DE2139249B2 - Hochelastische Wellenkupplung - Google Patents

Description

2. Hochelastische Wellenkupplung nach An- 20 Schwingungsgrade, die für den Motor störend sind, sprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Se- Die niederen Schwingungsgrade, die für den Bekundärteil mit der Antriebswelle verbunden und trieb einer hochelastischen Wellenkupplung nachteider Primärteil frei beweglich ist. Ug sind, bleiben hierdurch unbeeinflußt.

3. Hochelastische Wellenkupplung nach An- Zur Verbesserung der Dämpfung bei hochelastispruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der 25 sehen Wellenkupplungen wurden, wie sich aus der Ankerring (7) an seiner Außenseite Kühlrippen Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure (Bd. 80,

(9) aufweist. Nr. 9, S. 245 bis 252) ergibt, durchfedernde Kupp-

4. Hochelastische Wellenkupplung nach einem lungen mit mechanischen oder hydraulischen Dämpder Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, fungseinrichtungen vorgeschlagen.

daß das freie Ende des Ankerringes (7) als Venti- 30 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lator (5) ausgebildet ist. hochelastische Wellenkupplung der eingangs genann-

5. Hochelastische Wellenkupplung nach einem ten Art mit Mitteln zur Drehschwingungsdämpfung der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, zu versehen, die es ermöglichen, die Kupplung allen daß der Erregerstrom durch eine Hohlbohrung Einsatzbedingungen anzupassen und eine Regulie-

(10) in der Abtriebswelle dem Spulenkörper (6) 35 rung der Dämpfung während des Betriebes vorzuzuführbar ist. nehmen.

6. Hochelastische Wellenkupplung nach einem Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dader Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, durch, daß ein Spulenkörper eines Elektromagneten daß der Erregerstrom induktiv zuführbar ist. fest mit dem Innenring verbunden ist, daß mit dem

7. Hochelastische Wellenkupplung nach einem 40 Außenring ein den Spulenkörper konzentrisch unter der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, Bildung eines Luftspalts umgebender Ankerring verdaß der Erregerstrom über direkt am Spulenkör- bunden ist und daß eine Stromzuführung für den per angeordnete Schleifringe zuführbar ist. Spulenkörper derart vorgesehen ist, daß der Erreger-Strom regelbar ist.

45 Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht,

daß die überlagerten Wechselmomente gedämpft

werden, ohne daß die zusätzliche Dämpfungseinrichtung selbst an der Kraftübertragung beteiligt ist. Es

Die Erfindung betrifft eine hochelastische Wellen- werden also hierbei nur die bei einem bestimmten kupplung, bestehend aus einem Primärteil und einem 50 lastabhängigen Verdrehwinkel überlagerten Wechsel-Sekundärteil, wobei der Sekundärteil einen starren momente gedämpft, ohne daß dadurch die Feder-Innenring, einen den Innenring konzentrisch umge- steife des elastischen Teils verändert oder beeinflußt benden starren Außenring und eine diese beiden wird.

Ringe verbindende elastische Zwischenschicht auf- Als weiterer Vorteil ergibt sich aus der erfindungs-

weist, und bei der zusätzliche Mittel zur Drehschwin- 55 gemäßen Anordnung, daß durch Änderung des zugegungsdämpfung vorgesehen sind. führten Erregerstromes während des Betriebes die

Bei dieselmotorischen Anlagen sind hochelastische Dämpfungskräfte variiert werden können, so daß Kupplungen von Vorteil, um die niedrigen Schwin- beispielsweise bei möglichen ungleichmäßigen Zündgungsgrade nach unten zu verlagern mit dem Ziel., drücken in den Motoren und/oder bei zeitweiligem die Gesamtlage überkritisch zu fahren. Dies hat 60 Aussetzen eines oder mehrerer Zylinder durch Erhösich bisher bei allen Anlagen bewährt, da die erreich- hung der Dämpfung die Anlage ungefährdet in Bebare Werkstoffdämpfung des Gummis hierfür ausrei- trieb gehalten werden kann.

chend war, weil die hochelastische Kupplung nur zu Weiterhin kann die Regelung des Erregerstromes

einem geringen Teil für die Systemdämpfung heran- abhängig gemacht werden von der Lage der verschiegezogen wurde. 65 denen Eigenkritischen der Gesamtanlage. Es kann,

Die Tendenz im Dii^elmotorenbau zur Verringe- abhängig von der Drehzahl, der Erregerstrom so abrung des Leistungsgewichtes bringt zwangsläufig hö- gesummt werden, daß er bei Annäherung an behere Erregungskräfte bei ungünstigeren Massenver- stimmte systembedingte Eigenkritische vergrößert

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wird und nach Durchfahren der Eigenkritischen wie- den. Die Stromzuführung kann aber auch in jeder der verkleinert wird. Da bei überkritischem Lauf eine anderen Weise erfolgen, z. B. übe;- direkt mit dem Dämpfung nur schädlich ist und Energie verzehrt, Spulenkörper verbundene Schleifringe oder berühkann mit dieser Lösung auch zu einer günstigeren rungslos induktiv. Der Spulenkörper 6 wird unter Leistungsbilanz der Gesamtanlage beigetragen wer- 5 Bildung eines Luftspaltes 8 von einem Ankerring 7 den. konzentrisch umgeben, der mit dem Außenring 4 ver-

Wird der Primärteii der Kupplung mit der An- bundenist.

triebswelle verbunden, so dient die Vorrichtung als Bei der hier dargestellten Ausführung weist der

hochelastische dämpfende Kupplung. Nach einer Ankerring einen Ventilator 5 sowie Kühlrippen 9 zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann jedoch io Abführung der Wärme auf. Die Wärmeabführung der SekuOdärteil mit der Antriebswelle verbunden kann aber auch lediglich über die Kühlrippen erfolsen, während der Primärteil frei beweglich ist. Damit gen. Die durch die elastische Zwischenschicht3 aufist eine Anordnung zur Motordämpfung geschaffen genommenen Schwingungen führen zu einer Relativworden, und zwar beispielsweise zur Dämpfung der bewegung zwischen Spulenkörper und Ankerring. Kurbelwellenschwingungen. i₅ Hierdurch wird in dem Ankerring 7 eine Spannung

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung induziert, die abhängig ist von der Größe des Erweist der Ankerring an seiner Außenseite Kühlrippen regerstromes sowie von der Frequenz und Amplitude auf oder ist an seinem freien Ende als Ventilator aus- der überlagerten relativen Bewegung (Torsionsgebildet. Die bei der Dämpfungsleistung im elek- schwingung).

tromagnetischen Teil entstehende Wärme kann ao Durch die erfindungsgemäße Ausführung werden durch diese besondere Ausbildung des Ankeiringes zwei wesentliche Aufgaben in einem dieselmotorisch abgeführt werden. angetriebenen Schwingungssystem auf einfache Art

Der Erregerstrom kann nach einer weiteren Aus- und Weise bewältigt. Einmal bringt die im weiteren gestaltung der Erfindung durch eine Hohlbohrung in Bereich variable Drehfedersteifigkeit des hochelastider Abtriebswelle dem Spulenkörper zugeführt wer- 25 sehen Teiles die gewünschte Schwingungsverlagerung den. Weiterhin kann der Erregerstrom aber auch in- und zum anderen wird durch den elektromagnet!- duktiv oder über direkt am Spulenkörper angeord- sehen Teil eine beliebig einstellbare Dämpfung des nete Schleifringe zuführbar sein. Als Erregerleistung gesamten Systems erreicht.

wird vorzugsweise eine niedrige Spannung von 12 bis Alle Vorteile, die sich aus der Anwendung einer

24 Volt angewandt, um einmal mögliche Isolie-ungs- 30 elektrischen Kupplung, beispielsweise in bezug auf Schwierigkeiten zu vermeiden und zum anderen die die Aufnahme von Verlagerungen in beliebiger Rich-Kupplung bordnetzunabhängig zu machen. rung ergeben, bleiben voll erhalten.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnungen nä- Durch die konstruktive Trennung zwischen elasti-

her erläutert werden. Dabei zeigt schem Tei" und Dämpfungsteil ist es auch möglich,

F i g. 1 einen teilweisen Schnitt durch eine schalt- 35 diesen Dämpfungsteil nachträglich an bereits vorhan-

bare hochelastische Wellenkupplung mit dem elek- dene elastische Teile anzubauen.

tromagnetischen Dämpfungsteilund Die Ausführung gemäß Fig.2 kann vorteilhaft

F i g. 2 eine nicht schaltbare hochelastische WeI- auch als Motor-Drehschwingungsdämpfer verwendet

Ienkupplung mit Dämpfungsteil. werden, wobei sie je nach Wahl der Federsteifigkeit

Mit 1 ist der Primärteil der Kupplung bezeichnet, 40 schwingungsverlagernd und dämpfend oder nur

der mit der Antriebswelle verbunden ist. Der Sekun- dämpfend wirkt. Auch hierbei wirkt sich die Regel-

därteil, der mit der Antriebswelle verbunden ist, barkeit vorteilhaft aus.

weist einen starren Innenring 2, einen den Innenring Schließlich kann diese Ausführung auch zur Sy-

konzentrisch umgebenden starren Außenring 4 und stemdämpfung Anwendung finden, wenn nämlich der eine diese beiden Ringe verbindende elastische z. B. 45 Dämpfungsteil an irgend einem freien Wellenende gummielastische Zwischenschicht 3 auf. Die schalt- eines Systems z. B. der Zwischenwelle eines Getriebare Kupplung ist in der Fi g. 1 in geschaltetem Zu- bes angeordnet wird.

stand dargestellt. Mit der aufgezeigten Lösung ergeben sich auch

Bei nicht geschalteter Kupplung wird als Primärteil Vorteile bei der Berechnung der Drehschwingungsnur der Teil 1 bezeichnet, da dann der Außenring 4 50 lage, da die Drehsteifigkeit linear und die elektrozum Sekundärteil gerechnet wird. Mit dem Innen- magnetische Dämpfung geschwindigkeitsproportional ring 2 ist em Spulenkörper 6 eines Elektromagneten ist. Die Frequenzabhängigkeit des elektromagnetiverbunden. Dieser Spulenkörper 6 kann als Einpol- sehen Teils kann bei der Konstruktion ohne weiteres oder Einzelpolausführung aufgebaut sein. Diesem berücksichtigt, werden, ohne daß dadurch zusätzliche Spulenkörper 6 kann durch die Hohlbohrung 10 in 55 Gleichungen für die Umformung in geschwindigkeitsder Abtriebswelle ein Erregerstrom zugeführt wer- proportionale Dämpfung aufgestellt werden müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 hältnissen. Dadurch werden die Wechselbeanspru- Patentansprüche: chungen durch die höheren Schwingungsgrade in der Kurbelwelle so groß, daß auch Motorenschwingungs-

1. Hochelastische Wellenkupplung, bestehend dämpfer allein nicht mehr ausreichend sind und die aus einem Primärteil und einem Sekundärteil, 5 hochelastische Kupplung einen Großteil der Systemwobei der Sekundärteil einen starren Innenring, dämpfung mit übernehmen muß.

einen den Innenring konzentrisch umgebenden Aus der deutschen Patentschrift 905 562 ist eine starren Außenring und eine diese beiden Ringe schwingungsdämpfende Wellenkupplung mit elastiverbindende elastische Zwischenschicht aufweist, sehen Kupplungsgliedern bekannt. Hierbei werden und bei der zusätzliche Mittel zur Drehschwin- io Drehschwingungen durch Erzeugung von Reibungsgungsdämpfung vorgesehen sind, dadurch wärme vernichtet. Durch die damit verbundene Ergekennzeichnet, daß ein Spulenkörper (6) wärmung der Kupplung wird das Verhalten der eines Elektromagneten fest mit dem Innenring (2) Reibflächen beeinflußt, und außerdem unterliegen verbunden ist, daß mit dem Außenring (4) ein die Reibflächen einem Verschleiß, den Spulenkörper konzentrisch unter Bildung 15 Bei rotierenden Wellen ist es ferner bekannt, elekeines Luftspalts (8) umgebender Ankerring (7) tromagnetische Schwingungsdämpfer auf dem einen verbunden ist und daß eine Stromzuführung für Wellenzapfen anzuordnen (USA.-Patentschrift den Spulenkörper (6) derart vorgesehen ist, daß 2 320 721). Diese Schwingungsdämpferanordnung der Erregerstrom regelbar ist dient im wesentlichen nur zur Dämpfung höherer