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F1üssigkeitswirbeIbtense
Die Erfindung hezieht sich auf Flüssigkeitswirbdbremsen,
durch die die Leistung einer Kraftmaschine dadurch abgebremst wird daß sich innerhalb
der Bremse Flüssigkeitswirbel bilden, die die zugeführte Leistung vernichten oder
in eine andere Energieform umwandeln. Diese Form der Leistungsbremsung ist einfach,
schwierig dagegen deren Regelung. Die Regelung wird bei benannten Bremsen dieser
Art so vorgenommen, daß zwischen dem laufenden und dem stehenden Teil der Bremse.
die beide mit kranzförmig angeordneten taschenartigen Aussparungen versehen sind,
Schieber vorbanden sind die je nach der gewünschten Bremsleistung mehr oder weniger
geöffnet werden. Bei anderen Bremsen wird der Zu- oder Ablauf der Flüssigkeit oder
beide durch Ventile geregelt.
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Alle bekannten Bremsen sind so ausgebildet, daß der feststehende
oder um wenige W'inkelgrade pendelnd angeordnete Teil der Bremse gleichzeitig das
Gehäuse für die Bremsflüssigkeit bildet, das den rotierenden Teil der Bremse umschließt.
Bei den Bremsen mit Schiebersteuerung müssen diese Schieber auch in geöffnetem Zustand
innerhalb des Gehäuses liegen, und deshalb muß das Gehäuse ein verhältnismäßig großes
Ausmaß haben, das weit über das für den eigentlichen wirksamen Teil der Bremse erforderliche
Ausmaß hinausgeht. Die Bremse wird dadurch unverhältnismäßig groß. was
einen
entsprechend hohen Materialaufwand bedingt.
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Diejenigen Bremsen, die mit Ventilsteuerung arbeiten, benötigen eine
verhältnismäßig komplizierte Einrichtung für diese Steuerung, und trotzdem arbeitet
diese Regelung nicht so zuverlässig, wie es in vielen Fällen nötig ist. Die Erfindung
geht von der Erkenntnis aus, daß die Ursache für die schlechte Beherrschbarkeit
der Leistung nur daran liegen kann, daß sich innerhalb der Bremse bei deren Arbeiten
kein ausgesprochener Flüssigkeitsring am Umfang des Blremsinnern bildet. Es mußte
deshalb dafür gesorgt werden, daß die Ausbildung dieses Flüssigkeitsringes erleichtert
wird. Das geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß das Gehäuse der Bremse nicht stillstehen
darf, sondern umlaufen muß. Deshalb soll diesen Erkenntnissen entsprechend im Gegensatz
zu den bekannten Bremsen der Läufer der Bremse gehäuseartig ausgebildet werden und
den stehenden oder pendelnd gelagerten Teil der Bremse umschließen. Dadurch wird
die Flüssigkeit gerade an ihrem äußersten Umfang und damit an ihrem für ihre Bewegung
wirksamsten Teil zum Umlauf gezwungen und mit Sicherheit mitgenommen werden. Der
nicht umlaufende Teil der Bremse kommt dann nur mit denjenigen Teilen der Flüssiglçeit
in Berührung, die sich mehr im Innern des Flüssigkeitsringes befinden. Dadurch wird
eine wesentliche Verbesserung derBlewegungsverhältnisse der Flüssigkeit und eine
viel bessere Ausbildung des Flüssigkeitsringes erzielt.
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Bei dieser Anordnung der Bremse kann infolgedessen auch die Regelmöglichkeit
der Bremse besser beherrscht werden. Wird die Regelung der Bremse durch den Zu-
und/oder den Ablauf der Flüssigkeit vorgesehen, dann läßt sich ohne weiteres eine
konstante Regelung erzielen oder die Leistung feinfühlig einstellen. Der durch die
Erfindung erzielte Flüssigkeitsring läßt aber auch noch eine andere Regelmöglichkeit
zu. Sie besteht darin, daß vom Innern des Ringes ein Teil der Flüssigkeit angeschnitten
und abgeführt wird. Dieses Anschneiden des Flüssigkeitsringes erfolgt innerhalb
der Bremse durch einen radial oder durch Schwenken verstellbaren Abweiser, der den
für die Bremsung nicht benötigten Flüssigkeitsteil ablenkt und damit seinen Austritt
aus der Bremse veranlaßt. Diese Art der Regelung ist unabhängig von der übrigen
Ausbildung der Bremse. Wenn dabei der stehende Teil doppelseitig ausgebildet wird,
dann wird der Abweiser zweckmäßig innerhalb dieses Ständers angeordnet und an ihm
radial geführt.
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Der Zu- und der Ablauf der Bremsflüssigkeit erfolgt am besten durch
die Hohlwelle des fliegend gelagerten Ständers. Durch diese Welle kann auch die
Xbertragungseinrichtung für die Regelung geführt werden. Die Form des wirksamen
Teiles der Bremse kann beliebig gewählt werden, vorzugsweise können Ständer und
Läufer mit kranzförmig angeordneten taschenartigen Aussparungen versehen werden,
wie das bei Flüssigkeitsbremsen bekannt ist. Aber auch die anderen bekannten Formen
bei Flüssigkeitsbremsen können zur Anwendung kommen. Die Ausbildung gemäß der Erfindung
hat den Vorteil, daß ein und dieselbe Konstruktion sowohl für gewöhnliche Flüssigkeitsbremsen
verwandt werden kann als auch für solche, die die in die Bremse eingeführte Energie
ganz oder teilweisevenverten, indem sie sie in eine andere Energie, beispielsweise
in Dampf, umwandeln.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung
schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. I einen Längsschnitt durch dieFlüssigkeitsbremse.
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Abb. 2 eine seitliche Ansicht der Einstellvorrichtung.
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Die abzubremsende Kraftmaschine wird mit der Welle a gekuppelt, die
in den beiden Lagern b und c gelagert ist. Das rechte Wellenende ist als Flansch
ausgebildet, und daran ist ein Rotationskörper d befestigt, der mit taschenartigen
Aussparungen e. die kranzförmig angeordnet sind, versehen ist.
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Dieser Teil d bildet zusammen mit dem rohrförmigen Teil f und dem
gleichfalls mit taschenförmigen Aussparungen versehenen Teil g das rotierende Gehäuse
der Flüssigkeitsbremse.
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Eine Hohlwelle h ist in den beiden Lagerni und k derartig gelagert,
daß sie pendeln kann. An ihrem linken Ende sind zwei gleichfalls kranzförmig mit
taschenartigen Aussparungen I und rul versehene Körper n und o aufgesetzt, die infolgedessen
gleichfalls nicht umlaufen, sondern nur pendeln.
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Die Zuführung der Bremsflüssigkeit erfolgt durch eine Bohrung p der
Hohlwelle h. Von dort aus gelangt die Flüssigkeit durch eine Abzweigung q in das
Innere der Taschen m und verteilt sich von dort aus auf sämtliche übrigen Taschen
und auf den ganzen Außenumfang im Innern des Bremse gehäuses.
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Das Abführen der Flüssigkeit aus der Bremse wird durch Anschneiden
des in der Bremse sich bildenden Flüssigkeitsringes mittels der als Abweiser dienenden
Schaufel r veranlaßt. Diese Schaufel ist zwischen den Teilen in und o so geführt,
daß sie sich radial im Innern der Bremse verstellen läßt. Die Verstellung erfolgt
über das Gestänges und eine Welle t, die durch eine weitere Bohrung der Hohlwelle
h hindurchgeht und durch ein außenliegendes Handrad betätigt wird.
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Der bei der Rotation der Bremse abgeschnittene Teil des Flüssigkeitsringes
wird infolge der ihm innewohnenden Energie an der Schaufel r umgelenkt und strömt
durch eine Bohrung u der Hohlwelle radial nach innen und wird in der weiteren Längsbohrung
v der Hohlwelle nach außen abgeführt.
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Bei Benutzung der Bremse strömt zunächst Frischwasser durch die Bohrung
p ein und verteilt sich infolge der Rotation des Gehäuses ringförmig innerhalb der
Bremse. Mittels des Handrades wird die Schaufel r so eingestellt, daß durch Anschneiden
der Flüssigkeit und Abführung des Wassers die vorgesehene Leistung eingestellt wird.
Die überschüssige Flüssigkeit ergießt sich dabei, wie beschrieben, durch die Bohrung
v nach außen. Soll die Bremsleistung geändert werden, dann ist das Handrad entsprechend
zu verstellen. Für etwaiges sich
im Innern der Bremse nach der Achse
sammelndes Wasser kann eine weitere Austrittsmöglichkeit vorgesehen werden. Es kann
sich in dem ringförmigen Raum w sammeln und wird - durch den labyrinthartigen Ausscheider
x nach außen geführt.
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Um die Leistung messen zu können, erhält die Hohlwelle h einen in
radialer Richtung nach außen gehenden Arm, der auf eine Auswiegevorrichtung wirkt.
In derWirbelbremse entsteht am pendelnden Teil eine Reaktionskraft, die der abgebremsten
Leistung proportional ist. Diese Reaktionskraft wird an der Auswiegevorrichtung
gemessen, und an ihr kann infolgedessen die abgebremste Leistung unmittelbar angezeigt
werden.
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Diese Ausführungsform ist nur ein Beispiel zahlreicher anderer Ausführungsformen,
deren Möglichkeiten in der Einleitung angedeutet sind.