DE3242313A1

DE3242313A1 - Elektromagnetischer kupplungsmechanismus, insbesondere fuer webmaschinen

Info

Publication number: DE3242313A1
Application number: DE19823242313
Authority: DE
Inventors: Miroslav Dipl.-Ing. Merhautova Malou&scaron;ek; Jan Dipl.-Ing. Uzbecká Pajgrt
Original assignee: ZVS VYZKUMNEVYVOJOVY USTAV KONCERNOVA UCELOVA ORGANIZACE
Current assignee: ZVS VYZKUMNEVYVOJOVY USTAV KONCERNOVA UCELOVA ORGANIZACE
Priority date: 1981-12-15
Filing date: 1982-11-16
Publication date: 1983-07-21
Also published as: AT387437B; CH660775A5; DE3242313C2; CS232675B1; GB2113321B; GB2113321A; ATA448482A

Description

DiPL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS 3 Hannover VOLFSTRASSE 24 · TELEFON (05 U) IJ 45 30

15. ETovember 1982 Dr. J/J

Meine Akte: 26.98

ZVS V^zkumnevyvojov^ ustav koncernova ucelova organizace Brno, Gottwaldova 76 (Tschechoslowakei)

Elektromagnetischer Kupplungsmechanismus, insbesondere für Webmaschinen

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Kupplungsmechanismus, insbesondere für "ziehmaschinen, welcher ein Paar von Elektromagneten enthält, zwischen welchen eine verschiebbar auf der Abtriebswelle gelagerte Reibscheibe angeordnet ist, v/elche innerhalb des elektromagnetischen Kupplungsmechanismus in einem Lager gelagert ist, wobei mindestens einem der Elektromagneten ein Rotor mit Reibungsbelag zugeordnet ist, welcher auf einer Welle gelagert ist.

Bei diesen bekannten elektromagnetischen Kupplungsmechanismen ist die Abtriebswelle in einem Lager gelagert, welches möglichst nahe an der Ebene der Reibscheibe angeordnet ist, und zwar deshalb, weil bei dieser Anordnung sich die Fertigungsungenauigkeiten der Lagerung der einzelnen Wellen im Gehäuse des Kupplungsmechanismus am wenigsten offenbaren. Dieses Lager dient in dem ganzen System als Gelenk. Während des Laufes des Kupplungsrnechanismus, wenn einer der Elektromag-

neten eingeschaltet ist, wird dieses Lager der Antriebswelle durch magnetischen Streufluß beansprucht, welcher aus dem Elektromagneten hervorgeht, über den Rotor und das lager in die Mitnehmerscheibe und von dort in die Reibscheibe überläuft.

Dieser magnetische Streufluß verringert den Wirkungsgrad des Kupplungsmechanismus beträchtlich, sowohl in dem Kupp·= lungs- als auch im Bremsteil. Dieser verringerte Wirkungsgrad muß durch Erhöhung der Leistungsaufnahme sowohl in dem Kupplungs- als auch in dem Bremsteil des Kupplumgsiaeehanismus ausgeglichen werden. Der magnetische Streufluß verringert zugleich die Lebensdauer des Lagers, und zwar insbesondere bei höheren Drehzahlen des Kupplungsmechanismus.

Die Erfindung vermindert diese Nachteile beträchtlich«, Bs ist die Aufgabe der Erfindung, durch Herabsetzung des mag·= netischen Streuflusses die Lebensdauer der Lager in der Kupplung zu erhöhen und die Energie besser auszunutzen.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß zwischen dem Rotor und dessen Welle eine Brücke mit großem magnetischen Widerstand angeordnet ist, wobei die Brücke durch Stäbe gebildet werden kann, welche mechanisch den Rotor mit dessen Welle verbinden.

Es ist vorteilhaft, wenn in der Wurzel ^edes Stabes zwecks Erhöhung des magnetischen Widerstandes Öffnungen vorgesehen sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Brücke auch aus Material mit hohem magnetischen Widerstand, mit Torteil Aluminium, Kupfer oder Kunststoff angefertigt sein.

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Der Vorteil des elektromagnetischen Kupplungsmechanismus der vorliegenden Erfindung besteht in einer wesentlichen Herabsetzung der elektrischen Leistungsaufnahme, die für den Kupplungs- sowie den Bremsteil des Kupplungsmechanismus benötigt wird, und ebenfalls, wie durch Prüfungen bewiesen wurde, in einer wesentlichen Erhöhung der Lebensdauer des Lagers der Abtriebswelle.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispeles der elektromagnetischen Kupplung näher erläutert. ^ Es zeigen:

Pig. I einen Axialschnitt im Aufriß, Pig. 2 einen "Vorderanblick auf den Rotor,

Der elektromagnetische Kupplungsmechanismus wird aus einem Gehäuse 1 mit Deckel 2 gebildet. Im Deckel 2 ist in Lagern 3 die Steuerungswelle 4 gelagert, auf welcher im Gehäuse der auf seiner Stirnseite mit einem kreisringförmigen Reibungsbelag 6 versehene Rotor 5 befestigt ist. Im Endteil der Steuerungswelle 4 befindet sich ein weiteres Lager 7, in welchem ein Ende der Abtriebswelle 8 gelagert ist, deren entgegengesetztes Ende in einem nicht dargestellten Lager der Webmaschine gelagert ist. Das Lager 7 ermöglicht im ganzen System schwache Schwankungen der Abtriebswelle 8. Innerhalb des Gehäuses 1 ist auf der Abtriebswelle 8 und mittels eines Systems von Zapfen 9 die Mitnahmescheibe Io aufgesetzt bzw. befestigt, die auf ihrem Umfang mit Quervorsprüngen 11 versehen ist, auf welchen im Hinblick auf die Abtriebswelle 8 längsverschiebbar eine Reibungsscheibe 12 aus ferromagnetischem Material gelagert ist, die gleichlaufend mit dem Rotor 5 angeordnet ist. Von der entgegengesetzten Seite der Reibungsscheibe 12 ist gegenüber dem

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Rotor 5 ein weiterer Rotor 13 mit einem weiteren kreisringförmigen Reibungsbelag 14 angeordnet. Dieser zweite Rotor 13 ist fest mit der hohlen Welle 15 verbunden, welche die Abtriebswelle 8 umspannt und im Boden 16 des Gehäuses 1 in einem System von lagern 17 gelagert ist* Das entgegengesetzte Ende der hohlen Welle 15 kann an beatiimte bewegliche Teile der Webmaschine angeschlossen_;sein, gegebenenfalls an deren Hauptwelle. Einer der Rotoren 5 ₉ 13 in dem Ausführungsbeispiel der zweite Rotor 13^ ist auf seinem Umfang mit einem Schneckenrad 18 versehen,- welches sich mit der an einen nicht dargestellten Hilfs-Elektromotor angeschlossenen Schnecke 19 in Eingriff befindet» Jedem der Rotoren 5» 13 ist einer der Elektromagneten 2o, 21 mit Wicklung 22, 23 zugeordnet, von denen ein Elektromagnet 2o am Deckel 2 des Gehäuses 1 befestigt istj, während der zweite Elektromagnet 21 an den Boden 16 des Gehäuses 1 angeschlossen ist. Jeder der Rotoren 5, 13 ist auf dem Niveau des zugeordneten Elektromagneten 2o, 21 mit einer unterbrochenen kreisringförmigen Öffnung 24 versehen, mit Säulen 25, welche mechanisch den äußeren Teil mit dem inneren Teil der Rotoren 5, 13 verbinden* Jeder Rotor 5, 13 ist an seine Welle A₉ 15 mittels einer Brücke mit großem magnetischen Widerstand angeschlossen, welche in dem Ausführungsbeispiel in Figo 2 von Säulen gebildet wird, welche mechanisch den Rotor 5, 13 mit dessen Welle 4, 15 verbinden. In der Wurzel jeder Säule 25, 26 sind zwecks Erhöhung des magnetischen Widerstandes Öffnungen 27 vorgesehen« Die Brücke mit großem magnetischen Widerstand kann auch aus vollem Material mit großem magnetischen Widerstand, z.B. Aluminium, Kupfer, Kunststoff u.a. gebildet sein.

Der elektromagnetische Kuppluagsmechanismus der vorliegenden Erfindung arbeitet folgendermaßen:

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Durch Einführen von elektrischem Strom in den nicht dargestellten Antriebs-El&ktromotor beginnt die Drehbewegung der Steuerungswelle 4 und damit des ersten Rotors 5 mit Reibungsbelag 6. Nach Einführung des elektrischen Stromes in die Wicklung 22 des diesem zugeordneten ersten Elektromagneten 2o wird die Reibungsscheibe 12 an den Reibungsbelag 6 des ersten Rotors 5 angezogen, und dadurch gemeinsam mit diesem mitgenommen. Die Drehbewegung der Reibungsscheibe 12 wird mittels der querliegenden Torsprunge 11 auf die Mitnahmescheibe Io übertragen, und von dort weiter über ein System von Zapfen 9 auf die Abtriebswelle 8 des Kupplungsmechanismus. Von dieser dann auf die nicht dargestellte Hauptwelle der Webmaschine.

Durch Zuführung von elektrischem Strom in die Wicklung 22 des ersten Elektromagneten 2o wird ein magnetisches Feld gebildet, welches einerseits das Anziehen der Reibungsscheibe 12 an den ersten Rotor 5 bewirkt und andererseits einen magnetischen Streufluß, welcher jedoch auf seiner Bahn stark durch die Brücke mit großem magnetischen Widerstand gebremst wird.

Beim Einführen des elektrischen Stromes in die Wicklung 23 des zweiten Elektromagneten 21 und bei gleichzeitiger Unterbrechung von dessen Zufuhr in die Wicklung 22 des ersten Elektromagneten 2o wird die Reibungsscheibe 12 an den Reibungsbelag 14 des zweiten Rotors 13 angezogen, welcher gegen Drehbewegung durch die Selbsthemmung des Schneckenrades 18 mit der Schnecke 19 gesichert ist, und dadurch zum Abbremsen der Drehbewegung der Abtriebswelle 8 und zum Abbremsen der Hauptwelle der Webmaschine dient.

Ebenfalls wird in diesem Falle der magnetische Streufluß stark vermindert, was ebenfalls eine Herabsetzung der be-

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nötigten Leistungsaufnahme verursacht und den Wirkungsgrad des eigenen magnetischen Arbeitsflusses bei gleich» zeitiger Erhöhung der Lebensdauer des Lagers 7 erhöht« Zum Erreichen dieser Wirkungen tragen auch die Öffnungen 27 bei, welche den magnetischen Querschnitt der Säulen 25» 26 (ÜberQO. ja gsstücke) verringern,, ohne daß es dabei zu einer Herabsetzung von deren mechanischer festigkeit käme«,

Eine ähnliche Wirkung kann auch durch eine ähnliche Maßnahme auf der Mitnahme scheibe Io erreicht werden«,

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Claims

Patentansprüche:

f 1.)Elektromagnetischer Kupplungsmechanismus, insbesondere für Webmaschinen, versehen mit einem Paar von Elektromagneten\ zwischen welchen eine verschiebbar auf der Abtriebswelle gelagerte Reibungsscheibe angeordnet ist, wobei die Abtriebswelle innerhalb des elektromagnetischen Kupplraigsmchanismus in einem Lager gelagert ist, und mindestens einem der Elektromagneten ein Rotor mit Reibungsbelag_s auf einer Welle gelagert, zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen dem Rotor (5» 13) vcnä dessen Welle (4s» 15) eine Brücke mit großem magnetischen Widerstand angeordnet ist.
2. Elektromagnetischer Kupplungsmechanismus gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Brücke aus Stäben bzw. Säulen (26) gebildet wird, welche mechanisch den Rotor (5, 13) mit seiner Welle (4, 15) verbinden.
3. Elektromagnetischer Kupplungsmechanismus gemäß Anspruch

dadurch gekennzeichnet,

daß in der Wurzel jedes Stabes bzw. jeder Säule (26) zwecks Erhöhung des magnetischen Widerstandes Öffnungen (27) angefertigt sind.
4. Elektromagnetischer Kupplungsmechanismus gemäß Anspruch l_s dadurch gekennzeichnet,

daß die Brücke aus Material mit hohem magnetischem Widerstand, mit Vorteil aus Aluminium, Kupfer oder Kunststoff angefertigt ist.