DE1131057B - Schleifringlose, elektromagnetisch betaetigte Scheibenreibungskupplung - Google Patents

Description

• Schleifringlose, elektromagnetisch betätigte Scheibenreibungskupplung Die Erfindung betrifft eine schleifringlose, elektromagnetisch betätigte Scheibenreibungskupplung mit einem zur Kupplungsachse koaxialen, die Erregerspule aufnehmenden U-förmigen Magnetkörper, dessen innerer Schenkel die mit einer Welle fest verbundene Nabe einer die eine Kupplungshälfte bildenden Kupplungsscheibe mit geringem radialem Luftspalt umgibt, während um den äußeren Schenkel des U-förmigen Magnetkörpers ebenfalls mit geringem radialem Luftspalt ein axialer Flanschring derselben Kupplungsscheibe greift.
• Die bisher bekannten Kupplungen dieser Art haben den Nachteil, daß der magnetische Fluß beide Kupplungshälften durchsetzt und es nicht möglich ist, einen unerwünschten Streufluß innerhalb der den Magnetkörper umschließenden Kupplungshälfte zu vermeiden. Der erzeugte Anpreßdruck verursacht auch zwischen den Kupplungshälften axiale Kräfte, die die Wellenlager ungünstig belasten. Erfindungsgemäß ist die Kupplung so ausgebildet, daß der axiale Flanschring über einen radial innerhalb von ihm liegenden nicht magnetisierbaren Ring von der Kupplungsscheibe magnetisch getrennt ist und entweder selbst einen auf dem nicht magnetisierbaren Ring entgegen der Kraft einer Rückstellfeder axial verschiebbar geführten Ankerring oder den Gegenpol für einen auf der Kupplungsscheibe entgegen der Kraft einer Rückstellfeder axial verschiebbar geführten Ankerring bildet. Dadurch werden die genannten Nachteile der bekannten Kupplungen vermieden.
• Bei der Ausbildung der Kupplung nach der Erfindung ist der Streufluß ohne Bedeutung. Wie die magnetischen Kraftlinien innerhalb der Kupplungshälfte verlaufen, ist in der Zeichnung näher erläutert, die mehrere Ausführungsbeispiele einer Kupplung gemäß der Erfindung darstellt.
• In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Kupplung im Längsschnitt, Fig. 2 eine Anordnung zur Rückführung des Anker-7inges, Fig. 3 eine Zweischeibenkupplung und Fig.4 bis 6 weitere Ausführungsbeispiele der Kupplung im Längsschnitt.
• Nach Fig. 1 ist die Magnetwicklung 1 in einem im Zuerschnitt U-förmigen Träger 2 angeordnet, der zu-'ammen mit der Wellendichtung 3 mittels Schrauben 4 in feststehenden Maschinenteilen angeschraubt ist. Mit der treibenden Welle 5 ist durch einen Keil 6 die eine Kupplungshälfte verbunden, die aus einer Nabe 7 und einer mit der Nabe 7 aus einem Stück hergestellten Scheibe 8 besteht. Mit dieser ist einmal ein nicht magnetisierbarer Ring 9 verschraubt, der den axialen als Ankerring dienenden Flanschring 10 trägt, und weiter eine Gegendruckscheibe 11 axial verstellbar verschraubt, die durch Keile 12 gegen Drehung gesichert ist. Eine Druckscheibe 13 sitzt leicht verschiebbar in Nuten 16 auf der Kupplungsscheibe B. In durchgehenden Bohrungen der Kupplungsscheibe sind Druckbolzen 14 geführt, die die Bewegung des Ankerringes 10 auf die Druckscheibe 13 übertragen. 15 bezeichnet eine der Rückführungsfedern für die Druckscheibe 13.
• Die andere Kupplungshälfte besteht aus einer Scheibe 18, die mit dem Keil 19 auf der Welle 17 befestigt ist. Eine Reibscheibe 20 sitzt mit ihren angenieteten oder angeschraubten Reibbelägen 21 leicht verschiebbar in Nuten 22 der Scheibe 18.
• Wenn der Magnetwicklung 1 Strom zugeführt wird und der magnetische Kraftfluß den Spalt 53 durchsetzt, wird der Ankerring 1,0 angezogen und seine Bewegung durch die Bolzen 14 auf die Druckscheibe 13 übertragen. Die Reibscheibe 20, 21 wird an die Gegendruckscheibe 11 gepreßt. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Kupplung so ausgebildet, daß die magnetischen Kraftlinien 54 nur innerhalb der Kupplungshälfte 7, 8 verlaufen. Dadurch, daß zwischen dem stillstehenden Magnetkörper 1, 2 und den rotierenden Teilen 7, 8 und 10 nur radiale Spalte bestehen und der magnetische Zug innerhalb einer Kupplungshälfte aufgenommen wird, entstehen keine axial auf die Wellen wirkenden Kräfte: Fig. 2 zeigt eine Anordnung zur Rückführung des Ankerrings 10. Schraubendruckfedern 23 sind in Sackbohrungen der Kupplungsscheibe 8 angeordnet und drücken auf die Zapfen 24, die im Ankerring 10 sitzen.
• In Fig. 3 ist ein Teil einer Mehrscheibenkupplung im Schnitt dargestellt. Auf der Scheibe 18 sind mehrere Reibscheiben 25 drehfest, aber axial verschiebbar angeordnet, und in der innen genuteten Gegendruckscheibe 27 ist eine Reibscheibe 26 eingesetzt die zwischen die beiden Reibscheiben 25 greift.
• In den Fig. 4 und 5 sind weitere Ausführungsbei spiele der Kupplung im Schnitt dargestellt. In Fig. 4-und 5 ist der Magnetkörper 2 von Flanschringen 28 bzw. 29 umgeben, die an den Kupplungsscheiben 30 bzw. 31 über Ringe 32 bzw. 33 aus nichtmagnetischem Werkstoff befestigt sind und als Gegenpole für die Ankerringe 36 bzw. 37 dienen. Die Druckscheiben 34 bzw. 35 sind mit den Ankerringen 3E bzw. 37 verschraubt und gegen Verdrehen durcl? Schrauben 38 gesichert. 39 bzw. 40 sind Keile, die eine Drehung der Ankerringe verhindern, aber eine Verschiebung der Ankerringe auf den genuteten Gegendruckscheiben 30 bzw. 31 zulassen. 41 bzw. 42 sind Schraubendrückfedern, die die Ankerringe bei stromlosem Magnetkörper zurückführen.
• In Fig. 6 wird derDruck zumAnpressen der Druckscheibe 43 an die Gegendruckscheibe 44 durch Hebel 49 vom Ankerring 45 übertragen. Die Druckscheibe 43 ist auf der genuteten Gegendruckscheibe 44 axial verschiebbar, mit einem nichtmagnetischen Ring 46 verschraubt und gegen Verdrehen durch Schrauben 47 gesichert. Der Ankerring 45 wird von dem nichtmagnetischen Ring 48 getragen. Die Kupplungshebel 49 liegen an Zapfen 50 an, deren Oberfläche schwach gekrümmt ist. 51 sind Schraubendruckfedern, die bei stromlosem Magnet zur Rückführung der Druckscheibe 43 dienen. Der Ankerring 45 drückt auf die Hebel 49 über die Zapfen 52. Da die Oberfläche der Zapfen 50 gekrümmt ist, bewegt sich beim Kippen der Hebel 49 der Berührungspunkt zwischen den Zapfen und den Hebeln in radialer Richtung, d. h., bei kleinem Luftspalt zwischen Gegendruckscheibe 44 und Ankerring 45 wird der Abstand zwischen dem Berührungspunkt und den Zapfen 52 kleiner und der Abstand zwischen dem Berührungspunkt und dem Ring 46 größer. Bei abnehmender Spaltbreite 'steigt darum der Anpreßdruck der Druckscheibe 43 nicht so stark wie die Anziehungskraft auf den Ankerring 45.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schleifringlose, elektromagnetisch betätigte Scheibenreibungskupplung mit eineiri zur Kupplungsachse koaiialen, deErregerspule aufnehmenden U-förmigen Magnetkörper, dessen innerer Schenkel die mit einer Welle fest verbundene Nabe einer die eine Kupplungshälfte bildenden Kupplungsscheibe mit geringem radialem Luftspalt umgibt und um dessen äußeren Schenkel ebenfalls mitgeringemradialemLuftspalteinamalerFlanschring der Kupplungsscheibe greift, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Flanschring (10, 28, 29, 45) über einen radial innerhalb von ihm liegenden nicht magnetisierbaren Ring (9; 32, 33, 48) von der Kupplungsscheibe (8, 30, 31, 44) magnetisch getrennt ist und entweder selbst einen auf dem nicht magnetisierbaren Ring (9, 48) entgegen der Kraft einer Rückstellfeder (15, 51) axial verschiebbar geführten Ankerring (10, 45) oder den Gegenpol für einen auf der Kupplungsscheibe (30, 31) entgegen der Kraft einer Rückstellfeder (41, 42) axial verschiebbar geführten Ankerring (36, 37) bildet.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei erregtem Magnetkörper (1, 2) der als axial verschiebbarer Ankerring ausgebildete axiale Flanschring (10) über mehrere in der Kupplungsscheibe (8) geführte Druckbolzen (14) und eine auf der Kupplungsscheibe (8) drehfest, aber axial entgegen der Kraft der Rückstellfeder (15) verschiebbare Druckscheibe (13) die auf der Kupplungsscheibe (18) der anderen Kupplungshälfte drehfest, aber axial verschiebbar angeordnete Reibscheibe (20, 21) gegen eine mit der Kupplungsscheibe (8) nachstellbar verschraubte Gegendruckscheibe (11) preßt.
3. 3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei erregtem Magnetkörper (1, 2) der als axial verschiebbarer Ankerring ausgebildete Flanschring (45) über Druckbolzen (52) und Hebel (49) entgegen der Kraft von Rückstellfedern (51) um in der Gegendruckscheibe (44) befestigte Zapfen (50) verschwenkt und damit einen Ring (46) axial in Richtung zum Magnetkörper (1, 2) verschiebt; wobei der Ring (46) mit einer auf der Gegendruckscheibe (44) axial verschiebbar, aber drehfest angeordneten Druckscheibe (43) nachsteilbar verschraubt ist, die die auf der anderen Kupplungshälfte drehfest, aber axial verschiebbar angeordnete Reibscheibe (20) an die Gegendruckscheite (44) preßt.
4. 4. Kupplung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (49) mit ebenen Flächen gegen die in der Gegendruckscheibe (44) befestigten Zapfen (50) mit schwach gekrümmten Oberflächen anliegen.
5. 5. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei erregtem Magnetkörper (1, 2) der Ankerring (36), der mit einer auf der Gegendruckscheibe (30) axial verschiebbar, aber drehfest angeordneten Druckscheibe (34) nachstellbar'verschraubt ist, entgegen der Kraft von Rückstellfedern (41), die in dem mit der Gegendruckscheibe (30) über den nichtmagnetischen Ring (32) fest verbundenen Flanschring (28) angeordnet sind, die auf der anderen Kupplungshälfte drehfest, aber axial verschiebbar angeordnete Reibscheibe (20) an die Gegendruckscheibe (30) preßt.
6. 6. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei erregtem Magnetkörper (1; 2) der auf der Gegendruckscheibe (31) axial verschiebbar, aber drehfest angeordnete Ankerring (37), der mit einer Druckscheibe (35) nachstellbar verschraubt ist, entgegen der Kraft von Rückstellfedern (42), die in dem mit der Gegendruckscheibe (31) über den nichtmagnetischen Ring (33) fest verbundenen Flanschring (29) angeordnet sind, die auf der anderen Kupplungshälfte drehfest, aber axial verschiebbar angeordnete Reibscheibe (20) an die Gegendruckscheibe (31) preßt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 253110, 300 941, 852 792; deutsche Patentanmeldung M 283 XII / 47c (bekanntgemacht am 31. B. 1950); schweizerische Patentschrift Nr. 265 926; britische Patentschriften Nr. 151478, 191017; USA.-Patentschrift Nr. 1702 755.