DE2246449A1 - DAMPING CLUTCH FOR STEPPER MOTOR DRIVES - Google Patents
DAMPING CLUTCH FOR STEPPER MOTOR DRIVESInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/121—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
- F16F15/123—Wound springs
- F16F15/12306—Radially mounted springs
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
- F16D3/60—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising pushing or pulling links attached to both parts
- F16D3/62—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising pushing or pulling links attached to both parts the links or their attachments being elastic
Description
Dämpfungskupplung für Schrittmotorantriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine Dämpfungskupplung für Schrittmotorantriebe zur drehschwingungsfreien Übertragung von Drehmomenten, die über eine Nabe und über ihr Außengehäuse mit der Welle des antreibenden Schrittmotors und der anzutreibenden Masse verbunden ist. Schrittmotore sind den Synchronmotoren ähnliche Motore mit einem pernanentmagnetischen Rotor und einer oder mehreren Statorwicklungen.Damping coupling for stepper motor drives The invention relates to to a damping coupling for stepper motor drives for torsional vibration-free transmission of torques that are transmitted to the shaft of the driving stepper motor and the ground to be driven is connected. Stepper motors are similar to synchronous motors with a permanent magnetic rotor and one or more stator windings.
Rotor und Stator besitzen eine Nutung. Der Rotor dreht sich nicht mit konstanter Winkelgeschwindigkeit, sondern springt von Nut zu Nut. Beim Einrasten des Rotors in die neue Stellung entsteht eine gedämpfte Drehschwingung, indem der Rotor zunächst etwas über diese Stellung hinausschwingt, dann umkehrt und zurückschwingt usw. Die Resonanzfrequenz dieser Schwingung ist abhängigvom mechanischen Trägheitsmoment des Rotors auf die Drehachse bezogen und von der magnetischen Rückstellkraft. Liegt die Antriebsfrequenz in der Nahe dieser Resonanzfrequenz oder ist sie ein ganzzahliges Vielfaches oder ein geradzahliger Teil davon, dann können die Drehschwin gungen so stark werden, daß der Motor Schritte ausläßt, stehen bleibt oder sogar rückwärts luft. Da solche Motore beiseielsweise zum Antrieb von Registriergeräten u. a. von Szintillotionsscannern benutzt werden, würde ein solches Verhalten die gesamte Aufzeichnung verfälschen und damit unbrauchbar m@chen. Zetzt men zwischen Schrittmacher und der anzutreibenden Masse aber eine geeignete Dämpfungskupplung, so können die Schrittmotore auch bei den kritischen Frequenzen wroblemlos betrieben werden. Die Dämpfungskunlung muß dabei so ausgelegt @ein, daß sie gerade die Motoreigenresonanz dämpft, so das ein Betrieb bei kritischen Frequenzen nicht zu Resonanzschwingungen führt, und daß die Abtriebswelle der Dämofungskupplung nur noch einen Bruchteil der Welligkeit auf der Antriebsseite besitzt. Um diese Bedingung optimal su erfüllen, ohne für jeden Anwendungsfall eine gesonderte Dämpfungskupplung berechnen und bauen zu müssen, besteht das Bedürfnis nach einer Dämpfungskupplung, deren Dämpfung einstellbar ist und keine neue Resonanzfrequenz entstehen läßt.The rotor and stator are grooved. The rotor does not turn with constant angular velocity, but jumps from groove to groove. When engaging of the rotor in the new position, a damped torsional oscillation is created by the Rotor first swings a little beyond this position, then turns around and swings back etc. The resonance frequency of this oscillation depends on the mechanical moment of inertia of the rotor related to the axis of rotation and from the magnetic restoring force. Lies the drive frequency is close to this resonance frequency or is it an integer A multiple or an even part of it, then the rotary oscillations can become so strong that the motor skips steps, stops or even backwards air. Since such motors are used, for example, to drive recording devices and others. from If scintillotion scanners are used, such behavior would affect the entire record falsify them and thus render them unusable. Tight men between the pacemaker and the to be driven mass but a suitable damping clutch, so the stepper motors can also be operated without problems at the critical frequencies. The damping kunlung must be designed in such a way that it attenuates the engine's natural resonance, so the an operation at critical frequencies does not lead to resonance oscillations, and that the output shaft of the damping clutch only has a fraction of the ripple on the drive side. In order to optimally meet this condition, without for having to calculate and build a separate damping coupling for each application, there is a need for a damping clutch whose damping is adjustable and does not allow a new resonance frequency to arise.
Diese Aufgabe wird mit einer Dämpfungskupplung für Schrittmotorantriebe zur drehschwingungsfreien Übertragung von Drehmomenten, die über eine Nabe und über ihr Außengehänse mit der Welle des antreibenden Schrittmotors und der anzutreibenden Masse verbunden ist nach der Erfindung dadurch gelost, daß die Nabe mit dem Außengehäuse durch Federn gekuppelt ist und eine Fupplungsscheibe trägt, die zwischen mit dsin Außengehäuse und einer Druckscheibe verbundenen Reibbelägen läuft.This task is accomplished with a damping clutch for stepper motor drives for torsional vibration-free transmission of torques via a hub and via their outer casing with the shaft of the driving stepper motor and the one to be driven Ground is connected according to the invention in that the hub is connected to the outer housing is coupled by springs and carries a clutch disc that is connected between with dsin Outer housing and a thrust washer connected friction linings runs.
Al@ Federn dienen dabei zv@ckmäßig Zugfedern, deren Verspannungen einstellbar sind. Vorteilhaft ist es, wenn die Zugfedern in zei Ebenen mit sich kreuzenden Zugrichtungen angeorJret sind. Eine leichte Einstellbarkeit erreicht man dadadurch, daß die Nabe Lochscheiben trägt zum Einhängen der Zugfedern. Dabei sollte auch der Anpreßdruck der Reibbeläge an die Kupplungsscheibe einstellbar sein.Al springs serve as tension springs, their tension are adjustable. It is advantageous if the tension springs are in two planes with them crossing trajectories are located. Easy adjustability is achieved the fact that the hub carries perforated disks for attaching the tension springs. Included the contact pressure of the friction linings on the clutch disc should also be adjustable.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Dämpfungskupplung besitzt auf ihrer Antriebsseite eine Nabe 1, die mit der nicht ezeichneten Welle des Schrittmotor, verbanden ist, und auf ihrer Abtriebsseite das Außingehäuse, das aus dem Gehausedeckel 6, dem Außenring 17 und der Stiftscheibe 8 besteht. Mittelt eines Eleteringes 3 ist auf der Nabe eine Kupplungsscheibe 4 befestigt, die sich zwischen dem mit einem Reibbelag,beispielsweise aus Teflon, versehenen Druckring 4, der im Gehausedeckel 4 sitzt und dem Durckring 5 ebenfalls mit einem Reibbelag versehen, bewegt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. The damping coupling has a hub 1 on its drive side, which is not connected to the shown shaft of the stepper motor, and on its output side the Outer housing, which consists of the housing cover 6, the outer ring 17 and the pin washer 8 consists. A clutch disc 4 is located on the hub by means of an element ring 3 attached, which is between the with a friction lining, for example made of Teflon, provided pressure ring 4, which sits in the housing cover 4 and the Pressure 5 also provided with a friction lining, moves.
Der Driickring 5 ist in eine Druckscheibe 7 eingelassen, die über die Stifte 18 beweglich über der Stift scheibe 8 gelagert ist. Zwischen zwei Stiften 18 befinden sich Druckfedern 13, die die Druckscheibe gegen die Kupplungsscheibe drücken. Die se Druckfedern sind durch Senkungen 14 in der Druckscheibe und Einstellbolzen 1-5 in der Stiftscheibe geführt. Uber die Muttern 16 laßt sich der Anpressdruck dr Federn 13 einstellen.The push ring 5 is embedded in a pressure disc 7, which over the pins 18 is movably mounted on the pin disc 8. Between two pens 18 there are compression springs 13 that hold the pressure disc against the clutch disc to press. These compression springs are through countersinks 14 in the thrust washer and adjusting bolts 1-5 guided in the pin washer. The contact pressure can be applied via the nuts 16 Adjust the springs 13.
Die Nabe 1 tragt weiterhin zwei L L@-chscheiben 11 und 12, in die Zugfedern 10a und 10b eingehangen werden, die mit ihrem anderen Ende an .Schaftschrauben 9 befestigt sind. Diese Schartschrauben sind in die Stiftscheibe 8 eingelassen. Die Federn 10a und 1Ob liegen in zwei Ebenen. Sie sind gegeneinander kreuzweise verspannt. Das antriebsseitige Drehmoment kann dabei sowohl über die Federn als auch iihcr die R Reibbeläge auf das abtriebsseitige Außengehäuse gelangen, von dem es denn abgenommen wird. Federn und Reibbeläge sind also, vom Fraftfluss her gesehen, parallel geschaltet. Durch Verwendung verschieden starker Zugfedern bzw. unterschiedliche Vorsoannung und/oder unterschiedlicher Anpreßkraft der Reibbeläge ksnn man die Kupplung verschiedenen Belastungen und damit auch den verschiedener Resonanzfrequenzen anpassen. Die Dämpfung der Schwingungen geschieht also durch eine Art mechanisches Tiefnassfilter, das durch die Federn und das Trägheitsmoment des Außengehäuses gebildet wird. Die Reibbeläge wirken ei als Reibungs-Drehschwingungsdämpfer, damit nicht eine neue Resonanzfrequenz durch die Kupplung entsteht. -Durch sie rd zugleich erreicht, daß kein Schlupf auftritt.The hub 1 also carries two L L @ washers 11 and 12, in the Tension springs 10a and 10b are attached to the other end of the shaft screws 9 are attached. These notch screws are embedded in the pin washer 8. The springs 10a and 10b are in two planes. They are crosswise against each other tense. The torque on the drive side can be achieved via the springs as also get iihcr the R friction linings on the output-side outer housing, from which because it is removed. From the point of view of the force flow, springs and friction linings are connected in parallel. By using tension springs of different strengths or different ones Pre-tensioning and / or different contact pressure of the friction linings can be used to control the clutch adapt to different loads and thus also to the different resonance frequencies. The damping of the vibrations is done by a kind of mechanical deep wet filter, which is formed by the springs and the moment of inertia of the outer housing. the Friction linings act as a friction torsional vibration damper, so not a new one Resonance frequency is created by the coupling. -By it rd at the same time achieved that no slip occurs.
Ijit dieser Däm@fungskupplung lassen sich bei Schrittmotorantrieben die bisher auftretenden störenden Drehschwingungen in einfacher Weise verhindern.This damping coupling can be used with stepper motor drives prevent the previously occurring disruptive torsional vibrations in a simple manner.
3 Seiten Beschreibung 5 @datent - Arsprüche 1 Rlett Zeichnungen mit 2 Figuren3 pages description 5 @datent - Arsprüche 1 Rlett drawings with 2 figures
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE2246449A1 true DE2246449A1 (en) | 1974-04-11 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| DE (1) | DE2246449A1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2477068A1 (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-04 | Polygraph Leipzig | BELT PULLEY FOR PRINTING MACHINES |
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| FR2734332A1 (en) * | 1996-01-31 | 1996-11-22 | Valeo | Damped flywheel, esp. for motor vehicle |
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| FR2734329A1 (en) * | 1996-01-31 | 1996-11-22 | Valeo | Damped flywheel, esp. for motor vehicle |
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| DE102022128006A1 (en) | 2022-10-24 | 2024-04-25 | Hasse & Wrede Gmbh | Torsional vibration-isolated coupling element |
-
1972
- 1972-09-20 DE DE19722246449 patent/DE2246449A1/en active Pending
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