DE1255407B

DE1255407B - Magnetically flooded steel friction disc for an electromagnetically operated multi-disc clutch

Info

Publication number: DE1255407B
Application number: DE1959O0007101
Authority: DE
Inventors: Fritz Ortlinghaus; Adolf Ortlinghaus Sen
Original assignee: ORTLINGHAUS GEB
Current assignee: ORTLINGHAUS GEB
Priority date: 1959-11-23
Filing date: 1959-11-23
Publication date: 1967-11-30

Description

Magnetisch durchflutete Reibscheibe aus Stahl für eine elektromagnetisch betätigte Mehrscheibenkupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine magnetisch durchflutete Reibscheibe aus Stahl für eine elektromagnetisch betätigte Mehrscheibenkupplung, die in dem Bereich der Erregerspule auf beiden Stirnseiten je eine kreisringförmige Nut aufweist.Magnetically flooded steel friction disc for an electromagnetic actuated multi-plate clutch The invention relates to a magnetically flooded clutch Steel friction disc for an electromagnetically operated multi-disc clutch, the one in the area of the excitation coil on each of the two end faces Has groove.

Es sind elektromagnetisch geschaltete Lamellenkupplungen bekannt, wo die Lamellen mit trockener Reibung arbeiten (Belaglamellen), die jedoch nicht im magnetischen Fluß liegen und den Nachteil haben, daß sie nicht wartungsfrei sind und von Zeit zu Zeit nachgestellt werden müssen. Es sind auch nachstellungsfrei arbeitende Kupplungen bekannt, jedoch ist es hierbei erforderlich, die vom magnetischen Kraftlinienstrom durchfluteten Lamellen aus einem gut magnetisierbaren Werkstoff auszubilden, der naturgemäß hinsichtlich seiner Verschleißfestigkeit den gestellten Anforderungen nicht entsprechen kann. Da infolge des reib- und verschleißtechnischen Verhaltens derartiger Werkstoffe die Verwendung der Kupplung vorwiegend an den Lauf unter Ölschmierung gebunden ist, läßt sich eine gewisse Trägheit des Ein- und Ausschaltvorgangs nicht vermeiden.There are known electromagnetically switched multi-plate clutches, where the lamellas work with dry friction (lining lamellas), but which do not lie in the magnetic flux and have the disadvantage that they are not maintenance-free and have to be readjusted from time to time. There are also no adjustments working clutches known, but it is necessary here that from the magnetic Line of force flow through lamellae made of a material that can be easily magnetized to train, of course, the asked in terms of its wear resistance Requirements can not meet. As a result of the friction and wear Behavior of such materials the use of the clutch mainly on the barrel is bound under oil lubrication, there can be a certain inertia of the switching on and off do not avoid.

Weiter sind Einflächenkupplungen bekannt, bei denen der Polring zur Aufnahme eines Reibbelages einseitig ausgespart ist. Die Ankerscheibe liegt unmittelbar am Polring an. Der Nachteil dieser Bauweise ist die enorme Baugröße im Durchmesser gegenüber der Kupplung der Erfindung bei gleichen Leistungen.Furthermore, single-face clutches are known in which the pole ring for Recording a friction lining is recessed on one side. The armature disk lies directly at the pole ring. The disadvantage of this design is the enormous size in terms of diameter compared to the clutch of the invention with the same performance.

Des weiteren sind Elektromagnetkupplungen mit Lamellen bekannt, die aus drei zueinander konzentrischen Ringscheiben, wie Außen-, Mittel=, Innenringscheibe, als durchflutete Lamellen zusammengefügt sind, wobei die Mittelringscheibe aus einem unmagnetischen Material sein muß. Abgesehen davon, daß diese Lamellen nur unter Öl laufen können, besteht die Gefahr des Lösens der einzelnen Ringscheiben bei auftretenden Wärmespannungen durch dauernde Erwärmung bei Beschleunigungsvorgängen und anschließendem Erkalten.Furthermore, electromagnetic clutches with lamellae are known which of three concentric ring disks, such as outer, middle =, inner ring washer, are joined together as flooded lamellae, the center ring disc from one must be non-magnetic material. Apart from the fact that these slats are only under Oil can run, there is a risk of loosening of the individual ring disks if this occurs Thermal stresses due to constant heating during acceleration processes and subsequent Cool down.

Eine andere Ausführungsart der Lamellen für eine Elektromagnet-Kupplung ist die, daß die Lamellenflächen einseitig oder beidseitig Aussparungen erhalten und so der Mittelsteg in der Lamellenfläche unter der Breite der Lamellen liegt. Mit dieser Maßnahme soll die Herabsetzung der Remanenz erreicht werden. Auch diese Lamellentypen müssen unter Öl laufen, da bei Trockenlauf auf Grund des Werkstoffs ein Festfressen der Lamellen auftritt.Another type of plate for an electromagnetic clutch is that the lamellar surfaces receive recesses on one or both sides and so the central web in the slat surface is below the width of the slats. This measure is intended to reduce the remanence. These too Lamella types must run under oil, because of the material used when running dry the lamellas seize up.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine magnetisch durchflutete Reibscheibe aus Stahl für eine elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung zu schaffen, die die bisher bekannten Mängel beseitigt und für wartungsfreien Trockenlauf eingesetzt werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die kreisringförmigen Nuten durch ringabschnittförmige Durchbrechungen in dem verbleibenden Steg miteinander verbunden sind und in diese Nuten und Durchbrechungen ein Reibwerkstoff eingepreßt ist, der den gleichen Verschleißwiderstand aufweist wie die Reibscheibe.The invention is based on the object of a magnetically flooded To create steel friction discs for an electromagnetically operated multi-plate clutch, which eliminates the previously known deficiencies and is used for maintenance-free dry running can be. The solution to this problem is that the circular ring-shaped Grooves through annular openings in the remaining web with one another are connected and a friction material is pressed into these grooves and openings which has the same wear resistance as the friction disk.

Die Beschreibung des Erfindungsgegenstandes erfolgt an Hand der in der Figur im Schnitt dargestellten oberen Kupplungshälfte.The description of the subject matter of the invention is based on the in the figure in section shown upper coupling half.

Die in der Figur als Druckscheibe wirkende Ankerscheibe 10, Außenreibscheibe 11 und Innenreibscheibe 12, Gegendruckscheibe 13 sowie der die Spule 14 tragende Magnetkörper 15 sind hierbei axial hintereinander auf einer gemeinsamen Hülse 16 angeordnet, die aus nichtmagnetisierbarem Material gebildet ist und mit einer nicht dargestellten Welle drehfest verbunden werden kann. Der feststehende Magnetkörper 15 ist über Wälzlager 17 auf der Hülse 16 gelagert und in axialer Richtung durch einen in die Hülse 16 eingreifenden Federring 18, Distanzringe 19, 20 sowie einen in eine Ringnut des Magnetkörpers 15 eingreifenden Federring 21 in axialer Richtung gesichert.The armature disk 10, the outer friction disk 11 and the inner friction disk 12, the counterpressure disk 13 and the magnet body 15 carrying the coil 14 are arranged axially one behind the other on a common sleeve 16 , which is made of non-magnetizable material and rotates with a shaft (not shown) can be connected. The stationary magnet body 15 is mounted on the sleeve 16 via roller bearings 17 and secured in the axial direction by a spring ring 18 engaging the sleeve 16, spacer rings 19, 20 and a spring ring 21 engaging in an annular groove of the magnet body 15.

Dem Magnetkörper 15 benachbart ist auf der Hülse 16 die Gegendruckscheibe 13, beispielsweise durch Gewinde befestigt und in axialer Richtung einerseits durch den sich verbreiternden ringförmigen Teil der Hülse 16 und andererseits durch den Distanzring 20 axial unverschiebbar und unverdrehbar gehalten. Die Gegendruckscheibe 13 besteht aus einem Außenring 22, der unter Bildung eines in Umfangsrichtung verlaufenden ringförmigen Durchbruchs 23 über nicht dargestellte radiale schmale Stege mit dem Innenring 24 verbunden ist. Die Außenreibscheiben 11 werden über radiale Vorsprünge 25 drefest mit den axial sich erstreckenden Stegen 26 der Kupplungsglocke 27 verbunden, auf deren Nabe 28, die über nicht dargestellte Wälzlager frei drehbar auf der Welle gelagert werden kann, ein Zahnrad od. dgl. zu befestigen ist.Adjacent to the magnet body 15, the counterpressure disk 13 is fastened on the sleeve 16, for example by thread, and is held in an axially immovable and non-rotatable manner in the axial direction on the one hand by the widening annular part of the sleeve 16 and on the other hand by the spacer ring 20. The counter-pressure disk 13 consists of an outer ring 22, which is connected to the inner ring 24 via narrow radial webs (not shown), forming an annular opening 23 running in the circumferential direction. The outer friction disks 11 are rotatably connected via radial projections 25 to the axially extending webs 26 of the clutch bell 27, on whose hub 28, which can be freely rotatably mounted on the shaft via roller bearings (not shown), a gear or the like is to be attached.

Die Außenreibscheiben 11 sind mit einander gegenüberliegenden kreisringförmigen Nuten 29 und 30 versehen, in die der Reibwerkstoff 31 in fließfähigem Zustand eingefüllt bzw. eingepreßt und anschließend gehärtet ist, wobei die Nuten 29, 30 durch ringabschnittförmige Durchbrechungen 32 in dem verbleibenden Steg miteinander verbunden sind. Der Reibwerkstoff 31 teilt die Außenreibscheiben 11 in einen Außenring 33 und einen Innenring 34. Ähnlich wie die Außenreibscheiben Il sind auch die Innenreibscheiben 12 über eine entsprechende Verzahnung 35 mit der Hülse 16 drehfest, jedoch axial verschiebbar verbunden. Ringabschnittförmige Durchbrechungen 38 teilen die Innenreibflächen in einen Außenring 36 und einen Innenring 37. Die Ankerscheibe 10 ist ebenfalls durch die Verzahnung 35 unverdrehbar, jedoch axial verschiebbar auf der Hülse 16 gelagert, wobei ihre Bewegung durch eine an der Stirnseite der Hülse befestigte Blechringscheibe 39 begrenzt ist.The outer friction disks 11 are annular with opposite one another Grooves 29 and 30 are provided, into which the friction material 31 is filled in a flowable state or is pressed in and then hardened, the grooves 29, 30 by annular segment-shaped Breakthroughs 32 are connected to one another in the remaining web. The friction material 31 divides the outer friction disks 11 into an outer ring 33 and an inner ring 34. Similar to the outer friction disks Il are also the inner friction disks 12 via a Corresponding toothing 35 with the sleeve 16 rotatably, but axially displaceable tied together. Annular segment-shaped openings 38 divide the inner friction surfaces into an outer ring 36 and an inner ring 37. The armature disk 10 is also through the toothing 35 cannot rotate, but is mounted axially displaceably on the sleeve 16, their movement through a sheet metal ring disk attached to the end face of the sleeve 39 is limited.

Die magnetischen Kraftlinien verlaufen hierbei von dem einen Pol 40 des Magnetkörpers 15 ausgehend über den radialen, konstanten Luftspalt 41 in den Pol 42 der Gegendruckscheibe 13, von dort über deren Außenring 22 durch die Außenringe 33, 36 der Reibscheiben 11, 12 in axialer Richtung und werden über die Ankerscheibe 10 in die Innenringe 34, 37 der Reibscheiben 11, 12 geleitet, die sie in gegenläufig axialer Richtung bis in den Innenring 24 der Gegendruckscheibe 13 passieren und von dort durch den Polring 43 über den radialen Luftspalt 44 in den Pol 45 des Magnetkörpers 15 verlaufen, so daß ein in sich geschlossener Kreislauf der Kraftlinien gebildet ist. Die Polringe 42, 43 und 40, 45 von Gegendruckscheibe 13 und Magnetkörper 15 sind so ausgebildet, daß sie einander teleskopartig übergreifen und die radialen Luftspalte 41,44 hierbei etwa in der gleichen Radialebene liegen, so daß bei Erregung der Spule 14 ein Verkanten des Magnetkörpers 15 vermieden wird.The magnetic lines of force here run from one pole 40 of the magnet body 15 via the radial, constant air gap 41 into the pole 42 of the counter-pressure disc 13, from there via its outer ring 22 through the outer rings 33, 36 of the friction discs 11, 12 in the axial direction and are passed through the armature disk 10 into the inner rings 34, 37 of the friction disks 11, 12, which they pass in the opposite axial direction to the inner ring 24 of the counter-pressure disk 13 and from there through the pole ring 43 via the radial air gap 44 into the pole 45 of the Magnet body 15 run so that a closed circuit of the lines of force is formed. The pole rings 42, 43 and 40, 45 of the counter-pressure disk 13 and magnet body 15 are designed so that they overlap each other telescopically and the radial air gaps 41, 44 lie in approximately the same radial plane, so that when the coil 14 is excited, the magnet body tilts 15 is avoided.

Natürlich ist es auch möglich, daß der Reibwerkstoff 31 nicht nur den Außenreibscheiben, sondern in entsprechender Weise auch den Innenlamellen zugeordnet werden kann. Die Lüftung der Lamellen bei ausgeschalteter Kupplung entgegen der Remanenzwirkung kann über nicht dargestellte, zwischengeschaltete axial wirkende Federn erfolgen, die nach Ausschalten der Kupplung die Reibscheiben 11, 12 sowie die Ankerscheibe 10 zieharmonikaartig so auseinanderdrücken, daß die Haftung zwischen den benachbarten Reibflächen aufgehoben wird.Of course, it is also possible that the friction material 31 can be assigned not only to the outer friction disks, but also to the inner disks in a corresponding manner. When the clutch is switched off, against the remanence effect, the lamellas can be ventilated by means of interposed axially acting springs (not shown) which, after the clutch has been switched off, push the friction disks 11, 12 and armature disk 10 apart like an accordion so that the adhesion between the adjacent friction surfaces is canceled.

Claims

Patent claim: Magnetically flooded steel friction disk for an electromagnetically operated multiple-disk clutch, which has an annular groove on each of the two end faces in the area of the excitation coil, characterized in that the annular grooves (29, 30) through annular openings (32) in the remaining web are connected to one another and a friction material is pressed into these grooves (29, 30) and openings (32) which has the same wear resistance as the friction disk (11). Considered publications: German Patent Nos. 706 638, 851874, 869140; Austrian Patent No. 174 259; French Patent Nos. 845 310, 1040 836, 1152 686; U.S. Patent Nos. 2,492,205, 2,739,684, 2856046.