DE911150C

DE911150C - Maschinengruppe, bestehend aus einer mindestens zweilagerigen Kraft- oder Arbeitsmaschine, insbesondere Kolbenmaschine, und einer mit ihr verbundenen elektrischen Maschine

Info

Publication number: DE911150C
Application number: DEA1341D
Authority: DE
Inventors: Emil Guenthardt
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1940-12-17
Filing date: 1940-12-17
Publication date: 1954-05-10

Description

Maschinengruppe, bestehend aus einer mindestens zweilagerigen Kraft- oder Arbeitsmaschine, insbesondere Kolbenmaschine, und einer mit ihr verbundenen elektrischen Maschine Elektrische Maschinen, die zum Zusammenbau mit Kolbenmaschinen bestimmt sind, werden in der Regel mit diesen starr gekuppelt, sei es, daß es sich um von Dieselmotoren angetriebene Generatoren oder um Pumpen oder Kompressoren antreibende Elektromotoren handelt. Da die Kolbenmaschine mindestens zwei Lager haben muß, genügt es, der elektrischen Maschine nur ein Lager auf der der Kolbenmaschine abgewandten Seite zu geben. Die Kupplung ist meist als Flanschkupplung ausgebildet, deren Flansche in der Regel an die Wellen der Maschinen angeschmiedet werden. Im Prinzip sieht z. B. eine Gruppe, bestehend aus Kolhen- und Synchronmaschine, so aus, wie in Fig. I dargestellt.
Die elektrische Maschine besteht aus dem Ständer a und dem Läufer b mit den Schleifringen c. An dem einzigen Lager d ist die Erregermaschine e angebaut. Auf der dem Lager d abgewandten Maschinenseite ist die Welle f durch eine Flanschkupplung g mit der Kurbelwelle h der Kolbenmaschine verbunden, die ihrerseits zwischen der Kupplung g und der ersten Kröpfung k ihr erstes Lager i besitzt.
Nun wird die Ausführung einer Welle mit angeschmiedetem Kupplungsflansch nicht nur unverhältnismäßig teuer, sondern benötigt gewöhnlich auch eine ins Gewicht fallende Verlängerung der Lieferzeit. Man könnte natürlich auch auf jedes Wellenende die Hälfte einer Scheibenkupplung aufsetzen. Dies hat aber größere Abmessungen und infolge des starken Drehmomentwechsels sehr ungünstige Schwingungsverhältnisse zur Folge.
Nach der Erfindung wird den genannten Nachteilen dadurch abgeholfen, daß der Kupplungsflansch der elektrischen Maschine unmittelbar starr an der Läufernabe befestigt wird. Dann wird das Drehmoment unmittelbar von der Kupplung auf die Nabe übertragen und die Welle der elektrischen Maschine vollständig von der tfbertragung des Drehmoments entlastet, so daß sie im wesentlichen nur noch Biegungsmomenten ausgesetzt ist und viel schwächer bemessen werden kann, als wenn sie auch noch das gesamte, stark schwankende Drehmoment zu übertragen hätte.
Bei vertikalachsigen Wasserkraftmaschinen mit fliegend angeordnetem elektrischem Generator ist es hereits bekannt, den Kupplungsflansch des letzteren unmittelbar starr an der Nabe des Polrades zu befestigen, so daß die Drehmomentübertragung unmittelbar zwischen der Welle der Kraftmaschine und der Nabe des Polrades erfolgt. Der Zweck dieser Anordnung ist, die Montageverhältnisse bei vertikalachsigen Schirmgeneratoren zu verbessern bzw. zu vereinfachen. Demgegenüber wird beim Erfindungsgegenstand eine ganz andere Aufgabe gelöst, d. h. mit der starren Befestigung des Kupplungsflansches der elektrischen Maschine unmittelbar an der Nabe des Läuferkörpers wird bei einer Maschine mit eigener Welle und einem Lager auf der der Kupplung abgewandten Seite die Welle der elektrischen Maschine vollständig von der Drehmomentübertragung entlastet und nur noch Biegungsmomenten unterworfen. Infolgedessen ergibt sich der wesentliche, bereits erwähnte Vorteil, daß die Welle der elektrischen Maschine erheblich schwächer bemessen werden kann als bei der üblichen Ausführung mit angeschmiedetem Kupplungsflansch, in welchem Fall die Stärke dieser Welle dem zu übertragenden Drehmoment entsprechen muß.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele für die Erfindung dargestellt. Gemäß Fig. 2 besteht der Läuferkörper b mit der Kupplungshälfte m aus einem Stück. Die Nabe n des Läufers besitzt eine nicht durchgehende Bohrung und ist mit dieser auf das fianschlose Ende der Welle f mit Preß- oder Schrumpfsitz aufgesteckt, wobei irgendwo eine kleine Bohrung zum Herauslassen der Luft vorgesehen wird. Zwischen der Nabe n und dem Kupplungsflansch m verjüngt sich das Verbindungsstück o flaschenförmig bis auf den aus Festigkeitsgründen nötigen Durchmesser und bildet einen Hals, so daß der Durchmesser des Kupplungsflansches klein sein kann, lediglich so groß, daß die Kupplungsbolzen Platz haben. Die Länge des Halses o entspricht der Länge der Kupplungsbolzen, die an dieser Stelle ausgefahren werden müssen.
Gemäß Fig. 3 bestehen zwar Nabe Xt, Hals o und Kupplungsflansch m aus einem Stück, der Läuferkörper b ist aber angesetzt. Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei Ausführungsformen mit Schwungrad p, das ja bei Kolbenmaschinen erforderlich ist, wenn der Läufer selbst nicht genügend Schwungmasse enthält. Nach Fig. 4 bildet die Scheibe des Schwungrades p eine Tragwand für den Läuferkörper b, während nach Fig. 5 dieser sowohl wie auch das Schwungrad je als besonderes Stück mit dem aus Naben, Hals o und Flansch rn bestehenden inneren Teil verschraubt ist.
Außer den angegebenen Bauarten sind natürlich auch abweichende bauliche Lösungen möglich. So könnte man den Kupplungsflansch mit seinem Hals extra anfertigen und an die gegebenenfalls mit einem Flansch versehene Nabe anschrauben oder anschweißen.
PATENTANSPR1)CETE: I. Maschinengruppe, bestehend aus einer mindestens zweilagerigen Kraft- oder Arbeitsmaschine, insbesondere Kolbenmaschine, und einer durch eine Flanschkupplung unmittelbar mit ihr verbundenen elektrischen Maschine von etwa gleicher Leistung, die ihrerseits eine eigene Welle, aber nur ein Lager, und zwar auf der der Kupplung abgewandten Seite besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsflansch (m) der elektrischen Maschine in an sich bekannter Weise unmittelbar starr an der Nabe (it) des Läuferkörpers (b) befestigt ist und die Drehmomentübertragung unmittelbar zwischen der Welle der Kraft- oder Arbeitsmaschine und der Nabe jenes Läuferkörpers stattfindet.

Claims

2. Maschinengruppe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Läufernabe (set) auf der Stirnseite der Welle in den Kupplungsflansch (m) fortsetzt (Fig. 2).

3. Maschinengruppe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Läufernabe (tut) und Kupplungsflansch (m) eine halsartige Verjüngung (o) etwa von der Länge der Kupplungsschrauben vorgesehen ist.

4. Maschinengruppe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsflansch (m) an die Nabe (n) des Läuferkörpers (b) angegossen ist.

5. Maschinengruppe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsflansch (m) an die Nabe (n) des Läuferkörpers (b) angeschweißt ist.

6. Maschinengruppe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsflansch (m) an die Nabe (n) des Läuferkörpers (b) angeschraubt ist.

7. Maschinengruppe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorkörper (b) mit seiner Nabe (s) lösbar verbunden ist (Fig. 3).

8. Maschinengruppe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an der Nabe (n) auBer dem Kupplungsflansch (m) noch ein Schwungrad (p) befestigt ist.

9. Maschinengruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (p) an die Nabe (n) angegossen ist (Fig. 4).

10. Maschinengruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (p) mit der Nabe (n) verschraubt ist (Fig. 5).

II. Maschinengruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Läuferkörper (b) mit dem Schwungrad (p) verschraubt ist (Fig. 4).

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 695 744.