AT160496B

AT160496B - Elektromagnetisch zu betätigende Lamellenkupplung.

Info

Publication number: AT160496B
Authority: AT
Original assignee: Anton Ryba Ges M B H
Priority date: 1936-11-24
Publication date: 1941-06-25

Description

Elektromagnetisch zu betätigende Lamellenkupplung.

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch zu betätigende Lamellenkupplung, wie sie insbesondere für Kraftfahrzeugwechselgetriebe geeignet ist, in denen solche Kupplungen zum Schalten der Geschwindigkeitsstufen Verwendung finden.

Die bekannten Kupplungen dieser Art haben den Nachteil, dass sie bei der in Kraftfahrzeuggetrieben zulässigen Grösse nicht genügende Leistungen übertragen können und dass sie weiter eine erhebliche Remanenz aufweisen.

Nach der Erfindung wird eine Leistungssteigerung der Kupplung bei gleichzeitig weitgehender Aufhebung der Remanenz im wesentlichen dadurch erreicht, dass die Lamellen aus einheitlichen dünnen Scheiben von ferromagnetischem Werkstoff hergestellt sind und dass das Lamellenpaket in einer Ringzone Unterbrechungen bzw. Durchbrüche aufweist und so der magnetische Kraftlinienfluss im wesentlichen durch die Hauptteile der Lamellen geht und nur zu einem geringen Teil ein Rückfluss durch zwischen den Unterbrechungen der einzelnen Lamellen stehenbleibende Stege von verhältnismässig geringem Querschnitt erfolgt. Bei vielen dünnen Lamellen bleibt die aufzuwendende magnetmotorische Kraft dieselbe wie bei wenigen dicken Scheiben, während die Anzahl der Reibflächen sowie die Leistung der Kupplung erhöht wird.

Die vielen dünnen Scheiben bringen weiter eine entsprechend häufige Unterteilung des Remanenzflusses mit sich und heben sowohl durch ihre Federung als auch durch die ableitende Wirkung der Stege die restliche Remanenz nahezu auf. Gleichzeitig ergibt sich gegenüber den bekannten Lamellenkupplungen der werkstattechnische Vorteil, dass die Lamellen aus einem einheitlichen Blech gestanzt werden und in der einfachsten Weise in jeder Stärke hergestellt werden können, wobei man gegebenenfalls auch durch Hohlpressen eine Verspannung erzielen kann. Dadurch erhält man wieder gleichmässige Abnutzung und damit gleichbleibende Reibungsziffer und ein gleichbleibendes Drehmoment.

Im weiteren Verfolg der Erfindung wird sowohl eine Leistungssteigerung ohne Steigerung der aufzuwendenden magnetmotorischen Kraft als auch günstige Übertragung des Drehmomentes erreicht, u. zw. dadurch, dass die ferromagnetischen dünnen Blechring vom magnetischen Kraftlinienfluss nur in einer Richtung durchsetzt werden, während der magnetische Rückschluss über Kupplungsteile aus ferromagnetischem Material erfolgt. Dieserhalb werden beispielsweise die Innenlamellen der Lamellenkupplung in einen Ring aus unmagnetischem Material eingesetzt, u. zw. in der Weise, dass die mit entsprechenden Klauen versehenen Lamellen in Nuten des unmagnetischen Ringes sich hineinschieben.

Man kann die Kupplung auch ohne einen solchen Ring zusammenstellen, in dem beispielsweise die Lamellen nur mit einzelnen nach innen vorstehenden schmalen Klauen in eine auf der Welle verkeilte Muffe eingreifen, so dass zwischen den Lamellen der Muffe ein verhältnismässig grosser Luftraum bleibt. In allen den hier angeführten Fällen aber wird sich der Kraftfluss nur teilweise durch diese Stege vorzeitig schliessen, während er im wesentlichen durch die Hauptteile des Lamellenpaketes geht, wobei sich alle Lamellen gegenseitig voll berühren. Die zusammengehörigen äusseren Lamellen bildet man dann als einheitliche volle Blechring aus, die auf ihrem äusseren Umfang Klauen tragen, mit denen sie im äusseren Kupplungsteil sitzen.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Lamellenkupplung im Längsschnitt. Fig. 2 eine Abwandlung des Beispiels nach Fig. 1 gleichfalls im Schnitt. Fig. 3 stellt eine äussere und Fig. 4 eine innere Lamelle dar. Fig. 5 zeigt eine Abwandlung in der Form der Durchbrechungen, Fig. 6 eine andere Abwandlung der Lamellenform. Fig. 7 zeigt eine Kupplung. im Längsschnitt schematisch mit einem unmagnetischen Ring zur Aufnahme eines Lamellenpaketes. Fig. 8 zeigt eine innere Lamelle in Ansicht, Fig. 9 eine Aussenlamelle.

Fig. 10 ist ein Teillängsschnitt durch eine Kupplung, bei der ein unmagnetische Ring fortgelassen ist und die inneren Lamellen direkt mit vorstehenden Klauen auf der einen Kupplungsmuffe sitzen. Fig. 11 stellt die zugehörige Form der inneren Lamellen dar.

In Fig. 1 ist die eine Kupplungshälfte mit einem Zahnrad, die andere Hälfte mit einer Welle formschlüssig verbunden. Der Magnetkörper 1 ist aufgekeilt auf dem Zahnrad 5, welches auf der Welle 10
EMI2.1
welche die äusseren Lamellen 8 eingreifen. Auf der Keilwelle 10 sitzt formschlüssig verbunden die Muffe 7, welche vorteilhaft aus nichtmagnetischem Material gefertigt ist und in deren Verzahnung die inneren Lamellen 9 eingreifen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der Magnetkörper 1 direkt mit einer Welle 11 ver-
EMI2.2
Werkstoff aufgepresst, in welche die äusseren Lamellen 8 eingreifen. Die inneren Lamellen 9 sitzen in dem entsprechend gerillten Wellentrum 13. An Stelle der Schlussplatte 6 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 werden in der Ausführung nach Fig. 2 nichtdurchbrochene Lamellen verwendet. Als solche können die Lamellen 14, 15 dienen.

Die in den äusseren Lamellen angeordneten Durchbrüche zeigt die Fig. 3 ; die Fig. 4 stellt die Durchbrüche bei einer inneren Lamelle dar.

Durch die Form der Durchbrüche nach Fig. 5 ist eine besonders gute Federung der Lamellen zu erzielen, während die Lamelle nach Fig. 6 kreisrunde Durchbrüche aufweist. Selbstverständlich können die Durchbrüche beliebige Form besitzen.

Die Wirkungsweise dieser Kupplung ist folgende :
Bei Einschaltung der Erregerspule 2 bildet sich ein magnetisches Feld aus, welches im Sinne der gestrichelten Linie verläuft, d. h. der Hauptsache nach das Lamellenpaket zweimal in axialer Richtung durchsetzt, wobei sich jedoch ein Teil des Kraftflusses vorzeitig schon durch die Stege zwischen den Durchbrüchen der Lamellen schliesst. Bei Ausschalten des Stromes wirken nun drei Einflüsse der Remanenz entgegen, nämlich erstens die häufige UnterteilungdesLamellenpaketes, zweitens die Federung der einzelnen Lamellen und drittens die Ableitung des Remanenzflusses des Magnetkörpers speziell durch die erste am Magnetkörper anliegende und in die äussere Verklauung desselben eingreifende Lamelle 8 a.

Diese Scheibe 8 a trägt wesentlich zur Verminderung der Remanenzwirkung bei und könnte auch ohne Durchbrüche ausgeführt werden. Sie läuft vorteilhaft mit dem Magnetkörper 1 und dient so zugleich als mechanischer Schutz für den Magnetkörper 1, dessen Werkstoff für mechanische Beanspruchungen (Reibung) nicht sehr geeignet ist.

Die Ausführungsform gemäss Fig. 7-9 und Fig. 10 und 11 zeigen die Weiterbildung der Kupplung zum Zwecke der Erzielung des magnetischen Kraftlinienflusses nur in einer Richtung.

In beiden Ausführungsformen ist die eine Kupplungshälfte mit einem Zahnrad und die andere Kupplungshälfte formschlüssig mit einer Welle verbunden. Der Magnetkörper ist mit 20 bezeichnet, das Zahnrad mit 21, welches auf der Welle 22 drehbar gelagert ist. Der Magnetkörper trägt in seinem Ringraum die Erregerspule 23, deren beide Anschlüsse einerseits mit Masse, anderseits mit dem Schleif-
EMI2.3
ist. Der Magnetkörper 20 besitzt ausserdem Klauen 26, in welche die äusseren Lamellen 27 eingreifen. Auf der Welle 22 ist weiter eine Muffe 36 aus ferromagnetischem Material fest verkeilt, auf welcher ebenfalls verkeilt ein Ring 30 aus unmagnetischem Material sitzt, in welchen Nuten eingearbeitet sind und die inneren Lamellen 31 eingreifen.

Die axial verschiebbare Scheibe 32 dient zum Rückschluss des magnetischen Kraftflusses.

Fig. 10 stellt ein Ausführungsbeispiel dieser Lamellenkupplungen dar, bei welchem zum Unterschied von Fig. 7 der unmagnetische Ring 30 fortgelassen ist und dafür die zugehörigen Innenlamellen 33 (Fig. 11) hohe Stege 34 besitzen, welche in die Nuten 35 der mit der Welle 22 verkeilten Muffe 36 teilweise eingreifen. Dabei wird die notwendige magnetische Isolation der Lamellen zur Muffe 36 nicht
EMI2.4
zwischen den Stegen der Lamellen 33 erreicht. Diese Ausnehmungen besitzen nur die inneren Lamellen 33, während die äusseren Lamellen 27 für beide Ausführungsformen (Fig. 7 und 10) die gleichen sind.

Zur Schonung der Reibflächen sowie zur Ableitung des Remanenzflusses kann vorteilhaft eine Scheibe 38 aus härterem Material, wie Fig. 10 beispielsweise zeigt, eingesetzt werden.

Die Wirkungsweise dieser Kupplung ist folgende :
Bei Einschaltung der Erregerspule 23 bildet sich ein magnetisches Feld aus, welches im Sinne der gestrichelten Linie verläuft, d. h. der Hauptsache nach das Lamellenpaket nur nach einer, u. zw.
EMI3.1
(äussere und innere Lamellen), Scheibe 32 und Muffe 36.

Die Erregerspule 23 kann unter Umständen statt im Kupplungsteil 20 auch im Kupplungsteil 36 untergebracht werden. In diesem Fall könnte auch der Schleifring 24 statt auf Kupplungsteil 20 auf
EMI3.2
und 36 vertauscht werden, so dass beispielsweise das Zahnrad 21 mit Kupplungsteil 36 und der Kupp- lungsteil 20 mit Welle 22 verbunden sind. Statt Zahnrad und Welle können selbstverständlich auch zwei Wellenstümpfe oder sonstige Teile durch die Kupplung gekuppelt werden. Weiter ist die Anzahl der Klauen der Lamellen vollkommen beliebig.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektromagnetisch zu betätigende Lamellenkupplung, dadurch gekennzeichnet, dass als Lamellen Seheiben aus einem einheitlichen ferromagnetischen Werkstoff verwendet werden und dass das Lamellenpaket in einer Ringzone Unterbrechungen bzw. Durchbrüche aufweist, wobei der magnetische Kraftlinienfluss im wesentlichen durch die Hauptteile der Lamellen geht und nur zu einem geringen Teil ein Rückfluss durch zwischen den Unterbrechungen der einzelnen Lamellen stehenbleibende Stege von verhältnismässig geringem Querschnitt erfolgt.

Claims

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenpaket teilweise aus Scheiben mit Durchbrüchen und teilweise aus vollen Scheiben (14, 15) besteht, die derart angeordnet sind, dass die durchbrochenen Scheiben in unmittelbarer Nähe des Magnetkörpers und die vollen Scheiben anschliessend daran untergebracht sind.

3. Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lamelle (8 a) am Magnetkörper (1) in die Verklauung desselben eingreift und mit diesem mitläuft, um eine teilweise Ableitung des Remanenzflusses und eine mechanische Schonung des Magnetkörpers zu erzielen.

4. Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Lamellen in eine nichtmagnetische Muffe (7) eingreifen.

5. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen mit ihren wirksamen Reibflächen in einer äusseren Zone, d. h. ausserhalb der Rngzone der Magnetspule liegen, während in einer inneren Zone, die von der Zone der Magnetspule einwärts liegt, ein Kupplungsteil aus ferroma- gnetise, Werkstoff vorgesehen ist, derart, dass die Lamellen nur in einer Richtung vom magnetischen Kraftfluss durchsetzt werden und der magnetische Rückschluss über den aus ferromagnetischem Baustoff bestehenden Kupplungsteil erfolgt.

6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Muffe (36) aus ferromagnetischem Material, welche mit dem einen Kupplungsteil verbunden ist, ein Ring (30) aus EMI3.3 und 8) mit ihren Klauen eingreifen.

7. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Lamellen (33) innen Ausnehmungen besitzen, so dass nur einzelne Stege (34) stehen bleiben, welche teilweise in die Klauen (35) einer auf dem einen Kupplungsteil festen Muffe (36) (Fig. 10 und 11) eingreifen, so dass zwischen den Lamellen (33) und der Muffe (36) ein Luftraum bleibt, und der magnetische Kraftfluss sich nur teilweise durch die Stege (34) vorzeitig, in der Hauptsache aber über einen Teil (20) der Kupplungsteile, über das Lamellenpaket, die Endscheibe und die Muffe (36) schliesst.

8. Kupplung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren Lamellen (Fig. 9) einheitliche volle Blechring sind, welche auf ihrem äusseren Umfang mit Klauen versehen sind.