DE3436488A1 - Magnetpulverkupplung - Google Patents

Description

• Magnetpulverkupplung
• Die Erfindung betrifft eine Magnetpulverkupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Bei einer derartigen Kupplung, beispielsweise gemäß der DE-AS 1 035 419, ist bekanntlich die Reibwirkung von magnetisierbarem Eisenpulver o. dgl. zur Übertragung von Drehmomenten nutzbar, wobei je nach magnetischem Erregerfeld, d.h. auf das Magnetpulver ausgeübter Magnetisierungswirkung ein von der Kupplung übertragbar es Moment (Schlupfmoment) einstellbar ist. Infolgedessen ist ein bevorzugtes Anwendungsgebiet solcher Kupplungen der Radsatz von Schienenfahrzeugen. Hierbei hat die Kupplung die Funktion der partiellen Entkopplung der beiden Räder beim Lauf des Radsatzes längs des Gleises im Falle eines Rollradienunterschiedes der Räder. Für Schienenfahrzeuge, die einen großen Geschwindigkeitsbereich, etwa von 0 - 300 km/h durchfahren, muß das Schlupfmoment der Kupplung geschwindigkeitsabhängig einstellbar sein. Daher wird bisher für die Magnetisierung des Magnetpulvers eine steuerbare Erregerspule vorgesehen. Diese ist aber naturgemäß ein Sicherheitsrisiko des Radsatzes, u.a. weil ein Erregerstromausfall nicht absolut ausschließbar ist. Letzterenfalls wurde nämlich der Radsatz zum Losradsatz ohne jegliche Führungseigenschaften.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, wenigstens für in kleineren Geschwindigkeitsbereichen bewegte Schienenfahrzeuge, z.B. des Nahverkehrs, eine Magnetpulverkupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne Erregerspule auskommt.
• Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Pätehtänspruchs 1 gelöst durch ein von einer Energiequelle un abhängiges Magnetfeld, also eine Vorkehrung, die etie permanente kettenförmige Formierung der Magnetpulvetpartikel zwischen den Arbeitsflächen in dem Maße dii cherstellt, daß das Kupplungsmoment einen bestimmten Minimalwert nicht unterschreiten kann. Im bevorzugten Anwendungsfall der Magnetpulverkupplung iäßt diese, je nach gewählter Magnetisierungswirkung des oder der Ringe, bei Geradeausfahrt des Radsatzes, sobald (kleinere) Laufstörungen auftreten,eine für die Radsatzstabilisierung erforderliche RelativbewegUng der beiden Räder (zueinander) zu, während größere äußere Momente, z.B. bei Kurvenfahrt durch unterschiedliche Rdllradien der beiden Räder, zwangsläufig zu einer stS£Kereh Verkopplung derselben bzw. der Kupplungsteile führen im Sinne einer Sicherung des nötigen Führverhaltens des Radsatzes (bei Kurvenfahrt). Die Besonderheit der Magnetpulverkupplung gemäß der Erfindung ist al§6 darih zu sehen, daß Momente zwischen den beiden drehenden Kupplungsteilen erst bei einer Relativbewegung derselben (zueinander) übertragen werden, wobei kleinere Relativbewegungen für den zugehörigen Radsatz ein Quasi-Losradsatzverhalten und größere RelativbewegUngen eine Verkopplung der beiden Räder mit der Tendenz "Fe6tradsatz" zur Folge haben. Durch die Eigenart des Magnetpulvers, sich im Arbeitsspalt zwischen den beiden Kupplungsteilen zu Pulverketten zu formieren, die in Spaltumfangsrichtung verschieblich sind, ist das übertragene Kupplungsmoment zwischen Null und einem durch den oder die Ringe definierten (vorgegebenen) Maximalwert verånderbar.
• Nachfolgend werden anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung und deren in den Unteransprüchen gekennzeichneten Weiterbildungen erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung einen axialen Querschnitt nur einer Hälfte einer Magnetpulverkupplung, welche im wesentlichen aus einem Innenteil 1 und einem auf dessen hohlwellenförmiger Basis 1.t drehbar gelagerten Außenteil 2 besteht.
• Deren konzentrische Arbeitsflächen 1.1 und 2.1 bilden einen Arbeitsspalt 3, in dem sich Magnetpulver 4 befindet. Dieses (z.B. über eine nicht dargestellte verschraubbare Bohrung des Außenteils 2 eingefüllte) Magnetpulver 4 ist durch einen permanentmagnetischen Ring 5 magnetisiert, mit der Folge einer kettenförmigen Formierung der Magnetpulverpartikel zwischen den Arbeitsflächen 1.1, 2.1, also dem Innen- und Außenteil 1 bzw.
• 2 bis zu deren Reibschlußverbindung (über das Magnetpulver 4). Da durch den permanentmagnetischen Ring 5, welcher konzentrisch zum Arbeitsspalt 3 auf der unmagnetischen (z.B. ops Aluminium bestehenden) Basis 1.> des im übrigen wie das Außenteil 2 aus weichmagnetischem Werkstoff bestehenden Innenteils 1 sitzt, für eine permanente Magnetisierung der Magnetpulverpartikel mit der Folge ihrer permanenten Formierung zwischen den Arbeitsflächen 1.1 und 1.2 gesorgt ist, kann bei der Magnetpulverkupplung das Kupplungsmoment einen bestimmten Minimalwert, je nach Dimensionierung des Ringes 5, nicht unterschreiten. Die Magnetpulverkupplung ist damit, wie bereits erläutert, aus Gründen der Betriebssicherheit für die Anwendung bei einem sog. Schlupfradsatz für Schienenfahrzeuge besonders geeignet.
• Vorzugsweise ist der z.B. aus einer Samarium-Kobalt-Legierung bestehende Ring 5 aus Gründen einer einfachen Montage in Segmente unterteilt, die untereinander und mit dem Innenteil 1 verklebt sein können. Ein derartiger permanentmagnetischer Ring 5 kann ebenso zusätzlich oder allein im Außenteil 2 der Manetpü1Verkupplung vorgesehen sein, erforderlichenfalls aneh mehrfach im jeweiligen Kupplungsteil. Die Anordnung und Anzahl der permanentmagnetischen Ringe 5 richtet sich nach dem jeweils gewünschten maximal übertragbaren Kupplungsmoment.
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Claims (3)

1. Magnetpulverkupplung Patentansprüche 1. Magnetpulverkupplung, insbesondere zur kraftschlüssigen Verbindung der beiden Räder eines RádsàtZes für ein Schienenfahrzeug, deren beide Suppiungsteile mit konzentrisch liegenden Arbeitsflächen einen Arbeitsspalt für ein magnetisierbares Pulver begrenzed, g e k e n n z e i c h n e t durch zumindest einen zum Arbeitsspalt (3) konzentrisch angeordneten permanentmagnetischen Ring (5).
2. 2. Magnetpulverkupplung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Kupplungs-Innenteil (1) und/oder -Außenteil (2) einen oder mehrere permanentmagnetische Ringe (5) aufweist.
3. 3. Magnetpulverkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der jeweilige Ring (5) in Segmente unterteilt ist.