CH654887A5

CH654887A5 - Vorrichtung zur uebertragung eines drehmoments.

Info

Publication number: CH654887A5
Application number: CH864/82A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Schneider
Original assignee: Zahnradfabrik Friedrichshafen
Priority date: 1981-04-29
Filing date: 1982-02-11
Publication date: 1986-03-14
Also published as: US4553653A; DE3116902A1; CS304582A2; IT8220862A0; CS236856B2; IT1150861B; DE3116902C2; BE892455A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmoments auf ein getriebenes Element und zu dessen bedarfsweise raschem Abbremsen, mit einer Ankerscheibe und mit federnder Verbindung zwischen einem zur Ankerscheibe gehörenden, getriebenen Mitnehmer und einem, die Kupplungs- und Bremsfläche aufweisenden, an der Ankerscheibe aussen angebrachten Ring sowie mit Mitteln zu dessen axialer Verstellung.

Unsere bekannte Einflächenkupplung und -bremse der Baureihe EK/EB-ER umfasst eine gemeinsame Ankerscheibe, einen Elektromagneten zur Betätigung des Kupplungsteils und einen weiteren Elektromagneten zur Betätigung des Bremsteils. Die Ankerscheibe ist mit einer Welle drehfest, jedoch mittels einer Schiebeverzahnung axial verschiebbar verbunden. Die Schiebeverzahnung ist nachteilig, da sie einem mechanischen Verschleiss unterliegt und durch die auf die Einflächenkupplung/-bremse einwirkenden Wechselmomente ausschlägt.

Eine andere, bekannte Polreibungs-Kupplungs-Bremse (Typ MFE 32 der Firma Stromag) verwendet eine relativ dicke Ringfeder in einem kleinen Durchmesserbereich zur Verbindung zweier drehender Teile, wodurch zwar eine Ankerscheibe drehfest und axial fest auf einer Welle befestigt werden kann, die axiale Beweglichkeit der zu bewegenden Teile jedoch wegen der Anordnung und wegen der grossen

Stärke der verwendeten Ringfeder sehr begrenzt ist. Hierdurch ist ein rasches Reagieren der bekannten Polreibungs-Kupplungs-Bremse nicht gewährleistet. Es sind nur geringe, axiale Verstellwege ohne mechanische Überlastung möglich, s Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmoments auf ein getriebenes Element und zu dessen bedarfsweise raschem Abbremsen zu schaffen, die hohe Wechseldrehmomente ohne Restmoment bei sehr kurzer Ansprechzeit übertragen kann. Die Vorrich-lo tung soll einfach aufgebaut, kostengünstig herstellbar und wartungsarm sein sowie betriebssicher arbeiten. Sie soll durch einfache, elektrische Schaltmassnahmen extrem schnell schalten können.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch die im Kenn-is zeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, dass durch die Aufteilung der an sich bekannten Ringfeder in zwei erheblich dünnere, einzelne Ringfedern unter Beibehaltung eines grossen, übertragbaren Drehmo-20 ments eine gute, axiale Verstellbarkeit des äusseren Rings der Ankerscheibe erzielbar ist, an dem die Reibflächen für den Kupplungsteil wie auch für den Bremsteil vorgesehen sind. Durch die Aufteilung des elastischen Elements an der Ankerscheibe in zwei einzelne Ringfedern wird der ungewollte 25 Streufluss im Bereich der Elektromagneten verkleinert. Trotz grosser, axialer Beweglichkeit tritt keinerlei Verschleiss der Vorrichtung auf, die daher hohe Betriebssicherheit aufweist, mechanisch robust ist und sehr kurze Ansprechzeit hat. Die Vorrichtung kann ein hohes Drehmoment ohne Restmoment 30 übertragen. Sie kann einfach montiert werden. Die Vorrichtung eignet sich daher besonders gut für Webmaschinenantriebe aber auch für Werkzeugmaschinen, Verpackungs- und Druckmaschinen, Handhabungsgeräte und andere Einrichtungen.

35 Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemässe Vorrich-40 tung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine zu der Vorrichtung gemäss Fig. 1 gehörende Ankerscheibe mit zwei Ringfedern.

Ein Drehmoment soll von einer Riemenscheibe 1 (Fig. 1) 45 auf eine Abtriebswelle 2 übertragen werden, die bedarfsweise innerhalb sehr kurzer Zeitspanne stillgesetzt werden soll. Hierzu ist die Riemenscheibe 1 drehfest mit einem Kupplungsring 3 verbunden und läuft beim Ausführungsbeispiel auf einem Lager 4, das seinerseits auf der Abtriebswelle 2 so befestigt ist. Die Riemenscheibe 1 muss nicht unbedingt auf einer Abtriebswelle gelagert, sondern sie kann auch auf einer anderen Welle oder einem Bolzen gelagert sein. Eine Ankerscheibe 21 ist drehfest und axial unverschiebbar auf der Antriebswelle 2 befestigt. Hierzu weist die Ankerscheibe 21 55 (Fig. 1,2) einen Mitnehmer 8 auf, an den ein konischer Kragen 9 geringer Materialstärke angesetzt ist. Der auf die Abtriebswelle 2 aufschiebbare, an sich schon relativ fest sitzende Mitnehmer 8 erhält seine endgültige Befestigung durch ein Spannelement 10, das zweckmässigerweise eine konische 60 Innenbohrung aufweist und mittels Spannschrauben 11 unter Zusammendrückung des Kragens 9 auf den Mitnehmer 8 aufgeschraubt wird.

Auf der dem Kupplungsring 3 gegenüberliegenden Seite der Ankerscheibe 21 ist ein gehäusefester Bremsring 30 vor-65 gesehen.

Die Ankerscheibe 21 besteht aus dem Mitnehmer 8, auf dessen Kragen 9 das Spannelement 10 aufgesetzt ist, einem aussenliegenden Ring 5 mit der Kupplung einerseits und der

Bremse andererseits zugeordneten Reibflächen und beidseitig des Mitnehmers 8 und des Rings 5 an diese beiden Elemente angenieteten Ringfedern 6,7, die vorzugsweise identisch sind. Sie werden aus relativ dünnem Federstahl hergestellt und sind in Laufrichtung der Ankerscheibe 21 wechselweise an zum Mitnehmer 8 gehörende Stege 15,17,19 und an Stege 16,18,20 angenietet, die zu dem aussenliegenden Ring 5 gehören. Durch die Anordnung der beiden Ringfedern 6,7 unmittelbar neben dem aussenliegenden Ring 5 wird eine gute, axiale Beweglichkeit des Rings 5 gegenüber dem Mitnehmer 8 erzielt. Andererseits ist durch die beiden Ringfedern 6,7 eine ausreichende Drehmomentübertragung gewährleistet. Der Befestigung der Ringfedern 6,7 dienen beim Ausführungsbeispiel Niete 14.

Soll die Kupplung geschlossen werden, dann wird Strom durch eine Wicklung 12 hindurchgeleitet. Der hierbei auftretende Magnetfluss 24 (Fig. 1) passiert den Kupplungsring 3, den Ring 5 der Ankerscheibe 21, einen mit dem Kupplungsring 3 umlaufenden Leitring 22 und verläuft anschliessend

3 654887

über einen Rückschlussring 28 zurück zum Kupplungsring 3. Der Magnetfluss 24 umgeht eine Zwischenlage 26 aus nichtmagnetischem Material, wodurch sich am Kupplungsring 3 und am Leitring 22 jeweils Pole ausbilden, zwischen denen s sich ein Luftspalt bildet. In diesem läuft der aussenliegende Ring 5 der Ankerscheibe 21.

Zum Bremsen muss der Strom durch die Wicklung 12 abgeschaltet und statt dessen durch eine der Bremse zugeordnete Wicklung 13 geleitet werden. Der Magnetfluss 25 ver-lo läuft von dem gehäusefesten Bremsring 30 unter Umgehung einer Zwischenlage 27 aus nichtmagnetischem Werkstoff durch den aussenliegenden Ring 5 der Ankerscheibe 21,

einen Leitring 23 und über einen Rückschlussring 29 zurück zum Bremsring 30. Es bilden sich gleichermassen Pole am ls Bremsring 30 und am Leitring 23 aus, wodurch ein Luftspalt gebildet wird, in dem der Ring 5 läuft. Letzterer wird unter Verbiegung der beiden Ringfedern 6,7 in Richtung auf den Bremsring 30 bewegt, an diesen angedrückt und von ihm abgebremst.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims

654887 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmoments auf ein getriebenes Element und zu dessen bedarfsweise raschem Abbremsen, mit einer Ankerscheibe und mit federnder Verbindung zwischen einem zur Ankerscheibe gehörenden, getriebenen Mitnehmer und einem, die Kupplungs- und Bremsfläche aufweisenden, an der Ankerscheibe aussen angebrachten Ring sowie mit Mitteln zu dessen axialer Verstellung, dadurch gekennzeichnet, dass die federnde Verbindung zwei zu beiden Seiten des Rings (5) einerseits und des Mitnehmers (8) andererseits befestigte Ringfedern (6,7) umfasst.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigung des Mitnehmers (8) auf einer Abtriebswelle (2) ein konischer Kragen (9) geringer Wandstärke dient, der an dem Mitnehmer (8) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zusammendrücken des Kragens (9) ein mit einer konischen Innenbohrung ausgestattetes Spannelement (10) dient, das auf den Kragen (9) des Mitnehmers (8) aufgesetzt und anschliessend mit letzterem zum Zweck des Zusammendrückens des Kragens (9) verschraubt ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ringfedern (6,7) auf gleichen Radien an der Ankerscheibe (21) befinden.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur axialen Verstellung des Rings (5) aus Elektromagneten (13,23,29,30; 3,12,22,28) bestehen.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (5) der Ankerscheibe (21) im Luftspalt eines Elektromagneten (3,12, 22,28) für das Kuppeln und im Luftspalt des Elektromagneten (13,23,29,30) für das Bremsen läuft.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringfedern (6, 7) an nach innen weisenden Stegen (16,18,20) des Ringes (5) sowie an nach aussen weisenden Stegen (15,17,19) des Mitnehmers (8) befestigt sind.