DE1218229B

DE1218229B - Schleifringlose, elektromagnetisch betaetigte Lamellenkupplung

Info

Publication number: DE1218229B
Application number: DEO5405A
Authority: DE
Inventors: Fritz Ortlinghaus; Rudolf Ortlinghaus; Adolf Ortlinghaus Sen; Otto Ortlinghaus Sen
Original assignee: ORTLINGHAUS GEB
Current assignee: ORTLINGHAUS GEB
Priority date: 1957-03-07
Filing date: 1957-03-07
Publication date: 1966-06-02

Description

Schleifringlose, elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine schleifringlose, elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung mit vom magnetischen Kraftfluß. axial durchflutetem Lameltenpaket, das bei erregtem Magnetkörper durch die Ankerscheibe an eine Gegendruckscheibe gepreßt wird.
Es sind Ausführungen von schleifringlosen, elektromagnetisch betätigten Lamellenkupplungen bekannt, welche sich darin unterscheiden, däß der magnetische Kraftfluß entweder durch die Lamellen geführt wird oder aber nicht durch die Lamellen geführt wird. Im zweiten Fall erfolgt die erforderliche Zusammenpressung der Lamellen lediglich durch die magnetische Kraft, die auf eine Ankerscheibe ausgeübt wird.
Es ist leicht einzusehen, daß die erstere Ausführungsforen, bei welcher der magnetische Kraftfluß durch die Lamellen hindurchgeführt wird, ein größeres Drehmoment zu übertragen gestattet, da hier das magnetische Feld nicht nur auf die Ankerscheibe, sondern auf jede Lamelle wirkt.
Dieses trifft bei einer bekannten schleifringlosen, elektromagnetisch betätigten Lamellenkupplung zu, doch hat diese Kupplung den entscheidenen Nachteil, daß der umdrehbar gehalterte Magnetkörper aus magnetisierbarem Werkstoff mit der einliegenden Spule auf der Nabe der Gegendruckscheibe oder Polscheibe, ebenfalls aus magnetisch leitendem Werkstoff, gelagert ist. Bekanntlich werden Magnetkörper, Gegendruckscheibe und Ankerscheibe aus gut magnetisierbarem, kohlenstoffarmem Werkstoff gefertigt, und es ist in der Technik bekannt, daß zwei etwa gleichartige Stähle in weichem Zustand nicht für rotierende Lagerstellen verwendet werden können, da die Gefahr des Festfressens, auch im Lauf unter Öl, zu groß ist, auch bei geringer Umfangsgeschwindigkeit der Lagerung.
Durch diese Lagerstelle des Magnetkörpers auf der Nabe der Gegendruckscheibe werden gleichzeitig die magnetischen Kraftlinien geleitet, so daß die Gestaltung der Lagerung mittels einem Gleitlagerwerkstoff, z. B. Bronze, nicht möglich ist. Die praktische Anwendung einer solchen Kupplung dürfte sehr fraglich, wenn nicht gar unmöglich sein.
Weiter ist eine schleifringlose, elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung mit in axialer Richtung durch die Lamellen geführten magnetischen Kraftlinien bekannt, bei der ein auf Wälzlager gelagerter und undrehbar gehalterter Magnetkörper eine seitlich angeordnete Tauchspule aufweist. Um die Spule greift ein weiterer Magnetkörper, der auf der Nabe der Gegendruckscheibe oder Stützscheibe axial verschiebbar angeordnet ist. Durch diese axiale Verschiebung drückt bei Erregung des Magneten die an dem verschiebbaren Magnetkörper fest angeordnete Ankerscheibe gegen die einseitig durchfluteten Lamellen und die auf einer Welle fest angeordnete Gegendruckscheibe.
Der Nachteil dieser Kupplung ist der veränderliche axiale Luftspalt zwischen dem stillstehenden Magnetkörper reit Tauchspule und dem axial verschiebbaren Magnetkörper. Da zur Erreichung eines Drehmoments die Luftspalte zum übergang der Kraftlinien, entsprechend der Kupplungsgröße, klein gehalten werden müssen, kann somit nur eine geringe Verschleißreserve im Lamellenpaket vorhanden sein, eine Nachstellung ist nicht vorgesehen. Ein weiterer Nachteil ist die aus der Tauchspulenanordnung sich ergebende Baulänge. Durch die notwendige Verschiebbarkeit des Magnetteiles mit Ankerscheibe ist eine entsprechende tragende Bohrungslänge gegen Verkanten erforderlich. Der sich aus der Hintereinanderanordnung von stillstehendem Magnetkörper mit Tauchspule und dieselbe umgreifendes axial verschiebbares Magnetteil mit Ankerscheibe sowie Lamellenpaket mit Gegendruckscheibe bedingen insgesamt in axialer Richtung eine merklichen Raum in Anspruch nehmende Baulänge.
Die elektromagnetisch betätigte Kupplung nach der Erfindung beseitigt die vorstehend angeführten Nachteile und hat den Vorzug einer kurzen Bauweise, vielseitige Anwendung auch bei hohen Drehzahlen, gleichbleibende konstante Luftspalte und wartungsfrei im Einsatz.
Die erfindungsgemäße Kupplung ist gekennzeichnet durch die Vereinigung der an sich bekannten Merkmale a) daß der Magnetkörper mittels eines Radialwälzlagers auf einer mit der treibenden oder getriebenen Welle drehfest angeordneten Montagebuchse gelagert ist, b) daß auf der Montagebuchse in axialer Richtung gesehen, neben dem Magnetkörper die Gegendruckscheibe, die Innenlamellen und die Ankerscheibe in dieser Reihenfolge angeordnet sind und c) daß der magnetische Kraftfluß zwischen dem Magnetkörper und der Gegendruckscheibe konstante Luftspalte überbrückt, und zwar derart, daß der äußere Schenkel des Magnetkörpers die Gegendruckscheibe axial übergreift und somit mit dieser einen radialen Luftspalt begrenzt, während der innere Schenkel des Magnetkörpers mit der Gegendruckscheibe einen axialen Luftspalt bildet. In der Abbildung ist die erfindungsgemäße elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung dargestellt.
Auf der drehfest mit der treibenden oder getriebenen Welle verbundenen Buchse 5 sind der Elektromagnet 1, 2, die Gegendruckscheibe 6, 7, die Innenlamellen 8 und die Ankerscheibe 11 in axialer Richtung hintereinander angeordnet, so daß der magnetische Kraftfluß unmittelbar vom Magnetkörper 1, 2 durch die Gegendruckscheibe, das Lamellenpaket und die Ankerscheibe hindurch und dann zum Elektromagneten zurückfließt. -Der feststehende Magnetkörper 1, 2 trägt die Stromzuleitung 3. Der Magnetkörper ist durch das Radialwälzlager 12 auf der drehfest mit der Welle verbundenen Buchse 5 gelagert und so in seiner Zugrichtung abgestützt. Das Radialwälzlager 12 ist das axial wirkende Widerlager für die Gegendruckscheibe 6, 7 des Lamellenpakets. Die Gegendruckscheibe besteht aus zwei konzentrischen Ringen 6 aus ferromagnetischem Material und aus einem zwischen diesen liegenden nicht ferromagnetischen Ring 7 oder stattdessen eine einstückige Scheibe mit kreisbogenförmigen Ausnehmungen ähnlich den der Lamellen. Die Gegendruckscheibe ist durch einen axialen und radialen konstanten Luftspalt von den Polflächen des Elektromagneten getrennt. Bei dem radialen Luftspalt umgreift der Elektromagnet mit dem äußeren Polende die Gegendruckscheibe, der axiale Luftspalt wird durch die Beilagscheibe 4 bestimmt. Die Innenlamellen 8 und Außenlamellen 9 greifen abwechselnd in eine Verzahnung der Buchse 5 bzw. der Kupplungsglocke 10 ein. In die Verzahnung der Buchse greift ferner der hinter dem Lamellenpaket liegende Anker 11 ein. Das Lamellenpaket und der Anker sind somit auf der Buchse 5 axial verschiebbar. Die Lamellen werden durch den Anker nach Erregung des Elektromagneten gegen die Gegendruckscheibe 6, 7 und gegeneinander gepreßt.
Die Gegendruckscheibe ist zweckmäßig zum Lamellenpaket hin etwas geneigt (0,03 mm), um bei Krafteinwirkung eine etwaige Abbiegung auszugleichen.

Claims

Patentanspruch: Schleifringlose, elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung mit vom magnetischen Kraftfluß axial durchflutetem Lamellenpaket, das bei erregtem Magnetkörper durch die Ankerscheibe an eine Gegendruckscheibe gepreßt wird, g e k e n n -z e i o h n e t d u r c h die Vereinigung folgender an sich bekannter Merkmale a) daß der Magnetkörper (1, 2) mittels eines Radialwälzlagers (12) auf einer mit der treibenden oder getriebenen Welle drehfest angeordneten Montagebuchse (5) gelagert ist, b) daß auf der Montagebuchse, in axialer Richtung gesehen, neben dem Magnetkörper die Gegendruckscheibe (6, 7), die Innenlamellen (8) und die Ankerscheibe (11) in dieser Reihenfolge angeordnet sind und c) daß der magnetische Kraftfluß zwischen dem Magnetkörper und der Gegendruckscheibe konstante Luftspalte überbrückt, und zwar derart, daß der äußere Schenkel des Magnetkörpers die Gegendruckscheibe axial übergreift und somit mit dieser einen radialen Luftspalt begrenzt, während der innere Schenkel des Magnetkörpers mit der Gegendruckscheibe einen axialen Luftspalt bildet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Gebrauchsmuster Nr.1 675 732, 1718 799; schweizerische Patentschrift Nr. 233 928; USA: Patentschrift Nr. 2 375 783; VDI-Zeitschrift Nr. 6 vom 21.2.1956, S. 214, Bild 1. In.Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr.1050 883.