DE3627787A1 - Elektromagnetisch geschaltete kupplung-brems-kombination - Google Patents

Elektromagnetisch geschaltete kupplung-brems-kombination

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DE3627787A1
DE3627787A1 DE19863627787 DE3627787A DE3627787A1 DE 3627787 A1 DE3627787 A1 DE 3627787A1 DE 19863627787 DE19863627787 DE 19863627787 DE 3627787 A DE3627787 A DE 3627787A DE 3627787 A1 DE3627787 A1 DE 3627787A1
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Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch geschaltete Kupplung-Brems-Kombination, bestehend aus einem fest­ stehenden Gehäuse, in dem gleichachsig zueinander eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle drehbar gelagert sind und bei der eine drehfest mit der Abtriebswelle verbundene, aber axiale verschiebbare, aus magnetisier­ barem Werkstoff bestehende Ankerscheibe wahlweise magnetisch gegen eine am feststehenden Gehäuse vorge­ sehene Kupplungsfläche oder magnetisch gegen eine Kupplungsfläche einer drehfest an der Antriebswelle gehalterten Kupplungsscheibe reibschlüssig anziehbar ist.
Bei dieser bekannten, elektromagnetisch geschalteten Kupplung-Brems-Kombination sind zwei Elektromagnete vor­ gesehen, die wechselweise erregbar sind. Durch das Ein­ schalten des einen Elektromagneten wird die an der Abtriebswelle vorgesehene Ankerscheibe gegen die Kupplungs­ scheibe der Antriebswelle angezogen, so daß die Abtriebs­ welle drehschlüssig mit der Antriebswelle verbunden ist. Beim Umschalten wird der der Kupplungsscheibe der Antriebs­ welle zugeordnete Elektromagnet stromlos gesetzt und der zweite Elektromagnet eingeschaltet, so daß nunmehr die drehfest mit der Abtriebswelle verbundene Ankerscheibe gegen eine am feststehenden Gehäuse vorgesehene Kupplungs­ fläche angezogen wird. Dadurch wird die Abtriebswelle bis zum Stillstand abgebremst.
Beim weiteren Umschalten wird der der Kupplungsfläche des Gehäuses zugeordnete Elektromagnet stromlos gesetzt und der andere Elektromagnet wieder erregt, so daß die Ankerscheibe gegen die an der Antriebswelle vorgesehene Kupplungsscheibe angezogen wird. Die Ankerscheibe und damit auch die Abtriebswelle werden dadurch wieder von der sich drehenden Antriebswelle reibschlüssig mitge­ nommen, bis Antriebswelle und Abtriebswelle wieder die gleiche Drehzahl aufweisen.
Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Kupplung-Brems- Kombination ist jeweils immer einer der beiden Elektro­ magnete eingeschaltet. Die Spulentemperatur des einge­ schalteten Elektromagneten beträgt dabei etwa 80°C, so daß die Kupplung-Brems-Kombination nicht nur die Reibungswärme beim Kuppeln und Bremsen aushalten muß, sondern auch die Betriebstemperatur der Elektromagnete. Die Kupplung-Brems-Kombination muß somit eine gute Wärme­ abfuhr gewährleisten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektro­ magnetisch geschaltete Kupplung-Brems-Kombination der eingangs erläuterten Art zu schaffen, bei der solche Nachteile vermieden sind und mit kleineren Abmessungen und geringerem Gewicht auskommt und Fremdenergie für die Erregung der Elektromagnete eingespart wird.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anziehung der Ankerscheibe gegen die am feststehenden Gehäuse vorgesehene Kupplungsfläche mit einem Permanent­ magnet und die Anziehung der Ankerscheibe gegen die an der Antriebswelle gehalterte Kupplungsscheibe in an sich bekannter Weise mit einem Elektromagnet und die wahlweise Umschaltung zwischen Bremsen der Abtriebswelle und Kuppeln der Abtriebswelle mit der Antriebswelle lediglich durch Einschalten bzw. Ausschalten des Elektromagneten erfolgt. Dadurch wird in einfacher Weise erreicht, daß beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Kupplung-Brems- Kombination lediglich ein Elektromagnet einzuschalten und auszuschalten ist. Zum Bremsen der Abtriebswelle wird der einzige Elektromagnet ausgeschaltet, so daß für das eigentliche Bremsen keinerlei Energie mehr erforderlich ist. Der Permanentmagnet zieht dabei die an der Abtriebs­ welle vorgesehene Ankerscheibe gegen die am feststehenden Gehäuse vorgesehene Kupplungsfläche, so daß durch die dabei entstehende Reibung die Abtriebswelle bis zum Still­ stand abgebremst wird. Es entsteht dabei keinerlei Wärme durch die Betriebstemperatur einer Spule, so daß in diesem Benutzungsfall die Kupplung-Brems-Kombination lediglich die beim Bremsen entstehende Reibungswärme aufnehmen muß. Nach dem Stillstand der Abtriebswelle kann dann eine Abkühlung der Kupplung-Brems-Kombination stattfinden. Das Umschalten der Kupplung-Brems-Kombination aus der Brems­ stellung in die Kupplungsstellung erfolgt durch Einschalten des Elektromagneten, wodurch die an der Abtriebswelle vorgesehene Ankerscheibe gegen die Kupplungsscheibe der Antriebswelle gezogen wird. Durch die dabei entstehende Reibung wird die Ankerscheibe von der Kupplungsscheibe mitgenommen, bis die Abtriebswelle die gleiche Drehzahl aufweist wie die Antriebswelle. Lediglich in diesem Betriebsfall muß die Kupplung-Brems-Kombination eine Erwärmung durch die Betriebstemperatur der Spule und durch die Reibungswärme beim Kuppeln aufnehmen. Die Reibungs­ wärme beim Kuppeln von Abtriebswelle und Antriebswelle entsteht nur über einen kurzen Zeitraum. Danach erfolgt eine Wärmezufuhr lediglich nur noch durch die Betriebs­ temperatur der Spule.
Der Permanentmagnet kann die Gestalt einer ringförmigen Scheibe aufweisen, wobei die beiden einander abgekehrten Stirnflächen der den Permanentmagnet bildenden, ring­ förmigen Scheibe die beiden Pole N, S bilden. Durch diese Ausbildung des Permanentmagneten ist in einfacher Weise eine Befestigung im Gehäuse der Kupplung-Brems-Kombination möglich, wobei die den Permanentmagnet bildende, ring­ förmige Scheibe von der Abtriebswelle durchgriffen wird.
Der von einer ringförmigen Scheibe gebildete Permanent­ magnet kann mit seiner den einen Pol N oder S bildenden einen Stirnfläche gegen eine entsprechende Anlagefläche des aus magnetisierbaren Material bestehenden Gehäuseteils anliegend gehaltert sein und das Gehäuse einen die ring­ förmige Scheibe mit einer Zwischenlage aus nicht­ magnetischem Werkstoff umfassenden, rohrförmigen Ansatz aufweisen, dessen freie Stirnfläche den äußeren Rand der mit der Ankerscheibe zusammenwirkenden Kupplungsfläche des Gehäuses bildet, während an der entgegengesetzten, den anderen Pol S oder N bildenden Stirnfläche der den Permanentmagnet bildenden, ringförmigen Scheibe ein Ring aus magnetisierbaren Material mit einer entsprechenden Anlagefläche anliegend gehaltert ist und der Ring einen rohrförmigen Ansatz aufweist, dessen freie Stirnfläche den inneren Rand der mit der Ankerscheibe zusammen­ wirkenden Kupplungsfläche des Gehäuses bildet, wobei an der dem Permanentmagnet abgekehrten Stirnfläche des Ringes eine Zwischenlage aus nichtmagnetischem Werk­ stoff zur Ablenkung des Magnetflusses zum rohrförmigen Ansatz und damit zur Ankerscheibe vorgesehen ist. Der Magnetfluß wird dadurch in zuverlässiger Weise derart geleitet, daß er durch die Ankerscheibe fließen muß. Die Ankerscheibe wird dabei zuverlässig angezogen. Die Anziehungskraft ist dabei derart bemessen, daß eine Abbremsung erzielt wird. Die Anziehungskraft durch den Elektromagnet ist jedoch größer, so daß beim Einschalten des Elektromagneten die Ankerscheibe vom Permanentmagnet abgezogen und zur Kupplungsscheibe hingezogen wird, die an der Antriebswelle vorgesehen ist.
Der den Permanentmagnet tragende Gehäuseteil kann kreis­ ringförmig ausgebildet sein und an seiner äußeren Mantel­ fläche ein Gewinde aufweisen, mit dem der Gehäuseteil in einem Innengewinde eines Gehäusemantels einziehbar und zur Einstellung des durch Verschleiß größer werdenden Spaltes zwischen der axial verschiebbaren Ankerplatte und der Kupplungsfläche des Gehäuses bzw. der Kupplungs­ scheibe der Antriebswelle verstellbar sein. Dadurch ist der Permanentmagnet in einfacher Weise im Gehäuse befestig­ bar, und durch Verdrehen des Gehäuseteiles kann der Spalt zwischen der Ankerplatte und der Kupplungsfläche des Gehäuses bzw. der Kupplungsscheibe der Antriebswelle immer wieder nachgestellt werden.
Die aus magnetisierbarem Werkstoff bestehende Anker­ scheibe kann einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit nach innen gerichtetem Scheitelteil aufweisen und mit der Außenseite des einen Schenkels mit der Kupplungs­ fläche des Gehäuses und mit der Außenseite des anderen Schenkels mit der Kupplungsscheibe der Antriebswelle zusammenwirken. Der eine Schenkel der U-förmigen Anker­ scheibe ist somit in einfacher Weise für den Magnetfluß des Permanentmagneten und der andere Schenkel der U-förmigen Ankerscheibe für den Magnetfluß des Elektro­ magneten vorgesehen, so daß die Magnetflüsse sich nicht beeinträchtigen können. Fehlschaltungen sind daher nicht zu befürchten.
Der Scheitelteil der U-förmigen Ankerscheibe kann eine Innenverzahnung aufweisen und in der Außenverzahnung einer drehfest auf der Antriebswelle aufgesetzten Muffe axial verschiebbar sein. Dadurch ist in einfacher Weise die Ankerscheibe drehfest mit der Abtriebswelle ver­ bunden, wobei jedoch eine axiale Verschiebung der Anker­ scheibe gegenüber der auf der Abtriebswelle aufgesetzten Muffe möglich ist, da die Zähne der Verzahnungen in axialer Richtung verlaufen.
Die Kupplungsfläche des Gehäuses und die Kupplungsfläche der Kupplungsscheibe der Antriebswelle können Reibbeläge aufweisen. Dadurch wird in einfacher Weise die Reibung zwischen der Ankerscheibe und den Kupplungsflächen erhöht, wodurch eine zuverlässige Abbremsung der Ankerscheibe und damit der Abtriebswelle in der Bremsstellung und eine zuverlässige Mitnahme der Ankerscheibe und damit der Abtriebswelle mit der Kupplungsscheibe der Antriebswelle erzielt.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungs­ beispiel dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Kupplung-Brems- Kombination im Längsschnitt, die Bremsstellung darstellend, und
Fig. 2 die Kupplung-Brems-Kombination im Längsschnitt, die Kupplungsstellung darstellend.
Die elektromagnetisch schaltbare Kupplung-Brems- Kombination besteht aus einem feststehenden Gehäuse 10, in dem gleichachsig zueinander eine Antriebswelle 11 und eine Abtriebswelle 12 drehbar gelagert sind. Das Gehäuse 10 besteht dabei aus einem im wesentlichen zylindrischen Mantelteil 13, an dem stirnendig je ein Abschlußflansch 14 befestigt ist. Die Abschlußflansche 14 weisen dabei rohrförmige Lagerbuchsen 15 auf, in denen einerseits mit Kugellagern 16 die Antriebswelle 11 und andererseits mit Kugellagern 17 die Abtriebswelle 12 drehbar gelagert sind.
Auf dem freien Ende der Abtriebswelle, welches in das Gehäuse 10 hineinragt, ist drehfest und gegen axiale Verschiebung gesichert eine Muffe 18 vorgesehen, die an ihrem der Antriebswelle 11 zugekehrten Ende eine Außenverzahnung 19 aufweist. In diese Außenverzahnung 19 greift eine Innenverzahnung 20 einer U-förmigen Anker­ scheibe 21 ein. Die Innenverzahnung 20 ist dabei am Scheitelteil 22 der U-förmigen Ankerscheibe 21 vorge­ sehen, wobei die beiden Schenkel 23, 24 der U-förmigen Ankerscheibe 21 radial nach außen verlaufen. Die Zähne der Außenverzahnung 19 und der Innenverzahnung 20 verlaufen axial zur Abtriebswelle 12, so daß die U-förmige Anker­ scheibe 21 axial verschiebbar, aber drehfest an der Ab­ triebswelle 12 gehaltert ist.
Die drehfest mit der Abtriebswelle 12 verbundene, aber axial verschiebbare Ankerscheibe 21 besteht aus magnetisier­ barem Werkstoff und ist wahlweise magnetisch gegen eine am feststehenden Gehäuse 10 vorgesehene Kupplungsfläche 25 oder magnetisch gegen eine Kupplungsfläche 26 einer drehfest an der Antriebswelle 11 gehalterten Kupplungs­ scheibe 27 reibschlüssig anziehbar. Die Anziehung der Ankerscheibe 21 gegen die am feststehenden Gehäuse 10 vor­ gesehene Kupplungsfläche 25 erfolgt mit einem Permanent­ magnet 28 und die Anziehung der Ankerscheibe 21 gegen die an der Antriebswelle 11 gehalterte Kupplungsscheibe 27 mit einem Elektromagnet 29. Die wahlweise Umschaltung zwischen Bremsen der Abtriebswelle 12 und Kuppeln der Abtriebswelle 12 mit der Antriebswelle 11 erfolgt ledig­ lich durch Einschalten bzw. Ausschalten des Elektro­ magneten 29.
Der Permamentmagnet 28 weist die Gestalt einer ringförmigen Scheibe 30 auf. Die beiden einander abgekehrten Stirn­ flächen 31 und 32 der den Permanentmagneten 28 bildenden, ringförmigen Scheibe 30 bilden die beiden Pole N und S. Der von der ringförmigen Scheibe 30 gebildete Permanent­ magnet 28 liegt mit seiner den einen Pol N oder S bildenden einen Stirnfläche 31 gegen eine entsprechende Anlage­ fläche 33 des aus magnetisierbarem Material bestehenden Gehäuseteiles 34 an. Der Gehäuseteil 34 weist einen rohrförmigen Ansatz 35 auf, dessen freie Stirnfläche den äußeren Rand der mit der Ankerscheibe 21 zusammenwirkenden Kupplungsfläche 25 des Gehäuses 10 bildet. Der rohr­ förmige Ansatz 35 umfaßt dabei mit einer Zwischenlage 36 aus nichtmagnetischem Werkstoff die den Permanent­ magneten 28 bildende, ringförmige Scheibe 30. An der entgegengesetzten, den anderen Pol S oder N bildenden Stirnfläche 32 der den Permanentmagneten 28 bildenden, ringförmigen Scheibe 30 liegt ein Ring 37 aus magnetisier­ barem Material mit einer entsprechenden Anlagefläche an. Der Ring 37 weist einen rohrförmigen Ansatz 38 auf, dessen freie Stirnfläche den inneren Rand der mit der Anker­ scheibe 21 zusammenwirkenden Kupplungsflächen 25 des Gehäuses 10 bildet. An der dem Permanentmagnet 28 abge­ kehrten Stirnfläche 39 des Ringes 37 ist eine Zwischen­ lage 40 aus nichtmagnetischem Werkstoff zur Ablenkung des Magnetflusses zum rohrförmigen Ansatz 38 und damit zur Ankerscheibe 21 vorgesehen. Durch die beiden rohr­ förmigen Ansätze 35 und 38 des Gehäuseteiles 34 bzw. des Ringes 37 wird somit der Magnetfluß zuverlässig zur Anker­ scheibe 21 geleitet.
Der Permanentmagnet 28 und der Ring 37 sind mit Schrauben 41 aus nichtmagnetisierbarem Material an dem Gehäuse­ teil 34 gehaltert. Der den Permanentmagnet 28 tragende Gehäuseteil 34 ist kreisringförmig ausgebildet und weist an seiner äußeren Mantelfläche ein Außengewinde 42 auf, mit dem der Gehäuseteil 34 in einem Innengewinde 43 des zylindrischen Mantelteiles 13 einschraubbar ist. Zur Einstellung des durch Verschleiß größer werdenden Spaltes zwischen der axial verschiebbaren Ankerplatte 21 und der Kupplungsfläche 25 des Gehäuses 10 bzw. der Kupplungs­ scheibe 27 der Antriebswelle 11 ist durch weiteres Einschrauben ein Nachstellen möglich. Der den Permanent­ magnet 28 tragende Gehäuseteil 34 ist dabei mit nicht näher dargestellten Schrauben am Abschlußflansch gehaltert, der die Abtriebswelle 12 aufnimmt. Der Abschlußflansch 14 ist dabei mit vier um je 90° zueinander auf dem Umfang angeordneten Befestigungsschrauben 44 an dem zylindrischen Mantelteil festsetzbar, so daß nach dem Einziehen der Befestigungsschrauben 44 ein Drehen des Gehäuseteiles 34 im Innengewinde 43 des zylindrischen Mantelteiles 13 nicht mehr möglich ist. Zum Einziehen der Befestigungs­ schrauben 44 in die Gewindebohrungen 45 des zylindrischen Mantelteiles 13 müssen die im Abschlußflansch 14 vor­ gesehenen Durchgangslöcher 46 mit den Gewindebohrungen 45 fluchten. Durch Drehen des Abschlußflansches 14 um 90° können somit die Durchgangslöcher 46 jeweils wieder mit den Gewindebohrungen 45 in Übereinstimmung gebracht werden. Wenn das Innengewinde 43 im zylindrischen Mantelteil 13 eine Steigung von 1,5 mm aufweist, dann bewirkt dies jeweils eine Spaltverkleinerung bzw. Spaltvergrößerung von 0,375 mm. Um eine feinstufigere Verstellung zu erzielen, können jedoch im Abschlußflansch 14 statt vier Durchgangslöcher auch acht Durchgangslöcher ange­ ordnet werden, die jeweils um 45° auf dem Umfang zuein­ ander versetzt angeordnet sein können. Bei der angegebenen Gewindesteigung wird dadurch eine Verstellung von etwa 0,2 mm von Stufe zu Stufe erzielt. Schließlich können auch noch im zylindrischen Mantelteil 13 acht Gewinde­ bohrungen 45 vorgesehen sein, von denen vier jeweils um 90° auf dem Umfang zueinander versetzt angeordnet sind. Die zweiten vier Gewindebohrungen 45 sind jeweils mit einem Winkel von 22,5° zu den ersten Gewindebohrungen 45 angeordnet. Dadurch wird in einfacher Weise eine Verstellung von 0,1 mm von Stufe zu Stufe erzielt.
Wie bereits erwähnt, weist die aus magnetisierbarem Werk­ stoff bestehende Ankerscheibe 21 einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit nach innen gerichtetem Scheitel­ teil 22 auf und wirkt mit der Außenseite des einen Schenkels 24 mit der Kupplungsfläche 25 des Gehäuses 10 und mit der Außenseite des anderen Schenkels 23 mit der Kupplungsscheibe 27 der Antriebswelle 11 zusammen. Dadurch wird in einfacher Weise erreicht, daß die Magnetflüsse des Permanentmagneten 28 und der Magnetfluß des Elektro­ magneten 29 sich nicht gegenseitig beeinflussen können. Fehlschaltungen sind somit in einfacher Weise vermieden.
Der Elektromagnet 29 ist in der seitlich offenen Auf­ nahme 48 eines feststehenden Gehäuseteiles 47 angeordnet, wobei die Aufnahme 48 mit ihrer offenen Seite der Anker­ scheibe 21 zugekehrt ist. Der Gehäuseteil 47 ist mit nicht näher dargestellten Schrauben am Abschlußflansch 14 ge­ haltert, der die Antriebswelle 11 aufnimmt. Der die Antriebswelle 11 aufnehmende Abschlußflansch 14 ist eben­ falls mit nicht näher dargestellten Befestigungsschrauben am zylindrischen Mantelteil 13 gehaltert.
Wie bereits erwähnt, ist an dem freien Ende der Antriebs­ welle 11, die in das Gehäuse 10 hineinragt, drehfest und gegen axiale Verschiebung gesichert, die Kupplungsscheibe 27 vorgesehen. Die Kupplungsscheibe 27 weist einen etwa U-förmigen Querschnitt auf und übergreift berührungsfrei den Elektromagnet 29 mit den Seitenwänden 49 der im Gehäuseteil 47 vorgesehenen Aufnahme 48.
Die Kupplungsfläche 25 des Gehäuses 10 und die Kupplungs­ fläche 26 der Kupplungsscheibe 27 der Antriebswelle 11 weisen Reibbeläge 50 auf.
Wie bereits erwähnt, erfolgt die wahlweise Umschaltung zwischen Bremsen der Abtriebswelle 12 und Kuppeln der Abtriebswelle 12 mit der Antriebswelle 11 lediglich durch Einschalten bzw. Auschalten des Elektromagneten 29. Beim Ausschalten des Elektromagneten 29 wird die Ankerscheibe 21 von dem Permanentmagnet 28 angezogen, so daß die Außenseite des Schenkels 24 der U-förmigen Ankerscheibe 21 gegen die Kupplungsfläche des Gehäuses 10 zur Anlage kommt. Die sich noch drehende Abtriebswelle 12 wird da­ durch gebremst bis zum Stillstand. In dieser Betriebs­ stellung wird lediglich durch das Abbremsen Wärme erzeugt und nach dem vollständigen Abkühlen erfolgt keine weitere Erwärmung mehr, so daß die Kupplung-Brems-Kombination abkühlen kann. Durch Einschalten des Elektromagneten 29, der eine größere Kraft aufweist, wird die Ankerscheibe 21 von der Kupplungsfläche 25 des Gehäuses 10 abgezogen und gegen die Kupplungsfläche 26 der Kupplungsscheibe 27 der Antriebswelle 11 zur Anlage gebracht. Die U- förmige Ankerscheibe 21 kommt dabei mit der Außenseite des Schenkels 23 gegen die Kupplungsfläche 26 zur Anlage. Durch die zwischen der Außenseite des Schenkels 23 der Ankerscheibe 21 und der Kupplungsfläche 26 der Kupplungs­ scheibe 27 der Antriebswelle entstehende Reibung wird nunmehr die Ankerscheibe 21 von der sich mit der Antriebs­ welle 11 drehenden Kupplungsscheibe 27 mitgenommen, und zwar zunächst mit Schlupf, bis die Abtriebswelle 12 die gleiche Drehzahl aufweist wie die Antriebswelle 11. In dieser Betriebsstellung wird durch die Reibung zwischen der Ankerscheibe 21 und der Kupplungsscheibe 27 der Antriebswelle 11 zunächst Reibungswärme erzeugt. Weiter­ hin benötigt die Spule des Elektromagneten 29 eine Spulentemperatur von 80°, so daß eine Erwärmung eintritt. Da jedoch beim Bremsen eine geringere Erwärmung eintritt, können somit größere Belastungen ausgehalten werden. Während der Bremsphase wird kein Strom verbraucht, so daß Energie eingespart wird.
Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung lediglich eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt. Vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich. So könnte der Elektromagnet auch drehfest an der Kupp­ lungsscheibe der Antriebswelle angeordnet werden.
  • Bezugszeichenliste 10 Gehäuse
    11 Antriebswelle
    12 Abtriebswelle
    13 zylindrischer Mantelteil
    14 Abschlußflansch
    15 Lagerbuchse
    16 Kugellager
    17 Kugellager
    18 Muffe
    19 Außenverzahnung
    20 Innenverzahnung
    21 Ankerscheibe
    22 Scheitelteil
    23 Schenkel
    24 Schenkel
    25 Kupplungsfläche an 10
    26 Kupplungsfläche an 27
    27 Kupplungsscheibe
    28 Permanentmagnet
    29 Elektromagnet
    30 ringförmige Scheibe
    31 Stirnfläche
    32 Stirnfläche
    33 Anlagefläche
    34 Gehäuseteil
    35 rohrförmiger Ansatz
    36 Zwischenlage
    37 Ring
    38 rohrförmiger Ansatz
    39 Stirnfläche
    40 Zwischenlage
    41 Schrauben
    42 Außengewinde
    43 Innengewinde
    44 Befestigungsschrauben
    45 Gewindebohrungen
    46 Durchgangslöcher
    47 Gehäuseteil
    48 Aufnahme
    49 Seitenwände
    50 Reibbeläge

Claims (7)

1. Elektromagnetisch geschaltete Kupplung-Brems- Kombination, bestehend aus einem feststehenden Gehäuse, in dem gleichachsig zueinander eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle drehbar gelagert sind und bei der eine drehfest mit der Abtriebswelle verbundene, aber axial verschiebbare, aus magneti­ sierbarem Werkstoff bestehende Ankerscheibe wahl­ weise magnetisch gegen eine am feststehenden Gehäuse vorgesehene Kupplungsfläche oder magnetisch gegen eine Kupplungsfläche einer drehfest an der Antriebs­ welle gehalterten Kupplungsscheibe reibschlüssig anziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anziehung der Ankerscheibe (21) gegen die am feststehenden Gehäuse (10) vorgesehene Kupplungs­ fläche (25) mit einem Permanentmagnet (28) und die Anziehung der Ankerscheibe (21) gegen die an der Antriebswelle (11) gehalterte Kupplungsscheibe (27) in an sich bekannter Weise mit einem Elektromagnet (29) und die wahlweise Umschaltung zwischen Bremsen der Abtriebswelle (12) und Kuppeln der Abtriebswelle (12) mit der Antriebswelle (11) lediglich durch Ein­ schalten bzw. Ausschalten des Elektromagneten (29) erfolgt.
2. Kupplung-Brems-Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (28) die Gestalt einer ringförmigen Scheibe (30) aufweist, wobei die beiden einander abgekehrten Stirnflächen (31, 32) der den Permanentmagnet (28) bildenden, ringförmigen Scheibe (30) die beiden Pole (N, S) bilden.
3. Kupplung-Brems-Kombination nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von einer ringförmigen Scheibe (30) gebildete Permanentmagnet (28) mit seiner den einen Pol (N oder S) bildenden einen Stirnfläche (31) gegen eine entsprechende Anlage­ fläche (33) des aus magnetisierbarem Material bestehenden Gehäuseteiles (34) anliegend gehaltert ist und das Gehäuse (34) einen die ringförmige Scheibe (30) mit einer Zwischenlage (36) aus nichtmagnetischem Werkstoff umfassenden, rohrförmigen Ansatz (35) auf­ weist, dessen freie Stirnfläche den äußeren Rand der mit der Ankerscheibe (21) zusammenwirkenden Kupplungsfläche (25) des Gehäuses (10) bildet, während an der entgegengesetzten, den anderen Pol (S oder N) bildenden Stirnfläche (32) der den Permanentmagnet (38) bildenden, ringförmigen Scheibe (30) ein Ring (37) aus magnetisierbarem Material mit einer ent­ sprechenden Anlagefläche anliegend gehaltert ist und der Ring (37) einen rohrförmigen Ansatz (38) aufweist, dessen freie Stirnfläche den inneren Rand der mit der Ankerscheibe (21) zusammenwirkenden Kupplungsfläche (25) des Gehäuses (10) bildet, wobei an der dem Permanent­ magnet (28) abgekehrten Stirnfläche (39) des Ringes (37) eine Zwischenlage (40) aus nichtmagnetischem Werkstoff zur Ablenkung des Magnetflusses zum rohr­ förmigen Ansatz (38) und damit zur Ankerscheibe (21) vorgesehen ist.
4. Kupplung-Brems-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Permanent­ magnet (28) tragende Gehäuseteil (34) kreisring­ förmig ausgebildet ist und an seiner äußeren Mantel­ fläche ein Gewinde (43) aufweist, mit dem der Gehäuse­ teil (34) in einem Innengewinde (43) eines Gehäuse­ mantels (13) einziehbar und zur Einstellung des durch Verschleiß größer werdenden Spaltes zwischen der axial verschiebbaren Ankerplatte (21) und der Kupplungsfläche (25) des Gehäuses (10) bzw. der Kupplungsscheibe (27) der Antriebswelle (11) ver­ stellbar ist.
5. Kupplung-Brems-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus magnetisierbarem Werkstoff bestehende Ankerscheibe (21) einen im wesent­ lichen U-förmigen Querschnitt mit nach innen gerichtetem Scheitelteil (22) aufweist und mit der Außenseite des einen Schenkels (24) mit der Kupplungsfläche (25) des Gehäuses (10) und mit der Außenseite des anderen Schenkels (23) mit der Kupplungsscheibe (27) der Antriebswelle (11) zusammenwirkt.
6. Kupplung-Brems-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelteil (22) der U-förmigen Ankerscheibe (21) eine Innenver­ zahnung (20) aufweist und in der Außenverzahnung (19) einer drehfest auf der Antriebswelle (12) aufgesetzten Muffe (18) axial verschiebbar ist.
7. Kupplungs-Brems-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsfläche (25) des Gehäuses (10) und die Kupplungsfläche (26) der Kupplungsscheibe (27) der Antriebswelle (11) Reibbeläge (50) aufweisen.
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WO2006135530A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-21 Warner Electric Technology Llc Rotational electromagnetic coupling device
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