DE1613346C3 - Kupplungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kupplungsmotor mit zwei mit der Abtriebswelle in Triebverbindung stehenden Kupplungsscheibenhälften, die durch axiales Verschieben wahlweise mit einer auf der dauernd umlaufenden Motorwelle sitzenden Schwungscheibe oder mit einem Bremswiderlager kuppelbar sind und kleineren Durchmesser als die Schwungscheibe besitzen, mit einem die Axialverschiebung der Kupplungsscheibenhälften bewirkenden Elektromagneten, der zwei ringförmige Wicklungen aufweist und dessen Anker von den Kupplungsscheibenhälften gebildet ist, und mit einem Lagerschild, in dem die Abtriebswelle drehbar gelagert und das Bremswiderlager untergebracht ist. Ein solcher Motor ist bekannt (USA.-Patentschrift32 53 561).

Kupplungsmotoren werden dort eingesetzt, wo es darauf ankommt, Arbeitsvorgänge, die häufig unterbrochen werden müssen, rasch einzuleiten bzw. anzuhalten. So dienen Kupplungsmotoren beispielsweise als Antriebe für Werkzeugmaschinen, Feder- und Bürstenwickelmaschinen, Kondensatorwickelmaschinen und Nähmaschinen.

Die übliche Ausführungsform des Kupplungsmotors weist eine einteilige Kupplungsscheibe auf, die durch axiales Verschieben mit ihrer einen Stirnseite an die Schwungscheibe und mit ihrer anderen Stirnseite an das Bremswiderlager angepreßt werden kann. Es ist bekannt, zum Verstellen einer solchen Kupplungsscheibe einen fußbetätigten Kupplungshebel vorzusehen (deutsche Auslegeschrift 11 59 745). Bei anderen bekannten Ausbildungen ist die Kupplungsscheibe mit dem Anker eines neben der Kupplungsscheibe sitzenden, die Abtriebswelle koaxial umfassenden Elektromagneten verbunden, der gegen die Kraft einer Rückstellfeder oder eines der Rückstellung dienenden Dauermagneten arbeitet (deutsche Auslegeschrift 1126 982 und französische Patentschrift 13 37 500). Auch eine Mischform der beiden vorgenannten Lösungen ist bekannt, bei welcher zusätzlich zu einem fußbetätigten Kupplungshebel ein die Fußkraft unterstützender Elektromagnet vorgesehen ist, dessen Wicklung die Schwungscheibe und die Kupplungsscheibe auf einem Teil ihrer axialen Länge konzentrisch umgibt und dessen Anker von der Kupplungsscheibe gebildet ist (französische Patentschrift 14 44 504). Schließlich ist es bei Kupplungsmotoren mit einteiliger Kupplungsscheibe bekannt (deutsche Auslegeschrift 11 76 260), benachbart der einen Stirnseite der Kupplungsscheibe eine Kupplungswicklung innerhalb der Schwungscheibe sowie neben der anderen Stirnseite der Kupplungsscheibe eine Bremswicklung innerhalb eines mit niedriger Drehzahl antreibbaren Bremswiderlagers vorzusehen. Durch wechselweises Erregen von Kupplungs- und Bremswicklung kann dabei die als Magnetanker beider Wicklungen wirkende Kupplungsscheibe wahlweise gegen Teile der Schwungscheibe oder des Bremswiderlagers gezogen werden, welche die Wicklungen koaxial umfassen.

Den bekannten Kupplungsmotoren mit einteiliger Kupplungsscheibe ist d;r Nachteil gemeinsam, daß die

Kupplungsscheibe beim Wechseln von Kuppeln auf Bremsen und umgekehrt einen verhältnismäßig großen Stellweg zurücklegen muß, der bei elektromagnetischer Kupplungsbetätigung zugleich als axialer Luftspalt in Erscheinung tritt. Der große Stellweg hat Verzögerungen im Ansprechen von Kupplung und Bremse zur Folge, was besonders bei drehzahlgeregelten Antrieben und Positionierantrieben störend in Erscheinung tritt. Wegen des großen Luftspaltes ist eine hohe Erregerleistung erforderlich, die ihrerseits zu großer magnetischer Trägheit führt und damit die Ansprechzeit weiter erhöht.

Geringere Stellwege und kleinere axiale Luftspalte werden bei Verwendung einer geteilten Kupplungsscheibe erhalten, deren eine Hälfte durch Erregen einer Kupplungswicklung gegen die Schwungscheibe und deren andere Hälfte durch Erregen einer Bremswicklung gegen das Bremswiderlager anpreßbar ist. Es ist bekannt, bei Motoren mit solchen geteilten Kupplungsscheiben die Wicklungen axial neben der aus Schwungscheibe, Kupplungsscheibe und Bremswiderlager bestehenden Baugruppe anzuordnen (französische Patentschrift 14 16 495). Es ist auch ein Motor bekannt, bei dem die Bremswicklung auf der von der Kupplungsscheibe abliegenden Seite des Bremswiderlagers sitzt, während die Kupplungswicklung die beiden kleineren Durchmesser als die Schwungscheibe aufweisenden Kupplungsscheibenhälften konzentrisch umfaßt (USA.-Patentschrift 32 53 561). In beiden Fällen haben Kuppiungs- und Bremswicklung unterschiedlichen Durchmesser. Das Wicklungsgehäuse wird von dem die Abtriebswelle und das Bremswiderlager tragenden Lagerschild gebildet, der mit in Richtung auf die Schwungscheibe axial vorspringenden, konzentrischen Flanschen die Kupplungsscheibe und Teile der Schwungscheibe umgreift.

Bei den bekannten Kupplungsmotoren mit geteilter Kupplungsscheibe erfordert die magnetisch betätigte Kupplungs-Bremsanordnung einen verhältnismäßig großen axialen Einbauraum. Die Wärmeabfuhr vom Bremsbelag ist durch die die Kupplungswicklung aufnehmenden Wicklungsgehäuseteile behindert. Die Kupplungswicklung wird durch die beim Abbremsen erzeugte Reibungswärme in unerwünschter Weise beaufschlagt. Die magnetischen Flußwege für Kupplung und Bremse unterscheiden sich erheblich voneinander. Insbesondere der Flußweg für die Kupplungswicklung hat beträchtliche Länge und damit verhältnismäßig großen magnetischen Widerstand. Der Lagerschild ist kompliziert geformt und muß aus weichmagnetischem Werkstoff gefertigt werden, wenn nicht eine zusätzliche erhebliche Steigerung des magnetischen Widerstandes in Kauf genommen werden soll. Die hohen magnetischen Widerstände erfordern erhöhte Erregerleistungen, die ebenso wie eine übermäßige Erwärmung der Kupplungs-Bremsanordnung im Hinblick auf kurze Kupplungszeiten von Nachteil sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromagnetisch betätigten Kupplungsmotor zu schaffen, dessen Schaltmagnet extrem kurze Baulänge hat. Bei gegenüber bekannten Kupplungsmotoren unverändertem axialem Raumbedarf sollen auf der Abtriebsseite des Kupplungsmotors gegebenenfalls zusätzliche Bauteile zur Ausbildung des Motors als Mehrstufenantrieb untergebracht werden können. Die Kupplung soll insgesamt so aufgebaut sein, daß kürzeste Kupplungszeiten erreicht werden, was insbesondere für Regel- und Positionierantriebe von großer Bedeutung ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Kupplungsmotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gleichen Durchmesser aufweisenden Wicklungen zu beiden Seiten einer zwischen den Kupplungsscheibenhälften verlaufenden und zur Abtriebswelle senkrechten Symmetrieebene in einem ringförmigen, magnetisch leitenden Wicklungsgehäuse von doppel-T-förmigem Querschnitt untergebracht sind, das zwischen Motorgehäuse und Lagerschild in einem auf der einen Seite von der Schwungscheibe, auf der anderen Seite von dem Bremswiderlager und innen von der Umfangsfläche der Kupplungsscheibenhälften begrenzten Ringraum eingespannt ist, dessen Mittelsteg in der Symmetrieebene liegt, und das zusammen mit dem radial außenliegenden Teil der Kupplungsscheibenhälften sowie den zu beiden Seiten des Wicklungsgehäuses liegenden, magnetisch leitenden Teilen von Schwungscheibe und Bremswiderlager symmetrische, gleich lange magnetische Kreise für die beiden Wicklungen bildet.

Weil Kupplungs- und Bremswicklung in dem seitlich von Schwungscheibe und Bremswiderlager begrenzten Raum axial nebeneinanderliegen und beide Wicklungen in einem die Kupplungsscheibenhälften koaxial umfassenden Wicklungsgehäuse untergebracht sind, wird die gesamte elektromagnetische Kupplungs- und Bremsanordnung zu einer extrem schmalen Baueinheit. Die erzielte kurze axiale Baulänge erlaubt es z. B., die Anordnung in vorhandene, mechanisch geschaltete Kupplungsmotoren oder Kupplungsmotoren mit einer einzigen, gegen eine Rückstellfeder arbeitenden Wicklung einzubauen, ohne daß zusätzlicher axialer Einbauraum erforderlich ist. Das Wicklungsgehäuse ist ein einfaches gesondertes Bauteil, wodurch auch der Lagerschild selbst unkompliziert ist. Es kann der gleiche Lagerschild wie für mechanisch geschaltete Kupplungsmotoren benutzt werden. Der Motor ist infolgedessen wesentlich billiger als ein bekannter Kupplungsmotor mit geteilter Kupplungsscheibe zu fertigen. Über den Teil des Bremswiderlagers, der sich radial nach außen über die zugeordnete Kupplungsscheibenhälfte hinaus fortsetzt, wird die beim Bremsen entstehende Reibungswärme großflächig und wirkungsvoll abgeführt. Eine zusätzliche Wärmebeaufschlagung der Bremswicklung ist vermieden. Die in der Bremswicklung erzeugte Stromwärme kann unmittelbar radial nach außen abfließen. Die magnetischen Flußwege sind durchweg kurz, was niedrige Erregerleistungen und damit einen schnellen Auf- und Abbau des magnetischen Feldes erlaubt. Die symmetrische Auslegung der magnetischen Kreise macht es möglich, Kupplung und Bremse mit gleich dimensionierten Erregerwicklungen und zugehörigen Schaltungskomponenten zu betätigen. Das hat für Regelvorgänge erhebliche Vorteile, weil die elektrischen und mechanischen Zeitkonstanten für Kupplungsund Bremsvorgang gleich sind und damit die Schwingkriterien eines geschlossenen Regelkreises leichter überschaubar sind. Die sich bei der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung des Wicklungsgehäuses ergebende geometrische Form der Wicklungen erlaubt bei voller Ausnutzung des in radialer Richtung zur Verfügung stehenden Raumes die Verwendung von Kupplungsscheibenhälften mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser, die ein geringes Trägheitsmoment besitzen.

Die drehfeste Verbindung zwischen Kupplungsscheibe und Abtriebswelle kann in an sich bekannter Weise (deutsche Auslegeschrift 1176 260, Fig. 1, 3) zweck-

mäßig dadurch erhalten werden, daß die Abtriebswelle mit einem Keilwellenprofil versehen ist, das mit einem komplementären Keilnabenprofil der Kupplungsscheibe zusammenwirkt.

Die Kupplungsscheibe kann, wie an sich bekannt (USA.-Patentschrift 32 53 561), einen den Magnetanker bildenden Außenring aus magnetisch leitendem Werkstoff aufweisen und im übrigen aus einem leichten, nicht magnetisierbaren Material, wie Kunststoff oder Leichtmetall, bestehen. Dadurch wird eine besonders leichte Kupplungsscheibe erhalten, was wiederum den raschen Ablauf der Schaltvorgänge unter Verwendung verhältnismäßig schwacher, schnell ansprechender Magnete begünstigt.

Vorzugsweise hat der radial außenliegende Schenkel des Wicklungsgehäuses größere axiale Länge als der radial innenliegende Schenkel und umfaßt der radial außenliegende Schenkel koaxial mindestens teilweise das Bremswiderlager und die Schwungscheibe mit geringem radialem Abstand.

Zweckmäßig ist das Wicklungsgehäuse in dem der Lagerung der Abtriebswelle dienenden Kupplungslagerschild fest montiert. Es kann beispielsweise in das Kupplungslagerschild eingepreßt oder dort mittels am Umfang verteilter Klemmschrauben festgehalten sein. Das Wicklungsgehäuse kann als Dreh- oder Gußteil ausgeführt sein. Es kann aber auch einfach aus zwei miteinander verschweißten, im Querschnitt jeweils U-förmigen Blechringen bestehen.

Ein Mehrstufenantrieb wird erhalten, wenn das Bremswiderlager in an sich bekannter Weise mit einer gegenüber der Drehzahl der Schwungscheibe verminderten Drehzahl antreibbar ist (deutsche Auslegeschrift 1159 745).

Das drehbare Bremswiderlager ist zweckmäßigerweise auf einer Nabe des Kupplungslagerschildes kugelgelagert.

Die kurzen Ansprechzeiten der erfindungsgemäß aufgebauten Kupplung ermöglichen es, zusätzliche Drehzahlstufen oder eine stufenlose Drehzahlvorgabe dadurch zu erhalten, daß die Erregung des Elektromagneten über einen geeignet aufgebauten elektronischen Regelkreis entsprechend einer voreinstellbaren Antriebswellendrehzahl steuerbar ist. Bei bekannten Kupplungsmotoren, z. B. der aus der deutschen Auslegeschrift 11 26 982 bekannten Art, würde ein solches Vorgehen wegen der Trägheit der Kupplung nur erheblich schwankende Abtriebsdrehzahlen liefern.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch das abtriebsseitige Ende eines Kupplungsmotors nach der Erfindung,

Fig.2 einen Teilschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform des Kupplungsmotors nach der Erfindung und

F i g. 3 teilweise im Schnitt eine weitere Abwandlung des neuen Kupplungsmotors.

In Fig.l ist mit 1 die dauernd umlaufende Motorwelle bezeichnet, auf der die Schwungscheibe 2 fest angebracht ist. Die Schwungscheibe 2 kann aus einer Aluminiumlegierung od. dgl. bestehen. Sie trägt in einem solchen Falle auf der Abtriebsseite einen Ring 3 aus magnetisch leitendem Werkstoff. In einer Nabe 4 des Lagerschildes 5 und einem mit dem Lagerschild verschraubten Bremswiderlager 26 ist die Abtriebswelle

6 gelagert. Der Lagerschild 5 ist mit dem Motorgehäuse

7 verschraubt. Auf der Abtriebswelle 6 ist eine Abtriebsscheibe 8 befestigt, die über einen Keilriemen mit einer nicht veranschaulichten Arbeitswelle verbunden werden kann. Das von der Abtriebsscheibe 8 abliegende Ende der Abtriebswelle 6 trägt Kupplungsscheibenhälften 10, 11, die mit der Abtriebswelle 6 drehfest verbunden, auf ihr jedoch begrenzt axial verschiebbar sind. Für diesen Zweck ist die Abtriebswelle 6 vorteilhaft mit einem Keilwellenprofil versehen, das mit einem komplementären Keilnabenprofil der Kupplungsscheibenhälften 10,11 zusammenwirkt.

Die Kupplungsscheibenhälfte 10 weist einen Kunststoffring 13 auf, der einen Außenring 14 aus magnetisch leitendem Werkstoff sowie einen Kupplungsbelag 15 trägt. In entsprechender Weise besteht die Kupplungsscheibenhälfte 11 aus einem aus Kunststoff oder Aluminium gefertigten Trägerring 16, einem Außenring 17 aus magnetisch leitendem Werkstoff und einem Kupplungsbelag 18.

Zwischen dem Motorgehäuse 7 und dem Lagerschild 5 ist ein Wicklungsgehäuse 19 fest eingespannt, das die Kupplungsscheibenhälften 10,11 koaxial umschließt, im wesentlichen doppel-T-förmigen Querschnitt hat und einen Kühlmantel mit Rippen 9 aufweist. Das Motorgehäuse 7 trägt ebenfalls Kühlrippen 12. In dem Wicklungsgehäuse 19 sitzen zwei wechselweise erregbare, axial nebeneinanderliegende, scheibenförmige Wicklungen 22, 23. Der radial außenliegende Schenkel 24 des Wicklungsgehäuses 19 umfaßt das Bremswiderlager 26 sowie mit geringem Radialabstand den Ring 3 der Schwungscheibe 2.

Wird die Kupplungswicklung 22 unter Strom gesetzt, bildet sich ein magnetischer Kraftfluß aus, der bei 30 angedeutet ist und, die Wicklung 22 umgreifend, die in Fig.l linke Hälfte des Wicklungsgehäuses 19 durchsetzt, über den achsparallelen Luftspalt zwischen dem Wicklungsgehäuse 19 und der Kupplungsscheibenhälfte 10 in den Außenring 14 übergeht, von dort in den Ring 3 der Schwungscheibe 2 gelangt und über einen weiteren achsparallelen Luftspalt zwischen dem Ring 3 und dem Schenkel 24 zu dem Wicklungsgehäuse 19 zurückführt.

Der Kupplungsbelag 15 der auf der Abtriebswelle 6 axial verschiebbaren Kupplungsscheibenhälfte 10 wird gegen den Ring 3 der Schwungscheibe 2 angedrückt. Die Abtriebswelle 6 ist mit der Motorwelle 1 gekuppelt. Wird statt dessen die Wicklung 23 erregt, bildet sich ein entsprechender magnetischer Kraftfluß aus, der den in Fig.l rechten Teil des Wicklungsgehäuses 19, das Bremswiderlager 26 und den Außenring 17 der Kupplungsscheibenhälfte 11 durchsetzt, so daß der Kupplungsbelag 18 gegen das feststehende Bremswiderlager 26 angepreßt wird.

Die in Fig.l gezeigte Anordnung kann ohne weiteres die gleichen Einbau- und Befestigungsmaße wie herkömmliche, mechanisch schaltbare Kupplungsmotoren erhalten. Die meisten Bauteile dieser Motoren lassen sich praktisch unverändert übernehmen. Die zur Betätigung erforderlichen Amperewindungszahlen sind klein, die Schaltzeiten minimal.

Besonders günstig sind ferner die Kühlverhältnisse. Der Ring 3 wird von der Schwungscheibe 2 gekühlt, die mit Kühlflügeln 25 versehen ist und die beim Kupplungsvorgang entstehende Kupplungswärme sofort nach außen abführt. Beim Bremsen auftretende Wärme fließt vom Bremswiderlager 26 unmittelbar auf den Lagerschild 5 ab und wird von dort über die Kühlrippen 12 an die Außenatmosphäre abgegeben. Die von den Wicklungen 22, 23 erzeugte Wärme wird über die Kühlrippen 9 nach außen geleitet. Das Wicklungsgehäuse 19 wird durch den von der Schwungscheibe 2

erzeugten Kühlwind zusätzlich gekühlt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das Bremswiderlager 26 drehbar angeordnet. Es ist für diesen Zweck mit einem aus Kunststoff gefertigten Schneckenrad 27 verschraubt, das über Kugellager 28 auf der Nabe 4 des Lagerschildes 5 drehbar gelagert ist. Das Schneckenrad 27 ist mittels einer nicht veranschaulichten Schnecke antreibbar, die ihrerseits in an sich bekannter, vorliegend nicht näher gezeigter Weise (deutsche Auslegeschrift 11 59 745) über eine Hilfskupplung von einem Hilfsantriebsrad aus angetrieben werden kann, das auf dem von der Schwungscheibe abliegenden Ende der Motorwelle 1 sitzt.

An Stelle der Schwungscheibe 2 mit aufgesetztem Ring 3 ist eine durchgehende, aus magnetisch leitendem Werkstoff gefertigte Schwungscheibe 35 vorgesehen. Das Wicklungsgehäuse 19, das ein Dreh- oder Gußteil sein kann, ist in dem dem Motorgehäuse 7 zugekehrten Ende des Lagerschildes 5 fest angebracht und umgreift mit seinem Außenschenkel 24 sowohl einen Teil der Schwungscheibe 35 als auch das Bremswiderlager 26 mit geringem radialem Abstand.

Die Kupplungsscheibenhälften 37, 38 sind einteilig aus magnetisch leitendem Werkstoff gefertigt. Infolgedessen läuft der magnetische Kraftfluß zusätzlich auch über den radial innenliegenden Steg 39, 40 der Kupplungsscheibenhälften 37,38. Die drehfeste Verbindung der Kupplungsscheibenhälften 37, 38 mit der Abtriebswelle 6 erfolgt über eine auf der Abtriebswelle 6 befestigte Kunststoffnabe 32, die außen Keilwellenprofil hat.

F i g. 3 zeigt, daß das Konstruktionsprinzip nach der Erfindung die Möglichkeit eröffnet, das Bremswiderlager 26 auch vom schwungradseitigen Ende der Motorwelle 1 aus anzutreiben, ohne daß an der Abtriebsseite des Kupplungsmotors mehr axialer Einbauraum als bei herkömmlichen Kupplungsmotoren erforderlich ist. Für diesen Zweck sitzt auf der Motorwelle 1 eine Riemenscheibe 44, die im veranschaulichten Ausführungsbeispiel mit der Schwungscheibe 35 einteilig verbunden ist. Die Riemenscheibe 44 treibt über einen Keilriemen 45 eine Riemenscheibe 46 an, die mit einem Kupplungsmagnetgehäuse 47 fest verbunden und gemeinsam mit diesem frei drehbar auf einer Zwischenwelle 48 gelagert ist. Die Zwischenwelle 48 ist ihrerseits in einem Lagerbock 49 und einem feststehenden Bremsmagnetgehäuse 50 gelagert. Mit der Zwischenwelle 48 sind eine Hilfskupplungsscheibe 51 und eine Doppelkeilriemenscheibe 52 drehfest verbunden. Über Keilriemen 53 treibt die Riemenscheibe 52 eine Doppelkeilriemenscheibe 54 an, die mit dem Bremswiderlager 26 der Hauptkupplung drehfest verbunden ist. In dem Bremsmagnetgehäuse 50 der Hilfskupplung ist eine Bremswicklung 55 untergebracht. Das Kupplungsmagnetgehäuse 47 nimmt eine Kupplungswicklung 56 auf, die über Schleifringe 57 gespeist ist.

In der Ruhestellung sind die Wicklung 23 der Hauptkupplung und die Bremswicklung 55 der Hilfskupplung erregt. Über die Kupplungsscheibenhälfte 38 ist die Abtriebswelle 6 mit dem Bremswiderlager 26 verbunden, das seinerseits über die Zwischenwelle 48 und die Hilfskupplungsscheibe 51 von dem Bremsmagneten 50, 55 festgehalten wird. Werden an Stelle der Wicklungen 23, 55 die Wicklung 22 der Hauptkupplung und die Kupplungswicklung 56 der Hilfskupplung an Spannung gelegt, wird die Abtriebswelle 6 über die Kupplungsscheibenhälfte 37 von der Schwungscheibe

ίο 35 mit der Motordrehzahl mitgenommen. Das Bremswiderlager 26 wird über die Hilfskupplungsscheibe 51 und den Riemenantrieb 44,45,46 von der Motorwelle 1 aus mit einer gegenüber der Motordrehzahl verminderten Drehzahl angetrieben, hat jedoch zunächst keinen Einfluß auf die Abtriebswelle 6. Wird nunmehr an Stelle der Wicklung 22 die Wicklung 23 der Hauptkupplung erregt, wird die Abtriebswelle 6 von der Schwungscheibe 35 ab- und an das langsam rotierende Bremswiderlager 26 angekuppelt. Zur Endabstellung wird die Hilfskupplungsscheibe 51 festgehalten, indem ■ die Hilfskupplungswicklung 56 aus- und die Bremswicklung 55 eingeschaltet wird.

Kommt es dabei darauf an, die von der Abtriebswelle 6 über die Abtriebsscheibe 8 angetriebene, nicht veranschaulichte Arbeitswelle in vorbestimmter Winkelstellung mit hoher Steuergüte anzuhalten, kann die Betätigung der Spulen 55, 56 der Hilfskupplung zweckmäßig mittels einer Schaltanordnung erfolgen, wie sie aus den Fig.4, 5 und 6 der deutschen Auslegeschrift 11 59 745 zu entnehmen ist.

F i g. 3 zeigt ferner, daß das Wicklungsgehäuse auch einfach aus zwei miteinander verschweißten, im Querschnitt jeweils U-förmigen Blechringen 20, 21 bestehen kann.

Wegen der extrem kurzen Schaltzeit der Hauptkupplung eignet sich der Kupplungsmotor nach der Erfindung hervorragend auch für eine Drehzahlregelung dadurch, daß in Abhängigkeit von Größe und Vorzeichen der Abweichung der Ist-Drehzahl von einer einstellbaren Solldrehzahl abwechselnd die Kupplungswicklung 22 und die Bremswicklung 23 an Spannung gelegt werden. Grundsätzlich kann dafür ein beliebiger bekannter Regelkreis vorgesehen werden, bei dem ein die Ist-Drehzahl der Abtriebswelle 6 darstellendes Istwert-Signal, das beispielsweise mittels eines Gebers im Form eines aus Dynamoblech ausgestanzten Zahnrades 59 auf der Abtriebswelle 6 und eines auf einer Scheibe 61 im Lagerschild 5 befestigten Magnetkopfes 60 gewonnen wird, mit einem die Solldrehzahl kennzeichnenden Sollwert-Signal verglichen wird, wobei der Regelkreis dann die Erregung der Wicklungen 22, 23 in Abhängigkeit von Größe und Vorzeichen des Vergleichssignals bewirkt (vgl. Fig. 1).

Falls erwünscht, kann eine Drehzahlregelung auch bei den Ausführungsformen mit drehbarem Bremswiderlager gemäß den F i g. 2 und 3 vorgesehen werden, wobei die Endabschaltung in vorbestimmter Sollhaltestellung zweckmäßig über die Hilfskupplung erfolgt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

509 641/308

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Kupplungsmotor mit zwei mit der Abtriebswelle in Triebverbindung stehenden Kupplungsscheibenhälften, die durch axiales Verschieben wahlweise mit einer auf der dauernd umlaufenden Motorwelle sitzenden Schwungscheibe oder mit einem Bremswiderlager kuppelbar sind und kleineren Durchmesser als die Schwungscheibe besitzen, mit einem die Axialverschiebung der Kupplungsscheibenhälften bewirkenden Elektromagneten, der zwei ringförmige Wicklungen aufweist und dessen Anker von den Kupplungsscheibenhälften gebildet ist, und mit einem Lagerschild, in dem die Antriebswelle drehbar gelagert und das Bremswiderlager untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichen Durchmesser aufweisenden Wicklungen (22, 23) zu beiden Seiten einer zwischen den Kupplungsscheibenhälften (10, 11; 37, 38) verlaufenden und zur Abtriebswelle (6) senkrechten Symmetrieebene in einem ringförmigen, magnetisch leitenden Wicklungsgehäuse (19) von doppel-T-förmigem Querschnitt untergebracht sind, das zwischen Motorgehäuse (7) und Lagerschild (5) in einem auf der einen Seite von der Schwungscheibe (2, 3; 35), auf der anderen Seite von dem Bremswiderlager (26) und innen von der Umfangsfläche der Kupplungsscheibenhälften begrenzten Ringraum eingespannt ist, dessen Mittelsteg (19) in der Symmetrieebene liegt, und das zusammen mit dem radial außenliegenden Teil der Kupplungsscheibenhälften sowie den zu beiden Seiten des Wicklungsgehäuses liegenden, magnetisch leitenden Teilen von Schwungscheibe und Bremswiderlager symmetrische, gleich lange magnetische Kreise für die beiden Wicklungen bildet.

2. Kupplungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (6) mit einem Keilwellenprofil versehen ist, das mit einem komplementären Keilnabenprofil der Kupplungsscheibenhälften (10,11) zusammenwirkt.

3. Kupplungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibenhälften (10, 11) einen den Magnetanker bildenden Außenring (14, 17) aus magnetisch leitendem Werkstoff aufweist und der Trägerring (16) aus einem leichteren, nicht magnetisierbaren Material besteht.

4. Kupplungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radial außenliegende Schenkel (24) des Wicklungsgehäuses (19) größere axiale Länge als der radial innenliegende Schenkel hat und mindestens teilweise das Bremswiderlager (26) und die Schwungscheibe (2,3; 35) mit geringem radialem Abstand koaxial umfaßt.

5. Kupplungsmotor nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wicklungsgehäuse (19) in dem der Lagerung der Abtriebswelle (6) dienenden Lagerschild (5) fest montiert ist.

6. Kupplungsmotor nach Anspruch 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wicklungsgehäuse (19) Kühlrippen (9) trägt.

7. Kupplungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremswiderlager (26) mit einer gegenüber der Drehzahl der Schwungscheibe (2, 3; 35) verminderten Drehzahl antreibbar ist.

8. Kupplungsmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremswiderlager (26) auf einer Nabe (4) des Kupplungslagerschildes (5) kugelgelagert ist.