Kupplungsvorrichtung zwischen einer Kraft- und einer Arbeitsmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungs vorrichtung zwischen einer Kraftmaschine und einer hinsichtlich ihrer Welle einlagerigen Arbeitsmaschine, z. B. zwischen einer Brennkraft-Kolbenmaschine und einem Elektrogenerator, deren Achsen durch ein Stützgelenk mindestens in einem Punkt zentriert wer den. Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung mit einer drehfedernden, die Drehschwingungen dämp fenden Kupplung erreicht, die nur das Antriebsdreh moment überträgt und die keine Stützkräfte, wie bei bekannten Kupplungen, aufnehmen muss.
Die Erfin dung besteht darin, dass die Welle der Arbeits maschine sich am dieser Maschine zugekehrten Wel lenende der Kraftmaschine nur über das zentrierende Gelenk abstützt, während sie das Antriebsdreh moment über die drehfedernde Kupplung erhält. Die Drehschwingungen werden bereits in der dreh federnden Kupplung aufgefangen und gedämpft. Sie sind daher unschädlich für die Arbeitsmaschine.
Die Anordnung gemäss der Erfindung baut sehr kurz, besonders wenn die drehfedernde Kupplung konzentrisch um das nur zentrierende Stützgelenk angeordnet ist.
Nach einer Ausbildung der Erfindung kann das zentrierende Stützgelenk zwischen der Arbeitsmaschi- nenwelle und der Kraftmaschinenwelle aus einer sich selbst einstellenden Wälzlagerung, z. B. aus einem Pendel-Rollenlager, bestehen, dessen Lagerbewegung nur aus dem von dem jeweils übertragenen Dreh moment abhängigen Nachgeben der drehfedemden Kupplung resultiert.
Damit sich die Wälzkörper eines derartigen La gers nicht an denselben Stellen der Laufringe ein schlagen, kann man vorteilhaft zwischen dem Wälz- körperkäfig und der Arbeitsmaschinenwelle ein Schrittschaltwerk anordnen, das von dem Dreh moment geschaltet wird. Auf diese Weise wird bei jedem Auftreten eines genügenden Drehmomentes der Käfig gegenüber dem Innenlaufring auf der Arbeitsmaschinenwelle verschoben und gegen Rück verschieben gesperrt, so dass die Stützkräfte fortgesetzt an anderen Stellen übertragen werden und somit das Lager keine Einschlagstellen bekommt.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar Fig. 1 eine Kupplung zwischen einer Brennkraft- Kolbenmaschine und einem hinsichtlich seiner Welle einlagerigen Elektrogenerator in schematischer Dar stellung im Längsmittelschnitt, Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer Kupp lung zwischen den gleichen Maschinen in ausführ licherer Darstellung und in grösserem Massstab und Fig. 3 schematisch ein Schrittschaltwerk.
In Fig. 1 ist 11 die Antriebswelle einer Brenn- kraft-Kolbenmaschine und 12 ihr Endlager im Ge häuse. Mit 13 ist der Anker eines Elektrogenerators angedeutet, der mit seiner Welle 14 mit einem ein zigen Lager 15 im Gehäuse 16 des Generators ge lagert ist. Das Generatorgehäuse 16 ist an dem Kraftmaschinengehäuse durch eine Verbindung 17 befestigt.
Die Ankerwelle 14 stützt sich gelenkig auf der anderen Seite mit einer Kugel 18 auf eine Gelenk pfanne 19 der Kraftmaschinenwelle 11, so dass im Lager 12 die Kraftmaschinenwelle 11 und die Elektrogeneratorwelle 14 gemeinsam gelagert sind. Durch das die einzige gegenseitige Abstützung der Wellen bildende Stützgelenk 18, 19 sind die beiden Maschinenachsen wenigstens in einem Punkt zentriert und brauchen daher im übrigen nicht so peinlich genau fluchtend ausgerichtet zu werden.
Das Drehmoment wird durch ein drehfederndes Kupplungselement 20, z. B. aus Gummi, übertragen. Kraftmaschinenseitig ist das Kupplungselement 20 angebracht, z. B. anvulkanisiert, an einem Flansch 21, der an der Gelenkpfanne 19 angeordnet ist, und arbeitsmaschinenseitig an einem Flansch 22, der an der Welle 14 des Elektrogenerators befestigt ist.
In Fig.2 ist 11 wieder die Welle der Kraft maschine, die mit dem Lager 12 im Kraftmaschinen gehäuse gelagert ist. 17 ist die feste Verbindung zwi schen dem Kraftmaschinen- und dem Arbeitsmaschi- nengehäuse. Mit 23 ist ein Wellenstumpf des Gene ratorankers bezeichnet, mit 24 eine der Gelenkpfanne 19 (Fig. 1) entsprechende hohlzylindrische Fort setzung der Kraftmaschinenwelle 11.
Zwischen dem Wellenstumpf 23 und dem zylindrischen Fortsatz 24 ist ein Pendel-Rollenlager 25 angeordnet, das die selbe Wirkung hat wie das Stützgelenk 18, 19 (Fig. 1). Der Wellenstumpf 23 hat einen Flansch 26 und die ser wiederum einen um den Wellenstumpf 24 greifen den Zylinderfortsatz 27. Zwischen den Zylinderfort- sätzen 24 und 27 ist ein drehfederndes Kupplungs element 28 angeordnet, welches das Pendel-Rollen- lager konzentrisch umgibt.
Das drehfedernde Kupp lungselement besteht in bekannter Weise z. B. aus Gummimetall, das mit Kerbverzahnungen 29 bzw. 30 in die Maschinenwellenenden 24 bzw. 27 greift.
In Fig. 3 sind mit 31 die Rollen des Pendel- Rollenlagers 25 angedeutet, die in einem Käfig 32 angeordnet sind. Der Käfig 32 hat auf der einen Stirnseite eine Sägeverzahnung 33, in die eine an dem Wellenstumpf 23 angebrachte Klinke 34 ein greift. Durch das so gebildete Schrittschaltwerk wird bei jedem Auftreten eines genügenden Drehmomentes der Rollenkäfig 32 gegenüber dem auf dem Wellen stumpf 23 befestigten Innenlaufring 35 des Lagers 25 verschoben und gegen Rückverschieben gesperrt.
Beim Rückfedern der Kupplung gleitet der Aussen ring des Pendel-Rollenlagers 25 auf den Rollen, die, durch den Rollenkäfig gehalten, ihre Lage gegenüber dem Innenlaufring 35 und dem Wellenstumpf 23 nicht verändern. Durch das Weiterwandern des Rol lenkäfigs 32 und damit der Rollen in nur einer Rich- tung, werden die Stützkräfte fortgesetzt an anderen Stellen übertragen, so dass das Lager 25 keine Ein schlagstellen bekommt.