DE1255189B

DE1255189B - Slip clutch with an inductor part, which carries at least one toroidal excitation winding, and with disc-shaped yokes

Info

Publication number: DE1255189B
Application number: DE1964L0048862
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Droste
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-09-25
Filing date: 1964-09-25
Publication date: 1967-11-30

Description

Schlupfkupplung mit einem Induktorteil, welcher mindestens eine ringförmige Erregerwicklung trägt, und mit scheibenförinig ausgebildeten Jochen Die Erfindung betrifft eine Schlupfkupplung mit einem Induktorteil, welcher mindestens eine ringförmige Erregerwicklung trägt, deren Durchflutung den magnetischen Fluß durch ausgeprägte Pole, mindestens zwei axiale Luftspalte und scheibenförmig ausgebildete Joche treibt, und einem die scheibenförmig ausgebildeten Joche enthaltenden induzierten Kupplungsteil.Slip clutch with an inductor part, which is at least one ring-shaped Excitation winding carries, and with disk-shaped yokes The invention relates to a slip clutch with an inductor part, which is at least one ring-shaped Excitation winding carries, the flow of which the magnetic flux through pronounced Drives poles, at least two axial air gaps and disk-shaped yokes, and an induced coupling part including the disk-shaped yokes.

Derartige Schlupfkupplungen sind in zahlreichen verschiedenen Ausführungen bekanntgeworden. Ob man nun jeden ausgeprägten Pol mit einer besonderen Erregerwicklung versieht oder ob man eine ringförmige Erregerspule wählt und die ausgeprägten Pole in ihrem Feld entsprechend anordnet, ist im wesentlichen eine Frage der magnetischen Auslegung der Kupplung, jedoch erstrebt man oft die letztgenannte Ausführungsform, da bei einer Schlupfkupplung die Anwendung einer ringförmigen Wicklung meist keine durch die Einwirkung von Fliehkräften bedingten Festigkeitsschwierigkeiten verursacht und andererseits nur einen geringen technischen Aufwand erfordert.Such slip clutches have become known in numerous different designs. Whether one provides each salient pole with a special excitation winding or whether one chooses a ring-shaped excitation coil and arranges the salient poles accordingly in their field is essentially a question of the magnetic design of the coupling, but one often strives for the last-mentioned embodiment, since one Slip clutch the use of a ring-shaped winding usually does not cause any strength difficulties caused by the action of centrifugal forces and, on the other hand, only requires little technical effort.

Bisher haben derartige Schlupfkupplungen immer zwei magnetische Joche, von denen eines außer zur Befestigung der Pole gleichzeitig zur Umlenkung und Führung des magnetischen Flusses in Umfangsrichtung dient. Dieses magnetische Joch gehört also zusammen mit der ringförmigen Erregerwicklung und den ausgeprägten Polen zu einem Teil der Kupplung, während das andere Joch zu dem induzierten Kupplungsteil gehört und als magnetischer Rückschluß dient. Es ist bekannt, diesen Kupplungsteil scheibenförmig auszuführen. Bei Wirbelstromkupplungen gehört es auch zum Stand der Technik, zwischen den Rückschlußjochen und dem Luftspalt Beläge aus elektrisch besonders gut leitendem Material vorzusehen.So far, such slip clutches have always had two magnetic yokes, one of which apart from fixing the poles at the same time for deflecting and guiding of the magnetic flux in the circumferential direction. This magnetic yoke belongs so together with the ring-shaped excitation winding and the pronounced poles one part of the coupling, while the other yoke to the induced coupling part belongs and serves as a magnetic return path. It is known this coupling part run disc-shaped. In the case of eddy current clutches, it is also part of the standard Technology, between the return yokes and the air gap pads made of electrical special Provide good conductive material.

Es ist auch bekannt, den erstgenannten Kupplungsteil mit der ringförmigen Erregerwicklung und den ausgeprägten Polen so auszuführen, daß sein Joch scheibenförmig ist und eine Halterung für die ausgeprägten Pole darstellt.It is also known, the first-mentioned coupling part with the annular Excitation winding and the pronounced poles to be designed so that its yoke is disk-shaped is and represents a holder for the salient poles.

Bei einer solchen Konstruktion muß das als scheibenförmige Halterung ausgebildete Joch einen für die Führung des magnetischen Flusses ausreichend großen Querschnitt aufweisen, was das Gewicht dieses Kupplungsteiles wesentlich beeinflußt. überhaupt erhält dieses Kupplungsteil ein sehr großes Gewicht, und die Kühlung der meist fast ganz in das Joch eingebetteten ringförmigen Erregerwicklung ist sehr schwierig. Der andere Kupplungsteil hat demgegenüber ein äußerst kleines Gewicht. Da jedoch die Kupplungshälften auf zwei freien Wellenenden sitzen, ergeben sich durch die unterschiedlichen Gewichte auch unterschiedliche Durchbiegungen, was die Konstruktion oft erschwert. Auch ist der Dämpfungsgrad einer solchen Kupplung, auf den meist viel Wert gelegt wird, wegen der unterschiedlichen großen Schwungmomente nicht sehr günstig.With such a construction, it must be used as a disc-shaped holder trained yoke a sufficiently large for the guidance of the magnetic flux Have cross-section, which significantly affects the weight of this coupling part. this coupling part receives a very large weight, and the cooling of the mostly almost completely embedded in the yoke ring-shaped excitation winding is very difficult. In contrast, the other coupling part has an extremely low weight. However, since the coupling halves sit on two free shaft ends, this results due to the different weights also different deflections, what the Construction often difficult. The degree of damping of such a coupling is also on which is usually placed a lot of value, because of the different large moments of swing not very cheap.

Es ist außerdem eine Wirbelstrombremse bekannt, bei der axial beiderseits eines auf der Antriebswelle gelagerten, feststehenden Induktorkörpers scheibenförmige Wirbelstromkörper mit Rückschlußjochen liegen; die letzteren sind fest auf der abzubremsenden Welle aufgekeilt. Eine Anwendung dieser Konstruktion als Kupplung ist trotz der bekannten Beziehungen zwischen Wirbelstromkupplungen und -bremsen infolge der besonderen Lage der aufeinanderwirkenden Teile nicht ohne weiteres möglich.There is also an eddy current brake known in which axially on both sides a stationary inductor body mounted on the drive shaft, in the form of a disk Eddy current bodies with return yokes lie; the latter are firmly on the braked Shaft wedged. An application of this construction as a clutch is in spite of the known relationships between eddy current clutches and brakes due to the special Position of the interacting parts is not easily possible.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu beseitigen. Hierzu wird für eine Schlupfkupplung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Induktorteil durch eine scheibenförmige Halterung mit seiner Antriebswelle verbunden ist, daß auf jeder Seite der scheibenförmigen Halterung eine ringförmige Erregerwicklung und Klauenpole befestigt sind, die um die Erregerwicklung herumgreifen und an einander gegenüberliegenden Stellen der scheibenförmigen Halterung sitzen, und daß der induzierte Kupplungsteil den Induktorteil durch zwei axial je beidseitig des Induktorteiles liegende scheibenförmige Joche und einen diese am Umfang miteinander verbindenden zylinderförmigen Verbindungsteil umschließt.The invention has set itself the task of eliminating these disadvantages. For this purpose, it is proposed according to the invention for a slip clutch of the type described at the outset that the inductor part is connected to its drive shaft by a disk-shaped bracket, that an annular exciter winding and claw poles are attached to each side of the disk-shaped bracket, which grip around the exciter winding and at opposite points the disk-shaped holder sit, and that the induced coupling part encloses the inductor part by two disc-shaped yokes axially located on both sides of the inductor part and a cylindrical connecting part connecting them to one another at the circumference.

Durch eine solche Aufteilung der Kupplungselemente auf die beiden Kupplungsteile wird ein nahezu gleiches Gewicht beider Kupplungsteile erzielt. Damit vermindern sich die zuvor genannten konstruktiven Schwierigkeiten, und die Dämpfungseigenschaften der Schlupfkupplung werden beträchtlich verbessert. Außerdem ergeben sich Vorteile für die Kühlung, da die Kühlluft relativ leicht Berührung mit der Erregerwicklung hat. Der magnetische Fluß braucht nur ein kurzes Stück durch diese Halterung zurückzulegen und dabei in ihr nicht umgelenkt zu werden. Die Stärke der scheibenförmigen Halterung bestimmt sich nur aus der erforderlichen mechanischen Festigkeit. Auch ist es sehr vorteilhaft für die Herstellung, daß die Pole selbst, und zwar jeweils beide Polteile, einander gleich sein können.By dividing the coupling elements in this way between the two Coupling parts, almost the same weight of both coupling parts is achieved. In order to The aforementioned structural difficulties and the damping properties are reduced the slip clutch are considerably improved. There are also advantages for cooling, since the cooling air makes contact with the excitation winding relatively easily Has. The magnetic flux only needs to travel a short distance through this bracket and not being diverted in it. The strength of the disc-shaped bracket is only determined by the required mechanical strength. It is also very advantageous for the production that the poles themselves, namely both pole parts, can be equal to each other.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die scheibenförinige Halterung annähernd radiale Ausschnitte zwischen den Polen aufweist. Hierdurch wird sowohl eine Gewichtsersparnis erzielt als auch die Wirkung der Belüftung wesentlich verbessert.It is also proposed that the disk-shaped bracket approximately having radial cutouts between the poles. This results in both a weight saving achieved and the effect of ventilation is significantly improved.

Zur Verbesserung des Wirbelstromflusses und damit zur Herabsetzung der Erwärmung in den scheibenförmigen Jochen des Kupplungsteiles, der den Induktorteil umschließt, ist es günstig, wenn auf der den Luftspalten zugewandten Seite der Joche Beläge aus elektrisch gut leitfähigem Material vorgesehen sind. Die Bemessung dieser Beläge muß allerdings so erfolgen, daß die magnetische Leitfähigkeit nicht zu sehr herabgesetzt wird. Es ist ferner denkbar, daß am inneren und äußeren Rand der Beläge Verstärkungsringe aus ebenfalls elektrisch gut leitfähigem Material vorgesehen sind, und zwar entweder in Richtung des Luftspaltes auf den Belägen aus elektrisch gut leitendem Material oder zwischen diesen Belägen und dem Joch in einer besonderen Nut des Joches.To improve the eddy current flow and thus to reduce it the heating in the disc-shaped yokes of the coupling part, which is the inductor part encloses, it is advantageous if on the side of the yokes facing the air gaps Coverings made of electrically conductive material are provided. Dimensioning this However, deposits must be made in such a way that the magnetic conductivity is not too high is reduced. It is also conceivable that on the inner and outer edge of the coverings Reinforcement rings made of a material that also has good electrical conductivity are provided, either in the direction of the air gap on the pads from electrically good conductive material or between these coverings and the yoke in a special Groove of the yoke.

Das zylindrische Verbindungselement zwischen den beiden scheibenförmigen Jochen wird bei der beschriebenen Konstruktion nicht vom magnetischen Fluß durchsetzt. Es ist deshalb ohne weiteres denkbar, in diesem Verbindungselement Lüftungsöffnungen anzubringen, durch die die erwärmte Luft aus dem Inneren der Schlupfkupplung austreten kann.The cylindrical connecting element between the two disc-shaped In the construction described, yokes are not penetrated by the magnetic flux. It is therefore easily conceivable to have ventilation openings in this connecting element to be attached, through which the heated air escape from the interior of the slip clutch can.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.The drawing shows an embodiment of the invention.

F i g. 1 stellt den Aufbau einer Schlupfkupplung dar. Auf einem freien Wellenende 10 sitzt eine scheibenförmige Halterung 11, die die aus den beiden Teilen 12 und 13 bestehende ringförinige Erregerwicklung trägt und an der außerdem die Pole befestigt sind, von denen hier nur ein aus den Teilen 14 und 15 und ein aus den Teilen 16 und 17 bestehender Pol eingezeichnet sind.F i g. 1 shows the structure of a slip clutch. On a free shaft end 10 sits a disk-shaped holder 11 which carries the ring-shaped excitation winding consisting of the two parts 12 and 13 and to which the poles are also attached, of which only one is made up of parts 14 and 15 and a pole consisting of parts 16 and 17 are shown.

Ein in den Luftspalt links von den Polteilen 14 und 16 gelegter Schnitt ist in F i g. 2 dargestellt und zeigt die Anordnung dieser Polteile zusammen mit dem Erregerwicklungsteil 12 aus einer anderen Sicht. Der mit der Welle 10 verbundene Kupplungsteil stellt also den Induktor dar.A section placed in the air gap to the left of the pole pieces 14 and 16 is shown in FIG. 2 and shows the arrangement of these pole parts together with the field winding part 12 from a different point of view. The coupling part connected to the shaft 10 thus represents the inductor.

Auf einem anderen freien Wellenende 18 ist ein scheibenförmiges Joch 19 befestigt, das zusammen mit einem zylindrischen Verbindungsteil 20 und einem weiteren scheibenförmigen Joch 21 den anderen, induzierten Kupplungsteil darstellt. Die scheibenförmigen Joche 19 und 21 haben Beläge 22 und 23 aus elektrisch gut leitfähigem Material, beispielsweise Kupfer. Verstärkungsringe der bereits beschriebenen Art sind hier auf dem Belag 22 angeordnet und mit den Ziffern 24 bzw. 25 bezeichnet. Der Weg des magnetischen Flusses entspricht dem Verlauf der Linie 26. A disk-shaped yoke 19 is attached to another free shaft end 18 , which, together with a cylindrical connecting part 20 and a further disk-shaped yoke 21, represents the other, induced coupling part. The disk-shaped yokes 19 and 21 have linings 22 and 23 made of a material that is a good electrical conductor, for example copper. Reinforcement rings of the type already described are arranged here on the covering 22 and denoted by the numbers 24 and 25, respectively. The path of the magnetic flux corresponds to the course of line 26.

Claims

Claims: 1. Slip clutch with an inductor part which carries at least one ring-shaped excitation winding, the flow of which drives the magnetic flux through pronounced poles, at least two axial air gaps and disc-shaped yokes, and an induced coupling part containing the disc-shaped yokes, characterized in that the Inductor part (12 to 17) is connected to its drive shaft (10 ) by a disk-shaped holder (11) , so that an annular excitation winding (12, 13) and claw poles (14 to 17) are fastened on each side of the disk-shaped holder (11), which grip around the excitation winding and sit at opposite points of the disc-shaped holder, and that the induced coupling part (19 to 25) the inductor part by two disc-shaped yokes (19, 21) axially located on both sides of the inductor part and a cylindrical yoke that connects them to one another on the circumference Connecting part (20) includes.

2. Slip clutch according to claim 1, characterized in that the disk-shaped holder (11) has approximately radial cutouts between the poles. 3. Slip clutch according to claim 1, characterized in that on the side of the yokes (19, 21) facing the air gaps, linings (22, 23) made of a material with good electrical conductivity are provided. 4. Slip clutch according to claim 3, characterized in that reinforcing rings (24, 25) made of a material which is also highly electrically conductive are provided on the inner and outer edges of the linings (22, 23). 5. Slip clutch according to claim 1, characterized in that there are ventilation openings in the cylindrical connecting part (20) between the two yokes. Considered publications: German Patent Nos. 955 969, 891568, 217 086; German utility model No. 1716 884, 1795 774; Patent Specification No. 29 537 of the Office for Invention and Patents in the Soviet Zone of Occupation in Germany; French Patent Nos. 1075 425, 1075 450; British Patent Nos. 713 463, 719 303.