DE2454425A1

DE2454425A1 - Schwungrad

Info

Publication number: DE2454425A1
Application number: DE19742454425
Authority: DE
Inventors: Marko Dipl Ing Volk
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1974-11-13
Filing date: 1974-11-16
Publication date: 1976-05-26
Also published as: DE2454425C3; DE2454425B2; FR2291403A1; CH584368A5

Description

P. 4846

Ge"brüder S u 1 ζ e τ Aktiengesellschaft, Winterthur/Schweiz

Schwungrad

Die Erfindung betrifft ein Schwungrad mit mehreren, durch eine nachgiebige Zwischenlage voneinander getrennten, konzentrischen Ringen.

Es sind zwei Ausführungsformen von Schwungrädern dieser Art bekannt geworden, nämlich eine mit massiven. Ringen und einer Ausführungsform, wobei die Ringe aus einer Draht- oder Faserwicklung bestehen. Hierbei v/eist der Draht (die Faser) aller Ringe den gleichen Durchmesser auf. Dies ist unwirtschaftlich, wie aus den folgenden Ueberlegungen hervorgeht. Da die Zugfestigkeit eines Drahtes mit abnehmendem Durchmesser zunimmt, soll der Drahtdurchmesser für optimal belastbare Schwungräder sehr klein sein. Der Herstellungsaufwand eines Drahtes nimmt jedoch mit abnehmendem Durchmesser zu. Auch ist das Wickeln eines Ringes aus dünnem Draht schwieriger und zeitaufwendiger als das Wickeln eines Ringes aus dickerem Draht. Nun nimmt die Belastung der Ringe eines Schwungrades mit abnehmendem Radius ab, so dass die Ringe mit kleinerem Radius an sich nicht aus

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dünnem Draht hergestellt zu sein brauchen. Es ist somit unwirtschaftlich, das Schwungrad aus Ringen mit demselben Drahtdurchmesser aufzubauen. Aehnliche Ueberlegungen gelten für ein Schwungrad, das aus mehreren massiven Ringen hergestellt ist. Auch hier gilt, dass die Herstellung eines sehr dünnen Ringes aufwendiger und teurer ist als die eines Ringes mit grosser Wandstärke.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schwungrad der eingangs definierten Art zu schaffen, das wirtschaftlicher herstellbar ist als bisherige solche Schwungräder. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Dicke der Ringe mit zunehmendem Radius der Ringe abnimmt.

Bestehen die Ringe aus einer DrahWicklung, so nimmt erfindungsgemäss der Durchmesser der Drähte der Drahtwicklung mit zunehmendem Radius der Ringe ab.

Die Ringe bestehen vorzugsweise aus konzentrischen, bifilar gewickelten Teilwicklungen, wobei die Enden des Drahtes einer jeden Teilwicklung miteinander verbunden sind.

Die Drahtwicklungen können auf nachgiebigen Wickelkörpern aufgewickelt sein.

Die Wickelkörper können radial gerichtete Seitenstützen aufweisen, die abwechselnd radial nach Aus sen und nach Innen abgebogen sind.

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Ein Ausführungsheispiel des Erfindung sg.egens-tande.s wird anhand der Zeichnung erläutert.· Es zeigt:

Fig. 1 einen Teilquerschnitt eines Schwungrades mit massiven Ringen gemäss der Erfindung;

Fig. 2 einen Teilausschnitt eines Schwungrades mit drahtgewickelten Ringen gemäss der Erfindung in der Perspektive;

Fig. 3 ein Detail eines Ringes eines Schwungrades; Fig. 4 eine Seitenansicht des Ringes gemäss Fig. 2; .

Fig.. 5 ein Wickel schema. ■ ■

Fig. 1 zeigt ein Schwungrad, das drei massive Ringe 1, 2 und 3 aufweist, die konzentrisch zueinander auf einem V/ellenstumpf A angeordnet sind. Zwischen dem Wellenstumpf und dem inneren Ring 1 befindet sich eine Zwischenlage 5 aus nachgiebigem Material.. Die Ringe 1 und 2, und 2 und 3 sind ebenfalls durch eine Zwischenlage 6 bzw. 7 voneinander getrennt. Die Wandstärke s-, des am wenigsten belasteten inneren Ringes 1 ist grosser als die Wandstärke Sp des folgendenRinges 2. Die Wandstärke Sp des Ringes 2 ist wiederum grosser als die Wandstärke S₃ des äusseren, am höchsten belasteten Ringes 3.

Fig. 2 zeigt ein Schwungrad, das aufgebaut ist aus drei Ringen 15, 16 und 17, die konzentrisch zueinander auf einer Welle 18 angebracht sind. Der innere Ring 15 besteht aus einer Hülse 19, die auf der Welle 18 angebracht ist und einer Drahtwicklung 20. Die Hülse weist auf beiden Seiten in regelmässigen Abständen radial nach Aussen und nach Innen abgebogene Stützen 21 bzw.- 22

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auf, die als Seitenstützen für die Drahtwicklung 20 dienen und ist in axialer Richtung geschlitzt um ein bestimmtes Mass an Nachgiebigkeit zu erreichen. Die Ringe 16 und 17 sind in derselben Weise gebaut wie der Ring 15. Der Durchmesser cL des Drahtes 23 der Drahtwicklung 20 des inneren Ringes 15 ist jedoch grosser als der Durchmesser d^ des Drahtes der Drahtwicklung 24, woraus der Ring 16 besteht. Der Durchmesser el- des Drahtes der Drahtwicklung 25 des äusseren Ringes 17 ist wiederum grosser als der Durchmesser d_? des Drahtes des Ringes 16,. Das Ende der Drahtwicklung eines jeden Ringes ist in bekannter Weise befestigt. Statt eines runden Querschnittes, kann der Draht einer Drahtwicklung auch einen andern, z. B. flachen Querschnitt, aufweisen, z. B. einen f'lachgewalzten nach Flg. 3.

Eine optimale Belastbarkeit des beschriebenen Schwungrades ist möglich, wenn jede Drahtwicklung wie folgt hergestellt ist. Fig. 3 zeigt eine Teilwicklung 30 einer (weiterhin nicht gezeichneten) Drahtwicklung eines Ringes 31, der auf einer Welle

32 angebracht ist, unter Zwischenlegung einer Hülse 33. Die Teilwicklung 30 ist gebildet durch einen bifilar auf die Hülse

33 gewickelten Draht wie das Schema gemäss Fig. 5 -zeigt. Die Teilwicklung besteht somit aus einem einzigen Draht 34, der in seiner Mitte 35 geknickt ist und mit beiden Hälften 36 und 37 gleichzeitig und gegensinnig auf die Hülse 33 aufgewickelt ist. Somit besteht die Teilwicklung aus einer unteren Schicht 38, gewickelt aus der aufgewickelten Hälfte 37 des Drahtes, und aus einer Schicht 39, die aus der aufgewickelten Hälfte 36 des

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Drahtes 34 besteht. Die Enden 40 und 41 der beiden Drahthälften 36 bzw. 37 sind bei 42 miteinander verschweigst, wie Fig. 4 zeigt, Auf der Teilwicklung 30 folgen in derselben Weise hergestellte weitere Teilwicklungen.

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Claims

P a t e nt an s ρ rü ch e

IV Schwungrad mit mehreren durch eine nachgiebige Zwischenlage voneinander getrennten konzentrischen Ringen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke (s-p Sp₅ S₃) der Ringe (1, 2, 3) mit zunehmendem Radius der Ringe abnimmt.
2. Schwungrad nach Anspruch 1, wobei die Ringe aus einer Drahtwicklung bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (d-, , dp, dJ der Drähte der Drahtwicklungen (20, 24, 25) mit zunehmendem Radius der Ringe (15, 16, 17) abnimmt.
3. Schwungrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (31) aus konzentrischen, bifilar gewickelten Teilwicklungen (30) bestehen, und dass die Enden (40, 41) des Drahtes (34) einer jeden Teilwicklung miteinander verbunden sind.
4. Schwungrad nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtwicklungen auf nachgiebigen Wickelkörpern (19, 33) aufgewickelt sind.
5. Schwungrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelkörper (19) radial gerichtete Seitenstützen (21, 22) aufweisen, die abwechselnd radial nach Aussen und nach Innen abgebogen sind.

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