DE3217715A1

DE3217715A1 - Elektromagnetisch betaetigte, schleifringlose kupplung

Info

Publication number: DE3217715A1
Application number: DE19823217715
Authority: DE
Inventors: Franz 2000 Stockerau Riefenthaler
Original assignee: Machinefabrik Heid AG
Current assignee: Machinefabrik Heid AG
Priority date: 1981-08-25
Filing date: 1982-05-11
Publication date: 1983-03-10
Also published as: AT374896B; ATA370481A

Description

Elektromagnetisch betätigte, schleifringlose Kupplung
BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch betätigte, schleifringlose Kupplung bzw. Bremse mit einem Kupplungskörper, der eine auf einer Antriebswelle vorgesehene Stirnplatte mit randseitig angesetzter konzentrischer Kupplungshülse umfaßt, dem gegenüberliegend eine Ankerscheibe angeordnet ist, wobei magnetisch voneinander getrennte Polflächen im Randbereich und im Innenbereich der Stirnplatte vorgesehen sind. Solche Kupplungen können in Öl oder trocken laufend ausgebildet sein und besitzen einen von einer stillstehend gehaltenen Magnetspule getrennt angeordneten, mit einer Welle verbundenen Kupplungskbrper zur Leitung des magnetischen Kraftflusses, welcher an der Stirnseite des Kupplungskörpers im Bereich des Außenringes (äußere Polfläche) und im Bereich des Innenringes (innere Polfläche) austritt.
Kupplungskörper dieser Art kommen bei allen Konstruktionen von Einflächen-, Lamellen-, Zahnkupplungen oder auch Bremsenausführungen, bei welchen der Magnetfluß axial austritt, zur Ausführung.
Wesentlich für die angestrebte optimale Kraftwirkung des magnetischen Feldes ist, daß sich der magnetische Fluß nicht innerhalb des Kupplungskörpers kurzschließt.
Um dies zu verhindern ist es erforderlich, den Außenring des Kupplungskörpers vom Innenring magnetisch weitgehendst zu trennen. Dies erfolgt bei bekannten Ausführungen durch Einsetzen eines Ringes aus nichtmagnetisierbarem Material, zwischen der äußeren und der inneren Polfläche, die zueinander konzentrisch liegen. Bei einer anderen Ausführungsform hat man bogenförmige Durchbrüche in der Stirnplatte vorgesehen, um die Trennung zu erreichen.
Beide Lösungen verhindern weitgehendst das Kurzschließen des Magnetflusses innerhalb des Kupplungskörpers, sind jedoch in ihrer Herstellung äußerst aufwendig und gehen von der Annahme erforderlicher kreisringförmiger Polflächen aus.
Die Erfindung zielt darauf ab, die angeführten Nachteile der kostenintensiven Fertigung zu vermeiden und die Herstellung der Kupplungskörper mit magnetisch getrennten Polflächen in einfacher Weise, mit geringstem Fertigungsaufwand bei Erzielung einer technisch optimalen Wirkungsweise, zu ermöglichen.
Dies wird dadurch erreicht, daß zur Trennung der Polflächen geradlinig verlaufende Nuten bzw. Schlitze in der Stirnplatte angeordnet sind, die längs der Seiten eines Quadrates, Rechteckes oder Polygones verlaufen und deren Tiefe mindestens der Dicke der Stirnplatte entspricht. Dies ermöglicht die Serienfertigung, da durch den geradlinigen Verlauf der Nuten die Kupplungskörper hintereinander angeordnet und bearbeitet werden können. Bisher mußten die Kupplungskörper einzeln bearbeitet werden. Der Herstellungsvorgang kann aufgrund der Erfindung wesentlich vereinfacht werden. Bei Nuten bzw. Schlitzen, die im Kupplungskörper randseitig durchgefräst sind, ergibt sich ferner ein verbesserter Kühleffekt, da das Kühlmittel auch bei eingerückter Kupplung in das Innere eindringen kann.
Durch randseitige Leitelemente bzw. einseitiger Abflachung am Nuteneingang kann eine Spülung noch zusätzlich erzwungen werden.
Der Bearbeitungsvorgang ist selbst dann noch rationeller als bei bekannten Ausführungen, wenn die Nuten bzw.
Schlitze in einem Abstand zum Randbereich enden, also nicht bis über den Rand hinaus durchgefräst sind. Schließlich ist es zweckmäßig, wenn in den Nuten bzw. Schlitzen Reibflächen, die vorzugsweise aus Gummieinlagen bestehen, vorgesehen sind.
Ausführungsbeispiele zum Stand der Technik und zum Erfindungsgegenstand sind in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine bekannte Kupplung sowie den Verlauf des Magnetflusses, Fig. 2 die Ansicht der Stirnseite des Kupplungskörpers, Fig. 3 einen Querschnitt einer anderen bekannten Kupplung, Fig. 4 die Ansicht der Stirnseite des Kupplungskörpers, Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Kupplung gemäß der Erfindung längs der Linie V-V in Fig. 6, und Fig. 6 die Ansicht der Stirnseite des Kupplungskörpers nach Fig. 5.
In den Figuren wurden die elektrischen Bauteile nicht dargestellt.
Ein Kupplungskörper 1 besteht aus einer Antriebswelle, die stirnseitig in eine Stirnplatte 2 Ubergeht und randseitig eine Kupplungshülse 3 aufweist. Dem Kupplungskörper gegenüberliegend ist eine Ankerplatte 4 angeordnet, die mit einer abtreibenden Welle in Verbindung stehen kann.
Mit vollen Linien 5 ist in Fig. 1 der Verlauf des Magnetflusses dargestellt, der auf die Ankerplatte 4 Ubergreift, so daß es zu einer Kraftwirkung auf diese kommt.
Um zu vermeiden, daß sich der Magnetfluß schon im Kupplungskörper 1 kurzschließt (wie dies durch die strichpunktierten Linien 6 angedeutet ist), ist die Stirnplatte 2 durch einen eingeschweißten Ring 7 aus magnetisch nicht leitendem Material unterbrochen. Es wird somit eine Trennung zwischen innerer Polfläche 8 und äußerer Polfläche 9 erreicht.
Gemäß Fig. 3 und 4 kann eine weitgehende Trennung der Polflächen 8, 9 auch durch eingefräste gekrümmte Durchbrüche 10 in der Stirnplatte 2 bewirkt werden. Die Der bleibenden Stege zwischen den Durchbrücken sollen aus Festigkeitsgründen möglichst groß, jedoch bezüglich des Magnetfluß-Kurzschlusses möglichst klein gehalten werden.
Fig. 5 und 6 zeigen die erfindungsgemäße Ausführung. In der Stirnplatte 2 sind geradlinig verlaufende Nuten bzw.
Schlitze 12 vorgesehen, die eine sehr gute Trennung der Polflächen 8, 9 bewirken. Die geradlinigen Nuten 12 können wesentlich einfacher hergestellt werden, als etwa die Durchbrüche 10 (Fig. 4). In einem Arbeitsgang kann eine Nut bzw. ein Schlitz 12 auf mehreren nebeneinander angeordneten (aufgespannten) Kupplungskörpern 1 eingefräst werden. Die Werkstücke werden sodann um 900 gedreht und der Bearbeitungsvorgang wird wiederholt. Nach zwei weiteren Drehungen um je 900 und erneuten Fräsvorgängen sind die Poltrennungen vollzogen.
Wie man-aus Fig. 6 entnehmen kann, bildet die geradlinige Ausfräsung im Randbereich, also dort, wo die Kupplungshülse 3 an die Stirnplatte 2 anschließt, eine Nut, sonst aber einen Schlitz, der die gesamte Stirnplatte 2 durchsetzt.
Im Eintrittsbereich in die Nuten bzw. Schlitze 12 kann eine Anfräsung 13 (Einlaufschräge) vorgesehen sein, die bei Drehung des Kupplungskörpers 1 insbesondere bei eingerückter Kupplung die Durchströmung und damit die Kühlung der Kupplungsflächen forciert. Es können auch Leitbleche 14 vorgesehen sein.
Wenn die hier längs eines gedachten Quadrates angeordneten Nuten bzw. Schlitze 12 gegen die Drehachse gerückt werden, dann schrumpft das Quadrat. Die Nuten bzw.
Schlitze müssen nicht bis zum Rand durchgezogen werden.
Es kann eine Pol trennung auch durch eingestochene geradlinige Nuten bzw. Schlitze bewirkt werden.
Allerdings tritt der Effekt der besonders rationellen Fertigungsmöglichkeit nur mehr abgeschwächt auf.
Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung,einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Leerseite

Claims

PATENTANSPROCHE 1. Elektromagnetisch betätigte, schleifringlose Kupplung zw. Bremse mit einem Kupplungskörper, der eine auf einer Antriebswelle vorgesehene Stirnplatte mit randseitig angesetzter konzentrischer Kupplungshülse umfaßt, dem gegenüberliegend eine Ankerscheibe angeordnet ist, wobei magnetisch voneinander getrennte Polflächen im Randbereich und im Innenbereich der Stirnplatte vorgesehen sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Trennung der Polflächen (8, 9) geradlinig verlaufende Nuten bzw. Schlitze (12) in der Stirnplatte (2) angeordnet sind, die längs der Seiten eines Quadrates, Rechteckes oder Polygones verlaufen und deren Tiefe mindestens der Dicke der Stirnplatte (2) entspricht.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten bzw. Schlitze (12) randseitig durchgefräst sind,
3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten bzw. Schlitze (12) in einem Abstand zum Randbereich enden.
4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Nuten bzw. Schlitzen (12) Reibflächen, die vorzugsweise aus Gummieinlagen bestehen, vorgesehen sind.
5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der randseitigen Einmündungen der Nuten bzw. Schlitze (12) einseitige Anfräsungen (13) zur Zuführung von Kühlmittel vorgesehen sind.
6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Leitbleche (14) im Bereich der randseitigen Einmündungen der Nuten bzw. Schlitze (12) vorgesehen sind.