DE3116902A1

DE3116902A1 - Vorrichtung zur uebertragung eines drehmoments auf ein getriebenes element und zu dessen bedarfsweise raschem abbremsen

Info

Publication number: DE3116902A1
Application number: DE19813116902
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ing.(grad.) 7992 Tettnang Schneider
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1981-04-29
Filing date: 1981-04-29
Publication date: 1982-12-09
Also published as: IT1150861B; IT8220862A0; CS236856B2; DE3116902C2; BE892455A; CS304582A2; US4553653A; CH654887A5

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur übertragung eines Drehmoments auf ein getriebenes Element und zu dessen bedarfsweise raschem Abbremsen, mit einer Ankerscheibe und mit federnder Verbindung zwischen einem zur Ankerscheibe gehörenden, getriebenen Mitnehmer und einem, die Kupplungsund Bremsfläche aufweisenden, an der Ankerscheibe außen angebrachten Ring sowie mit Mitteln zu dessen axialer Verstellung.

Unsere Einflächenkupplung und -bremse der Baureihe EK/EB-ER umfaßt eine gemeinsame Ankerscheibe, einen Elektromagneten zur Betätigung des Kupplungsteils und einen weiteren Elektromagneten zur Betätigung des Bremsteils. Die Ankerscheibe ist mit einer Welle drehfest, jedoch mittels einer Schiebeverzahnung axial verschiebbar verbunden. Die Schiebeverzahnung ist nachteilig, da sie einem mechanischen Verschleiß unterliegt und durch die auf die Einflächenkupplung/-bremse einwirkenden Wechselmomente ausschlägt.

Eine andere, bekannte Polreibungs-Kupplungs-Bremse (Typ MFE 32 der Firma Stromag) verwendet eine relativ dicke Ringfeder in einem kleinen Durchmesserbereich zur Verbindung zweier drehender Teile, wodurch zwar eine Ankerscheibe drehfest und axial fest auf einer Welle befestigt werden kann, die axiale Beweglichkeit der zu bewegenden Teile jedoch wegen der Anordnung und wegen der großen Stärke der verwendeten Ringfeder sehr begrenzt ist. Hierdurch ist ein rasches Reagieren der beAkte 5759 F

kannten Polreibungs-Kupplungs-Bremse nicht gewährleistet. Es sind nur geringe, axiale Verstellwege ohne mechanische Überlastung möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur übertragung eines Drehmoments auf ein getriebenes Element und zu dessen bedarfsweise raschem Abbremsen zu schaffen, die hohe Wechseldrehmomente ohne Restmoment bei sehr kurzer Ansprechzeit übertragen kann. Die Vorrichtung soll einfach aufgebaut, kostengünstig herstellbar und wartungsarm sein sowie betriebssicher arbeiten. Sie soll durch einfache, elektrische Schaltmaßnahmen extrem schnell schalten können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß durch die Aufteilung der an sich bekannten Ringfeder in zwei erheblich dünnere, einzelne Ringfedern unter Beibehaltung eines großen, übertragbaren Drehmoments eine gute, axiale Verstellbarkeit des äußeren Rings der Ankerscheibe erzielbar ist, an dem die Reibflächen für den Kupplungsteil wie auch für den Bremsteil vorgesehen sind. Durch die Aufteilung des elastischen Elements an der Ankerscheibe in zwei einzelne Ringfedern wird der ungewollte Streufluß im Bereich' der Elektromagneten verkleinert. Trotz großer, axialer Beweg-

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lichkeit tritt keinerlei Verschleiß der Vorrichtung auf, die daher hohe Betriebssicherheit aufweist, mechanisch robust ist und sehr kurze Ansprechzeit hat. Die Vorrichtung kann ein hohes Drehmoment ohne Restmoment übertragen. Sie kann einfach montiert werden. Die Vorrichtung eignet sich daher besonders gut für Webmaschinenantriebe aber auch für Werkzeugmaschinen, Verpackungs- und Druckmaschinen, Handhabungsgeräte und andere Einrichtungen.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine zu der Vorrichtung gemäß Fig. 1 gehörende Ankerscheibe, mit zwei Ringfedern.

Ein Drehmoment soll von einer Riemenscheibe 1 (Fig. 1) auf eine Abtriebswelle 2 übertragen werden, die bedarfsweise innerhalb sehr kurzer Zeitspanne stillgesetzt werden soll. Hierzu ist die Riemenscheibe 1 drehfest mit einem Kupplungsring 3 verbunden und läuft beim Ausführungsbeispiel auf einem Läger 4, das seinerseits auf der Abtriebswelle 2 befestigt ist. Die Riemenscheibe 1 muß nicht unbedingt auf einer Ab-·

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triebswelle gelagert, sondern sie kann auch auf einer anderen Welle oder einem Bolzen gelagert sein. Eine Ankerscheibe 21 ist drehfest und axial unverschiebbar auf der Abtriebswelle 2 befestigt. Hierzu weist die Ankerscheibe 21 (Fig. 1, 2) einen Mitnehmer 8 auf, an den ein konischer Kragen 9 geringer Materialstärke angesetzt ist. Der auf die Abtriebswelle 2 aufschiebbare, an sich schon relativ fest sitzende Mitnehmer 8 erhält seine endgültige Befestigung durch ein Spannelement 10, das zweckmäßigerwexse eine konische Innenbohrung aufweist und mittels Spannschrauben 11 unter Zusammendrückung des Kragens 9 auf den Mitnehmer 8 aufgeschraubt wird.

Auf der dem Kupplungsring 3 gegenüberliegenden Seite der Ankerscheibe 21 ist ein gehäusefester Bremsring 30 vorgesehen.

Die Ankerscheibe 21 besteht aus dem Mitnehmer 8, auf dessen Kragen 9 das Spannelement 10 aufgesetzt ist, einem außenliegenden Ring 5 mit der Kupplung einerseits und der Bremse andererseits zugeordneten Reibflächen und beidseitig des Mitnehmers 8 und des Rings 5 an diese beiden Elemente angenieteten Ringfedern 6, 7, die vorzugsweise identisch sind. Sie werden aus relativ dünnem Pederstahl hergestellt und sind in Laufrichtung der Ankerscheibe 21 wechselweise an zum Mitnehmer 8 gehörende. Stege 15, 17, 19 und an Stege 16, 18, 20 angenietet, die zu dem außenliegenden Ring 5 gehören. Durch die Anordnung der beiden Ringfedern 6, 7 unmittelbar neben dem

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außenliegenden Ring 5 wird eine gute, axiale Beweglichkeit des Rings 5 gegenüber dem Mitnehmer 8 erzielt. Andererseits ist durch die beiden Ringfedern 6, 7 eine ausreichende Drehmomentübertragung gewährleistet. Der Befestigung der Ringfedern 6, dienen beim Ausführungsbeispiel Niete 14.

Soll die Kupplung geschlossen werden, dann wird Strom durch eine Wicklung 12 hindurchgeleitet. Der hierbei auftretende Magnetfluß '24 (Fig. 1) passiert den Kupplungsring 3, den Ring 5 der Ankerscheibe 21, einen mit dem Kupplungsring umlaufenden Leitring 22 und verläuft anschließend über einen Rückschlußring 28 zurück zum Kupplungsring 3. Der Magnetfluß umgeht eine Zwischenlage 26 aus nichtmagnetischem Material, wodurch sich am Kupplungsring 3 und am Leitring 22 jeweils Pole ausbilden, zwischen denen sich ein Luftspalt bildet. In diesem läuft der .außenliegende Ring 5 der Ankerscheibe 21.

Zum Bremsen muß der Strom durch die Wicklung 12 abgeschaltet und statt dessen durch eine der Bremse zugeordnete Wicklung 13 geleitet werden. Der Magnetfluß 25 verläuft von dem gehäusefesten Bremsring 30 unter Umgehung einer Zwischenlage 27 aus nichtmagnetischem Werkstoff durch den außenliegenden Ring 5 der Ankerscheibe 21, einen Leitring 23 und über einen Rückschlußring 29 zurück zum Bremsring 30. Es bilden sich gleichermaßen Pole am Bremsring 30 und am Leitring 23 aus, wodurch ein Luftspalt gebildet wird, in dem der Ring 5 läuft. Letzterer wird unter Verbiegung der beiden Ringfedern 6, 7 in Richtung auf den Bremsring 30 bewegt, an diesen angedrückt und von ihm abgebremst.

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Claims

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft
Friedrichshafen

Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmoments

auf ein getriebenes Element und zu dessen bedarfsweise raschem Abbremsen

Ansprüche

1.) Vorrichtung zur übertragung eines Drehmoments auf ein getriebenes Element und zu dessen bedarfsweise raschem Abbremsen, mit einer Ankerscheibe und mit federnder Verbindung zwischen einem zur Ankerscheibe gehörenden, getriebenen Mitnehmer und einem, die Kupplungs- und Bremsfläche aufweisenden, an der Ankerscheibe außen angebrachten Ring sowie mit Mitteln zu dessen axialer Verstellung, dadurch ge kennzeich net, daß die federnde Verbindung zwei zu beiden Seiten des Rings (5) einerseits und des Mitnehmers (8) andererseits befestigte Ringfedern (6, 7) umfaßt.

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I 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

i zeichnet; daß der Befestigung des Mitnehmers (8) auf

ί einer Abtriebswelle (2) ein konischer Kragen (9) geringer

I Wandstärke dient, der an dem Mitnehmer (8) vorgesehen ist. !

« 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -

j zeichnet, daß dem Zusammendrücken des Kragens (9)

i ·

I ein mit einer konischen Innenbohrung ausgestattetes Spann-

I " ■■

ä element (10) dient, das auf den Kragen (9) des Mitnehmers (8) aufgesetzt und anschließend mit letzterem zum Zweck des Zu-

I sammendrückens des Kragens (9) verschraubt ist.

I 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch

I gekennzeichnet, daß sich die Ringfedern (6, 7)

auf gleichen Radien an der Ankerscheibe (21) befinden.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur axialen " Verstellung des Rings (5) aus Elektromagneten (13, 23, 29, 3Oy 3, 12, 22, 28) bestehen.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet , daß der

ι Ring (5) der Ankerscheibe (21) im Luftspalt des Elektromag-

neten (3, 12, 22, 28) für das Kuppeln und im Luftspalt des

Elektromagneten (13, 23, 29, 30) für das Bremsen läuft.

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7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Ringfedern (6, 7) an nach innen weisenden Stegen (16, 18, 20) des Ringes (5) sowie an nach außen weisenden Stegen (15, 17, 19) des Mitnehmers (8) befestigt sind.

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