DE1017864B

DE1017864B - Electromagnetically operated disc friction clutch

Info

Publication number: DE1017864B
Application number: DEF8260A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Arnold Forster; Eberhard Bill
Original assignee: ARNOLD FORSTER DIPL ING
Current assignee: ARNOLD FORSTER DIPL ING
Priority date: 1952-02-02
Filing date: 1952-02-02
Publication date: 1957-10-17

Description

Elektromagnetisch betätigte Scheibenreibungskupplung Elektromagnetisch betätigte Scheibenreibungskupplungen dienen der zeitweiligen kraftschlüssigen Verbindung zweier Teile durch ein magnetisches Feld. Dieses wird durch eine Stromspule erzeugt. Der erforderliche Strom wird bei den bekannten Arten entweder über Bürsten und Schleifringe oder bei Wechselstrom auch induktiv oder in besonderen Ausführungsformen einer ortsfesten Spule zugeleitet. Die Übertragung des Kraftfeldes vom feststehenden in den rotierenden Teil erfolgt hierbei durch die magnetischen Kraftlinien, die sich bei den bekannten Ausführungsformen immer über den innerhalb des Magnettopfes liegenden An- und Abtriebsteil schließen.Electromagnetically operated disc friction clutch. Electromagnetic actuated disc friction clutches are used for the temporary positive connection two parts by a magnetic field. This is generated by a current coil. In the known types, the required current is either via brushes and slip rings or in the case of alternating current also inductively or, in special embodiments, a stationary one Coil fed. The transfer of the force field from the stationary to the rotating Part takes place here by the magnetic lines of force, which are in the known Embodiments always via the input and output parts located within the magnet pot conclude.

Dabei ist es erforderlich, An- und Abtriebsteil besonders zu lagern, wobei ein Teil axial verschiebbar sein muß und besondere konstruktive Schwierigkeiten bereitet.It is necessary to store the input and output parts in a special way, one part must be axially displaceable and particular structural difficulties prepares.

Ferner sind die Luftspalte dieser Teile zueinander und zum Magnettopf so groß zu bemssen, daß die sich durch den Schlupf beim Kuppeln ergebende Reibungswärme und die Verlustwärme der Spule infolge Ausdehnung nicht zum Verklemmen der Teile führt.Furthermore, the air gaps of these parts are to each other and to the magnet pot to be dimensioned so large that the frictional heat resulting from the slip during coupling and the heat loss of the coil due to expansion does not jam the parts leads.

Die bekannten Scheibenreibungskupplungen mit ortsfester Erregung sind daher für ein häufiges und schnelles Kuppeln wenig geeignet und haben zudem infolge des notwendigen relativ großen Luftspaltes einen schlechten Wirkungsgrad und eine hohe Ansprechzeit. Aus Gründen eines besseren Wirkungsgrades wird der Luftspalt oft klein, dann aber nachstellbar gemacht, so daß diese Kupplungen nicht wartungsfrei arbeiten und ihr Anwendungsgebiet beschränkt ist.The known disc friction clutches with stationary excitation are therefore not very suitable for frequent and rapid coupling and also have as a result the necessary relatively large air gap a poor efficiency and a high response time. For the sake of better efficiency, the air gap often small, but then made adjustable so that these couplings are not maintenance-free work and their area of application is limited.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß die Magnetspule und der Magnettopf ortsfest zu einem außen um diesen umlaufenden axial verschiebbaren Laufring (An- oder Abtriebsteil) angeordnet sind. Dieser schließt das Kraftlinienfeld über eine mit relativ großem Luftabstand vor dem Spulenkörper liegende, axial uriverschiebbare, in den Spulentopf mit einem Ansatz dauernd eintauchende Kupplungsscheibe.According to the invention, these disadvantages are avoided in that the The magnet coil and the magnet pot are stationary to an axially circumferential one around it on the outside displaceable race (input or output part) are arranged. This closes the force line field over a relatively large air gap in front of the coil body lying, axially movable, continuously immersed in the bobbin case with a shoulder Clutch disc.

Der Durchmesser des eintauchenden Ansatzes der Scheibe ist so bemessen, daß zwischen diesem und dem fest angeordneten Spulentopf ein konstanter, möglichst kleiner Luftspalt radial verbleibt. Zweckmäßig kann der eintauchende Ansatz als Wellenstumpf durch den Magnettopf weitergeführt und außerhalb gelagert werden. Durch ihn erfolgt der Ab- oder Antrieb.The diameter of the immersed shoulder of the disc is dimensioned so that that between this and the fixed bobbin case a constant, if possible small air gap remains radially. Conveniently, the immersed approach can be used as a The stub shaft can be continued through the magnet pot and stored outside. By it is driven or driven.

Bei dieser Anordnung ist es möglich, daß der axial verschiebliche ringförmige Kupplungsteil - im folgenden »Laufring« genannt - auf dem Magnetkörper mit kleinstmöglichem Restluftspalt einer Gleit- oder Wälzpassung drehbar gelagert wird, während der drehbare, axial nicht verschiebliche Kupplungsteil vom Magnetkörper durch den konstanten, radialen Luftspalt getrennt ist.With this arrangement, it is possible that the axially displaceable ring-shaped coupling part - hereinafter referred to as the »race« - on the magnet body With the smallest possible residual air gap of a sliding or rolling fit, rotatably mounted is, while the rotatable, axially non-displaceable coupling part from the magnet body is separated by the constant, radial air gap.

Im Gegensatz zu den bekannten Ausführungsformen entfällt dann eine besondere nochmalige Lagerung des Laufringes als An- oder Abtriebsteil. Die Passung auf dem Magnettopfaußendurchmesser stellt eine besonders günstige Führung dar und ergibt eine sichere und gleichmäßige Anlage der zu kuppelnden Flächen kleinstem Schwungmoment als Abtrie:bsteil.In contrast to the known embodiments, one is then omitted special repeated storage of the race as a driving or driven part. The fit on the outer diameter of the magnet pot represents a particularly favorable guide and results in a safe and even system of the smallest surfaces to be coupled Moment of inertia as an output: part.

Ferner ist das zulässige Drehmoment durch die Außenanordnung des kuppelnden Laufringes infolge des größeren Mi.ttenabstandes bei gleich großer Erregung größer als bei den bekannten Ausführungen. Durch die hohe Dichte der magnetischen Kraftlinien an der relativ schmalen Stirnseite des Laufringes ergibt sich eine besonders hohe Haftkraft an der ringförmigen Kupplungsfläche.Furthermore, the permissible torque is due to the external arrangement of the coupling Because of the larger center distance, the running ring is larger with the same level of excitation than with the known versions. Due to the high density of the magnetic lines of force on the relatively narrow face of the race, there is a particularly high one Adhesive force on the ring-shaped coupling surface.

Schließlich ist die Funktion und der günstige Wirkungsgrad der Kupplung praktisch unabhängig von dem im Laufe längerer Betriebszeit unvermeidbaren Verschleiß an der Kupplungsstelle, da der Laufring seine Anlage immer beibehält und die entsprechend dem Verschleiß mit der Zeit zunehmende Weite des Luftspaltes lediglich die Kupplungszeit, nicht aber das Kupplungsdrehmoment beeinflußt.Ultimately, it is the function and the favorable efficiency of the clutch practically independent of the unavoidable wear and tear in the course of a long period of operation at the coupling point, as the raceway always maintains its contact and that accordingly with wear, the air gap increases over time, only the coupling time, but does not affect the clutch torque.

Es ist möglich, den Laufring als Antrieb wie auch als Abtrieb zu verwenden. Entsprechendes gilt für den Wellenstumpf der Kupplungsscheibe.It is possible to use the race as a drive as well as an output. The same applies to the stub shaft of the clutch disc.

Aus konstruktiven Gründen einer meist benötigten Untersetzung des Antriebsmotors wird im allgemeinen der Laufring die Antriebsseite bilden und, angetrieben durch einen Motor, dauernd umlaufen.For design reasons, a reduction of the Drive motor, the running ring will generally form the drive side and be driven by a motor, continuously revolving.

Eine Haftung des Laufrings mit der Kupplungsscheibe findet dabei noch nicht statt. In bekannter Weise kann dies insbesondere dadurch verhindert werden, daß im Falle einer Verzahnung diese als abweisende Schrägverzahnung ausgeführt wird oder bei einem Keilriemenantrieb eine geringe seitliche Kraftkomponente am Riemen bleibt.There is still adhesion between the race and the clutch disc does not take place. In well-known In this way, this can be prevented in particular be that in the case of a toothing, this is designed as a rejecting helical toothing or with a V-belt drive a small lateral force component on the Strap remains.

Erfolgt die Einschaltung des Stromes der Kupplungsspule, wird der als Anker wirkende Kupplungsring augenblicklich an die Kupplungsscheibe axial herangezogen und nimmt diese durch Haftkraft mit.If the current of the clutch coil is switched on, the Clutch ring acting as an anchor is instantly pulled axially onto the clutch disc and takes it along with its adhesive force.

Wird der Erregerstrom unterbrochen und hört der magnetische Kraftfluß auf, kann der Laufring wieder frei umlaufen.If the excitation current is interrupted and the magnetic force flow stops on, the race can rotate freely again.

In dem abgebildeten Ausführungsbeispiel ist 1 die Magnetspule, 2 der feststehende Magnetkörper, 3 der als Anker axial verschiebliche, ringförmige Kupplungsteil (Laufring), 4 die Kupplungsscheibe mit Ansatz 5, der radial verbleibende Luftspalt zum Ansatz der Kupplungsscheibe und Magnetkörper, 6 die Lagerung der Kupplungsscheibe, 7 der Abtriebsstumpf.In the illustrated embodiment, 1 is the solenoid, 2 is the fixed magnet body, 3 the axially displaceable, annular coupling part as an armature (Running ring), 4 the clutch disc with shoulder 5, the radially remaining air gap for the attachment of the clutch disc and magnet body, 6 the bearing of the clutch disc, 7 the output stump.

Der Erfindungsgegenstand kann sowohl mit Gleitlagern wie auch mit Wälzlagern ausgerüstet sein. Dementsprechend ist in der Zeichnung die obere Hälfte als Ausführungsbeispiel mit Gleitlagern, die untere Hälfte als Ausführungsbeispiel mit Wälzlagern ausgeführt.The subject of the invention can both with plain bearings as well as with Be equipped with rolling bearings. The upper half is correspondingly in the drawing as an exemplary embodiment with slide bearings, the lower half as an exemplary embodiment executed with roller bearings.

Der Laufring 3 kann in diesem Falle, beispielsweise wie in dem Ausführungsbeispiel angegeben, auf ein Nadellager in an sich bekannter Weise gepaßt sein. Um die verschiedenen Möglichkeiten des An- oder Abtriebs darzustellen, ist der Laufring in dem oberen Ausführungsbeispiel mit einer Keilnut versehen, im unteren Ausführungsbeispiel mit einer Verzahnung.The race 3 can in this case, for example as in the embodiment indicated, be fitted on a needle roller bearing in a manner known per se. To the different To represent the possibilities of the input or output, the race is in the upper one Embodiment provided with a keyway, in the lower embodiment with a toothing.

Der sich bei der Erregung ergebende Kraftfluß ist in der Zeichnung angedeutet.The flow of force resulting from excitation is shown in the drawing indicated.

Claims

CLAIMS 1. Electromagnetically Operated Disc Friction Clutch with stationary magnet body and two friction-locked coupling parts, one of which is axially displaceable as an anchor, characterized in that the axially displaceable, annular coupling part (3) on the fixed magnet body (2) is rotatably mounted, while the rotatable, axially non-displaceable coupling part (4) separated from the magnet body (2) by a constant radial air gap (5) is.

2. Double clutch according to claim 1, in which, in a manner known per se, the rotatable, axially non-displaceable coupling part (4) belongs to both couplings. Into consideration printed publications: German Patent Specifications No. 710 106, 740 603; U.S. Patent No. 2 512 065.