DE470057C - Mit einer elektromagnetischen Reibungskupplung vereinigte Wirbelstromkupplung - Google Patents

Description

• mit einer elektromagnetischen Reibungskupplung vereinigte Wirbelstromkupplung Gegenstand der Erfindung ist eine für die ummittelbare Kraftübertragung vom Antriebsmotor auf die Treibräder von Diesellokomotiven bestimmte, aus der Verbindung einer Wirbelstromkupplung mit einer elektromagnetischen Reibungskupplung bestehende Verbundkupplung, die in der Weise benutzt wird, daß man die hauptsächlichste Beschleuni; gungsarbeit, beispielsweise die vom. Anfahren des Zuges bis zu ,einer gewissen Geschwindigkeit aufzuwendende, durch die '\N'irbelstronikupplung übertragen läßt und die Reibungskupplung :erst einschaltet, wenn annähernd die normale Fahrgeschwindigkeit erreicht ist. Auf diese Weise werden die bei: den großen zu übertragenden Kräften besonders gefährdeten Reibungskupplungen geschont, indem sowohl die mechanische Belanspruchung wie auch die starke Wärmeentwicklung während der Hauptanfahrzeit von ihnen ferngehalten wird. Zu diesem Zweck sowie um die immer noch sehr lästige Wärmeentwicklung unschädlich zu machen, läßt man gemäß der Erfindung sowohl die Stromwärme der Wi.rbelstromkupplung wie auch die Reibungswärme der mit einer besonderen, räumlich von der der Wirbel:stromkupplung getrennten Wicklung versehenen Magnetkupplung in Teilien der Kupplung zur Entstehung kommen, die unmittelbar mit der Außenluft in Berührung stehen und dieser gegenüber im Betriebe eine erhebliche Umfangsgeschwindigkeit aufweisen, wodurch eine schnelle Abführung der entwickelten Wärme gewährleistet ist. Derartige Teile sind der äußere Mantel des zweckmäßig als Hohlzylinder ausgebildeten, die Induktionsströme führenden Körpers der Wirbelstromkupplung, in dessen Innerem der die Erregerwicklung tragende Magnetkörper untergebracht ist, und an dessen freiem Ende sich die Eingriffsflächen für die Reibungskupplung befinden.
• Die Erfindung ist in einer beispielsweisen Ausführung in der Zeichnung veranschaulicht, und zwar im oberen Teil meinem senkrechten Axialsch:nitt, im unteren. Teil in einer Seitenansicht auf eine gemäß der Erfindung ausgebildete Antriebskupplung.
• Der Diesehnetor, der entweder unmittelbar oder mittels eines Zahnradvorgeleges sein Drehmoment auf die Treibrädex der Lokomotive übertragen soll, trägt an seinem Kupplungsflansch z fest aufgekeilt einen Rotationskörper 2, der gleichzeitig als Schwungrad dient und an seinem freien Stirnende den Reibbelag 3 einer Elektromagnetkupplung aufnimmt. Innerhalb des zylindrischen Hohlraumes des Körpers 2 ist auf die Welle 4., die die Kraft nach den Treibrädern weiter überträgt, ein Elektromagnetsystem 5 aufgek eilt, mit dem der Magnetkörper 6 der Magnetkupplung starr verbunden ist. Das Magnetsystem 5 besteht aus einer Anzahl gleichmäßig über den Umfang des auf der Welle q. sitzenden Nabenkörpers verteilter, radial gerichteter Kernstücke, die die Erregerwicklungen 8 tragen und außen mit Polschuhen 9 versehen sind, die sich der Innenfläche des Hohlkörpers 2 anschmiegen. Sowohl das rotierende Polsystem 6 wie auch die Erregerspule der Magnetkupplung erhalten den Strom durch drei Schleifringe 7 zugeführt.
• Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Der Dieselmotor wird in bekannter Weise leer angelassen, so daß der fest aufgekeilte Schwungkörper 2 mitrotiert. Soll nun die Kupplung ,eingedrückt werden, so. erregt man mit langsam ansteigendem Strom zunächst das Magnetsystem 5. Hierdurch entstehen in d m Schwungkörper 2 in bekannter Weise elektrische Wirbelströme, die eine Mitnahme des auf die Welle q. aufgekeilten Magnetsystems 5 zur Folge haben. Durch langsames Verstärken des Erregerstroanes nähert- man allmählich die Drehzahl des mitgenommenen Teiles 5 einem Höchstwert, der durch bekannte Mittel und durch entsprechende Dimensionierung der magnetischen Stromkreise verändert werden. kann. Ist die durch den Schlupf der Wirbelstromkupplung bedingte Höchstdrehzahl erreicht, so schaltet man die elektromagnetische Kupplung ein. Infolge des Reibungsschlusses auf den Reibflächen wird dabei der Körper 2 mit dem Körper 5 starr gekuppelt, so daß jetzt eine Bildung von Wirbelströmen nicht mehr stattfindet und die Wirbelstromkupplung ausgeschaltet werden kann.
• Auf der Reibscheibe der Kupplung ist gemäß der Erfindung also nur noch der verhältnismäßig kleine Geschwindigkeitsunterschied zwischen !den Dieselmotor und der Zuggeschwindigkeit zu überwinden, eine Leistung, die nur geringe Bruchteile der gesamten Beschleunigungsleistung beträgt. Die Reibfläche der Kupplung wird jetzt nur sehr schwach beansprucht; sie bleibt deshalb kalt und kann auch geringer dimensioniert werden, da sie keine allzu hohen Beanspruchungen auszuhalten bat. Die Betriebssicherheit der ganzen Anlage wird hierdurch wesentlich erhöht, da :eine Auswechselung ,der Reibbeläge nur in sehr großen Zeitzwischenräu; men nötig wird. Die Anfahrarbeit setzt sich zum Teil in die Joulesche Wärme der im Schwungkörper 2 erzeugten Wirbelströme rum. Der Körper-- besitzt vermöge seiner großen Masse eine so. erhebliche Wärmeaufnahmefähigkeit, daß ereine unzulässige Temperatur nicht annimmt. Die Regelung der Anfahrleistung der Wirb.elstromkupplung kann. durch bekannte Mittel, z. B. durch Veränderung des Erregerstronies oder durch Veränderung der Polzahl oder Polteilung oder durch eine Kombination aller dieser Mittel, erfolgen. Unter Umständen. kann der Einbau eines besonderen Stromträgers für die Wirbelströme zweckmäßig sein. Man kann auch die Wärmevernichtung statt im Schwungkörper in einem besonderen elektrischen Widerstand vornehmen, in den die induzierten Ströme geleitet werden. Dieser Widerstand kann unter Umständet auch zur Regulierung herangezogen werden.

Claims (2)

1. PATLNTANSPRÜCHL: i. Mit einer ,elektromagnetischen Reibungskupplung vereinigte Wirbelstromkupplung, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Kupplungsart eine eigene, von der anderen räumlich getrennte Wicklung vorgesehen ist und die Ableitung der durch die Reibung bzw. durch die Wirbelströme erzeugten Wärme an dem mit .der Außenluft in unmittelbarer Berührung stehenden äußeren Mantel der Kupplung erfolgt.
2. 2. Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper, in dem die Wirbelströme erzeugt werden, aus einem außen mit Kühlrippen versehenen Hohlzylinder besteht, in ,dessen Innerem der die Erregerwicklung tragende Magnetkörper untergebracht ist, und auf dessen freiem Rande sich die Eingriffsflächen für die Reibungskupplung befinden. -