DE1750272A1 - Hydrodynamische Bremse - Google Patents

Description

Bei hydrodynamischen Bremsen mit einem feststehenden Stator und einem umlaufenden Rotor ist es üblich, beim Lösen der Bremse diese zu entleeren. Der angetriebene Rotor läuft dabei weiter um und verwirbelt die im Innenraum befindliche Luft sowie kleinere Reste der Betriebsflüssigkeit, wodurch zum Teil erhebliche Leerlaufverluste entstehen.

Es ist bekannt, derartige Verluste durch Abkuppeln des Rotors von der umlaufenden Welle oder durch Ankuppeln des sonst feststehenden Stators an den umlaufenden Teil zu verringern. Dies bedingt jedoch einen zusätzlichen Aufwand an Steuerorganen.

Ferner hat man vorgeschlagen, die Statorflügel in axialer Richtung im Stator ein- und ausschiebbar auszubilden. Dabei wird die Verschieblichkeit der Statorschaufeln durch eine auf der Nabe des Stators gleitend angeordnete Muffenhülse bewerkstelligt, anstelle der auch eine Flanschmuffe verwendet werden kann, die auf der Gehäusenabe gleitend angeordnet ist. Diese Flanschmuffe ist über eine von einem Kolben bewegte Kolbenstange betätigbar.

In beiden Fällen erfolgt die Betätigung der hydrodynamischen Bremse über einem in der Fahrerkabine vorgesehenen Bremsregler sowie über ein an sich bekanntes Magnetrelaisventil, über welches die Druckluft von einem Zusatzdruckluftbehälter zu einem Ladezylinder gelangt. Dabei drückt die Druckluft das Bremsmedium in die hydrodynamische Bremse. Es sind also verschiedene Zwischenaggregate und Ventile erforderlich, die alle einen ungünstigen Einfluß auf Leerlaufleistung und Ansprech- bzw. Lösezeit haben.

Demgemäß liegt die Aufgabe der Erfindung darin, eine Bremse der eingangs genannten Art zu schaffen, die unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Ausführungen die Leerlaufverluste einer hydrodynamischen Bremse auf ein Minimum reduziert, die Ansprech- und Lösezeit unter Einsparung verschiedener Regelglieder verkürzt und die Betätigung der hydrodynamischen Bremse vereinfacht.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Rotor- und/oder Statorflügel um ihre Vertikalachse hydraulisch oder mechanisch verstellbar sind, wobei der Steuerkreis der hydrodynamischen Bremse mit dem Steuerkreis der Betriebsbremse verbunden ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Steuerkreis der hydrodynamischen Bremse und der Steuerkreis der Betriebsbremse über ein an sich bekanntes Zuschaltventil verbunden. Dabei ist die mechanische Verstellung der Rotorflügel durch eine Drehübertragung, beispielsweise durch Axialkugellager, gegeben, wobei die Betätigungszylinder fest mit dem Gehäuse verbunden sind. In einer weiteren Ausführungsform ist die Verstellung der Rotorflügel über eine in der Rotorwelle vorgesehene hydraulische Drehdurchführung gegeben, wobei die Betätigungszylinder am Rotor angeordnet sind und mit diesem umlaufen. Weiterhin ist von Vorteil, daß die Verstellung der Statorflügel direkt mechanisch oder über Hydraulikzylinder vom feststehenden Gehäuse aus und die Kraftübertragung über Ritzel und Zahnstangen oder über Druckglieder und Gelenkhebel bzw. Übertragungsglieder erfolgt.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsformen zu. Zwei davon sind in den anhängenden Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine hydrodynamische Bremse mit Rotorflügelverstellung;

Fig. 2 eine hydrodynamische Bremse mit Statorflügelverstellung;

Fig. 3 das Übertragungsglied der Statorverstellung;

Fig. 4 hydraulische Verstellvorrichtung über Zahnstange und Ritzel;

Fig. 5 mechanische Verstellanordnung über Druckstange und Gelenkhebel;

Fig. 6 eine schematische Darstellung beider in Verbindung stehender Bremskreise.

Fig. 1 zeigt das Gehäuse 1 einer hydrodynamischen Bremse mit einem in diesem umlaufenden Rotor 4 und einem Stator 2. Die mit 5 bezeichneten Rotorflügel sind auf der einen Seite auf dem Verzahnungsansatz eines in der Rotorwelle 11 gelagerten Ritzels 6 drehbar angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite ist eine gewisse Spitzenlagerung durch eine mit dem Rotor 4 verbundene Schraube 24 in Verbindung mit einer zwischen dieser und in einer Bohrung des Rotorflügels 5 angeordneten Kugel 25 gegeben.

Wird der Bremsvorgang eingeleitet, d.h. das Bremspedal betätigt, so pflanzt sich der Druck einerseits auf den Steuerkreis 27 der Betriebsbremse fort und andererseits in gleichem Maße auf den Steuerkreis 26 der hydrodynamischen Bremse. Dabei gelangt das vom Hauptzylinder 31 kommende Druckmittel über den Anschluß 18 auf die Oberfläche des Kolbens 13, der sich nach Überwinden der Rückstellkraft der Feder 21 im Betätigungszylinder 29 in Richtung auf das Ritzel 6 zu bewegt. Dabei überträgt der Kolben 13 den hydraulischen Druck mechanisch über einen Druckstift 17 und eine Lagerung 23 auf die Zahnstange 8, die über das mit dieser im Eingriff stehende Ritzel 6 die Verstellung des Rotorflügels 5 ergibt. Wird der Bremsvorgang beendet, so bewirkt die Feder 21 die Rückstellung der Zahnstange 8 und somit auch der Rotorflügel 5 in ihre Ausgangsstellung.

Gemäß Fig. 2, in der eine hydrodynamische Bremse mit Statorflügelverstellung dargestellt ist, erfolgt die Verstellung auf ähnliche Weise. Auch hierbei drückt der unter dem Druck vom Hauptzylinder 31 stehende Kolben 12 über einen Druckstift 16 auf ein Übertragungsglied 7 gemäß Fig. 3, das mit dem Statorflügel 3 kraftschlüssig verbunden ist. Die Rückstellung des Statorflügels 3 erfolgt über die Federn 20, die sich zwischen den Übertragungsgliedern 7 und dem Gehäuse 1 abstützen.

Die Verstellung der Rotorflügel 5 erfolgt entweder direkt hydraulisch über eine in der Rotorwelle 11 vorgesehene hydraulische Drehdurchführung 30 gemäß Fig. 4, wobei die Betätigungszylinder 29 mit dem Rotor 4 umlaufen, oder mittels einer mechanischen Drehübertragung, beispielsweise Axialkugellager 25 gemäß Fig. 5, wobei die Betätigungszylinder 29 fest mit dem Gehäuse 1 verbunden sind. Die weitere Kraftübertragung kann über Ritzel Zahnstange 6, 8 gem. Fig. 3 oder Gelenkhebel Druckglied 10, 9 gemäß Fig. 4 erfolgen.

Die Verstellung der Statorflügel erfolgt entweder direkt mechanisch oder über Hydraulikzylinder gemäß Fig. 2.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß es möglich geworden ist, ein fußdruckabhängiges, genau dosierbares Verlangsamerbremsmoment zu erzielen, wobei eine einfache Kombination mit der Betriebsbremse gegeben ist. Weitere Vorteile sind geringe Leerlaufleistung und kurze Ansprech- und Lösezeit.

Zu dem Zweck, daß nicht beide Steuerkreise 26, 27 gleichzeitig und mit gleichem Druck beaufschlagt werden, ist gemäß Fig. 6 zwischen dem gemeinsamen Hauptzylinder 31 und dem Steuerkreis 27 der Betriebsbremse ein Zuschaltventil 28 vorgesehen. Dies bewirkt, daß die Beaufschlagung des Steuerkreises 27 der Betriebsbremse unmittelbar nach der des Steuerkreises 26 der hydrodynamischen Bremse erfolgt.

Claims (6)

1. Hydrodynamische Bremse mit einem feststehenden Stator und einem umlaufenden Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotor- und/oder Statorflügel (5, 3) um ihre Vertikalachse hydraulisch oder mechanisch verstellbar sind, wobei der Steuerkreis (26) der hydrodynamischen Bremse mit dem Steuerkreis (27) der Betriebsbremse verbunden ist.

2. Hydrodynamische Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkreis (26) der hydrodynamischen Bremse und der Steuerkreis (27) der Betriebsbremse über ein an sich bekanntes Zuschaltventil (28) verbunden sind.

3. Hydrodynamische Bremse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Verstellung der Rotorflügel (5) mittels einer Drehübertragung, beispielsweise über Axialkugellager (23), erfolgt, wobei die Betätigungszylinder (29) fest mit dem Gehäuse (1) verbunden sind.

4. Hydrodynamische Bremse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Rotorflügel (5) über eine in der Rotorwelle (11) vorgesehene hydraulische Drehdurchführung (30) gegeben ist, wobei die Betätigungszylinder (29) am Rotor (4) angeordnet sind und mit diesem umlaufen.

5. Hydrodynamische Bremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Statorflügel (3) direkt mechanisch oder über Hydraulikzylinder vom feststehendem Gehäuse (1) aus erfolgt.

6. Hydrodynamische Bremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung über Ritzel (6) und Zahnstange (8) oder über Druckglied (9, 16) und Gelenkhebel (10) bzw. Übertragungsglied (7) erfolgt.