DE2510390A1 - Mit der zugkraft einer elektro- magnetbremse loesbare federdruckkupplung - Google Patents

Mit der zugkraft einer elektro- magnetbremse loesbare federdruckkupplung

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Description

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN
Aktiengesellschaft
Friedrichshafen
Mit der Zugkraft einer Elektro-Magnetbremse
lösbare Federdruckkupplung
Die Erfindung betrifft eine mit dem Magnetfluß einer Elektro-Magnetbremse lösbare Federdruckkupplung, also
eine Kupplungs-Brems-Kombination, welche bei vollem
Kupplungsmoment ein vermindertes Bremsmoment ermöglicht.
Eine derartige Kupplungs-Brems-Kombination wird besonders bei Spinnspindeln benötigt.
Bekannt sind Kupplungs-Brems-Kombinationen mit einem hohen Bremsmoment der elektro-magnetischen Bremse. Die
Reibkupplung arbeitet mit Federdruck, die Bremse wird
elektro-magnetisch betätigt.
Da zwischen Ankerscheibe und Elektro-Magnet ein Arbeitsluftspalt vorhanden ist und beim Einschalten der Bremse
die Kupplung gegen die Kraft der Druckfeder gelöst werden muß, ist ein relativ starker Elektro-Magnet erforderlich. Bei geschlossener Bremse ist die Magnetkraft um ein Viel-
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faches höher als zum Überwinden der Federkraft notwendig war. Dementsprechend ergibt sich trotz der nocn wirksamen Feder bei vorausgesetzt ca. gleichen Reibungsverhältnissen an der Bremse ein sehr hohes Bremsmoment.
Aufgabe der Erfindung ist es, ohne besonderen Aufwand eine Brems-Kupplungs-Kombination zu schaffen, die ein gegenüber dem Kupplungsmoment um vorzugsweise 50 % verringertes Bremsmoment bringt.
Der Lösung dieser Aufgabe gingen eine Reihe von Überlegungen und Versuchen voraus.
So wurde vorgeschlagen, den Reibradius der Kupplung um ein Vielfaches größer als den der Bremse zu wählen, um mit geringeren Feder- und Magnetkräften arbeiten zu
können. Die dabei sich ergebenden, sehr großen umlaufenden Massen erwiesen sich jedoch als hinderlich.
Man schlug weiter vor, an Kupplung und Bremse die Reibwerte im entsprechenden Verhältnis zu wählen. In
solchen Grenzbereichen sind Reibwerte jedoch sehr mit
Streuungen behaftet.
Akte 5275 609838/0504
Ein anderer Vorschlag zur Lösung der Aufgabe bestand darin, daß zum Anziehen der Ankerscheibe kurzzeitig eine hohe Spannung angelegt wird, die dann während und nach dem Bremsvorgang so stark reduziert wird, daß nun auch ein geringes Bremsmoment wirksam ist. Dafür ist jedoch ein absolut konstanter Strom notwendig, was nur mit verhältnismäßig hohem Aufwand möglich ist.
Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen gekennzeichnete Erfindung gelöst.
Die Erfindung beschreitet durch Trennung der Funktionen - "Federkraft-Überwinden" und "Bremsmoment-Aufbauen" einen neuen Weg. Anstelle einer einzigen Scheibe, die Kupplungs- und Ankerscheibe zugleich ist, sind in der Erfindung zwei oder mehr, vorzugsweise drei Scheiben mit unterschiedlichen Funktionen eingebaut. Die drei Scheiben sind auf der Arbeitswelle axial verschiebbar angeordnet, die mittlere Ankerscheibe auch drehbar, während die beiden äußeren Scheiben drehfest sind.
Wird der .Bremsmagnet eingeschaltet, so wird die mittlere drehbare Scheibe (Ankerscheibe) angezogen und an den Polen sofort festgebremst. Die beiden anderen auf der Welle drehfest sitzenden Scheiben werden die von der Antriebs-
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welle über die Reibscheibe übernommene Bewegung noch fortsetzen, bis die Reibung (Bremsmoment) zwischen ihnen und der stehenden Ankerscheibe sie stillstehen läßt. Diese Reibung entsteht einerseits durch die Anpreßkraft der Druckfeder zwischen Druckscheibe und Ankerscheibe, andererseits durch die magnetische Zugkraft zwischen Ankerscheibe und Kupplungsscheibe, die von einem magnetischen Teilfluß verursacht wird. Dieser Teilfluß entsteht durch die besondere Form der Ankerscheibe. Die Stärke dieses Teilflusses und hiermit die Größe der Reibung zwischen Ankerscheibe und Kupplungsscheibe kann durch Formveränderung der Ankerscheibe nach Bedarf verringert werden. Dies bei Beibehaltung des vollen Kupplungsmomentes.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße, mit der Zugkraft einer Elektro-Magnet-Bremse lösbare Federdruckkupplung mit ausgeschaltetem Bremsmagnet bzw. geschlossener Kupplung.
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2519390
Fig. 2 einen radialen Schnitt II - II durch Fig. 1, die Ankerscheibe 2 zeigend.
Fig. 3 die gleiche Kupplungs-Brems-Kombination mit eingeschaltetem Brems-Magnet (gelüftete Kupplung). >
Es ist 1 ein feststehender Bremsmagnet mit einer Spule, 2 die Ankerscheibe, die axial- und drehbeweglich auf einer Abtriebswelle 3 angeordnet ist und vorzugsweise nierenförmige Ausnehmungen 4 in konzentrischer Anordnung aufweist. 6 stellt eine Druckscheibe aus vorzugsweise verschleißfestem Reibmaterial dar und 7 eine Kupplungsscheibe, wobei beide Scheiben 6 und 7 axial verschiebbar, jedoch drehfest auf dem Mitnehmer 5 der Abtriebswelle 3 angeordnet sind. Weiter ist 8 eine vorgespannte Druckfeder, 9 die Reibscheibe des axial- und drehfest auf einer Antriebswelle 10 befestigten Antriebsflansches 11. Mit 12 ist der Verlauf des Hauptflusses bei eingeschaltetem Bremsmagnet 1, mit 13 der durch die Ausnehmung 4 und/oder der Dicke der Ankerscheibe 2 definierten Teilfluß bezeichnet.
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251Q39Q
Bei ausgeschaltetem Bremsmagnet 1 (Fig. 1) drückt die Druckfeder 8 die Druckscheibe 6 zusammen mit der Ankerscheibe 2 und der Kupplungsscheibe 7 gegen die Reibscheibe 9 des Antriebsflansches 11. Die Kupplung wird damit reibschlüssig.
Wird der Bremsmagnet 1 eingeschaltet, so wird die Ankerscheibe 2 zusammen mit der Kupplungscheibe 7 gegen die Kraft der Druckfeder 8 angezogen und dabei die Kupplung gelöst. Während die Ankerscheibe 2 am feststehenden Bremsmagnet 1 durch hohe Zugkraft sofort festbremst, wird an der Abtriebswelle 3 ein geringeres Bremsmoment wirksam. Dieses Bremsmoment setzt sich zusammen aus einem Reibmoment entsprechend einer durch die Druckfeder 8 verursachten Andrückkraft zwischen Druckscheibe und Ankerscheibe 2 einerseits und dem Reibmoment zwischen ■Ankerscheibe 2 und Kupplungsscheibe 7 entsprechend der wirksamen magnetischen Zugkraft, verursacht durch den magnetischen Teilfluß 13, andererseits. Dieser magnetische Teilfluß 13 entsteht als Folge der in Fig. 2 dargestellten besonderen Ausführung der Ankerscheibe 2, ihren nierenförmigen, konzentrisch angeordneten Ausnehmungen 3 und/ oder ihrer geringen Dicke.
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Akte 5275
Sin Teil des Magnetflusses 12 des Bremsmagneten 1 wird
gezwungen, durch die Kupplungsscheibe 7 zu fließen. Durch geeignete Abstimmung der Ankerscheibe 2 kann dieses Teilmoment beliebig verringert oder auch ganz beseitigt werden, so daß nur noch das Bremsmoment zwischen Druckscheibe und Ankerscheibe wirksam ist. Damit sind sehr geringe Bremsmomente bei vollem Kupplungsmoment ohne zusätzlichen
Aufwand in der elektrischen Ansteuerung möglich.
A 5275
5.3.1975
T-PA pe-hg
609838/0 5 04

Claims (5)

  1. Patentansprüche
    1J Mit der Zugkraft einer Elektro-Magnetbremse lösbare Federdruckkupplung, insbesondere für Spinnspindeln, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Abtriebswelle dem Elektro-Magneten (1) zugewandt eine von der Druckfeder (8) beaufschlagte Druckscheibe (6), auf der dem Elektro-Magneten abgewandten Seite eine Kupplungsscheibe (7) und zwischen der Druckscheibe (6) und der Kupplungsscheibe (7) eine Ankerscheibe (2) angeordnet ist.
  2. 2. Mit dem Magnetfluß einer Elektro-Magnetbremse lösbare Federdruckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckscheibe (6) drehfest und axial verschiebbar auf der Abtriebswelle (3) befestigt ist und daß sie vorzugsweise aus verschleißfestem Reibmaterial gefertigt ist.
  3. 3. Mit dem Magnetfluß einer· Elektro-Magnetbremse lösbare Federdruckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerscheibe (2) drehbar und axial verschiebbar auf der Abtriebswelle (3) angeordnet ist und daß sie vorzugsweise nierenförmige, konzentrisch angeordnete Ausnehmungen (4) bestitzt.
    Akte 5?75
    609838/0504
  4. 4. Mit dem Magnetfluß einer Elektro-Magnetbremse lösbare Federdruckbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe (7) drehfest und axial verschiebbar auf der Abtriebswelle (3) angeordnet ist.
    A 5275
  5. 5.3.1975
    T-PA pe-hg
    609833/0504
    AO
    Leerseite
DE19752510390 1975-03-10 1975-03-10 Mit der Zugkraft einer Elektro-Magnetbremse lösbare Federdruckkupplung Expired DE2510390C3 (de)

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