DE2931261A1

DE2931261A1 - Magnetische schlupfkupplung, insbesondere in form einer die ab- oder aufwickelspannung ueberwachenden einrichtung

Info

Publication number: DE2931261A1
Application number: DE19792931261
Authority: DE
Inventors: Gunnar H Janson
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1978-08-28
Filing date: 1979-08-01
Publication date: 1980-03-13
Also published as: GB2029126A; US4239092A; JPS5533986A; JPH0114460B2; GB2029126B

Description

5452

PATENTANWÄLTE 233126 t

DR.-ING. R. DÖRING - 5 - DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAU NS CHWEIG MÜNCHEN

DANA Corporation

P.O.Box 1000

Toledo Ohio 43697/USA

" Magnetische Schlupfkupplung, insb. in Form einer die Ab- oder Aufwickelspannung überwachenden Einrichtung"

Die Erfindung betrifft eine magnetische Schlupfkupplung oder dgl. Vorrichtung, insb. in Form einer die Ab- oder Aufwickelspannung von Materialab- und/oder Aufwickelvorrichtungen überwachenden Einrichtungen, mit einem, insb. von der Wickelkraft, antreibbaren drehbaren Teil und einem mit diesem über magnetische Kräfte und über einen einstellbaren Schlupf zusammenwirkenden, gegen Mitdrehen gesicherten Teil..

Derartige Spannvorrichtungen oder Schlupfkupplungen sind seit vielen Jahren für verschiedene industrielle Zwecke im Einsatz. Eine Funktion dieser Vorrichtungen besteht darin, einen bestimmten Wert eines Drehmomentes oder eines Drehwiderstandes in einer Einrichtung aufrechtzuerhalten, in der ein Material auf einen Dorn aufgewickelt oder von diesem abgewickelt wird. Für diese Zwecke sind häufig Reibungskupplungen Verwendet worden. Reibungskupplungen haben jedoch L... "■ " - - - ".. ----- J

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einige Nachteilie. So nutzt sich das Reibungsmaterial ab und verschleißt, wenigstens stellenweise. Die Lebensdauer der Reibungskupplung ist daher relativ kurz. Die Lebensdauer ebenso wie die Reibungskraft hängen von dem Abrieb ab, wenn die Reibungsflächen aufeinander gleiten. Ein anderer Faktor der die Anwendbarkeit dieser Anordnungen begrenzt besteht darin, daß die Größe des Drehmomentes oder die Größe des Drehwiderstandes mit der Abnutzung der Fläche im erheblichen Umfange variiert. Eine andere Schwierigkeit besteht darin, daß bei der Abnutzung der Reibflächen ein pulverförmiges Material entsteht, das normalerweise in dem Kupplungsmechanismus eingeschlossen und häufig zu Schwierigkeiten im Betrieb der Reibungskupplung oder Schlupfkupplung führt.

Es kann auch zur Erzeugung des erwünschten Drehwiderstandes - eine elektrisch magnetisierbare Wicklung verwendet werden. Es : ist jedoch häufig schwierig, die elektrische Verdrahtung und ;" die notwendige elektrische Energie vorzusehen, um die magheti- " ■ sierbare Spule zu betreiben. Weiterhin treten Schwierigkeiten y in den Bereichen auf, wo die elektrische Energie nicht in dem · erforderlichen Maße zur Verfügung steht oder wo Stromausfälle ■ während des Betreibes der Wicklung auftreten können. Es ist ; ersichtlich, daß diese Schwierigkeiten eine solche elektrisch betriebene Einrichtung ziemlich unbrauchbar als Spannungs-

Steuereinrichtung oder Schlupfkupplung erscheinen lassen. <

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Es ist weiterhin möglich und bekannt,einen Permanentmagneten und den von diesem erzeugten magnetischen Fluß als Verbindungsglied zwischen zwei Kupplungselementen vorzusehen, um den gewünschten Drehwiderstand zu erzeugen. Die Schwierigkeit bei Verwendung eines solchen Permanentmagneten besteht darin, daß es außerordentlich schwierig ist, den Magnetfluß-des Magneten so einzustellen, daß das Drehmoment oder der Drehwiderstand entsprechend eingestellt werden können. Es sind in der Vergangenheit Flußtore oder Gatter zur Veränderung des magnetischen Feldes verwendet worden (vergl. z.B. US-PS 3 822 290). Diese Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie das maximal zur Verfügung stehende Drehmoment für einen Magneten vorbestimmter Größe stark reduzieren. Das bedeutet, daß bei der Herstellung einer Spannungsüberwachungseinrichtung mit dem gewünschten Drehmomentbereich die Notwendigkeit besteht, wesentlich größere Permanentmagnete zu verwenden, wenn ein solches Flußgatter als Einrichtung zur Ver- ; änderung des wirksamen Drehmomentes verwendet werden soll. :

Weiterhin sind einstellbare magnetische Kurzschlußeinrichtungen ] vorgesehen, die etwa in der Mitte des Magnetes als Einstellein- _r richtung für den Fluß angeordnet werden können. Um jedoch große ; Veränderungen im Arbeitsfluß des Magnetes erzielen zu können, ist■

ί es notwendig, den Kurzschlußflächenbereich als einen sehr großen '.

Anteil der gesamt wirksamen Fläche des Magnetens auszubilden. Die relativ große Ausdehnung des magnetischen Kurzschlußteils beeinflußt negativ die Beziehung zwischen dem gesamten Drehmoment und der Größe der gesamten Spannvorrichtung. Ein magnetischer

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Shunt hat somit den Vorteil, daß er wesentlich die Abmessungen der Spanneinrichtung zur Erzielung eines vorbestimmten Drehmomentbereiches oder Verstellbereiches des Drehwiderstandes zur Folge hat.

Es ist Aufgabe der Erfindung hier Abhilfe zu schaffen und eine magnetische Vorrichtung der Eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß bei relativ kleinen Abmessungen und ohne die Gefahr einer Abnutzung und ohne die Notwendigkeit der Energiezufuhr ein sehr großer Bereich für das Drehmoment bzw. den Drehwiderstand zur Verfügung gestellt werden kann, wobei innerhalb dieses Bereiches bei geringen Abmessungen eine sehr genaue und feinstufige öder "sogar kontinuierliche Einstellung des gewünschten Drehmomentwertes oder^Widerstandswertes erreicht werden kann. :

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß_der-antreibbare Teil in Form eines Gehäuses den stationären ,-als Hagnetanordnung- ausgebildeten teil mit geringem Umfangsspiel sowie eine" Vielzahl von magnetisierbarer! Teilchen aufnimmt, die zur freien Einstellung entlang der Flußlinien des von der Magnetmordnung erzeugten Feldes lose in dem Gehäuse vorgesehen sind, mi daß eine Einstelleinrichtung zur Veränderung der Größe des Jmfängsspiels zwischen den beiden Teilen vorgesehen sind. Die lagnetanordnung kann vollständig geschützt im Inneren des äußeren ils Gehäuse ausgebildeten und antreibbaren Teils angeordnet rerden. Äußere Einflüsse werden daher weitgehend ausgeschaltet, !wischen dem äußeren Gehäuse und der Magnetanordnung ist ein ge- -

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ringer, für die Funktion der Anordnung wirksamer Spalt vorgesehen, den die magnetischen Flußlinien oder Feldl inien passieren müssen. Die Vielzahl von kleinen magnetischen Partikelchen innerhalb des Gehäuses sind in dem freien Raum zwischen Magnetanordnung und Gehäuse vorgesehen und können sich frei in diesem Raum bewegen, sodaß sie sich entlang der Magnetflußlinzen, die von der Magnetanordnung ausgehen, einstellen können. Diese magnetischen Teilchen stellen eine magnetische Kupplung zwischen der Magnetanordnung und dem äußeren Gehäuse dar. Für eine vorbestimnite spaltgröße zwischen den beiden Teilen ergibt sich ein vorbestimmter Drehmomentwert oder Drehwiderstand. Durch die Einrichtung, mit der dieser Spalt verändert werden kann, ist es somit möglich, auf einfache und raumsparende Weise die Größe des gewünschten Drehmomentes oder Drehwiderstandes genau und feinfühlig einzustellen.

Die neue Vorrichtung ist außerordentlich kompakt. Sie ist keinerlei Verschleiß unterworfen. Sie bnötigt keinerlei Zufuhr von Energie, sodaß auch sämtliche Verdrahtungen oder dgl. entfallen. Es kann die volle, durch den Permanentmagneten erzeugte Magnet- ' kraft für den Einstellbereich zur Wirkung gebracht werden. Die Einstellung ist außerordentlich genau und bedarf als solche wiederum nur wenig Platz, da bereits bei geringen Verstellbewegungen die Größe des Spaltes und damit die Größe der wirksamen magnetischen Kupplung über die kleinen magnetisierbaren Teilchen im weiten Umfange verändert werden kann. Zur Einstellung wird kein Teil des Magnetfeldes kurzgeschlossen, sodaß stets die

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- 10 gesamte Feldenergie ausgenutzt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht eine magnetische Spannvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Schnittlinie II-II der Figur 1;

Fig. 3 eine Stirnansicht;

Fig. 4 einen Teilschnitt entlang der Schnittlinie IV-IV der Figur 2;

Fig. 5 im Ausschnitt eine Längsschnittdarstellung ähnlich der nach Figur 2 und

Fig. 6 im Ausschnitt und im Schnitt eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung.

Die Spannvorrichtung nach der Erfindung läßt sich am besten anhand der Figuren 1 und 2 verstehen.

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Die Figuren T bis_ 4 zeigen die Spannvorrichtung 'i mit einem äußeren Gehäuse 3, das allgemein zylindrisch ist. Das äußere Gehäuse besteht aus Metall oder anderem magnetisierbaren Material. Eine im wesentlichen zylindrische Magnetanordnung 5 ist im Inneren des äußeren Gehäuses angeordnet» Die Magnetanordnung umfaßt einen Permanentmagneten 7, der z.B. aus bekanntem keramischen Material hergestellt sein kann. Mit dem Magneten sind zwie magnetisch weiche Stirnplatten 9 und 11 fest verbunden. Der Permanentmagnet und die Stirnplatten sind insgesamt so magnetisiert, daß die eine Stirnfläche der Magnetanordnung als Nordpol und die andere Stirnfläche als Südpol wirksam ist. Die beiden magnetisch weichen Platten wirken als Feldliniensammler und konzentrieren den magnetischen Fluß, der von dem Permanentmagneten geliefert wird. Die Linien des Magnetflusses des Permanentmagneten sind als Linien 12 gezeigt. Die beiden magnetisch weichen Platten sind typischerweise aus einem Material, z.B. Stahl oder dgl. hergestellt, das mechanisch fest aber magnetisch weich ist. ·

Auf der inneren Umfangsfläche des äußeren Gehäuses 3 sind Profilierungen vorgesehen, welche von der zylindrischen Innenfläche abweichen. Im dargestellten Beispiel sind diese Profilierungen in Form von zwei radial offenen Nuten 13 vorgesehen.Deren Mittenabstand ist etwa der gleiche wie der Mittenabstand der weichrnagnetischen Platten 9 und 11 der Magnetanordnung. Die Breite jeder der beiden Nuten 13 ist im wesentlichen gleich der Breite der zugehörigen weichmagnetischen Stirnplatte. Wie Fig. 2 zeigt

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entspricht in dieser Figur die Stellung der weichmagnetischen Stirnplatte 9 und 11 einer radialen Fluchtung mit den zugehörigen Nuten 13.

Zwischen der äußeren Umfangsfläche der Magnetanordnung 5 und der inneren profilierten Umfangsfläche des äußeren Gehäuses 2 ist ein ringförmiger Spalt 14 vorgesehen. Die Größe dieses Spaltes variiert zwischen etwa 1 mm und 6,5 mm, wobei jedoch dieser Spalt jede gewünschte Größe einnehmen kan um verschiedenen Drehmomentanforderungen für die Spanneinrichtung Rechnung tragen zu können. Es sollte jedoch bemerkt werden, daß der Spalt zwischen der Magnetanordnung 5 und dem äußeren Gehäuse 3 sich in jedem Fall in den Profilvertiefungen also den beiden radialen Nuten 13 vergrößert.

In dem Freiraum zwischen der Magnetanordnung 5 und dem äußeren j Gehäuse 3 sind eine Vielzahl von magnetisierbaren teilchen 16 : vorgesehen; Diese Teilchen werden durch die Magnetflußlinien des Permanentmagneten 7 angezogen und sind frei beweglich so angeordnet, daß sie sich entlang der Feldlinien orientieren und entlang dieser Feldlinien Teilchen-Ketten bilden können. ' die beiden magnetisch weichen Stirnplatten 9 und 11 konzen- ; trieren den Magnetfluß, sodaß der Magnetfluß im wesentlichen ; jeweils um die äußeren Umfangsflächen der beiden Stirnplatten ; passiert. Das bedeutet, daß die magnetisierbaren Teilchen sich ' in dem ringraum _14 nahe der Umfangskante der Platten konzen- ; trieren.

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Eine stationäre, τι ich" t magnetische Achse 15 läuft durch die Achse der einstellbaren Spanneinrichtung. Auf der Achse 15 ist eine Hohlwelle 18 angeordnet, die wenigstens eine axial verlaufende Keilnut 17 aufweist. Die Hohlwelle 18 ist auf der Welle 15 axial unverschiebbar und undrehbar mit Hilfe der Befestigungseinrichtung 20 gehalten. Die erste weichmagnetische Stirnplatte 9 weist wenigstens einen radial nach innen vorspringenden Finger auf, der in die Keilnut 17 ragt. Hierdurch wird verhindert, daß die Magnetanordnung gegenüber der Achse 15 oder der Welle 18 rotiert. Jedoch kann sich die weichmagnetische Stirnplatte 9 zusammen mit der ganzen Magnetanordnung 5 frei in axialer Richtung entlang der Keilnut 17 verschieben.

Eine Einstelleinrichtung 21 ist auf der Welle 18 frei drehbar angeordnet. Ein Sprengring 24 verhindert im Zusammenwirken mit einem die Keilnut 17 begrenzenden Bund 25 jede axiale Bewegung der drehbaren Einstelleinrichtung 21, Die Einstellrinchtung ; weist Gewindegänge 22 auf einer Umfangsfläche auf. Damit zu- ; sammenwirkende Gewindegänge 23 sind auf einem inneren Umfangs- j bereich der zweiten weichmagnetischen Stirnplatte 11 vorgesehen, j Diese ist in Verbindung mit der Einstelleinrichtung 21 so angeordnet, daß die Gewindegänge 22 und 23 zur Verstellung der '· Magnetanordnung in Eingriff stehen. ^:

Ein drehbares Futter oder ein drehbarer Dorn 27 ist auf der Achse 15 montiert. Hierzu dienen entsprechende Lager 29, die

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auf der stationären Achse 15 angeordnet sind, sodaß das Futter

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auf der Achse frei drehbar gelagert ist. Bolzen 31 oder andere Befestigungsmittel dienen dazu, um das linke Stirnende des Futters 27 in Fig. 2 fest mit dem äußeren Gehäuse 3 zu verbinden. Damit wird das Gehäuse 3 ebenfalls auf den Lagern 29 unterstützt und ist mit dem Futter 27 auf der Achse 15 frei drehbar gelagert. Das bedeutet, daß das äußere Gehäuse angetrieben wird, wenn das Futter aus irgend einem Grunde, z.B. durch Auf- pder Abwickelkräfte, die durch ein Material auf das Futter übertragen werden, angetrieben wird.

Die Fig. 5 zeigt die Magnetanordnung 5 in ahn,icher Darstellung wie Fig. 2, jedoch in einer anderen Stellung in Bezug auf das äußere Gehäuse 3. Ein Vergleich der Figuren zeigt, daß die Magnetanordnung in axialer Richtung gegenüber der Achse 15 bewegt worden ist, und zwar von dem einen Ende der Keilnut 17 zu dem anderen Ende. Die Gewinde'gänge .23 an der Stirnplatte 11 ~:

haben sich zu diesem Zweck auf den Gewindegängen 22 der Ein- . j

stelleinrichtung 21 fortgeschraubt. In der in Fig. 5 gezeigten j Stellung stehen die beiden weichmagnetischen Stirnplatten I

i nicht mehr in radialer Fluchtung mit den beiden radialen Nuten j.

18 im äußeren Gehäuse 3. Vielmehr ist in der Stellung nach Figur 5 der Raum oder der Spalt 14 zwischen den beiden magnetisch weichen Platten und dem äußeren Gehäuse wesentlich ge- . ringer als der Spalt gemäß der Fluchtungsstellung nach Fig.2. ".

Bei Betrieb gelangt der Magnetfluß- von der Nordpolseite des Magneten.7 in die weichmagnetische Stirnplatte 11. In dieser

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rd der Fluß konzentriert und radial nach außen gerichtet, soß die Feldlinien durch die äußere Umfangskante der weichgnetischen Platte in den Spalt 14 und in das äußere Gehäuse ertritt. Der Fluß geht dann durch das Material des äußeren häuses 3 und erneut üer den Spalt 14 zurück in die Umfangsnte der anderen weichmagnetischen Stirnplatte 9. Diese verteilt ι Fluß über die den Südpol bildende rechte Stirnfläche des rmanentmagneten 7. Wenn der Magnetfluß durch die äußeren fangskanten der weichmagnetischen Platten tritt, werden die gnetisierbaren Teilchen durch denvMagnetfluß angezogen. Die

gnetisierbaren Teilchen konzentrieren sich daher an den . - ■

ßeren Umfangskanten der beiden Stirnplatten. Wenn der Fluß 2 äußeren Umfangskanten der beiden Platten passiert und durch α spalt in das äußere Gehäuse übertritt oder umgekehrt, er-Den sich den Spalt zwischen der Umfangskante der Stirnplatte i der Innenfläche des Gehäuses .durchquerende Feldlinien. Die jnetisierbaren Teilchen 16 werden entlang dieser Linien Lentiert und bilden Ketten oder Säulen aus magnetisierbaren Liehen, welche den Spalt zwischen den äußeren Umfangskanten ¹ Stirnplatten und dem äußeren Gehäuse überbrücken. Diese ;ten aus magnetisierbaren Teilchen bilden eine magnetische - jplurig zwischen der Magnetanordnung 5 und dem äußeren Ge-

ise 3 der Spannvorrichtung. '.

• Festigkeit der Ketten oder Säulen, die durch die magneti- ] rbaren Teilchen gebildet werden, hängen von der Stärke des ;netflusses ab, der durch den Spalt 14 zwischen der Magnet- '

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anordnung 5 und dem äußeren Gehäuse 3 wirksam ist. Die Stärke der Flußlinien hängt wiederum ab von der Stärke des Permanentmagneten, dem Ausmaß der Sammlung und Konzentration des Magnetflusses durch die beiden magnetisch weichen Stirnplatten, der Größe des Spaltes 14 zwischen der Magnetanordnung 5 und dem äußeren Gehäuse 3 und dem Material, aus dem das äußere Gehäuse gebildet ist. Es sollte bemerkt werden, daß je größer der Spalt 14 zwischen den beiden Teilen ist, umso schwächer werden die Feldlinien des den Spalt überbrückenden Magnetfeldes. Dies beruht auf der Tatsache, daß der Magnetfluß weniger leicht durch einen Luftspalt als durch magnetisierbares Material läuft.

In der Spannvorrichtung 1 gemäß Fig. 2 sind die weichmagnetischen Stirnplatten 9 und 11 so angeordnet, daß sie im wesentlichen in fluchtung mit den beiden radialen Nuten 13 des Gehäuses 3 stehen. In dieser- Stellung sind die Magnetflußlinien, welche den Spalt 14 zwischen den Teilen überbrücken, gezwungen, den zusätzlichen Spaltanteil zu passieren, der durch die nuten-'

artigen Vertiefungen gebildet wird. Dadurch wird die Stärke j

des Magnetflusses, der den spalt überbrückt, verringert. Im '

entsprechenden Maße verringert sich auch die Stärke der Ketten ; oder Säulen aus magnetisierbaren Teilchen, die entlang der Magnetflußlinien orientiert sind. In dieser Stellung ist die \

ί Verbindung oder die Drehmomentübertragung zwischen der Magnet- I

anordnung 5 und dem äußeren Gehäuse 3 in einem Bereich ge- '

ringsten Wertes. ί

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Um die Kupplung zu verstärken kann die Magnetanordnung axial verschoben werden, sodaß die weichmagnetischen Stirnplatten nicht mehr länger in vollständiger FlucJitung mit den beiden radialen Vertiefungen oder Nuten 13 stehen. Die "Verschiebung der Magnetanordnung kann durch Drehen der Verstelleinrichtung 21 erfolgen. Dadurch wird auf den Gewindegängen 22 die Stirnplatte 11 und damit die Magnetanordnung 5 axial verschoben, während die Verstelleinrichtung 21 axial festgelegt und nur drehbar ist. Die Drehung der Einstelleinrichtung 21 läßt die Magnetanordnung 5 von dem Futter 27 sich entfernen. Ein Mitdrehen der Magnetanordnung wird durch den Eingriff in die Keilnut 17 verhindert, die andererseits die aciale Verschiebung der Magnetanordnung 5 nicht behindert. Auch eine radiale Bewegung oder exzentrische Verschiebung der Magnetanordnung gegenüber dem Gehäuse 3 wird auf diese Weise zuverlässig verhindert. Die Spaltgröße bleibt also in Umfangsrichtung gleich. Bei der axialen Bewegung der ;

I Magnetanordnung 5 gelangen die Stirnplatten 9 und IT allmäh- j

lieh außer Fluchtung mit den Nuten 13. Das bedeutet, daß der j Gesamtluftspalt zwischen dem äußeren Umfang der beiden Stirn- j

ί platten und dem gehäuse 3 dadurch verringert wird. Entsprechend j

verstärkt sich der den Spalt 14 überbrückende Magnetfluß. Da- j

durch können sich auch festere oder stärkere Ketten oder '

Säulen aus magnetisierbaren Teilchen bilden, die den spalt 14 I

überbrücken. Bei Bewegung der Magnetanordnung außer Fluchtung :

mit den beiden Nuten wird also die Kupplungskraft oder Ver- ;

bindungskraft zwischen der Magnetanordnung 5 und dem äußeren i Gehäuse 3 vergrößert. Der größte Wert wird erreicht, wenn die

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beiden Stirnplatten vollständig außer radialer Fluchtung mit den zugehörigen radialen Nuten 13 gelangen.

Es ist ersichtlich, daß statt der beiden etwa rechteckförmigen Nuten 13 auch andere Profilierungen an der Innenfläche des Gehäuses 3 zur Steuerung der Größe des Magnetspaltes vorgesehen sein können. Es können auch entsprechende oder andere Profilierungen am äußeren Umfang der weichmagnetischen Platten vorgesehen sein.

Während des Betriebes der Spannvorrichtung wird das Material , das auf- oder abgewickelt werden soll, auf das Futter oder den Dorn 27 gebracht. Das Futter 27 wird auf den Lagern 29 frei drehbar auf der Achse 15 abgestützt. Das Futter 27 ist jedoch fest ' mit dem äußeren Gehäuse 3 der einstellbaren spannvorrichtung j verbunden. Wenn das Futter rotiert, um entweder Material aufzu- ! nehmen oder abzugeben, wird auch das äußere Gehääse 3 mitge- ' dreht. Die Ketten oder Säulen aus magnetisierbaren Teilchen 16 ! zwischen der Magnetanordnung 5 und dem äußeren Gehäuse 3 leisten | gegenüber einer solchen relativen Drehbewegung jedoch einen ! einstellbaren -Widerstand." Um also:das äußere Gehäuse 3 drehen j zu können, müssen die Ketten oder Säulen aus magnetisierbaren Teilchen zum Einbrechen gebracht werden, die Kraft oder das Drehmoment, um die Ketten aus magnetisierbaren Teilchen zum Einbrechen zu bringen, ist proportional der Stärke der Flußlinien, welche den spalt zwischen tier Magnetanordnung und dem äußeren Gehäuse passieren. Wenn also das äußere Gehäuse 3 .

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rotiert weden die Ketten aus magnetisierbaren Teilchen fortwährend gebrochen und wieder neu aufgebaut. Dieser Vorgang liefert eine konstante Kraft oder ein konstantes Drehmoment, welches der Drehung des äußeren Gehäuses und somit auch des Futters 27 entgegenwirkt.

Wenn es gewünscht ist, die Spannung auf das Futter zu ändern, kann die Einstelleinrichtung 21 entsprechend gedreht werden, um die Magnetanordnung 5 gegenüber den radialen Nuten 13 zu verstellen, bis der gewünschte Spannungswert erzeugt wird, der der Drehung des Futters 27 entgegenwirkt.

Fig. 6 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform. In dieser ist die Anorndung so getroffen, daß in die radialen Nuten 13 des äußeren Gehäuses 3 ein nicht magnetisches Material 35 eingelegt ist. Wenn die zwei magnetisch weichen Platten so angeordnet sind, daß ihre äußeren Umfangsbereiche in Fluchtung mit den Nuten 13 stehen, fließt der Magnetfluß von der äußeren Umfangskante der Stirnplatten durch die nicht magnetischen Einsätze 35, die in den Nuten 13 eingelegt sind. Das nicht magnetische Material der Einsätze wirkt als schlechter Leiter für den Magnetfluß. Das Einsatzmaterial führt zu einer weiteren Verminderung der mag- j

netischen Flußkraft, die vom äußeren Umfang der Platten in das j äußere Gehäuse eindringt. Es sollte bemerkt werden, daß das

nicht magnetische Material der Einsätze zu einer Abnahme der i

Stärke des Magnetflusses führt, wobei diese Abnahme größer ist j

als die bei Passieren lediglich eines Luftspaltes. Wenn die '

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Stärke des Magnetflusses abnimmt werden die magnetisierbaren Teilchen 16 indem Spalt 14 zwischen dem äußeren Umfang der Magnetanordnung 5 und dem äußeren Gehäuse 3 einer geringeren Magnetflußwirkung ausgesetzt, die Teilchen 16 bilden somit Ketten oder Säulen über den Spalt 14, die nicht so stark sind, wie die Ketten oder Säulen, die sich bilden, wenn keine Einsätze 35 in den Nuten 13 sind. Bei Einbringen der Einsätze 35 in die Nuten nimmt also die magnetische Kupplungswirkung zwischen der Magnet- | anordnung 5 und dem äußeren Gehäuse 3 über die magnetisierbaren Teilchen 16 ab. Entsprechend ist auch der Drehwiderstand gegen : das Drehen des äußeren Gehäuses 3 und des Futters 27, das mit j dem äußeren Gehäuse verunden ist, vermindert. Es sollte bemerkt ; werden'^ daß "die nicht magnetischen Einsätze 35 dazu beitragen, j die magnetische Kupplungswirkung zwischen dem äußeren Gehäuse 3 und der Magnetanordnung 5 zu verringern, und zwar solange, bis ! die beiden Stirnplatten in eine Stellung bewegt sind, in der sie j sich vollständig außer Fluchtung mit den nicht magnetischen Ein- j

ι ■ Sätzen 35 des äußeren Gehäuses befinden. |

Aus dem obenstehenden wird deutlich, daß die Einsätze 35 den niedrigsten Wert der magnetischen Kupplung zwischen Magnetanordnung 5 und äußerem Gehäuse 3 verringert, wobei eine Herabsetzung gegenüber den Werten eines reinen Luftspaltes solange erfolgt, solange wenigstens eine Teilfluchtung der Stirnscheiben 9 und 11 mit den Einsätzen besteht. Dadurch kann der gesamte Einstellbereich für die gewünschte Spannung noch weiter vergrößert werden.

f/Mi ϋ30ϋΊ17Ό6Τ7

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Leerseite

Claims

-.5*152..

F ATE NTA N WALTE 2331261

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Ansprüche

( 1. !Magnetische Schlupfkupplung, insbesondere in Form einer die Ab- oder Aufwickelspannung von Materialab- und/oder Aufwickelvorrichtungen überwachende Einrichtung, mit einem -insbesondere von der Winkelkraft- antreibbaren drehbaren Teil und einem mit diesem über magnetische Kräfte und über einstellbaren Schlupf zusammenwirkenden, gegen mitdrehen gesicherten Teil, dadurch g e k e η ή ζ e i c h η e t, daß der antreibbare Teil (3, 27) in Form eines Gehäuses den stationären, als Magnetanordnung (5) ausgebildeten Teil mit ge-. ringen Umfangsspiel (TA) sowie eine Vielzahl von magnetisierbaren Teilchen (16) aufnimmt, die zur freien Einstellung entlang der Flußlinien des von der_ Magnetanordnung (5) erzeugten Feldes lose in dem Gehäuse vorgesehen sind, und daß eine Einrichtung (13, 21) zur Veränderung der Größe des Umfangsspiels (14) vorgesehen ist,
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung einen Permanentmagneten (7) und zwei magnetisch weiche Stirnplatten (9_? 12) aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie den Magnetfluß des Permanentmagneten (7) konzentrieren, wobei der Permanentmagent j

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(7) vorzugsweise in axialer Richtung magnetisiert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine gestellfeste Achse (15) vorgesehen ist, auf der der gehäuseartige Teil (3, 27) gelagert ist (Lager (29)).
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung (5) mittels der Einstelleinrichtung gegenüber dem gehäuseartigen Teil axial verstellbar ist,
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide der radial miteinander zusammenwirkenden Urafangsflächen des antreibbaren Teils und des stationären Teils profiliert ist, der Art, daß bei relativer axialer Bewegung zwischen Magnetanordnung (5) und dem antreibbaren Teil (3, 27) die Größe des radialen Spaltes zwi- : sehen den beiden Teilen in vorbestimmter Weise variierbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich-' net, daß an der inneren Umfangsflache des antreibbaren Ge-: häuseteils (2) radial nach innen offene Nuten (13) vorgesehen' sind. \

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Breite der Umfangsnuten (13} jeweils etwa der axialen Dicke der weichmagnetischen Stirnflächen (9, 12) entspricht und die Nuten einerseits und die Stirnplatten andererseits etwa gleiche gegenseitige Mittenabstände aufweisen. -
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis J, dadurch g e k en nzeichnet, daß der antreibbare gehäuseartige Teil (3) mit einem Futter oder Dorn (27) drehfest verbunden ist, das bzw. der auf einer gestellfesten Achse (15) frei drehbar gelagert sind.
9- Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 t>is 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen, insbesondere Nuten (13) in den Umfangsflachen mit einem nichtmagnetisierbaren Material ausgekleidet oder ausgefüllt sind, ·
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6'bis 9> ^: dadurch gekenn"ze lehne t, daß die Magnetanordnung (5) in axialer Richtung relativ zu den Nuten (13) in dev\ Innenfläche des gehäuseartigen Teils (3) verstellbar ist. --
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voranstehenden An- ; sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine ge- :■ gen Drehen und axiale Bewegungen festlegbare Welle (18) mit ι

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einer Keilnut (17) vorgesehen ist, in die radiale Verzahnungen an der radial inneren Umfangsseite der einen Stirnplatte (9) eingreifen und die Magnetanordnung (5) undrehbar aber
axial verschiebbar auf der Welle (18) mit Hilfe der auf dieser Welle drehbar, aber axial unschiebbar angeordneten Einstelleinrichtung (21) verstellbar ist.

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