

gezeigten Rohres 72 kann, wie gezeigt, viereckig sein, er kann aber auch gerundet sein und dabei irgendeine gewählte Form aufweisen, so daß die Turbulenz aufgrund der Flüssigkeitsströmung rund um das Ende des Rohres, wenn dieses teilweise in den Flüssigkeitsstrom in der großen Tasche hineinragt, auf ein Mindestmaß beschränkt wird.The tube 72 shown can, as shown, be square, but it can also be rounded and have any chosen shape, so that the turbulence due to the Liquid flow around the end of the tube when this partially in the liquid flow in the large Bag protrudes, is kept to a minimum.

Ein wichtiges Merkmal der hier beschriebenen Konstruktion ist die Verschiebung des zylindrischen Rohres 59 in Bezug auf den Flüssigkeitsstrom. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, soll der Umfang in Bezug auf die Tasche so angeordnet werden, daß er lotrecht zur Strömung liegt, wie dies durch die Pfeile dargestellt ist, so daß die auf das zylindrische Rohr 59 einwirkenden Kräfte im Gleichgewicht stehen. An important feature of the construction described here is the displacement of the cylindrical tube 59 with respect to the flow of liquid. As can be seen from Fig. 7, the circumference should be arranged with respect to the pocket so that it is perpendicular to the flow, as shown by the arrows, so that the forces acting on the cylindrical tube 59 are in equilibrium.

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Claims (12)

2715126 PATENTANSPRÜCHE:2715126 PATENT CLAIMS: 1. Hydrodynamische Bremse mit wenigstens einem Einzel-"rotor und einem Einzel stator, von denen jeder eine Flüssigkeitstasche aufweist, die einander in demselben Umfangsabstand von der Drehachse gegenüberliegen, wobei der Rotor und der Stator in einem gewählten Abstand voneinander getrennt sind und jede Tasche mehrere ebene Flügel aufweist, die sich in radialer Richtung über die Taschen erstrecken und in dem Rotor in Rotordrehrichtung geneigt sind und in dem Stator in der entgegengesetzten Richtung geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ringförmigen Taschen (45, 47; 30, 32) im Stator (22) und Rotor (20) von einer Wandoberfläche (33) in eine innere kleinere Tasche (47, 32) und eine äußere größere Tasche (45, 30) unterteilt ist, daß der Abstand zwischen der äußeren Wandoberfläche der inneren Tasche (47, 32) und der inneren Wandoberfläche der äußeren Tasche (45, 30) konstant ist, daß die inneren und äußeren Taschen dieselbe gekrümmte Konfiguration aufweisen, daß in den äußeren Taschen (45, 30) Flügel (42) vorgesehen sind, die sich über die inneren Taschen (47, 32) fortsetzen, daß in den Flügeln (42) in den Statortaschen (45, 47) eine Leitung (28) vorgesehen ist, die auf der Rückseite (22) der äußeren Taschen des Stators eine Flüssigkeitseintrittsöffnung hat, und deren Flüssigkeitsaustrittsöffnung in radialer Richtung in dem Raum (38) zwischen dem Rotor und dem Stator (20, 22) innerhalb der inneren Taschen (47, 32) angeordnet ist, so daß während der Drehbewegung des Rotors (20) eine ständige Flüssigkeitsströmung in die inneren Taschen (47, 32) durch den Raum (38) zwischen Stator und Rotor hindurcherfolgt und damit in jede äußere Tasche (45, 30) hinein, daß eine zylindrische Nut (56, 156, 156A) ko-1. Hydrodynamic brake with at least one single "rotor and one single stator, each one of which Has fluid pocket which are opposite to each other at the same circumferential distance from the axis of rotation, wherein the rotor and the stator are separated from each other at a selected distance and each pocket has several planes Has vanes which extend in the radial direction over the pockets and in the rotor in the direction of rotation of the rotor are inclined and are inclined in the opposite direction in the stator, characterized in that each of the annular pockets (45, 47; 30, 32) in the stator (22) and rotor (20) from a wall surface (33) to an inner one smaller pocket (47, 32) and an outer larger pocket (45, 30) is divided that the distance between the outer wall surface of the inner pocket (47, 32) and the inner wall surface of the outer pocket (45, 30) what is constant is that the inner and outer pockets have the same curved configuration that in the outer pockets (45, 30) wings (42) are provided which continue over the inner pockets (47, 32) that in the wings (42) in the stator pockets (45, 47) a line (28) is provided which on the rear side (22) the outer pockets of the stator has a liquid inlet opening, and its liquid outlet opening in radial direction in the space (38) between the rotor and the Stator (20, 22) is arranged within the inner pockets (47, 32) so that during the rotational movement of the rotor (20) a constant flow of liquid into the inner pockets (47, 32) through the space (38) between the stator and Rotor passes through and thus into each outer pocket (45, 30) that a cylindrical groove (56, 156, 156A) co- 709843/0862 ORIGINAL INSPECTED709843/0862 ORIGINAL INSPECTED axial zur Drehachse durch die rückseitige Oberfläche (22) des Stators (20) und die Flügel (42) in der äußeren Tasche eingeschnitten ist, die so angeordnet ist, daß der äußere Umfang der Nut innerhalb des radialen Ab standes der Austrittsöffnungen der Leitung (28) liegt, daß eine kreisrunde, zylindrische Vorrichtung (59, 72, 206, 206A) vorhanden ist, die sich in der Nut befindet, nicht drehbar ist und sich in axialer Richtung in der Nut hin- und herbewegt, daß die inneren und äußeren Taschen(45, 47, 30, 32), die Nut (56, 156, 156A) und die zylindrische Vorrichtung (59, 72, 206, 206A) in Bezug aufeinander so angeordnet sind, daß eine Tangente an die gekrümmte äußere Wandoberfläche der inneren Tasche und eine Tangente an die gekrümmte innere Wandoberfläche der äußeren Tasche an ihrem Schnittpunkt mit der äußeren Oberfläche der zylinderischen Vorrichtung (59, 72, 206, 206A) lotrecht an der äußeren Oberfläche verläuft, und daß eine Einrichtung (64, 74, 214, 222) zum Hin- und Her bewegen der zylindrischen Vorrichtung vorgesehen ist. axially to the axis of rotation through the rear surface (22) of the stator (20) and the blades (42) in the outer pocket is cut, which is arranged so that the outer circumference of the groove was within the radial from the outlet openings of the line (28 ) is that a circular, cylindrical device (59, 72, 206, 206A) is present, which is located in the groove, is not rotatable and moves back and forth in the axial direction in the groove , that the inner and outer pockets (45, 47, 30, 32), the groove (56, 156, 156A) and the cylindrical device (59, 72, 206, 206A) are arranged with respect to one another so that a tangent to the curved outer wall surface of the inner pocket and a tangent to the curved inner wall surface of the outer pocket at its intersection with the outer surface of the cylindrical device (59, 72, 206, 206A) is perpendicular to the outer surface, and that means (64, 74, 214, 222) to move the cylindrical device is provided. 2. Hydrodynamische Bremse nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Einrichtung (64, 74, 214, 222) zum Hin- und Herbewegen der zylindrischen Vorrichtung eine druckmittelbetätigte Vorrichtung (53, 70, 218) aufweist.2. Hydrodynamic brake according to claim 1, characterized in that the device (64, 74, 214, 222) for moving the cylindrical device to and fro has a fluid-operated device (53, 70, 218). 3. Hydrodynamische Bremse nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Einrichtung (64, 74, 214, 222) zur Hin- und Herbewegung der zylindrischen Vorrichtung eine Feder bildet, die normalerweise so gespannt ist, daß die zylindrische Vorrichtung aus der Nut (56, 156, 156A) herausgehalten wird. 3. Hydrodynamic brake according to claim 1, characterized in that the means (64, 74, 214, 222) for reciprocating the cylindrical device forms a spring which is normally so tensioned that the cylindrical device from the groove ( 56, 156, 156A) is kept out. 4. Hydrodynamische Bremse nach Anspruch 1, gekennzeichnet 4. Hydrodynamic brake according to claim 1, characterized 70S8A3/086270S8A3 / 0862 durch zwei Statoren (122, 122A) und zwei Rotoren (120, 120A).by two stators (122, 122A) and two rotors (120, 120A). 5. Hydrodynamische Bremse für das Gestänge eines Bohrturms, mit einer angetriebenen, drehbaren Trommel zum Aufwickeln des Seils, das zum Heben in dem Bohrturm verwendet wird, an der die hydrodynamische Bremse ange-5. Hydrodynamic brake for the rods of a derrick, with a driven, rotatable drum for Winding up of the rope used for lifting in the derrick to which the hydrodynamic brake is attached. die bracht ist, mit der Drehbewegung der Trommel abbremsbarthe is brought, braked with the rotary movement of the drum ist, wobei die Bremse wenigstens einen einzelnen Rotor und einen einzelnen Stator aufweist, die jeder mit einer ringförmigen Flüssigkeitstasche versehen sind, welche sich an demselben Umfangsabstand von der Drehachse einander gegenüberliegen, und wobei der Rotor und der Stator in einem gewählten Abstand nebeneinanderliegen und jede Tasche mit mehreren ebenen Flügeln ausgestattet ist, die sich in radialer Richtung durch die Taschen erstrecken und in dem Rotor in Rotordrehrichtung geneigt sind und dem Stator in der entgegengesetzten Richtung geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ringförmigen Taschen (45, 47, 30, 32) im Stator (22) und Rotor (20) von einer Wandoberfläche (33) in eine innere kleinere Tasche (47, 32) und eine äußere größere Tasche (45, 30) unterteilt ist, daß der Abstand zwischen der äußeren Wandoberfläche der inneren Tasche (47, 32) und der inneren WandoberflächeAler äußeren Tasche (45, 39) konstant ist, daß die inneren und äußeren Taschen dieselbe gekrümmte Konfiguration aufweisen, daß in den äußeren Taschen (45, 30) Flügel (42) vorgesehen sind, die sich über die inneren Taschen (47, 32) fortsetzen, daß in den Flügeln (42) in den Statortaschen (45, 47) eine Leitung (28) vorgesehen ist, die auf der Rückseite (22) der äußeren Taschen des Stators eine Flüssigkeitseintrittsöffnung hat, und deren Flüssigkeitsaustrittsöffnung in radialer Richtung in dem Raum (38)is, wherein the brake is at least a single rotor and a single stator each provided with an annular fluid pocket which extends opposed to each other at the same circumferential distance from the axis of rotation, and wherein the rotor and the stator in a selected distance next to each other and each pocket is equipped with several flat wings that extend in the radial direction through the pockets and are inclined in the rotor in the direction of rotation of the rotor and the stator are inclined in the opposite direction, characterized in that each of the annular pockets (45, 47, 30, 32) in the stator (22) and rotor (20) from a wall surface (33) into an inner smaller pocket (47, 32) and an outer larger pocket (45, 30) is divided that the distance between the outer wall surface of the inner pocket (47, 32) and the inner wall surface Al outer pocket (45, 39) is constant, that the inner and outer pockets have the same curved configuration that in the outer pockets (45, 30) wings (42) are provided, which continue over the inner pockets (47, 32) that in the wings (42) in the stator pockets (45, 47) a line (28) is provided on the back (22) of the outer pockets of the stator a Has liquid inlet opening, and its liquid outlet opening in the radial direction in the space (38) 70°843/086270 ° 843/0862 zwischen dem Rotor un dem Stator (20, 22) innerhalb der inneren Taschen (47, 32) angeordnet ist, so daß währen der Drehbewegung des Rotors (20) eine ständige Flüssigkeitsströmung in die inneren Taschen (47, 32) durch den Raum (38) zwischen Stator und Rotor hindurcherfolgt und damit in jede äußere Tasche (45, 30) hinein, daß eine zylindrische Nut (56, 156, 156A) koaxial zur Drehachse durch die rückseitige Oberfläche (22) des Stators (20) und die Flügel (42) in der äußeren Tasche eingeschnitten ist, die so angeordnet ist, daß der äußere Umfang der Nut innerhalb des radialen Abstandes der Austrittsöffnungen der Leitung (28) liegt, daß eine kreisrunde, zylindrische Vorrichtung (59, 72, 206, 206A) vorhanden ist, die sich in der Nut befindet, nicht drehbar ist und sich in axialer Richtung in der Nut hin- und herbewegt, daß die inneren und äußeren Taschen (45, 47, 30, 32), die Nut (56, 156, 156A) und die zylindrische Vorrichtung (59, 72, 206, 206A) in Bezug aufeinander so angeordnet sind, daß eine Tangente an die gekrümmte äußere Wandoberfläche der inneren Tasche und eine Tangente an die gekrümmte innere Wandoberfläche der äußeren Tasche an ihrem Schnittpunkt mit der äußeren Oberfläche der zylinderischen Vorrichtung (59, 72, 206, 206A) lotrecht an der äußeren Oberfläche verläuft, un daß eine Einrichtung (64, 74, 214, 222) zum Hin- und Herbewegen der zylindrischen Vorrichtung vorgesehen ist.is arranged between the rotor and the stator (20, 22) within the inner pockets (47, 32) so that during the rotation of the rotor (20) a constant flow of liquid into the inner pockets (47, 32) passes through the space (38) between stator and rotor and thus into each outer pocket (45, 30), that a cylindrical groove (56, 156, 156A) coaxial with the Axis of rotation through the rear surface (22) of the stator (20) and the blades (42) in the outer pocket is incised, which is arranged so that the outer The circumference of the groove lies within the radial distance between the outlet openings of the line (28) so that a circular, cylindrical device (59, 72, 206, 206A) is present which is located in the groove and cannot rotate is and back and forth in the axial direction in the groove moved that the inner and outer pockets (45, 47, 30, 32), the groove (56, 156, 156A) and the cylindrical Device (59, 72, 206, 206A) are arranged in relation to one another so that a tangent to the curved outer wall surface of the inner pocket and a tangent to the curved inner wall surface of the outer pocket at its intersection with the outer surface of the cylindrical device (59, 72, 206, 206A) perpendicular extends on the outer surface, and that means (64, 74, 214, 222) are provided for reciprocating the cylindrical device. 6. Hydrodynamische Bremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (64, 74, 214, 222) zum Hin- und Herbewegen der zylindrischen Vorrichtung eine druckmittelbetätigte Vorrichtung (58, 70, 218) aufweist.6. Hydrodynamic brake according to claim 5, characterized in that the device (64, 74, 214, 222) for reciprocating the cylindrical device a fluid-operated device (58, 70, 218). 7. Hydrodynamische Bremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung zur Druckmittelzufuhr zur Bremse vorgesehen ist.7. Hydrodynamic brake according to claim 6, characterized in that a control device is provided for supplying pressure medium to the brake. 709843/0862709843/0862 271G126271G126 8. Hydrodynamische Bremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung auf einem Steuerpult neben der Aufzugtrommel angeordnet ist.8. Hydrodynamic brake according to claim 7, characterized characterized in that the control device is arranged on a control panel next to the elevator drum. 9. Hydrodynamische Bremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nut (56, 156, 156A) von der Rückseite (22) des Stators zur Vorderseite der inneren Taschen erstreckt, und daß die druckmittelbetätigte Vorrichtung den Flüssigkeitsstrom sowohl in den äußeren als auch den inneren Taschen (45, 30; 47, 32) steuert. 9. A hydrodynamic brake according to claim 6, characterized in that the groove (56, 156, 156A) extends from the rear (22) of the stator to the front of the inner pockets, and that the fluid operated device controls the flow of fluid in both the outer and the outer pockets controls the inner pockets (45, 30; 47, 32). 10. Hydrodynamische Bremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Hin- und Herbewegung der zylindrischen Einrichtung (59, 72, 206, 206A) eine Federeinrichtung aufweist, die normalerweise so gespannt ist, daß sie die zylindrische Vorrichtung aus der Nut (56, 156, 156A) heraushält.10. Hydrodynamic brake according to claim 5, characterized in that the device for reciprocating the cylindrical device (59, 72, 206, 206A) has a spring device which is normally so is tensioned that it holds the cylindrical device out of the groove (56, 156, 156A). 11. Hydrodynamische Bremse nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch zwei Statoren (122, 122A) und zwei Rotoren (120, 120A).11. Hydrodynamic brake according to claim 5, characterized by two stators (122, 122A) and two rotors (120, 120A). 12. Hydrodynamische Bremse mit wenigstens einem einzelnen Rotor und einem einzelnen Stator, die jeder mit einer ringförmigen Flüssigkeitstasche versehen sind, welche12. Hydrodynamic brake with at least one single Rotor and a single stator, each provided with an annular fluid pocket, which sich in demselben Umfangsabstand von der Drehachse gegenüberliegen, wobei der Rotor und der Stator in einem gewählten Abstand nebeneinander liegen und jede Tasche mehrere ebene Flügel aufweist, die sich radial durch die Taschen erstrecken und in dem Rotor in Rotordrehrichtung geneigt sind und im Staotr in der entgegengesetzten Richtung geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ringförmigen Taschen (45, 47; 30, 32) in dem Stator (22) undface each other at the same circumferential distance from the axis of rotation, the rotor and the stator in one selected distance are next to each other and each pocket has several flat wings that extend radially through the Pockets extend and are inclined in the rotor in the direction of rotor rotation and in the Staotr in the opposite direction are inclined, characterized in that each of the annular pockets (45, 47; 30, 32) in the stator (22) and 709843/086709843/086 dem Rotor (20) durch Wandoberflächen (33) in innere kleinere Taschen (47, 32) und äußere größere Taschen (45, 30) unterteilt ist, daß der Abstand zwischen der äußeren Wandoberfläche der inneren Tasche und der inneren Wandoberfläche der äußeren Tasche konstant ist, daß die inneren und äußeren Taschen dieselbe gekrümmte Konfiguration aufweisen, daß die Flügel (42) in den äußeren Taschen (45, 30) sich durch die inneren Taschen (47, 32) fortsetzen, daß eine Leitung (28) in dem Flügel (42) in den Statortaschen vorhanden ist, die eine Flüssigkeitseintrittsöffnung auf der rückseitigen Oberfläche (22) der äußeren Taschen im Stator aufweist, und deren Flüssigkeitsaustrittsöffnung in radialer Richtung in einem Raum (38) zwischen dem Rotor (20) und Stator (22) innerhalb der inneren Taschen angeordnet ist, um dadurch anfänglich einen kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom in die inneren Taschen hinein und durch den Raum (38) zwischen dem Stator (20) und Rotor (22) hindurch und damit in jede äußere Tasche zu bewirken, während sich der Rotor dreht, daß eine zylindrische Nut (56, 156, 156A) vorgesehen ist, die koaxial zur Drehachse durch die Wandoberflächen des Stators und die Flügel (42) den äußeren und inneren Taschen eingeschnitten ist und so angeordnet ist, daß der Außendurchmesser der Nut innerhalb des Radius der Austrittsöffnungen der Leitung (28) liegt, daß eine genau kreisrunde, zylindrische Vorrichtung (59, 72, 206, 206A) in der Nut (56, 156, 156A) vorhanden ist, die drehfest ist und sich in axialer Richtung in der Nut zur Steuerung des Flüssigkeitsstroms in den äußeren und inneren Taschen (45, 47, 30, 32) hin- und herbewegen läßt, daß die inneren und äußeren Taschen, die Nut und die zylindrische Vorrichtung in Bezug aufeinander so angeordnet sinu, daß eine Tangente an die gekrümmte äußere Wandoberfläche der inneren Tasche und eine Tangente an die gekrümmte innere Wandoberfläche der äußeren Tasche an ihrem Schnittpunkt mit der äußeren Oberfläche der zylindrischen Vorrichtung (59, 72, 206, 206A) lotrecht zu derthe rotor (20) through wall surfaces (33) into the interior smaller pockets (47, 32) and outer larger pockets (45, 30) is divided that the distance between the outer wall surface of the inner pocket and the inner Wall surface of the outer pocket is constant that the inner and outer pockets are the same curved Have configuration that the wings (42) in the outer pockets (45, 30) extend through the inner pockets (47, 32) continue that a line (28) is present in the wing (42) in the stator pockets, the one Liquid inlet opening on the rear surface (22) of the outer pockets in the stator, and their liquid outlet opening in the radial direction is arranged in a space (38) between the rotor (20) and stator (22) within the inner pockets in order to thereby initially a continuous flow of liquid into the inner pockets and through the space (38) between the stator (20) and rotor (22) and thus in each outer pocket, as the rotor rotates, causing a cylindrical groove (56, 156, 156A) is provided, which is coaxial with the axis of rotation through the wall surfaces of the stator and the vanes (42) outer and inner pockets are incised and so arranged is that the outer diameter of the groove lies within the radius of the outlet openings of the line (28), that an exactly circular, cylindrical device (59, 72, 206, 206A) in the groove (56, 156, 156A) is present is, which is rotationally fixed and is located in the axial direction in the groove to control the flow of liquid in the outer and inner pockets (45, 47, 30, 32) reciprocate that the inner and outer pockets, the groove and the cylindrical device is arranged in relation to one another so that a tangent to the curved outer Wall surface of the inner pocket and a tangent to the curved inner wall surface of the outer pocket its intersection with the outer surface of the cylindrical device (59, 72, 206, 206A) perpendicular to the 709843/0862709843/0862 äußeren Oberfläche verläuft, daß eine Federeinrichtung (64, 74, 214, 222) vorgesehen ist, die normalerweise die zylindrische Vorrichtung aus den Taschen heraushält, und daß eine druckmittel betätigte Einrichtung (58, 70, 218) vorhanden ist, mit der die zylindrische Vorrichtung in die Taschen hineinbewegbar ist. outer surface that a spring means (64, 74, 214, 222) is provided which normally holds the cylindrical device out of the pockets, and that a pressure medium operated device (58, 70, 218) is present with which the cylindrical device can be moved into the pockets. 709843/0862709843/0862
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Application Number Title Priority Date Filing Date
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RO (1) RO77306A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3207634A1 (en) * 1981-03-04 1982-10-21 PRAGA závody Klementa Gottwalda, N.P., Praha Hydrodynamic brake
WO1991003661A1 (en) * 1989-09-08 1991-03-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag Device for reducing the idling losses in hydrodynamic brakes
DE19628950C2 (en) * 1996-07-18 1999-09-23 Voith Turbo Beteiligungs Gmbh Deep drilling device, deep drilling pump device and use of a hydrodynamic retarder to compensate for restoring moments triggered by the output in the drive system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3535494A1 (en) * 1985-10-04 1987-04-16 Voith Gmbh J M HYDRODYNAMIC RETARDER

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR862257A (en) * 1939-08-18 1941-03-03 Heenan & Froude Ltd Improvements to hydraulic dynamometers
US2392520A (en) * 1940-08-08 1946-01-08 Benz Helmut Combined hydromechanical gear
US2768711A (en) * 1951-10-12 1956-10-30 Clayton Manufacturing Co Hydro-kinetic apparatus
DE1121841B (en) * 1953-05-06 1962-01-11 Clayton Manufacturing Co Hydrokinetic braking device for dynamometer
US2890661A (en) * 1955-09-12 1959-06-16 Gen Motors Corp Hydraulic coupling
FR1370591A (en) * 1963-03-15 1964-08-28 Ferodo Sa Hydraulic transmission
DE1209145B (en) * 1964-07-04 1966-01-20 Maybach Motorenbau Gmbh Control of a hydrodynamic brake, especially in rail locomotives

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3207634A1 (en) * 1981-03-04 1982-10-21 PRAGA závody Klementa Gottwalda, N.P., Praha Hydrodynamic brake
WO1991003661A1 (en) * 1989-09-08 1991-03-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag Device for reducing the idling losses in hydrodynamic brakes
US5228544A (en) * 1989-09-08 1993-07-20 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag Device for reducing the idling losses in hydrodynamic brakes
DE19628950C2 (en) * 1996-07-18 1999-09-23 Voith Turbo Beteiligungs Gmbh Deep drilling device, deep drilling pump device and use of a hydrodynamic retarder to compensate for restoring moments triggered by the output in the drive system
US6092595A (en) * 1996-07-18 2000-07-25 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Deep drilling and/or well pump system using a hydrodynamic retarder to compensate for restoring torques released in the system

Also Published As

Publication number Publication date
AU2401577A (en) 1978-10-12
BR7702267A (en) 1978-01-17
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CA1058053A (en) 1979-07-10
AR210301A1 (en) 1977-07-15
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JPS52124582A (en) 1977-10-19
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