DE1475414A1 - Elektromagnetische Reibungskupplung bzw. -bremse - Google Patents

Description

VVHkI C

DIPL.-ING. LUDEWIG - DIPL.-PHYS. BUSE - 56 WUPPERTAL-BARMEN

P⁶ /y ₇$ ^fC₇, If Kennwort: Polaufglioderung

Ortllnghaus-Verke GaI)H, Wormelsklrohen/nhld., KenkhauseretraOe Elektroaagnetisohe Beibungekupplung bzw. -brease

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektroaagnetisobe Reibung«·* kupplung bzw. -brease alt einem als Heibeleaent dienenden, gegebenenfalls alt einer StUtzsoheibe kombinierten Magnetkürpor, des» sen einen ala Reibglied dienenden, den aagnetIschen Kreis soblies« eonden Anker zugewandter Stirnteil in seiner äußeren und seiner inneren Durohaesserzone zvel entgegengesetzte Magnetpolo bildet und einen zwischen diese eingelagerten, sloh bis zu seiner Stirnflttohenebene erstraokenden Reibbelag trugt· Bei, elektromagnetischen Kupplungen bzw. Bremsen wird der die Vioklung tragende Magnetkörper entweder selbst mit der alt den Anker zusaaaenwlrkenden Reibfläche ausgerüstet oder den Magnetkörper 1st eine sog. StUtzsobelbe unter Bolassung enger Luftspalto vorgelagert, deren alt dea Anker susaauaenwlrkende Reibfläche die beiden entgegengesetzten Magnetpole bildet. Die beiden Magnetpole des Magnetkörpers bzw. der StUtzsoheibe sind aagnetisoa durob etwa nieren« ftfraige, nur sehaale Verbindungestege belassende Aussparungen getrennt bzw· Über eingefügte Stege bzw. nlobtaagnetlslerbare Einsätze aechanlsob verbunden. Bei den bokannten Ausführungen laufen dl· in der nelbflache liegenden Stirnflächen der Magnetpole des Magnetkörpers bzw. der StUtzsoheibe rlngföralg ge-

909823/03 72 bad original - a -

schlossen durch. Zwischen die Stirnteile dor Magnetpole ist der nlohtaagnetislerbare Reibungsbelag eingelagert. PUr eine ordnungsgemäße Arbeitsweise von Reibungskupplungen bzw. -bremsen der eingangs unschriebenen Art 1st es notwendig', die beim best imaungsgeaüßen Gebrauch anfallende Wärme einwandfrei abzuführen. Ferner soll die alt dca Anker zusammenwirkende, von verschiedenen Werkstoffen, d. h. den die Magnotpole bildenden Metall einerseits und dem Reibbelag anderseits gebildete Reibfläche auch nach längeres Gebrauch den vorgegebenen, in der Hegel ebenen Verlauf beibehalten, überdies wird gefordert, daß die auftretenden Reibungsbeiwerte auch untor wechselnden Betriebs-

I'.

bedingungen weltgehend konstant bleiben. Schließlich soll die elektromagnetische Schaltbettftigung der Reibungskupplung mit guten Wirkungsgrad arbeiten. Diesen teilweise einander widersprechenden Anforderungen geniigen die bekannten Ausführungen alt ringförmig durchlaufenden Magnetpolflächen nicht zufriedenstellend. Dies gilt auoh fUr eine weiterhin bekannte elektromagnet lsoh schaltbare Reibungskupplung, deren Magnetkörper ein ü-förraiges, einseitig offenes Profil aufweist, in dem die Magnetwicklung untergebracht ist. Die freien Sohenkelenden des Magnetkörperprofiles bilden ringförmig geschlossen durchlaufende Reibflächen, denen eine -an nachgiebigen Tragarmen gehalterte Ankerscheibe gegenüberliegt, von deren den· Magnetkörper zugewandter Breitseite eine flache Ausnehmung ausgeht, die in einen Ringteil und sich von diesem nach innen und außen radial erstreokende Zungen gegliedert 1st. Die Ausnehmung 1st alt einem fieibwerkstoff ausgefüllt. Da die Reibflächen dee MagnetkOrpere •inen verhältnismäßig weiten freien Abstand haben, wird der ringförmig durchlaufende Teil der Reibwerkstoffeinlage des Ankers Überhaupt nicht beanspruoht und die Reibwerkstoffzungen

j9 O 9 8 2 3 / O 3 7 2 - 3 -

BAD ORIGINAL

erfassen in einzelnen Uofangsbereicbon die Gesamtbreiten der zugeordneten,am Magnetkörper gebildeten metallischen ReibflHolten· Bei solchen Reibungskupplungen verändert zwanglSuflg der bein Gebrauch nicht vemeldbare Yersohleiß den Stirnflächenverlauf dee Ankers. Außerdem können Iq Interesse eines brauchbaren Wirkungsgrades der elektromagnetischen Schaltvorrichtung nur verhältnismäßig kleine Teile der gesamten Reibfläche von niohtmagnetisierbarem Reibungsworketoff gebildet sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, «ine elektromagnetisch sohaltbare Reibungskupplung bzw. -bremse der eingangs umschriebe-'

I'.

neu Art zu schaffen« die in bezug auf die Belastbarkeit und die Beanspruchungen des Relbbelagos sowie seiner Bindung an den Magnetkttrper bzw. die Stutzscheibe sowie in Hinblick auf die duroh den Verschleiß bestimmte Dauerhaftigkeit und Gleichmäßigkeit der Wirkung auch ungewöhnlich hohen Anforderungen zuverlässig gen (igt. Dies wird erflndungsgem&ß in wesentlichen daduroh erreicht, daß wenigstens ein Nagnetpol des Magnetkörpers bzw. 'der mit ihm kornblnlerten StUtzsohelbe in in der Umfangsrlohtung freie Abstünde aufweisende Polberei&e alt gegenüber der Hagnetpolbreite verminderter Breite aufgegliedert 1st, deren einander in der Umfangsriohtung folgende Teile über die Breite des Magnetpole« wechseln und zwischen die der Reibungsbelag sioh erstreckt. Die erflndungsgemäße Aufgliederung der Magnotpole in der umfangsriohtung in Verbindung mit der gegenüber der Magnetpolbreite geringeren Breit« der zur Reibfläche vorragenden Polberelohe und deren Veohsel über die Nfagnetpolbreite IUDt es zu, ohne Beeinträchtigung 4·· Wirkungsgrades der elektronagnetisohen Schaltvorrichtung

909823/0372 _{BAD 0R1G1NAL} -*-

große Teile der Reibflüohe von nlohtcagnetlsierbaren Reibwerkstoff zu bilden, was eine dauerhaft gleichmäßige Wirkung und eine hohe Belastbarkelt ermöglicht. Ferner bleiben die eeohanlschen Beanspruchungen des Reibungswerketoffee aufgrund der vielfältigen Aufgliederung und der damit gegebenen βlohoren Abstützung gering. ><·*·*

Die Erfindung läßt eich in aannigfaltlgen Arten verwirklichen.

Bei einer bevorzugten Ausführung sind einander In der ümfangsriohtang folgende, Je konzentrisch gekrtiamt verlaufende Polberelohe gegeneinander radial versetzt angeordnet. Es ist jedoch auoh aöglioa, die Polbereiche je Über die Magnetpolbreite sur üafangsriohtnng geneigt wie flachspiralig verlaufen zu lassen·

Gea&S elnea weiteren Merkmal der Erfindung empfiehlt es sich, dl· Polbereiche in den Zonen ihrer quer zur Umfangsriohtung verlaufenden Uetrißlinien zur Bildung von insbesondere «Inen etwa entstehenden Reibgrat aufnehmenden Kannten* zurückzusetzen. Die Tiefe und vorzugsweise auoh die sich in der üafangsrichtung erstreckende Breite solcher Eanuaern wird dabei zweckmäßig entsprechend eines Teil der Höhe der die Polbereiche bildenden Stege bzw. der Dicke des sich zwischen aufeinanderfolgenden Polbereichen erstreckenden Belbbelages gewählt. Die Tiefe sag also etwa der zulässigen YeracbleiOhöhe des Reibbelages dee Magnetkörpers bzw. der StUtzsobeibe eatsprechen.

9 09823/0372

8AD ORIGINAL

in/at it. - 5 -

Auf der Zelohnung 1st der Erfindungsgegenstand In Auαführungβ-beispielen dargestellt. Es zeigen:

Flg. 1 als Teillängssohnitt ein· soblelfringlose elek-

troBiagnetlsohe Kupplang,
Flg. 2 einen Schnitt XI-II nach Fig. 1₍ Fig. 3 einen Teilsobnitt III-III neon Flg. 2, Fig. 4 und 5 als Teilaneiohten Aufgliederungsattglloh«»

kelten der Polfittonen eines Magnetkörpers, Flg. 6 als TeillKngssohnitt eine alt Schleifringen

ausgerüstete elektronagnetisohe Kupplung, Flg. 7 als Teillängssohnitt eine elektroaagnetlsohe

Reibungsbremse. -

Die in Fig. 1 dargestellte Kupplung 1st dazu bestimmt, eine Welle 10 bedarfsweise nit einen Zahnrad 11 su kuppeln. Auf einen Ansatz 12 der Volle 10 ist duroh zwei Wälzlager 13 ein Ringkörper 14 dreh· bar gelagert, den fest ein aus magnetlslerbaros Werkstoff bestehender Magnotkörper 15 angefügt ist« der einen-U-förmigen Querschnitt hat und in seine» Eingraua eine Spulenvieklung 16 enthält., Auf eine» weiteren Ansatz 17 der Welle io> 1st unter Veralttlung einer PaQfeder 18 eineStUtzsohelbe 19 drehfest gehalten, dto alt einer von einer Stirnseite ausgehenden Rlngausnehauag 20 den Magnetkörper 15 alt geringem Radialspiel Übergreift. Die la der Fig. 1 linksseitige Stirnfläche der Stütxsoatibe 19 1st In *vel Magnetpole gegliedert und tragt einen Reibbelag 21· Die Magnetpole 22 und 23 der StUtssobeibe 19 «ind bei der dargestellten

909823/0372

bad o_RIG,_NAL

Ausführung durch nieren*urnige Aussparungen 24* im Grund der Ringnut 20 voneinander magnetisch getrennt, die zwischen eich lediglich «canal« V«rblndungsstege 25 belassen. Mit dor den Reibbelag 21 tragenden Stirnfläche der StUtzacholbe 19 wirbt ein Anker 26 zusammen, dessen Nabe 27 drehfest und axial verschiebbar auf •inen Träger 28 gehaltert ist, der drehfestdas schon erwähnt« Zahnrad 11 haltert und unter Vermittlung von Wälzlagern 29 auf der V«ll« 10 drehbar 1st. Das Zahnrad 11 wird alt der Welle 10 dreh-

feat gekuppelt, wenn der Anker 26 reibungssohltissig gegen die den Aeibbolag 21 tragende Fläche der Sttitzschoibo 19 anliegt. Di« relbungssohlUsslge Anlage wird herbeigeführt, indem der Hagnet-

ι·.

körper 15 und Über die Luftspalt« 30 und 31 die StUtzsobeibe 19 magnetisiert wird, wobei der saagnet Ische Kreis«durch den Anker 26 geschlossen wird, dar sich dabei gegen dl« StUtzschoibe mit Druck anlegt. Der Verlauf des ita EInschaItzustand der Kupplung gegebenen magnetIschen Flusses 1st In dor Zeichnung angedeutet.

VI« schon erwähnt worden ist, sind In der'Reibfläche der StUtzsoheibe 19 dl« beiden Magnetpole durch dl« nierenfttrmlgen Aussparungen 2k magnetisch voneinander getrennt» Di« beiden Pol« laufen überdies Ib Stirnberelch nicht ringförmig geschlossen duroh, sondern sind In der Uafangsrichtung ,und-zusätzlich radial aufgegliedert, wobei sich zwischen ihnen Teil« des Reibbelages 21 «rstreoken. Gemäß Flg. 2 ist der la äußeren Umfangsber«loh lieg«nd« Magnetpol der Stützscheibe in Polbereiohe 32 and 33 aufgegliedert, die in radial versetzten Durchmesseraonen angeordnet sind, wobei überdies zwischen In der Umfangarichtung aufeinander-

909823/0372 -7- -

8AD ORIGINAL

folgenden Polbereiohen Jeder Durobmosserzone freie Abstände vorhanden sind, in die stob der Beibbelag 21 erstreokt. Der im inneren Bereich der StUtzsoheibo gebildete Pol 1st sinngemäß in Polberelohe 34 und 35 gegliedert. Zur Aufnahme eines beim bestlmmungsgeBäDen Gebrauch an den Polbereiohen etwa anstehenden Reibgrates sind, wie Insbesondere Flg. 3 zeigt, die quer zur Umfangsriohtung liegenden Konturen der Polbereiche 32-35 zur Bildung von Kammern 36 zurückgesetzt· · —-«

Die Flg. 4 zeigt eine Ansicht der ankerseitigen Stirnfläche einer etwa dem AiasfUbrungsbelsplel naoh den Fig. 1 und 2 entsprechen- .

p.

den StUtzsoheibe 19 vor dem Einfügen des Eelbbelages. Die Polberelohe sind daher wie bein AusfUhrungsbeispiel naoh den Flg. 1 und 2 mit 32 - 35 bezeichnet.

Naoh Flg. 5 erstrecken sich sohlleOlloh die Polboreiohe 39, 40 Je znr Umfangsriohtung geneigt wie flaohsplrallg, wobei sie

mit ihren Längen Je die gesamten Breiten der-Magnetpol· erfassen.

Bei der in Flg. 6* dargestellten Reibungskupplung sitzt auf der Volle 10 wie beim AusfUhrungsbeisplel naoh Fig. i unter Vermittlung von Välzlagern 29 ein Träger 28 mit einen Zahnrad 11, der den Anker 26 axial verschiebbar und undrehbar fUhrt. Auf einen Teil 17 der Veil· ist unter Vermittlung eines Ringes 41, der die Sohlelfring« 42 haltert, der Magnetkurper 15 mit der Yloklung 16 drehfest aufgenommen, wobei zwlsohen dem Ring 41 und dem Magnet-

. ' · - β 909823/0372

BAD ORiQiNAL

körper 15 «Ια Tragring 43 geschaltet ist. Dl« dta Anker 26 zugekehrte Stirnfläche des Magnetkörpers 15 1st Bit vorragenden Hagnetpolbereiohen und eines ζwieohen diese eingelagerten Reibbelag 21 ausgerüstet. Der Magnetkörper weist bei-dieser Ausführung unmittelbar die niorenförnigön Aussparungen 24 auf, die die Trennung der Magnetpole bewirken. Die Gliederung der mit dem Anker 26 «usamaonwlrkenden Reibfläche des Magnetkörpers 15 entspricht einer der Aufteilungen, die für die StUtaesohelbe 19 nach den Pig. 2, 4 oder 5 erörtert sind.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Bremse let ,die Voll« 10 über ein VSlslager 44 In einem feststehenden Teil 45 wie einer Gestellwand der Maschine drehbar geführt und weist einen drehfest gehaltenen Trttger 28 alt einen axial verschiebbaren Anker 26 auf· An der Gestellwand 45 ist durch Schrauben 46 eine Tragplatte 47 gebaltert, alt der durob Schrauben 48 der Magnetkörper 15 verbunden ist. Die dem Anker 26 zugekehrte Stirnfläche des Magnctkörpers 15 ist in der Ausbildung nach Flg. 6 entsprechendem Art gegliedert. Sie -weist also ssur Reibfläche vorragende Polbereiohe auf, die in der Uafangsrlohtung freie Abstände haben und gegenüber den Breiten der Magnetpole schmaler sind. Zwischen ihnen erstreckt sich der Reibbelag 21. . '

Der Reibbelag ISQt sioh versobiedenartlg herstellen und anordnen. Er könnte unmittelbar auf der sum Zusammenwirken mit dem Anker bestimmten Stirnfläche des Magnetkörpers bzw.· der StUtxscheib« um die als Rippen vorragenden Polbereicho geformt werden· Es ist

909823/037 2 .₉ .

BAD

Jedoch auoh auglioh and In der Regel xweckaBQiger, Ihn selbstKndig alt gea&Q den Polbereiohen gestalteten Aussparungen fertigsustellen und ansohlieOeod den Magnetkörper bzw. der Stlitssohelbe mnsufügen.

Die dargestellten Ausführungen sind, wie sohon erwähnt wurde» nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung. Diese ist nioht darauf beschränkt. Es sind vielmehr nooh nanoherlei ander« Aus« führungen und Anwendungen auglich.

909823/0372 ^{BAD 0RIGINAU}

Claims (1)

PATENTANWÄLTE DIPL-ING. LUDEWIG . DIPL-PHYS. BUSE . 56 WUPPERTAL-BARMEN Ό 10 79* XIlA7c Neu« Patentansprüche:

1. Elektroaagnotisoho Reibungskupplung bzw. -brease alt einen als Heiboleaent dienenden, gegebenenfallβ nit einer Sttttzsohei« be koabinierten Magnetkttrpor, dessen einen al* Eeibglled dienenden, den oagnotischen Kreis schließenden Anker zugewandter Stirnteil in seiner Süßeren und seiner inneren Durohaesserzone zwei entgegengesetzte Magnetpole bildet und einen zwischen diese eingelagerten, slon bis au seiner Stirafläohenobene erstreckenden Reibbelag trägt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Hagnetpol (22 bzw. 23} in in der CFisfachsrichtung frei« Abstünde aufweisende Polbereiebe (32 - 35; 3$; 40) alt gegenüber tor Magnetpol* breite verminderter Breite aufgegliedert ist, deren einander in der üafangsrichtung folgende Teile Über die Breite des Hagnetpolea (22 bzw. 25) wechseln und zwischen die der Reibbelag (21) eioh erstreckt· ■

2· Belbangskupplang bzw. -brease nach Ansprach 1, dadurch gekonnzeiebnet, daß einander in der ümfangsrichtung folgende, Je konxentxisoh gekruaot verlaufende Polbereiche (32 - 35) gegeneinander radial vorsetzt angeordnet sind. _s

909823/037 2 _{ßA0 0R1QINA}L -.-

3· Reibungskupplung bsw. -br·««· naoh Aavpruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daO dio Polber«loh« (39· AiO) J· Über dl« Magnetpolbreite zur üefangerlohtung geneigt wie flaohepiralig verlaufen*

*.· Reibungekupplung bsw. -breae· naoh ·1η·α oder mehreren d«r AneprUohe i - 3, daduroh gokennselobnot, daO dl· Polb·« relohe in d«r Zone ihrer quer *ur Uafangerlohtung llegendeo Uariailnlen xur Bildung von vornehalloh einen «two entetehenden Belbgrat aufnehmenden Kaanaern (36) iurtlokgeeetit •lad.

909823/0372

Leerseite