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Oldruckkupplung für weichen Anlauf
Schwere, träge und schonend anlaufende Maschinen werden im allgemeinen über Rutschkupplungen angetrieben. Dies gilt insbesondere bei Drehstrom-Kurzscblussläufermotoren, um der hohen Anlaufstromaufnahme zu begegnen, die ein Mehrfaches des Normalstromes beträgt. Man versucht deshalb den Anlauf einer schweren Maschine mit den verschiedensten Rutschkupplungsarten verzögernd, d. h. auf eine längere stetige Anlaufzeit auszudehnen, wobei der hohe Anlaufstrom bei Elektro-Motoren auf ein Mindestmass beschränkt wird.
Als älteste Art dieser Kupplungen ist die Fliehkraftscheibe bekannt, bei welcher Gewichtsmassen auf dem rotierenden Nabenteil durch die Fliehkraft ausschwenken und über das entgegengesetzte kürzere Nabenende sich am Scheibenmantel anpressen, so dass dieser allmählich mit in Bewegung gesetzt wird. Diese Kupplung ist entsprechend den Fliehgewicht'smassen auf ein bestimmtes Drehmoment abgestimmt und schleift bei Überlastung durch oder umgekehrt reisst sie beim Anlauf zu rasch mit.
An Stelle der Fliehgewichte werden bei einer weiteren Art Füllkörper, in der Regel Kugeln, zwischen den rotierenden Nabenteil, der mit Flügeln bis dicht an den Scheibenmantel ausgebildet ist, gefüllt, so dass die einzelnen Kammern ihre Füllkörper gegen den Scheibenmantel schleudern, deren Anpressung die Abtriebsscheibe mit in Bewegung bringt. Die Füllkörper sind jedoch einem grossen Verschleiss unterworfen und die Kupplung unterliegt einer starken Erwärmung.
Diesen verschleissenden Kupplungen wurde mit einer Magnetkupplung begegnet, wobei die magnetisierten Pole den Scheibenmantel festhalten und ihn mit in Bewegung bringen. Die Magnetkupplung erfordert jedoch eine Wicklung der rotierenden Nebenpole mit Schleifringkontakten für die Stromzuführung sowie eine separate Schalteinrichtung derselben.
Weiters sind auch bereits Öldruckkupplungen für weichen Anlauf mit elastischer Kraftübertragung unter Verwendung einer Öldruckpumpe bekannt.
Nach der Erfindung werden nun derartige Öldruckkupplungen dadurch besonders vorteilhaft ausgestaltet, dass die Druckpumpe sowie die Ölkammer in einer mit der Antriebswelle verbindbaren Nabe untergebracht sind, die konzentrisch von einer lose gelagerten Antriebsscheibe umgeben ist, in deren Stirnwand kraftschlüssig eine in der Verlängerung der Antriebswelle vorgesehene Zapfenverlängerung der Antriebswelle der Pumpe greift, und dass die Kupplungsmittel im Raum zwischen der Nabe und der Antriebsscheibe angeordnet sind.
Diese erfindüngsgemässe Öldruckkupplung arbeitet nun in sich vollkommen automatisch ; sie überwindet jede Überlastung dadurch, dass beim Rutschen di3 Druckpumpe erneut in Tätigkeit tritt und den Öldruck so stark erhöht, bis die Abtriebsscheibe starr mitgenommen wird. Der Antrieb der Öldruckpumpe erfolgt über die Abtriebsscheibe durch die Differenztourenzahl der rotierenden Antriebsnabe, welche auf der Antriebswelle aufgekeilt ist, und der noch verharrenden Abtriebsscheibe. Kommt diese Abtriebsscheibe durch den Ölpressdruck über Schleifschuhe oder Kupplungslamellen allmählich in Bewegung, wird die Drehzahl der Druckpumpe immer geringer, bis sie durch Gfeichschritt der Antriebsnabe mit der Abtriebsscheibe zum Stehen kommt.
In der Antriebsnabe ist die Öldruckpumpe, die als Schraubenspindel-, Kolben-, Drehschieber-, Zahnrad- oder Kreiselpumpe ausgebildet sein kann, mit der Ölkammer untergebracht. Die Ölpumpe ist über einen am äusseren Umfang der Ölkammer beginnenden Ölkanal mit der Druckpumpe verbunden. Auf der Druckseite leitet ein Druckkanal wieder in die Ölkammer zurück und wird durch ein fliehkraftbetätigtes Absperrventil abgeschlossen. 0Nun überträgt sich der gesamte Druck der Druckpumpe auf die Presskolben, deren Gleitschuhe gegen die verharrende Abtriebsscheibe gedrückt werden, so dass die lose auf
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der Antriebsnabe gelagerte Abtriebsscheibe an den Umdrehungen der ersteren teilnimmt.
Der Antrieb der Öldruckpumpe erfolgt jedoch vorzugsweise von der verharrenden Abtriebsscheibe aus über die verlängerte Spindelwelle, die mit einem Mitnehmerzapfen in das Zentrum der Scheibenwand ragt. Bei steigender Mitnahme der Abtriebsscheibe verringert sich die Tourenzahl der Druckpumpe, bis sie schliesslich zum Stehen kommt bei kraftschlüssiger Übertragung des Antriebsdrehmomentes.
Ein weiteres Rutschen gestattet die Öldruckkupplung nur für kurze Augenblicke, denn dabei tritt die Druckpumpe in Tätigkeit und erhöht sofort den Anpressdruck. Bei gefährlicher Überlastung dagegen fällt auch die Tourenzahl der Antriebsmaschine ab, worauf das fliehkraftgesteuerte Absperrventil anspricht und durch Rücklauf der Druckflüssigkeit die Gesamtanlage vor Schaden schützt.
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt ; hierin zeigt Fig. 1 die Öldruckkupplung im Längsschnitt mit Gleitschuhen, als Riemenscheibe ausgebildet, Fig. 2 die Öldruckkupplung im Querschnitt gemäss der Schnittlinie A-B in Fig. l, Fig. 3 die Öldruckkupplung im Längsschnitt mit Kupplungslamellen, als Riemenscheibe ausgebildet, Fig. 4 die Öldmckkupplung im Quer-
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hen als Kupplungselement, Fig. 6 die Öldruckkupplung im Längsschnitt mit Kupplungslamellen als Kupplungselement.
Auf der Antriebswelle a ist eine Antriebsnabe b aufgekeilt. Über dieser Nabe lagert lose die Abtriebsscheibe c in den beiden Lagern o. In der Antriebsnabe b ist eine Schraubenspindelpumpe e so untergebracht, dass die Welle der einen Schraubenspindel verlängert in die Abtriebsscheibenwand ragt und durch einen Antriebszapfen d vorzugsweise durch die Differenzialtourenzahl zwischen Aatriebsnabe b und
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ventil i wird die Elastizität der Kupplung durch Feder und Fliehge\1ficht k gesteuert. Diese Steuerung kann durch Öldämpfung mit einer einstellbaren Überstromdüse s zwischen Absperrventilzylinder und Ölkammer verfeinert werden. Unter dem Druck des Fliehgewichtes k wird das Öl über die Düse s allmählich aus dem Absperrventilzylinder gepresst.
Nach vollständigem Abschluss des Absperrventilen i überragt sich der gesamte Druck auf die Presskolben l und die Luftzylinder u, bis die Abtriebsscheibe c im Gleichschritt der Antriebsnabe b mitläuft. Dabei ist die Differenz der Tourenzahl zwischen Antriebsnabe und Abtriebsscheibe ausgeglichen und die Druckpumpe e in ihrer Funktion abgestellt. In den Luftzylindern u pressen die Kolben v eine Feder und Luft zusammen und erhalten den erforderlichen Druck auch beim Stillstand der Druckpumpe aufrecht.
Ein Rückfluss wird durch das Rückschlagventil r verhindert, das vor der Druckpumpe im Saugkanal g oder vorzugsweise nach der Druckpumpe im Duckkanal h angeordnet sein kann,
Beim Rutschen der Kupplung tritt die Druckpumpe erneut in Tätigkeit und erhöht den Anpressdruck entsprechend dem zu übertragenden Drehmoment.
Nach Fig. 3 und Fig. 4 wird der Druck der Presskolben axial auf Kupplungslamellen m antriebsseilig und n abtriebsseitig übertragen. Die Öldruckkupplung ist nach vorgenanntem Prinzip auch über ausspreizende Bremsbacken zu übertragen. Als Druckpumpe e ist eine Schraubenspindel-, Kolben-, Drehschie- ber-, Zahnrad- sowie Kreiselpumpe verwendbar. Als Abtrisbstssil kann eine Riemen-, Keil-, Kettenoder Seilscheibe sowie ein verzahnter Abtrieb Verwendung finden.
Kupplungen der beschriebenen Art können auch als gesonderte, einbauflihige Maschinenteile ausgebildet sein. Zu diesem Zweck müssen dann nur, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt die Antriebsnabe b sowie
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trisch umgebende Trommel c und somit rechtwinklig zur Antriebswelle a er & lgt, wird nach Fig. 5 und 6 der Abtrieb entweder über den Trommelumfang oder in axialer Verlängerung durch eine in den Ansatz t einführbare Welle abgenommen, wobei dann die Vorrichtung ausgesprochen als Wellenkupplung wirksam ist.
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