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Magnetkupplung
Zur Übertragung von Rotationsbewegungen durch Trennwände aus unmagnetischem Material, z. B.
Wände von Druckmessgeräten hindurch werden üblicherweise Magnetkupplungen verwendet, die im wesentlichen aus zwei auf den rotierenden Wellen beiderseits der Trennwand angeordneten Magneten bestehen. Die Magnete befinden sich im Bereich ihrer gegenseitigen Anziehung und sind so orientiert, dass bei Verdrehung des einen Magneten der andere im gleichen Drehsinn mitverdreht wird.
Da die Magnetkupplungen keine starren Kupplungen sind, bewirkt das Reibungsmoment eines über eine Magnetkupplung angetriebenen Teiles eine relative Verdrehung zwischen den beiden Magneten. Bei Anzeigegeräten wirkt sich beispielsweise eine solche zufolge der Last des getriebenen Anzeigeteiles zustandegekommene Verdrehung nachteilig aus, da durch sie die Anzeige verfälscht wird.
Gegenstand der Erfindung ist eine Magnetkupplung, insbesondere für Messgeräte, zur Übertragung von Winkelstellungen zwischen räumlich getrennten, z. B. beiderseits einer Trennwand angeordneten Wellen mittels permanentmagnetischer oder magnetisierbarer Kupplungsteile. Die zufolge der Belastung der Kupplung zustandekommende relative Verdrehung der Kupplungsteile ist hiebei auf ein Minimum reduziert, da erfindungsgemäss der über die Kupplung angetriebene Kupplungsteil einem, vorteilhaft in an sichbekannter Weise unter Federwirkung zustandekommenden Gegendrehmoment ausgesetzt ist, das durch eine geringe relative Verdrehung der beiden Kupplungsteile gegeneinander das übertragene Drehmoment erhöht und den Einfluss von Rückwirkungen auf die relative Lage der beiden Kupplungsteile verringert.
Es ist eine Einrichtung zur Drehmomentübertragung zwischen einer rotierenden Scheibe aus magnetisierbarem Material und einem unter Federwirkung verschwenkbaren Elektromagneten bekannt. Bei dieser Einrichtung findet eine Drehmomentübertragung nur so lange statt, als sowohl der Elektromagnet erregt ist als auch die Scheibe sich in Rotation befindet.
Zur Erläuterung der Kraftverhältnisse ist in Fig. l der Zeichnung die Abhängigkeit des durch eine Magnetkupplung übertragenen Drehmomentes D von dem gegenseitigen Verdrehungswinkel ct der beiden Magneten, bezogen auf die Ruhelage der Kupplung, dargestellt. Von der Ruhelage (ce = 0) ausgehend steigt das übertragene Drehmoment D zunächst nur ganz schwach an, d. h., dass schon bei kleinen übertragenen Drehmomentenrelativ grosse Verdrehungswinkel zustandekommen. Erst zwischen den Verdrehungswinkeln ctl und a2 ist das übertragene Drehmoment im Verhältnis zum Verdrehungswinkel grösser, d. h. in diesem Bereichbewirkteine Zunahme des Drehmomentes eine verhältnismässig geringe Vergrösserung des Verdrehungswinkels ct.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt. Mit 1 ist der abtriebsseitige Magnet einer Magnetkupplung bezeichnet, der in der gegebenen Darstellung den koaxialen antriebsseitigen Magnet verdeckt bzw. von diesem. durch eine Trennwand getrennt ist.
Die Magnetisierungsrichtung des Magneten l verläuft senkrecht zu dessen Achse 2 und ist in der Zeichnung durch einen Pfeil angedeutet. Bei einer Verdrehung des nicht dargestellten antriebsseitigen Kupplungsmagneten im Uhrzeigersinn wird zufolge der magnetischen Kraftwirkung auch der Magnet 1 in diesem Sinn verdreht. Hiebei kommt eine Zugfeder 3 zur Wirkung, die an einem um die Achse 2 geschlungenen Faden 4 aus einem Kunststoff befestigt ist und dadurch ein entgegen dem Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment (Vorspannmoment Do) erzeugt. Hiedurch werden die beiden Magnete der Kupplung so weit gegeneinander verdreht, dass in ihrer Ruhestellung zwischen ihnen das von der Zugfeder 3 ausgeübte Vorspannmoment wirkt, das deren relative Verdrehung um einen Winkel ao hervorruft.
Die Drehmoment-
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Verdrehungswinkel-Charakteristik der erfindungsgemässenMagnetkupplungergibtsich aus der in Fig. 1 dargestellten Kennlinie. Dem Ruhezustand der Kupplung entspricht ein relativer Verdrehungswinkel "0 der Magneten, zwischen denen im Ruhezustand das Vorspannmoment Do wirksam ist. Hiedurch entspricht einem bestimmten zu übertragenden Drehmoment ein kleinerer relativer Verdrehungswinkel als bei einer gleichartigen Magnetkupplung ohne Vorspannmoment zwischen den Magneten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Magnetkupplung, insbesondere für Messgeräte, zur Übertragung von Winkelstellungen zwischen räumlich getrennten, z. B. beiderseits einer Trennwand angeordneten, Wellen mittels permanentmagnetischer oder magnetisierbarer Kupplungsteile, dadurch gekennzeichnet, dass der über die Kupplung angetriebene Kupplungsteil einem, vorteilhaft in an sich bekannter Weise unter Federwirkung zustandekommenden, Gegendrehmoment ausgesetzt ist, das durch eine geringe relative Verdrehung der beiden Kupplungsteile gegeneinander das übertragene Drehmoment erhöht und den Einfluss von Rückwirkungen auf die relative Lage der beiden Kupplungsteile verringert.