DE1575788B2 - Elektromagnetische zahnkupplung - Google Patents

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 2 greifenden Zähne so gewählt ist, daß bei einmal Patentansprüche: erfolgter Kupplung die ineinandergreifenden Zähne die mechanische Verbindung zwischen den beiden verbind-

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.

ist, dadurch ge.kenhz^reic-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

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