DE669040C - Fluessigkeitswirbelbremse zur Leistungsmessung - Google Patents

Description

Flüssigkeitswirbelbremsen haben den Vorteil, daß mit verhältnismäßig kleinen Bremsen sehr hohe Leistungen abgebremst werden können, jedoch ist der abzubremsende Leistungsbereich verhältnismäßig klein, denn bei einer gegebenen Drehzahl läßt sich im allgemeinen nur eine ganz bestimmte Leistung abbremsen. Es sind verschiedene Ausführungen bekannt, die diesem Mangel beispielsweise durch Regelung der Flüssigkeitsfüllung oder durch Einbau von Schiebern zum Abdecken der Taschen des Läufers abhelfen sollen. Bei Flüssigkeitskupplüngen oder bei Luftbremsflügeln ist es ferner bekannt, dadurch eine möglichst große Regelmöglichkeit für die zu übertragende bzw. abzubremsende Leistung zu schaffen, daß der wirksame Durchmesser der Bremse verändert wird. Bei den bekannten Flüssigkeitskupplungen dieser Art sind keulenartige Gewichte oder Flügel am Läufer vorgesehen, die zwecks Vergrößerung des Widerstandes nach außen geklappt werden können. Die Form dieser Gewichte bietet im zusammengeklappten Zustand der Flüssigkeit noch einen verhältnismäßig großen Widerstand, der auch durch das Herausklappen der Gewichte nur unwesentlich ansteigt. Ähnlich ist es bei den erwähnten frei arbeitenden Luftbremsflügeln, bei denen gleichfalls durch Vergrößerung des Durchmessers der Widerstand nicht erheblich vergrößert wird.
Die Erfindung betrifft Flüssigkeitswirbelbremsen zur Leistungsmessung mit derartigen aufklappbaren Flügeln. Erfindungsgemäß sind die Flügel als gehäuseartige Mantelstücke ausgebildet, die in geschlossenem Zustande den mit Taschen versehenen Läufer allseitig nahezu vollständig umgeben.

Dies hat den Vorteil, daß im geschlossenen Zustand die bei derartigen Bremsen üblichen Taschen verdeckt sind und eine glatte Oberfläche des Läufers entsteht, während beim Aufklappen durch die Vergrößerung des Durchmessers die abzubremsende Leistung stärker als bei den bekannten Flügelbauarten wächst. Im zusammengeklappten Zustand der Flügel bietet daher der Läufer der Flüssigkeit nur einen ganz geringen Widerstand, der bei Öffnung der Flügel mehr und mehr ansteigt, und zwar ungefähr entsprechend der 5. Potenz des von den Flügeln beschriebenen Durchmessers.

Eine der Ausführungsmöglichkeiten des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Abb. 1 ist ein Querschnitt durch die ganze Anlage, während Abb. 2 in schematischer Weise das Aufklappen der Mantelflächen vor Augen führt.

Das abzubremsende Drehmoment wird der Bremse durch die Welle α zugeführt, die mit fic "den umlaufenden Teilen der Bremse fest verbunden ist. Letztere bestehen insbesondere aus den beiden Scheibenpaaren b und c, die durch Längsrippen d o. dgl. fest miteinander

verbunden sind. Sie besitzen taschenartige Aussparungen e, wie sie bei Flüssigkeitsbremsen üblich sind. Diesen Taschen stehen; weitere Taschen / an dem im wesentliche^ feststehenden Teil der Bremse g gegenubi© Dieser feststehende Teil ist beiderseits' "ijg Lagern h gelagert und wirkt in bekannter, in. der Zeichnung nicht dargestellter Weise auf eine Meßvorrichtung, Die dem Drehmoment ίο entsprechenden Reaktionskräfte werden von dem umlaufenden Teil auf den Teil g übertragen, der infolge seiner pendelnden Aufhängung in den schon genannten Lagern h so auf die Meßvorrichtung wirkt, daß eine dem Drehmoment proportionale Kraft abgelesen werden kann. Sowohl die Welle a als auch die übrigen ständig umlaufenden Teile der Bremse sind mittels der Lager i in der soeben beschriebenen Einrichtung derartig gelagert, daß ihre Drehachse mit der Pendelachse des Teiles g übereinstimmt. Der Teil g bildet nach außen hin ein geschlossenes Gehäuse, das mit der Flüssigkeit gefüllt ist.

Um die Leistungen in weiten Grenzen regeln zu können, ist" der gehäuseförmige Mantel k vorgesehen, der aus zwei Teilen besteht, wie aus Abb. 2 hervorgeht. Jeder dieser Teile ist in den an den Scheiben b und c befindlichen Achsen ι schwenkbar gelagert. Infolge dieser Lagerung ist es möglich, beide Mantelhälften aufzuklappen, wobei sie eine beliebige Lage zwischen der Lage in geschlossenem Zustand und der gestrichelt dargestellten einnehmen können. Diese Schwenkbewe-35' gung geht im wesentlichen durch je eine Spindel m und η vor sich, die durch eine dritte gemeinsame Spindel 0 in entgegengesetzten Richtungen verschoben werden können. Diese Verschiebung findet statt, sobald die Spindel 0 durch das fest mit ihr verbundene Kegelrad/» gedreht wird. Diese Drehbewegung wird durch ein weiteres Kegelrad q, eine Weller, ein aus mehreren Zahnrädern bestehendes Getriebe s und einen Motor t hervorgerufen. Der Kasten« des Getriebes J ist durch eine Hohlwelle und einen Flansch mit der Scheibe c, also dem umlaufenden Teil der Einrichtung, fest verbunden.

Da der Motor unmittelbar an dem Getriebeso kasten u angeflanscht ist, läuft sowohl sein Stator als auch sein Rotor gemeinsam mit der Scheibe c um, solange der Motor selbst keinen Strom erhält. In diesem Zustand wird eine Drehbewegung durch das Getriebe s nicht übertragen. Sämtliche Zahnräder bleiben in bezug auf den Getriebekasten« stehen. Infolgedessen dreht sich auch die Weller mit der gleichen Drehzahl, d. h. es findet keine Relativdrehung zwischen der Scheibe c und So der Welle r und somit auch dem Kegelrad q statt. Auf diese Weise macht auch das Kegelrad p keine Drehung um seine Achse, und die Spindeln bleiben in ihrer eingestellten Lage .-,stehen.

^;;-VBekommt der Motor t Strom, so daß sich ■vsfin Stator relativ zu dem Rotor verdreht, so ;"%at das eine entsprechende Verdrehung des ^Getriebes s und eine Relativverdrehung zwischen der Scheibe c und der Welle r zur Folge. Daraus ergibt sich eine Drehung des Kegelrades p und damit eine Verschiebung der Spindeln » und n. Je nach der Drehrichtung des Motors t, der selbstverständlich in beiden Drehrichtungen arbeiten muß, findet die Bewegung der Spindeln entweder nach der einen oder der anderen Richtung statt, so daß sich die Klappen des Mantels öffnen oder schließen. Es ist selbstverständlich, daß die umlaufenden Teile bei geschlossenem Zustand des Mantels in der Flüssigkeit nur geringen Widerstand finden, so daß auch bei hohen Drehzahlen eine ganz geringe Leistung abgebremst werden kann. Wird andererseits der Mantel geöffnet, so läßt sich dadurch ein außerordentlich großer Widerstand erreichen und infolgedessen auch bei geringen Drehzahlen schon eine sehr hohe Leistung abbremsen. Die. Schwierigkeiten der Flüssigkeitswirbelbremsen sind damit behoben, da das Abbremsen geringer Leistungen bei geringen Drehzahlen und großer Leistungen bei großen Drehzahlen mit solchen Bremsen naturgemäß ein leichtes ist.

Bei hohen Drehzahlen können infolge der geöffneten Mantelklappen verhältnismäßig hohe Fliehkräfte auftreten, die eine entsprechend große Steuerkraft beim Verstellen und eine sehr starke Ausführung der Steuerteile zur Folge haben können. Um dies zu vermeiden, ist es zweckmäßig, in an sich bekannter Weise Gegengewichte vorzusehen, die diese Fliehkraft ganz oder zum Teil aufheben. Es ist vorteilhaft, jede der beiden Mantelhälften mit einem derartigen Gegengewicht zu verbinden,-wobei dieses Gegengewicht ebenfalls an einer der Scheiben b und c, und zwar entgegengesetzt der zugehörigen Mantelhälfte, gelagert werden kann..

Die Betätigung der Mantelklappen kann selbstverständlich auch auf beliebige andere no Art und Weise vor sich gehen. Es lassen sich dafür alle bekannten Einrichtungen verwenden, die eine Relativverdrehung zweier gemeinsam rotierender Wellen 0. dgl. ermöglichen. Die an Hand der Zeichnung beschrie- .115 bene Einrichtung hat jedoch den Vorteil, daß sie fernbedient werden kann. Außerdem ist eine selbsttätige Regelung in der Weise durchführbar, daß das öffnen oder Schließen unmittelbar von der Meßvorrichtung, auf die der Teil g wirkt, steuerbar ist. So kann beispielsweise bei einer bestimmten Drehzahl

stets eine bestimmte Leistung, oder ein bestimmtes Drehmoment eingehalten werden.

Um gegebenenfalls die Bremsleistung noch zu erhöhen, ist es zweckmäßig, in der äußeren Kammer des Teiles g Rippen oder taschenartige Aussparungen, ähnlich den Taschen e oder f, vorzusehen. Insbesondere ist dies für Anlagen nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel zweckmäßig, falls sehr hohe Leistungen vernichtet werden sollen. Durch das Vorbeistreichen der geöffneten Mantelklappen an solchen Rippen oder Taschen wird der Wirbelwiderstand außerordentlich stark erhöht.

Claims (1)

1. Patentanspruch:
   Flüssigkeitswirbelbremse zur Leis tungsmessung, deren Läufer nach Art von Flüssigkeitskupplungen oder Luftbremsflügeln mit auf- oder umklappbaren Flügeln o. dgl. versehen ist, durch deren Aufklappen der Durchmesser und damit der Widerstand vergrößert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel als gehäuseartige Mantelstücke ausgebildet sind, die in geschlossenem Zustande den mit Taschen versehenen Läufer allseitig nahezu vollständig umgeben.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen