-
Verfahren und Vorrichtung zum Abwerfen
-
eines stationären Aggregates Die Erfindung bezieht Sich aut ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Abwerfen eines aus einem insbesondere-von einer Verbrennungskraftmaschine
gebildeten Antriebsmotor und einer mit diesem starr verbundenen Arbeitsmaschine,
insbesondere einem Kompressor einer Wärmepumpenanlage, bestehenden stationären Aggregates.
-
Beim Anwerfen solcher stationärer Aggregate, bei denen der Antriebsmotor
und die von diesem angetriebene Antriebsmaschine starr gekuppelt sind, ist im allgemeinen
ein relativ aufwendiges und leistungskräftiges Aniaßaggregat erforderlich, dessen
Leistung häufig aus einem bereitstehenden elektrischen Netz entnommen-wird, das
während des Anlaßvorgangs hoch belastet wird.
-
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Anwerfen eines solchen stationären
Aggregates
zu schaffen, mit deren Hilfe der Bau- und Leistungsaufwand wesentlich verringert
werden kann.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen,
bei dem zunächst ein mittels einer Kupplung von dem Antriebsmotor freigekuppeltes
Schwungrad von einer Anlaßvorrichtung angetrieben wird und bei dem nach Erreichen
einer vorgegebenen Drehzahl das Schwungrad durch Zufassen der Kupplung mit dem Antriebsmotor
verbunden wird. Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr das
gesamte, aus Motor und Arbeitsmaschine bestehende Aggregat von der Anlaßvorrichtung
auf die Anlaßdrehzahl gebracht werden muß, sondern nur noch ein von dem Antriebsmotor
freigekuppeltes Schwungrad, ist es möglich, den Motor der Anlaßvorrichtung relativ
einfach und leistungsarm auszuführen. Dabei kann auch ein zeitlich verlängerter
Anlaßvorgang des Schwungrades inkaufgenommen werden, wodurch die Leistungsanforderung
an den Motor der Anlaßvorrichtung weiter verringert werden kann.
-
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sieht gemäß der Erfindung
vor, daß auf einem den Antriebsmotor mit der Arbeitsmaschine verbindenden Wellenstrang
ein mittels einer Schaltkupplung zuschaltbares Schwungrad gelagert ist, dem eine
Anlaßvorrichtung zugeordnet ist.Dabei kann das Schwungrad durch die ohnehin zum
Ausgleich der Drehmomentungleichförmigkeiten des Antriebsmotors üblicherweise vorgesehene
Schwungmasse gebildetsein, die hier lediglich nicht direk G tarr an dem Motor angekuppelt
ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Anlaßvorrichtung einen durch
einen Motor antreibbaren Reibradtrieb aufweisen. Solche Reibradantriebe sind einfach
und kostengünstig herzustellen. Weiterhin wäre es möglich, den den Reibradtrieb
antreibenden Motor zugleich zur Aufbringung der die Betätigung der Kupplung bewirkenden
Verstellbewegung auszubilden. Dies würde bedeuten, daß der Motor nach seinem Einschalten
zum Anlassen des Aggregates zunächst eine Verstellbewegung zum Ausrücken der Kupplung
ausführt und danach den Reibradantrieb zum Antrieb des Schwungrades beaufschlagt.
Nach Erreichen der Anlaßdrehzahl würde dann die Kupplung zum Einrücken und der Reibradtrieb
zum Abheben von dem Schwungrad
gebracht werden.
-
Zweckmäßigerweise könnte die Kupplung durch eine Tellerfederkupplung
gebildet sein, deren Federkraft die Kupplung ständig in Einrückrichtung belastet,
so daß zum Ausrücken der Kupplung eine Betätigungskraft erforderlich ist. Gemäß
einem weiteren Merkmal der Erfindung kann dem Schwungrad ein federnd nachgiebiges
Axiallager zugeordnet sein, das beim Aufbringen einer an der Tellerfeder in Ausrückrichtung
angreifenden Betätigungskraft belastbar ist. Diese Ausführung würde ein zweiseitiges
Abheben der von der Tellerfeder belasteten Druckplatte der Kupplung und der an dem
Schwungrad vorgesehenen Gegenplatte von der zwischen beiden laufenden Kupplungsscheibe
bewirken.
-
Zweckmäßig ist es weiter, wenn die Druckplatte der Kupplung an dem
Schwungrad axial nachgiebig, aber in Umfangsrichtung spielfrei befestigt ist, indem
beispielsweise die Druckplatte mittels über den Umfang verteilter, schräg zur Radialrichtung
gehaltener Blattfedern an dem Schwungrad befestigt ist.
-
In der-Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
das im folgenden näher erläutert wird. Dabei zeigt die Zeichnung in schematischer-
Darstellungsweise in Figur 1 das stationäre Aggregat mit der erfindungsgemäßen Anlaßvorrichtung
und Figur 2 eine nähere Darstellung der verwendeten Kupplung.
-
In der Figur 1 der Zeichnung ist mit 1 ein durch eine herkömmliche
Verbrennungskraftmaschine gebildete Antriebsmotor und mit 2 ein über einen Wellenstrang
3 von diesem angetri ebener Kompressor einer hier nicht weiter dargestellten Wärmepumpenanlage
bezeichnet. 4 stellt das auf dem Wellenstrang 3 gelagerte Schwungrad dar, das mittels
einer Kupplung 6 zu- beziehungsweise abkuppelbar ist. Dem Schwungrad 4 zugeordnet
ist eine Anlaßvorrichtung, dieais einem von einem Motor 8 antreibbaren Reibrad 7
gebildet ist, das an einer vorzugsweise
konischen Mantelfläche
9 des Schwungrades 4 angreift.
-
Zum Anlassen des aus dem Antriebsmotor 1 und dem Kompressor 2 bestehenden
Aggregates wird zunächst das Schwungrad 4 mittels der Kupplung 6 von dem Wellenstrang
3 abgekuppelt und durch Einrücken des Reibrads 7 an der zugeordneten Reibfläche
9 des Schwungrads 4 von dem Motor 8 angetrieben. Nach Erreichen einer vorgegebenen
Anlaßdrehzahl wird die Kupplung 6 eingerückt, wodurch der Antriebsmotor 1 von dem
in Schwung befindlichen Schwungrad 4 angeworfen wird. Nach oder bei dem Einrücken
der Kupplung 6 hebt das Reibrad 7 von der Reibfläche 9 des Schwungrades 4 ab.
-
Da der Andrehvorgang des Schwungrades 4 zeitlich nicht wesentlich
begrenzt ist, besteht die Möglichkeit, mit einem relativ kleinen und verhältnismäßig
wenig Leistung verbrauchenden Antriebsmotor auszukommen, der dann entsprechend länger
in Betrieb sein muß.
-
In der Figur 2 der Zeichnung ist in schematischer Darstellungsweise
der Aufbau einer beispielhaft verwendbaren Kupplung 6 näher dargestellt. Dabei ist
auf dem Wellenstrang 3, der aus der Motorkurbelwelle 5a und der mit dieser über
eine starre Kupplung 10 verbundenen Kompressorwelle 5b besteht, eine Kupplungsscheibe
ii starr befestigt, die an ihrem Außenumfang beiderseits mit Kupplungsbelägen 12
versehen ist. Imeingekuppelten Zustand greifen die Kupplungsbeläge einerseits an
einer Druckplatte 13 an, die gegenüber dem äußeren Ringkranz 18 des Schwungrades
4 axial beweglich, jedoch in Umfangsrichtung spielfrei gehalten ist. Diese axial
bewegliche, jedoch in Umfangsrichtung spielfreie Halterung der Druckplatte 13 an
dem ringförmigen Kranz 18 des Schwungrads 4 ist näher aus dem in der Figur 3 gezeigten
Ausschnitt ersichtlich. Dabei sind vorzugsweise drei über den Umfang verteilt schräg
zur Radialrichtung verlaufende Blattfedern 21 vorgesehen, die an ihren beiden Enden
mittels Befestigungsschrauben 22 einerseits in einer Ausnehmung 24 und andererseits
an der Druckplatte 13 befestigt sind.
-
Die Druckplatte 13 wird von dem radial äußeren Rand einer Tellerfeder
14 in Einrückrichtung belastet, so lange an dem radial inneren Rand nicht über ein
Betätigungsgestänge 16 und ein Kupplungsdrucklager 15 eine Betätigungskraft zum
Ausrücken der Kupplung aufgebracht wird. Beim Ausrücken stützt sich die Tellerfeder
14 über ein Lager 20 an einer mit dem Ringkranz 18 des Schwungrades 4 verbundenen
Halteplatte 19 ab.
-
Der der Druckplatte 13 gegenüberliegende Kupplungsbelag der Kupplungsscheibe
11 kommt beim Einkuppeln mit einer direkt am Schwungrad 4 vorgesehenen Gegenplatte
17 in Eingriff. Das Schwungrad 4 ist, wie in der Figur 2 der Zeichnung angedeutet-
ist, mittels eines Radiallagers 5a und eines Axiallagers 5b auf dem Wellenstrang
3, hier also auf der Motorkurbelwelle 3a, gelagert, wobei das Axiallager 5b über
eine Feder 26 an einem auf der Motorkurbelwelle 3a starr angebrachten Flansch 25
in axialer Richtung federnd abgestützt ist. Diese axial federnde Lagerung des Schwungrades
4 hat nun die Wirkung, dab beim Aufbringen einer Betätigungskraft zum Ausrücken
der Kupplung 6 über das Betätigungsgestänge 16 nicht nur die Druckplatte 13 durch
die Blattfedern 21 von den Reibbelägen abgehoben wird, sondern gleichzeitig auch
die Gegenplatte 17 durch die über die Tellerfederlagerung 20 und die Halteplatte
19 auf das Schwungrad 4 übertragenen Betätigungskräfte axial außer Eingriff mit
den Kupplungsbelägen 12 gebracht wird. Damit wird sichergestellt, daß beim Auskuppeln
gleichzeitig beide Seiten der Kupplungsscheibe freigeschaltet werden.
-
Der Motor 8 der Anlaßvorrichtung kann sowohl als Elektromotor, wobei
während des Anlaßvorganges nur eine geringe Mehrbelastung des Stromnetzes auftritt,
aber auch als pneumatischer oder durch andere Hilfskräfte antreibbarer Motor ausgebildet
sein. Auch zur Kupplungsbetätigung könnten wahlweise elektrische, pneumatische,
hydraulische oder sonstige Hilfskräfte herangezogen werden, wobei diese zweckmäßigerweise
der gleichen Art wie die des Anlaßmotors sind.
-
Leerseite