-
Flüssigkeitsbremsdynamometer Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitsbremsdynamometer
und betrifft insonderheit Verbesserungen solcher Dynamometer, die, wie nach Patent
252 921, in den Schaufeln des Stators mit Luft- und Wasserkanälen versehen
sind.
-
Bei einem Dynamometer der hier in Frage stehenden Bauart wird das
darin befindliche Wasser bei Drehung des Rotors in Bewegung gebracht, wodurch in
jeder Tasche des Rotors und des Gehäuses Wirbel entstehen, die sehr schnell Energie
verbrauchen. Geschwindigkeit und Druck des Wassers sind an der Peripherie der Taschen
am größten, während im Zentrum, wo Geschwindigkeit und Druck gering sind, die Neigung
zur Bildung eines Vakuums vorhanden ist. Würde an dieser Stelle Luft zugeführt,
so wird der Wirbel einen Hohlraum bilden, wodurch die radiale Wassertiefe, gemessen
vom Wirbelzentrum aus, verringert würde. Da nun der der Drehung entgegenwirkende
hydraulische Widerstand ungefähr proportional der radialen Tiefe des Wassers ist,
so ist es erklärlich, daß der Energieverbrauch auf ein Minimum reduziert werden
kann, wenn jene radiale Tiefe des Wassers bis auf einen ganz kleinen Betrag herabgesetzt
wird.
-
Unter normalen Betriebsverhältnissen werden die radialen Wassertiefen
und mit diesen der hydraulische Widerstand durch die Wasserzufuhr in dem Maße beeinflußt,
wie das Wasser den Taschen zugeführt und wie es wieder abgeführt wird. Wenn der
Austritt des Wassers die Zufuhr übersteigt, wird der Widerstand naturgemäß allmählich
verschwinden. Bei Verwendung eines Dynamometers, bei welchem die Tiefe des in jeder
Tasche Wirbel bildenden Wassers mit Hilfe von am Einlaß und Auslaß des Gehäuses
angebrachter Ventile geregelt wird, ergibt es sich beim Abbremsen gewisser Kraftmaschinen,
daß die Taschen zur Entleerung neigen und dann die Maschine durchgehen lassen. Diese
Tatsache ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß der im Gehäuse durch die Energievernichtung
bedingte Wasserdruck schon genügt, das Wasser schneller aus dem Gehäuse auszutreiben,
als es den Taschen zutritt.
-
Gemäß der Erfindung wird die radiale Tiefe des den Wirbel in den Taschen
bildenden Wassers bei einem Dynamometer der oben bezeichneten Bauart unmittelbar
und unabhängig von der Wasserzufuhr dadurch geregelt, daß man das verbrauchte Wasser
aus den Taschen über ein Wehr oder eine ,ähnliche, in der Tiefe bzw. Höhe verstellbare
Vorrichtung laufen läßt.
-
Die Erfindung soll nun im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben
werden. Es stellen dar: die Abb. i einen Querschnitt durch ein hydraulisches Bremsdynamometer
nach vorliegender Erfindung, die Abb. a einen Schnitt nach Linie 2-a der Abb. i,
die Abb. 2a einen Flachschieber als besonderen Teil des Erfindungsgegenstandes,
die
Abb.3 einen Querschnitt durch ein Dynamometer in etwas anderer Ausführung, die Abb.
q. einen Schnitt nach Linie 4-4 der Abb.3 und -die Abb. 5 einen Schnitt durch eine
besondere abgeänderte Anordnung für die Einstellung der Rohre F bzw. der Schieber
C.
-
Die Bauart des Dynamometers entspricht der des durch Patent
252 921 geschützten hydraulischen Bremsdynamometers. Der Stator
A ist mit Schaufeln a versehen, durch welche Taschen a1 gebildet werden.
Der RotorB ist bei doppelseitiger Anordnung ebenfalls mit Schaufeln b versehen,
durch welche die Taschen b1 gebildet werden. In einer oder auch in mehreren Schaufeln
a des Stators sollen Luft- und Wasserkanäle a° bzw. ra3 vorgesehen sein. In der
Ausführung nach Abb. i und 2 sind in einer der Taschen a1 des Stators Führungen
c angeordnet, die von einem ungefähr dem Zentrum des Wirbels entsprechenden Punkte
radial nach außen gerichtet sind. In diesen Führungen c ist radial verschiebbar
ein Flachschieber C vorgesehen.
-
Wenn der Schieber C geschlossen ist, stellt er dem Wirbel eine ebene,
ununterbrochene Fläche entgegen, d. h. die Lage der inneren Schieberkante cl wird
sich dann ungefähr mit dem Wirbelzentrum decken, so daß ein Kommunizieren zwischen
der Tasche b1 und der Kammer a4 nicht möglich ist. Durch Verstellung des Schiebers
C .derart, daß die Kante cl sich aus dem ZVirbelzentrum entfernt, würde jene Kante
cl ein Wehr bilden, über welches ein Teil des sich in wirbelnder Bewegung befindlichen
Wassers in die mit a4 bezeichnete, in der Tasche a1 durch einen Steg bzw. Flansch
a5 abgetrennte Kammer eindringen kann. Die Kammer a4 steht ihrerseits über die Durchgänge
a6 mit dem Wasserablauf in Verbindung.
-
Somit wird die Wasserzufuhr zu den Taschen a1, fil, die radiale Tiefe
des den Wirbel bildenden Wassers nicht erheblich beeinflussen, da ja die radiale
Tiefe des Wasserwirbels durch die Einstellung der Kante cl des Schiebers C festgelegt
bzw. bestimmt ist und jede im Wirbel nicht haltbare überschüssige Wassermenge über
die Kante cl des Wehrs in die Kammer a¢ dringt und von hier aus über die Durchgänge
a6 abströmt. Der Schieber C wird zweckmäßig so angeordnet, daß eine radiale
Wassertiefe im Wirbel praktisch nicht vorhanden ist, sobald der Schieber vollständig
offensteht.
-
In seiner Führung läßt sich der Schieber C mit beliebigen Mitteln
verstellen, z. B. durch ein Handrad D, mit welchem eine in eine besondere, am Schieber
sitzende Mutter Cl eingreifende Spindel C2 gedreht wird. Werden, wie auf der Zeichnung
dargestellt, zwei Schieber C, von denen je :einer in einer der beiden Hälften des
Dynamometers angeordnet ist, verwendet, so können die zugehörigen Stellspindeln
durch eine Kette d oder irgendeine andere Vorrichtung so miteinander gekuppelt werden,
daß eine gemeinsame Verstellung möglich ist.
-
Statt eines Handrades oder einer Spindel zur Einstellung des Schiebers
C könnte auch ein Zahnstangentrieb, ein Hebel, ein hydraulischer Druckkolben oder
irgendeine andere geeignete Einrichtung vorgesehen werden.
-
In der Ausführung nach Abb. 3 und ¢ ist der Schieber durch ein an
einem Ende t offenes Rohr F ersetzt. Das Rohr ragt bis in die Tasche a1 hinein und
kann in derselben in radialer Richtung verstellt werden. Die höchste Stelle des
offenen Rohrendes/ entspricht ungefähr der Lage des Wirbelzentrums. Von dieser Stellung
aus kann das Rohrende i radial nach außen verstellt werden, um so die radiale Tiefe
des den Wirbel bildenden Wassers einzustellen. Alles von der Zufuhr herrührende
überflüssige Wasser kann durch das Rohr F entweichen und über die am äußeren Ende
desselben vorgesehenen Üffnungen f 1 in eine Kammer G gelangen, von wo es
-.über entsprechende Kanäle g zum Abfluß kommt. - -Das- Rohr F . kann mittels -eines
Handrades Dl in-beliebiger Weise- radial verstellt werden. Eine Drehung des Handrades
D,1 bedingt eine Längsverschiebung der mit dem Rohr F an dessen einem Ende verbundenen
Spindel El. . Werden, wie auf Abb. q. dargestellt, zwei Rohre F, von denen je eines
in einer der beiden- Hälften des Dynamometers angeordnet ist,- verwendet, so kann
man. die auf die Spindel El wirkenden Muttern durch einen Kettentrieb d oder auch
durch andere Mittel miteinander kuppeln und damit eine gemeinsame Verstellung der
Rohre F ermöglichen.
-
In der Ausführung nach Abb. 5 sind die Rohre F (oder Schieber. E)
durch eine Brücke rr miteinander verbunden. Die Brücke selbst wird mittels des Handrades
ß durch nur eine Spindel E verstellt.
-
Die Erfindung ist im vorstehenden speziell für den Fall beschrieben,
daß die radiale Tiefe des in allen Taschen Wirbel bildenden Wassers mit zwei der
in Frage stehenden, je in einer der Taschen wirksamen Vorrichtungen überwacht wird.
Indes könnte die radiale Wassertiefe auch in sämtlichen Taschen des Rotors und Stators
annähernd gleichmäßig gehalten werden, wenn hierzu selbst nur in einer der Taschen
die entsprechende Einrichtung vorgesehen würde, dies natürlich mit der Voraussetzung,
daß das Wasser zwischen sämtlichen Taschen kommuniziert. Weiterhin
ist
es aber auch wohl selbstverständlich, daß die radiale Tiefe sowohl mit einer als
auch mit beliebig vielen, zweckentsprechend rings um das Dynamometer anzuordnenden
Vorrichtungen der hier beschriebenen Art gesteuert werden könnte.