DE2930501A1

DE2930501A1 - Schwungscheibenanordnung

Info

Publication number: DE2930501A1
Application number: DE19792930501
Authority: DE
Inventors: Herbert 2000 Hamburg Ahlgrimm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-07-27
Filing date: 1979-07-27
Publication date: 1981-03-12

Description

Die vorliegende Erfindung heu trifft eine Schwungscheibenanordnung bestehend aus einer im wesentlichen kreisförmigen Scheibe, die fest mit einer Welle verbunden ist.
Derartige Schwingschei@@nanordnungen sind in der Technik in den unterschiedlichsten Ausführungen bekannt. Es wird deshalb auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen.
Sie werden insbesondere mit einem schweren Kreisring um Außenrand der Scheibe versehen, der im allgemeinen über 90 % des gesamten Massenträgheitsmomentes enthält, und bilden dann ein Schwungrad. Schwungräder sind durch ihr Beharrungsvermögen dazu imstande, überschüssige Arbeit aufzunchmen und im Bedarfsfall herzugeben, also kraftausgelichend zu wirken. Dieses ist z. B. bei kolbenkraftmaschinen mötig, um die durch ungleichmäßig Leizungsentwicklung (pulsierendes Drehmoment) verursachten Geschwindigkeitsschw@@@ @gen auszugleichen. Der Überschuß zwischen erzengter und abgenommener Leistung wird in ltinetische Energie des Schwungrades umgesetzt, die bei Leistungsunterschuß, jeweils während eines Arbeitsspiels, wieder abgegeben wird. Auch bei Arbeitsmaschinen kann insofern eine Arbeitsaufspeicherung notwendig werden, wenn für kruze Zeit große Widerstände zu überwinden sind, wie z.B. bei Kolbenverdichtern, Backenbrechern, Exzenter, und Kniehebelpressen.
Es ist bekannt, daß während des laufes die Fliehkräfte das Schwungrad beanspruchen. Zwar kann man diese auf umständliche Art und Weise berechnen, jedoch begnügt man sich meistens damit, daß man die größte Umfangsgeschwindigkeit in erfahrungsmäßig ungefährlichen Grenzen hält. Insofern verstärken die auftretenden Zentrifugalkräte die kinetische Energie der Schwungmasse lediglich in Abhängigkeit von der Drehzahl.
Ein zusätzliches Drehnmoment wird durch die Zentrifugalkräfte hingegen nicht bewirkt.
Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbe@serte Schwungscheibenanordnung zu schaffen, die einfach und kompart im Aufbau ist und zudem einen besseren Arbeitsübersc@@ß erzielt.
Grundsätzlich wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Eingangs genannte Schwungscheibenanordnung gelöst, die durch zwei oder mehrere in der Scheibe angeordnete Führungskanäle, die jeweils einen an der Welle versetzt befestigten Massenkörper besitzen, gekennzeichnet ist.
Erfindungsgemäß wiid also ein Teil der Masse der Schwungscheibe aus dieser herausgelöst und ist somit von dieser im wesentlichen unabhängig. Dieses wird zunächst dadurch erreicht, daß sogenante Führungskanäle bzw. Bohrungen in der Scheibe vorgesehen werden, in die wiederum Massenkörper vorzugsweise passungsgerecht eingesetzt werden.
Gegebenenfalls können Scheibe und Körper aus dem gleichen Material bestehen. Damit beim Betrieb keine Unwucht entsteht, ist daran gedacht, m@adestens zwei Kanäle mit entsprechenden Massenkörpern vorzusehen, wobei diese sich gegenüberliegen sollten. Würde man nun diese Schwungmasse in Drehung versetzen, würden die Massenkörper bei bestimmter Drehzahl nach außen herausgeschleudert werden, und zwar mit einer Energie, die abhängig von der Drehzahl ist. Es ist deshalb erfindungsgemäß weiterhin unbedingt erforderlieh, diese Massen an der Welle zu befestigen. Dabei ist es wichtig, daß diese nicht irgendwie an der Welle b fertigt werden, sondern in besonderer erfindungsgemäßer Weise an einem bestimmten Befestigungspunkt versetzt zugeordnet sind.
Vorteilhafterwiese sind vier Führungskanäle in der Scheibe im 900 Winkel zueirlander angeordnet. hierdurch wird ein besonders kompakter einfacher Aufbau geschaffen, dei keinerlei Unwucht erzeugt) sondern einen ausgezeichneten Arbeitsüberschuß erzielt. Die versetzte Befestigung der Massenkörper an tier Welle kann erfindungsgemäß dabei derart an der Welle erfolgen, daß sie um 900 im Uhrzeigersinn zur Achse der Massenkörper versetzt ist. Es sind jedoch auch kleinere oder größere Winkel oder andere Anordnungsmöglichkeiten denkbar.
Auf diese Art und Weise wird angenommen, daß an der Welle ein Hebelarm entsteht, und daß hierdurch die durch Rotation erzeugte Illelikiaft des Massenkörpers am @@@elarm angreifen kann. Die Zentrifugalbkarft wird deshalb er findungsgemäß zur Drehmomentverstärkung ausgenutzt. Die Größe dieses Drehmomentes ist dabei abbängig von der vorgegebenen Drehzahl der Schwungscheibe.
Die hierdurch erzielte Energiemenge führt dann zur Minderung der text in zuzuführenden Energie. Auf diese Art und Weise wird erfindungsgemäß der oben erwähnte bessere Arbeitsüberschuß erzielt.
Vorteilhafterweise wird die Befestigung durch einen flexiblen Draht oer eine Blattfeder aus Blech oder dergleichen gebildet. Die BerestiunCJ muß auf alle Fällen den auftretenden Fliehkräften standhalten können, so daß eine sichere Lagerung der Massenkörper innerhalb der Führungskanäle gewährleistet ist.
Von besonderer Bedeutung ist ebenfalls die Tatsache, daß die Scheibe horizontal ausgerichtet ist, d.h.
die Achse der Wolle befindet sich senkrecht zur Horizontalen. Hierdurch soll sichergestellt werden, daß nicht zusätlich noch gegen die Erdanziehungskrat gearbeitet werden muß.
Im folgenden wird eine erfindungsgemäße Ausführungsform in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben, wobei weitere wichtige erfindungsgemäße Merkmale der weiteren Beschreibung zu entnehmen. Es zeigt: Fig. 1 eine Querschnittsdraufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgebildete Schwungscheibenanordnung und Fig. 2 eine Querschnittsansicht der in Fig. 1 g>eigten erfindungsgemäßen Schwungscheibenànordnung entlang der Linie I-I der Fig. 1.
In den beiden Figuren sind die gleichen Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Einfachheit halber wird deswegen zugleich auf beide Figuren Bezug genommen.
Die erfindungsgemäße Schwungscheibenanordnung ist allgemein mit 10 bezeichnet. Sie besteht im wesentlichen aus einer Schwutjgscheibe 12, die vier im Kreuz angeordnete Führungskanäle 14, 20, 22 und 24 besitzt. Eine Welle 16 ist mit der Schwungscheibe 12 über Schweißnähte 15 verbunden. In den jeweiligen Führungskanälen 14, 20, 22 und 24 sind entsprechend die Massenkörper 18, 26, 28 bzw.
30 angeordnet. Deutlich ist zu sehen, daß sie im wesentlichen die Kanäle vollständig ausfüllen, so daß die Wandungen in Reibungskontakt sind. Würde nun die Welle 16 zusammen mit der Scheibe 12 im Drehsinn, wie er durch den Pfeil 17 angegeben ist, sich im Uhrzeigersinn drehen, würden die Massenkörper bei einer ganz bestimmten Umdrehungszahl aufgrund der Zentrifugalkraft aus den entsprechenden Führungskanälen herausgeschleudert werden. Dieses wird dadurch verhindert, daß Befestigungen für jeden Massenkörper einzeln vorgesehen werden, die mit 36, 38, LtG und 42 bezeichnet sind.
Diese können durch einen flexiblen Draht gebildet sein, dieser muß dann jedoch den Belastungen, die beim Betrieb entstehen, standhalten. Der Befestigungspunkt für den Draht 40 an der Welle 16 ist mit 41 bezeichnet und liegt im 900 Winkel versetzt zur Achse 32 des Massenkörpers 28.
Es entsteht auf diese Art und Weise an der Welle 16 ein Hebelarm 43, so daß eine durch schnelle Rotation erzeugte Fliehkraft des Massenkörpers 28 am hebelarm 43 angriefen kann. Entsprechendes gilt für die drei anderen Massenkörper, die entsprechend auf gleiche Weise an versetzt der Welle 16/betestigt sind und einen Drehmoment erzeugen, dessen Größe von der vorgegebenen Drehzahl abhängig ist.
Ferner sind für jeden Massenkörper angrenzend an die entsprechenden Führungskanäle Aussparungen 44, 46, 48 t,zw. 50 vorgeseijeii.
Obwohl im vorliegenden Beispiel eine Geradlinie-befestigung 36, 38, 40 und 42 vorgesehen worden ist, ist es auch denkbar, Blatt federn hierfür eirlzusehen, die gebogen sind.
L e e r s e i t e

Claims

Sebwungscheibenanordnung.

P a t e n t a n s p r ü c h e: 1. Schwungscheibenanordnung bestehend aus einer im wesetlichen kreisförmigen Scheibe, die fest mit einer Welle verbunden ist, gekennzeichnet durch zwei oder mehrere in der Scheibe (12) angeordnete Führungskanäle (14), die jeweils einen an der Welle (16) versetzt befestigten Massenkörper (18) besitzen.
2. Scfiwungschelbenanonnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier Führungskanäle (14, 20, 22, 24) in der Scheibe (12) im 900 Winkel zueinander angeordnet sind.
3. Schwungscheibenanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Massenkörper (18, 26, 28, 30) die Führungskanäle (14, 20, 22, 24) im wesentlichen ausfüllen, und daß die Befestigung der jeweiligen Massenkörper mit der Welle zur Achse (32 bzw. 34) der Massenkörper im Uhrzeigersinn um 900 versetzt ist.
4. Schwungscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d;lß die Welle (16) mit der Schwungscheibe (12) verschweißt ist.
5. Schwungscheibenanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung flexibel ist.
6. Schwungscheibenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung ein flexibler Draht (35, 38, 40, 112) oder eine entsprechende Blattfeder ist.
7. Schwungscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Welle (16) und den Führungskanälen (14, 20, 22, 24) jeweils eine Ausnehmung (44, 46, 48, 50) vorgesehen ist.
8. Schwungscheibenanordnung nach den vorstehenden Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (12) horizontal ausgerichtet ist.

Beschreibung: