DE1802377A1 - Magnetic friction apparatus, particularly electromagnetic brake and clutch and its manufacturing process - Google Patents
Magnetic friction apparatus, particularly electromagnetic brake and clutch and its manufacturing processInfo
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Description
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Dr. R. Koenia^et er Dipl. Phys. R. " .. erDr. R. Koenia ^ e t he Dipl. Phys. R. ".. he
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3785-683785-68
CK7TRB irA'i'IOlTAL D3 LA RiCKSuCHS SGISiTTIPIQDBCK7TRB irA'i'IOlTAL D3 LA RETURNS SGISiTTIPIQDB
I-'agaet !scher Reibungsapparat, insbesondere elektromagnetische Bremse und Kupplung, und sein Herstellungsverfahren.I-'agaet! Frictional apparatus, especially electromagnetic Brake and clutch, and its manufacturing process.
Die Priorität der französischen Patentanmeldung Kr. 124.111 von 11. Oktober 1967 ist in Anspruch genommen.The priority of the French patent application Kr. 124.111 from October 11, 1967 is claimed.
Die Erfindung betrifft Reibungsapparate, derenThe invention relates to friction apparatus, their
Reibflächen durch eine Magnetwirkung gegeneinandergedrückt werden, insbesondere elektromagnetischen Reibungsbremsen uril -kupplungen·Friction surfaces are pressed against each other by a magnetic effect, especially electromagnetic friction brakes uril clutches
Sofen bei bekannten Apparaten dieser Art dem Reibmaterial m hinsichtlich der Stetigkeit mit der die Reibung sich im gleichen Sinne wie der die Reibflächen aneinanderrückende Druck verändert, befriedigende Eigenschaften gegeben werden konnten, var- os bisher nicht möglich demselben Reibmaterial auch noch dt! krwiinschts magnetische Permeabilität zu verleihen» die es gestattet das Reibmaterial in befriedigender weise an dem Schliessen desSofen with known devices of this type m the friction material in terms of consistency with the friction varies in the same sense as the friction surfaces together back compression, satisfactory properties could be given os far var not the same friction material also dt! Krwiinschts to impart magnetic permeability »which allows the friction material in a satisfactory manner at the closure of the
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Magnetkreises teilnehmen zu lassen, welcher die Reibflächen gegeneinander drücken soll»Magnetic circuit to participate, which the friction surfaces should press against each other »
Jedenfalls waren diese ira allgemeinen organisch-metallischen Materialienf welche hinsichtlich der Stetigkeit und der Regelmässigkeit der Reibung zufriedenstellend waren, infolge des Vorhandenseins der organischen Verbindung sehr wärmeempfindlich, was einen beträchtlichen Nachteil darstellte, insbesondere bei ihrer Anwendung auf Bremsen und Kupplungen. In any case these were ira general organo-metallic materials which f of the continuity and the regularity of friction with respect were satisfactory, very sensitive to heat due to the presence of the organic compound, which was a significant disadvantage, in particular when applied to brakes and clutches.
In gewissen Fallen wurde als ReibmaterialIn certain cases it was used as a friction material
bei derartigen Apparaten ein ferromagnetisches Material benutztΦ Man erhielt dann natürlich dia Schliessung des Magnetkreisegs welcher die Reibflächen gegeneinanderdrückte, die Reibung von Weiisisen auf "Weicheisen führte jedoch zu einem für die Stetigkeit W)A die Gleichmässigkeit der Reibwirkung äusserst schädlichen Pestfressen.in such apparatuses, a ferromagnetic material Φ used is then which was naturally dia closure of Magnetkreiseg s the friction surfaces against each other squeezed, but the friction of Weiisisen to "soft iron resulted in a for the continuity W) A, the uniformity of the frictional extremely harmful Pestfressen.
Es ist auch versucht worden, die beiden Materialien, nämlich ein organisch-metallisches Material und ein ferromagnetisches Material, nebeneinander anzuordnen, was ebenfalls nicht die Erzielung einer stetigen regelmässigen Reibwirkung gestattete, da sich die beiden Materialien nicht in gleicher Weise abnutzen, so dass früher oder spater ein Festfressen und/ oder ein übertriebener Schlupf durch Schmelzen der organischen Verbindung auftrat. Ferner war bei derartigen Apparaten bei einer Temperaturerhöhung dieser beiden nebeneinandsrlieg©M@a Bestandteile (der eine organisch -metallisch und der aßtere ferro-magnetisch), welche "verschiedene AusddmangskoeffiaieatenAttempts have also been made to arrange the two materials, namely an organometallic material and a ferromagnetic material, next to one another, which also did not allow a constant, regular friction effect to be achieved, since the two materials do not wear out in the same way, so that earlier or later there was seizure and / or excessive slippage due to melting of the organic compound. Furthermore, when the temperature of these two juxtaposed © M @ a components (the one organic-metallic and the outer ferromagnetic), which "different output coefficients", were in such apparatuses with a temperature increase
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und sonit verschiedene Dehnungen haben, der ebene Zustand der Reibflächennidifc konstant und führte zu einem unregelmässigen Arbeiten.and so have different elongations, the level state of the Friction surface nidifc constant and led to an irregular Work.
Die Erfindung bezweckt insbesondere, denThe invention aims in particular, the
obigen Nachteilen abzuhelfen und die Ausbildung so zu treffen, dass das Reibmaterial nicht nur stabile Reibungseigenschaften hat, sondern auch zur Schliessung des Magnetkreises beiträgt, welcher die Reibflächen gegeneinanderzudrücken sucht, was die Herstellung der Identität zwischen dem Reibmaterial und dem Magnetkreis ermöglicht.To remedy the above disadvantages and to make the training so that the friction material not only stable friction properties has, but also contributes to the closure of the magnetic circuit, which seeks to press the friction surfaces against each other, which the Establishing the identity between the friction material and the magnetic circuit allows.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin,The invention consists essentially in
das Reibmaterial durch anorganische Teilchen, insbesondere inthe friction material by inorganic particles, especially in
for:i bzw magnetisierbarfor: i or magnetizable
Pulver;', au bilden, von denen wenigstens gewisse magnetisch'sind, und welche auf einem Teil ihrer Oberfläche miteinander verschweisst sind, so dass ein poröser, insbesondere mikroporöser, Aufbau entsteht.Powders; 'to form au, of which at least some are magnetic, and which are welded to one another on part of their surface, so that a porous, in particular microporous, Structure emerges.
Ein derartiges Material kann infolge seinesSuch a material can be due to its
porösen Aufbaus nicht festfressen, selbst wenn es unmittelbar an einer anderen homogenen z.B. aus Weicheisen bestehenden insbesondere der durch die Pole eines Elektromagneten gebildeten pläche reibt.porous structure does not seize, even if it is in particular the rubbing p Smile Friend formed by the poles of an electromagnet directly existing on another homogeneous eg of soft iron.
Infolge des Vorhandenseins von magnetischen Teilchen in dem Reibmaterial nimmt dieses an der Schliessung des Magnetkreises zwischen den beiden entgegengesetzten Polen des Elektromagneten teil.Due to the presence of magnetic particles in the friction material, it tends to close of the magnetic circuit between the two opposite poles of the electromagnet.
Wenigstens gewisse dem Reibmaterial angehörende magnetische Teilchen werden zweckmässig durch Erdalkalimetalle gebildet, z.B. Yttrium, und/oder durch seltene Erden, z.B.At least certain magnetic particles belonging to the friction material are expediently replaced by alkaline earth metals formed, e.g., yttrium, and / or by rare earths, e.g.
Neodym, in Kombination mit Metallen.Neodymium, in combination with metals.
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Ferner können erfindungsgemäss wenigstens gewisse- in die Zusammensetzung der Reibfläche eingehende magnetische Teilchen durch Doppeloxyde gebildet werden, insbesondere Eisenoxyd mit dem Oxyd eines anderen Metalls M, d.h. ein Oxyd des Typs Fe2OJTCO, z.B. ein weicher Ferrit.Furthermore, according to the invention, at least certain magnetic particles which form the composition of the friction surface can be formed by double oxides, in particular iron oxide with the oxide of another metal M, ie an oxide of the Fe 2 OJTCO type, for example a soft ferrite.
Ferner können auch zweckmassig gewisse in die Zusammensetzung der Reibfläche eingehende magnetische Teilchen durch Heuslersche Legierungen gebildet werden, d.h. Legierungen, welche magnetisch sind, obwohl es ihre Einzelbestandteile nicht sind. Sine derartige Legierung wird z.B. durch Ou2, Mn, Al gebildet.Furthermore, certain magnetic particles which form the composition of the friction surface can expediently be formed by Heusler alloys, ie alloys which are magnetic although their individual components are not. Such an alloy is formed by, for example, Ou 2 , Mn, Al.
Die Agglomerierung derartiger anroganischer Teilchen erfolgt zweckmässig entweder durch Sinterung oder durch Aufbringen mit dem Plasmabrenner·The agglomeration of such inorganic particles is expediently carried out either by sintering or by application with the Plasma torch
Auf diese V/eise kann mit dem Reibungsmaterial unmittelbar der gesamte Anker gebildet werden, doch kann dieses Material auch in Form einer Schicht auf einen Anker aus einem ferromagnetischen Werkstoff aufgebracht werden, der einen sich sonst eventuell jenseits des Reibmaterials zerstereuenden Auteil des Magnetflusses abfangen und auf die Pole des Elektromagneten Schliessen kann.In this way, the entire anchor can be formed directly with the friction material, but this material can also be used in Form a layer on an anchor from a ferromagnetic Material are applied, which intercept an otherwise possibly dissipating beyond the friction material Auteil of the magnetic flux and can draw conclusions about the poles of the electromagnet.
Der magnetische Zustand des Reibmaterials wird vorzugsweise in warmen Zustand in einem Magnetfeld eingestellt bzw ausgerichtet, das in Seiner Richtung demjenigen entspricht, dem das Material später in dem elektromagnetischen Reibapparat ausgesetzt wird.The magnetic state of the friction material is preferably set or aligned in a magnetic field when it is warm, which corresponds in its direction to that to which the material is later exposed in the electromagnetic rubbing apparatus.
Im Gegensatz zu anderen bekannten Reibmaterialien ist das erfindungsgemässe Reibmaterial infolge seines mikroporösen Aufbaus sehr wenig gegen das Vorhandensein von Schmiermitteln zwischen den beiden Reibflächen empfindlich, daIn contrast to other known friction materials, the friction material according to the invention is microporous due to its microporous nature Structure very little sensitive to the presence of lubricants between the two friction surfaces, since
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jeder Schmiennittelfilm, welcher sich zwischen den beiden - Reibflächen auszubreiten sucht, sofort an den Stellen unterbrochen wird, an welchen die beiden Flächen unter dem magnetischen Druck miteinander in Berührung kommen.any lubricant film that is between the two - Seeks to spread friction surfaces, immediately interrupted at the points where the two surfaces come into contact with each other under the magnetic pressure.
Die erfindungsgeinässen Bremsen und Kupplungen können daher in feuchter Umgebung arbeiten, insbesondere in Oldanpfen, deren An-.-.TesQ:iheit zur Schmierung gewisser mechanischerThe erfindungsgeinässen brakes and clutches can therefore work in a damp environment, especially in Oldanpfen, their An -.-. T esQ: unit for the lubrication of certain mechanical
sie
Teile des Aggregats, in deis/angebracht sind, wünschenswert seinshe
Parts of the unit in which / are attached to be desirable
kann·can·
Die Reibung zwischen den beiden miteinander in Berührung gebrachten Flächen muss gleichmässig sein und stetig mit dem Druck wachsen, wobei jedoch jede teilweise Verschweissung mit ortlichem Abreissen von leuchen (Festfressen) oder eine die endgültige Blockierung des Apparats herbe if Uiiror.c*ü vollständige Versehweissung ausgeschlossen sein muss.The friction between the two surfaces brought into contact with one another must be even and grow steadily with the pressure, however each partial welding with local tearing off of lights (seizing) or one of the final blocking of the apparatus if Uiiror.c * ü complete accidental welding must be ruled out.
Versuche haben gezeigt, dasa ein und dasselbe Element, welches in zwei allotropischen Formen kristallisieren kann, nämlich in hexagonalen Kristallen und in kubischen Kristallen, die besten Reibungseigenschaften besitzt, wenn es gemäss dem hexagonalen System kristalliert ist·Experiments have shown that one and the same element which crystallizes in two allotropic forms can, namely in hexagonal crystals and in cubic crystals, has the best frictional properties if it is crystallized according to the hexagonal system
Um dem Reibmaterial die besten Reibungseigenschaf ten (Grleichmässigkeit, Stetigkeit unter Ausschluss des Festfressens) zu erteilen, werden vorzugsweise wenigstens gewisse der in die Zusammensetzung des Reibmaterials eingehenden anorganischen Teilchen unter denen ausgewählt, welche "bei den für dieses Material beabsichtigten Benutzungstemperaturen eine stabile hexagonale Kristallstruktur aufweisen.To give the friction material the best friction properties ten (uniformity, steadiness with the exclusion of seizure) are preferably at least certain of the inorganic particles entering into the composition of the friction material are selected from those listed in "in the temperatures of use intended for this material have a stable hexagonal crystal structure.
Unter der Annahme, dass in einem hexagonalen Assuming that in a hexagonal
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Kristall a der Abstand zwischen benachbarten Atomen in der gleichen Hexagonalebene und £ der Abstand zwischen zwei benachbarten Atomen in zwei benachbarten. Hexagonalebenen ist, wird das Vernetzungsverhältnis durch ~ definiert«.Crystal a is the distance between neighboring atoms in the same hexagonal plane and £ the distance between two neighboring atoms Atoms in two neighboring. Is hexagonal planes, that will Networking ratio defined by ~.
Menn ferner der Idealfall angenommen wird, If, furthermore, the ideal case is assumed,
in welchem die in die Zusammensetzung des Kristalls eingehenden Atome Kugeln einnehmen, lässt sich.nachweisen, dass für eine ideale kompakte Packung der Atome in dem hexagonalen Kristall gilt:in which those going into the composition of the crystal Atoms occupy spheres, it can be demonstrated that for a ideal compact packing of the atoms in the hexagonal crystal applies:
S -ff" 1*653.S -ff "1 * 653.
Versuche haben gezeigt, dass die Körper mitExperiments have shown that the body works with
den besten Reibungseigenschaften, d.h· mit der geringsten Pestfressgefahr, diejenigen sind, welche während der Reibung in Form von hexagonalen Kristallen vorliegen, . deren Vernetzungsverhältnis dem Idealfall möglichst naheliegt, für welchen gilt the best frictional properties, i.e. with the lowest risk of plague eating, are those which are in the form of hexagonal crystals during rubbing,. whose networking relationship is as close as possible to the ideal case for which applies
Bei vielen Elementen, welche bei Raumtemperatur eine hexagonale Kristallstruktur besitzen, wandelt sich diese bei einer gewissen Temperatur in eine kubische Struktur um, welche das Reibmaterial haftend und zur Erfüllung seiner Aufgabe unbrauchbar macht.In the case of many elements that have a hexagonal crystal structure at room temperature, this changes at a certain temperature into a cubic structure, which the friction material adheres to and fulfills its task makes useless.
Unter Berücksichtigung der obigen Ausführungen wählt man erfindungsgemäss die Bestandteile des Reibmaterials unter denen aus, welche in hexagonalen Kristallen kristallisieren, und welche wegen ihres Vernetzungsverhältnisses ~, wegen ihrer hohen Temperatur der allotropischen Umwandlung und ggfs.In accordance with the invention, the constituents of the friction material are selected taking into account the above statements among those which crystallize in hexagonal crystals, and which because of their crosslinking ratio ~, because of their high temperature of allotropic transformation and possibly.
wegen ihrer eigenen magnetischen Eigenschaften oder wegen ,because of their own magnetic properties or because of,
durch ihr Beisein
derer die sie /einer Legierung oder einer Verbindung verlsihan können,by their presence
those who can leave them / an alloy or a compound,
an günstigsten scheinen«seem to best "
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In dieser Hinsicht besonders interessante Materialien sind in der nachstehenden Tabelle angeführt:Materials of particular interest in this regard are listed in the table below:
Metall ^ Temperaturen der Umwandlung derMetal ^ temperatures of transformation of the
hexagonalen Kristalle in kubische Kristallehexagonal crystals to cubic crystals
4170O 33O0C417 0 O 33O 0 C
8620C862 0 C
9170C 882,50C917 0 C 882.5 0 C
Aufbau desconstruction of
Diese Elemente können an dem/ Reibmateriala entweder allein oder als Legierungen t bzw Verbindung entweder mit arideren Stoffen derselben Tabelle oder mit Aluminium,These elements may be on the / Reibmateriala either alone or as alloys, or t conjunction with either the same table or more arid materials with aluminum,
Kupfer, Eisen, Kickel, Hiobium, mit Karbiden, wie | C Ta, C Ti, C Ko, C W, C2 Cr3 oder mit Oxyden, z.B. Crg O5teilnehmen.Copper, iron, kickel, hiobium, with carbides, such as | C Ta, C Ti, C Ko, CW, C 2 Cr 3 or with oxides, for example Cr g O 5, take part.
Es sind Kobaltlegierungen mit interessanten magnetischen Eigenschaften und Reibungseigenschaften bekannt.Cobalt alloys with interesting magnetic and frictional properties are known.
Erfindungsgemäss kann bei einem Bestandteil des Reibmaterials das Vernetzungsverhältnis — verbessert und/According to the invention, the crosslinking ratio - improved and /
elel
oder die Temperatur der allotropischen Umwandlung der hexagonalen Kristalle in kubische Kristalle durch einen Zusatz von Substitutionsatomen erhöht werden, auf welchen ggfs. ein geeigneter Ausglühvorgang folgt, was gestattet, selbst während des Arbeitens bei hohen Temperaturen die gewünschte hexagonaleor the temperature of the allotropic conversion of the hexagonal crystals into cubic crystals by the addition of Substitution atoms are increased, on which if necessary. A suitable The annealing process follows, which allows the desired hexagonal to be achieved even while working at high temperatures
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Kristallstruktur aufrechtzuerhalten und auch den Curie-Punkt des so erhaltenen Beibmaterials zu erhöhen«.To maintain the crystal structure and also to increase the Curie point of the accompanying material thus obtained «.
Gemäss einem v/eiteren Kennzeichen der Erfindung wird zur Verbesserung der Reibungseigenschäften des porösen Reibmaterials in-dieses ein festes Schmiermittel eingearbeitet, insbesondere Graphit, Mo S^, Ca P, Ba P, Nb Sg, W Sg9.According to a further characteristic of the invention, in order to improve the frictional properties of the porous friction material, a solid lubricant is incorporated into it, in particular graphite, Mo S ^, Ca P, Ba P, Nb Sg, W Sg 9 .
Zur Vornahme dieser Einarbeitung eines festen Schmiermittels kann erfindungsgemäss das poröse Reibmaterial mit einer Suspension des festen Schmiermittels in einer Flüssigkeit oder einem Epoxyharz im Vakuum getränkt werden»In order to accomplish this incorporation of a solid lubricant, the porous friction material of the present invention can be used be impregnated with a suspension of the solid lubricant in a liquid or an epoxy resin in a vacuum »
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zv.;,chnung beispielshalber erläutert.The invention is explained below by way of example with reference to the reference.
Fig» 1 zeigt einen schematischen Axialschnitt einer erfindungsgemässen Kupplung, im besonderen einer Bremskupplu-x;;» 1 shows a schematic axial section of a clutch according to the invention, in particular a brake clutch ;;
Fig» 2 ist ein schematischer Axialschnitt eine*.1 :.23findungsgemässen Bremse»Fig. 2 is a schematic axial section a *. 1 : .2 3 brake according to the invention »
Die in Fig. 1 dargestellte Kupplung enthält eine Antriebswelle 1 und in der Verlängerung derselben eine Abtriebswelle 2f auf v/elcher axial eine drehfest mit der Welle verbundene Scheibe 3 gleiten kann.The coupling shown in Fig. 1 contains a drive shaft 1 and in the extension of the same an output shaft 2 f on v / which axially a disc 3 connected to the shaft in a rotationally fixed manner can slide.
Die vorzugsweise aus einem ferromagnetischeThe preferably made of a ferromagnetic
Werkstoff hergestellte Scheibe 3 bildet den Anker der elektromagnetischen Kupplung.Material made disc 3 forms the anchor of the electromagnetic Coupling.
Der Induktor der Kupplung wird durch eine feste zu den Achsen 1 und 2 gleichachsige Spule 4 gebildet, welche in einen festen Halter 5 aus einem ferromagnetischen Werkstoff eingelassen ist, welcher durch eine radiale Wand des Gehäuses des Apparats gebildet werden kann»The inductor of the coupling is formed by a fixed coil 4 coaxial with axes 1 and 2, which is embedded in a fixed holder 5 made of a ferromagnetic material, which is supported by a radial wall of the Housing of the apparatus can be formed »
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Auf der Antriebswelle 1 ist ein induzierenderOn the drive shaft 1 is an inducing
Rotor befestigt, aer durch zwei gleichachsige Ringe 6 und gebildet wird, welche die Spule 4 innen und aussen umgeben und miteinander durch wenigstens ein Zwisehenstück 6 aus einen unmagnetischen Werkstoff verbunden sind, z.B, aus einer Leichtmetalllegierung", einem rost ' eien Stahl oder einem Hartlotauftrag·Rotor attached, aer by two coaxial rings 6 and is formed, which surround the coil 4 inside and outside and with each other by at least one adapter 6 from a non-magnetic material are connected, e.g. made of a light metal alloy ", a rust steel or a brazing alloy
Der i'e :te Halter 5 bildet zv3i z.B. konio^ioThe i'e: th holder 5 forms zv3i e.g. konio ^ io
Flächen 9 und 10, welche innerhalb b;;w. aus ·. :v Spule liegende Umdrehungsflächen um die Welle 1 sind, und vor welchen sich die Ringe 6 und 7 mit entsprechenden Flächen drehen, so dass wahrend der Drehung des Rotors 6, 7 vor dem Halter 5 ihr Luftspalt konstant und möglichst klein bleibt.Surfaces 9 and 10, which within b ;; w. the end ·. : v Coil are lying surfaces of revolution around the shaft 1, and in front of which the rings 6 and 7 rotate with corresponding surfaces, so that during the rotation of the rotor 6, 7 in front of the holder 5, their air gap remains constant and as small as possible.
Die Ringe 6 und 7 besitzen ferner gegenüberThe rings 6 and 7 also have opposite
dem Anker 3 zwei zu den Wellen 1 und 2 gleichachsige ringförmige Flächen, welche die beiden Pole 11 und 12 des induzierenden. Elektromagneten bilden.the armature 3 two coaxial to the shafts 1 and 2 annular surfaces, which the two poles 11 and 12 of the inducing. Form electromagnets.
Der durch die Scheibe 3 gebildete Anker ausThe anchor formed by the disc 3 from
ferromagnetische]» Werkstoff ist auf seiner den Polen 11 und zugewandten Fläche mit einer Schicht 13 aU3 einem erfindungsgemässen Reibmaterial überzogen, welche insbesondere unmitcslbar an dem Anker 3 durch Sinterung oder durch Aufbringung mit dem Plasmabrenner wie oben ausgeführt bef3st:H>t ■:,»ferromagnetic] »material is on its poles 11 and facing surface with a layer 13 aU3 according to the invention Coated friction material, which in particular is immediate on the armature 3 by sintering or by application attach to the plasma torch as described above: H> t ■ :, »
Die Pole 11 und 12 könnsu «fuünfalls mit einem erfindungsgemassen Reibmaterial überzogen sein.Poles 11 and 12 can also be combined with one be coated according to the invention friction material.
Die Scheibe 3 wird von den Polen 11 und 12 durch eine Druckfeder 14 abgespreizt, welche zwischen der Scheibe 3 und der Nabe 15 des Rotors angeordnet ist, welchem die Ringe 6 und 7 angehören. Die Feder 14 bewirkt also die Auskupplung der Scheibe 3 von dem Rotor 15» β, 8, 7» so dass dieThe disc 3 is spread apart from the poles 11 and 12 by a compression spring 14, which between the Disc 3 and the hub 15 of the rotor is arranged, which the rings 6 and 7 belong. The spring 14 thus causes the disengagement of the disk 3 of the rotor 15 »β, 8, 7» so that the
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Welle 2 in Buhe bleibt.Wave 2 remains in boo.
Wenn die Spule 4 mit Strom gespeist wird,When the coil 4 is fed with current,
erzeugt sie einen Magnetfluss in dem Halter 5 und über die Ringe 6 und 71 welche mit ihren flächen 11 bzw. 12 die Scheibe 3 anziehen, bi3 sie sich mit ihrer Schicht 13 gegen diese Flächen legt. Die hierdurch zwischen den Polen 11 und 12 und dem Reib» material 13 entstehende Reibung bewirkt die allmähliche Mitnahme der Scheibe 3, bis diese die Drehgeschwindigkeit des Rotors 15» 6, 8, 7 erreicht, was der Kupplung der WsXIa 2 mit der !felle 1 entspricht.it creates a magnetic flux in the holder 5 and across the rings 6 and 71 which with their surfaces 11 and 12 respectively attract the disc 3, bi3 their layer 13 against these surfaces lays. The resulting friction between the poles 11 and 12 and the friction material 13 causes the gradual entrainment of the disk 3 until it reaches the rotational speed of the rotor 15 » 6, 8, 7 achieved what the coupling of the WsXIa 2 with the skin 1 is equivalent to.
In zahlreichen Fallen» insbesondere wenn dieIn numerous cases »especially when the
Kupplung nicht in einem Fahrzeug, s®B» einem Kraftfahrzeugs, benutzt werden soll, wird sweekmässig die Kupplung durch eine Reibungsbremse ergänzt, welche bei der Abkupplung der !felle 2 diese stillsetzt ο Dies Ist insbesondere bei Kupplungen für Anlagen der Pall j wsl^v* gemäss einem bestimmten Programm arbeiten sollen^ z»B6 Werkzeugmaschinen, Aufzüge, Haushaltsgeräte, Rechenmaschinen, abbremsbare Motoren usw..If the clutch is not to be used in a vehicle, the clutch is generally supplemented by a friction brake, which stops the skins 2 when they are disconnected * should work according to a specific program ^ z »B 6 machine tools, elevators, household appliances, calculators, brakable motors, etc.
' In diesem Pail kann die Bremsung der Scheibe 3 dadurch erzielt werden, dass man sie äwcoh die Feder 14 in ihrer ausgekuppelten Stellung gegen eine radiale !Fläche 16 drücken lässt, welche durch die Inneafiache der anderen radialen ¥ana des Gehäuses 17 dea Apparats gelbildet werden kanu.» 'In this Pail the braking disc 3 can be achieved by one which are gelbildet by the Inneafiache the other radial ¥ ana the housing 17 dea apparatus makes them äwcoh the spring 14 in its disengaged position against a radial! Surface 16 press, canoe."
Ausser&em kann die Selieilbe 3 in der Bremsstel^· lung an der Placke 1S durch in das Sehäusa 17 eingebaute Dauer«» magnete 19 gehalten werden.In addition to this, the seal 3 can be held in the braking position on the plate 1S by permanent magnets 19 built into the housing 17.
Zwischen der Schelle 3 und äeT fläche 16 ist vorzugsweise sin Heizmaterial 18 Wrgesshen^ lislciies entweder mit der fläche 16 oder mit der radialem FlacMe äer Scheibe 39 Between the clamp 3 and the surface 16 there is preferably a heating material 18 wrapping either with the surface 16 or with the radial surface of the disk 3 9
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welche der das magnetische Reibmaterial 13 tragenden. cr.c^e I;c.:;ü ist, fest verbunden wird .which of those carrying the magnetic friction material 13. cr.c ^ e I; c.:; Ü is, is firmly connected.
Das Reibnatoriai 18 ist ebenfalls erfindungs-The Reibnatoriai 18 is also inventive
gemäss ausgebildet, wie oben angeführt. Ea kann unmittelbardesigned according to the above. Ea can be immediate
auch
sowohl auf die Scheibe 3 als/auf die Fläche 16 aufgebracht
werden, und zwar durch Sinterung oder in Form einer Plasmaauflage
.even
be applied both to the disk 3 and / to the surface 16, namely by sintering or in the form of a plasma layer.
Erfindungsgemäss kann auch eine elektromagnetische Bremse hergestellt werden, wie beispielahalber in Fig. 2 dargestellt.According to the invention, an electromagnetic brake can also be produced, for example in FIG. 2 shown.
~o*Teit die in Fig. 2 dargestellte Bremse der in~ o * T ince the brake of in shown in Fig. 2
Fig. 1 dargestellten kupplung ähnliche Bestandteile aufweist, sind diese rit äon gleichen Bezugszeichen gefolgt von den Index a ■bezeichnet*1 has similar components, these are denoted by the same reference numerals followed by the index a ■ *
Die in Pig. 2 dargestellte Bremse unterscheidet sich "vor« der in Fig. 1 dargestellten Kupplung im '"gentlichen lurch das Fehlen der Welle 1 sowie dadurch, dass d Inge 6a und 7a fest mit dem Halter 5ja verbunden sind, und äi > die Scheibe 3a durch die Feder 14a gegen eine Schulter 19 odiν einen Anschlag der Welle 2a gedruckt wird, so dass ^ede Brems „. ^r Scheibe 3a an dem Gehäuse 17a verhindert ist, wenn die 3a von den Polen 11_a und 12a abgespreizt ist, wobei auch mi"fc einem erfindungsgemassen Reibmaterial überzogen sein können.The one in Pig. Brake illustrated 2 differs "in front" of the coupling shown in Fig. 1 in the '"tual lurch the absence of the shaft 1 and in that d Inge 6a and 7a are fixedly connected to the holder 5JA, and ai> the disk 3a by the Spring 14a is pressed against a shoulder 19 or a stop of the shaft 2a , so that ^ ede brake “. ^ r plate 3 is prevented to the housing 17a when the 3a of the poles 11_a and 12a is spread apart, whereby m i "fc a friction material according to the invention may be coated.
Bei Speisung der Spule 4a. mit Strom ziehen die festen Pole 11a und 12a die Scheibe 3a entgegen der Wirkung der Feder 14a an und bremsen die Drehung der Welle 2a durch Reibung des Reibungsbelages 13a an den Polen 11a und 12a, und zwar ggfs* bis zur Stillsetzung der Welle 2a.When feeding the coil 4a. they pull with electricity Fixed poles 11a and 12a the disc 3a against the action of the spring 14a and brake the rotation of the shaft 2a by friction of the friction lining 13a on the poles 11a and 12a, if necessary * until wave 2a is stopped.
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BAD ORfGINALBAD ORfGINAL
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Bei Unterbrechung des elektrischen Stroms inWhen the electrical current is interrupted in
der Spule 4a spreizt die Feder 14a die Seheibe 3a Und somit den Reibungsbelag 13a von den Polen 11ji und 12a ab, wodurch die Welle 2a freigegeben wird und sich von neuem frei drehen kann.of the coil 4a, the spring 14a spreads the Seheibe 3a and thus the Friction lining 13a from the poles 11ji and 12a, whereby the Shaft 2a is released and can rotate freely again.
Gemäss einer nicht dargestellten Ausführungsabwandlung können in der gleichen mechanischen Übertragung eine elektromagnetische Kupplung gemäss Pig» 1 (jedoch ohne Bremse für die durch die Feder 14 -von den Polen 7 und 8 abgespreizte Scheibe 3) in Reihe mit der elektromagnetischen Bremse gemäss Fig. 2 vorgesehen werden. Die Welle 2a der Fig. 2 ist dann durch die Verlängerung der Welle 2 der Fig. 1 gebildet.According to an embodiment modification, not shown, in the same mechanical transmission a electromagnetic clutch according to Pig »1 (but without a brake for the one splayed from the poles 7 and 8 by the spring 14 Disc 3) can be provided in series with the electromagnetic brake according to FIG. The shaft 2a of Fig. 2 is then through the extension of the shaft 2 of FIG. 1 is formed.
Gemäss einer anderen nicht dargestellten Ausführungsabwandlung können auch in dem gleichen Apparat die in Fig. 1 dargestellte Kupplung und die in Fig. 2 dargestellte Bremse kombiniert werden.According to another embodiment modification, not shown, the in Fig. 1 shown clutch and the brake shown in Fig. 2 are combined.
Die Scheibe 3 der Kupplung der Fig. 1 kann dann insbesondere anstelle des Reibmaterials 18 das bei 13a in Fig.2 dargestellte Reibmaterial tragen, und die radiale Fläche 16 kann durch die Pole 11a und 12a des der in Fig. 2 dargestellten Bremse angehörenden Elektromagneten ersetzt werden.The disk 3 of the clutch of FIG. 1 may then, in particular instead of the R e ibmaterials the friction material 18 shown at 13a in Figure 2 bear, and the radial surface 16 may belonging through the poles 11a and 12a of the brake shown in Fig. 2 Electromagnet to be replaced.
Bei einer derartigen Anordnung können ggfs. die Federn 14 und 14a fortfallen, wenn die Verschiebung der Scheibe 3 in Richtung auf die Pole 11 und 12 oder auf die Pole 11a und 12a durch die abwechselnde Erregung der Spule 4 und der Spule 4a erzeugt wird.With such an arrangement, the springs 14 and 14a can be omitted if the displacement of the disk 3 in the direction of the poles 11 and 12 or the poles 11a and 12a is generated by the alternating excitation of the coil 4 and the coil 4a.
Der erfindungsgemässe Apparat besitzt zahlreiche Vorteile, insbesondere folgende:The apparatus according to the invention has numerous advantages, in particular the following:
- er kann eine Erwärmung durch Reibung aushalten, welche nicht mehr durch die thermische Widerstandsfähig-- it can withstand heating through friction, which is no longer due to the thermal resistance -
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keit des Reibcaterials selbst begrenzt wird, sondern nur noch durch die der induzierenden Spule, welche in einer gewissen Entfernung von den die Erwärmung erzeugenden Flächen angebracht werden kann y speed of the friction material itself is limited, but only by that of the inducing coil, which can be attached at a certain distance from the surfaces that generate the heating y
- er benutzt ein Reibmaterial mit einer besseren Wärmeleitfähigkeit und bringt durch innigere Berührung mit dem Anker die Hö'glehheit die Reibungswärme von der Induktionsspule dadurch fernzuhalten, dass diese Reibungswärme, fern von der Induktionsspule direckt über den Anker, beispiels weise durch Eigenventilation an die Aussenhuft abfUhrbar ist.- it uses a friction material with better thermal conductivity and through closer contact with the armature, the Hö'glehheit brings the frictional heat from the induction coil through it to keep away that this frictional heat, away from the induction coil directly via the armature, for example through self-ventilation the outer hip can be removed.
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Claims (23)
ihrer Oberflache/miteinander versehweisst sind» dass ein poröses, insbesondere mikroporöses,Gebilde entsteht, derart, dass die Identität zwischen dem Reibmaterial und dem Magnetkreis her steilbar ist.so
their surface / are welded to one another »that a porous, in particular microporous, structure is created in such a way that the identity between the friction material and the magnetic circuit can be steepened.
eingest; eilt/wird, dessen Richtung der des Magnetfeldes entspricht» welchem das Material in dem Apparat durch den Induktor ausgesetzt wird ·bzt-r aligned
set; hurries / becomes, the direction of which corresponds to that of the magnetic field »to which the material in the apparatus is exposed by the inductor ·
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