DE1080361B

DE1080361B - Elektromagnetisch betaetigte Kupplungsanordnung

Info

Publication number: DE1080361B
Application number: DES36475A
Authority: DE
Inventors: Kurt Paessler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-11-25
Filing date: 1953-11-25
Publication date: 1960-04-21

Description

Elektromagnetisch betätigte Kupplungsanordnung Die Zuschaltung eines Maschinenteils zu einem umlaufenden Maschinenteil durch eine Formschlußkupplung ist ohne Stoß nur dann möglich, wenn beide Teile gleiche Umfangsgeschwindigkeit haben. Es ist also erforderlich, die beiden miteinander zu verbindenden Maschinenteile auf gleiche oder wenigstens annähernd gleiche Umlaufgeschwindigkeit zu bringen, eine Maßnahme, von der im Getriebebau häufig Gebrauch gemacht wird.
Die Erfindung stellt eine elektromagnetisch betätigte Kupplungsanordnung dar, die aus einer Klauenkupplung und einer unabhängig von dieser, aber im gleichen Sinn schaltbaren Reibungskupplung, vorzugsweise Lamellenkupplung, besteht. Es sind an sich bereits sowohl elektromagnetisch betätigte Reibungskupplungen, vorzugsweise Lamellenkupplungen, als auch elektromagnetisch betätigte Klauenkupplungen für sich allein allgemein bekannt. Demgegenüber stellt die Erfindung zur Lösung der oben geschilderten Aufgabe eine Kupplungsanordnung dar, die aus zwei voneinander unabhängigen elektromagnetisch betätigten Kupplungen besteht, von denen die eine, eine vorzugsweise als Lamellenkupplung ausgebildete Reibungskupplung, den anzutreibenden Maschinenteil auf gleiche oder angenähert gleiche Drehzahl mit dem antreibenden Teil bringt und von denen die andere eine Formschlußkupplung ist, deren Formschlußglieder erst nach Betätigung der Reibungskupplung zum Eingriff gelangen. Diese Kupplungen sind dadurch vorteilhaft miteinander vereinigt, daß deren Magnetsysteme, parallel zueinander die Antriebs- bzw. Abtriebswelle konzentrisch umschließend, miteinander eine bauliche Einheit bilden und dabei die beweglichen Ankerscheiben jeweils für sich allein der Reibungskupplung und der Formschlußkupplung zugeordnet sind.
Der Einschaltvorgang wird auf diese Weise in zwei Schritte unterteilt. Im ersten Schritt wird die Reibungskupplung eingeschaltet, die wegen ihres weichen Einsetzens hierfür besonders geeignet ist. Sie bringt den anzutreibenden Maschinenteil auf eine Drehzahl, die der der antreibenden Welle gleich ist oder jedenfalls nicht sehr stark davon abweicht. Im zweiten Schritt wird dann die Formschlußkupplung durch ein zweites Magnetsystem eingeschaltet. Wegen der mindestens annähernd vorhandenen Drehzahlgleichheit geht jetzt das Einlegen der Formschlußkupplung ohne schädlichen Stoß vor sich. Dabei kann eine Schalteinrichtung vorgesehen sein, die nach Einschaltung der Reibungskupplung selbsttätig, z. B. drehzahl-oder zeitabhängig, die Klauenkupplung einschaltet. Eine solche oder zusätzliche Schalteinrichtung kann auch selbsttätig, z. B. zeit- oder wegabhängig, die Reibungskupplung ausschalten, nachdem die Klauenkupplung eingeschaltet ist. Für die Einschaltung der beiden Magnetsysteme können getrennt bedienbare Schalter, etwa in Form von Druckknöpfen, vorgesehen sein. Soll dem Bedienungsmann die getrennte Bedienung der beiden Systeme abgenommen werden, so kann eine selbsttätig arbeitende Schalteinrichtung verwendet werden. Es kann leicht ermittelt werden, wie lange es dauert, bis die beiden miteinander zu kuppelnden Teile auf gleiche Drehzahl gekommen sind, so daß die Aufschaltung des zweiten Systems durch ein Zeitrelais vorgenommen werden kann. Es kann aber auch eine drehzahlabhängige Zuschaltung geschaffen werden, indem der zu kuppelnde Teil z. B. mit einem Fliehkraftschalter ausgerüstet wird. Diese Möglichkeiten sollen nur als Beispiele genannt werden.
Die Reibungskupplung kann dauernd eingeschaltet bleiben und wirkt dann infolge ihrer Schlupfmöglichkeit bei Änderung der Kraftrichtung innerhalb des Antriebs. Wird hierauf kein Wert gelegt, so kann die Reibungskupplung nach dem Einrücken der Formschlußkupplung abgeschaltet werden. Auch hierfür kann wieder eine selbsttätig arbeitende Schaltvorrichtung vorgesehen sein, z. B. ebenfalls wieder in Form eines Zeitrelais. Auch kann abhängig von der Verschiebungsbewegung der Formschlußkupplung ein Schalter betätigt werden, der geschlossen oder geöffnet wird, wenn die Formschlußkupplung ihre Einrückstellung erreicht hat.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt, von denen die Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Kupplung und die Fig. 2 einen Querschnitt durch die treibende Welle zeigt. Die treibende Welle 4 ist mit dem anzutreibenden Ritzel3 möglichst stoßfrei zu kuppeln. -Zu diesem Zweck sind zwei Kupplungen vorgesehen, nämlich eine elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung 2, der der Magnetkörper 1 zugeordnet ist, und eine Klauenkupplung 6, 7, zu der der Magnetkörper 5 gehört. 9 und 10 sind die beiden Ankerscheiben der Kupplungen, wobei die Scheibe 10 mit der verschiebbaren Klauenmuffe 6 der Klauenkupplung 6, 7 verbunden ist (Fig.2). 8 sind Abdrückfedern für die Klauenkupplung 6, 7. Für die Lamellenkupplung 2 sind derartige Federn nicht erforderlich, da die Lamellen in an sich bekannter Weise in sich federnd sind und nach Wegfall der Magnetisierung sich infolge der Federwirkung voneinander abheben.
Zu Beginn des Kupplungsvorgangs wird der Magnetkörper 1 erregt, der die Lamellenkupplung 2 einschaltet. Es wird also jetzt das Antriebsritzel 3 über die Reibungskupplung zumindest annähernd auf die Drehzahl der Welle 4 gebracht. Ist dieser Betriebszustand erreicht, so wird der Magnetkörper 5 eingeschaltet, der die Ankerscheibe 10 anzieht und damit die Klauen der Muffe 6 mit den Klauen 7 des Ritzels 3 zum Eingriff bringt. Jetzt ist also zwischen der Welle 4 und dem anzutreibenden Ritzel 3 eine formschlüssige Verbindung geschaffen. Ob nun der Magnetkörper 1 abgeschaltet oder in Betrieb bleibt, hängt von den betrieblichen Anforderungen ab. Die dauernde Erregung des Magnetkörpers 1 hat, worauf bereits hingewiesen wurde, die Wirkung, daß bei Kraftwechsel innerhalb des Getriebes etwaige Relativbewegungen zwischen den Teilen 3 und 4 abgebremst und gedämpft werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektromagnetisch betätigte Kupplungsanordnung, bestehend aus einer Klauenkupplung und einer unabhängig von dieser, aber im gleichen Sinn schaltbaren Reibungskupplung, vorzugsweise Lamellenkupplung.
2. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung, die nach Einschaltung der Reibungskupplung selbsttätig, z. B. drehzahl- oder zeitabhängig, die Klauenkupplung einschaltet.
3. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung, die selbsttätig, z. B. zeit- oder wegabhängig, die Reibungskupplung ausschaltet, nachdem die Klauenkupplung eingeschaltet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 637 758, 647 456, 860 423, 722 881, 727 787.