WO2019223944A1 - Ventilationsblende für eine hydrodynamische maschine - Google Patents

Ventilationsblende für eine hydrodynamische maschine Download PDF

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WO2019223944A1
WO2019223944A1 PCT/EP2019/060275 EP2019060275W WO2019223944A1 WO 2019223944 A1 WO2019223944 A1 WO 2019223944A1 EP 2019060275 W EP2019060275 W EP 2019060275W WO 2019223944 A1 WO2019223944 A1 WO 2019223944A1
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WO
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adjusting ring
slot
circumferential direction
sliding block
radially
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Application number
PCT/EP2019/060275
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English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Bausch
Hartmut Frenz
Lazlo RITZEL
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T10/00—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope
    • B60T10/02—Control or regulation for continuous braking making use of fluid or powdered medium, e.g. for use when descending a long slope with hydrodynamic brake
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D57/00—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders
    • F16D57/04—Liquid-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

Definitions

  • the present invention relates to a ventilation panel for a
  • hydrodynamic machine in particular a hydrodynamic brake, and a hydrodynamic brake with such a ventilation panel.
  • Hydrodynamic brakes have a working space formed by a rotor and a stator, which can be filled with a working fluid to form in the working space a circulation flow of the working fluid and thereby transmit torque or braking power from the driven rotor to the non-rotating stator and thereby the rotor hydrodynamic and brake wear-free.
  • the working space is at least largely from
  • Ventilation covers are components that can be introduced into the working space to prevent the formation of a circulation flow.
  • DE 1 144 317 describes two crescent-shaped flow obstacles which extend over half the circumference and can be pushed radially into the working space. This construction has the disadvantage that the space requirement in the radial direction is very large.
  • DE 6 926 604 therefore proposes to combine a collar which can be rotated in the circumferential direction by means of an actuator with individual sickle-shaped diaphragm segments, wherein the diaphragm segments can be pivoted from an inactive, radially outward position into an active, comparatively further radially inward position in order to be active Position to intervene in the workspace.
  • the diaphragm segments for this purpose in an annular wall pressed-in pins, which form a fixed pivot axis.
  • Adjusting ring has obliquely to the circumferential direction extending slots, which cooperate with each one existing on each panel stud bolts.
  • By a circumferential movement of the oblique oblong hole of the stud is pressed radially inward and thus pivoted the aperture segment in the working space.
  • the existing on each panel stud bolts therefore forms a sliding block, which is guided on both sides in a backdrop formed by the obliquely extending to the circumferential direction slot in the Verwindring.
  • a disadvantage of the described embodiment is that the adjusting forces of the adjusting ring, which act in the circumferential direction, exert an unfavorable force on the studs of the diaphragm segments and thus on the diaphragm segments themselves, resulting in a buckling or buckling of the
  • Circumferentially extending slot in the adjusting, jammed Circumferentially extending slot in the adjusting, jammed.
  • the present invention is therefore based on the object, a
  • Ventilation diaphragm for a hydrodynamic machine in particular a hydrodynamic brake specify, which has a small space and works reliably.
  • the ventilation panel should be improved in particular with regard to the transmission of power during their operation to unfavorable
  • a ventilation panel according to the invention for a hydrodynamic machine in particular for a hydrodynamic brake, has an adjusting ring, which can be rotated in the circumferential direction by means of an actuator.
  • the adjusting ring is executed, for example, over its circumference, that is, in the circumferential direction, closed.
  • At least one annular or sickle-shaped diaphragm segment is provided, which extends at least also in the circumferential direction and is pivotable between an inactive, radially outer position and an active, relatively further radially inner position.
  • the at least one diaphragm segment can be pivoted radially from the outside into the working space of the hydrodynamic machine in order to reduce or avoid the ventilation losses.
  • the pivoting radially from the inside into the working space is possible.
  • the visor segment is pivotable between an inactive, radially inward position and an active,
  • the diaphragm segment is rotatably mounted at a circumferential end about a Versch pivot axis stationary and radially pivotable with the other circumferential end by rotation about the pivot axis.
  • the diaphragm segment is guided by a sliding block in a first slot extending at least also in the circumferential direction for pivoting the diaphragm segment.
  • a second slot is now provided which extends at least also in the radial direction, crosses the first slot and guides the sliding block.
  • Aperture segment done. Due to the mounting of the diaphragm segment at the two circumferential ends, in particular directly at the two circumferential ends, the risk of mechanical failure due to vibrations can also be reduced.
  • Aperture segment is not equal to the bearing point, causing the
  • the second slot for guiding the sliding block extends only in the radial direction to a rotational axis of the adjusting ring.
  • the first slot for guiding the sliding block preferably extends in a circumferential direction about the pivot axis of the diaphragm segment.
  • the first slot in a housing part for example, the housing of the hydrodynamic machine, which encloses the rotor and / or the stator or in particular forms the stator, is provided, wherein the adjusting ring is preferably rotatably mounted in this housing part in the circumferential direction ,
  • the second slot can then be provided in the adjusting ring and the sliding block can at least in
  • the diaphragm segment can form one of the two slots, which then with the each other slot in the adjustment cooperates to achieve the actuation of the diaphragm segment according to the invention.
  • the leadership of the sliding block in the first slot and / or in the second slot is advantageously on both sides.
  • the sliding block can be formed for example by a screw-nut combination or a rivet.
  • a screw-nut combination while only a nut must be screwed onto a screw, so that the adjusting ring and the diaphragm segment between the screw head and the nut are included and the shank of the screw extends through the two slots.
  • the adjusting ring preferably has in the region of the pivot axis of the
  • Blendensegments a third, extending in the circumferential direction slot in which a suitably designed bearing pin, which allows the pivoting of the diaphragm segment about the pivot axis, relative to the
  • Adjusting ring moves when the adjusting ring is twisted.
  • the journal is stationary and the third slot is moved.
  • exactly two diaphragm segments are provided, each extending at least approximately over half of the circumference, in particular over more than 120 °, in particular more than 145 °, and are pivotable with a common adjusting ring.
  • the actuator by means of which the adjusting ring is rotated, is preferably connected tangentially to the adjusting ring or engages in the
  • the actuator has a
  • Actuating cylinder the piston rod is tangential to the adjusting ring emotional.
  • Another embodiment provides an actuator with an axis of rotation in the direction of the axis of rotation of the adjusting ring, in particular eccentrically parallel to the axis of rotation of the adjusting ring, wherein the actuator comprises an eccentric which acts on the adjusting ring, at least indirectly.
  • the actuator is designed as an electro-hydraulic actuator, as a hydraulic actuator or as a pneumatic actuator.
  • other embodiments may also be considered, for example an electrical actuator or another mechanical actuator.
  • each diaphragm segment has exactly two bearing points, namely one on the pivot axis, for example formed by the bearing pin, and the other formed by the sliding block.
  • the housing may be the housing of the hydrodynamic machine, in particular the stator, or a component of such a housing.
  • a hydrodynamic brake according to the invention has a blasted rotor and a blasted stator, which together form a toroidal working space, and a ventilation panel of the type shown.
  • the at least one panel segment is radially in its active position, which is at least partially disposed within the working space, pivotable.
  • the aperture segment can also be pivoted back to its inactive position, which preferably completely outside the
  • Figure 1 is a plan view of a stator of a hydrodynamic machine with a ventilation aperture designed according to the invention
  • FIG. 2 shows the diaphragm elements in the active position
  • FIG. 3 shows the diaphragm elements in the inactive position
  • Figure 5 shows an alternative design with four aperture segments in the
  • FIG. 6 shows the diaphragm segments from FIG. 5 in the active position
  • FIG. 1 shows a stator 14 of a hydrodynamic machine, here a hydrodynamic brake.
  • the stator 14 forms one half of the
  • the ventilation diaphragm which avoids ventilation losses in the switched-off state of the hydrodynamic brake, comprises an adjusting ring 1, which can be rotated in the circumferential direction 2 by means of the actuator 3 by a predetermined amount back and forth.
  • the rotation takes place about the axis of rotation 12, which coincides with the axis of rotation of the rotor, not shown here.
  • the adjusting ring 1 is radially inwardly and / or radially outwardly by a in the axial direction (direction of the rotation axis 12) projecting collar 19 on the housing, which may also be provided on the stator 14, out.
  • Two diaphragm segments 4 are positioned in the axial direction on the adjusting ring 1.
  • the diaphragm segments 4 each have a first circumferential end 5 and a second circumferential end 7 opposite in the circumferential direction 2. At the first circumferential end 5, the diaphragm segments 4 are rotatable about the
  • Swiveling axis 6 of the illustrated screw which extends in the axial direction, fixedly connected to the housing 13.
  • the adjusting ring 1 has in this area in each case a slot 17 through which pivot axis 6, formed here by a screw engages.
  • Aperture 4 pivoted with its second circumferential end 7 radially inwardly into the working space 15.
  • FIGS. 2 and 3 the diaphragm elements 4 are shown in the active and inactive positions, so that the function of the pivoting becomes clear.
  • the first circumferential end 5 of the diaphragm segment 4 is connected via the pivot axis 6 stationary in the housing 13.
  • Also present in the adjusting ring 1 slot 17 can be seen.
  • the slot 17 allows the rotation of the adjusting ring 1 in the circumferential direction 2.
  • Housing 13 guides the adjusting ring 1 during rotation.
  • the bearing pin 18 allows pivoting of the second diaphragm segment 4 relative to the housing 13 and the adjusting ring. 1
  • the housing 13 or a part thereof has in the region of the second circumferential end 7 of the diaphragm segment 4, a first slot 9, here partly covered by the adjusting ring 1 and / or the diaphragm segment 4 itself.
  • This slot 9 extends in the circumferential direction 2 and radially inward ,
  • this first slot 9 extends in a circumferential direction about the corresponding pivot axis of the diaphragm segment 4, whose second circumferential end 7 is shown.
  • the adjusting ring 1 has a second slot 10 which extends in the radial direction 11, here only radially to the axis of rotation 12, not shown (see Figure 1).
  • 10 of the bearing pin 18 is guided, which is held stationary in the diaphragm segment 4 in the region of the second circumferential end 7.
  • the bearing pin 18 instead of the bearing pin 18 with the two bearing pin areas 8.1 and 8.2) but a screw and attached sliding blocks, in the
  • Each diaphragm segment 4 is thus mounted at its two circumferential ends 5, 7, wherein the force application takes place on each diaphragm segment 4 in the region of the second circumferential end 7.
  • FIG. 4 shows the section A-A from the once again emerges as the
  • Aperture elements 4 at the circumferential ends 5, 7 are coupled to each other.
  • diaphragm segments 4 are provided, which can be pivoted from their inactive position in FIG. 5 into their active position in FIG. 6 in accordance with the functionality shown with reference to FIGS.
  • the diaphragm segments 4 are mounted at their first circumferential end 5 with a corresponding screw 6 fixed in a housing 13, for example formed by the stator of a hydrodynamic machine, and with its second circumferential end 7 by means of the Bearing pin 18 guided in slots that the aperture elements 4 are pivotable inwards radially inwardly.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilationsblende für eine hydrodynamische Maschine, insbesondere eine hydrodynamische Bremse, • - mit einem Verstellring (1), der in Umfangsrichtung (2) mittels eines Aktuators (3) verdrehbar ist; • - mit wenigstens einem ringförmigen oder sichelförmigen Blendensegment (4), das sich zumindest auch in der Umfangsrichtung (2) erstreckt und verschwenkbar ist zwischen einer inaktiven, radial äußeren Position und einer aktiven, vergleichsweise weiter radial innen liegenden Position, oder einer inaktiven, radial inneren Position und einer aktiven, vergleichsweise weiter radial außen liegenden Position, wobei • - das Blendensegment (4) an einem Umfangsende (5) verdrehbar m eine Verschwenkachse (6) ortsfest gelagert ist und mit dem anderen Umfangsende (7) durch Verdrehung um die Verschwenkachse (6) radial verschwenkbar ist, sowie im Bereich des anderen Umfangsendes (7) durch einen Kulissenstein in einem zumindest auch in der Umfangsrichtung (2) verlaufenden ersten Langloch (9) zur Verschwenkung geführt ist. Das erfindungsgemäße Blendensegment (4) ist dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Langloch (10) vorgesehen ist, dass zumindest auch in der Radialrichtung (11) verläuft, das erste Langloch (9) kreuzt und den Kulissenstein führt.

Description

Ventilationsblende für eine hydrodynamische Maschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilationsblende für eine
hydrodynamische Maschine, insbesondere eine hydrodynamische Bremse, sowie eine hydrodynamische Bremse mit einer solchen Ventilationsblende.
Hydrodynamische Bremsen weisen einen von einem Rotor und einem Stator gebildeten Arbeitsraum auf, der mit einem Arbeitsmedium befüllbar ist, um im Arbeitsraum eine Kreislaufströmung des Arbeitsmediums auszubilden und dadurch Drehmoment beziehungsweise Bremsleistung vom angetriebenen Rotor auf den nicht umlaufenden Stator zu übertragen und dadurch den Rotor hydrodynamisch und verschleißfrei abzubremsen. Um solche hydrodynamischen Bremsen auszuschalten, wird der Arbeitsraum zumindest weitgehend vom
Arbeitsmedium entleert. Auch im ausgeschalteten Zustand der hydrodynamischen Bremse tritt jedoch eine unerwünschte Drehmomentübertragung vom Rotor auf den Stator auf, die zu unerwünschten Leerlaufverlusten, auch Ventilationsverluste genannt, führt.
Um solche Ventilationsverluste zumindest weitgehend zu vermeiden, wurden Ventilationsblenden vorgeschlagen. Ventilationsblenden sind Bauteile, die in den Arbeitsraum einbringbar sind, um das Ausbilden einer Kreislaufströmung zu unterbinden. Beispielsweise beschreibt DE 1 144 317 zwei sich über den halben Umfang erstreckende, sichelförmige Strömungshindernisse, die radial in den Arbeitsraum einschiebbar sind. Diese Konstruktion hat den Nachteil, dass der Platzbedarf in radialer Richtung sehr groß ist.
DE 6 926 604 schlägt daher vor, einen in Umfangsrichtung mittels eines Aktuators verdrehbaren Stellring mit einzelnen sichelförmigen Blendensegmenten zu kombinieren, wobei die Blendensegmente aus einer inaktiven, radial äußeren Position in eine aktive, vergleichsweise weiter radial innen liegende Position verschwenkbar sind, um in der aktiven Position in den Arbeitsraum einzugreifen. In einer Ausführungsform weisen die Blendensegmente hierfür in eine Ringwand eingepresste Bolzen auf, die eine ortsfeste Verschwenkachse bilden. Der
Verstellring weist schräg zur Umfangsrichtung verlaufende Langlöcher auf, die mit je einem an jedem Blendensegment vorhandenen Stehbolzen Zusammenwirken. Durch eine Umfangsbewegung des schrägen Langloches wird der Stehbolzen radial nach innen gedrückt und damit das Blendensegment in den Arbeitsraum eingeschwenkt. Der an jedem Blendensegment vorhandene Stehbolzen bildet demnach einen Kulissenstein, der beidseitig in einer Kulisse, gebildet durch das schräg zur Umfangsrichtung verlaufende Langloch, im Verdrehring geführt ist.
Nachteilig an der beschriebenen Ausführungsform ist, dass die Verstell kräfte des Verstellringes, die in der Umfangsrichtung wirken, eine ungünstige Kraft auf die Stehbolzen der Blendensegmente und damit auf die Blendensegmente selbst ausüben, die zu einem Aufwölben beziehungsweise Ausknicken der
Blendensegmente führen kann. Ferner besteht die Gefahr, dass der Kulissenstein, also der Stehbolzen, in der Kulissenführung, also dem schräg zur
Umfangsrichtung verlaufenden Langloch im Verstellring, verklemmt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Ventilationsblende für eine hydrodynamische Maschine, insbesondere eine hydrodynamische Bremse, anzugeben, die einen geringen Bauraum aufweist und zuverlässig arbeitet. Die Ventilationsblende soll insbesondere hinsichtlich der Kraftübertragung bei deren Betätigung verbessert sein, um ungünstige
Spannungen zu vermeiden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Ventilationsblende mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen werden vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Ventilationsblende sowie eine hydrodynamische Bremse mit einer solchen Ventilationsblende angegeben. Eine erfindungsgemäße Ventilationsblende für eine hydrodynamische Maschine, insbesondere für eine hydrodynamische Bremse, weist einen Verstellring auf, der in Umfangsrichtung mittels eines Aktuators verdrehbar ist. Der Verstellring ist beispielsweise über seinem Umfang, das heißt in der Umfangsrichtung, geschlossen ausgeführt.
Es ist wenigstens ein ringförmiges oder sichelförmiges Blendensegment vorgesehen, das sich zumindest auch in der Umfangsrichtung erstreckt und verschwenkbar ist zwischen einer inaktiven, radial äußeren Position und einer aktiven, vergleichsweise weiter radial innen liegenden Position. Damit kann das wenigstens eine Blendensegment radial von außen in den Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine eingeschwenkt werden, um die Ventilationsverluste zu reduzieren oder zu vermeiden. Alternativ ist auch das Einschwenken radial von innen in den Arbeitsraum möglich. Dann ist das Blendensegment verschwenkbar zwischen einer inaktiven, radial inneren Position und einer aktiven,
vergleichsweise weiter radial außen liegenden Position.
Erfindungsgemäß ist das Blendensegment an einem Umfangsende verdrehbar um eine Versch wenkachse ortsfest gelagert und mit dem anderen Umfangsende durch Verdrehung um die Verschwenkachse radial verschwenkbar. Im Bereich des anderen Umfangsendes ist das Blendensegment durch einen Kulissenstein in einem zumindest auch in der Umfangsrichtung verlaufenden ersten Langloch zur Verschwenkung des Blendensegments geführt.
Erfindungsgemäß ist nun ein zweites Langloch vorgesehen, das zumindest auch in der radialen Richtung verläuft, das erste Langloch kreuzt und den Kulissenstein führt.
Durch das Zusammenwirken des ersten Langloches und des zweiten Langloches und die Koppelung des Blendensegments mittels des in beiden Langlöchern geführten Kulissensteins an den Verstellring kann eine zumindest weitgehende Entkopplung der auf den Verstellung aufgebrachten Verstell kräfte vom
Blendensegment erfolgen. Durch die Lagerung des Blendensegments an den beiden Umfangsenden, insbesondere unmittelbar an den beiden Umfangsenden kann ferner das Risiko eines mechanischen Versagens durch Schwingungen reduziert werden.
Durch eine rotatorische Bewegung des Verstellringes schwenkt das wenigstens eine Blendensegment radial ein oder radial aus, wobei der Drehpunkt des
Blendensegments nicht gleich dem Lagerpunkt ist, wodurch der
Strömungsquerschnitt im Arbeitsraum der hydrodynamischen Maschine, das heißt der Querschnitt in einem Radialschnitt durch den Arbeitsraum der
hydrodynamischen Maschine verengt wird. Unter Lagerpunkt ist dabei die
Drehachse des Verstellringes zu verstehen, um welche der Verstellring verdreht werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich das zweite Langloch zur Führung des Kulissensteins ausschließlich in der Radialrichtung zu einer Drehachse des Verstellringes.
Das erste Langloch zur Führung des Kulissensteins erstreckt sich bevorzugt in einer Umfangsrichtung um die Verschwenkachse des Blendensegments.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das erste Langloch in einem Gehäuseteil, beispielsweise dem Gehäuse der hydrodynamischen Maschine, welche den Rotor und/oder den Stator umschließt oder insbesondere den Stator ausbildet, vorgesehen, wobei der Verstellring bevorzugt in diesem Gehäuseteil verdrehbar in der Umfangsrichtung gelagert ist. Das zweite Langloch kann dann im Verstellring vorgesehen sein und der Kulissenstein kann zumindest im
Wesentlichen ortsfest zum Blendensegment gehalten werden oder von diesem gebildet werden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann auch das Blendensegment eines der beiden Langlöcher ausbilden, das dann mit dem jeweils anderen Langloch im Verstellung zusammenwirkt, um die erfindungsgemäße Betätigung des Blendensegments zu erreichen.
Die Führung des Kulissensteins im ersten Langloch und/oder im zweiten Langloch erfolgt vorteilhaft beidseitig.
Der Kulissenstein kann beispielsweise durch eine Schrauben-Mutter-Kombination oder einen Niet gebildet sein. Bei einer Schrauben-Mutter-Kombination muss dabei lediglich eine Mutter auf eine Schraube aufgeschraubt werden, sodass der Verstellring und das Blendensegment zwischen dem Schraubenkopf und der Mutter eingeschlossen sind und sich der Schaft der Schraube durch die beiden Langlöcher erstreckt.
Der Verstellring weist bevorzugt im Bereich der Verschwenkachse des
Blendensegments ein drittes, sich in der Umfangsrichtung erstreckendes Langloch auf, in welchem sich ein geeignet gestalteter Lagerzapfen, der die Verschwenkung des Blendensegments um die Verschwenkachse ermöglicht, relativ zu dem
Verstellring bewegt, wenn der Verstellring verdreht wird. Dabei ist der Lagerzapfen stationär und das dritte Langloch wird bewegt.
Bevorzugt sind genau zwei Blendensegmente vorgesehen, die sich jeweils zumindest annähernd über die Hälfte des Umfangs, insbesondere über mehr als 120°, insbesondere mehr als 145°, erstrecken und mit einem gemeinsamen Verstellring verschwenkbar sind.
Der Aktuator, mittels welchem der Verstellring verdreht wird, ist bevorzugt tangential am Verstellring angeschlossen beziehungsweise greift in der
Tangentialrichtung am Verstellring zu dessen Verstell ungA/erdrehung an.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Aktuator einen
Betätigungszylinder auf, dessen Kolbenstange sich tangential zum Verstellring bewegt. Eine andere Ausführungsform sieht einen Aktuator mit einer Drehachse in Richtung der Verdrehachse des Verstellringes, insbesondere exzentrisch parallel zur Verdrehachse des Verstellringes vor, wobei der Aktuator einen Exzenter umfasst, der am Verstellring zumindest mittelbar angreift.
Beispielsweise ist der Aktuator als elektrohydraulischer Aktuator, als hydraulischer Aktuator oder als pneumatischer Aktuator ausgeführt. Jedoch kommen auch andere Ausführungsformen in Betracht, beispielweise ein elektrischer Aktuator oder ein anderer mechanischer Aktuator.
Bevorzugt weist jedes Blendensegment genau zwei Lagerstellen auf, nämlich eine auf der Verschwenkachse, beispielsweise gebildet durch den Lagerzapfen, und die andere gebildet durch den Kulissenstein.
Mit seinem einen Umfangsende ist das Blendensegment bevorzugt an einem Gehäuse ortsfest gelagert. Bei dem Gehäuse kann es sich um das Gehäuse der hydrodynamischen Maschine, insbesondere den Stator, oder ein Bauteil eines solchen Gehäuses handeln.
Eine erfindungsgemäße hydrodynamische Bremse weist einen beschaufeiten Rotor und einen beschaufeiten Stator auf, die gemeinsam einen torusförmig Arbeitsraum ausbilden, sowie eine Ventilationsblende der dargestellten Art. Das wenigstens eine Blendensegment ist radial in seine aktive Position, die zumindest teilweise innerhalb des Arbeitsraumes angeordnet ist, verschwenkbar.
Selbstverständlich kann das Blendensegment auch wieder zurück in seine inaktive Position verschwenkt werden, die bevorzugt vollständig außerhalb des
Arbeitsraumes positioniert ist. Die Erfindung soll nachfolgend anhand von
Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
Es zeigen: Figur 1 eine Draufsicht auf einen Stator einer hydrodynamischen Maschine mit einer erfindungsgemäß ausgeführten Ventilationsblende;
Figur 2 die Blendenelemente in der aktiven Position;
Figur 3 die Blendenelemente in der inaktiven Position;
Figur 4 Schnitt A-A;
Figur 5 eine alternative Gestaltung mit vier Blendensegmenten in der
inaktiven Position;
Figur 6 die Blendensegmente aus der Figur 5 in der aktiven Position;
In der Figur 1 ist ein Stator 14 einer hydrodynamischen Maschine, hier einer hydrodynamischen Bremse, gezeigt. Der Stator 14 bildet eine Hälfte des
Arbeitsraumes 15 aus. Im Arbeitsraum 15 sind die Schaufeln 16 des Stators 14 positioniert. Ein Rotor der hydrodynamischen Maschine wird entsprechend gegengleich gestaltet sein und dem Stator 14 in der Axialrichtung
gegenüberstehen.
Die Ventilationsblende, die im ausgeschalteten Zustand der hydrodynamischen Bremse Ventilationsverluste vermeidet, umfasst einen Verstellring 1 , der in der Umfangsrichtung 2 mittels des Aktuators 3 um ein vorgegebenes Ausmaß hin und her verdrehbar ist. Die Verdrehung erfolgt um die Verdrehachse 12, die mit der Drehachse des hier nicht dargestellten Rotors zusammenfällt. Bevorzugt wird der Verstellring 1 radial innen und/oder radial außen durch einen in der Axialrichtung (Richtung der Drehachse 12) vorstehenden Bund 19 am Gehäuse, der auch am Stator 14 vorgesehen sein kann, geführt. Zwei Blendensegmente 4 sind in Axialrichtung auf dem Verstellring 1 positioniert. Die Blendensegmente 4 weisen jeweils ein erstes Umfangsende 5 und ein in der Umfangsrichtung 2 entgegengesetztes zweites Umfangsende 7 auf. Am ersten Umfangsende 5 sind die Blendensegmente 4 verdrehbar um die
Verschwenkachse 6 der dargestellten Schraube, die in Axialrichtung verläuft, ortsfest am Gehäuse13 angeschlossen. Der Verstellring 1 weist in diesem Bereich jeweils ein Langloch 17 auf, durch welches Verschwenkachse 6, hier gebildet durch eine Schraube, hindurchgreift.
Beim Verdrehen des Verstellringes 1 in der Umfangsrichtung 2 wird jedes
Blendensegment 4 mit seinem zweiten Umfangsende 7 radial nach innen in den Arbeitsraum 15 verschwenkt.
In den Figuren 2 und 3 Figur 2 sind die Blendenelemente 4 in der aktiven und inaktiven Position dargestellt, so dass die Funktion des Schwenkens deutlich wird. Das erste Umfangsende 5 des Blendensegments 4 ist über die Verschwenkachse 6 ortsfest im Gehäuse 13 angeschlossen. Auch das im Verstellring 1 vorhandene Langloch 17 ist ersichtlich. Das Langloch 17 ermöglicht die Verdrehung des Verstellringes 1 in der Umfangsrichtung 2. Der angedeutete Bund 19 am
Gehäuse 13 führt den Verstellring 1 bei der Drehung.
Der Lagerzapfen 18 ermöglicht ein Verschwenken des zweiten Blendensegments 4 gegenüber dem Gehäuse 13 und dem Verstellring 1.
Das Gehäuse 13 beziehungsweise ein Teil desselben weist im Bereich des zweiten Umfangsendes 7 des Blendensegments 4 ein erstes Langloch 9 auf, hier teils verdeckt durch den Verstellring 1 und/oder das Blendensegment 4 selbst. Dieses Langloch 9 verläuft in der Umfangsrichtung 2 und radial nach innen.
Genauer verläuft dieses erste Langloch 9 in einer Umfangsrichtung um die entsprechende Verschwenkachse des Blendensegments 4, dessen zweites Umfangsende 7 dargestellt ist. Im Bereich des ersten Langlochs 9 weist der Verstellring 1 ein zweites Langloch 10 auf, das in der Radialrichtung 11 verläuft, hier ausschließlich radial zur nicht dargestellten Drehachse 12 (siehe die Figur 1 ). In beiden Langlöchern 9, 10 wird der Lagerbolzen 18 geführt, der ortsfest im Blendensegment 4 im Bereich dessen zweiten Umfangsendes 7 gehalten wird. Anstelle des Lagerbolzens 18 mit den zwei Lagerbolzenbereichen 8.1 und 8.2 ) kann aber eine Schraube und daran befestigte Kulissensteinen, die in den
Langlöchern 9 und 10 geführt werden, verwendet werden.
Wenn nun der Verstellring 1 in der hier gezeigten Umfangsrichtung 2 verdreht wird, so bewegt sich der Lagerbolzen 18 in den beiden Langlöchern 9 und 10 in der Umfangsrichtung 2 und in der Radialrichtung 11 , siehe die eingezeichneten Pfeile. Damit wird auch das zweite Umfangsende 7 des Blendensegments 4 entsprechend bewegt und schwenkt in den Arbeitsraum 15 (Fig 1 und 2) ein.
Jedes Blendensegment 4 ist demnach an seinen beiden Umfangsenden 5, 7 gelagert, wobei der Kraftangriff an jedem Blendensegment 4 im Bereich des zweiten Umfangendes 7 erfolgt. Hierdurch und durch die Vermeidung der
Krafteinleitung in das Blendensegment 4 mit einem starren Anschluss werden Schwingungen und unerwünschte Verformungen der Blendensegmente 4 vermieden.
Figur 4 zeigt den Schnitt A-A aus dem noch einmal hervorgeht wie die
Blendenelemente 4 an den Umfangsenden 5, 7 zueinander gekoppelt sind.
Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 5 und 6 sind vier Blendensegmente 4 vorgesehen, die entsprechend der anhand der Figuren 1 bis 5 dargestellten Funktionalität aus ihrer inaktiven Position in der Figur 5 in ihre aktive Position in der Figur 6 verschwenkbar sind. Auch hier sind die Blendensegmente 4 an ihrem ersten Umfangsende 5 mit einer entsprechenden Schraube 6 ortsfest in einem Gehäuse 13, beispielsweise gebildet durch den Stator einer hydrodynamischen Maschine, gelagert und mit ihrem zweiten Umfangsende 7 derart mittels des Lagerbolzens 18 in Langlöchern geführt, dass die Blendenelemente 4 nach innen radial nach innen verschwenkbar sind.
Bezugszeichenliste
1 Verstellring
2 Umfangsrichtung
3 Aktuator
4 Blendensegment
5 Umfangsende
6 Verschwenkachse
7 Umfangsende
8 Lagerbolzenbereich
9 Langloch
10 Langloch
1 1 Radialrichtung
12 Drehachse
13 Gehäuse
14 Stator
15 Arbeitsraum
16 Schaufeln
17 Langloch
18 Lagerzapfen
19 Bund

Claims

Patentansprüche
1. Ventilationsblende für eine hydrodynamische Maschine, insbesondere eine hydrodynamische Bremse,
1.1 mit einem Verstellring (1 ), der in Umfangsrichtung (2) mittels eines
Aktuators (3) verdrehbar ist;
1.2 mit wenigstens einem ringförmigen oder sichelförmigen Blendensegment (4), das sich zumindest auch in der Umfangsrichtung (2) erstreckt und verschwenkbar ist zwischen einer inaktiven, radial äußeren Position und einer aktiven, vergleichsweise weiter radial innen liegenden Position, oder einer inaktiven, radial inneren Position und einer aktiven, vergleichsweise weiter radial außen liegenden Position, wobei
1.3 das Blendensegment (4) an einem Umfangsende (5) verdrehbar um eine Verschwenkachse (6) ortsfest gelagert ist und mit dem anderen
Umfangsende (7) durch Verdrehung um die Verschwenkachse (6) radial verschwenkbar ist, sowie im Bereich des anderen Umfangsendes (7) durch einen Kulissenstein (8.1 ) in einem zumindest auch in der Umfangsrichtung (2) verlaufenden ersten Langloch (9) zur Verschwenkung geführt ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
1.4 ein zweites Langloch (10) vorgesehen ist, das zumindest auch in der
Radialrichtung (11 ) verläuft, das erste Langloch (9) kreuzt und den
Kulissenstein (8.2) führt.
2. Ventilationsblende gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Langloch (10) zur Führung des Kulissensteins (8.2)
ausschließlich in Radialrichtung (11 ) zu einer Drehachse (12) des
Verstellringes (1 ) verläuft.
3. Ventilationsblende gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass das erste Langloch (9) zur Führung des Kulissensteins (8.1 ) in einer Umfangsrichtung (2) um die Verschwenkachse (6) verläuft.
4. Ventilationsblende gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass das erste Langloch (9) in einem Gehäuseteil vorgesehen ist, in welchem der Verstellring (1 ) verdrehbar in der
Umfangsrichtung (2) gelagert ist, das zweite Langloch (10) im Verstellring (1 ) vorgesehen ist und der Kulissenstein (8.1 ) zumindest im Wesentlichen ortsfest zum Blendensegment (4) gehalten wird oder von diesem gebildet wird.
5. Ventilationsblende gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass zwei Blendensegmente (4) vorgesehen sind, die sich jeweils zumindest annähernd über die Hälfte des Umfangs,
insbesondere über mehr als 120°, erstrecken und mit einem gemeinsamen Verstellring (1 ) verschwenkbar sind.
6. Ventilationsblende gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass der Verstellring (1 ) über dem Umfang geschlossen ist.
7. Ventilationsblende gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass der Aktuator (3) tangential am Verstellring (1 ) zu dessen Verstellung angreift.
8. Ventilationsblende gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass jedes Blendensegment (4) genau zwei Lagerstellen aufweist, eine auf der Verschwenkachse (6) und die andere gebildet durch den Kulissenstein (8).
9. Ventilationsblende gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (13) vorgesehen ist, an welchem das Blendensegment (4) mit seinem einen Umfangsende (5) ortsfest gelagert ist.
10. Hydrodynamische Bremse mit einem beschaufeiten Rotor und einem
beschaufeiten Stator (14), die gemeinsam einen torusförmig Arbeitsraum (15) ausbilden, mit einer Ventilationsblende gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das wenigstens eine Blendensegment (4) radial in seine aktive Position zumindest teilweise innerhalb des Arbeitsraumes (15)
verschwenkbar ist.
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