DE1750875A1 - Elektromagnetisch betaetigbare Schaltkupplung,vorzugsweise fuer feinwerktechnische Geraete - Google Patents

Description

• Elektromagnetisch betätigbare Schaltkupplung, vorzugsweise für feinwerktechnische Geräte Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch betätigbare Schaltkupplung auf Friktionsbasis, vorzugsweise für feinwerktechnische Geräte, mit feststehendem Magnetkörper und axial beweglicher Ankerscheibe.
• Herkömmliche Magnetkupplunge n der vorgenannten Art weisen vielfach den Nachteil auf, daß die aufzuwendende elektrische Schaltleistung in keinem günstigen Verhältnis zu der zu übertragenden mechanischen Leistung steht. Damit ist ihr Einsatz in elektronisch gesteuerten Geräten vielfach nicht ohne den Aufwand von speziellen Leistungsendstufen möglich. Dieser Nachteil wird durch die Schaltkupplung gemäß der Erfindung weitgehend vermieden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerscheibe frei drehbar auf der Abtriebswelle gelagert ist und in fester Verbindung mit dem einen Ende einer zylindrischen Schlingfederspirale steht, dab das andere Ende der Feder mit dem Antriebsteil, vorzugsweise Buchse, fest verbunden ist und daß zwischen der Ankerscheibe und dem Antriebsteil ein Zwischenraum besteht, welcher durch einen mit der Abtriebswelle eine Einheit bildenden zylindrischen Kupplungskörper ausgefüllt wird, dessen Außendurchmesser um ein g-eringes kleiner ist als der Innendurchmesser der Schlingfederspirale im unbeeinflußten Zustand, Diese Ausführung ermöglicht es.. den Kupplungszustand mit einer vergleichsweise wesenIGlich geringeren elektrischen Leistung herzustellen und aufrecht zu erhalten.
• Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung-in Verbindung mit der Zeichnung nachfolgend näher beschrieben.
• Bei der in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellten, elektrisch betätigbaren Schaltkupplung ist eine Antriebsbuchse 1 vorgesehen, welche durch nicht dargestellte Mittel kontinuierlich angetrieben wird. Die Buchse 1 ist drehbar auf der äußeren Fläche einer Gleitlagerbuchse 3 angeordnet. Diese wiederum ist fest im Gestellrahmen 4 gelagert.
• Das Abtriebsglied besteht aus einer Welle 5, welche einerseits durch die Gleitlagerbuchse 3 und andererseits durch einen Gleitlagerring 13 drehbar geführt wird. Eine Axialbewegung der Welle 5 wird durch zwei mit der Welle verstiftete Führungsringe 6 verhindert.
• Der aus einem ringförmigen Magnetkörper 9 mit Erregerwicklung 11 bestehende Elektromagnet ist fest mit dem Gestellrahmen 4 verbunden. Dem Elektromagneten ist eine Ankerscheibe 8 zugeordnet, welche eine Einheit mit einem Führungskörper 10 bildet, der seinerseits frei drehbar und längs verschiebbar auf der Welle 5 angeordnet ist.
• Die Antriebsbuchse 1 und der Führungskörper 10 bzw. die Ankerscheibe 8 stehen über eine,aus eng benachbarten Spiralwindungen bestehende, zylindrische Schlingfeder 2 mit rundem oder rechteckigem Querschnitt in Verbindung, wobei die Enden der Schlingfeder 2 jeweils fest mit der Buchse 1 bzw. dem Führungskörper 10 verbunden sind. In den freien Raum zwischen der Buchse 1 und dem Führungskörper 10 ragt ein zylindrischer Kupplungskörper 7, welcher mit der We lle 5 eine Einheit bildet. Der Durchmesser des Kupplungskörpers 7 ist-dabei gerade so groß gewählt, daß im Ruhezustand der Kupplung (Magnet nicht erregt) ein kleiner Abstand zur SchlIngfeder 2 besteht, so daß bei einer Rotation der aus der Antriebsbuchse 1, der Schlingfeder 2 und dem Führungskörper 10 mit der Ankerscheibe 8 bestehenden Einheit koine Mitnahme der Abbriebswelle 5 erfolgt. In diesem Ruhezustand ist.die Ankerscheibe 8 durch z.B. eine axial wirkende, nicht dargestellte-Feder um etwa einen Zehntelmillimeter von der gegenüberliegenden Polfläche des Magnetkörpers 9 abgehoben. Die Funktion der erwähnten Feder kann jedoch, wie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel, auch durch die Schlingfeder 2 Übernommen werden, welche auch in axialer Richtung federnde Eigenschaft besitzt.
• Um-die Kupplung zur Wirkung zu bringen,bedarf es nur einer relativ geringen Erregung der Wicklung 11, welche nur so groß zu sein braucht', um die Ankerscheibe 8 gegen die Kraft der axi al wirkenden Federkräfte der Schlingfeder 2 in Anlage gegen die Polfläche des Magnetkörpers 9 zu bringen. Da sich je- doch die Ankerscheibe 8 dreht, während der Elektromagnet feststeht, schleift erstere durch die Mitnahme Über die Schlingfeder 2 während der Zeit des eingekuppelten Zustandes (Magnet erregt) ständig über die Magnetpolfläche. Aus ' diesem Grund ist in letztere ein aus nicht-magnetischem Material bestehender Ring 12 hoher Abriebfestigkeit eingelassen. Dadurch wirkt auf die Ankerscheibe 8 ein gewisses Bremsmoment ein, welches eine relative Verdrehung der beiden Schlingfederenden zur Folge hat, wobei diese so gerichtet ist, daß sich der Durchmesser der Schlingfeder 2 verringert. Dadurch legt sie sich eng an die Mantelfläche des Kupplungskörpers 7 an und nimmt diesen kraftschlüssig mit. Da der Körper 7 einen festen Bestandteil der Abtriebswelle 5 darstellt,.ist somit die Antriebsverbindung zwischen der Bunhse 1 und der Welle 5 hergestellt.
• Durch diese vorbeschriebene Konstruktion wird erreicht, daß die vom Elektromagneten aufzubringende Kraft im Verhältnis zum Übertragenen Drehmoment nur sehr gering zu sein braucht. Mit dem Abschalten der Magneterregung hört auch die bremsende Einflußnahme auf die Ankerscheibe 8 auf, so daß die Schlingfeder 2 wieder in ihren Ausgangszustand zurückkehrt" wodurch die Antriebsverbindung zwischen ihr und dem Kupplungskörper 7' gelöst wird. Gleichzeitig bewirkt die Feder 2, daß auch die Ankerscheibe 8 in die Ausgangslage zurückgeführt wird.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Elektromagnetisch betätigbare Schaltkupplung auf Friktionsbasis, vorzugsweise für feinwerktechnische Geräte, mit feststehendem Magnetkorper und axIal beweglicher Ankerscheibe, d a d u r c h g'e k e n n z e i c hn e t, daß die Ankerscheibe (8) frei drehbar auf - der Abtriebswelle (5) gelagert ist und in fester Verbindung mit dem einen Ende einer zylindrischen Schlingfederspirale (2) steht, daß das andere Ende der Feder (2) mit dem Antriebsteil, vorzugsweise Buchse (1), fest verbunden ist und daß zwischen der Ankerscheibe (8) und dem Antriebsteil (1) ein Zwischenraum besteht, welcher durch einen mit der-Abtriebswelle (5) eine Einheit bildenden zylindrischen Kupplungskörper (7) ausgefüllt wird, dessen Außendurchmesser um ein Geringes kleiner ist als der Innendurchmesser der Schlingfederspirale (2) im unbeeinflußten Zustand. - 2. Schaltkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsspalt zwischen der Ankerscheibe (8) und der Polfläche des magnetkörpers (9) im Ruhezustand der Kupplung nur so groß ist"daß eine gegenseitige Berührung mit Sicherheit ausgeschlossen ist, daß die Ruhelage der Ankerplatte (8) durch schwache, axial wirkende Federkräfte, vorzugsweise Über die Feder (2), gesichert wird und daß die Ankerplatte (8) im betätigten Zustand der Kupplung (Magnet erregt) Plan an der Polfläche des MagnetkÖrpers (9) anliegt. 3. Schaltkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet$ dab ein nicht-magnetischer Ring (12) hoher Abriebfestigkeit in die Polfläche des Magnetkörpers (9) eingelassen ist, gegen den die Ankerscheibe (8) zur Anlage gelangt.