DE1068959B

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Publication number: DE1068959B
Application number: DENDAT1068959D
Authority: DE
Publication date: 1959-11-12

Description

Elektromagnetisch betätigte Scheibenreibungskupplung und Bremse Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Vorrichtung zur stufenlosen Steuerung von Drehzahl und Drehmoment in solchen Antrieben, bei welchen sich das zu übertragende Drehmoment gleichsinnig mit der Abtriebsdrehzahl ändert. Erfindungsgemäß wird hierfür eine an sich bekannte elektromagnetisch betätigte Scheibenreinigungskupplung und Bremse verwendet, die aus einer mit der Abtriebswelle drehfest verbundenen Kupplungsscheibe besteht, die zwischen einem auf der Antriebswelle fest angeordneten Kupplungsmagneten und einem feststehenden Bremsmagneten axial beweglich ist, wobei der Kupplungsmagnet und der Bremsmagnet auf ihrer der Kupplungsscheibe zugekehrten Seite je einen axial vorstehenden Reibbelag tragen.Electromagnetically operated disc friction clutch and brake die The invention relates to an electromagnetic device for stepless control of speed and torque in such drives, in which the to be transmitted Torque changes in the same direction as the output speed. According to the invention for this a known electromagnetically operated windshield cleaning clutch and Brake used, which consists of a clutch disc connected to the output shaft in a rotationally fixed manner exists between a clutch magnet fixedly arranged on the drive shaft and a fixed brake magnet is axially movable, the clutch magnet and the brake magnet one axially each on its side facing the clutch disc Wear protruding friction lining.

Bei allen bekannten elektromagnetisch betätigten Scheibenreibungskupplungen mit Bremse dieser Bauart findet zwar beim Anfahren und kurz vor dem Stillstand jeweils ein kurzer Schlupf statt, der als unvermeidbar in Kauf genommen werden muß und zu keiner störenden Wärmebelastung der Kupplung führt, da die Reibungswärme nur kurzzeitig auftritt. Derartige elektromagnetisch betätigte Scheibenreibungskupplungen mit Bremse werden daher in großem Umfang als Schaltglieder zum Ein- und Ausschalten von Kraftübertragungen verwendet. Auch ist es bekannt, den Strom beim Einschalten von elektromagnetisch betätigten Reibungskupplungen allmählich bis zum vollen Betrag zu steigern, um ein weiches Schalten der Kupplung bzw. der Bremse zu erreichen, was besonders bei großen Kupplungen wichtig ist.In all known electromagnetically operated disc friction clutches with brake of this type takes place when starting and shortly before the standstill respectively a brief slip takes place, which has to be accepted as inevitable and is too does not result in any disruptive thermal stress on the clutch, as the frictional heat only occurs for a short time occurs. Such electromagnetically operated disc friction clutches with brakes are therefore used on a large scale as switching elements for switching power transmissions on and off used. It is also known to switch the current on electromagnetically actuated friction clutches gradually to increase to the full amount to a To achieve smooth shifting of the clutch or the brake, which is particularly important with large Couplings is important.

Demgegenüber beruht die vorliegende Erfindung darauf, den Schlupf im Dauerbetrieb der Kupplung zur Drehzahlsteuerung der abgetriebenen Welle durch entsprechende Regelung des die Magneten erregenden Stromes nutzbar zu machen. Zwar ist die technische Durchführbarkeit dieser Erfindung auf solche Fälle beschränkt, in welchen sich das zu übertragende Drehmoment gleichsinnig mit der Abtriebsdrehzahl ändert, jedoch ergibt sich dabei ein wesentlicher technischer Fortschritt, insbesondere weil auf diese einfache Weise eine Drehzahlsteuerung über weite Bereiche möglich ist, beispielsweise wenn die Drehzahl der abgetriebenen Welle im Bereich von 1:100 oder mehr verändert werden muß.In contrast, the present invention is based on the slip in continuous operation of the clutch to control the speed of the driven shaft to make appropriate regulation of the magnet exciting current usable. Though the technical feasibility of this invention is limited to such cases, in which the torque to be transmitted is in the same direction as the output speed changes, but there is a significant technical advance, in particular because in this simple way speed control over a wide range is possible is, for example, if the speed of the driven shaft is in the range of 1: 100 or more needs to be changed.

Als Beispiele für die Anwedung der Erfindung, bei denen das zu übertragende Drehmoment mit der Verringerung der Antriebsdrehzahl verringert und eine stufenlose Drehzahlsteuerung in weiten Bereichen erforderlich ist, seien Antriebe für Aufhaspelvorrichtungen, Lüfter und Nähmaschinen genannt. Bei Nähmaschinen wird verlangt, daß die Stichzahl etwa zwischen 40 und 4000 Stichen in der Minute stufenlos einstellbar ist. Dabei soll der Übergang von einer Stichzahl zu einer anderen wesentlich verschiedenen Stichzahl möglichst rasch erfolgen. Bei der bisher üblichen, rein mechanischen Einstellung durch Fußbetätigung ermüdet die Näherin rasch. Bei Anwendung der Erfindung ist dagegen lediglich der elektrische Fußregler zu bedienen, so daß jede gewünschte Stichzahl ohne Anstrengung für die Bedienungsperson eingestellt und gehalten werden kann. Die Praxis hat ergeben, daß beispielsweise die Umstellung von 4000 Stichen in der Minute bei voller Kupplungserregung auf 60 Stiche in der Minute in weniger als 0,5 Sekunden möglich ist und daß der große Dauerschlupf bei 60 Stichen in der Minute ohne weiteres im Dauerbetrieb durchgehalten werden kann.As examples of the application of the invention, in which the to be transferred Torque decreases with the decrease in the drive speed and is continuously variable Speed control is required in a wide range, such as drives for reeling devices, Called fans and sewing machines. Sewing machines require that the number of stitches between 40 and 4000 stitches per minute is continuously adjustable. Included the transition from one number of stitches to another should be significantly different Number of stitches as quickly as possible. With the previously usual, purely mechanical setting the seamstress quickly tires of footwork. When applying the invention is against it only the electric foot controller can be operated, so that any desired number of stitches can be adjusted and maintained without effort for the operator. Practice has shown that, for example, the conversion of 4000 stitches in the Minute with full clutch excitation to 60 stitches per minute in less than 0.5 Seconds is possible and that the large continuous slip at 60 stitches per minute can easily be maintained in continuous operation.

Die Vorrichtung kann in an sich bekannter Weise so ausgebildet sein, daß die Kupplungsscheibe auf der Abtriebswelle axial beweglich geführt ist. Es kann aber auch eine auf der Abtriebswelle axial nicht verschiebbar angeordnete Kupplungsscheibe verwendet werden, die einseitig oder beidseitig axial federnde Ankerscheiben aufweist. Diese in der Drehrichtung fest angeordneten Ankerscheiben heben sich durch Erregung der Magneten von der Kupplungsscheibe ab bzw. legen sich kuppelnd bzw. bremsend an die Reibflächen der Magneten an.The device can be designed in a manner known per se so that that the clutch disc is axially movably guided on the output shaft. It can but also a clutch disc that is not axially displaceable on the output shaft be used, which has one or both sides axially resilient armature disks. These armature disks, which are fixedly arranged in the direction of rotation, are lifted by excitation the magnet detaches from the clutch disc or engages or brakes to the friction surfaces of the magnets.

In der Zeichnung ist eine an sich bekannte zur Drehzahlsteuerung gemäßen Erfindung verwendete elektromagnetisch betätigte Scheibenreibungskupplung und Bremse im Axialschnitt dargestellt.In the drawing is a known per se for speed control according to Invention used electromagnetically operated disc friction clutch and brake shown in axial section.

Im Gehäuse 1 sind auf der Antriebswelle 2 der scheibenförmige Kupplungsmagnet 3 mit der Spule 9 drehbar und auf der Abtriebswelle 4 die Kupplungsscheibe 5 drehfest angeordnet. Der Bremsmagnet 6 mit seiner Spule 10 ist an der Innenseite des Gehäuses 1 starr befestigt.In the housing 1 , the disk-shaped clutch magnet 3 with the coil 9 are rotatable on the drive shaft 2, and the clutch disk 5 is rotatably mounted on the output shaft 4. The brake magnet 6 with its coil 10 is rigidly attached to the inside of the housing 1.

Die Reibbeläge 7 und 8 des Kupplungsmagneten 3 und des Bremsmagneten 6 ragen aus der Ebene der Kupplungsscheibe und der Bremsscheibe etwas hervor, so daß bei einer axialen Verschiebung der Ankerscheibe 5 infolge der Wirkung eines oder beider Magneten die Ankerscheibe 5 sich an einen der Reibbeläge 7 oder 8 anlegt, wodurch eine Drehzahländerung unter entsprechendem Dauerschlupf stattfindet oder gegebenenfalls bei der höchsten Drehzahl ein Kuppelvorgang eintritt.The friction linings 7 and 8 of the clutch magnet 3 and the brake magnet 6 protrude somewhat from the plane of the clutch disc and the brake disc, so that when the armature disk 5 is axially displaced as a result of the action of one or both magnets, the armature disk 5 is attached to one of the friction linings 7 or 8 applies, whereby a speed change takes place with a corresponding permanent slip or, if necessary, a coupling process occurs at the highest speed.

Claims

CLAIMS: 1. Electromagnetically operated disc friction clutch and brake, consisting of a clutch disc connected to the output shaft in a rotationally fixed manner, between a clutch magnet firmly connected to the drive shaft and a stationary brake magnet is arranged, the clutch magnet and the brake magnet one axially each on its side facing the clutch disc wear the above friction lining, characterized by the use for stepless Control of speed and torque under continuous slip in drives with which the torque to be transmitted changes in the same direction as the output speed.

2. clutch and brake according to claim 1, characterized in that the clutch disc (5) guided axially movably on the output shaft (4) in a manner known per se is.

3. Clutch and brake according to claim 1, characterized in that the clutch disc arranged axially non-displaceably on the output shaft (4) has one or both sides axially resilient armature discs. Considered publications: German Patent Nos. 53 879, 411299, 717 083; French patent number 920756.