DE1119064B - Magnetpulverkupplung - Google Patents

Description

• Magnetpulverkupplung Gegenstand der Erfindung ist eine Magnetpulverkupplung, bei der die Kupplungshälften durch den Kraftfluß eines Permanentmagneten miteinander gekuppelt und durch einen Elektromagneten entkuppelt werden. Bekannte Magnetpulverkupplungen haben außer einem Permanentmagneten noch einen Elektromagneten. Bei eingerückter Kupplung muß dabei der Elektromagnet dauernd eingeschaltet sein und die Wirkung des Permanentmagneten kompensieren. Es wäre zwar auch möglich, den Permanentmagneten zum Einkuppeln zu verwenden, jedoch müßte in diesem Falle bei ausgerückter Kupplung der Elektromagnet erregt sein. Die bekannte Magnetpulverkupplung benötigt daher außer dem größeren Energiebedarf auch eine für die dauernde Erregung bemessene Magnetspule.
• Es sind auch schon Magnetkupplungen bekanntgeworden, bei denen eine Kupplungsscheibe als kuppelnder, d. h. die Kräfte mechanisch übertragender Teil selbst durch eine vorübergehende Erregung einer Magnetspule verschoben werden kann, jedoch muß hier der kuppelnde Teil ein stabiler, starrer Körper sein, so daß sich die bekannte Anordnung nicht auf eine Magnetpulverkupplung übertragen läßt. Ferner ist eine solche mit großen, zu verschiebenden Massen versehene Kupplung hinsichtlich der Ein- und Auskuppelzeiten verhältnismäßig träge.
• Die Aufgabe, eine Magnetpulverkupplung zu schaffen, bei der eine elektrische Spule zum Ein- und Auskuppeln nur kurzzeitig in dem einen oder anderen Sinne erregt zu werden braucht und bei der der-Magnetkreis an geeigneter Stelle bei gleichzeitiger Bildung eines Nebenschlusses hierzu unterbrochen werden kann, ohne daß schwere Massen hierbei verschoben werden müssen, wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in einem durchgehenden axialen konischen Ringspalt jeder der beiden Polscheiben des Permanentmagneten je eine an ihrem Außenmantel entsprechend konisch abgeschrägte Ringscheibe angeordnet ist und beide axial verschiebbaren Ringscheiben mit ihren größeren Stimflächen einander zugekehrt sind, wobei sie bei entregtem Elektromagneten vollständig in den Ringspalten der Polscheiben liegen und damit den Kraftfluß des Permanentmagneten über das Magnetpulver und den Spulenträger des Elektromagneten führen, dagegen bei Erregen des Elektromagneten aus den Ringspalten entfernt und zueinander verschoben werden, dabei einen Nebenschluß für den Kraftfluß des Permanentmagneten bilden, so lange, bis durch kurzzeitige Gegenerregung des Elektromagneten die Ringscheiben wieder in die Ringspalte gezogen werden. Es ist hierzu also kein gesonderter Nebenkreis notwendig, der durch eine Weiche an den Permanentmagneten angeschlossen wird, sondern die Ringscheiben schließen entweder den Hauptkreis oder bilden selbst den magnetischen Nebenkreis. Zum Wiederherstellen des Kraftflusses in dem ersten magnetischen Kreis ist die Wicklung in umgekehrtem Sinne so stark zu erregen, daß der über den jetzt vorhandenen Luftspalt verlaufende Kraftfluß in der Lage ist, die Weiche zurückzuholen.
• An Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Beispiels wird die Erfindung nachstehend noch näher erklärt: Die Zeichnung veranschaulicht die Anwendung der Erfindung bei einer Magnetpulverkupplung, die durch einen Permanentmagneten, dessen Fluß über den Arbeitskreis durch je einen kurzen Stromstoß ein- und ausgeschaltet werden kann. Konzentrisch zur Welle 7, welche beispielsweise die getriebene Welle ist, ist ein ringförmiger oder aus einzelnen Stäben bestehender Permanentmagnet 8 vorhanden, dessen Fluß sich über die beiderseits angeordneten ringförmigen Polscheiben 13, 13' und konisch abgeschrägten Ringscheiben 14 in durchgehenden axialen konischen Ringspalten der Polscheiben 13, 13' über die Luftspalte 9 und den ebenfalls ringförmigen Spulenträger 10 schließt, so daß das in an sich bekannter Weise im Luftspalt 9 vorhandene Magnetpulver versteift wird und eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Spulenträger 10 und Polscheiben 13, 13' herstellt. Der Spulenträger 10 ist durch den aus nichtmagnetischem Werkstoff bestehenden Halter 11 mit der treibenden Welle 12 verbunden. Die Polscheiben 13 und 13' bestehen - ebenso wie die Ringscheiben 14 und der Spulenträger 10 - aus magnetischem Werkstoff und sind beiderseits durch je eine Haltescheibe 15 mit der Welle 7 verbunden. Haltescheiben 15 und Welle 7 können ganz. oder teilweise aus nichtmagnetischem Werkstoff bestehen. Die Ringscheiben 14 des magnetischen Kreises- sind gegeneinander verschiebbar. In ihrer mittleren Lage schließen sie den Permanentmagneten 8 unmittelbar kurz, und der Kraftfluß über die Luftspatte 9 ist unterbrochen, d. h., die Kupplung ist ausgerückt.
• Zum Ein- und Ausschalten der Kupplung ist in an sich bekannter Weise eine ringförnüge Spule 16 zwischen den ringförmigen Polschuhen des-Spulenträgers 10 angeordnet.
• Bei einem Stromstoß solcher Richtung, daß der von der Erregerwicklung 16 erzeugte Fluß gegen den Uhrzeigersinn verläuft, wird der Fluß des Permanentmagneten 8 über die Teile 13' und den Spulenträger 10 unterdrückt und auf einen Streuweg gedrängt, der im wesentlichen zwischen den beiden Ringscheiben 14 verläuft, so daß diese nach innen gezogen und bei der Beendigung des Stromstoßes in dieser Lage gehalten werden. Um zu erreichen, daß der magnetische Streufluß während des Auskuppelns möglichst in voller Höhe über den von den Ringscheiben 14 zurückzulegenden Weg verläuft, ist es vorteilhaft, den Luftspalt zwischen diesen beiden Teilen kleiner zu machen als die Länae des Permanentmagneten 8 bzw. den Luftspalt zwischen den Polscheiben 13'. Andererseits muß dieser Luftspalt aber größer sein als die Summe der beiden Luftspalte 9, damit der Kraftfluß des Perinanentmagneten 8 in seiner vollen Stärke über diese Luftspalte 9 verläuft.
• Zum Einlücken der Kupplung wird ein Stromstoß von solcher Stärke in entgegengesetzter Richtung durch die Erregerwicklung 16 geschickt, daß der im Uhrzeigersinn über die beiden Luftspalte unter den Polscheiben 13' und den Perinanentmagneten 8 verlaufende magnetische Kraftfluß die beiden Ringscheiben 14 wieder in die gezeichnete Lage zurückzieht.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Magnetpulverkupplung, bei der die Kupplungshälften durch den Kraftfluß eines Permanentmagneten miteinander gekuppelt und durch einen Elektromagneten entkuppelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einem durchgehenden axialen konischen Ringspalt jeder der beiden Polscheiben (13, 13') des Permanentmagneten (8) je eine an ihrem Außenmantel entsprechend konisch abgeschrägte Ringscheibe (14) angeordnet ist und beide axial verschiebbaren Ringscheiben (14) mit ihren größeren Stim:Rächen einander zugekehrt sind, wo bei sie bei entregtem Elektromagneten vollständig in den Ringspalten der Polscheiben (13, 13') liegen und damit den Kraftfluß des Permanentmagneten (8) über das Magnetpulver (9) und den Spulenträger (10) des Elektromagneten (10, 16) führen, dagegen bei Erregen des Elektromagneten aus den Ringspalten entfernt und zueinander verschoben werden, dabei einen Nebenschluß für den Kraftfluß des Permanentmagneten bilden, so lange bis durch kurzzeitige Gegenerregung des Elektromagneten (10, 16) die Ringscheiben (14) wieder in die Ringspalte gezogen werden.
2. 2. Kupplung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand der beiden Ringscheiben (14) bei eingerückter Kupplung kleiner als der axiale Abstand der beiden Polscheiben (13, 13'), aber größer als die Summe der radialen Luftspalte zwischen den Polscheiben (13, 13') und den Ringscheiben (14) ist. 3. Kupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet aus einer Anzahl achsparallel zur Kupplungsachse angeordneten, diese konzentrikch umgebenden Stabmagneten (8) besteht. 4. Kupplung nach Ansprach 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erreggerspule (16) des Elektromagneten (10, 16) in an sich bekannter Weise konzentrisch zur Kupplungsachse in einer Innennut des ringförmigen Spulenträgers (10) angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 927 722; USA.-Patentschriften Nr. 2 544 360, 2 612 248.