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Elektromagnetische Lamellenkupplung und-bremse
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind Windungen eines Wicklungsteiles spiralförmig ausgebildet und die Wicklungsteile konzentrisch zur Welle ein-oder beidseitig auf den Lamellen angeordnet. Durch die Erfindung wird weitestgehend eine automatische Lamellenfertigung ermöglicht, da die Lamellen eine technologisch einfacher herzustellende und einheitliche Grundform aufweisen.
Eine elektromagnetische Lamellenkupplung und-bremse mit axial hintereinanderliegenden Lamellen für wenig erwärmenden Sanftanlauf wird erfindungsgemäss im wesentlichen dadurch erreicht, dass die Wicklungsteile in radialen Nuten der Lamellen untergebracht sind, wodurch sich auf den kreisförmigen Lamellenflächen wechselweise magnetische Pole ausbilden. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Kupplung als Induktionskupplung sanft anlaufen zu lassen. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden zwischen den Lamellen Federelemente angeordnet, die in Ringnuten von jeweils zwei Lamellen geführt sind und in gespanntem Zustand darin versenkbar sind. übersteigt der Anpressdruck der Lamelle die Federkraft, so kommt ein Kraftschluss zustande.
Die Nuten sind erfindungsgemäss auf beiden Lamellenseiten mit gleichem Radius eingebracht und decken sich bei Kraftschluss, wobei die Federn vollständig in zwei gegenüberliegende Nuten eingedrückt werden, damit die Lamellenflächen kraftschlüssig aneinanderliegen. Nach einem weiteren erfindungsgemässen Merkmal sind zwischen den einzelnen Lamellen Sperren angeordnet, die ausklinkbar sind, wodurch die Kupplung bei eingeklinkten Sperren als Induktions-und bei ausgeklinkten als Kraftschlusskupplung arbeitet.
Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen : Fig. l einen Schnitt durch einen Teil des Lamellenpaketes, Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Lamelle in axialer Richtung mit schematisch dargestellter Wicklung, Fig. 3 einen Schnitt A-A durch eine Lamelle nach Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt durch eine Lamellenkupplung mit Induktions-und Reibcharakteristik und Fig. 5 eine schematische Darstellung der Wicklungsteile einer Lamelle.
Im ersten Ausführungsbeispiel ist in Fig. l eine Stahllamelle-l-mit einer in einem Isolierstoff --2-- eingebetteten Wicklung --3-- auf einem nicht näher dargestellten Aussenkäfig axial verschiebbar angebracht. Eine aus gleichem Material bestehende Lamelle--4--, die ebenfalls axial verschiebbar ist, sitzt auf einer Welle Am äusseren Umfang sind die Lamellen--l und 4--in Form von Reibringen-6--verstärkt, die gleichzeitig als Magnetjoch dienen. In gleicher
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--7-- der Lamellen --1 und 4-- ebenfalls--8-- angeordnet. Eine Endplatte --9-- bildet den Abschluss des Lamellenpaketes.
Fliesst in der Wicklung--3--ein Strom, so entsteht ein Magnetfluss, der die Lamellen--l und 4-axial sowie die Endplatte --9-- radial durchsetzt und einen Kraftschluss über die Reibflächen der Reibringe-6--und Naben-7-zwischen den Lamellen-l und 4-hervorruft. Beim Abschalten des Stromes bricht das Magnetfeld zusammen und die Kupplung wird mittels der Federringe --8-- gelöst. Die Anzahl der Lamellen, die Zahl der Windungen sowie die Federkraft der Federringe sind durch die geforderten technischen Parameter vorgegeben.
Auf der in Fig. 2 und 3 dargestellten Lamelle --10-- ist eine Folie --11-- mit spiralförmiger, gedruckter Wicklung --12-- aufgebracht. Am äusseren Umfang der Lamelle --10-- ist die Wicklung über flexible Leitungen--13--mit einem Schleifring und mit der nächsten Lamellenwicklung verbunden, was nicht näher dargestellt ist.
Im zweiten Ausführungsbeispiel ist eine Lamellenkupplung mit Wirbelstromcharakteristik für den Betrieb als Induktions-und Kraftschlusskupplung dargestellt.
Fig. 4 zeigt auf einem Aussenkäfig --14-- axial verschiebbar angeordnete Lamellen--15mit darin isoliert eingebetteten Wicklungsteilen--16--. Zwischen den Lamellen --15-- sind Wirbelstromlamellen--17--auf der Welle--16--ebenfalls axial verschiebbar angebracht. Die Wicklungsteile --16-- sind über flexible Leitungen --19-- miteinander verbunden.
Das Lamellenpaket wird durch eine Endplatte --20-- abgeschlossen. Der am weitesten im Käfig --14-- liegende Wicklungsteil--16--ist über eine flexible Leitung --21-- mit einem Schleifring - verbunden. Zwischen den einzelnen Lamellen befinden sich Federringe-23-. Alle Lamellen sind so ausgebildet, dass ihre gesamte Fläche als Reibfläche wirken kann.
Fliesst ein bestimmter Erregerstrom über den Schleifring --22-- und die Zuleitung --21-- in die in Serie geschalteten Wicklungsteile --16--, so wird durch die nicht näher dargestellten
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zwischen den einzelnen Lamellen auftritt. Neben der Axialkraft wird wie beabsichtigt durch Induktion in den Lamellen--17--ein Drehmoment erzeugt, was zur Beschleunigung bzw. Abbremsung der
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Welle --18-- benutzt wird. Wird die Erregung erhöht, so werden die Federringe --23-- durch die vergrösserte Axialkraft zusammengedrückt, und es kommt zum Kraftschluss zwischen den Lamellen.
Beim Abschalten der Erregung wird die Kupplung durch die Federringe --23-- wieder gelöst. Die einzelnen Wicklungsteile sind in Serie geschaltet.
In Fig. 5 ist eine in radialen Nuten angeordnete Wicklung schematisch dargestellt. Durch eine derartige Wicklungsanordnung bilden sich auf den Lamellenflächen wechselweise magnetische Pole aus.
Ausser den in den Ausführungsbeispielen gezeigten Anordnungen sind noch weitere Schaltungen möglich (z. B. Serien-Parallelschaltung).
Dabei ist sowohl Stromzuführung über die Welle und die Bohrung der Lamelle als auch über schleifende Kontakte am Umfang oder an den Flächen der Lamellen vorgesehen. Ausserdem sind noch andere Kombinationen von wicklungstragenden Lamellen und solchen ohne Wicklung möglich. Als Grundmaterial für die auf Isolierfolien gedruckte Wicklungen werden mit Vorteil wärmebeständige Folien mit 300 bis 400 C Wärmebeständigkeit wie z. B. eine Polyamidfolie eingesetzt. Darüber hinaus ergeben sich Möglichkeiten, an Stelle der gedruckten auf gestanzte, galvanisch aufgebrachte, Drahtoder andere Wicklungen zu verwenden. Als Isolierverfahren sind unter anderem Wirbelsintern, elektrophoretischer Auftrag, Lackieren und Kunstharzvergiessen geeignet.
Bei Lamellen aus magnetisch leitendem, elektrisch nichtleitendem Material können die Windungen direkt im Lamellenmaterial eingebettet werden. Ausser der schon erwähnten Spiralwicklung, die insbesondere für Stahllamellen geeignet ist, kann bei der Erfindung beispielsweise auch eine Wellen-oder Schleifenwicklung verwendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektromagnetische Lamellenkupplung und-bremse mit axial hintereinanderliegenden
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damit fest verbunden sind.