DE1575788B2 - Elektromagnetische zahnkupplung - Google Patents
Elektromagnetische zahnkupplungInfo
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- DE1575788B2 DE1575788B2 DE1967B0091392 DEB0091392A DE1575788B2 DE 1575788 B2 DE1575788 B2 DE 1575788B2 DE 1967B0091392 DE1967B0091392 DE 1967B0091392 DE B0091392 A DEB0091392 A DE B0091392A DE 1575788 B2 DE1575788 B2 DE 1575788B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
- F16D27/10—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
- F16D27/118—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with interengaging jaws or gear teeth
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Description
Kupplung erhöht, während gleichzeitig die Haltestromwerte wesentlich herabgesetzt werden.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles
erläutert Die einzige Figur zeigt eine elektromagnetische Kupplung im axialen Schnitt.
Die elektromagnetische Kupplung 10 ist über ein Leiterpaar 12 mit einem Elektromagneten 14 verbunden,
der in einem Magnetkörper 16 untergebracht ist. Bei der dargestellten Ausführungsform steht der
Magnetkörper 16 fest und ist in den magnetischen Kreis mit der ersten Magnetplatte 18 eingeschaltet, die ein
ringförmiges, Drehmoment übertragendes Bauteil ist. Koaxial mit dieser Magnetplatte 18 ist ein Primäranker
20 angeordnet, der durch Keile 22 mit einem Läuferkörper 24 zur axialen Bewegung relativ zu
diesem Läuferkörper 24 und der Magnetplatte 18 befestigt ist. Magnetplatte 18 und Primäranker 20 sind
mit einer Kupplungszahnfläche 26,28 versehen, die zur Drehmomentübertragung dazwischen vorgesehen sind.
Ein ringförmiger, magnetischer Sekundäranker 30 ist axial beweglich gelagert und auf der Magnetplatte 18
verkeilt. Rückführfedern 36 dienen zum Trennen der Kupplungszähne 26 und 28. Die axiale Bewegung des
Sekundärankers 30 ist durch einen Sprengring 52 oder durch die innere Querfläche der Magnetplatte 18
begrenzt.
Im Betrieb nähert sich der Sekundäranker 30 — wenn die Kupplung ausgerückt ist und die Zähne 26 und 28
nicht in Eingriff stehen sowie der Elektromagnet stromlos ist — einer Sättigung und wird in die Nähe
5 oder in unmittelbare Berührung mit der Querfläche 34 der Magnetplatte 18 gezogen. Da ein zusätzlicher Fluß
im Magnetkreis aufgebaut wird, wird der Primäranker 20 in Berührung mit der Magnetplatte 18 gezogen.
Dabei drückt der Sekundäranker 30 die Rückführfedern
ίο 36 zusammen, so daß die einzige Kraft, die der Anker
bei seiner Bewegung in Berührung mit der Magnetplatte 18 überwinden muß, die Reibungskraft ist, die an der
Keilverbindung 22 zwischen dem Primäranker 20 und dem Läuferkörper 24 entsteht. Da der Primäranker 20
nicht die Kraft der Rückführfedern 36 zu überwinden braucht, kommt er leichter und einfacher in vollen
Eingriff mit den Kupplungszähnen 26 der Magnetplatte, selbst wenn sich die Kupplungszähne 26 und 28 einem
Zahnsperrwinkel nähern. Zusätzlich gestattet diese Ausbildung, den Haltestrom sehr klein zu halten, da der
Sekundäranker 30 den Luftspalt ausschalten und einen magnetischen Energieverlust verhindern kann. Somit ist
vorliegende Erfindung besonders zweckmäßig anwendbar für solche Elektromagneten, die in zwei Stufen
erregt werden, einer ersten Stufe für den Eingriff und einer zweiten Stufe für das Halten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Elektromagnetische Zahnkupplung mit einer baren Kupplungsteilen an sich selbsttätig aufrechterhaldrehbaren
Magnetplatte, die in der Nähe eines 5 ten, zum Entkuppeln jedoch hohe Kräfte erforderlich
stationären, ringförmigen Elektromagneten an- sind, was starke Rückstellfedern erforderlich macht Die
geordnet ist, einem Primäranker mit Kopplungszäh- Ankerscheibe ist mit der Kupplungsmuffe durch
nen, die einstückig darauf ausgebildet sind und in Halbringe verbunden, die Verbindungsteile darstellen,
axialer Richtung gegen die Magnetplatte verschieb- deren Zweck darin besteht, die Ankerscheibe mit der
bar sind, um die Zähne mit einstückig auf der io Kupplungsmuffe drehbar zu verbinden; sie bilden also
Magnetplatte ausgebildeten Kupplungszähnen in einen Teil der Ankerscheibe, stellen aber selbst keinen
einen Drehmomente übertragenden Eingriff zu Anker dar, weil sie nicht magnetisch gegen die
bringen, wobei der Winkel der Zähne sich dem Wert Magnetplatte angezogen werden. Des weiteren sind die
des Sperrzahnwinkels nähen oder diesen übersteigt, Zähne bei der bekannten Kupplung am Kupplungsteil
und einem Sekundäranker, der in axialer Richtung 15 und nicht an der Ankerscheibe vorgesehen, da die
unabhängig von der Magnetplatte und dem Primär- Ankerscheibe zusammen mit der Leitscheibe umläuft,
anker beweglich ist und eine axiale Verschiebung auch wenn der Kupplungsteil bei fehlender Erregung
des Primärankers in Abhängigkeit von der Kraft des des Elektromagneten ausgekuppelt ist.
magnetischen Feldes des Elektromagneten unter- Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine stützt, die der Kraft von Rückführfedern entgegen- 20 Kupplung der gattungsgemäßen Art mit einem angewirkt, welche im Körper des Elektromagneten triebenen Bauteil möglichst geringer Trägheit auszubilangeordnet sind, wobei wenigstens einer der Anker den und den Kraftaufwand für den Kupplungsvorgang wenigstens teilweise durch das Magnetfeld gesättigt möglichst gering zu halten.
magnetischen Feldes des Elektromagneten unter- Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine stützt, die der Kraft von Rückführfedern entgegen- 20 Kupplung der gattungsgemäßen Art mit einem angewirkt, welche im Körper des Elektromagneten triebenen Bauteil möglichst geringer Trägheit auszubilangeordnet sind, wobei wenigstens einer der Anker den und den Kraftaufwand für den Kupplungsvorgang wenigstens teilweise durch das Magnetfeld gesättigt möglichst gering zu halten.
ist, dadurch ge.kenhzreic-h'net, daß der Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß
Sekundäranker (30) ein ringförmiges, sättigbares 25 der Sekundäranker ein ringförmiges, sättigbares Ma-Magnetbauteil
ist, das zwischen der Magnetplatte gnetbauteil ist, das zwischen der Magnetplatte und dem
(18) und dem Primäranker (20) angeordnet und der Primäranker angeordnet und der Wirkung der Rückwirkung
der Rückführfedern (36) ausgesetzt ist. führfedern ausgesetzt ist. Der Sekundäranker ist dabei
2. Elektromagnetische Zahnkupplung nach An- zweckmäßigerweise axial verschiebbar auf der Magnetspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekun- 30 platte angeordnet.
däranker (30) axial verschiebbar auf der Magnetplat- Mit einer derartigen elektromagnetischen Zahnkuppte
(18) angeordnet ist. lung wird erreicht, daß bei Verwendung von Kupplungszähnen mit einer die Verankerung der Zähne selbsttätig
aufrechterhaltenden Zahnschräge ein sättigungsfähiger,
35 ferromagnetischer Ringkörper zwischen der Leitschei-
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnet!- be und der Ankerscheibe angeordnet ist und daß dieser
sehe Zahnkupplung mit einer drehbaren Magnetplatte, Ringkörper durch Rückstellfedern gegen die Ankerdie
in der Nähe eines stationären, ringförmigen scheibe gedrückt wird, so daß beim Einschalten des
Elektromagneten angeordnet ist, einem Primäranker Elektromagneten zunächst der Ringkörper unter
mit Kupplungszähnen, die einstückig darauf ausgebildet 4° Zusammenpressen der Rückstellfedern und erst dann
sind und in axialer Richtung gegen die Magnetplatte anschließend die Ankerscheibe auf die Leitscheibe zu
verschiebbar sind, um die Zähne mit einstückig auf der bewegt werden. Die Rückstellfedern wirken im Falle
Magnetplatte ausgebildeten Kupplungszähnen in einen vorliegender Erfindung nicht direkt mit der von dem
Drehmomente übertragenden Eingriff zu bringen, Elektromagneten bewegten Ankerscheibe zusammen,
wobei der Winkel der Zähne sich dem Wert des 45 da diese Ankerscheibe im allgemeinen einen erhebli-Sperrzahnwinkels
nähert oder diesen übersteigt, und chen Abstand von dem Elektromagneten aufweist,
einem Sekundäranker, der in axialer Richtung unabhän- sondern mit einem zusätzlichen ferromagnetischen
gig von der Magnetplatte und dem Primäranker Ringkörper, der aus konstruktiven Gründen viel näher
beweglich ist und eine axiale Verschiebung des am Elektromagneten angeordnet werden kann und der
Primärankers in Abhängigkeit von der Kraft des 50 bei abgeschaltetem Elektromagneten durch die Rückmagnetischen
Feldes des Elektromagneten unterstützt, stellfedern gegen die Ankerscheibe gedrückt wird und
die der Kraft von Rückführfedern entgegenwirkt, dadurch die Ankerscheibe vom Elektromagneten weg
welche im Körper des Elektromagneten angeordnet bewegt und die Kupplungszähne außer Eingriff bringt
sind, wobei wenigstens einer der Anker wenigstens Der Kupplungsvorgang erfolgt somit in zwei Stufen, teilweise durch das Magnetfeld gesättigt ist 55 derart, daß beim Einschalten des Elektromagneten
sind, wobei wenigstens einer der Anker wenigstens Der Kupplungsvorgang erfolgt somit in zwei Stufen, teilweise durch das Magnetfeld gesättigt ist 55 derart, daß beim Einschalten des Elektromagneten
Eine derartige Zahnkupplung ist Gegenstand der zunächst der zusätzliche ferromagnetische Ringkörper
US-PS 33 07 666; bei einer derartigen Zahnkupplung ist unter Zusammenpressen der Rückstellfedern gegen den
der Zahnwinkel kleiner als der Zahnfeststellwinkel, was Elektromagneten bewegt wird und daß erst dann, wenn
zur Folge hat, daß eine Trennkraft auftritt, die die der Ringkörper gesättigt ist, die über den Ringkörper
Kupplungszähne zu trennen versucht und bei einem 60 hinausreichenden magnetischen Kraftlinien die Ankerhohen Drehmoment eine Trennung der Kupplungszäh- scheibe auf den Elektromagneten zu bewegen, wobei für
ne hervorruft. Insbesondere wirkt sich dies bei hohen diese Bewegung der Ankerscheibe nur noch geringe
Geschwindigkeiten und bei vorhandener Exzentrizität, Kräfte erforderlich sind, da ein Zusammenpressen von
fehlender Parallelität und auftretenden Schwingungen Rückstellfedern hierbei nicht mehr erfolgt Insgesamt
der Kupplungsteile aus. 6S gesehen wird mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag
Des weiteren ist eine schleifringlose elektromagne- eine Kupplung geringerer Größenabmessungen, gerin-
tisch betätigte Klauen- oder Zahnkupplung bekannt geren Gewichtes und niedrigerer Kosten erreicht
(DT-AS 11 84 158), bei der die Schräge der ineinander- ferner wird die maximale Drehmomentleistung der
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