DE1114917B

DE1114917B - Magnetic coupling

Info

Publication number: DE1114917B
Application number: DEL33374A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Meyer; Reinhard Semann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1959-06-04
Filing date: 1959-06-04
Publication date: 1961-10-12

Description

Magnetkupplung Es sind Magnetkupplungen bekannt, bei denen das Drehmoment von dem antreibenden auf den getriebenen Teil der Kupplung durch magnetische Kraft übertragen wird. Diese Kupplungen werden bei der Montage so eingestellt, daß ein bestimmter Luftspalt dauernd eingehalten wird.Magnetic coupling Magnetic couplings are known in which the torque from the driving to the driven part of the clutch by magnetic force is transmitted. These couplings are set during assembly so that a certain air gap is maintained permanently.

Auch sind Magnetkupplungen bekannt, bei denen zur Änderung des Drehmomentes der Luftspalt ver- änderbar ist. Zur Einstellung des Luftspaltes sind die in die Kupplungshälften hineinragenden Wellenenden zur Aufnahme eines Abstandhalters aufgebohrt. Außerdem ist die Bohrung in dem einen Wellenende mit einem Innengewinde zur Aufnahme eines mit Außengewinde versehenen Widerlagers für den Abstandshalter versehen. Es ist nachteilig, daß bei dieser bekannten Kupplung die Einstellvorrichtung für den Luftspalt im Innern der Kupplung angebracht ist. Wenn hierbei eine Änderung des Luftspaltes vorgenommen werden muß, ist es erforderlich, die Kupplung auszubauen und in einem relativ schwierigen Arbeitsvorgang das Widerlager in dem einen Wellenende zu verdrehen. Dabei fällt noch erschwerend ins Gewicht, daß eine Kontrolle der Verstellweges des Widerlagers auf einfache Art nicht möglich ist.Also magnetic couplings are known in which the air gap is comparable changed to change the torque. To adjust the air gap, the shaft ends protruding into the coupling halves are drilled out to accommodate a spacer. In addition, the bore in one end of the shaft is provided with an internal thread for receiving an externally threaded abutment for the spacer. It is disadvantageous that in this known coupling the adjustment device for the air gap is mounted inside the coupling. If the air gap has to be changed, it is necessary to dismantle the coupling and to rotate the abutment in one end of the shaft in a relatively difficult operation. An aggravating factor is that it is not possible to control the adjustment path of the abutment in a simple manner.

Bei der Magnetkupplung gemäß der Erfindung treten die obengenannten Nachteile nicht auf. Die Magnetkupplung mit einer Vorrichtung zur Einstellung des Luftspaltes zwischen den Kupplungshälften entsprechend dem jeweils zu übertragenden maximalen Drehmoment ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß auf einer in die eine Kupplungshälfte hineinragenden Welle ein Außengewinde zur Aufnahme einer Ringmutter als Stellglied für die kontinuierliche Einstellung des Luftspaltes eingeschnitten ist. Die Kupplung wird normalerweise mit Dauermagneten ausgestattet sein. Dies hat den besonderen Vorteil, daß keine besondere Erregung erforderlich ist. Zur Erzeugung großer Drehmomente wird man die Kupplung mit Elektromagneten ausstatten. Sowohl die Kupplung mit Erregung durch Permanentmagnete als auch die mit Elektromagneten sind mit ausgeprägten Polen ausgestattet. Durch die magnetischen Kräfte entsteht insbesondere bei kleinem Luftspalt eine große axial wirkende Kraft. Um diese Kraft übernehmen zu können, ist zwischen den beiden Kupplungshälften ein Axiallager vorgesehen, das so ausgebildet ist, daß es gleichzeitig der Zentrierung der Kupplungshälften dienen kann. Sehr geeignet hierzu ist ein Axiallager in Form eines Kugellagers. Es ist jedoch auch möglich, ein Tonnenlager zu verwenden. Dies hat den Vorteil, daß auch Querkräfte aufgenommen werden können. Auch die Anwendung eines Spitzenlagers ist nicht ausgeschlossen.In the magnetic coupling according to the invention, the above-mentioned occur Disadvantages do not arise. The magnetic coupling with a device for adjusting the Air gap between the coupling halves corresponding to the one to be transmitted maximum torque is designed according to the invention so that on one in the one Coupling half protruding shaft has an external thread for receiving a ring nut cut as an actuator for the continuous adjustment of the air gap is. The coupling will normally be equipped with permanent magnets. this has the particular advantage that no special excitation is required. To the generation The clutch will be equipped with electromagnets for high torques. As well as the clutch with excitation by permanent magnets as well as the one with electromagnets are equipped with pronounced poles. The magnetic forces create a large axially acting force, especially with a small air gap. About this force to be able to take over, an axial bearing is provided between the two coupling halves, which is designed so that it is simultaneously the centering of the coupling halves can serve. An axial bearing in the form of a ball bearing is very suitable for this. However, it is also possible to use a barrel bearing. This has the advantage that transverse forces can also be absorbed. Also the use of a top bearing is not excluded.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert.An embodiment according to the invention is based on the drawing explained.

In der Zeichnung ist eine Magnetkupplung dargestellt, die mit Permanentmagneten ausgestattet ist. Die Kupplung besteht im wesentlichen aus den zwei Kupplungshälften 1, 2, die wechselweise treibender oder getriebener Teil sein können. In dem Kupplungsteil 1 sind die Magnete 3 und 4 angeordnet. Der Kupplungsteil 2 ist mit den Magneten 5, 6 ausgestattet. In der Zeichnung sind jeweils zwei Magnete in jeder Kupplungshälfte dargestellt. Die Anzahl der Magnete ist jedoch nicht auf zwei beschränkt. Ihre Anzahl richtet sich nach der Größe der Kupplung und des zu übertragenden Drehmomentes. Die Magnete 3 bis 6 sind innerhalb der Kupplungshälfte in Gießharz 7 eingebettet. Um ihnen einen sicheren Halt zu geben, kann die äußere Begrenzungslinie des Magnetkörpers schräg ausgebildet (strichlierte Linien 20) sein.In the drawing, a magnetic coupling is shown with permanent magnets Is provided. The coupling essentially consists of the two coupling halves 1, 2, which can alternately be the driving or the driven part. In the coupling part 1 the magnets 3 and 4 are arranged. The coupling part 2 is with the magnets 5, 6 equipped. In the drawing there are two magnets in each coupling half shown. However, the number of magnets is not limited to two. Your number depends on the size of the coupling and the torque to be transmitted. The magnets 3 to 6 are embedded in cast resin 7 within the coupling half. To give them a secure hold, the outer boundary line of the magnet body be formed obliquely (dashed lines 20).

Die Kupplungshälfte 2 sitzt auf der Welle 8, auf der ein Zahnrad 9 angeordnet ist, das zur Aufnahme oder Abgabe des Drehmomentes dient. Die Kupplungshälfte 1 ist so ausgebildet, daß sie auf einen Wellenstumpf aufgesetzt werden kann. Die Kraftübertragung erfolgt über einen Federkeil, der in die Nut 10 eingreift.The coupling half 2 sits on the shaft 8 on which a gear 9 is arranged, which is used to receive or deliver the torque. The coupling half 1 is designed so that it can be placed on a stub shaft. the Power is transmitted via a spring wedge which engages in the groove 10.

Die Kupplungsteile 1, 2 sind in einem bestimmten Abstand voneinander (Luftspalt 11) angeordnet. Die Kraftlinien, die von den Magneten ausgehen, haben beispielsweise folgenden Verlauf: Sie treten aus dem inneren Pol des Magnets 3; der beispielsweise ein Nordpol ist, in den Luftspalt 11 über und treten in den inneren Pol des Magnets 5, der dann ein Südpol ist, ein. Der Rückschluß der Kraftlinien erfolgt dann über das Gehäuse der Kupplungshälften 1, 2 und über andere Magnete, beispielsweise über die Magnete 4 und 6.The coupling parts 1, 2 are arranged at a certain distance from one another (air gap 11). The lines of force emanating from the magnets have, for example, the following course: They emerge from the inner pole of the magnet 3; which is a north pole, for example, into the air gap 11 and enter the inner pole of the magnet 5, which is then a south pole. The inference of the lines of force then takes place via the housing of the coupling halves 1, 2 and via other magnets, for example via magnets 4 and 6.

Das von der Kupplung übertragbare Drehmoment richtet sich weitestgehend nach der Größe des Luftspaltes 11. Um diesen Luftspalt entsprechend dem jeweiligen Drehmoment einstellen zu können, ist ein Teil der Welle 8 mit einem Gewinde 12 versehen, auf dem eine Stellmutter 13 drehbar angeordnet ist. Je nachdem, ob die Stellmutter nach links oder rechts gedreht wird, erfolgt eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Luftspaltes.The torque that can be transmitted by the clutch is largely determined according to the size of the air gap 11. To this air gap according to the respective To be able to adjust the torque, part of the shaft 8 is provided with a thread 12, on which an adjusting nut 13 is rotatably arranged. Depending on whether the adjusting nut is rotated left or right, it is enlarged or reduced of the air gap.

Zwischen dem zylindrischen Teil 2' der Kupplungshälfte 2 und der Welle 8 ist eine Hülse 14 vorgesehen. Das Drehmoment der Welle 8 wird auf diese Hülse 14 durch einen Federkeil 15 übertragen. Zur übertragung des Drehmomentes von der Hülse 14 auf die Kupplungshälfte 2 oder umgekehrt ist mindestens ein Zapfen 16 vorgesehen. Der Zapfen kann in der Hülse oder im Kupplungsteil 2 befestigt sein.A sleeve 14 is provided between the cylindrical part 2 'of the coupling half 2 and the shaft 8. The torque of the shaft 8 is transmitted to this sleeve 14 by a spring wedge 15 . To transmit the torque from the sleeve 14 to the coupling half 2 or vice versa, at least one pin 16 is provided. The pin can be fastened in the sleeve or in the coupling part 2.

In vielen Fällen ist es erwünscht, daß die Kupplung in beiden Drehrichtungen verschieden große Drehmomente überträgt. Um dies zu ermöglichen, ist beispielsweise bei Befestigung des Zapfens 16 in der Hülse 14 in dem zylindrischen Teil 2' der Kupplungshälfte 2 eine schräge Nut vorgesehen. Diese Nut bewirkt, daß bei Drehung in der einen Richtung der Luftspalt 11 kleiner ist als bei Drehung in der anderen Richtung.In many cases it is desirable for the clutch to rotate in both directions transmits different torques. To make this possible, for example when fastening the pin 16 in the sleeve 14 in the cylindrical part 2 'of Coupling half 2 provided an inclined groove. This groove causes upon rotation in one direction the air gap 11 is smaller than when rotating in the other Direction.

Durch die magnetischen Kräfte entsteht in der Kupplung eine axiale Kraft. Zur Aufnahme dieser Kraft ist ein Kugellager 17 vorgesehen. Der Teil 17' des Kugellagers ist mit der Kupplungshälfte 1 fest verbunden, der andere Teil 17" des Lagers ist mit der Welle 8 verbunden. Zwischen diesem Teil 17" und der Hülse 14 ist eine Federanordnung 18 vorgesehen, bestehend beispielsweise aus einer Reihe von Schrauben- oder Tellerfedern.The magnetic forces create an axial force in the coupling Force. A ball bearing 17 is provided to absorb this force. Part 17 ' of the ball bearing is firmly connected to the coupling half 1, the other part 17 " of the bearing is connected to the shaft 8. Between this part 17 "and the sleeve 14, a spring arrangement 18 is provided, consisting for example of a row of coil or disc springs.

Mit dem Kupplungsteil l ist ein Mantel 19 verbunden, der den Luftspalt auch in maximaler Größe nach außen abschließt. Dieser Mantel kann aus Metall oder Kunststoff bestehen. Der Mantel ist so breit gehalten, daß er bei Verkleinerung des Luftspaltes einen maximalen Abstand der Kupplungshälften voneinander gewährleistet. Dadurch wird ein Kleben der Magnete aneinander vermieden. A jacket 19 is connected to the coupling part 1 and closes the air gap to the outside in its maximum size. This jacket can be made of metal or plastic. The jacket is kept so wide that it ensures a maximum distance between the coupling halves when the air gap is reduced. This prevents the magnets from sticking to one another.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Magnetic coupling with a device for adjustment of the air gap between the coupling halves corresponding to the one to be transmitted maximum torque, characterized in that on one coupling half (1, 2) protruding shaft has an external thread (12) for receiving a ring nut (13) cut as an actuator for the continuous adjustment of the air gap (11) is.

2. Magnetic coupling according to claim 1, characterized in that in the air gap (11) between the coupling halves (1, 2) a bearing (17) for absorbing the axial forces is provided.

3. Magnetic coupling according to claim 2, characterized in that a Axial bearing in the form of a ball bearing (17) is provided.

4. Magnetic coupling after Claim 2 or 3, characterized in that one part (17 ') of the bearing (17) with one coupling half (1) and the other part (17 ") of the bearing (17) with the shaft (8) of the other coupling half (2) is firmly connected.

5. Magnetic coupling according to claim 4, characterized in that between the axially on a shaft (8) displaceable coupling half (2) and the bearing (17) a spring arrangement (18) is provided is.

6. Magnetic coupling according to claim 1 or the following claims, characterized in that that on the shaft (8) of the axially displaceable coupling half (2) a z. B. by Spring wedge effect (15) entrained sleeve (14) is provided, from which the torque transferred by at least one pin (16) to the corresponding coupling half (2) will.

7. Magnetic coupling according to claim 6, characterized in that for guidance of the pin (16) in the sleeve (14) or in the coupling part (2) surrounding it an inclined groove is attached, depending on the direction of rotation automatically adjusts air gap (11) of different sizes. B.

Magnetic coupling according to Claim 1 or the following claims, characterized in that; that the air gap (11) completed by a jacket (19) firmly connected to a coupling half (1) is.

9. Magnetic coupling according to claim 8, characterized by such a width of the jacket (19) that when reducing the air gap (11) a minimum distance the coupling halves (1, 2) are not undershot. Considered Publications: Belgian Patent No. 513 375; U.S. Patent No. 2,435,112.