DE1756911U - Anordnung zur vollkommen winkelsynchronen uebertragung der drehzahl einer umlaufenden welle auf einen tachometer-dynamo. - Google Patents

Description

• "Anordnung zur vollkommen Winkelsynchronen übertragung der Drehzahl einer umlaufenden Welle auf eine Tachometerdynamo"

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  Wird die Spannung einer Tachometerdynamo als Istwert einer Re@elung, z.B. Drehzahlregelung der umlaufenden Welle eines motorischen Antriebes, insbesondere einer elektronischen Regelung verwendet, so ist vielfach eine vollkommen oberwellenfreie Spannung für ein einwandfreies Arbeiten der Regelung erforderlich.
• Bekannt ist eine Ausführung, bei welcher der Läufer der Tachometerdynamo unmittelbar auf dem Wellenstummel der Antriebsmaschine aufgesetzt und der Ständer auf dem Wellenstummel beiderseits vom Läufer drehbar gelagert, jedoch in Drehrichtung festgehalten ist. Die Tachometerdynamo bildet dabei ein schwingungfähigen System, dessen niedrigste Eigenschwingungszahl wesentlich von ihrer Masse abhängt und in der Grössenordnung der Betriebsdrehzahl liegen kann. Es wird daher insbes@ndere bei höheren Drehzahlen des Antriebes notwendig, diese Anordnung zu verlassen und den Ständer der Tachometerdynamo an die Hauptmaschine starr anzuflanschen, oder getrennt auf dem Fundament aufzustellen. Dabei verbietet es sich, den Anker fliegend auf dem Wellenstummel der Antriebsmaschine anzuordnen, weil hiermit ein absolut unveränderlicher Luftspalt-der Voraussetzung für die Oberwellenfreiheit der erzeugten Spannung ist-nicht erzielt werden kann.
• Es ist daher erforderlich, die starr montierte Tachometerdynamo mit an beiden Maschinenenden im Gehäuse abgestützten Wälzlagern für die Läuferwelle auszuführen und sie mit der antreibenden

  Welle zu kuppeln. Infolge der nicht vermeidbaren Herstellung-

  uxigeaulgkeiten ist es praktisch nicht möglich, die zu kuppeln-

  den Wellen der Tachometerdynamo und der Hauptmaschine so auszurichten, dass sie weder exzentrisch liegen, noch einen Winkel miteinander einschliessen, sodass sich schon aus diesem Grunde die Verwendung einer vollkommen starren Wellenkupplung zwischen beiden Maschinen verbietet, da die erwähnten Wellenverlagerungen bzw. Ausrichtungsungenauigkeiten unzulässige Lagerbeanspruchungen hervorrufen würden.
• Bei einer solchen Anordnung ergibt sich eine weitere Voraussetzung für die Erzeugung einer oberwellenfreien Spannung. Sie besteht darin, dass die Drehzahlübertragung von der umlaufenden Welle auf die Tachometerdynamo vollkommen winkelsynchron erfolgen muss. Die für die Drehzahlübertragung verwendete Kupplung muss also in Drehrichtung vollkommen starr sein. Ferner dürfen auch geringfügige unvermeidliche Winkelabweichungen oder Parallelverschiebungen der beiden Wellen keine auch noch so geringfügigen Abweichungen der Winkelgeschwindigkeit der Tachometerdynamo gegenüber der Winkelgeschwindigkeit der sie antreibenden Welle innerhalb einer Umdrehung verursachen.
• Diese Aufgabe ist nur durch ein Übertragungsglied zu lösen, das etwa die Eigenschaften eines doppelten Kreuzgelenkes hat, da ein einfaches Kreuzgelenk die Winkelgeschwindigkeit periodisch verändert.
• Weiter ist zu berücksichtigen, dass beide zu kuppelnden Wellen in bestimmten Grenzen axiale Bewegungen ausführen können, die durch das zwischen den Rollkörpern und Laufbahnen der Wälzlager vorhandene Spiel bedingt sind.
• Da die Hauptmaschinenlager naturgemüss eine grössere Axialewegung zulassen, als die kleineren Lager dr Tachometerdynamo, würden bei einer in axialer Richtung starren Verbindung beider Wellen die kleineren Lager der Tachometermaschine auch den von dem Hauptmaschinenrotor ausgeübten axialen Schub aufnehmen müssen und dadurch überlastet werden. Die Kupplung der beiden Wellen muss somit auch eine gewisse Elastizität in Achsrichtung besitzen.
• Es ist Aufgabe der Neuerung, eine in der Drehrichtung starre, sonst jedoch allseitig nachgiebige Kupplung für den Anschlusa einer Tachometerdynamo zu schaffen, durch welche unter Überwindung der geschilderten Schwierigkeiten die vorgenannten Bedingungen erfüllt werden. Ein weiteres Ziel der Neuerung besteht darin, die Ausführung der Kupplung so zu gestalten, dasB dieselbe einfach und-billig herzustellen und leicht zu montieren ist.
• Gemäss der Neuerung wird zu diesem Zweck bei einer Anordnung zur vollkommen winkelsynchronen Übertragung der Drehzahl einer umlaufenden Welle auf eine Tachometerdynamo mit festmonti@rtem Ständer eine Kupplung vorgesehen, in der zwei mit axialem Abstand-voneinander angeordnete, elastische kråisförmige Scheiben je an zwei in der Nähe des Umfanges diametral gegenüberliegenden Stellen kraftschlüssig mit flanschartigen Endteilen der Kupplung und an ebensolchen um 90° dagegen versetzt liegenden Stellen kraftschlüssig mit einem den Abstand der Scheiben bestimmenden Zwischenstück verbunden sind, während die Scheiben zwischen ihren Befestigungsstellen einen geringen Abstand sowohl von den flanschartigen Endteilen, als auch von dem Zwischenstück der Kupplung haben.
• Es ist wohl eine anderen Zwecken dienende nachgiebige Kupplung bekannt, bei der als Kraftübertrsgungsglied eine rohrförmige Feder aus elastischen Metall dient, die in mehreren, quer zur Rohrachse liegenden Ebenen durch nicht durchgehende, gegeneinander versetzte Schlitze derart in Lamellen zerlegt ist, dass zwischen je zwei benachbarten Lamellen zwei oder mehrere Verbindungsstücke bestehen bleiben. Eine solche Kupplung ist jedoch-wie praktische Erfahrungen gezeigt haben-für eine vollkommen winkelsynchron Drehzahlübertragung@ für Tachometerdynamos, an die hohe Anforderungen hinsichtlich der Oberwellenfreiheit gestellt werden, nicht geeignet, da die rohrförmige Feder nicht die erforderliche Starrheit in der Drehrichtung besitzt.
• Eine ausführungsform der neuerungsbemässen Anordnung ist in der Fig. 1 dargestellt.
• In dieser bedeutet 1 eine Antriebsmaschine, beispielsweise einen zu regelnden Antriebsmotor, während mit 2 eine Tachometerdynamo und mit 3 eine die Wellen beider Maschinen verbindende Kupplung gemäss der Neuerung bezeichnet ist.
• Die Fig. 2 ist eine Darstellung der Kupplung in vergrössertem Maßstab, während in der Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 2 gezeigt ist. @m Falle dieses Ausführungsbeispieles besteht die Kupplung aus einem zylindrischen Stahlstück, das an zwei mit axialem Abstand voneinander liegenden Stellen je zwei quer zur Wellenachse eng nebeneinanderliegend angeordnete Schlitze 4, 5 besitzt, die beispielsweise durch Einfräsen oder insägen erzeugt sein können.

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• Wie insbesondere aus der Schnittdarstellung der Fig. 3 deutlich wird, kann das vollzylindrische oder allenfalls nur mit einer kleinen zentralen Bohrung versehene Stahlstück von beiden Seiten so eingefräst bzw. eingesägt werden, dass die zwischen den Schlitzen gebildeten dünnen Scheiben 6, 7 nur an den am Umfang angeordneten diametral gegenüberliegenden, bei der Bearbeitung stehen gebliebenen Verbindungsstücken 8,9 bzw. 10, 11 mit den angrenzenden Teilen der Kupplung zusammenhängen. Dabei sind die Verbindungsstücke einer Scheibenseite 8,9 jeweils um 90° zu denen 10, 11 der anderen Scheibenseite versetzt.
• Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Neuerung ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt.
• Die Fig. 5 stellt einen Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 4 dar. In Fig. 4 ist mit 12 das Wellenende der Hauptmaschine, mit 13 das Wellenende einer Tachometerdynamo bezeichnet, auf denen die flanschartigen Endteile 14, 15 der Kupplung in an sich bekannter Weise, beispielsweise mittels einer zentral angeordneten Schraube 16 und eines Spannringes 17 befestigt sind.
• Beiderseits eines Zwischenstückes 18 sind elastische, kreisförmige Scheiben 19,20 vorzugsweise Stahlscheiben angeordnet, die je an zwei in der Nähe des Umfanges diametral gegenüberliegenden Stellen mit den flanschartigen Endteilen 14,15 der Kupplung und an ebensolchen um 900 dagegen versetzt liegenden Stellen mit gegenüberliegenden Stellen des Zwischenstückes 18 so verbunden sind, dass die Scheiben 19, 20 zwischen ihren Befestigungsstellen einen geringen Abstand 21 sowohl von den flanschartigen Endteilen 14, 15, als auch von dem Zwischenstück 18 haben.
• Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel sind für die Verbindung der Scheiben 19, 20 mit den flanschartigen Endteilen bzw. dem Zwischenstück der Kupplung Schraubverbindungen 23,24 vorgesehen, Ebensogut kann zur Befestigung der genannten Teile eine andere Verbindung, z. B. eine Nietverbindung dienen.
• Der erwähnte Abstand 21 zwischen den Scheiben 19, 20 und den Teilen 14, 15 bzw. 18 kann durch zwischengelegte Distanzstücke 22 an den Befestigungsstellen der Scheiben gebildet werden. Die distanzstücke können aber auch mit den Kupplungsendteilen 14, 15 bzw. mit dem Zwischenstück 18 aus einem Stück bestehen.
• - ie Neuerung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
• Es sind hiervon verschiedene Abweichungen vor allem in baulicher Hinsicht möglich. o können beispielsweise bei einer Ausführung nach Art der Fig. 4 und 5 als elastische Scheiben auch Kunststoffscheiben verwendet werden.
• Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 braucht die Kupplung nicht aus einem besonderen zylindrischen Stahlstuck gebildet zu sein. Man kann beispielsweise auch das Wellenende der Tachometerdynamo durch in der beschriebenen Art ausgeführte Einfräsungen oder Sägeschnitte als drehstarre, aber sonst nachgiebige Kupplung im Sinn der Neuerung ausbilden.

Claims (1)

1. 5sagt aeon-c anspräche ! Pa"t9na m 1). Anordnung zur vollkommen winkelsynchronen Übertragung der Drehzahl einer umlaufenden Welle auf eine Tachometerdynamo mit festmontiertem Ständer und beidseits gelagertem Läufer, gekennzeichnet durch eine Kupplung, in der zwei mit axialem Abstand voneinander angeordnete, elastische kreisförmige Scheiben (6, 7, 19, 20) je an zwei in der Nähe des Umfanges diametral gegenüberliegenden Stellen kraftschlüssig mit flanschartigen Endteilen (14, 15) der Kupplung und an ebensolchen um 90 dagegen versetzt liegenden Stellen kraftschlü@@ig mit dem den Abstand der Scheiben bestimmenden Zwischenstück (18) verbunden sind, während die Scheiben zwischen ihren Befestigungsstellen einen geringen Abstand (21) sowohl von den flanschartigen Endteilen (14, 15), als auch von dem Zwischenstück (18) der Kupplung haben. 2). Anordnung nach Anspruch l, dadurch skennssichnst, dass die als Vollsclleiben ausgebildeten oder nur eine kleine zentrale Öffnung aufweisenden elastischen Scheiben (19, 20), vorzugweise Stahl-oder Kunststoffscheiben an ihren Befestigungsstellen einerseits mit den an den Wellendenden befestigten flanschartigen Kupplungsendteilen (14, 15) und andererseits mit dem Zwischenstück (18) unter Zwischenlagerung von Distanzstücken (22) verschraubt oder vernietet sind.

   3). Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung aus einem vollzylindrischen oder allenfalls nur mit einer kleinen zentralen Bohrung versehenen zylindrischen Stahlstück besteht, das an zwei Stellen je 2 quer zur Wellenachse eng nebeneinanderliegende, beispielsweise eingefräste Schlitze (4, 5) aufweist, durch welche die zwischen zwei Schlitzen gebildete dünne Scheibe (6, 7) bis auf in der Nähe ihres Umfanges verbleibende, diametral gegenüberliegende Verbindungsstücke (8,9, lO, ll) von den benachbarten Krupplungsteilen getrennt ist.