<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zum Kuppeln einer laufenden AntIiebsmascl1Îne mit einer anzutreibenden
Maschine.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kuppeln einer laufenden Antriebsmaschine mit einer anzutreibenden Maschine, bei welcher die Welle der Antriebsmasehine und die Welle der anzutreibenden Maschine zuerst durch eine nachgiebige Kupplung und dann durch eine starre Kupplung gekuppelt werden.
Die Erfindung besteht darin, dass die starre Kupplung als Schnellschlusskupplung ausgebildet ist, d. h. als eine Kupplung, bei welcher der Kupplungsvorgang unabhängig von der Geschwindigkeit der Betätigung der Kupplung durch Entspannen vorgespannter Elemente vor sieh geht und dass die durch die Betätigung der Schnellschlusskupplung etwa auftretenden Drehbeanspruchungen durch mindestens ein elastisches Glied aufgenommen werden, um die Abnutzung der in Eingriff kommenden Organe der starren Kupplung zu verkleinern und die Wellen vor unzulässigen Beschleunigungskräften zu schützen.
EMI1.1
EMI1.2
<Desc/Clms Page number 2>
Mit Bezug auf Fig. 1 bedeuten ferner 24 einen von der treibenden Welle 1 angetriebener Regler und 25 einen durch die getriebene Welle 2 in Bewegung gesetzten Regler. Die Muffen beider Regler wirken gemeinsam auf den Übertragungshebel 26, der den entlasteten Steuerschieber 27 des Steuerorganen 28 betätigt. Durch die Leitung. 30 wird dem Steuerorgan 28 Druekflüssigkeit zugefuhrt. Die Leitung 29 verbindet das Steuerorgan 28 mit dem Servomotor 31 für die starre Kupplung.
Der Treibkolben.'32 wirkt durch eine Feder : 18 auf den Kolben-M. Die im Drehpunkt.'35 gelagerte Klinke 86 besitzt oben einen Fortsatz 87, der den Hub des Kolbens. 34 nach oben begrenzt und unten einen Fortsatz. 38, auf den
EMI2.1
durch den die Hülse 40 betätigt wird, die den Steuernocken 22 der starren Kupplung trägt.
Die Leitung 30 verbindet das Steuerorgan 28 mit einem zweiten Servomotor 41 für die Reibungkupplung. Der Treibkolben 42 wirkt durch den Winkelhebel 4. 3 auf die Steuerstange 44, auf welcher der
EMI2.2
EMI2.3
leitung 54 führt vom Druckreduzierventil 50 zum Druckmittelbehälter 53. Als Druckmittel kann voreilhafterweise Öl verwendet werden.
Der auf der treibenden Welle 1 laufende Riemen 56 (Fig. 2) dient zum Antrieb des Reglers 24.
Der auf dem Gehäuse 17, das mit der getriebenen Welle 2 fest verbunden ist, laufende Riemen 57 treibt den Regler 25 an.
Soll nun die Kupplung bei laufendem Antriebsmotor eingeschaltet werden, so wird der Hilfsmotor 51 in Gang gesetzt. Die Pumpe 49 saugt aus der Saugleitung 52 Öl an und setzt die Druckleitung 48 unter Druck. Die Höhe des Druckes wird durch das Druckreduzierventil 50 bestimmt. Das überschüssige Öl fliesst durch die Überlaufleitung 54 in den Ölbehälter J3 zurück. Der Druck in der Leitung 48 wird durch die Leitung 47 zunächst auf den Raum 46 übertragen. Infolgedessen wird der Kolben 42 gehoben, die Steuerstange 44 nach links verschoben und die Reibungskupplung, wie später auseinandergesetzt wird, eingeschaltet.
Infolgedessen wird die getriebene Welle 2 durch die treibende Welle 1 allmählich und stosslos mitgenommen bis die treibende Welle 1 und die getriebene Welle 2 dieselbe Drehzahl aufweisen. Die starre Kupplung ist dagegen vorderhand noch nicht eingeschaltet.
Befinden sieh beide Wellen 1 und 2 in Ruhe, so stehen die Muffen der Regler 24 und 23 in ihrer tiefsten Lage. Der Übertragungshebel 26 nimmt infolgedessen die Lage a-a ein. Ist die Welle 1 in Gang, die Welle 2 jedoch in Ruhe, so steht die Muffe des Reglers 24 hoch, diejenige des Reglers 25 jedoch tief, so dass der Übertragungshebel, 26 die Lage b-b einnimmt. Sind endlich sowohl die Welle 1 als auch die Welle 2 in Drehung, so stehen die Muffen beider Regler 24 und 25 hoch, so dass der Übertragungshebel 26 die Lage b-c einnimmt.
EMI2.4
motors 51 und der Pumpe 49 Druck, so kann dieser nur auf den Druckraum 46 unter dem Kolben 42 des Servomotors 41 wirken.
Der Druckraum 45 unter dem Kolben. 32 des Servomotors 37 wird durch den in der Leitung 30 herrschenden Druck nicht beeinflusst, weil der Steuerschieber 27 die Leitung 29 von der Leitung 30 abschliesst. Sobald nun die getriebene Welle 2, infolge des Einschaltens der Reibungskupplung, dieselbe Drehzahl wie die Welle 1 erreicht hat, hebt sieh auch die Muffe des Reglers 25, so dass der Über- tragungshebel 26 die Lage b-c einnimmt. Der Steuerschieber 27 nimmt infolgedessen die in der Zeichnung ausgezogen gezeichnete Stellung ein, wodurch der in der Druckleitung 30 herrschende Druck auch auf den Raum 45 unterhalb des Kolbens. 3'z wirkt. Der Kolben 32 wird dadurch gehoben und die zwischen den Kolben 32 und 34 angeordnete Feder 33 gespannt.
Beim weiteren Zunehmen des Druckes im Raum 4/5
EMI2.5
ausweicht. Der Kolben 34 wird nun unter dem Einfluss der Feder 33 plötzlich in seine oberste Lage gedrückt, wodurch die Hülse 40 mit dem Steuernoeken 22 durch den Winkelhebel 39 äusserst rasch nach links verschoben wird. Die Linksverschiebung des Steuernoekens 22 hat zur Folge, dass sich der Stössel 21 senkt und die starre Kupplung eingeschaltet wird.. Wie ersichtlich, ist die starre Kupplung als Schnellsehlusskupplung ausgebildet, was den Vorteil bietet, dass sich die Klauen bzw. Keile oder Zähne der starren Kupplung nur ganz oder gar nicht in Eingriff befinden können, und infolgedessen die Klauen bzw. Keile oder Zähne viel weniger Beschädigungen ausgesetzt sind als bei allmählich in Eingriff kommenden starren Kupplungen.
Die eigentliche Kupplung arbeitet wie folgt :
Sollen die beiden Wellen 1 und 2 miteinandergekuppelt werden, so wird zunächst, wie bereits
EMI2.6
<Desc/Clms Page number 3>
gezeichnete Lage A verschoben. Dadurch werden die Hebel'1 und 6 nach aussen gedrückt und die Kupplungswangen 4 gegen die rotierenden Kupplungswangen. 3 gedrückt. Infolgedessen werden die Wangen 4 und mit ihnen die Tragtrommel 9 und die Welle 2 durch die Welle 1 mitgenommen. Die beiden Wellen 1 und 2 sind nun durch die Reibungskupplung miteinander gekuppelt. Die Reibungskupplung dient, wie erwähnt, zum stosslosen Kuppeln der Wellen 1 und 2, aber sie eignet sich nicht zur Übertragung grosser Drehmomente, weil sie nur auf Reibung beruht.
Um grosse Drehmomente übertragen zu können, wird, nachdem die Wellen 1 und 2 dieselbe Drehzahl erreicht haben, die starre Kupplung 11, 12 eingeschaltet. Es wird dies dadurch bewerkstelligt, dass der Steuernocken 22 der starren Kupplung ebenfalls nach links in die gestrichelt gezeichnete Lage B verschoben wird. Der Hebel 14 (Fig. 3) wird infolgedessen durch die Hebel 19 und 20 um etwa eine Vierteldrehung gedreht, so dass er dadurch von der Stellung E in die gestrichelt gezeichnete Stellung G gelangt. Dadurch wird die zum treibenden Teil der Kupplung gehörende Trommel 10 durch die Klauen 11 und die drehbaren Keile 12 mit dem zum getriebenen Teil der Kupplung gehörenden Tragring 13 gekuppelt.
Die beiden Wellen 1 und 2 sind nun derart miteinander gekuppelt, dass das übertragene Drehmoment nicht mehr von der Reibungskraft zwischen den Wangen 3 und 4 abhängig ist und daher unter allen Umständen ohne Schlupf übertragen wird. Zwischen dem Tragring 13 und dem
Gehäuse 17 sind federnde, z. B. aus Gummi bestehende Pufferorgane 18 eingeschachtelt, um etwa auf- tretende Stösse, Schläge oder Torsionsschwingungen zwischen den beiden Wellen 1 und 2 zu dämpfen bzw. zu vernichten.
Der Hebel 19 ist durch Vermittlung des Hebels 2. 3 derart schwingbar gelagert, dass er die vom Steuernocken 22 herrührenden Steuerbewegungen anstandslos auf den Hebel 14 übertragen kann, obschon dieser infolge der Anordnung der federnden Pufferorgane 18 mit dem Tragring 13 zusammen in bezug auf die Steuerstange 21 und dem Gehäuse 17 eine quergerichtete Schwingungsbewegung ausführt.
Die Keile 12 können axial oder radial angeordnet sein.
Die Reibungskupplung und die starre Kupplung können einzeln oder zusammen sowohl hydraulisch wie elektromagnetisch betätigt werden.
Durch die beschriebene Kupplung werden somit die beiden Wellen 1 und 2 bis sie dieselbe Drehzahl aufweisen durch Reibung und hierauf dazu noch durch die starre Kupplung 11, 12 zwangsläufig miteinander gekuppelt. Allfällige Schwingungen und Stösse werden ausserdem durch die als elastische Kupplung wirkenden federnden Pufferorgane 18 gedämpft. Die beschriebene Kupplung stellt somit gleichzeitig eine Reibungskupplung, eine starre Kupplung und eine elastische Kupplung dar. Sie verbindet die Vorteile der drei Kupplungsarten miteinander und entspricht daher in hohem Masse den Anforderungen der Praxis.
Die beschriebene Kupplung eignet sich ganz besonders für hydraulische Speicherwerke als Kupplung zwischen dem Antriebsmotor und der Pumpe. Hier wird die vom Wasser entleerte Pumpe vorteilhafterweise zunächst durch die Reibungskupplung mit dem in Drehung sich befindlichen Synchronmotor gekuppelt. Sobald die Pumpe die Drehzahl des Motors erreicht hat, wird die starre Kupplung eingeschaltet, worauf die Luft aus der Pumpe abgesaugt wird. Die Pumpe füllt sich infolgedessen mit Wasser und nimmt allmählich die volle Leistung auf. Durch die beschriebene Kupplung kann somit, selbst bei den grössten Aggregaten, die Pumpe ohne Überanstrengung des Elektromotors und der Wellen mit dem laufenden Motor gekuppelt werden.
Die Kupplung kann automatisch oder von Hand bedient werden. Jedenfalls empfiehlt es sich, um die falsche Bedienung der Kupplung zu verhindern, die Bedienungshebel der Kupplung derart mit Sperrmitteln zu versehen, dass z. B. bei einem Pumpenaggregat die Reibungskupplung nur dann eingeschaltet werden kann, wenn die Pumpe von Wasser entleert, die Welle somit unbelastet ist und die starre Kupplung nur dann eingeschaltet werden kann, wenn die getriebene und die treibende Welle dieselbe Drehzahl erreicht haben. Ähnliche Sperrvorrichtungen können für das Lösen der Kupplung vorgesehen sein. Wird die Kupplung für andere Zwecke benutzt, so kann diese dem neuen Zweck entsprechend ausgebildet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Kuppeln einer laufenden Antriebsmasehine mit einer anzutreibenden Maschine, bei welcher die Welle der Antriebsmaschine und die Welle der anzutreibenden Maschine zuerst durch eine nachgiebige Kupplung und dann durch eine starre Kupplung gekuppelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die starre Kupplung als Schnellsehlusskupplung (d. h.
eine Kupplung, bei welcher der Kupplungsvorgang unbahängig von der Geschwindigkeit der Betätigung der Kupplung durch Entspannen vorgespannter Elemente vor sich geht) ausgebildet ist und die durch die Betätigung der Schnellschlusskupplung etwa auftretenden Drehbeanspruehungen durch mindestens ein elastisches Glied aufgenommen werden, um die Abnutzung der in Eingriff kommenden Organe der starren Kupplung zu verkleinern und die Wellen vor unzulässigen Beschleunigungskräften zu schützen.