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"Magnetkupplung"
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M a g n e t k u p p l u n g Die Erfindung betrifft eine Magnetkupplung
zur Übertragung von Drehmomenten von einer Welle auf eine andere infolge der Wechselwirkungen
zwischen auf den Kupplungshälften angeordneten Elektro- oder Dauermagneten, wobei
die eine Kupplungshälfte aus einem oxydischen Magnetring besteht, der merhrpolig
axial magnetisiert ist und mittels Gießharz in einem Weicheisennapf befestigt ist,
und die andere Kupplungshälfte aus einer glatten Scheibe aus Hysteresematerial besteht.
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Derartige Magnetkupplung sind als Hysteresekupplungen für Drehmomente
bis zu 115.00 Ncm (1 Ncm # 100 cmp) in verschiedenen Größen auf dem Markt. Eine
Vergrößerung des Drehmoments war bisher nur durch Einsatz hochwertiger Magnetwerkstoffe
möglich, was aber die Kupplung sehr starkt verteuerte.
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Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Magnetkupplung
zu schaffen, die bei etwa gleichen Abmessungen und unter Verwendung preiswerter
Werkstoffe für die Magneten ein wesentlich höhere Drehmoment als die auf dem Markt
befindlichen übertragen kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
die Scheibe aus Hysteresematerial in mindestens zwei konzentrische Ringe aufgeteilt
ist, die sich gegenseitig nicht berühren und auf einer Aluminiumscheibe befestigt
sind, die über eine Nabe mit der Abtriebswelle in Verbindung steht.
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Durch die DE-AS 11 18 338 ist zwar schon eine Magnetkupplung bekannt
geworden, deren eine Kupplungshälfte ebenfalls einen ringförmigen axial magnetisierten
mehrpoligen Dauermagneten aus einem oxydischen Werkstoff aufweist, während die andere
Kupplungshälfte einen ähnlichen ringförmigen Dauermagneten aus dem gleichen Werkstoff
und mit gleicher Magnetisierungsrichtung und Polzahl, jedoch mit einem geringeren
Außendurchmesser aufweist, der von einem weiteren ringförmigen Dauermagneten
aus
Hysteresematerial umgeben ist. Die beiden ringsförmigen Magnete der anderen Kupplungshälfte
unterscheiden ein ajer in ihren Werkstoffen und in ihrer Anordnung von der erfindungsgemäßen
Kupplung: Zum einen andelt es sich nicht wie bei der Erfindung ausschließlich um
ystereseringe, sondern um einen Ring aus oxydischem Werkstoff und einen weiteren
Ring aus Hysteresewerkstoff. Außerdem sind die beiden konzentrischen Ringe in unmittelbarer
Berürung miteinander und schließlich sitzen sie auf einer gemeinsamen Rückschlußscheibe
aus Weicheisen.
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Das at bei der bekannten Kupplung erhebliche Nachsteile: Wenn man
Hysteresematerial unmittelbar mit Weicheisen in Verbindung bringt, entstehen erhebliche
Verluste.
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Vor allem aber ist die gegenseitige Berührung der beiden Ringe aus
unterschiedlichem Material von Nachteil, weil sich dadurch nur ein beschränktes
Drehmoment übertragen läßt.
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Es wurde gefunden, daß sich durch die Anordnung von merheren konzentrischen
Ringen, die zwischen sich einen Luftspalt einscließen, sich also nicht gegenseitig
berühren, und auf einem unmagnetischen Träger, wie einer Aluminiumscheibe, befestigt
sind, eine überraschende beträchtliche Steigerung des übertragbaren Drehmomente
erzielten läßt.
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Eine Erklärung für dieses überraschende und nicht vorhersehbare Ergebnis,
das ein sprunghaftes Ansteigen des Drehmoments ergibt, kann darin gesehen werden,
daß durch des Aufteilen der bekannten geschlossenen Hysteresescheibe in einzelne
vonelnander unabhängige Ringe mehrere Magnetkreise entstehen, die alle gemeinsamen
auf den auf der anderen Kupplungshälfte sitzenden mehrpolig magnetisierten Ring
aus oxydischem Werkstoff über den Luftspalt in Verbindung stehen. Wenn die Pole
auf dem oxydischen Mgnetring der einen Kupplungshälfte mit dem Hystereseringen der
anderen Kupplungshälfte auf Deckung stehen, bilden sich auf jedem einzelnen Hysterssering
sovielle Pole, wie sich auf dem oxydischen Magnetring insgesamt befinden. Diese
vielen einzelnen Pole bewirken in den Hysteresringen, daß sich eine stärkere Verklammerung
der beiden Kupplungshälften einstellt.
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was sich in einen höheren Drehmoment auswirkt.
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Das System dieser neuen Kupplungsausführung kann sowohl bei Stirn-
wie auch bei Zentraldrekupplungen angewendet werden.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Kupplung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 die eine Kupplungshälfte mit oxydischen
Dauermagneten im Schnitt; Fig. 2 die andere Kupplungshälfte mit den Hystereseringen
im Schnitt; Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A der Fig. 1; Fig. 4 eine
Ansicht in Richtung des Pfeiles B der Fig. 2.
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Fig. 1 zeigt die eine Kupplungsälfte im Schnitt mit der Antriebswelle
5, die über eine Nabe 4 den Weicheisennapf 1 für den Magnetring 2 trägt. Dieser
Magnetring 2 aus oxydischem Material ist axial mehrpolig magnetisiert und mit einem
GIeßharz 3 In dem Weicheisennapf 1 befestigt.
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Fig. 2 zeigt die andere Kupplungshälfte im Schnitt mit der Abtriebswelle
10, die über eine Nabe 11 eine Aluminiumscheibe 9 trägt. Auf der Aluminiumscheibe
9 sind mehrere konzentrische Ringe 6, 7, 8 vorzugsweise durc Kleben befestigt. Die
einzelnen konzentrischen Ringe 6, 7, 8 definieren mit ihrer der Aluminiumscheibe
9 abgewandten Oberfläche eine gemeinsame Ebene, sind aber durch Luftspalte 1r, 13
vorneinander getrennt.
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Fig. 3 zeigt die Seitenansict der einen Kupplungshälfte nach Fig.
1 in Richtung des Pfeiles A. @an erkennt den Magnetring 2 aus oxydischem Werkstoff
mit seiner axialen mehrpoligen Magnetisierung. Der Ring 2 ist mittels Gießharz 3
in den Weicheisennapf 1 eingesetzt. Er kann auch aus Elektromagneten bestehen.
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Fig. 4 zeit die Seitenansicht der anderen upplungshälfte nach Fig.
2 in Richtung des feiles 3. Die konzentrischen inge 6, 7, 8 schließen zwischen sich
die Luftspalte 12, 13 ein.
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L e e r s e i t e