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Masseiischwungrad zum Belastungsausgleich.
Die in elektrischen Anlagen wie Walzwerken, Förderanlagen usw. insbesondere bei Schwungradumformer zum Belastungsausgleich verwendeten Massensehwungräder wurden bisher aus Stahlguss hergestellt. In neuerer Zeit ging man nun bei den in solchen Anlagen verwendeten elektrischen Maschinen zu immer grösseren Drehzahlen über und musste, da eine Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit der Schwungräder mit Rücksicht auf die Festigkeit des verwendeten Materials nicht mehr möglich war, den Durchmesser der Räder beträchtlich verringern.
Die ursprunglich wirtschaftlich günstigste Form des Schwungrades, bei der ein grosser Teil des Sehwungradgewichtes im Kranz untergebracht war, musste man hiebei opfern und gelangte zu im Verhältnis zum Durchmesser breiten, walzenähnlichen Schwungrädern, bei denen die Massen nahe der Nabe angeordnet waren und infolgedessen vergrössertes Gewicht besassen. Selbst durch die Verwendung von Stahlguss mit dem teuren Nickelzusatz als Baustoff war ein wesentliches Abgehen von dieser Schwungradform nicht möglich. Ausserdem musste man jeden Abguss auch bei weniger beanspruchten Rädern mit bis'zu 100% vom Fertiggewicht erhöhtem Gewicht giessen, um die Gewähr zu haben, dass im Innern des Gussstückes keine Lunker bzw. Blasen entstehen.
Vorliegende Erfindung ermöglicht es nun, die wirtschaftlich günstigste Form des Schwungrades auch bei den höchsten bisher in den oben genannten Anlagen vorkommenden Drehzahlen wieder zu verwenden und zugleich ein solches Schwungrad in relativ einfacher und billiger Weise herzustellen.
Insbesondere gelingt es dadurch, höhere Werte für die zulässige Umfangsgeschwindigkeit zu erhalten, d. h. die Massen können in grösserer Entfernung vom Wellenmittel angeordnet werden. Das Schwungrad gemäss der Erfindung besteht im wesentlichen aus einer in einem Stück geschmiedeten Scheibe von zweckmässig annähernd gleicher Dicke aus schmiedbarem Baustoff, beispielsweise aus Sehmiedestahl. Unter Scheibe ist hiebei ein Drehkörper zu verstehen, dessen Dicke wesentlich kleiner ist als der Aussendurchmesser und dessen Umfangs-und Mittelteil nicht durch ausgeprägte Arme, sondern im wesentlichen durchlaufend verbunden sind. Der Prozess des Schmiedens kann durch besondere Formgebung wesentlich erleichtert werden.
Die Schwungräder nach der Erfindung fallen zufolge günstigerer Materialverteilung im Gewicht bedeutend leichter aus und erfordern auch im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungen bei der Herstellung keinen nennenswerten Materialüberschuss. Die Formgebung kann nachträglich durch Bearbeitung noch verbessert werden, indem zwischen Nabe und Umfang, gegebenenfalls auf beiden Radseiten, Eindrehungen vorgenommen werden, so dass ein erheblicher Teil des Gewichtes in den Kranz zn liegen kommt.
Die Befestigung des Schwungrades auf der Welle kann in einer der an sich bekannten Weisen erfolgen, indem das Rad mit einer Bohrung versehen und auf die Welle aufgekeilt wird oder es kann beiderseits mit der Welle durch Flanschen verschraubt werden. Letztere Befestigungsart bietet für geschmiedete Vollscheibe besondere Vorteile in mechanischer und werkstattechnischer Hinsieht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Massenschwungrad zum Belastungsausgleich, insbesondere für elektrische Maschinen mit hoher Drehzahl, dadurch gekennzeichnet, dass das im wesentlichen als Scheibe ausgebildete Schwungrad aus schmiedbarem Baustoff, beispielsweise Schmiedestahl, besteht.
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Mass flywheel for load compensation.
The mass flywheels used in electrical systems such as rolling mills, conveyor systems, etc., in particular in flywheel converters to compensate for loads, were previously made of cast steel. In more recent times, the electrical machines used in such systems have been moving to ever higher speeds and, since increasing the circumferential speed of the flywheels was no longer possible with regard to the strength of the material used, the diameter of the wheels had to be reduced considerably.
The originally economically most favorable form of the flywheel, in which a large part of the flywheel weight was accommodated in the rim, had to be sacrificed and in relation to the diameter, roller-like flywheels were obtained, in which the masses were arranged near the hub and consequently had increased weight . Even by using cast steel with the expensive addition of nickel as a building material, a substantial departure from this flywheel shape was not possible. In addition, each cast had to be cast with a weight that was up to 100% higher than the finished weight, even for less stressed wheels, in order to guarantee that no voids or bubbles would develop inside the cast.
The present invention now makes it possible to use the most economically advantageous form of the flywheel even at the highest speeds previously occurring in the above-mentioned systems and at the same time to produce such a flywheel in a relatively simple and inexpensive manner.
In particular, this makes it possible to obtain higher values for the permissible circumferential speed, i.e. H. the masses can be arranged at a greater distance from the shaft center. The flywheel according to the invention consists essentially of a disc forged in one piece, expediently of approximately the same thickness, made of forgeable building material, for example made of welded steel. A disk is to be understood here as a rotating body, the thickness of which is considerably smaller than the outer diameter and the circumferential and central part of which are not connected by pronounced arms, but essentially continuously. The forging process can be made much easier by a special shape.
The flywheels according to the invention are significantly lighter in weight due to the more favorable material distribution and, in contrast to the previous designs, do not require any significant excess of material during manufacture. The shape can be improved afterwards by machining, by making indentations between the hub and the circumference, if necessary on both sides of the wheel, so that a considerable part of the weight is placed in the rim.
The flywheel can be fastened to the shaft in one of the ways known per se, in that the wheel is provided with a bore and keyed onto the shaft or it can be screwed to the shaft on both sides by flanges. The latter type of fastening offers particular advantages in terms of mechanical and workshop technology for forged solid discs.
PATENT CLAIMS:
1. Mass flywheel for load compensation, in particular for electrical machines with high speed, characterized in that the flywheel, which is essentially designed as a disk, consists of a forgeable building material, for example forged steel.
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