DE2510390B2 - Mit der zugkraft einer elektro- magnetbremse loesbare federdruckkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine durch den 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 eingangs erwähnter Art, bei welchen die Reibkupplung mit Federdruck arbeitet, während die Bremse elektro-magnetisch betätigt wird.

Da zwischen Ankerscheibe und Elektro-Magnet ein Arbeits-Luftspalt 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 Vielfaches höher, als zum Überwinden der Federkraft notwendig war. Dementsprechend ergibt sich trotz der noch wirksamen Feder bei vorausgesetzt ca. gleichen Reibungsverhältnissen an der Bremse ein sehr hohes Bremsmoment.

Bei diesen bekannten Kupplungs-Bremi-Kombinationen kann die Ankerscheibe aus einer Scheibe bestehen und dabei eine Kupplungs- und eine Bremsseite aufweisen oder aus mehreren, drehfest miteinander verbundenen Scheiben verschiedener Funktion bestehen (DT-AS 11 26 982).

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 Steuerungen behaftet.

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 i»t.

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 Ankerscheibe, die Kupplungs- und Bremsscheibe zugleich ist oder einer aus mehreren, drehfest miteinander verbundenen Scheiben unterschiedlicher Funktion, max. aus Bremsscheibe und Kupplungsscheibe, bestehenden kompakten Ankerscheibe, sind in der Erfindung zwei oder mehr, vorzugsweise drei Scheiben mit unterschiedlichen Funktionen eingebaut, welche auf der Arbeitswelle und miteinander axial verschiebbar angeordnet sind. Dabei ist die mittlere Ankerscheibe auch drehbar, während die beiden äußeren Scheiben drehfest vorgesehen sind.

Wird der Bremsmagnet eingeschaltet, so wird die mittlere drehbare Scheibe (die eigentliche Ankerscheibe und im folgenden auch weiter so benannte Scheibe) angezogen und an den Polen sofort festgebremst. Die beiden anderen, auf der Welle drehfest sitzenden Scheiben, werden die von der Antriebswelle 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.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Zeichnung erläutert, die schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße, mit der Zugkraft einer Elektro-Magnet-Bremse lösbare Federdruckkupplung mit ausgeschaltetem Brems-Magnet bzw. geschlossener Kupplung.

Fig.2 einen radialen Schnitt U-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 Brems-Magnet mit einer Spule, 2 die Ankerscheibe, die axial- oder 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 sxial- 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.

Bei ausgeschaltetem Brems-Magnet 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 Kupplungsscheibe 7 gegen die Kraft der Druckfeder 8 angezogen und dabei die Kupplung gelöst. Während die Ankerscheibe 2 am feststehenden Brems-Magnet 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 6 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 4 und/odor ihrer geringen Dicke,

Ein 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Mit der Zugkraft einer Elektro-Magnetbremse lösbare Federdruckkupplung, insbesondere für Spinnspindeln, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Abtriebswelle dem Elektro-Magneten (1) zugewandt eine von einer Druckfeder (8) beaufschlagte Druckscheibe (6) drehfest, auf der dem Elektro-Magneten abgewandten Seite eine Kupplungsscheibe (7) drehfest und zwischen der Druckscheibe (6) und der Kupplungsscheibe (7) eine Ankerscheibe (2) drehbar angeordnet ist, die jeweils für sich axial verschiebbar ist.

2. Mit dem Magnetfluß einer Elektro-Magnetbremse lösbare Federdruckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daG die Ankerscheibe (2) vorzugsweise nierenförmige, konzentrisch angeordnete Ausnehmungen (4) besitzt.

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