DE60123320T2

DE60123320T2 - Einrichtung zum Bremsen eines Rotors gegenüber einem Stator

Info

Publication number: DE60123320T2
Application number: DE2001623320
Authority: DE
Inventors: Jacques Fontaine; Claude Manon; Stephane Vidal
Original assignee: Poclain Hydraulics Industrie
Current assignee: Poclain Hydraulics Industrie
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: DE60123320D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Bremsen eines Rotors gegenüber einem Stator, umfassend erste Bremsmittel, die mit dem Rotor fest verbunden sind, zweite Bremsmittel, die mit dem Stator fest verbunden sind, einen Bremskolben, der in der Lage ist, eine Bremslösestellung und eine Bremsstellung, in der er die ersten und die zweiten Bremsmittel in Bremskooperation zu bringen versucht, einzunehmen, wobei das System ferner elastische Rückstellmittel, die den Bremskolben ständig in seine Bremsstellung zu bringen versuchen, eine Bremskammer, die in der Lage ist, mit einem unter Druck gestellten Fluid versorgt zu werden, um den Bremskolben in seine Bremsstellung zu bringen, eine Bremslösekammer, die in der Lage ist, mit einem unter Druck gestellten Fluid versorgt zu werden, um den Bremskolben in seine Bremslösestellung zu bringen, und Steuerungsmittel der Fluidversorgung der Kammern umfaßt.
Das Bremssystem ist beispielsweise dasjenige eines Hydromotors, wobei der Rotor durch den Motorblock oder durch das Gehäuse des Motors gebildet sein kann, je nachdem, ob dieser ein rotierender Motorblock oder einer mit rotierendem Nocken ist. Es handelt sich z.B. um einen Motor mit radialen Kolben von dem in den Dokumenten EP 0 869 279 oder EP 0 887 548 beschriebenen Typ.
Die Bremsmittel sind z.B. durch Bremslamellen gebildet, die mit dem Stator bzw. dem Rotor drehfest verbunden und ineinander geschachtelt sind. Andere Bremsmittel, die z.B. die Zähne einer Klaue verwenden, können ins Auge gefaßt werden.
Wenn die Bremslösekammer nicht mit unter Druck gestelltem Fluid versorgt wird, wird der Bremskolben durch die elastischen Rückstellmittel in seine Bremsstellung gebracht. Diese Bremssituation ist z.B. diejenige bei längerem Parken.
Unter bestimmten Bedingungen kann die Fluidversorgung der Bremskammer als Bremsunterstützung verwendet werden, um die durch die elastischen Rückstellmittel erhaltene Bremswirkung zu verstärken.
Dies sehen z.B. die Dokumente US 3,680,666 , US 4,057,297 und US 3,547,234 vor.
Das Dokument US 4,557,109 zeigt seinerseits ein System, bei welchem eine Kammer, welche die elastischen Rückstellmittel enthält, mit der Bremslösekammer durch eine Einengung kommuniziert, die derart in dem Bremskolben vorgesehen ist, daß sie ge schlossen ist, wenn dieser seine Bremslösestellung erreicht. Dadurch kann die Bremslösekammer entleert werden, ohne auf einen Ablaß oder spezielles Pendelventil zurückzugreifen.
Wie oben angegeben, wird während eines längeren Halts die Parkbremsung lediglich unter der Wirkung der elastischen Rückstellmittel verwendet. Um die Drehung des Rotors zuzulassen, führt man eine Bremslösung durch, indem die Bremslösekammer mit unter Druck gestelltem Fluid versorgt wird, so daß der Bremskolben gegen die Rückstellkraft der elastischen Rückstellmittel verschoben wird. Gleichwohl ist es dann manchmal sehr schwierig, eine Notbremsung durchzuführen. Nach einem längeren Halt nimmt nämlich die Temperatur des Fluids ab, und seine Viskosität nimmt zu. Dieses Phänomen wird verschärft, wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist, z.B. unter 0°C. Um eine Bremsung durchzuführen, muß die Fluidversorgung der Bremslösekammer gestoppt und diese entleert werden. Wegen seiner hohen Viskosität wird das Fluid schwer aus der Bremslösekammer evakuiert, wodurch in dieser Kammer ein dem Schub der Rückstellmittel entgegenwirkender Druck aufrechterhalten wird. Dies verhindert, daß die Bremse innerhalb eines kurzen Zeitraums festgestellt wird.
Die Erfindung zielt darauf ab, diesem Nachteil abzuhelfen, indem sie eine rasche und zuverlässige Bremsung selbst kurz nach einem Indrehungbringen des Rotors nach einem längeren Halt.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Bremskammer und die Bremslösekammer durch eine Verbindungsleitung verbunden sind, die dazu dient, eine Zirkulation des Fluids in einer Stellung unterstützten Bremsens, in der die Bremskammer mit einer Versorgungsleitung des Fluids verbunden ist, während die Bremslösekammer mit einer Fluidrückflußleitung verbunden ist, zu erzeugen, und daß die Verbindungsleitung mit Mitteln zum Begrenzen der Zirkulation des Fluids in der Leitung, mindestens in die Richtung, die von der Bremslösekammer zur Bremskammer verläuft, versehen ist.
Dank dieser Anordnungen ist es möglich, den Rotor gegenüber dem Stator rasch zu bremsen, indem die Rückstellwirkung der elastischen Rückstellmittel durch eine Versorgung der Bremskammer mit Fluid unterstützt wird, was eine Bremsung erlaubt, selbst wenn das Fluid „kalt" ist, d.h., wenn seine Viskosität höher als diejenige ist, die es in einer stabilisierten Betriebssituation aufweist. Gleichzeitig ist die Bremskammer mit der Bremslösekammer verbunden, was eine Zirkulation des Fluids zwischen den beiden Kammern erlaubt. Diese Zirkulation fördert eine rasche Erwärmung des Fluids und damit eine Verminderung seiner Viskosität, so daß die oben angesprochenen Probleme rasch verschwinden.
Die Verbindungsleitung ist derart realisiert, daß während der Bremsunterstützungsphase die auf den Kolben wegen der elastischen Rückstellmittel und des Fluiddrucks in der Bremskammer ausgeübten Kräfte höher als mögliche gegenwirkende Kräfte wegen der Dauerhaftigkeit eines Fluiddrucks in der Bremslösekammer sind. Bei dieser Bremsunterstützungsphase wird das viskose Fluid schwer aus der Bremslösekammer evakuiert, aber es zirkuliert ebenfalls relativ schwer zwischen der Bremskammer und der Bremslösekammer, so daß man sich schließlich die hohe Viskosität zunutze macht, um den Bremsunterstützungseffekt zu realisieren.
Gleichwohl ist die Zirkulation des Fluids in der Verbindungsleitung in der Richtung begrenzt, die von der Bremslösekammer zur Bremskammer verläuft, so daß dennoch eine herkömmliche Bremslösesituation erhalten wird.
Vorteilhaft umfassen die Mittel zum Begrenzen der Zirkulation des Fluids ein Rückschlagventil, das nur die Zirkulation des Fluids in die Richtung von der Bremskammer zur Bremslösekammer erlaubt.
Vorteilhaft umfaßt das System eine Einengung, die in der Verbindungsleitung zwischen der Bremskammer und der Bremslösekammer angeordnet ist.
Diese Einengung begrenzt die Zirkulation des Fluids in Abhängigkeit von ihrem Querschnitt. Sie ist vorteilhaft in Reihe mit dem Rückschlagventil in der Verbindungsleitung angeordnet. In diesem Fall verhindert das Ventil die Fluidzirkulaton in der Verbindungsleitung in die Richtung, die von der Bremslösekammer zu der Bremskammer verläuft. In der anderen Richtung ist diese Zirkulation durch den Querschnitt der Einengung begrenzt, womit sichergestellt werden kann, daß ein ausreichender Fluiddruck in der Bremskammer herrscht, wenn diese mit unter Druck gestelltem Fluid versorgt wird.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Steuerungsmittel der Fluidversorgung der Brems- und Bremslösekammern in der Lage, eine Konfiguration unterstützten Bremsens, in der die Bremskammer mit der Fluidversorgungsleitung kommuniziert, während die Bremslösekammer mit der Fluidrückflußleitung kommuniziert, eine Bremslösekonfiguration, in der die Bremslösekammer mit der Fluidversorgungsleitung kommuniziert, und eine Konfiguration einfachen Bremsens zu steuern, in der die Bremslösekammer mit einem Fluidrückfluß kommuniziert, während die Bremskammer von der Versorgungsleitung isoliert ist.
Dank dieser Anordnungen ist es gestattet, die Konfiguration unterstützten Bremsens nur in einer kritischen Situation zu verwenden, insbesondere derjenigen, die beim Anfahren entsteht, wenn die Viskosität des Fluids höher als normal ist. Wenn der kritische Charakter dieser Situation verschwindet, kann die Bremsung auf einfache Weise durchgeführt werden, ohne Verbrauch von Fluid zur Versorgung der Bremskammer.
In diesem Fall weist umfaßt das System Mittel zum Detektieren eines Parameters, der mit der Viskosität des Fluids in der Bremslösekammer verknüpft ist, und Mittel zur Steuerung des Bremsens in der Konfiguration unterstützten Bremsens, wenn der detektierte Parameter für eine Viskosität bezeichnend ist, die großer ist als eine gegebene Viskosität, und zur Steuerung des Bremsens in der Konfiguration einfachen Bremsens, wenn der Parameter für eine Viskosität bezeichnend ist, die kleiner ist als die gegebene Viskosität.
Wenn also die Bremsung gesteuert wird, wird die Wahl zwischen einer unterstützten Bremsung und einer einfachen Bremsung automatisch in Abhängigkeit von dem detektierten Parameter durchgeführt.
Dieser Parameter wird z.B. unter der Temperatur des Fluids, einem Druckverlust und der Temperatur eines Teils des Systems gewählt, das mit dem Fluid in Kontakt ist.
Vorteilhaft liegen die Bremsmittel in der Bremslösekammer. So wird das Fluid, das mit ihnen in Kontakt steht, rascher erwärmt.
Die Erfindung ist besser zu verstehen, und ihre Vorteile ergeben sich besser aus der Lektüre der folgenden detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform, die beispiel haft und nicht einschränkend dargestellt ist. Die Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen; darin zeigen:
1, 2 und 3 Ansichten im axialen Schnitt, nach zwei Varianten, eines Bremssystems nach der Erfindung; und
4 und 5 veranschaulichend, nach zwei Varianten, die Steuerkreise eines solchen Bremssystems.
In 1 besteht der Rotor aus einer Welle 10, z.B. einer Welle eines Hydromotors, der durch Rillen 10A von dem Motorblock dieses Motors in Drehung angetrieben werden kann. Der Stator besteht seinerseits aus einem Teil 12 des Bremsgehäuses, das z.B. durch Schrauben 13 fest mit dem Gehäuse des Motors verbunden ist. Die ersten Bremsmittel weisen eine erste Reihe von ringförmigen Bremslamellen 14 auf, die durch ihre inneren Enden 14A drehfest mit dem Rotor 10 verbunden sind und mit Rillen 10B oder vergleichbaren zusammenwirken, mit denen der Rotor ausgestattet ist. Die zweiten Bremsmittel weisen eine zweite Reihe von ringförmigen Bremslamellen 16 auf, die durch ihren Außenumfang 16A drehfest mit dem Stator 12 verbunden sind, z.B. mit Hilfe eines Systems von Rillen 12B. Auf herkömmliche Weise sind die Lamellen der ersten und der zweiten Reihe ineinandergeschachtelt.
Das Bremssystem weist einen Bremskolben 18 auf, der dazu geeignet ist, mit den Lamellen zusammenzuwirken. An der dem Kolben gegenüberliegenden Seite werden die Lamellen (durch ein nicht dargestelltes Anschlagorgan) in Anschlag gehalten. Wenn also der Kolben in der Richtung F zu den Lamellen verschoben wird, drückt er diese Lamellen gegeneinander, um die Bremsung durchzuführen. Wenn der Kolben in der entgegengesetzten Richtung G verschoben wird, können sich die Lamellen voneinander entfernen und die Drehung des Rotors erlauben.
Der Kolben 18 wird ständig in seine Bremsstellung durch eine Rückstellfeder 20 wie eine elastische U-Scheibe vom Typ Belleville gebracht, die ihn in Richtung F zurückdrückt.
Eine Bremslösekammer 22 ist an der den Bremslamellen zugewandten Seite des Kolbens vorgesehen. Durch eine Bremslöseleitung 24 kann sie mit unter Druck gestelltem Fluid versorgt werden, um den Kolben in die Richtung G zu bringen.
Bei dem dargestellten vorteilhaften Beispiel sind die Bremslamellen 14 und 16 in dieser Kammer 22 angeordnet. An der der Kammer 22 gegenüberliegenden Seite des Kolbens weist das System eine Bremskammer 26 auf, die durch eine Bremsleitung 28 versorgt werden kann, um zusätzlich zu der Feder 20 den Kolben in die Richtung F zu bringen.
Die Kammer 26 ist zwischen der Seite des Bremskolbens 18, die den Lamellen 14 und 16 gegenüberliegt, und einem flanschförmigen Bremsdeckel 30 abgegrenzt. Dichtungseinrichtungen sind zwischen dem Teil 12 des Bremsgehäuses und dem Kolben 18 einerseits und zwischen dem Teil 12 und dem Deckel 30 andererseits vorgesehen.
In einer Parksituation, wenn das System nicht mit Fluid versorgt wird, führt die Feder 20 eine Parkbremsung durch. Gleichwohl kann erwünscht sein, eine Hilfsbremslösung zu realisieren, z.B. um ein Fahrzeug abzuschleppen, das mit einem Motor versehen ist, der ein Bremssystem nach der Erfindung aufweist. Dazu weist der Bremskolben 18 ein Innengewinde 32 auf. Der Deckel 30 weist eine Bohrung auf, die im Betrieb durch einen Stopfen 34 verschlossen ist. Um die Hilfsbremslösung durchzuführen, kann der Stopfen entfernt werden, und eine Hilfsbremslöseschraube, deren Kopf an dem Deckel 30 anliegt, kann mit dem Innengewinde 32 zusammenwirken, um den Bremskolben in Richtung G zurückzustellen. Vorher wurde ein Teil 36, dessen Funktion im folgenden erläutert wird und das ursprünglich in dem Innengewinde angeordnet war, durch Herausschrauben entfernt.
Die Bremskammer 26 und die Bremslösekammer 22 sind durch eine Verbindungsleitung 38 verbunden. Wenn also die Kammer 26 mit Fluid versorgt wird, kann dieses Fluid von der Bremskammer 26 über die Leitung 38 in die Bremslösekammer 22 zirkulieren. In diesem Fall weist die Leitung einen ersten Teil 38A auf, in dem ein bewegliches Organ wie eine Kugel 40 angeordnet ist, die zusammenwirkend mit einem Sitz 38B erlaubt, ein Rückschlagventil zu bilden, das sich der Fluidzirkulation in der Richtung widersetzt, die von der Bremslösekammer 22 zu der Bremskammer 26 verläuft. Bei dem dargestellten vorteilhaften Beispiel ist der zweite Teil dieser Verbindungsleitung durch das oben angesprochene Innengewinde 32 gebildet, und das Teil 36 bildet eine Einengung, die einen gegebenen Durchgangsquerschnitt definiert, z.B. mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 2 mm.
Die Verbindungsleitung 38 ist auf einfache Weise realisiert, indem das Innengewinde 32 genutzt wird, das zur Hilfsbremslösung nötig ist. In diesem Fall ist diese Leitung an der Rotationsachse A des Rotors zentriert.
Soweit der Bremskolben die Bremskammer von der Bremslösekammer trennt, ist von Vorteil, die Verbindungsleitung in diesem Kolben zu realisieren, was in 1 der Fall ist. Sie kann auch in dem Bremsgehäuses 12 realisiert werden.
Im übrigen ist die Feder 20 in der Bremskammer 26 angeordnet.
Ein entgegengerichteter Durchgang 37, der mit einer Einengung versehen ist, kann die Fluidzirkulation aus der Bremslösekammer 22 in die Bremskammer 26 zulassen. Er kann mit einem Rückschlagventil versehen sein, das gegenüber dem Ventil 40 umgekehrt ist, oder auch die Zirkulation des Fluids in den beiden Richtungen zwischen den Kammern 22 und 26 zulassen. Der Querschnitt des Durchgangs 37 ist sehr klein und liegt bevorzugt unter demjenigen der Einengung 36. Er hat z.B. einen Durchmesser in der Größenordnung von 0,5 mm. Dieser Durchgang 37 erzeugt eine Leckage zwischen der Kammer 22 und der Kammer 26. Wie in der Patentschrift US 4,557,109 erleichtert er die Entleerung der Bremslösekammer 22. Man kann ihn mit Mitteln ausstatten, die seinen Verschluß in einer stabilisierten Bremslösestellung erlauben (z.B. in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens 18), um zu vermeiden, daß die Leckage der Kammer 22 ständig bleibt.
2 zeigt ein System analog zu demjenigen von 1, bei welchem die Verbindungsleitung 38' ebenfalls einen ersten Teil 38'A aufweist, in welchem ein bewegliches Organ 40 angeordnet ist, das im Zusammenwirken mit einem Sitz 38'B ein Rückschlagventil bildet, sowie eine Einengung 36', die durch einen Abschnitt der Leitung 38' mit geeignetem Querschnitt gebildet ist. Diese Verbindungsleitung 38' ist auch in dem Kolben 18 vorgesehen, wobei sie an der Achse A zentriert ist.
Bei der Variante von 2 unterscheiden sich die Hilfsbremslösemittel von denjenigen von 1. Der den Deckel 30 der Bremse bildende Flansch ist nämlich massiv, aber die Hilfsbremslösemittel sind von einer axialen Fläche des Systems zugänglich, die an einer axialen Seite des Gehäuses 12 realisiert ist. Eine radiale Bohrung 42 ist nämlich in der axialen Wand des Gehäuses derart vorgesehen, daß sie an einem Teil ihrer Länge, der zum Inneren des Systems hin liegt, eine Öffnung zu der Bremslösekammer 22 aufweist, die zu dem Bremslösekolben 18 gewandt ist.
In dieser Bohrung 42 ist ein nockenförmiger Zapfen 44 vorgesehen, der von außerhalb durch einen Steuerstift 46 gedreht werden kann, der gewindet ist und mit einem Abschnitt der Bohrung 42 mit Innengewinde zusammenwirkt. Der Stift wird in der Drehung durch eine Gegenmutter 47 angehalten, wobei eine Dichtigkeit durch eine Dichtung 48 realisiert ist. Der Stift besitzt einen Betätigungskopf 46A. Mit Hilfe eines Werkzeugs kann man ihn z.B. eine viertel Umdrehung drehen, um einen Bereich des Nockens mit großem Durchmesser gegenüber dem Kolben 18 anzuordnen und diesen so in Richtung G zu schieben. In einer normalen Betriebssituation befindet sich ein Abschnitt des Nockens mit kleinem Durchmesser gegenüber dem Kolben.
In 3 ist das System analog zu denjenigen von 1 und 2, und identische Bezugszeichen sind für ähnliche Elemente übernommen. Die Verbindungsleitung 38'' ist durch eine Bohrung gebildet, die in dem Bremskolben 18 realisiert ist und einen Teil 38''A mit Innengewinde aufweist. Ein Teil 37'' mit einer Bohrung 36'', welche die Einengung bildet, ist in diesen Teil mit Innengewinde geschraubt. Das Teil 37'' weist eine Wand 37''A auf, die zu der Bremslösekammer 22 gewandt ist und einen Sitz für die Kugel 40 des Rückschlagventils bildet.
An der Seite des Stopfens 34 weist das Teil 37'' eine Eingriffsfläche 37''B für ein Drehantriebswerkzeug auf. Um die Hilfsbremslösung zu realisieren, entfernt man den Stopfen 34 und dreht das Teil 37'' derart, daß es in Richtung F fortschreitet. Die Kugel 40 gelangt in Anlage an der Welle, so daß durch weitere Drehung des Teils 37'' der Bremskolben 18 in Richtung G verschoben wird.
Bei den in 1 bis 3 dargestellten Systemen kann die Parkbremsung lediglich durch die Rückstellwirkung der Feder 20 erhalten werden. Die Bremslösung, welche die Drehung des Rotors erlaubt, wird ihrerseits durch die Fluidversorgung der Kammer 22 über die Leitung 24 erhalten. Ausgehend von einer solchen Bremslösesituation kann eine unterstützte Bremsung erhalten werden, indem die Leitung 24 mit einem Fluidrückfluß verbunden wird, um die Evakuierung der Kammer 22 zu erlauben, und indem die Leitung 28 mit einer Versorgung verbunden wird, um die Fluidversorgung der Bremskammer 26 zu erlauben. In diesem Fall zirkuliert das in die Kammer 26 einge brachte Fluid durch die Verbindungsleitung 38, 38' oder 38'' in die Bremslösekammer, um durch die Leitung 24 evakuiert zu werden. Damit wird eine Zirkulation des Fluids erzeugt, welche dessen Erwärmung und die Verringerung seiner Viskosität fördert. Der Durchmesser der Einengung 36 oder 36' erlaubt zu gewährleisten, daß bei dieser Situation unterstützten Bremsens der Fluiddruck in der Bremskammer ausreicht, um den Kolben in Richtung F zu verschieben, selbst wenn das Fluid aufgrund einer hohen Viskosität schwer durch die Leitung 24 evakuiert werden kann.
4 zeigt einen Steuerkreis eines Bremssystems nach der Erfindung. Dieses System wird verwendet, um einen Hydromotor M zu bremsen. So erkennt man den Rotor 10, der die Bremswelle bildet, und den Stator 12, der einen Gehäuseteil des Motors bildet. Man erkennt auch die Bremslösekammer 22, ihre Bremslöseleitung 24 sowie die Bremskammer 26 und ihre Bremsleitung 28.
Der Fluidversorgungskreis weist eine Pumpe P, z.B. die Stopfpumpe eines Hydraulikkreises auf, dessen (nicht dargestellte) Hauptpumpe den Motor M versorgen würde. Das Steuerventil 50 des Bremssystems, z.B. ein Magnetventil, ist in der Lage, drei Stellungen einzunehmen.
Das Ventil 50 weist vier Wege auf, einen Bremsweg 50A, der ständig mit der Bremskammer 26 durch die Bremsleitung 28 verbunden ist, einen Bremslöseweg 50B, der ständig mit der Bremslösekammer 22 durch die Leitung 24 verbunden ist, einen Versorgungsweg 50C, der ständig mit der Versorgungsleitung 52 verbunden ist, die mit der Ausstoßöffnung der Pumpe verbunden ist, und einen Rückflußweg 50D, der ständig mit der Rückflußleitung 54 verbunden ist.
Der Fluidrückfluß 54 ist mit einem drucklosen Tank 56 verbunden. Vorteilhaft verbindet die Leitung den Rückflußweg 50D mit der Ansaugung der Pumpe P. So erhält man einen kürzeren Kreis, der den Temperaturanstieg des Fluids und des Steuerkreises fördert. So ist im vorliegenden Fall die Leitung 56 gleichzeitig mit der Ansaugung der Pumpe und dem Tank 56 verbunden.
In der Stellung P1 sind die Wege 50A und 50C miteinander verbunden, wobei sie gegen die Wege 50B und 50D isoliert sind, die selbst miteinander verbunden sind, so daß das Ventil 50 die Bremsleitung 28 mit der Fluidversorgung 52 verbindet, während es die Bremslöseleitung 24 mit dem Fluidrückfluß 54 verbindet.
Diese Stellung P1 entspricht einer Konfiguration unterstützter Bremsung.
Das Ventil 50 weist eine zweite Stellung P2 auf, in welcher die Wege 50A und 50D miteinander verbunden sind, wobei sie gleichzeitig gegen die Wege 50B und 50C isoliert sind, die selbst miteinander verbunden sind, so daß die Leitungen 28 und 24 mit der Fluidrückflußleitung 54 bzw. der Fluidversorgungsleitung 52 verbunden sind. Diese zweite Stellung entspricht also der Bremslösekonfiguration, in welcher die Bremslösekammer mit Fluid versorgt wird.
Das Ventil 50 weist noch eine dritte Stellung P3 auf, in welcher die Wege 50A und 50C isoliert sind, während die Wege 50B und 50D miteinander verbunden sind, so daß die Leitung 28 isoliert ist, während die Leitung 24 mit der Fluidrückflußleitung 54 verbunden ist.
Bei dem in 4 dargestellten Beispiel ist die Bremsleitung 28 in der Konfiguration einfachen Bremsens gegen jede andere Leitung isoliert. Es sei bemerkt, daß das in der Bremskammer 26 enthaltene Fluid in die Bremslösekammer 22 durch die Verbindungsleitung während der Bremslösesituation entleert worden konnte, die dieser Konfiguration einfachen Bremsens vorausgegangen ist. In der Konfiguration einfachen Bremsens kann man eher wählen, die Bremsleitung 28 direkt mit einer Fluidrückflußleitung oder sogar mit dem drucklosen Tank 56 zu verbinden, in welchem Fall in der Stellung P3 der Weg 50A mit dem Rückfluß 54 verbunden werden kann, z.B. durch Anschluß an den Weg 50D.
5 zeigt eine Variante des Steuerkreises des gleichen Bremssystems. Dieser Kreis weist zwei Ventile 60 bzw. 70 auf, die jeweils zwei Stellungen haben, welche die Steuerung des Bremssystems zwischen seinen Konfigurationen des unterstützten Bremsens, einfachen Bremsens und der Bremslösung erlauben.
Das erste Ventil 60 weist vier Wege auf, nämlich einen Bremsweg 60A, der ständig mit der Bremskammer 26 verbunden ist, einen Bremslöseweg 60B, der ständig mit der Bremslösekammer 22 verbunden ist, einen Versorgungsweg 60C, der ständig mit der Versorgungsleitung 52 verbunden ist, welche mit der Ausstoßöffnung der Pumpe P verbunden ist, und einen Rückflußweg 60D, der ständig mit einem Fluidrückfluß verbunden ist, z.B. dem drucklosen Tank 56.
Das zweite Ventil mit zwei Stellungen 70 weist einen Bremsumleitweg 70A, der ständig mit der Bremskammer 26 verbunden ist, einen Versorgungsumleitweg 70C, der ständig mit der Versorgungsleitung 52 verbunden ist, und einen Rückflußleitweg 70D auf, der ständig mit dem Fluidrückfluß wie dem Tank 56 verbunden ist.
Das Ventil 60 ist in einer ersten Stellung P'1 dargestellt, in welcher es die Bremslöse 60B und die Rückflußwege 60D verbindet, indem die Brems- und Versorgungswege 60A bzw. 60C isoliert werden. Diese Stellung P'1 heißt Bremsstellung. Dieses Ventil 60 kann ferner eine Bremslösestellung P'2 annehmen, in welcher seine Brems- 60A und Rückflußwege 60D verbunden sind, während seine Bremslöse- und Versorgungswege 60B bzw. 60C miteinander verbunden sind, wobei sie gleichzeitig gegen die anderen Wege isoliert sind.
Das zweite Ventil 70 ist in einer Stellung P'3, einer sogenannten neutralen Stellung, dargestellt, in welcher sein Bremsumleitweg 70A und Rückflußleitweg 70D verbunden sind, wobei sie gleichzeitig gegen den Weg 70C isoliert sind. Es kann eine zweite Stellung P'4, eine sogenannte Bremsunterstützungsstellung einnehmen, in welcher der Bremsumleitweg 70A mit dem Versorgungsumleitweg 70C verbunden ist, wobei es gegen den Weg 70D isoliert ist.
Man versteht, daß dann, wenn das Ventil 70 seine neutrale Stellung P'3 einnimmt, die Konfiguration des einfachen Bremsens in der Stellung P'1 des Ventils 60 erhalten wird, während die Bremslösekonfiguration in der Stellung P'2 erhalten ist.
Wenn dagegen das Ventil 70 seine Bremsunterstützungsstellung P'4 einnimmt, dann ist die Konfiguration unterstützten Bremsens erhalten, wenn das Ventil in seiner Stellung P'1 ist, während die Position P'2 nicht verwendet werden kann (sie würde ansonsten die Ausstoßöffnung der Pumpe mit dem Tank 56 verbinden).
Das Steuersystem für die Ventile 60 und 70, das diesem Fall durch Magnetventile gebildet ist, weist einen ersten Schalter I1 auf, der das Ventil 60 zwischen seinen Positio nen P'1 und P'2 steuert. Es weist auch einen zweiten Schalter I2 auf, der die Steuerung des Ventils 70 zwischen seinen Positionen P'3 und P'4 erlaubt, wobei P'4 nur gesteuert wird, wenn P'2 dies nicht erlebt. Der Schalter I1 wird von dem Benutzer dieses Bremssystems aktiviert, z.B. von dem Fahrer eines Fahrzeugs, das mit diesem System ausgestattet ist. Der Schalter I2 wird bevorzugt automatisch betätigt, z.B. in Abhängigkeit von einem von einem Detektor 80 detektierten Parameter. Wenn dieser Parameter für eine Viskosität bezeichnend ist, die kleiner ist als eine gegebene Viskosität, dann wird der Schalter I2 automatisch geschlossen, um die Position P'4 des Ventils 70 zu steuern. In diesem Fall, wenn der Fahrer den Schalter I1 betätigt, wird die Bremskonfiguration obligatorisch eine Konfiguration des unterstützten Bremsens sein. Wenn dagegen der detektierte Parameter eine genügend kleine Viskosität bezeichnet, kann der Schalter I2 automatisch geöffnet werden, um die Position P'3 des Ventils 70 zu steuern, so daß man in Abhängigkeit von der Position des Schalters I1 von einer Bremslösekonfiguration zu einer Konfiguration einfachen Bremsens übergeht.
In dem Beispiel von 4 wird das Ventil zwischen seinen drei Positionen durch elektrische Systeme gesteuert, die von einer Kontrolleinheit UC in Abhängigkeit eines Parameters verwaltet werden, der von einem Detektor 80' detektiert wird und die Viskosität des Fluids bezeichnet. Bei einer als ausreichend klein beurteilten Viskosität wird das Ventil 50 aus seiner Stellung P2 in seine Stellung P3 gesteuert, um eine einfache Bremsung durchzuführen, während es, solange die Viskosität größer als eine gegebene Viskosität bleibt, aus seiner Stellung P2 in seine Stellung P1 gesteuert wird, um eine unterstützte Bremsung durchzuführen.
Der detektierte Parameter kann z.B. die Temperatur des Fluids in der Nähe der Ansaugungsöffnung der Pumpe P sein, wie dies die Stellungen der Detektoren 80 und 80' in durchgezogenen Linien angeben. Beispielsweise wird die Viskosität als unzureichend beurteilt, solange diese Temperatur unter 50°F bleibt, also etwa 10°C. Wie dies in 4 gestrichelt angedeutet ist, kann der Temperatursensor an anderen Stellen angeordnet sein, z.B. am Eingang der Bremskammer 28.
In 1 wurden verschiedene mögliche Positionen des Sensors angegeben, der z.B. an dem Körper des Stators (Position C1) oder auch in der Leitung 24 (Position C2) angeordnet sein kann. Der detektierte Parameter kann die Temperatur sein, aber es kann sich auch um einen Druckverlust über eine gegebene Einengung handeln, z.B. einen Filter, der an der Ansaugöffnung der Pumpe angeordnet ist, oder die Temperatur eines Teils in Kontakt mit dem Fluid, wie die Temperatur des Stators. Die durchgezogen dargestellten Sensoren 80 und 80' sind Temperatursensoren. Der in 3 gestrichelt dargestellte Sensor 80'' ist ein Drucksensor. Die nach Nomogrammen vorgespeicherten Daten erlauben ausgehend vom Wert dieses Parameters die Bestimmung der Viskosität. Selbstverständlich wird die Viskosität in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern als geeignet beurteilt, die dem ins Auge gefaßten System eigen sind, und insbesondere in Abhängigkeit von dem Durchmesser der Leitung 24.
Es sei bemerkt, daß wegen der Anordnung der Bremsmittel 14 und 16 in der Bremslösekammer in einer Betriebssituation des Rotors das Bremslösefluid gegen Teile in Relativbewegung erwärmt werden kann, so daß seine Viskosität rascher abnimmt.
In der Praxis geht dem Anfahren des Rotors das Anfahren eines thermischen Motors voraus, der dazu bestimmt ist, die Pumpe in Betrieb zu setzen, um die Fluidzirkulation in dem Kreis zu erzeugen.
Man kann beim Anfahren dieses Motors nach einem längeren Parken vorsehen, die Steuermittel des Bremssystems automatisch in eine Stellung zu bringen, die der Konfiguration unterstützten Bremsens entspricht, um eine Fluidzirkulation zu erzeugen, die eine Erwärmung erlaubt. Dann geht man zur Bremslösekonfiguration über, um die Drehung des Rotors zuzulassen. Bei der ersten Bremsbeaufschlagung werden die Steuermittel entweder in die Konfiguration unterstützten Bremsens gebracht, oder, wenn sie besteht, in die Konfiguration einfachen Bremsens, und zwar in Abhängigkeit von der Viskosität des Fluids.
Der Vorteil eines solchen Steuerverfahrens liegt darin, daß es ermöglicht, eine Konfiguration unterstützten Bremsens (also ein Aufbringen eines hohen Bremsmoments) nur dann zu realisieren, wenn dies nötig ist. Dadurch kann die Lebensdauer der Bremse verlängert werden.
Die in 4 und 5 dargestellten Kreise können die gleichzeitige Steuerung der Bremsen mehrerer Motoren ein und derselben Maschine oder ein und desselben Geräts ermöglichen.

Claims

System zum Bremsen eines Rotors (10) gegenüber einem Stator (12), umfassend erste Bremsmittel (14), die mit dem Rotor fest verbunden sind, zweite Bremsmittel (16), die mit dem Stator fest verbunden sind, einen Bremskolben (18), der in der Lage ist, eine Bremslösestellung (G) und eine Bremsstellung (F), in der er die ersten und die zweiten Bremsmittel in Bremskooperation zu bringen versucht, einzunehmen, wobei das System ferner elastische Rückstellmittel (20), die den Bremskolben (18) ständig in seine Bremsstellung (F) zu bringen versuchen, eine Bremskammer (26), die in der Lage ist, mit einem unter Druck gestellten Fluid versorgt zu werden, um den Bremskolben in seine Bremsstellung (F) zu bringen, eine Bremslösekammer (22), die in der Lage ist, mit einem unter Druck gestellten Fluid versorgt zu werden, um den Bremskolben in seine Bremslösestellung (G) zu bringen und Steuerungsmittel der Fluidversorgung der Kammern, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskammer (26) und die Bremslösekammer (22) durch eine Verbindungsleitung (38, 38', 38'') verbunden sind, die dazu dient, eine Zirkulation des Fluids in einer Stellung unterstützten Bremsens (P1; P'1, P'4), in der die Bremskammer (26) mit einer Versorgungsleitung des Fluids verbunden ist, während die Bremslösekammer (22) mit einer Fluidrückflußleitung verbunden ist, zu erzeugen, und, daß die Verbindungsleitung mit Mitteln (40, 36, 36', 36'') zum Begrenzen der Zirkulation des Fluids in der Leitung, mindestens in die Richtung, die von der Bremslösekammer zur Bremskammer verläuft, versehen ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Begrenzen der Zirkulation des Fluids ein Rückschlagventil (40, 38B, 38'B, 37''A) umfassen, das nur die Zirkulation des Fluids in die Richtung von der Bremskammer (26) zur Bremslösekammer (22) erlaubt.
System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Einengung (36, 36', 36'') umfaßt, die in der Verbindungsleitung (38, 38', 38''), zwischen der Bremskammer und der Bremslösekammer, angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einengung (36, 36', 36'') und das Ventil (40, 38B, 38'B, 37''A) in Reihe in der Verbindungsleitung (38, 38', 38'') angeordnet sind.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (38, 38', 38'') in dem Bremskolben (18) angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Rückstellmittel (20) in der Bremskammer (26) angeordnet sind.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsmittel (50) der Fluidversorgung der Bremskammern (26) und der Bremslösekammern (22) in der Lage sind, eine Konfiguration unterstützten Bremsens (P1; P'1, P'4), in der die Bremskammer (26) mit der Fluidversorgungsleitung (52) kommuniziert (28), während die Bremslösekammer (22) mit der Fluidrückflußleitung (54) kommuniziert, eine Bremslösekonfiguration (P2; P'2, P'3), in der die Bremslösekammer (22) mit der Fluidversorgungsleitung (52) kommuniziert, und eine Konfiguration einfachen Bremsens (P3; P'1, P'3) zu steuern, in der die Bremslösekammer (22) mit einem Fluidrückfluß (54) kommuniziert, während die Bremskammer (26) von der Versorgungsleitung isoliert ist.
System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es Mittel (80, 80') umfaßt zum Detektieren eines Parameters, der mit der Viskosität des Fluids in der Bremslösekammer (22) verknüpft ist, und Mittel zur Steuerung des Bremsens in der Konfiguration unterstützten Bremsens (P1; P'1, P'4), wenn der detektierte Parameter für eine Viskosität bezeichnend ist, die größer ist als eine gegebene Viskosität, und zur Steuerung des Bremsens in der Konfiguration einfachen Bremsens (P3; P'1, P'3), wenn der Parameter für eine Viskosität bezeichnend ist, die kleiner ist als die gegebene Viskosität.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es Mittel (80, 80') zum Detektieren eines Parameters, der unter der Temperatur des Fluids, einem Druckverlust und der Temperatur eines Teils des Systems, das mit dem Fluid in Kontakt ist, gewählt ist.
System nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsmittel der Fluidversorgung der Bremskammern (26) und Bremslösekammer (22) ein Ventil (50) mit drei Stellungen umfassen, das einen Bremsweg (50A) aufweist, der ständig mit der Bremskammer (26) verbunden ist, einen Bremslöseweg (50B), der ständig mit der Bremslösekammer (22) verbunden ist, einen Versorgungsweg (50C), der ständig mit der Fluidversorgungsleitung (52) verbunden ist und einen Rückflußweg (50D), der ständig mit der Fluidrückflußleitung (54) verbunden ist, umfaßt und, daß dieses Ventil in der Lage ist, eine Stellung unterstützten Bremsens (P1), in der der Bremsweg (50A) mit dem Versorgungsweg (50C) verbunden ist, während der Bremslöseweg (50B) mit dem Rückflußweg (50D) verbunden ist, eine Bremslösestellung (P2), in der der Bremslöseweg (50B) mit dem Versorgungsweg (50C) verbunden ist, während der Bremsweg (50A) mit dem Rückflußweg (50D) verbunden ist, und eine Stellung einfachen Bremsens (P3) einzunehmen, in der der Bremslöseweg (50B) mit dem Rückflußweg (50D) verbunden ist, während der Versorgungsweg (50C) isoliert ist.
System nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsmittel der Fluidversorgung der Bremskammern (26) und Bremslösekammern (22) ein erstes Ventil (60) umfassen, das einen Bremsweg (60A), der ständig mit der Bremskammer (26) verbunden ist, einen Bremslöseweg (60B), der ständig mit der Bremslösekammer (22) verbunden ist, einen Versorgungsweg (60C), der ständig mit der Fluidversorgungsleitung (52) verbunden ist und einen Rückflußweg (60D) umfassen, der ständig mit der Fluidrückflußleitung (56) verbunden ist, sowie ein zweites Ventil (70), das einen Bremsumleitweg (70A), der ständig mit der Bremskammer (26) verbunden ist, einen Versorgungsumleitweg (70C), der ständig mit der Fluidversorgungsleitung (52) verbunden ist und einen Rückflußleitweg (70D) aufweist, der mit einer Fluidrückflußleitung (56) verbunden ist, und, daß das erste Ventil (60) in der Lage ist, eine Bremsstellung (P'1), in der es seine Bremslöse- (60B) und Rückflußwege (60D) verbindet und gleichzeitig die Brems- (60A) und Versorgungswege (60C) isoliert und eine Bremslöseposition (P'2), in der es seine Brems- (60) und Rückflußwege (60D) verbindet und seine Bremslöse- (60B) und Versorgungswege (60C) verbindet, einzunehmen, während das zweite Ventil (70) in der Lage ist, eine Bremsunterstützungsstellung (P'4), in der es seine Brems- (70A) und Versorgungsumleitwege (70C) verbindet, und eine neutrale Stellung (P'3), in der es seine Brems- (70A) und Rückflußumleitwege (70D) verbindet, einzunehmen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidversorgungsleitung (52) mit einer Ausstoßöffnung einer Pumpe (P) verbunden ist und, daß die Fluidrückflußleitung (54) mit einer Ansaugungsöffnung der Pumpe (P) verbunden ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Bremsmittel (14, 16) in der Bremslösekammer angeordnet sind.