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Elektromagnetische Reibungs- oder Zahnkupplung
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Reibungs-oder Zahnkupplung, bestehend aus einem getriebenen und einem treibenden Teil, die durch die Kraft eines Elektromagneten und mittels Schraubenfedern ein-und ausschaltbar ist.
Bei Kupplungen benützt man also zur Bewirkung des Eingriffes, d. h. der Verbindung des treibenden mit dem getriebenen Teil die Zugkraft eines Elektromagneten, die die Reibflächen direkt gegeneinanderpresst oder mittels anderer Teile eine oder mehrere Lamellen zusammendrückt oder die Verzahnung im Eingriff festhält, wogegen das Ausrücken der Kupplung durch das Unterbrechen des Erregerstromes und
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worinAuskuppeln richtig dimensionierten Federn nicht zu überwinden vermag, während im eingerückten Zu- stand die Federn, die mit Rücksicht auf die Magnetzugkraft dimensioniert sind, die Kupplung nach dem Unterbrechen der Erregung nicht ausrücken können.
Infolgedessen ist es erforderlich, den Magnetzug mit Rücksicht auf die Federn und nicht aufdasDreh- moment festzusetzen.
Dieser Umstand hat eine Erhöhung des Gesamtgewichtes der Kupplung zur Folge, was vom ökonomischen Standpunkt nicht günstig ist.
Um die Gewichtserhöhung der Kupplungen zu vermeiden, ist es nötig, die Charakteristik der Federn der Charakteristik des Elektromagneten anzupassen. Dies kann durch Verwendung speziell geformter Federn oder durch Aufeinanderlegen von tellerförmigen Federn mit verschiedener Charakteristik erreicht werden.
AuchdieStAltemam'eistvom Standpunkt der Funktion nicht vollkommen, abgesehen davon, dass sie in der Erzeugung kostspielig und schwierig ist.
Zur Anpassung der Charakteristik der Abdriickfedern an die Magnetzugkraft ist auch schon vorgeschlagen worden, die Schraubenfedern zwischen dem festen und dem verschiebbaren Teil symmetrisch über den Umfang verteilt so anzuordnen, dass sie beim Einschalten des Elektromagneten nacheinander zur Wirkung kommen. Man hat dabei Schraubenfedern von unterschiedlicher Länge und Härte gewählt, was ebenfalls wieder zu einer Erschwerung der Herstellung und Verteuerung der Ersatzteil-Lagerhaltung Anlass gibt.
Die Erfindung vermeidet nun diese Nachteile und sieht zu diesem Zwecke vor allem vor, dass die am Umfang der Stirnfläche des festen Teiles befindlichen und für dieFedern bestimmten Bohrungen in verschiedenen Tiefen paarweise oder je drei und mehr symmetrisch zur Erzielung eines der Federkraft gegen- über konstant überwiegenden Magnetzuges ausgeführt sind. Vorteilhafterweise ist dabei die Wahl der Tiefe der Bohrungen so getroffen, dass im ausgeschalteten Zustande der Kupplung ein Federpaar auf dem Druckkörper abgestützt ist, während die andern Paare stufenweise in dem Raum zwischen dem festen Teil
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und dem Druckkörper lose enden. Alle Federn besitzen dabei zweckmässig dieselbe Länge.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 die elektroma- gnetische Reibungskupplung im Schnitt im ein-und ausgerückten Zustand, Fig. 2 einen Schnitt nach der
Linie A-A in Fig. 1, Fig. 3 schematisch die Anordnung von Bohrungen mit Federn in dem getriebenen
Teil der Kupplung und Fig. 4 die Charakteristik des Magneten und der Federn.
Die elektromagnetische Reibungskupplung besteht, wie aus Fig. 1 hervorgeht, aus dem treibenden
Teil 8, dem getriebenen Teil 1, dem Druckkörper 4, der durch einen Elektromagneten 9 betätigbar ist und den Druckfedern 3,5, 6,7. Die obere Hälfte der Reibungskupplung ist in Fig. 1 im ein-, die untere Hälfte im ausgerückten Zustande dargestellt. Der getriebene Teil 1 ist mit dem Druckkörper 4 verschieb- bar jedoch unverdrehbar verbunden. Die Federn 3,5, 6,7 sind in gegenüberliegenden Paaren von Bohrungen 2 untergebracht (Fig. 2), um ein Verspreizen des schiebbaren auf dem festen Teil beim Ein- und
Auskuppeln zu vermeiden.
Die Bohrungen 2 sind in der Stirnfläche des getriebenen Teiles der Kupplung mit verschiedenen Tiefen ausgeführt. Um geeignete Funktionseigenschaften zu erzielen, sind die einzelnen Federn 3,5, 6, 7 in den Bohrungen so angeordnet, dass sich im ausgeschalteten Zustand der Kupplung die Feder 3 mit ihrer Stirnfläche auf der Stirnfläche des Druckkörpers 4 abstützt. Die Feder 5, die in den Körper des getriebenen Teiles tiefer als die Feder 3 eingelassen ist, mündet lose in dem Raum zwischen dem getriebenen Teil 1 und den Druckkörper 4 ebenso wie die Federn 6 und 7. Die Federn 3, 5,6, 7 sind gegeneinander infolge verschiedener Tiefen der Bohrungen 2 stufenweise angeordnet, die Länge der Federn bleibt jedoch gleich.
Das heisst, dass beim Einschalten der Kupplung die elektromagnetische Kraft den Widerstand einzelner Federn, der das Maximum bei der Kompression der Federn 7, d. h. schon fast bei direkter Verbindung des treibenden Teiles 8 mit den getriebenen Teil 1 der Kupplung erreicht, nach und nach überwindet.
Der Vorteil der erfindungsgemässen Lösung ist aus der Fig. 4 ersichtlich, wo die Kurve a den Verlauf der Magnetzugkraft, die gebrochene Linie b die resultierende Charakteristik der Federn 3,5, 6,7 darstellt.
Die Erfindung ermöglicht die Verringerung der Ausmasse der Hauptteile der Kupplung, denn dadurch, dass die axiale Entfernung der Stirnflächen der über den Umfang verteilten Federn von dem Druckkörper für jede nachfolgende Feder grösser ist, ist zum Einrücken der Kupplung keine so grosse Magnetkraft erforderlich, als wenn die axiale Entfernung der Federstirnflächen von dem Druckkörper dieselbe sein würde. Durch diese Verringerung erzielt man eine Herabsetzung des Kupplungsgewichtes, abgesehen von den Ersparnissen an elektrischer Energie.
Ausserdem können kostspielige und schwierig herzustellende, speziell geformte Federn durch ganz einfache Schraubenfedern ersetzt werden, was zur Herabsetzung der Gesamtkosten beiträgt. Dies ist besonders vom ökonomischen Standpunkt von Vorteil.
PATENTANSPRÜCHE
1. Elektromagnetische Reibungs- oder Zahnkupplung, bestehend aus einem getriebenen und einem treibenden Teil, die durch die Kraft eines Elektromagneten und mittels Schraubenfedern ein-und ausschaltbar ist, wobei die Schraubenfedern zwischen dem festen und dem verschiebbaren Teil symmetrisch über den Umfang verteilt so angeordnet sind, dass sie beim Einschalten des Elektromagneten nacheinander zur Wirkung kommen, dadurch gekennzeichnet, dass die am Umfange der Stirnfläche des festen Teiles (1) befindlichen und für die Federn (3,5, 6,7) bestimmten Bohrungen (2) in verschiedenen Tiefen paarweise oder je drei und mehr symmetrisch zur Erzielung eines der Federkraft gegenüber konstant überwiegenden Magnetzuges ausgeführt sind.