CH442881A - Sicherheitskupplung mit Schrumpfring - Google Patents

Sicherheitskupplung mit Schrumpfring

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CH442881A
CH442881A CH1755665A CH1755665A CH442881A CH 442881 A CH442881 A CH 442881A CH 1755665 A CH1755665 A CH 1755665A CH 1755665 A CH1755665 A CH 1755665A CH 442881 A CH442881 A CH 442881A
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CH
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shrink
safety coupling
coupling according
ring
shrink fit
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CH1755665A
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Mierzchala Hans
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Licentia Gmbh
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    • F16D43/02Automatic clutches actuated entirely mechanically
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D7/02Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type
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Description


  Sicherheitskupplung mit Schrumpfring    Zum Schutz von Maschinenteilen gegen Drehmoment  überlastung, durch welche wesentliche Teile beschädigt  werden können, werden     Sicherheits-    oder     überlastkupp-          lungen,    sogenannte Bruchkupplungen, Bruchscheiben,  konische Schrumpfverbindungen usw. zwischen einem  treibenden und einem angetriebenen Teil verwendet. Die  Wirkungsweise dieser Kupplungen     b--ruht    darauf, dass  ein schwächerer Teil bei Überlastung bricht oder die       Kupplungshälften    gegeneinander verrutschen.

   Erfah  rungsgemäss ist jedoch ein solcher Teil oft der über  mündung     unterworfen,    wodurch er nach einer gewissen  Zeit bei erheblich geringeren Belastungen als denen, für  die er vorgesehen ist, also vorzeitig, bricht. Handelt es  sich um konische     Schrumpfkupplungen,    welche insbe  sondere als sogenannte Universalkupplungen für Walz  werke bekanntgeworden sind, so werden diese beispiels  weise auf runde Zapfen oder Walzenhälse mit einem  definierten Konus aufgeschrumpft. Bei Überlastung dreht  sich die Kupplung auf dem Hals, wobei jedoch beide  Teile zusammenhaften und der     Kupplungskopf    sich auf  dem Hals festfrisst und nicht abgebaut werden kann.

         Gemäss    einer anderen bekanntgewordenen Anordnung  wird bei einer konischen Schrumpfverbindung der     Koni-          zitätswinkel    der aufeinander     aufgeschrumpft-.n    Kupp  lungsteile so -gewählt, dass er kleiner ist als der Selbst  hemmungswinkel der verwendeten Werkstoffe, wobei zu  sätzlich zwischen den Kupplungsteilen Druckelemente,  insbesondere Federn, verwendet werden. Diese zusätz  lichen     Druckeldmente    bewirken beim Lösen der Kupp  lungsteile, dass die Schrumpfflächen auseinander ge  drängt werden.

   Es ist klar, dass die Verwendung von  zusätzlichen Bauteilen bei einer Schrumpfkupplung de  ren Fertigung und Montage nicht     vereinfacht.    Ausserdem  besteht die Gefahr, dass derartige Druckelemente ihre       Vorspannung    während des Betriebes verlieren und da  durch gegebenenfalls der gewünschte Effekt nicht mehr  erzielt wird.  



  Die als bekannt angeführten     Sicherheits-    und Über  lastkupplungen werden also ausschliesslich zur Vermei-         dung    von     Drehmomentüberlastungen,    beispielsweise bei       Walzanlagen,    angewendet, deren Wirkung aber in jedem  Fall durch zu grosse Drehmomente ausgelöst wird.  



  Im Gegensatz zu diesen bekannten     überlastkupplun-          gen    bezieht sich die Erfindung auf eine Sicherheitskupp  lung, welche durch Überdrehzahlen ausgelöst wird. Dabei  handelt es sich um eine Sicherheitskupplung zwischen  einer treibenden und einer getriebenen Welle, bei wel  cher zur direkten oder indirekten     Drehmomentübertra-          gung    ein oder mehrere     Schrumpfringe    dienen. Erfin  dungsgemäss sind die Abmessungen des Schrumpfringes  bzw. der Schrumpfringe und die Masse der Schrumpf  sitze auf der getriebenen Welle so gewählt, dass ober  halb einer definierten Drehzahl die durch Fliehkräfte  verursachten Dehnungen den Schrumpfsitz lösen.  



  Die Anordnung einer nach der     Erfindung    als  Schrumpfverbindung ausgebildeten Kupplung soll also  vor Überdrehzahlen schützen.  



  Das Prinzip der Erfindung sei mittels der     Fig.    1 der  Zeichnung beschrieben; die weiteren Figuren geben an  hand von Beispielen     Weiterbildungen    des Gegenstandes  der Erfindung an.  



  Die     Fig.    1 stellt einen Schnitt durch eine Schrumpf  verbindung zwischen einer treibenden Welle 1 und einer  getriebenen Welle 5 dar. Erstere ist mit der Scheibe 2  durch Schrauben 3 und Stifte 4 kraftschlüssig verbun  den, während letztere mit der Scheibe 6 durch die Schrau  ben 7 und die Stifte 8 ebenfalls kraftschlüssig verbunden  ist. Über beide Scheiben 2, 6 greift radial der Schrumpf  ring 9, welcher durch seinen Schrumpfsitz die form- und  kraftschlüssige Verbindung, in diesem Falle indirekt  über die Scheiben 2, 6,     zwischen    den Wellen 1, 5 bewirkt.  



  Der     'Schrumpfring    9 ist so bemessen, dass er bis zu  einer definierten Drehzahl das zu erwartende Drehmo  ment vom treibenden zum getriebenen Teil überträgt,  dass er aber bei Überschreiten dieser definierten Drehzahl  sich durch die Fliehkräfte abhebt, also seinen Schrumpf  sitz löst und somit den Kraftfluss zwischen der treiben  den Welle 1 und der getriebenen Welle 5 unterbricht.      Bei der Anwendung einer solchen Kupplung als  Sicherheitskupplung für einen     Wasserkraftgenerator    zum       Stillsetzen    des Generators bei durchgehender Turbine er  gibt sich beispielsweise bei einem Durchmesser der Schei  ben 2 und 6 von 2600 mm ein Schrumpfmass von 3,7    0.1 mm, um bei einer Durchgangsdrehzahl von 1200 U/  min ein sicheres Entkuppeln zu gewährleisten.  



  Die in der     Fig.    1 dargestellten     Axialstifte    10 dienen  der zentrischen Halterung des Schrumpfringes 9, wo  durch gleichzeitig eine Verschiebung in Umfangsrich  tung hinsichtlich der Scheibe 2 verhindert wird. Beim  Lösen des Schrumpfsitzes des Schrumpfringes 9 genügt  es also, wenn die Scheibe 6 in ihrer relativen     Winkel-          b2wcgung    frei vom Schrumpfring, also unabhängig, wird.  Die ebenfalls in der     Fig.    1 gezeichneten Sicherungen 11  verhindern. dass die Stifte bzw.     Axialstifte    10 aus ihren       Bohrungen    heraustreten.  



  Die in der     Fig.    2 dargestellte Schrumpfverbindung       z%%vischen    der treibenden Welle 1 und der getriebenen  Welle 5 ist ähnlich wie die nach der     Fig.    1. Es sind  lediglich die Scheiben 2 und 6 durch die Ringe 12, 13       esctzt.    dementsprechend auch die Stifte 4, 8 durch die  Stifte 14, 15. Eine Anordnung mit Ringen 12, 13, welche  gegebenenfalls sogar aus Ringsegmenten aufgebaut sein  können, wird dann besonders zweckmässig sein, wenn  es     s=ich    um Wellen mit relativ grossem Durchmesser  handelt.  



  In     Fig.    3 wird in Weiterbildung des Gegenstandes  der Erfindung gezeigt, wie der Schrumpfring 9, ent  sprechend der     Fig.    1, nunmehr in zwei Teile 9, 19 auf  geteilt und damit axial unterteilt ist; dabei sind die  beiden Teile 9, 19 mittels der Schrauben 16 und Mutter  17 verspannt, während die     Radialstifte    18 das     Dreh-          =_noment    von der einen     Schrumpfringhälfte,    nämlich dem  Teil 9, zur anderen     Schrumpfringhälfte,    dem Teil 19,       übertragen.    Eine derartige Anordnung wird besonders  zur leichteren Demontage der Wellen getroffen.  



  In der     Fig.    4 wird ebenfalls in Weiterbildung des  Gegenstandes der Erfindung eine Schrumpfverbindung  zeigt,     welche    mit einem Schrumpfring 20 und einem  weiteren Schrumpfring 21 ausgebildet ist. Im Normal  betriebszustand, d. h. bei Drehzahlen, die unterhalb der  definierten Drehzahl liegen, wird das Drehmoment im  wesentlichen über den Schrumpfring 20 übertragen wer  den. und zwar über dessen Schrumpfsitzfläche 45 auf  die Scheibe 6. Die ausserdem durch die Teile 25 gesi  cherten     Radialstifte    24 bewirken eine     Drehmomentüber-          tragung    vom Schrumpfring 20 auf den weiteren Schrumpf  ring 21 und damit über dessen     Schrumpfringsitzfläche     47 ebenfalls auf die Scheibe 6.

   Der Schrumpfring 20 ist  nun so bemessen, dass er sich nach Erreichen der defi  nierten Drehzahl von der     Schrumpfringsitzfläche    46 ab  hebt und somit nicht mehr direkt auf die Scheibe 6 sein  Drehmoment überträgt, sondern nur noch ein Restdreh  moment indirekt über den weiteren Schrumpfring 21.  Dieser ist nun so ausgelegt, dass er erst nach einer  höheren definierten Drehzahl sich von seiner Schrumpf  ringsitzfläche abhebt, wodurch dann der Kraftfluss zwi  schen den Scheiben 2 und 6 und damit zwischen der  treibenden Welle 1 und der getriebenen Welle 5 end  gültig unterbrochen ist. Der Schrumpfring 20 überträgt  also im wesentlichen das Betriebsdrehmoment.  



  Eine Anordnung wie nach der     Fig.    4 ist wegen der  verschiedenen     Abhebedrehzahlen    beispielsweise bei Was  serkraftgeneratoren mit senkrechter Welle besonders vor  teilhaft, also bei Anordnungen, bei denen die Turbine  mit dem Generator über einen Wellenstrang verbunden    wird. Wegen des möglichen Versagens der Turbinen  regelung bzw. der der automatischen     Wasserabsperr-          vorrichtungen    bei plötzlicher Entlastung des     Genera-          tors    muss nämlich dieser     festigxeitsmässig    für die höchst  mögliche Turbinendrehzahl, die sogenannte Durchgangs  drehzahl, ausgelegt sein.

   Besonders bei Kaplan- und       Francis-Turbinen    liegt die Durchgangsdrehzahl weit  Tiber der Betriebsdrehzahl und erschwert und verteuert       regelung    bzw. der, der automatischen     Wasserabsperr-          ratoren;    die obere Leistungsgrenze dieser Maschinen  wird dadurch massgeblich beeinflusst, da die Fliehkräfte  bekanntlich vom Quadrat der Drehzahl abhängig sind.  



  Die Regel- und Absperrvorrichtungen der Turbine  sind nun meist so eingestellt, dass die Turbinen bei  plötzlicher Entlastung und Abschaltung des Generators  vom Netz bis zur sogenannten Regulierdrehzahl, die       etwa        20        bis        3%        über        der        Betriebsdrehzahl        liegt,        durch-          gehen    und dann stillgesetzt werden. Nur im ungünstig  sten Fall, wenn alle Schutzeinrichtungen versagen, kann  die Durchgangsdrehzahl erreicht werden.

   Daraus folgt,  dass     diesz    an sich für die Bemessung der Generatoren  massgebliche Drehzahl fast niemals     betriebsmässig,    auch  nicht in Gefahrenmomenten, erreicht wird; andererseits  begrenzt sie erheblich die mögliche     Generatorleistung.     



  Durch die Anordnung nach der     Fig.    4 wird nun  gerade besonders die Beherrschung derartiger Betriebs  zustände wesentlich erleichtert und damit dessen höchst  mögliche Drehzahl herabgesetzt. Liegt beispielsweise die  Nenndrehzahl einer derartigen Anordnung bei 1000 U/  min, so würde die Durchgangsdrehzahl meist das     1.8-          fache    betragen, also 1800 U/min; die     Regulierdrehzahl     liegt dann etwa bei 1200 Umdrehungen.

   Nach der Er  findung wird man im vorliegenden Falle den Schrumpf  ring 20 so bemessen, dass er sich oberhalb der Nenndreh  zahl, die gleich der definierten Drehzahl, also gleich  der     B triebsdrehzahl    von 1000     U/min,    ist, abhebt und  damit nur noch der weitere Schrumpfring 21 kraft- und  formschlüssig mit der Scheibe 6 verbunden ist und somit  zur     Drehmomentübertragung    beiträgt. D. h.. dass die  Reibzahl     te    des Schrumpfringes 20     zweckmässigerweise     grösser ist als die des weiteren Schrumpfringes 21; da  durch wird das Betriebsdrehmoment sicher übertragen  werden.

   In dem Bereich zwischen einer Drehzahl von  1000 und einer solchen von 1200 U/min, also im soge  nannten Regulierbereich, wird aber kein nennenswertes  Drehmoment mehr von der Turbine, also der treibenden  Welle 1, auf den Generator, also auf die getriebene  Welle 5, zu übertragen sein; der Generator ist dann  nämlich vom Netz getrennt und braucht demnach keine  Leistung mehr abzugeben. In diesem Drehzahlbereich  braucht also nur noch dasjenige Drehmoment übertra  gen zu werden, das notwendig ist, um die     Lagerreibungs-          und    Luftreibungsverluste des Generators zu decken. Die  ses geschieht dann mittels des weiteren Schrumpfrings  21.

   Erst nach Überschreiten der Regulierdrehzahl, also  der Drehzahl von 1200 U/min, wird sich durch geeigne  te Bemessung der weitere Schrumpfring 21 dehnen und  schliesslich abheben und dadurch den Kraftfluss zwi  schen der Turbine und dem Generator endgültig unter  brechen; die Drehzahl der getriebenen Welle 5, also  der     Generatorwelle,    sinkt dann.  



  In jedem Falle wird sowohl bei einer Anordnung  nach dem Beispiel der     Fig.    4 als auch ganz allgemein  zwischen     dem'Schrumpfring    20 oder auch dem Schrumpf  ring 21 und der Scheibe 6 kurz vor dem Abheben und  beim Aufsetzen der Schrumpfringe 20, 21 ein Schlüpfen  eintreten. Zur Verringerung der Reibung während dieses           Schlupfvorganges    wird in Weiterbildung des Gegenstan  des der Erfindung vorgeschlagen, dass die den Schrumpf  sitz bewirkenden Teile ganz oder teilweise aus einem  gut gleitenden Werkstoff hergestellt oder mit einem sol  chen Werkstoff überzogen sind.

   In der     Fig.    4 wäre das  der in Schwalbenschwänzen im weiteren Schrumpfring  21 geführte     Gleitwerkstoffüberzug    23, welcher beispiels  weise aus Messing oder Bronze gebildet sein kann. Da  durch wird die Gefahr des Festfressens während des       Schlupfvorganges    weitgehend vermindert werden kön  nen. Reicht aber eine derartige Anordnung noch nicht  aus, so kann - ebenfalls in Weiterbildung des Gegen  standes der Erfindung - vorgesehen werden, dass man  die Berührungsflächen beim Lösen der Schrumpfverbin  dung durch Schmiermittel schmiert. Ein bevorzugtes  Ausführungsbeispiel ist ebenfalls noch in der     Fig.    4  dargestellt.

   Die dort dargestellte abgeschlossene Kam  mer 22 ist im     Normalzustand    mit einem Schmiermittel  angefüllt. Dieses wird bei Rotation radial nach aussen  gepresst werden, kann aber nicht in die Schrumpfsitz  flächen 47 eintreten, da es daran durch den Schrumpf  sitz gehindert wird. Erst im Moment des     Schlupfvorgan-          ges,    also wenn bereits ein Abheben des weiteren  Schrumpfringes 21 von der Scheibe 6 beginnt, kann das  Schmiermittel in die Schrumpfsitzfläche 47, also bei  spielsweise nach links und rechts, von der abgeschlosse  nen Kammer 22 aus eintreten und so zur Schmierung  der Schrumpfsitzfläche 47 beitragen.  



  Nach einem weiteren Erfindungsgedanken wird vor  geschlagen, dass die den Schrumpfsitz bewirkenden  Teile beim     Schlupfvorgang    ganz oder teilweise zerstört  werden. Dieses ist besonders dann möglich und     zweck-          mässig,    wenn unter normalen Umständen, wie im wei  ter oben angeführten Beispiel eines     Wasserkraftgene-          rators,    mit der sofortigen Wiederinbetriebsetzung nach  einem     Schlupfvorgang    nicht gerechnet zu werden braucht.

    Bei einem Durchgehen einer Turbine eines     Wasserkraft-          generators,    das, wie gesagt, sehr selten vorkommt, muss  anschliessend der Maschinensatz stillgesetzt und inspi  ziert werden; unter diesen Umständen wird in den mei  sten Fällen eine Zerstörung des Schrumpfsitzes beim       Schlupfvorgang    durch diesen zugelassen werden können.  Vor Neuinbetriebsetzung müssen dann lediglich die  Kupplung bzw. deren zerstörte Teile ausgewechselt wer  den. Es ist dieses noch immer wesentlich billiger, als den  Generator auf die Durchgangsdrehzahl auszulegen. Die  weiter oben beschriebene Anordnung mit dem     Gleit-          werkstoff    und/oder dem Schmiermittel kann nämlich  u.

   U. als nicht ausreichend erachtet werden; für diesen  Fall ist dann die Zerstörung der den Schrumpfsitz be  wirkenden Teile vorzusehen. Man muss nämlich darauf  achten, dass nach dem Durchgehen der Turbine diese  ja wieder stillgesetzt wird und dass dann der Schrumpf  ring nicht mehr durch die Fliehkraft von seinem  Schrumpfsitz abgehoben wird. Der Generator wird aber  nur noch mit geringer Drehzahl laufen oder sogar schon  zum Stillstand gekommen sein und würde, falls der       Schrumpfsitz    nicht zerstört wird und falls ausserdem  die     Gleitung    des     Schrumpfsitzes    nicht in einwandfreier  Weise gewährleistet werden kann, plötzlich und rück  artig wieder beschleunigt werden.

   Die dabei auftreten  den Kräfte sind praktisch nicht voraussehbar und rela  tiv sehr gross; sie würden gegebenenfalls zu erheblichen  Zerstörungen führen.  



  Eine Anordnung zur     Zerstörung    der den Schrumpf  sitz bewirkenden Teile beim     Schlupfvorgang    wird in der       Fig.    5 dargestellt. Sie entspricht im wesentlichen der    nach der     Fig.    1. Es ist lediglich die Scheibe 6 am Aussen  durchmesser gerillt, wodurch die jeweilige Auflagefläche  zwischen der Scheibe 6 und dem Schrumpfring 9 ver  kleinert und somit der Schrumpfsitz zwischen diesen  beiden Teilen beim     Schlupfvorgang    zerstört wird.  



  Die     Fig.    6 zeigt wiederum eine Kupplungsanordnung  mit geteiltem Schrumpfring, dessen Teile 9, 19 wie in  der     Fig.    3 verspannt sind. Auf der Seite des Teils 19 ist  jedoch eine Zwischenlage in Form eines Ringes 27 ein  geschrumpft und gegen Verschiebung zum Teil 19 ge  sichert, dessen gerillte Oberfläche beim     Schlupfvorgang     durch die Scheibe 29 zerrieben wird. In Weiterbildung  des Gegenstandes der Erfindung ist es vorteilhaft, die  den Schrumpfsitz bewirkenden Teile, bei der     Fig.    6 bei  spielsweise den Ring 27, ganz oder teilweise aus einem  Material herzustellen, welches unter Einwirkung der  beim     Schlupfvorgang    auftretenden Reibung zerrieben  wird oder fliesst.

   Dieses Material braucht also lediglich  auf Druck     beanspruchbar    zu sein, wie es beispielsweise  bei Aluminium der Fall ist.  



  Selbstverständlich kann eine Schrumpfkupplung, wie  sie in der vorliegenden Erfindung beschrieben wird,  auch bei     flanschlosen    Wellen 30, 31 entsprechend der       Fig.    6 verwendet werden, wobei die Scheiben 28, 29  durch 'Schrauben 32 und Stifte 33 mit den Wellen 30,  31 verbunden sind.    In Weiterbildung des     Gegestandes    der Erfindung  wird vorgeschlagen, dass zwischen den Schrumpfring  bzw. die Schrumpfringe und den angetriebenen Teil  bzw. die angetriebenen Teile Zwischenlagen eingesetzt,       vorwiegend    eingeschrumpft, werden, welche beim Schlupf     -          vorgang    zerstört und/oder in benachbarte Kammern,  Nuten o. ä. geschoben werden.

   Ein Beispiel für eine  derartige Anordnung wird in der     Fig.    7 und im zuge  hörigen Schnitt,     Fig.    8, dargestellt. Hier wird wiederum  eine Kupplungsanordnung ähnlich der nach der     Fig.    1  angegeben. Zwischen dem Schrumpfring 9 und der Schei  be 6 sind jedoch Zwischenlagen 34 eingeschrumpft. Sie  sind so ausgebildet, dass sie beim     Schlupfvorgang,    also  bei einer Relativbewegung zwischen dem Schrumpfring  9 und der Scheibe 6 im Sinne der Pfeile 48, 49, jeweils  in die Nuten oder Kammern 35 geschoben werden. Das  Material der Zwischenlagen 34 braucht nur auf Druck  festigkeit ausgelegt zu sein, während es bei Zug- oder  Reibungsbeanspruchung zerstört werden kann.  



  Eine Zerstörung des Schrumpfsitzes kann in Weiter  bildung des Gegenstandes nach der Erfindung auch da  durch erreicht werden, dass in dessen Bereich Werk  zeug eingesetzt sind, die beim     Schlupfvorgang    den  Schrumpfsitz bis unter das Schrumpfmass zerspanen.  Eine derartige Anordnung wird in den     Fig.    9 und 10,  letztere im Schnitt zur ersteren, angegeben. Die dort  dargestellte Anordnung zeigt eine Ausführungsart, bei  der der Schrumpfring 41 nur auf der getriebenen Seite  angebracht ist und über die     Radialstifte    42 mit der auf  der Antriebsseite angebrachten Scheibe 40 zur Dreh  momentübertragung verbunden ist, ohne den Schrumpf  ring 41 am Dehnen zu hindern.

   Die Halteklammern 43  sichern den Schrumpfring gegen axiale Verschiebungen  oberhalb der Trenndrehzahl und verhindern gleichzeitig  ein Herausschleudern der     Radialstifte    42. Durch Ein  setzen von Werkzeugen 44 in Werkzeughaltern 45 im  Bereich des Schrumpfsitzes wird beim     Schlupfvorgang     ein Zerspanen bis unter das Schrumpfmass erreicht.  Dazu reicht das Werkzeug 44 mit seiner     Schneidkante     entsprechend weit in die Scheibe 6 hinein. Es ist zweck-      mässig, mehrere Werkzeuge 44 anzuordnen, um genü  gend Platz für den Span zu erhalten.  



  Da die     Schrumpfmasse    möglichst gross sein sollen,  um die Beeinflussung der Trenndrehzahl durch die Fer  tigungstoleranzen gering zu halten, besonders bei klei  nen Kupplungsdurchmessern bzw. kleinen Drehzahlen,  wird die     Anbringung    zusätzlicher Gewichte am Schrumpf  ring in Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung  vorgeschlagen. Ein Beispiel zeigt die     Fig.    11. Hier sind  die Zusatzgewichte 36, 37 zu beiden Seiten des Schrumpf  rings 50 in Rillen eingehängt, nach Art eines Hammer  kopfes, und mittels der Schrauben 38 und der Muttern  39 verspannt. Der sonstige Aufbau der in dieser Figur  dargestellten Anordnung entspricht der nach der     Fig.    5.  



  Die bisher beschriebenen Massnahmen gegen die  Reibungskräfte beim     Schlupfvorgang,    insbesondere also  die Verwendung von geeigneten Werkstoffen, Schmier  mitteln oder der     spanabgebenden        Verfordmung    dienen  den Werkzeugen, kann durch folgende Weiterbildung  des     Gegestandes    der Erfindung ersetzt oder ergänzt  werden: Beim Lösen des Schrumpfsitzes wird der  Schrumpfring in axialer Richtung verschoben und da  durch verhindert, dass bei     Flichkraftentlastung,    also bei  einem Mindern der Drehzahl, die Pressung zwischen  dem Schrumpfring 9 und der Scheibe 6, beispielsweise  entsprechend der     Fig.    1, wieder auftritt.

   Es würde also  der Schrumpfring 9 nach rechts durch beispielsweise  Federkraft abgeschoben sein. Selbstverständlich ist es  in diesem Falle notwendig, die der axialen Halterung  des Schrumpfrings 9 dienenden Maschinenelemente weg  zulassen. Besonders bei Anordnungen mit senkrechter  Welle ist diese axiale Verschiebung einfach, wenn deren  Richtung parallel zur Schwerkraft erfolgt und durch  diese ausgelöst wird; dieses ist ebenfalls Gegenstand  einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung.  



  Um genügend Fliehkräfte für das Abheben des  Schrumpfringes nach der Erfindung zur Verfügung zu  haben, ist es nach einem weiteren Erfindungsvorschlag       zweckmässig,    diesen beispielsweise gleichzeitig als Ro  tor einer elektrischen Maschine auszubilden; besonders  vorteilhaft ist das dann, wenn es sich um eine Schrumpf  verbindung zwischen einem Generator und einer Turbine  einer Wasserkraftanlage handelt und man so die  Schrumpfverbindung als Rotor für eine elektrische Hilfs  maschine, beispielsweise eine Erregermaschine für den  Generator, verwendet. Man     spart    dadurch an Material  und auch an Platz.  



  Dadurch, dass die Schrumpfringe mit einer gewissen  Masse behaftet sein müssen, um nach Erreichen der  definierten Drehzahl ihren Schrumpfsitz zu lösen, kann  man     diesan    Schrumpfringen auch gleichzeitig die Funk  tion eines Schwungrades geben; besonders in diesem  Falle, aber auch in allen anderen Fällen bei Anordnun  gen nach der Erfindung ist es selbstverständlich zweck  mässig, die Schrumpfverbindung zur Verringerung der  Luftreibung ganz oder teilweise gekapselt auszubilden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Sicherheitskupplung zwischen einer treibenden und einer getriebenen Welle, bei welcher zur direkten oder indirekten Drehmomentübertragung ein oder mehrere Schrumpfringe dienen, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen des Schrumpfringes (9) bzw. der Schrumpf ringe (9 und 19, 20 und 21), und die Masse der Schrumpf sitze auf der getriebenen Welle (5) so gewählt sind, dass oberhalb einer definierten Drehzahl die durch Flieh kräfte verursachten Dehnungen den Schrumpfsitz lösen. UNTERANSPRÜCHE 1. Sicherheitskupplung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Schrumpfringe (50) zur Vergrösserung ihrer Masse mit Zusatzgewichten (36, 37) ausgestattet sind. 2.
    Sicherheitskupplung nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei indi rekter Drehmomentübertragung der Schrumpfring (9) bzw. die Schrumpfringe (9 und 19, 20 und 21) auf mit den beiden Wellenenden fest verbundenen Scheiben (2, 6, 28, 29), Ringen (12, 13) oder Ringsegmenten auf geschrumpft sind. 3. Sicherheitskupplung nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der getriebenen Seite ein weiterer Schrumpfring (21) angeordnet ist, welcher nach dem mit Erreichen der definierten Drehzahl verbundenen Abheben des ersten Schrumpfringes (20) vom getriebenen Teil (6) allein das Drehmoment überträgt und welcher selbst erst bei Er reichen einer höheren definierten Drehzahl seinen Schrumpfsitz vom Teil (6) löst. 4.
    Sicherheitskupplung nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Kraftflussrichtung zwischen dem treibenden Teil der Sicherheitskupplung und dem damit verbundenen Teil des Schrumpfringes (9, 20, 21, 50) das Drehmoment übertragende Maschinenelemente wie Passfedern, Pass- stifte (10) oder Bolzen als einzige oder zusätzliche Dreh momentübertrager angeordnet sind. 5. Sicherheitskupplung nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrumpfring (9) bzw. die Schrumpfringe (9 und 19, 20 und 21) durch geeignete weitere Maschinenelemente (17, 43) gegen axiale Verschiebung nach dem Lösen des Schrumpfsitzes gesichert ist bzw. sind. 6.
    Sicherheitskupplung nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Schrumpfsitz bewirkenden Teile ganz oder teilweise aus einem gut gleitenden Werkstoff (23) hergestellt oder mit diesem Werkstoff überzogen sind. 7. Sicherheitskupplung nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich während der Dauer des bestehenden Schrumpfsitzes ein Schmiermittel in abgeschlossenen Kammern (22) befin det, aus welchem es beim Lösen und durch das Lösen des Schrumpfsitzes heraustritt und die Berührungsf!ä- chen schmiert. B. Sicherheitskupplung nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Schrumpfsitz bewirkenden Teile ganz oder teilweise aus einem Material, z. B.
    Weissmetall, hergestellt sind, welches unter Einwirkung der beim Schlupfvorgang auf tretenden Reibung flüssig wird. 9. Sicherheitskupplung nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Schrumpfsitz bewirkenden Teile ganz oder teil weise aus einem Material, z. B. Aluminium oder Kunst stoff, hergestellt sind, welches unter Einwirkung der beim Schlupfvorgang auftretenden Reibung zerrieben wild. 10. Sicherheitskupplung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die den Schrumpfsitz bewirkenden Teile ganz oder teil weise mit Rillen oder Nuten versehen sind. 11.
    Sicherheitskupplung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Schrumpfsitzes hobelartige Werk zeuge (44) in einem Werkzeughalter (45) eingesetzt sind, die beim Schlupfvorgang den Schrumpfsitz des getrie benen Teiles (6) bis unter das Schrumpfmass zerspannen. 12. Sicherheitskupplung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schrumpfring (9, 19) und dem angetrie benen Teil (6, 29) Zwischenlagen (27, 34) eingesetzt, vorwiegend eingeschrumpft, sind, die beim Schlupfvor- gang zerstört und/oder in benachbarte Kammern (35) oder Nuten geschoben werden. 13.
    Sicherheitskupplung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrumpfring in axialer Richtung geteilt und durch das Drehmoment übertragende Maschinenelemente (16, 17) verspannt ist. 14. Sicherheitskupplung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Lösen des Schrumpfsitzes der Schrumpfring durch Federkraft axial verschoben wird. 15. Sicherheitskupplung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 13, bei Anordnungen mit senk rechter Welle, dadurch gekennzeichnet, dass beim Lösen des Schrumpfsitzes der Schrumpfring axial durch die Schwerkraft verschoben wird.
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