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Federnde Kupplmg.
Die Erfindung betrifft eine federnde Kupplung für Brennkraftmaschinen und andere Kolbenmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, zur Verbindung der Motorwelle mit der Welle einer umlaufenden Maschine, wie eines Gebläses, einer Turbine, einer Pumpe oder eines Dynamos.
Eine solche Verbindung zwischen zwei Wellen, von welchen jedenfalls die eine mit einer wesentlichen Ungleichförmigkeit rotiert, bietet oft Schwierigkeiten dar. Die Ungleichförmigkeit bewirkt nämlich teils, dass die mechanische Verbindung zwischen den Wellen Abnutzung oder grossen Spannungen aus-
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Um diese Nachteile zu überwinden, hat man früher federnde Kupplungen verwendet, die dazu dienen, die aus der Ungleichförmigkeit der Umdrehungen herrührenden Stösse aufzunehmen. In vielen Fällen haben sich solche Kupplungen jedoch nicht als zufriedenstellend erwiesen, da man, offenbar wegen fehlendem Versuchsmaterial, nicht verstanden hat, die verschiedenen Teile richtig im Verhältnis zueinander zu dimensionieren.
Namentlich ist es bisher nicht gelungen, eine rotierende Maschine mit recht grossem
Schwungmoment von der Hauptwelle eines Schiffsverbrennungsmotors in zufriedenstellender Weise zu treiben. Die wesentlichste Ursache der genannten Schwierigkeiten scheint, wie vorgenommene Unter- suchungen gezeigt haben, eine Neigung zur Bildung von Torsionsschwingungen im System zu sein.
Die Erfindung geht darauf aus, die erwähnten Schwierigkeiten zu überwinden und ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass die Welle der umlaufenden Maschine mit der Motorwelle durch eine weiche federnde Kupplung verbunden ist, die in an sich bekannter Weise aus zwei Kupplungsteilen besteht, zwischen welchen eine einzige oder jedenfalls nur wenige lange, kreisrund gebogene, zweckmässig in einem zwischen und von den Kupplungsteilen gebildeten,
ringförmigen Hohlraum eingeschlossene Schraubenfedern eingesetzt sind, wobei der eine der genannten zwei Kupplungsteile mit seinem Transmissionsteil durch eine Friktionskupplung verbunden ist, deren Teile mittels Federn mit einstellbarer Spannung gegen- einander gedrückt gehalten werden, so dass durch passende Einstellung der Federspannung ein Gleiten zwischen den beiden Teilen der Friktionskupplung stattfinden kann, wenn die Grösse der zu über- tragenden Kraft oder des Drehmoments einen im voraus festgesetzten Wert übersteigt.
Die Federwindungen sind zweckmässig mit Stützschuhen versehen, durch die sie gegenüber der zylindrischen Aussenwand des ringförmigen Hohlraumes geführt sind, u. zw. in solcher Weise, dass sie sich im Verhältnis dazu frei bewegen können.
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jedenfalls nur weniger langen Schraubenfedern eine grosse Weichheit, und dieser Umstand bewirkt, dass Torsionsschwingungen innerhalb eines sehr grossen Bereiches von Umdrehungszahlen vermieden werden können, so dass diese Schwingungen überhaupt nicht innerhalb des normalen Bereiches von Umlaufzahlen der Maschine gebildet werden. Gleichzeitig ist die Kupplung von einfacher Konstruktion.
Ferner schützt die federnde Friktionskupplung gegen Überbeanspruchung und Beschädigung der Kupp- lungsvorriehtung.
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und Fig. 2 einen Querschnitt nach den Linien c- und c-6 in Fig. 1, was die obere bzw. die untere Hälfte der Fig. 2 betrifft.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist auf einer Welle 1 mittels einer Keilverbindung 2 ein Kupplungsgehäuse 3 angebracht, das innen einen Ringraum 4 mit hauptsächlich kreisrundem Querschnitt bildet, welcher Raum zwei Schraubenfedern a aufnimmt, deren Enden gegen Federführungen 6 anliegen, die wiederum gegen aus zwei Teilen 7, 8 bestehende keilförmige Druckstücke anliegen, von welchen der Teil 8 mit geringem Spiel in eine entsprechende Ausnehmung des Teiles 7 passt (Fig. 1).
Die Schraubenfedern 5 sind übrigens mit Stützschuhen 17 versehen, wodurch ihre Windungen im Verhältnis zur krummen Aussenwand des Ringraums geführt werden. Der Teil 7 der Druckstücke ist durch
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entsprechender Kupplungsteile 12 eingreifen, die mittels einer Keilverbindung 13 auf einem um die Welle 1 drehbar angebrachten Kettenrad 14 fest angebracht sind. Die beiden Kupplungsteile K werden mittels einer Anzahl Zapfen 15 a mit Muttern 16 zusammengehalten und gegen die Kupplungstlächen 11 gepresst, indem zwischen den Muttern 16 und dem Kupplungsteil12, in welchen die Zapfen 15a nicht festgeschraubt sind, Federn 15 angebracht sind, deren Spannung durch die Muttern 16 eingestellt werden kann.
Bei der Umdrehung der Welle 1 wird Druck durch das Kupplungsgehäuse 3 und das keilförmige Druckstüek 7 auf die Federn 5 übertragen, und infolge deren Zusammendrückung erfolgt eine Verschiebung zwischen dem Druckstück 1 und dem Druckstück 8, indem das erstere dem letzteren vorauseilen wird. Dies bewirkt, dass jede der an den Enden der Federn 5 angebrachten Federführungen 6 nur gegen eines der Druckstücke 7, 8 anliegt, so dass der Druck durch jede Feder von einem Druckstück 7
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beiden Seiten geschehen kann, kann die Kupplung in beiden Umlaufrichtungen der Welle 1 wirken.
Erfindungsgemäss sind die Federn 5 sehr weich, so dass sie der Kupplung erlauben, sieh um einen grossen Winkel zu drehen, und es wird hiedurch erreicht, dass das ganze, die Kupplung umfassende, umlaufende System eine eigene Drehschwingungszahl erhält, die selbst bei weit niedrigeren Drehzahlen als die gewöhnliche Drehzahl nicht mit den schwingungserzeugenden Antrieben harmoniert. Die mit einander
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teils 10 und des Kupplungsgehäuses 3 und damit die Beanspruchung der Federn 5 die zulässige Grösse übersteigen.
Die zusammenwirkenden Kupplungsteile 10 und 12 sind so zusammengespannt, dass während des gewöhnlichen Betriebes kein Gleiten zwischen ihnen auftritt. Dies trifft nur ein, wenn beim Anlassen oder Stillsetzen der Maschine beimDurehgang durehDrehzahlen, wo Resonanz eintritt, Drehsehwingungen auftreten, die grössere Zusatzspannungen bewirken als die, für welche die Reibungskupplung zusammen- gespannt ist. Bei einem solchen Gleiten zwischen den Flächen 11 des Kupplungsteils 10 und den entsprechenden Flächen am Kupplungsteil 22 wird eine gewisse Schwingungsarbeit aufgenommen und die schädliche Wirkung der Drehschwingungen wird dadurch aufgehoben.
Die Erfindung ist nicht an die dargestellte und beschriebene Bauart gebunden, die nur als Beispiel
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Federnde Kupplung für Brennkraftmaschinen und andere Kolbenmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, zur Verbindung der Motorwelle mit der Welle einer umlaufenden Maschine, wie eines Gebläses, einer Turbine, einer Pumpe oder eines Dynamos, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle der umlaufenden Maschine mit der Motorwelle weich federnd verbunden ist, wobei diese Verbindung in an sich bekannter Weise aus zwei Kupplungsteilen besteht, zwischen welchen eine einzige oder jedenfalls nur wenige lange, kreisrund gebogene, zweckmässig in einem, zwischen und von den Kupplungsteilen gebildeten ringförmigen Hohlraum (4) eingeschlossene Sehraubenfedern (6) eingesetzt sind,
und wobei der eine der genannten zwei Kupplungsteile mit seinem Transmissionsteil durch eine Friktionskupplung
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moments einen im voraus festgesetzten Wert übersteigt.