DE2053328A1 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
- H02K49/02—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type
- H02K49/04—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type of the eddy-current hysteresis type
- H02K49/043—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type of the eddy-current hysteresis type with a radial airgap
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
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Description
"Magnetische Wirbelstromkupplung"
Die Erfindung "betrifft eine magnetische Wirbelstromkupplung
mit koaxialer Anordnung von antreibendem und angetriebenem lotor, wobei der angetriebene Rotor mit einem Generator für
ein magnetisches Feld fest verbunden ist, welches bei Drehung eines Rotors gegenüber dem anderen im Anker des antreibenden
Rotors Wirbelströme erzeugt.
Bei derartigen Kupplungen wird der Generator für das magnetische B'eld im allgemeinen von einer einzigen ringförmigen
Spule gebildet, welche eine homopolare Verkupplung bewirkt. Nun weiß man, tiaß fllr die Übertragung deo gleichen Flusses
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die Länge des magnetischen Kreises einer homopolaren Kupplung größer ist als die einer heteropolaren Kupplung. Daraus
folgt, daß die Masse des in einer hemopolaren Kupplung erforderlichen
magnetischen Kreises ebenfalls bedeutender ist als die, welche in einer heteropolaren Kupplung erforderlich
ist.
Hauptziel der Erfindung ist es, die Masse des magnetischen Kreises zu verringern und dabei jedoch im wesentlichen die
charakteristischen Eigenschaften einer homopolaren Verkopplung aufrecht zu erhalten.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer
Wirbelstromkupplung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, daß der vom angetriebenen Rotor getragene Generator für das
magnetische Feld von einer Reihe einzelner, regelmäßig entlang eines Kreises um die Rotationsachse des angetriebenen
Rotors verteilter magnetischer Elemente gebildet ist, wobei die Verbindungslinien zwischen den Magnetpolen jedes Elementes
parallel zur Rotationsachse verlaufen und sämtliche gleichnamigen Pole jeweils auf der gleichen Seite gelegen
sind.
Nach einer bevorzugten AusfUhrungsform sind dabei die magnetischen
Elemente von Induktionsspulen gebildet, die so miteinander verbunden sind, daß sämtliche gleichnamigen Pole
jeweils auf der gleichen Seite gelegen sind.
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Dank dieser Anordnung schließt eich der magnetische Kreis
jeder Spule wieder auf dem Pfad über die Achse der Spule. Es ist ersichtlich, d*aß folglich die Länge des magnetischen
Kreises einer derartigen Kupplung kleiner ist als die einer üblichen Kupplung, welche mit einer einzigen,
ringförmigen Spule ausgestattet ist. Infolgedessen wird die Masse des notwendigen magnetischen Kreises verringert,
während die charakteristischen Eigenschaften einer homopo- f
laren Yerkopplung bewahrt bleiben. Darüberhinaus wird
gleicherweise die Masse des zur Herstellung des Induktionskreises erforderlichen Kupfers in gleicher Weise geringer,
was die Gestehungskosten der erfindungsgemäßen Kupplung herabsetzt.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Λ
Hierbei zeigen:
Pig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße
Pig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße
Kupplung und
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie H-II in Fig. 1.
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie H-II in Fig. 1.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Kupplung weist eine Welle 1 eines primären oder antreibenden Rotors und eine
Welle 2 eines sekundären oder angetriebenen Rotors auf, die koaxial zueinander montiert sind.
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Die antreibende Welle 1 ist fest mit einem den Anker der Kupplung'bildenden Hohlzylinder 3 verbunden. Dieser Anker
ist auf der Welle 1 mittels einer ringförmigen Tragplatte 4 befestigt, z.B. angeschweißt, welche Rippen 5 aufweist.
Der Anker 3 ist andererseits an seinem Umfang mit Kühlflügeln 6 versehen, welche einem Leitblech 7 zugeordnet
sind, das mittels der Schrauben 8 an den Rippen 5 der Tragplatte 4 befestigt ist.
An der angetriebenen Welle 2 ist eine zylindrische Buchse aus unmagnetischem Werkstoff angebracht, z.B. festgeschweißt,
die drehbar auf der antreibenden Welle 1 über die beiden Wälzlager 10, 11 abgestützt ist. Die beiden Wellen und 2
sind gegen Verschiebung mittels eines Deckels 12 verbunden, der am Ende der Buchse 9 mit Hilfe von Schrauben 13 befestigt
ist. Diese Schrauben 13 sind von außen durch eine in der Tragplatte 4 vorgesehene öffnung 14 zugänglich,
welche normalerweise durch einen abnehmbaren Stopfen 15 geschlossen ist.
Auf der unmagnetischen Buchse 9 sind zwei Halbkränze 16 und
17 aus massivem oder lamelliertem Stahl befestigt, welche den magnetischen Induktionskreis der Kupplung bilden. Zwischen
diesen beiden Halbkränzen 16 und 17 sind - beim dargestellten Ausführungsbeispiel öschs - magnetische Kerne
angeordnet, von denen jeder eine Induktionsspule 19 aufweist, deren Achse jeweils parallel zur Rotationsachse der
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•"5""
beiden Wellen 1 und 2 ist. Wie der Querschnitt der Pig. deutlich erkennen läßt, sind die einzelnen Spulen 19 regelmäßig
und mit gleichem gegenseitigem Abstand sowie mit gleichem Abstand von der Rotationsachse angeordnet. Diese
Spulen 19 bilden den Generator für das magnetische PeId der Kupplung und sind mit der angetriebenen Welle 2 auf die
nachstehend beschriebene Weise fest verbunden.
Der Halbkranz 16 1st an der Buchse 9 festgelötet bzw. festgeschweißt und in seiner Lage auf der Buchse dank einer
Schulter 20, gegen die er sich abstützt, mit großer Genauigkeit festgelegt. Der andere Halbkranz 17 ist an dem
Halbkranz 16 einfach mittels Schrauben 21 befestigt, welche
jeden der Kerne 13 durchsetzen, die so gleichzeitig die Wirkung von Abstandsstücken habe. Dank dieser Anordnung
erhält man einen äußerst festen Aufbau, wobei gleichzeitig die magnetische Isolierung der beiden Halbkränze durch die
Verwendung der unmagnetischen Buchse 9 erreicht wird.
Die beiden Halbkränze 16 und 17 sind andererseits in bekannter Weise mit Umfangszähnen 22 versehen, welche gegenüber
dem Anker 3 angeordnet sind und dazu bestimmt sind, das magnetische von den Induktionsspulen 19 erzeugte PeId
zu modulieren.
Die Zeiohnung läßt übrigens erken»«, daß die Schrauben
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nicht direkt dazu dienen, die von der Zentrifugalkraft auf die Kerne 18 ausgeübte Wirkung zu beseitigen. Die Kerne 18
werden tatsächlich von Schultern 23 gehalten, welche an den beiden Halbkränzen 16, 17 vorgesehen und mit Präzision
derart angebracht sind, daß jedes Auftreten von Unwucht ausgeschaltet wird.
Die Stromversorgung der einzelnen Spulen 19 erfolgt in üblicher
Weise mittels isolierter Verbindungen, die über einen weichen Draht 24 mit einem schematisch bei 25 angedeuteten
Kollektor verbunden sind. Die Spulen 19 sind dabei miteinander derart verbunden, daß sämtliche gleichnamigen
Magnetpole auf der gleichen Seite, beispielsweise sämtliche Südpole auf der Seite des Halbkranzes 16 und sämtliche
Nordpole auf der Seite des Halbkranzes 17 gelegen sind ,um so eine homopolare Verkopplung zu verwirklichen.
Die erfindungsgemäße Kupplung wird durch eine ringförmige
Dichtscheibe 26 vervollständigt, welche am Anker 3 mittels Schrauben 27 befestigt ist und mit einem um den Kollektor
25 angeordneten weichen Verbindungsglied 28 zusammenwirkt.
Die Wirkungsweise einer magnetischen Wirbelstromkupplung ist bekannt, weshalb sie hler nicht im einzelnen beschrieben
werden soll. Bs sei nur daran erinnert, daß dann, wenn die antreibende Welle 1 in Drehung versetzt wird, das Magnetfeld
der Spulen 19, welches durch die Zähne 22 moduliert
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wird, in dem Anker 3 Wirbelstrom^ erzeugt, welche zu einer
Drehbewegung der angetriebenen Welle 2 führen. Die Wärme, welche im Anker 3 unter der Wirkung der erzeugten Wirbelströme
entsteht, wird nach außen mittels der dem L eitblech 7 zugeordneten Kühlflügel 6 abgeleitet.
Es ist leicht einzusehen, daß aufgrund der Tatsache, daß der Generator für das magnetische PeId bei der erfindungs- I
gemäßen Kupplung von einer Reihe von einzelnen Induktionsspulen 19 gebildet ist, die Länge des magnetischen Kreises
geringer ist als die einer bekannten Kupplung, welche nur mit einer einzigen, ringförmigen Spule ausgerüstet ist.
Dies ermöglicht es, die notwendige Masse des magnetischen Kreises beachtlich zu verringern, was im Übrigen deutlich
aus den Figuren ersichtlich ist, und dabei trotzdem die charakteristischen Eigenschaften einer homopolaren Yerkopplung
aufrecht zu erhalten. λ
Selbstverständlich könnte jede Spule 19 auch durch einen Dauermagneten ersetzt werden, ohne dadurch den allgemeinen
Erfindungsgedanken zu verlassen.
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Claims (2)
- Patentansprüche[i .^Magnetische Wirbelstromkupplung mit koaxialer Anordnung von antreibendem und angetriebenem Rotor, wobei der angetriebene Rotor mit einem Generator für ein magnetisches PeId fest verbunden ist, welches bei Drehung eines Rotors gegenüber dem anderen imlinker des antreibenden Rotors Wirbelstörme erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der vom angetriebenen Rotor (2) getragene Generator für das magnetische PeId von einer Reihe einzelner, regelmäßig entlang eines Kreises um die Rotationsachse deB angetriebenen Rotors verteilter, magnetischer Elemente (19) gebildet ist, wobei die Verbindungslinien zwischen den Magnetpolen jedes Elementes parallel zur Rotationsachse verlaufen und sämtliche gleichnamigen Pole jeweils auf der gleichen Seite gelegen sind.
- 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Slemente von Induktionsspulen (19) gebildet sind, die so miteinander verbunden sind, daß sämtliche gleichnamigen Pole jeweils auf der gleichen Seite gelegen sind.109829/1011Leerseite
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