DE1138860B

DE1138860B - Electromagnetic clutch

Info

Publication number: DE1138860B
Application number: DEE21121A
Authority: DE
Inventors: Viggo Henning Sorensen
Original assignee: European Atomic Energy Community Euratom
Current assignee: European Atomic Energy Community Euratom
Priority date: 1960-05-25
Filing date: 1961-05-24
Publication date: 1962-10-31

Description

Elektromagnetische Kupplung Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Kupplung mit feststehendem Felderregersystem als Stator, umlaufenden ausgeprägten Polen als Bestandteilen der einen Kupplungshälfte und dazu konzentrischem, durch magnetischen Zwang mitgenommenem Vollpolläufer als der anderen Kupplungshälfte, wobei die ausgeprägten Pole ineinandergreifen und radial zum Vollpolläufer weisen.Electromagnetic clutch The invention relates to an electromagnetic clutch Coupling with fixed field exciter system as stator, circumferential pronounced Poles as components of one coupling half and concentric to it, through magnetic force driven full pole rotor than the other half of the coupling, whereby the salient poles intermesh and point radially to the solid pole rotor.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer konstruktiv so einfach wie möglich ausgebildeten Kupplungsbauweise mit unkomplizierter Geometrie, ihrer Bauteile, ohne Gehäusegußteile, mit nicht mehr als zwei Luftspalten und einfachen Mitteln zur Schlupfanzeige.The aim of the invention is to create such a simple design as possible trained coupling design with uncomplicated geometry, their Components without cast housing parts, with no more than two air gaps and simple ones Means for indicating slip.

Bekannte Kupplungen der eingangs erwähnten Art ließen die durch die Erfindung angestrebten letzterwähnten Vorteile vermissen. Sie hatten darüber hinaus, bedingt durch die besondere Art der bei ihnen getroffenen Anordnung und Ausbildung des Felderregersys-tems, eine verhältnismäßig große Baulänge, in axialer Richtung und waren wegen der durch Schweißung bewirkten Befestigung der ineinandergreifenden Polschuh#e an ihren kupfernen Abstand#haltern den dynamischen Beanspruchungen einer längeren Betriebsdauer nur mit Einschränkungen gewachsen.Known couplings of the type mentioned let the through Invention the last-mentioned advantages sought. They also had due to the special type of arrangement and training made with them of the field exciter system, a relatively large overall length, in the axial direction and were because of the welded fastening of the interlocking Pole shoes on their copper spacers support the dynamic stresses of a Can only cope with longer operating times with restrictions.

Durch die Erfindung werden die erwähnten Nachteile der bekannten-elektromagnetischen Kupplungen vermieden und- die oben angegebenen Vorteile da- durch erzielt, daß eine elektromagnetische Kupplung der eingangs gekennzeichnet-en Art in der Weise ausgebildet wird, daß das Felderregersystem den Polkranz und dieser den Vollpoliäufer jeweils unter Belassung eines Luftspaltes konzentrisch umschließen, und daß die Pole schräg aufeinander zu gerichtet sind, derart, daß am Luftspalt die Polenden deckun-gsgleich hintereinander auf einer gemeinsamen Bahn liegen, deren Breite zugleich die Breite, des Vollpolläufers bestimmt. The invention avoids the mentioned disadvantages of the known electromagnetic clutches and achieves the advantages given above by designing an electromagnetic clutch of the type characterized in such a way that the field exciter system has the pole ring and this the full pole ring enclose concentrically leaving an air gap, and that the poles are directed obliquely towards one another, in such a way that at the air gap the pole ends are congruent one behind the other on a common path, the width of which also determines the width of the solid pole rotor.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung sei nunmehr Bezug auf die Zeichnung genommen. Es zeigt Fig. 1 einen vereinfachten Axialschnitt durch die elektromagnetische Kupplung, Fig. 2 einen vereinfachten zusammengesetzten Querschnitt durch die Kupplung nach Fig. 1 gemäß den Schnittlinien A-A, B-B und C-C, Fig. 3 A bis 3 C drei Schaltungen zur Gewinnung eines Maßes oder einer Anzeige für die Schlupfgeschwindigkeit, Fig. 4 einen Axialschnitt durch ein Getriebe mit Kupplungen gemäß Fig. 1 und 2 und Fig. 5 A bis 5 D Drehmomentkurven der Kupplung und des Getriebes.For a more detailed explanation of the invention, reference is now made to the drawing. It shows Fig. 1 is a simplified axial section through the electromagnetic clutch, Fig. 2 is a simplified composite cross section through the coupling of Fig. 1 according to the section lines AA, BB and CC, Fig. 3 A to 3 C three circuits for obtaining a measure, or a display for the slip speed, FIG. 4 shows an axial section through a transmission with clutches according to FIGS. 1 and 2 and FIGS. 5A to 5D torque curves of the clutch and the transmission.

Gemäß Fig. 1 und 2 gelangt die Antriebswelle 1 von der Seite 2 her in das Kupplungsgehäuse, wo sie mit dem Stern 3 aus nichtmagnetisierbarein Material verkeilt ist. Der Stern 3 hat eine zentrale Nabe, 3a, von der sechs radiale Arme 3 b (vgl. Fig. 2) mit je- weils 60' Winkelabstand ausgehen. Die Arme tragen einen Ringkörper 4, an dem die Polschuhteile mit Hilfe der Schrauben 5 befestigt sind. Der Ringkörper besteht aus einem zentralen Ring 6 aus nichtmagg.etisierbarem Material, welcher die, Ringe 7 und 8 auf Abstand hält. Jeder dieser Ringe besitzt einen Satz von sechs Polschuhen 7 a und 8 a. According to Figures 1 and 2, the drive shaft 1 enters the clutch housing from side 2, where it is wedged with the star 3 made of non-magnetizable material. The star has a central hub 3, 3a, of the six radial arms 3 b (see. Fig. 2) with in each case run out 60 'angular distance. The arms carry an annular body 4 to which the pole shoe parts are fastened with the aid of screws 5. The ring body consists of a central ring 6 made of nichtmagg.etisbaren material, which holds the rings 7 and 8 at a distance. Each of these rings has a set of six pole pieces 7 a and 8 a.

Wie ersichtlich, ist der Ring 7 direkt an den Sternarmen 3 b mit Hilfe der Schrauben 5 verschraubt, welche zugleich auch den zentralen Ring 6 am Stern festhalten,. Demgegenüber ist der Ring 8 mit den Schrauben 9 am zentralen Ring befestigt. Die Polschuhe 7a und 8a weisen zur Achse der Kupplung hin und greifen wechselseitig ineinander, derart, daß ihre wirksamen Flächen der Kupplungsachse zugekehrt auf einem gemeinsamen Kreisbogen liegen.As can be seen, the ring 7 is screwed directly to the star arms 3 b with the aid of the screws 5 , which at the same time also hold the central ring 6 on the star. In contrast, the ring 8 is attached to the central ring with the screws 9. The pole shoes 7a and 8a point towards the axis of the coupling and mutually interlock in such a way that their effective surfaces, facing the coupling axis, lie on a common arc of a circle.

Die Antriebswelle 10 durchstößt das Kupplungs-(rehäuse 2 an der Seite 2 b und ruht auf zwei Lagern el in der Gehäusewand sowie einem Lager am freien Wellenende in der bereits erwähnten Nabe 3 a. Innerhalb des Gehäuses, symmetrisch zur Mittellinie CL der Fig. 1, ist auf die Welle 10 eine Nabe 11 aus Weichstahl mit niedrigem magnetischem Widerstand aufgekeilt, welche an der Peripherie, einen Ring 12 aus einem Material großer Hysterese trägt, z. B. aus einer Aluminium-Nickel- oder einer Kobaltlegierang, wobei die magnetische Vorzugsachse in radialer Richtung liegL Der Ring 12 läßt zwischen sich und den wirksamen Flächen der Polschuhe 7a und 8a einen engen ringfönnigen Luftspalt 13 frei.The drive shaft 10 penetrates the clutch (rehäuse 2 on the side 2b, and rests on two bearings el in the housing wall and a bearing at the free shaft end in the aforementioned hub 3 a. Within the housing, symmetrical about the center line CL of Fig. 1 , a hub 11 made of mild steel with low magnetic resistance is keyed onto the shaft 10 , which on the periphery carries a ring 12 made of a material with high hysteresis, e.g. made of an aluminum-nickel or cobalt alloy, the easy magnetic axis Lying in the radial direction The ring 12 leaves a narrow, annular air gap 13 free between it and the effective surfaces of the pole shoes 7a and 8a.

Der zylindrische Teil 2 c des Kupplungsgehäuses 2 trägt unter Belassung eines Zwischenabstandes entlang dem Ringkörper 4 einen ringförmigen Elektromagneten. Der Elektromagnet besteht aus der Feldspule 14, welche zwischen einem Paar ringförmiger Polschuhe 15 und 16 liegt, die ihrerseits durch das Gehäusetei12c auf Abstand gehalten und zu einem Joch zusammengefaßt werden. Die Teile 15, 16 liegen den Ringen 7 und 8 am Luftspalt 17 gegenüber. Zwischen der Spule 14 und den benachbarten Gehäuseteilen isteine Meßspule 18 angeordbet.The cylindrical part 2 c of the clutch housing 2 carries an annular electromagnet, leaving an intermediate distance along the ring body 4. The electromagnet consists of the field coil 14, which lies between a pair of ring-shaped pole shoes 15 and 16 , which in turn are kept at a distance by the housing part and combined to form a yoke. The parts 15, 16 lie opposite the rings 7 and 8 at the air gap 17. A measuring coil 18 is arranged between the coil 14 and the adjacent housing parts.

Im Betrieb wird die Spule 14 aus einer Gleichstromquelle gespeist. Die Kraftlinien verlaufen dann über das zylindrische Jochteil 2c des Gehäuses 2, welches die beiden Polschuhe 15 und 16 auf Abstand hält, zum ringförnügen Polschuh 15, weiter über den Luftspalt 17 zum Ring 7 und die sechs Polschuhe 7a, dann über den Luftspalt 13 und durch den Ring 12. Von einer dem nächsten Polschuh 8 a benachbarten Stelle des Ringes 8 aus tritt der magnetische Fluß wieder in den Ring 12 ein. Er überquert dann den Luftspalt 13 zu den sechs Polschuen, 8a und dem Ring 8 und geht vom Ring 8 zum ringförmigen Polschuh 16 durch den Luftspalt 17 über. Im zylindrischen Teil 2c des Gehäuses 2 schließt sich der Fluß.In operation, the coil 14 is fed from a direct current source. The lines of force then run over the cylindrical yoke part 2c of the housing 2, which keeps the two pole pieces 15 and 16 at a distance, to the ringförnügen pole piece 15, further over the air gap 17 to the ring 7 and the six pole pieces 7a, then over the air gap 13 and through the ring 12. From a point of the ring 8 adjacent to the next pole piece 8 a, the magnetic flux enters the ring 12 again. It then crosses the air gap 13 to the six pole pieces 8 a and the ring 8 and passes from the ring 8 to the ring-shaped pole piece 16 through the air gap 17 . In the cylindrical part 2c of the housing 2, the flow closes.

Wenn die antreibende Welle 1 in Drehung versetzt wird, folgt die Abtriebswelle 10 so lange, wie der Elektromagnet erregt ist und das abgenommene Moment kleiner als das Schlupfmoment ist. Die mechanischen Eigenschaften der Kupplung lassen sich aus folgender Überlegung herleiten: Die Verlustarbeit bei um eine Umdrehung schlüpfender Kupplung ist gleich dem Drehmoment T, multipliziert mit 2 it, oder gleich dem Produkt aus der Polpaarzahl N, dein Volumen V des Ringes 12 und der Fläche A der B-H-Kurve (Hysteresisschleife) für das Material, ausdem der Ring 12 besteht. Somit ist Daraus folgt, daß durch Ändern der elektromagnetischen Feldstärke, also des Wertes von A, das Moment variiert werden kann, bei welchem die Kupplung schlüpft.When the driving shaft 1 is set in rotation, the output shaft 10 follows as long as the electromagnet is excited and the torque taken off is less than the slip torque. The mechanical properties of the clutch can be derived from the following consideration: The work loss when the clutch slips by one revolution is equal to the torque T, multiplied by 2 it, or equal to the product of the number of pole pairs N, the volume V of the ring 12 and the area A. the BH curve (hysteresis loop) for the material from which the ring 12 is made. So is It follows that by changing the electromagnetic field strength, i.e. the value of A, the moment at which the clutch slips can be varied.

Beim Schlupf wird eine Relativbewegung zwischen den Polen 7 a und 8 a und dem Ring 12 bewirkt. Wird der Ring so eingerichtet, daß in den bei 12a angedeuteten Zonen eine Änderung des magnetischen Widerstandes im Kraftlinienverlauf auftritt, so entsteht auch im ganzen System eine Flußänderung, was zur Induktion einer bestimmten Spannung in den Spulen 14 und 18 proportional zur Schlupfgeschwindigkeit führt. Im vorliegenden Falle sind inhomogene Stellen an Zwischenplätzen zwischen den Polen 7a und 8 a durch Ausnehraungen 12 a gebildet, so daß sich der Flußwiderstand bei Schlupf ändert. Die Spule 18 ist getrennt angebracht. Von ihr wird gewünschtenfalls die Signalspannung abgenommen. Die elektrischen Leitungen der Spulen 14 und 18 sind schaltbildartig wiedergegeben; sie sind an die Anschlußklemme 19 herangeführt. Die Feldspule 14 liegt an den Klemmen a und b, die Spule 18 an den Klemmen c und d. When slipping, a relative movement between the poles 7 a and 8 a and the ring 12 is brought about. If the ring is set up in such a way that in the zones indicated at 12a there is a change in the magnetic resistance in the course of the force line, a change in flux also occurs in the entire system, which leads to the induction of a certain voltage in the coils 14 and 18 proportional to the slip speed. In the present case inhomogeneous sites at intermediate locations between the poles 7a and 8a by Ausnehraungen 12 a are formed, so that the flow resistance changes in slip. The coil 18 is attached separately. If desired, the signal voltage is taken from it. The electrical lines of the coils 14 and 18 are shown in the form of a circuit diagram; they are brought up to the terminal 19 . The field coil 14 is connected to the terminals a and b, the coil 18 to the terminals c and d.

Fig. 3 A bis 3 C zeigen drei Möglichkeiten zur Gewinnung einer Anzeige oder eines Maßes für die Schlupfgesch::windigkeit. Gemäß Fig. 3 A und 3 B wird das Schlupfsignal von der Feldspule 14 abgenommen, während nach Fig. 3 C hierzu die getrennte Signalspule 18 verwendet wird, welche über der Feldspule 14 liegt. 3 A to 3 C show three possibilities for obtaining a display or a measure for the slip speed. According to FIGS. 3 A and 3 B, the slip signal is picked up by the field coil 14, while according to FIG. 3 C the separate signal coil 18 , which is located above the field coil 14, is used for this purpose.

In Fig. 3 A liegt ein Widerstand R in Reihe mit der Feldspule 14 und der Gleichstromquelle. Die Spannungsänderung, die über den Widerstand R im Meßgerät M erzeugt wird, wenn Schlupf entsteht, ist ein Maß für die Schlupfgeschwindigkeit. In Fig. 3 B ist die Feldspule 14 mit der Gleichstromquelle über die Primärwicklung des Transformators T verbunden. In der Sekundärwicklung entsteht ein Wechselstromsignal für die Schlupfgeschwindigkeit, wenn Relativdrehung zwischen dem treibenden und getriebenen Kupplungsglied auftritt. Das Wechselstromsignal wird am Gerät M angezeigt.In Fig. 3 A, a resistor R is in series with the field coil 14 and the DC power source. The change in voltage that is generated across the resistor R in the measuring device M when slip occurs is a measure of the slip speed. In Fig. 3 B 14 is connected to the DC power source via the primary winding of the transformer T, the field coil. An alternating current signal for the slip speed is generated in the secondary winding when relative rotation occurs between the driving and driven coupling members. The AC signal is displayed on device M.

In Fig. 3 C wird die Feldspule 14 aus einer Gleichstromquelle gespeist. In der separaten Spule 18 wird bei Schlupf ein Wechselstromsignal erzeugt, das die Schlupfgesch::windigkeit im Meßgerät M anzeigt.In Fig. 3 C, the field coil 14 is supplied from a DC power source. In the case of slip, an alternating current signal is generated in the separate coil 18 which indicates the slip speed in the measuring device M.

Ein Anwendungsbeispiel für die in Fig. 1 bis 3 beschriebene Kupplung ist das Zweistufengetriebe nach Fig. 4, welches im Längsschnitt durch seine koaxialen An- und Abtriebswellen dargestellt ist. Die nicht magnetisierbaren Teile des Getriebes sind unterbrochen schraffiert gezeichnet.An application example for the clutch described in FIGS. 1 to 3 is the two-stage transmission according to FIG. 4, which is shown in longitudinal section through its coaxial input and output shafts. The non-magnetizable parts of the gear are shown with broken hatching.

Gemäß Fig. 4 besteht das Getriebe aus dem zusammengesetzten zylindrischen Gehäuse 20 mit den Deckelflanschen 21, 22. Die antreibende Welle 23 ist auf einem Lagersatz im Deckelflansch 21 gelagert und erstreckt sich in das Gehäuseinnere, wo sie in einem zweiten Lagersatz gehalten ist. Der Lagersatz ist in die entsprechend ausgesparte Nabe 24 der Abtriebswelle 25 eingebaut, die den Deckelflansch 22 durchdringt. Kraftschluß zwischen der An- und Abtriebswelle besteht nur, wenn wenigstens eine von den beiden nach Bau- und Betriebsweise gleichartigen Kupplungen 26 und 27 gemäß Fig. 1 und 2 erregt wird. Die Teile der Kupplung 26 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie die Teile der Kupplung nach Fig. 1, so daß deren Funktion leicht ersichtlich ist.According to FIG. 4, the transmission consists of the assembled cylindrical housing 20 with the cover flanges 21, 22. The driving shaft 23 is mounted on a set of bearings in the cover flange 21 and extends into the interior of the housing, where it is held in a second set of bearings. The bearing set is installed in the correspondingly recessed hub 24 of the output shaft 25 which penetrates the cover flange 22. There is only frictional connection between the input and output shafts if at least one of the two clutches 26 and 27 of the same type in terms of construction and operation as shown in FIGS. 1 and 2 is excited. The parts of the coupling 26 are provided with the same reference numerals as the parts of the coupling according to FIG. 1, so that their function can be easily seen.

Die ruhenden Teile der Kupplungen werden von nichtmagnetisierbaren Schrauben 28 zusammengehalten, welche den Deckelflansch 22 und die Joche 2 c bis in den Ring 29 durchdringen. Der Ring 29 ist seinerseits am anderen Deckelflansch 21 befestigt. Eine nichtmagnetisierbare, ringförmige Abstandplatte, 30 zwischen den entsprechenden Elektromagneten trennt die magnetischen Kreise der beiden Kupplungen. Die äußeren drehbaren Elemente der Kupplungen 26 und 27, welche stets die Ringe 7 und 8 mit den Polschuhen 7 a und 8 a und den Ring 6 umfassen, werden gemeinsam durch Bolzen 31 zusammengehalten, die sie zugleich an den radialen Ausladungen 24 a der Nabc 24 der Abtriebswelle 25 verankern.The stationary parts of the couplings are held together by non-magnetizable screws 28 which penetrate the cover flange 22 and the yokes 2c into the ring 29. The ring 29 is in turn fastened to the other cover flange 21. A non-magnetizable, annular spacer plate, 30 between the corresponding electromagnets separates the magnetic circuits of the two clutches. The outer rotatable elements of the couplings 26 and 27, which always include the rings 7 and 8 with the pole pieces 7 a and 8 a and the ring 6 , are held together by bolts 31 , which they also attach to the radial projections 24 a of the hub 24 anchor the output shaft 25.

Die inneren umlaufenden Teile der Kupplungen 26 und 27 werden von der Antriebswelle 23 angetrieben, und zwar ist das betreffende Teil der Kupplung 27 hierzu unmittelbar auf der Welle 23 nahe dem freien Wellenende montiert, während das der Kupplung 26 über ein Untersetzungsgetriebe von der Welle 23 angetrieben wird. Hierfür ist der innere umlaufende Teil der Kupplung 26 auf der Hülse 32 aufgebracht, welche die Welle 23 - frei gegenüber dieser drehbar - umschließt. Am Ende der Hülse, 32 ist ein Zahnrad 33 befestigt, welches, von einem auf der Antriebswelle 23 angeordneten Ritzel 34 über das Untersetzungsgetriebe 35, 36 angtrieben wird. Die Getrieberäder 35 und 36 sitzen auf der Vorgelegewelle 37. The inner rotating parts of the clutches 26 and 27 are driven by the drive shaft 23 , namely the relevant part of the clutch 27 is mounted directly on the shaft 23 near the free shaft end, while that of the clutch 26 is driven by the shaft 23 via a reduction gear will. For this purpose, the inner circumferential part of the clutch is provided on the sleeve 32, 26, which the shaft 23 - freely rotatable with respect to this - encloses. At the end of the sleeve 32 , a gear 33 is attached, which is driven by a pinion 34 arranged on the drive shaft 23 via the reduction gear 35, 36 . The gear wheels 35 and 36 sit on the countershaft 37.

Im Betrieb wird eine direkte Antriebsverbindung zwischen der An- und Abtriebswelle 23 und 25 durch Erregen der Kupplung 27 allein erreicht. Es kann aber auch eine Knechgangve#rbindung durch Erregen der Kupplung 26 und Entregen der Kupplung 27 hergestellt werden. Werden beide Kupplungen gleichzeitig erregt, kann bei kleinen Geschwindigkeiten das doppelte Moment übertragen werden.In operation, a direct drive connection between the input and output shafts 23 and 25 is achieved by energizing the clutch 27 alone. However, a knee-joint connection can also be established by energizing the clutch 26 and de-energizing the clutch 27 . If both clutches are excited at the same time, double the torque can be transmitted at low speeds.

Fig. 5 A zeigt den Momentenverlauf für eine Hysteresiskupplung, bei dem die Kurve XYZ den kritischen Momentenbereich angibt, für den die äußeren und inneren umlaufenden Teile der Kupplung synchron laufen. Für verschiedene Betriebspunkte der Kurve XYZ werden natürlich die induzierten Pole des getriebenen Kupplungsteiles örtlich um verschiedene Beträge gegen die Polschuhe des äußeren umlaufenden Teiles versetzt sein. So werden z. B. bei Punkt Y, also beim Moment Null, die Pole mit entgegengesetzter Polarität - symmetrisch über das innere umlaufende Teil verteilt - induziert, d. h. an Orten, die den Polschuhen des äußeren umlaufenden Kupplungsteiles unmittelbar benachbart sind (vgl. das Schaubild Y). Bei zunehmendem Moment entlang Y-X bleibt das angetriebene Kupplungsteil magnetisch zurück. Dabei ist die Lage des antreibenden Teiles und der induzierten Pole im inneren umlaufenden Teil derart, daß letztere sich im Stadium der Umkehr durch die folgenden, den induzi#erten Polschuhen benachbarten, Pol,schuhe befinden (vgl. Schaubild X). Zwischen X und D ist das übertragende Moment durch die im inneren Teil induzierten Wirbelströme bestimmt.Fig. 5 A shows the torque curve for a hysteresis clutch, in which the curve XYZ indicates the critical torque range, run synchronously to the outer and inner circumferential parts of the coupling. For different operating points of the curve XYZ, the induced poles of the driven coupling part will of course be offset locally by different amounts relative to the pole shoes of the outer rotating part. So z. B. at point Y, i.e. at the moment zero, the poles with opposite polarity - symmetrically distributed over the inner circumferential part - induced, d. H. at locations that are directly adjacent to the pole pieces of the outer circumferential coupling part (see diagram Y). As the torque increases along YX, the driven coupling part remains magnetically behind. The position of the driving part and the induced poles in the inner circumferential part is such that the latter are in the reversal stage due to the following pole shoes adjacent to the induced pole shoes (cf. diagram X). Between X and D , the transmitted moment is determined by the eddy currents induced in the inner part.

Ähnliche Verhältnisse gelten für den negativen Ast der Momentenkurve, wenn das äußere Kupplungsteil das Moment durch synchronen Umlauf des inneren Teiles längs YZ aufnimmt. Jens#eits, des Punktes Z ist jedes vom äußeren Kupplungsteil aufgenommene Moment auf die Bremswirkung der Wirbelströme zurückzuführen. In beiden Momentfällen ist die auf der Wirkung der Wirbelströme basierende Arbeit durch die schraffierten Bereiche dargestellt. Demgegenüber bedeutet die nichtschraffierte Fläche DXYO die durch die Hysterese erzeugte Arbeit. Durch sorgfältige Ausführung des angetriebenen Teiles der Kupplung können die Wirbelstromeinflüsse vernachlässigbar klein gemacht werden.Similar relationships apply to the negative branch of the torque curve, when the outer clutch part absorbs the torque through synchronous rotation of the inner part along YZ. Beyond that, the point Z is each from the outer coupling part The recorded moment can be traced back to the braking effect of the eddy currents. In both Momentfalls is the work based on the action of the eddy currents by the shown hatched areas. In contrast, the unhatched means Area DXYO the work generated by the hysteresis. Through careful execution of the driven part of the clutch, the effects of eddy currents can be negligible be made small.

Fig. 5B und 5C zeigen die entsprechenden Charakteristikender Kupplungen 26 und 27, wenn diese getrennt erregt werden. Wenn die Kupplung 26 allein erregt ist, dreht sich die Abtriebswelle mit hoher Geschwindigkeit W, und es stellt sich ein Arb#eitspunkt R ein. Wenn, die Kupplung 27 allein erregt ist, dreht sich die Abtriebswelle mit niedriger Geschwindigkeit W, und bei entsprechendem Drehmoment stellt sich ein Arbeitspunkt S ein. Wenn nun beide Kupplungen die gleiche Größe aufweisen und eine gleiche und konstante Feldstärke vorhanden ist, ergibt sich die zugehörige Drehmomentenkurve aus der Summe der vorerwähnten Verläufe, wie in Fig. 5 D veranschaulicht. Fig. 5D zeigt, daß bei niedriger Geschwindigkeit W das doppelte Moment übertragen werden kann. Die Zeit, während der beide Kupplungen eingeschaltet sind, sollte wegen der Überhitzungsgefahr, verursacht durch den schnellen Schlupf der Kupplung 26, begrenzt werden. Infolgedessen ist diese Betriebsmöglichkeit nur auf Notfälle beschränkt.Figures 5B and 5C show the respective characteristics of the clutches 26 and 27 when they are separately energized. When the clutch 26 alone is energized, the output shaft rotates at high speed W and a working point R is established. If the clutch 27 alone is excited, the output shaft rotates at low speed W, and an operating point S is established when the torque is appropriate. If now both clutches are the same size and a same and constant field strength is present, the result is the corresponding torque curve of the sum of the aforementioned patterns, as shown in Fig. 5 D illustrated. Fig. 5D shows that at low speed W twice the torque can be transmitted. The time during which both clutches are switched on should be limited because of the risk of overheating caused by the rapid slipping of clutch 26 . As a result, this operational option is limited to emergencies only.

Das beschriebene Antriebssystern ist besonders für den Betrieb in inerter Gasatmosphäre ohne Sauerstoff geeignet, in welcher nämlich die Leistung von Kupplungert mit Reibungsflächen unbefriedigend und unsicher ist.The drive system described is particularly suitable for operation in inert gas atmosphere without oxygen, in which namely the performance von Coupling with friction surfaces is unsatisfactory and unsafe.

Da Kugellager mehr für einen Betrieb an unzugängliehen Stellen geeignet sind (wo sie, also nicht gewartet werden können) als Gleitlager, ist das vorliegende Antriebssystern ohne Gleitlager besonders vorteilhaft. Es findet daher bevorzugt Anwendung bei der übertragung von Drehbewegungen in Kernreaktordruckgefäßen oder innerhalb der Reaktorumschließung. Durch Anzeige oder kontinuierliche Beobachtung des Schlupfanzeigers kann dabei rechtzeitig eine etwaige übermäßige Belastung der von dem Antrieb betätigten Betriebseinrichtungen festgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Schlupfanzeige von Zeit zu Zeit dazu benutzt werden, dasjenige Minimaldrehmoment zu find#en, das nötig ist, um den Antrieb in Bewegung zu halten, so daß etwaige zunehmende Reibung in den von den Kupplungen getriebenen Teilen erfaßbar wird. Das kann von Bedeutung für den Fall sein, daß das Antriebssystem nur im intermittierenden Betrieb gefahren wird.Since ball bearings are more suitable for use in inaccessible places are (where they cannot be serviced) as plain bearings, is the present one Drive systems without plain bearings are particularly advantageous. It is therefore preferred Application for the transmission of rotary movements in nuclear reactor pressure vessels or inside the reactor enclosure. By display or continuous observation of the slip indicator can show any excessive load on the operating equipment operated by the drive can be detected. Alternatively or in addition, the slip indicator can be used from time to time to do that Finding the minimum torque that is necessary to keep the drive moving, so that any increasing friction in the parts driven by the clutches can be detected will. This can be of importance in the event that the drive system is only intermittent Operation.

Beispielsweise werden bei Kernreaktoren die mechanischen Antriebe zum Entladen der Brennstoffelemente nur wenig gebraucht, doch sollen sie zuverlässig arbeiten. In diesem Falle kann das vorliegende magnetische Antriebssysteni von Zeit zu Zeit einge-C, schaltet werden, um nicht nur sein eigenes Betriebsverhalten, sondern unter Verwendung der Schlupfanzeige auch das Lastfreisein der von ihm angetrieben-en mechanischen Teile zu prüfen.For example, the mechanical drives are used in nuclear reactors Little needed to unload the fuel elements, but they should be reliable work. In this case, the present magnetic drive system can take time at time turned-C, to be switched to not only its own performance, but using the slip indicator also the load-free being of the driven by it check mechanical parts.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electromagnetic clutch with fixed field exciter system as stator, revolving pronounced poles as components of one clutch half and concentric, magnetically driven full-pole rotor as the other clutch half, the salient poles interlocking and pointing radially to the full-pole rotor, characterized in that the Feldregersysteni the pole ring and this surround the full pole rotor under Belassuno, an air gap concentrically and that the poles are directed obliquely towards each other, in such a way that the pole ends at the air gap are congruent one behind the other on a common path, the width of which also determines the width of the full pole rotor.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the field exciter system is additionally equipped with a signal winding for slip measurement and the full pole rotor is equipped with inhomogeneities in the magnetic flux path which become effective when the clutch slips. 3. Coupling according to claim 1, characterized in that the full pole rotor consists of a core of magnetizable material with low magnetic resistance and a tire surrounding the core of highly magnetizable hysteresis material. 4. Coupling according to claim 1, characterized in that the highly magnetizable components of the rotor and stator forming the magnetic circuit have a preferred direction of the magnetic axis lying in the radial direction of the coupling. 5. Coupling according to claim 1, characterized in that the pole ring consists of two magnetically separated rings with poles attached to them and a spacer ring, which is also a filler piece between the tightly fitting poles, to which the rings are screwed on both sides. Considered publications: German Auslegeschriften No. 1 034 253, 1071823; U.S. Patent No. 2,855,527.