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Elektrische Kupplung.
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zwecke dienen und von einer Welle mit stark wechselnder Geschwindigkeit angetrieben werden, dadurch zu regeln, dass zwischen die Antriebswelle und die Dynamo eine elektrisch gesteuerte Kupplung eingeschaltet wird.
Nach der Erfindung wird eine elektrische, vorzugsweise clektromaguetische und zweckmässig ohne Luftspalt arbeitende Kupplung zwischen eine Dynamo mit wechselnder Belastung
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der Kupplungsscheiben wird mittels einer zweiten Spule hervorgerufen, die aus beliebiger Quelle mit Strom von annähernd gleichbleibender Spannung gespeist wird. Dieser Spule arbeitet die erstgenannte, vom Strom der Dynamo gespeiste Spule entgegen, indem sie den Andruck der Kupplungsglieder aufzuheben, diese also ins Gleiten zu bringen sucht. Wie schon erwähnt, wird
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Feld bilden, d. h. keinen Luftzwischenraum haben. Selbst wenn ein Luftspalt angeordnet wird, darf er nicht veränderlich sein.
Der magnetische Andruck wird dadurch eingestellt. dass die Anzahl der zwischen den Reibflächen verlaufenden Kraftlinien geändert wird.
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Dynamo gespeisten Spule unterstützt.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
Die Fig. 1 zeigt die Anordnung einer Kupplung mit nur zwei Spulen und Fig. 2 die Anordnung einer Kupplung, die auch die dritte oder Hilfsspule hat. In beiden Figuren ist, um ein Anwendungsbeispiel zu geben, die Dynamo in Verbindung mit einer elektrischen Schweiss- Vorrichtung dargestellt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. l dient ein von der Stromleitung B aus gespeister Elektromotor A zum Antrieb einer Welle C, auf der eine Kupplungsscheibe D sitzt. Natürlich kann die Welle C ebensogut von irgend einer anderen Maschine getrieben werden, die einen genügenden Gleichförmigkeit. sgrad hat. Die andere Kupplungsscheibe D1 sitzt auf der Welle E1 pinter Dynamo E. In der Scheibe D liegt die Andruckspule F, die von der Leitung B aus mit annähei. id konstantem Strom gespeist wird, In ähnlicher Weise ist in der Scheibe D* die vom Hauptstrom der Dynamo gespeiste Gegellspuìe Fangeordnet.
Der Druck, den die Spule F zwischen den beiden Kupplungsscheiben hervorruft, ist mehr als genügend, um die normalerweise von der Dynamo verbrauchte Arbeit zu übertragen. Die Gegenspule F1 wird bei dem dargestellten Beispiel vom Hauptstromkreis der Dynamo gespeist, d. 1L der Strom in der Spule F1 ist gleich dpm an der Schweissvorrichtung G entnommenen.
Die Windungen der Spulen Fund F1 stt'hE-n zueinander in solchem Verhältnis, dass bei voller Belastung der Dynamo der Druck zwischen den Kupplungsgliedern D und D'gerade ausreicht, um die Dynamo ohne Gleit n anzutreiben. Liefert aber die Dynamo mehr Strom, als der vollen Belastung entspricht, so arbeitet die Gegenspule F1 der Spule F so weit entgegen, dass die Kupplungsscheiben D, D'ins Gleiten kommen wodurch die Geschwindigkeit der Dynamo und damit der von ihr gelieferte Strom sinkt. So wird veimieden. dass der Strom an der Schweissstelle G zu stark wird und das Werkstück beschädigt.
In Fig. 1 sind die Feldmagnetspulen der Dynamomaschine an die Hauptleltung B angeschlossen. Es ist vorteilhaft, die Dynamo ganz oder teilweise mit Fremderregung arbeiten zu lassen, und zwar entweder aus emer Leitung, die konstante Spannung führt, oder auf andere zweckmässige Weise, denn in dieser Art wird das Magnetfeld der Dynamo so gut wie gleichförmig erhalten und Funkenbildung vermieden.
Soll der Zeitpunkt veränderbar sein, in dem die Kupplung zu gleiten beginnt, 80 kann
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nicht in nennenswertem Masse beeinträchtigt. Die Spannung der Dynamomaschine kann in der üblichen Weise durch einen Widerstand im Erregerstromkreis geregelt werden.
Bei der dargestellten Kupplung tritt keine Relativbewegung irgend eines der ihr Magnetfeld bildenden Teile in dem Sinne auf. dass dadurch die Länge des Magnetfeldes oder sein magnetischer Widerstand beeinflusst würde. Der Druck zwischen den Kupplungsscheiben ändert sich entsprechend dem magnetischen Kraftlinienfluss. Durch geeignete Auswahl des Teiles der Permeabilitätskurve und des Geschwindigkeitsbereiches, innerhalb deren die Kupplung arbeitet, kann die Geschwindigkeit der Dynamo in weiten Grenzen so beeinflusst werden, dass sie sich mit der Belastung ändert. Wenn also die Dynamo mit Fremderregung arbeitet, so wechselt die
Spannung mit der Geschwindigkeit und die Stromstärke bleibt konstant.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird die WeHe C wie bei der nach Fig. 1 mit annähernd gleichförmiger Geschwindigkeit angetrieben und trägt die Kupplungsscheibe D. Die zweite Kupplungsscheibe D1 sitzt auf der Welle E1, die den Anker E einer Dynamomaschine antreibt. Der Anker ist in Fig. 2 getrennt von der Welle 1 dargestellt. Seine Feldmagnetspulen E2 haben Fremderregung von einer Stromquelle aus, die konstante elektromotorische Kraft liefert.
In der Kupplungsscheibe D liegen zwei Spulen, von denen eine, die Andrückspule F*, mit Abnehmerringen 1'3 verbunden ist und mit Strom von konstanter elektromotorischer Kraft gespeist wird. Die andere Spule, die Hilfsspule H, ist mit Abnehmerringen J verbunden und durch Leitungen K über die Klemmen der Dynamomaschine E im Nebenschluss geschaltet. Die zweite Kupplungsscheibe DI trägt eine Spule L, die gegenspule, die mit Abnehmerringen M in den Hauptstromkreis der Dynamomaschine E geschaltet ist. Auch hier ist wieder, nur um ein Beispiel zu geben, angenommen, dass die Dynamomaschine eine elektrische Schweissvorrichtung G betreiben soll.
Der von der Spule 1" erzeugte Magnetismus drückt die Kupplungsscheiben D und D1
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einer anderen Quelle aus Strom von konstanter Spannung und drückt die Kupplungsscheiben D und D'gegeneinander, so dass die Dynamo angetrieben wird. In dem Masse, wie die Spannung im Stromkreise der Dynamo steigt, nimmt auch die Stromstärke in der Hilfsspule H zu und
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der drm Unterschied in der Wirkung der Andrückspule F2 und der Hilfsspule H entspricht, d. h. kleiner ist als der Druck, den die Spule P für sich allein hervorrufen würde, aber noch beträchtlich grösser, als der zum Verhindern des Gleitens unbedingt erforderliche Druck.
Wenn die Dynamo Strom liefert, so beginnt die Gegenspule L, den Druck zwischen den Kupplungsscheiben zu verringern, bis beim Überschreiten der Normalbelastung die Kupplung zu gleiten beginnt.
Wt lln nur die Andrückspule F2 vorhanden wäre, so würden die Kupplungsacheiben stets mit demselben Druck aneinandergehalten werden. Ein einmal eingetretenes Gleiten würde dann fortzudauern suchen, bis die Relativgeschwindigkeit der Kupplungsglieder D, D'einen Wert erreicht hätte, bei dem der Reibungskoeffizient mit der Geschwindigkeit zunimmt. Dieses fortgesetzte Gleiten würde sowohl die Stromstärke wie die Spannung beeinflussen. Sobald aber die Kupplung zu gleiten beginnt, lässt die Spannung, welche die Dynamo liefert, und mit ihr die Wirkung der Hilfsspule 8 nach, während die Wirkung der beiden anderen Spulen sich ent-
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so dass der Druck der Kupplungsscheiben nach Eintritt des Gleitens noch zunimmt.
Hiedurch wird der Abfall des Reibungskoeffizienten ausgeglichen und die Kupplung arbeitet mit grösserer Annäherung an den Fall, dass der Reibungskoeffizient und die Geschwindigkeit eine durch eine Gerade darstellbare Beziehung zueinander haben.
Unter anderen Verhältnissen kann die Hilfsspule H so geschaltet werden, dass sie die Andrückspule unterstützt, anstatt ihr entgegenzuarbeiten.
Die Anordnung der Hilfsspule 8 ist nicht notwendigerweise auf eine Kupplung der beschriebenen Gattung beschränkt, d. h. auf eine elektromagnetische DifIerentialkl1pplung, bei
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spalt besteht, wenn schon diese Art von Kupplung bevorzugt wird.
Die Ausbildung der Kupplungsscheiben und ihrer Reibflächen lässt sich natürlich in mannig- faucher Weise ändern.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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