DE3815697A1 - Elektromagnetische koppelungseinrichtung, insbesondere kupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Koppelungs­ einrichtung mit zwei Scheiben aus magnetisch gut leitfähigem Material, die einander gegenüberliegen, relativ zueinander um eine vorgegebene Achse verdrehbar sind und jeweils Bereiche mit hohem magnetischen Widerstand aufweisen. Ins­ besondere befaßt sich die Erfindung mit einer elektro­ magnetischen Kupplung des in der US-PS 41 60 498 beschrie­ benen Typs.

Bei dieser bekannten Kupplung ist ein scheibenförmiges Antriebselement, wie z.B. ein Rotor gegenüber einem schei benförmigen angetriebenen Element, wie z.B. einem Anker, derart angeordnet, daß sich die freien Stirnflächen dieser beiden Kupplungselemente gegenüberliegen. Dabei bestehen beide Elemente aus einem Material mit geringem magnetischen Wiederstand, wie z.B. Stahl, und sind so gehaltert, daß sie um eine gemeinsame Achse drehbar sind. Normalerweise be­ findet sich das antreibende Kupplungselement dabei in axialem Abstand von dem angetriebenen bzw. anzutreibenden Element und dreht sich gegenüber diesem Element. Wenn eine mehrere Windungen aufweisende Wicklung mit Strom aus einer Spannungsquelle erregt wird, bildet sich ein magnetischer Fluß, der durch die beiden Kupplungselemente und über den dazwischen befindlichen Luftspalt hinweg verläuft und die beiden Kupplungselemente durch magnetische Anziehung in axialer Richtung gegeneinander zieht. Der magnetische Fluß sorgt dabei für eine Antriebsverbindung, so daß das an­ treibende Element ein Drehmoment auf das anzutreibende Element übertragen kann.

Es ist bekannt, das angetriebene Element und das anzutrei­ bende Element mit mehreren Polen auszubilden, die dafür sorgen, daß der magnetische Fluß den Luftspalt zwischen den beiden Kupplungsteilen mehrere Male zickzackförmig über­ quert. Die einzelnen Pole werden dabei gewöhnlich so ge­ schaffen, daß man in einem der Kupplungselemente mindestens einen Bereich hohen magnetischen Widerstandes vorsieht und in dem gegenüberliegenden Element mindestens zwei Bereiche hohen magnetischen Widerstandes. Üblicherweise sind dabei die beiden Bereiche hohen magnetischen Widerstandes in dem einen Element in radialer Richtung zu beiden Seiten des Bereiches hohen magnetischen Widerstandes des anderen Elementes in einem gewissen Abstand angeordnet, so daß für den magnetischen Fluß ein zickzackförmiger Weg über den Luftspalt zwischen den beiden Kupplungselementen hinweg erzwungen wird. Die Bereiche hohen magnetischen Widerstandes können dabei durch Anbringen von Schlitzen oder Nuten in den Kupplungselementen geschaffen werden, welche ein oder mehrere, in Umfangsrichtung verlaufende Luftspalte schaffen oder dadurch, daß in Umfangsrichtung verlaufende Bänder aus unmagnetischem Material, wie z.B. Kupfer, in den Kupplungselementen angeordnet werden. Dabei liegen die Magnetpole jedes der Kupplungselemente auf in radialer Richtung gegenüberliegenden Seiten des bzw. der Bereiche hohen magnetischen Widerstandes desselben.

Es hat sich gezeigt, daß es in einigen Fällen wünschenswert ist, die Ankoppelung bzw. das Einkuppeln allmählich zu be­ wirken und auf diese Weise einen sanften Start zu realisieren, statt wie bisher innerhalb weniger ms ein volles Einkuppeln bzw. einen abrupten Kupplungsvorgang herbeizuführen. Eine Kupplung mit der Möglichkeit für einen sanften Start ist beispielsweise in der US-PS 45 67 975 be­ schrieben; bei dieser Kupplung ist jedoch eine spezielle elektronische Steuerung erforderlich, um den Erregerstrom für die Erregerwicklung während einer Startphase zunächst zu reduzieren und dann bis zum Erreichen des vollen Dreh­ moments zu erhöhen. Solange dabei nur ein geringerer Erregerstrom fließt, ergibt sich zwischen dem antreibenden Element und dem angetriebenen Element ein Schlupf, so daß das Einkuppeln nicht plötzlich, sondern allmählich erfolgt.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektromagnetische Koppelungsein­ richtung, insbesondere eine Kupplung der eingangs angegebenen Art, dahingehend zu verbessern, daß ein sanfter Anlauf er­ reicht werden kann, ohne daß die Notwendigkeit bestünde, den Erregerstrom bzw. das Ausmaß der Koppelwirkung mittels einer speziellen elektrischen Steuerschaltung zu regeln.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Koppelungs­ einrichtung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Bereiche hohen magnetischen Widerstandes so ausgebildet und angeordnet sind, daß die Bereiche hohen Widerstandes der einen Scheibe und die Bereiche hohen Widerstandes der anderen Scheibe in einer ersten relativen Winkelstellung der beiden Scheiben in radialer Richtung stärker miteinander fluchten als in einer zweiten relativen Winkelstellung.

Es ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Koppe­ lungseinrichtung, daß aufgrund der Änderungen der gegen­ seitigen radialen Lage zwischen den Bereichen hohen magnetischen Widerstandes der beiden miteinander zu koppelnden Scheiben Änderungen der Flußdichte auftreten, die während der Startphase für eine Verringerung des mittleren Drehmoments sorgen, so daß die Koppelung der beiden Scheiben nur allmählich erfolgt, bis schließlich das maximale Drehmoment übertragen wird. Dabei läßt sich erfindungsgemäß in Ausgestaltung der Erfindung nach der Anlaufphase ein hohes Drehmoment übertragen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht ferner die Möglichkeit, die Schwankungen des übertragenen Dreh­ moments während der Startphase auf die Art der zu be­ schleunigenden Last abzustimnen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand verschiedener Unteransprüche. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungs­ form einer Kupplung gemäß der Erfindung an einem Kompressor;

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Längsschnitts gemäß Fig. 1 für eine erste Position eines Rotors der Kupplung;

Fig. 2A eine weitere Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 1 für eine zweite Position des Rotors;

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1, teilweise in schematischer Darstellung;

Fig. 4 eine teilweise schematische Rückansicht eines der scheibenförmigen Elemente der Kupplung gemäß Fig. 1;

Fig. 5 eine teilweise schematische Rückansicht eines zweiten scheibenförmigen Elements der Kupplung gemäß Fig. 1, gesehen von der Linie 5-5 in dieser Fig. ;

Fig. 6 bis 8 den Darstellungen gemäß Fig. 3 bis 5 entsprechende Darstellungen, wobei die scheibenförmigen Elemente relativ zueinander um einen Winkel von 90° gedreht sind;

Fig. 9 bis 11 den Darstellungen gemäß Fig. 3 bis 5 entsprechende Darstellungen, wobei die beiden scheibenförmigen Elemente um 180° gegeneinander verdreht sind;

Fig. 13 bis 14 den Darstellungen gemäß Fig. 3 bis 5 entsprechende Darstellungen, wobei die scheibenförmigen Elemente relativ zueinander um 270° verdreht sind;

Fig. 15 bis 18 der Darstellung gemäß Fig. 3 entsprechende Dar­ stellungen für eine abgewandelte Ausführungsform der scheibenförmigen Elemente einer erfindungs­ gemäßen Kupplung, wobei die scheibenförmigen Elemente in den einzelnen Fig. in unterschiedlichen relativen Winkelstellungen dargestellt sind;

Fig. 19 bis 21 den Darstellungen gemäß Fig. 3 bis 5 entsprechende Darstellungen für eine weitere abgewandelte Aus­ führungsform der scheibenförmigen Elemente einer erfindungsgemäßen Kupplung, wobei speziell Fig. 19 diejenige relative Winkelstellung der scheiben­ förmigen Elemente zeigt, in der das maximale Dreh­ moment übertragbar ist.

Gemäß den Zeichnungen ist die Erfindung bei einer elektro­ magnetischen Kupplung 25 realisiert, wobei darauf hinzuwei­ sen ist, daß die Erfindung auch bei einer Bremse realisiert werden könnte. Um die Funktion der Kupplung 25 einfach er­ läutern zu können, ist diese in Verbindung mit einem Kom­ pressor 26 gezeigt, der zu einer Kraftfahrzeugklimaanlage gehört und einen rohrförmigen Ansatz 27 zum Montieren der Kupplung 25 besitzt sowie eine anzutreibende Welle 28, wel­ che den Ansatz 27 durchgreift.

Die Kupplung 25 umfaßt einen Elektromagneten mit einem feststehenden, ringförmigen Magnetkern 30, welcher in radia­ ler Richtung einen J-förmigen Querschnitt aufweist und einen inneren Polring 31 sowie einen äußeren Polring 32 besitzt. Die hinteren, in Fig. 1 und 2 linken Enden der Polringe 31, 32 sind über eine Brücke 33 des Magnetkerns 30 einstückig miteinander verbunden, wobei die Brücke 33 starr am vorderen Ende des Kompressors 26 befestigt ist. Eine Wicklung 34 mit mehreren Windungen ist in einem im Querschnitt U-förmigen Spulenkern 35 angeordnet, der seiner­ seits an der Außenseite des inneren Polrings 31 befestigt ist.

Ein drehbares Element in Form eines ringförmigen Rotors 40 ist auf dem rohrförmigen Ansatz 27 des Kompressors 26 mit Hilfe eines Lagers 41 drehbar gelagert und mittels einen endlosen Treibriemens 42 von einer Brennkraftmaschine des mit der Klimaanlage ausgestatteten Fahrzeugs antreibbar. Der Rotor 40 besitzt in radialer Richtung einen im we­ sentlichen U-förmigen Querschnitt und umfaßt ein inneres Polstück 43 und ein dazu konzentrisches äußeres Polstück 44.

Dabei ist das innere Polstück auf dem äußeren Lagerring des Lagers 41 befestigt. Das innere Polstück 43 des Rotors 40 ist im Abstand vom inneren Polring 31 des Magnetkerns 30 angeordnet, während das äußere Polstück 44 des Rotors 40 zwischen der Wicklung 34 und dem äußeren Polring 32 des Magnetkerns 30 und im Abstand von diesen Teilen angeordnet ist. An der äußeren Mantelfläche des äußeren Polstücks 44 sind dabei in axialer Richtung im Abstand voneinander an­ geordnete Nuten vorgesehen, welche den passenden Eingriff von dazu komplementären Rippen an der Innenseite des Treib­ riemens 42 gestatten. Das äußere Polstück 44 bildet somit gleichzeitig eine Riemenscheibe für den Treibriemen 42.

Einstückig mit dem vorderen - in Fig. 1 rechten - Ende des Polstücks 43 des Rotors 44 ist ein kreisringförmiges Ele­ ment 50 vorgesehen, welches eine vordere Arbeitsfläche des Rotors 40 definiert. Dieses Element, welches nachstehend als Rotorscheibe 50 bezeichnet wird, ist starr mit dem äußeren Polstück 44 des Rotors 40 verbunden.

Der Rotorscheibe 50 gegenüberliegend ist eine drehbare An­ kerscheibe 60 angeordnet, welche ebenfalls als kreisring­ förmiges Element ausgebildet ist und den Anker der Kupplung 25 bildet. Drei Blattfedern 61 (Fig. 1) sind in Umfangs­ richtung im Abstand voneinander angeordnet und erstrecken sich längs Sehnen der Ankerscheibe 60. Dabei ist ein Ende jeder Blattfeder 61 mit der Ankerscheibe 60 verbunden, während das andere Ende jeder der Federn 61 mit einer ring­ förmigen Anschlagplatte 62 gekoppelt ist. Die Anschlag­ platte 62 ist so gehaltert, daß sie sich gemeinsam mit einer Nabe 63 dreht, welche ihrerseits starr mit der Kompressorwelle 28 verkeilt ist und mittels einer Mutter 64 in einer axial definierten Position der Welle 28 befestigt ist.

Die Federn 61 koppeln die Ankerscheibe 60 derart an, daß sie sich gemeinsam mit der Anschlagplatte 62 und der Nabe 63 dreht, und drücken die Ankerscheibe 60 von der Rotor­ scheibe 50 des Rotors 40 weg. Wenn die Wicklung 34 nicht erregt ist, besteht ein sehr schmaler axialer Luftspalt 65 (Fig. 2) zwischen der Rotorscheibe 50 und der Ankerschei­ be 60, so daß sich der Rotor 40 frei gegenüber der Anker­ scheibe 60 drehen kann. Die Kupplung 25 ist damit ausge­ kuppelt, so daß der Treibriemen 42 den Rotor 40 zu einer Drehbewegung antreiben kann, ohne daß dabei ein Drehmoment auf die Ankerscheibe 60 und die Kompressorwelle 28 übertra­ gen würde.

Der Magnetkern 30, der Rotor 40 und die Ankerscheibe 60 bestehen alle aus einem Material mit niedriger magneti­ scher Reluktanz, beispielsweise aus Stahl. Wenn die Wick­ lung 34 mit einem Strom aus einer Spannungsquelle erregt wird, dann wird ein magnetischer Fluß erzeugt, welcher längs eines Pfades verläuft, der durch den Magnetkern 30, den Rotor 40 und die Ankerscheibe 60 hindurchgeht. Die Pfade des magnetischen Flusses sind in Fig. 2 mit gestrichelten Linien eingezeichnet. Generell verläuft der Fluß in einem Kreis, der vom inneren Polring 31 des Magnetkerns 30 zum inneren Polstück 43 des Rotors 40 geht und von dort über den Luftspalt 65 hinweg zu der Ankerscheibe 60 und schließlich über den Luftspalt zurück zum äußeren Pol­ stück 44 des Rotors 40, zum äußeren Polring 32 und der Brücke 33 des Magnetkerns 30 und von dort zurück zum inneren Polring 31 des Magnetkerns. Da der magnetische Fluß längs des vorstehend beschriebenen Pfades fließt, wird die Ankerscheibe 60 in axialer Richtung gegen die Rotor­ scheibe 50 gezogen und kuppelt die beiden drehbaren Elemen­ te 50, 60 derart miteinander, daß von der Rotorscheibe 50 ein Drehmoment auf die Ankerscheibe 60 übertragen wird, wo­ durch die Kompressorwelle 28 angetrieben wird. Eine ge­ nauere Beschreibung der Flußverteilung findet sich in der eingangs erwähnten US-PS 41 60 498, auf die hiermit aus­ drücklich Bezug genommen wird.

Soweit die Kupplung 25 bis hierher beschrieben wurde, ist sie in konventioneller Weise aufgebaut. Bei einer derarti­ gen Kupplung 25 ist es ferner üblich, die Rotorscheibe 50 und die Ankerscheibe 60 mit Bereichen hohen magnetischen Widerstandes zu versehen (die Bedeutung dieses Begriffes wird nachstehend noch näher erläutert), um den Fluß auf einen zick-zack-förmigen Weg zu zwingen, welcher den Luft­ spalt 65 zwischen den beiden Scheiben 50, 60 mehrmals kreuzt. Hierdurch wird die Kupplung zu einer Konstruktion mit mehreren Magnetpolen.

Gemäß der Erfindung sind die Bereiche hohen magnetischen Widerstandes bei den einander gegenüberliegenden Scheiben 50 und 60 in spezieller Weise geformt und angeordnet, um zu erreichen, daß sich einander gegenüberliegende Bereiche hohen magnetischen Widerstandes aus Positionen, in denen sie in radialer Richtung weniger genau ausgerichtet sind, in Positionen bewegen, in denen sie in radialer Richtung genauer aufeinander ausgerichtet sind, und dann zurück in Positionen, in denen sie in radialer Richtung wieder weniger genau aufeinander ausgerichtet sind, wenn sich eine der Scheiben relativ zu der anderen dreht. Infolge dieser Verschiebungen wird die wirksame Stärke des magne­ tischen Feldes über dem Luftspalt 65 während der relativen Drehbewegung der Scheiben 50, 60 über einen Winkel von 360° oder weniger zuerst abnehmen und dann zunehmen. Die variab­ le Flußdichte verringert dabei das mittlere Drehmoment, wel­ ches von dem antreibenden Element, nämlich der Rotorschei­ be 50, auf das angetriebene Element, nämlich die Anker­ scheibe 60, übertragen wird, wenn die beiden Scheiben erst­ mals in Eingriff gelangen, was zu einer allmählichen An­ fangskoppelung und damit zu einem sanften Start führt.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Rotorscheibe 50, wel­ che mit mehreren Bereichen 70 hohen magnetischen Wider­ standes versehen ist. Diese Bereiche 70 können in der Weise hergestellt werden, daß in der Scheibe 50 Schlitze oder Nu­ ten hergestellt und mit einem Material hohen magnetischen Widerstandes, wie zum Beispiel Kupfer oder Aluminium, ge­ füllt werden. Im vorliegenden Fall werden die Bereiche 70 hohen magnetischen Widerstandes jedoch einfach hergestellt, indem man acht bogenförmige bzw. bananenförmige Schlitze herstellt, die durch das Material der Scheibe 50 vollstän­ dig hindurchgehen und anschließend offen bleiben, das heißt nicht gefüllt werden. Die Luft zwischen den Kanten der Bereiche hohen magnetischen Widerstandes, nämlich der Schlitze 70, bildet eine Sperre hohen magnetischen Wider­ standes. Die Schlitze können mit Hilfe eines Lasers in ähnlicher Weise hergestellt werden, wie dies in einer früheren Anmeldung der Anmelderin beschrieben ist (vgl. US-Patentanmeldung Serial No. 8 18 217 vom 13. Januar 1986).

Während die Schlitze 70 oder andere Bereiche hohen magne­ tischen Widerstandes in der Rotorscheibe 50 in unter­ schiedlicher Weise geformt und angeordnet sein können, zeigt Fig. 4 eine spezielle Schlitzform und -anordnung. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht die Gesamt­ anordnung der Schlitze 70 in ihrer Form einer Spirale mit mehreren Windungen, die ihren Mittelpunkt auf der Mittel­ achse 71 der Scheibe 50 hat, welche mit der Drehachse der Kompressorwelle 28 zusammenfällt. Insgesamt besitzt die durch die Schlitze 70 definierte Spirale 21/4 Windungen um die Achse 71. In der Scheibe 70 könnte auch ein konti­ nuierlicher, spiralförmiger Schlitz hergestellt werden. Beim Ausführungsbeispiel sind jedoch mehrere einzelne Schlitze 70 vorgesehen, welche in Umfangsrichtung jeweils durch Stege 72 geringen magnetischen Widerstandes getrennt sind. Die Stege 72 bestehen aus dem einen geringen magne­ tischen Widerstand aufweisenden Material der Scheibe 50 und ergeben sich gewissermaßen von selbst, wenn man statt eines durchgehenden spiralförmigen Schlitzes einzelne in Umfangsrichtung voneinander getrennte Schlitze herstellt. Speziell sind beim Ausführungsbeispiel drei Gruppen von Stegen 72 vorgesehen, die in Umfangrichtung jeweils um 120° gegeneinander versetzt sind, wobei die Stege 72 jeder Gruppe in radialer Richtung miteinander fluchten. Die Stege 72 sorgen dafür, daß die Rotorscheibe 50 ein höhere mechanische Festigkeit hat als bei der Ausbildung eines einzigen durchgehenden spiralförmigen Schlitzes in der Scheibe 50.

Bei der in Fig. 1 bis 14 gezeigten Ausführungsform der Kupplung 25 ist die Ankerscheibe 60 mit Bereichen hohen magnetischen Widerstandes versehen, welche in Größe, Form und Anordnung exakt identisch mit den Widerstandsbereichen 70 der Rotorscheibe 50 sind. In Fig. 5 und anderen Dar­ stellungen sind die Schlitze, welche die Bereiche hohen Wider­ standes der Ankerscheibe 60 bilden, mit den Bezugszeichen 80 bezeichnet, während die zwischen den Schlitzen 80 liegen­ den Stege bei der Ankerscheibe mit dem Bezugszeichen 82 be­ zeichnet sind.

Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise der Kupplung 25 soll davon ausgegangen werden, daß die Rotorscheibe 50 zu­ nächst die in Fig. 4 gezeigte Position einnimmt und daß die Ankerscheibe 60 zunächst die in Fig. 5 gezeigte Position ein­ nimmt. Wenn die beiden Scheiben 50, 60 diese Positionen ein­ nehmen, dann ist die Spirale, welche durch die Schlitze 70 in der Rotorscheibe 50 definiert wird, winkelmäßig um 180° gegenüber der durch die Schlitze 80 in der Ankerscheibe 60 definierte Spirale versetzt. Mit anderen Worten beginnt sich die Rotorscheibe, ausgehend von der Position gemäß Fig. 4, in der 6-Uhr-Position der äußeren Windung der Spirale zu drehen, während sich die Ankerscheibe 60, ausgehend von der Position gemäß Fig. 5 in der 12-Uhr-Position der Spirale zu drehen beginnt. Für diesen Ausgangszustand zeigt Fig. 3 die relative Lage der Schlitze 70 und 80 in den beiden Scheiben 50 und 60 und man erkennt, daß die beiden "Spiralen" bezüg­ lich ihres gemeinsamen Mittelpunkts 71 um 180° gegeneinander verdreht sind.

Wenn die Scheiben 50 und 60 diese Winkelstellungen einnehmen, dann verlaufen die Schlitze 70 in der Rotorscheibe 50 in ra­ dialer Richtung in einem maximalen Abstand von den Schlitzen 80 in der Ankerscheibe 60, wobei die Abstände zwischen den Schlitzen im wesentlichen gleich sind, wie dies in Fig. 2 und 3 gezeigt ist. In radialer Richtung besteht somit eine maxi­ male Fehlausrichtung zwischen den Schlitzen 70 und 80. In dieser Situation passiert der aus dem inneren Polstück 43 des Rotors 40 austretende magnetische Fluß nach Passieren der Rotorscheibe 50 den Luftspalt 65 in axialer Richtung und tritt in die Ankerscheibe 60 ein. Die durch die Schlitze 70 und 80 in den Scheiben 50 und 60 gebildeten Sperren hohen magnetischen Widerstandes verhindern, daß der magnetische Fluß in radialer Richtung durch die Schlitze hindurchgeht. Folglich wird der magnetische Fluß auf einen zick-zack-för­ migen Weg gezwungen, auf dem er immer wieder den Luftspalt 65 zwischen der Rotorscheibe 50 und der Ankerscheibe 60 pas­ siert, bis er schließlich die äußeren Polstücke 44 des Ro­ tors 40 erreicht - vgl. die gestrichelte Linie für den Ver­ lauf des magnetischen Flusses in Fig. 2. Da der radiale Ab­ stand zwischen benachbarten Schlitzen 70 und 80 unter den hier angenommenen Voraussetzungen im wesentlichen gleich ist, passiert der magnetische Fluß jedes Mal, wenn er radial ver­ läuft, und bevor er den Luftspalt 65 in axialer Richtung kreuzt, ringförmige magnetische Pole mit im wesentlichen gleicher radialer Breite. Dies führt zu einer im wesent­ lichen konstanten Flußdichte an der Grenzfläche zwischen der Rotorscheibe 50 und der Ankerscheibe 60, was zur Folge hat, daß die Rotorscheibe 50 ein maximales Drehmoment auf die Ankerscheibe 60 überträgt.

Wenn man nun annimmt, daß sich die Rotorscheibe 50 aus der in Fig. 4 gezeigten Position gegenüber der Ankerscheibe 60 um 90° in die in Fig. 7 gezeigte Position dreht und wenn man ferner - zum Zwecke der Erläuterung - annimmt, daß sich die Position der Ankerscheibe 60 nicht ändert (vgl. Fig. 5 und 8), dann ergibt sich von der Rückseite der Ro­ torscheibe 50 her gesehen die in Fig. 6 dargestellte gegen­ seitige Lage der Schlitze 70 und 80. Bei einem Vergleich der Darstellungen gemäß Fig. 3 und 6 wird sofort deutlich, daß aufgrund der spiralförmigen Anordnung der Schlitze 70 und 80 in der Rotorscheibe 50 bzw. der Ankerscheibe 60 die Gleichmäßigkeit des radialen Abstands zwischen den Rotor­ schlitzen 70 und den Ankerschlitzen 80 beträchtlich abgenom­ men hat und daß das Ausmaß der radialen Fehlausrichtung zwi­ schen den beiden Sätzen von Schlitzen 70, 80 in Fig. 6 be­ trächtlich geringer ist als bei der in Fig. 3 gezeigten Si­ tuation. Ferner sieht man, daß die Pole geringen magnetischen Widerstandes zwischen benachbarten Schlitzen in radialer Richtung nicht mehr im wesentlichen dieselbe Breite haben. Statt dessen findet man relativ breite Pole und relativ schmale Pole. Der magnetische Fluß wird zwischen der Rotor­ scheibe 50 und der Ankerscheibe 60 jedoch immer noch auf einen zick-zack-förmigen Weg gezwungen. Wegen der unter­ schiedlichen radialen Breite der verschiedenen Pole wird je­ doch keine im wesentlichen gleichmäßige Flußdichte des mag­ netischen Feldes mehr erreicht. Dies hat zur Folge, daß die schmalen Pole durch den magnetischen Fluß in die Sätti­ gung gebracht werden, während die Flußdichte in den breiten Polen relativ niedrig ist. Daher wird ein zunehmend geringe­ res Drehmoment übertragen, wenn sich die Rotorscheibe 50 gegenüber der Ankerscheibe 60 zunehmend weiter in einer sol­ chen Richtung dreht, daß die Fehlausrichtung zwischen den Schlitzen 70 und 80 in radialer Richtung zunehmend geringer wird.

Fig. 10 zeigt die Rotorscheibe 50 nach Drehung um 180° gegen­ über der Ankerscheibe 60, welche in Fig. 11 in derselben Position gezeigt ist wie in Fig. 5 und 8. Entsprechend zeigt Fig. 9 die Rotorschlitze 70 und die Ankerschlitze 80 für den Fall, daß die Rotorscheibe 50 gegenüber der Ankerscheibe 60 um 180° verdreht ist. Man erkennt, daß die beiden Spiralen nunmehr deckungsgleich bzw. in Phase sind, so daß die Schlit­ ze 70 der Rotorscheibe 50 in radialer Richtung und in Um­ fangsrichtung exakt mit den Schlitzen 80 der Ankerscheibe 60 fluchten. Für diesen Zustand des gegenseitigen Fluchtens der Schlitzmuster in den Scheiben 50 und 60 gilt die Querschnitts­ darstellung gemäß Fig. 2A. Aus dieser Figur wird deutlich, daß der Pfad für den elektromagnetischen Fluß unterbrochen ist, da der magnetische Fluß die durch die einander direkt gegenüberliegenden Schlitze 70 und 80 gebildeten Sperren ho­ hen magnetischen Widerstandes nicht überbrücken kann und folglich keinen zick-zack-förmigen Weg über den Luftspalt 65 hinweg finden kann. Unter diesen Voraussetzungen wird das zwischen den Scheiben 50 und 60 übertragbare Drehmoment zu­ mindest nahezu vollständig zu Null.

Fig. 13 zeigt die Position der Rotorscheibe 50 nach dem Ver­ drehen von insgesamt 270° gegenüber der Ankerscheibe 60 bzw. nach einer weiteren Drehung um 90° gegenüber der Position gemäß Fig. 9, bei der das übertragbare Drehmoment zu Null wird. Fig. 14 zeigt die Ankerscheibe 60 wieder in derselben stationären Position wie in Fig. 5, 8 und 11. Fig. 12 zeigt die überlagerten Schlitzmuster der Schlitze 70 und 80 von der Rückseite der Rotorscheibe 50 aus gesehen. Man erkennt, daß die Schlitze 70 der Rotorscheibe 50 aus der fluchtenden Position mit den Ankerschlitzen 80 herausbewegt sind, so daß zwischen den Schlitzen 70 und 80 wieder magnetische Pole mit unterschiedlicher radialer Breite erhalten werden, die einen zick-zack-förmigen magnetischen Fluß über den Luft­ spalt 65 hinweg ermöglichen. Wenn die Rotorscheibe 50 aus der fluchtenden Position gemäß Fig. 9 zunehmend weiter in die in Fig. 12 gezeigte Position verdreht wird, werden die Rotorschlitze 70 in radialer Richtung zunehmend weiter ge­ genüber den Ankerschlitzen 80 versetzt, so daß von der Ro­ torscheibe ein zunehmend höheres Drehmoment auf die Anker­ scheibe 60 übertragen werden kann. Das übertragbare Drehmo­ ment nimmt dabei ständig noch weiter zu, wenn die Rotor­ scheibe 50 gegenüber der Ankerscheibe 60 aus der in Fig. 12 gezeigten Position in die in Fig. 3 gezeigte Position zurück­ gedreht wird. Wenn die Rotorscheibe dann die Position gemäß Fig. 3 einnimmt, erreicht der radiale Versatz zwischen den Schlitzen 70 und 80 erneut ein Maximum, so daß ein maxima­ les Drehmoment zumindest vorübergehend erreicht wird, ehe der Rotor in die Positionen gemäß Fig. 6 und 7 weitergedreht wird.

Zu Beginn der magnetischen Anziehung der Ankerscheibe 60 gegen die Rotorscheibe 50 tritt zwischen den beiden Schei­ ben ein Schlupf auf. Wegen der vorstehend beschriebenen An­ ordnung der Schlitze 70 und 80 ändert sich das von der Ro­ torscheibe 50 auf die Ankerscheibe 60 übertragene Drehmo­ ment dabei zwischen einem Maximalwert und zumindest an­ nähernd dem Wert Null und dann wieder auf den Maximalwert, und zwar bei jeder vollen Umdrehung, die durch den Schlupf zwischen Rotorscheibe und Ankerscheibe verloren geht. Das mittlere Drehmoment, welches von der Rotorscheibe 50 auf die Ankerscheibe 60 übertragen wird, ist folglich während dieser Schlupfphase niedriger als bei einer konventionellen Kupplung. Dies hat zur Folge, daß eine durch die Anker­ scheibe 60 angetriebene Last während eines längeren Zeit­ intervalls auf die volle Drehzahl gebracht wird, als bei Einsatz einer konventionellen Kupplung. Die erfindungsge­ mäße Kupplung greift also allmählich und bewirkt einen sanften Start, während bei konventionellen Kupplungen so­ fort oder innerhalb weniger ms ein vollständiges Ein­ kuppeln erfolgt. Auf diese Weise wird beim betrachteten Ausführungsbeispiel eine beträchtliche Verringerung für die Wahrscheinlichkeit eines geräuschvollen Durchrutschens des Treibriemens, einer Beschädigung oder eines Reißens des Treibriemens, einer Abbremsung der Brennkraftmaschine oder eines Wellenschadens erreicht. Andererseits lassen sich die beschriebenen Vorteile erfindungsgemäß ohne eine spezielle elektronische Steuerung zur Änderung der Größe des durch die Wicklung 34 fließenden Erregerstroms verwirk­ lichen.

Sobald die Rotorscheibe 50 und die Ankerscheibe 60 voll in Eingriff miteinander gebracht sind und der Schlupf en­ det, nehmen die beiden Scheiben eine solche relative Win­ kelposition zueinander ein, wie sie für die Übertragung des Drehmoments benötigt wird, welches für den Antrieb der Kompressorwelle 28 erforderlich ist. Wenn die Belastung die Übertragung des maximalen Drehmoments über die Kupplung 25 erforderlich macht, dann drehen sich die Scheiben 50, 60 folglich in die Position gemäß Fig. 3, in der das volle Drehmoment auf die Kompressorwelle 28 übertragen wird. Wenn mit Hilfe der Kupplung 25 ein geringeres Drehmoment übertragen werden muß, dann nehmen die beiden Scheiben 50, 60 am Ende der Schlupfphase relative Winkelstellungen ein, die irgendwo zwischen der Bedingung für das maximale Dreh­ moment gemäß Fig. 3 und der Bedingung für das Drehmoment Null gemäß Fig. 9 liegen. Obwohl also während der Start­ phase von der erfindungsgemäßen Kupplung ein relativ nied­ riges mittleres Drehmoment übertragen wird, ist die er­ findungsgemäße Kupplung in der Lage, nach dem vollständi­ gen Einkuppeln ein hohes Drehmoment zu übertragen. Spe­ ziell ist das nach der Schlupfphase im Bedarfsfall von der erfindungsgemäßen Kupplung gemäß Fig. 1 bis 14 über­ tragene maximale Drehmoment etwa doppelt so groß wie das mittlere Drehmoment, welches während der Startphase pro Umdrehung übertragen wird.

In Fig. 15 bis 18 ist eine Kupplung 25′ mit einer Rotor­ scheibe 50′ und einer Ankerscheibe 60′ gezeigt, wobei die Schlitze 70′ und 80′ anders angeordnet sind als die Schlit­ ze 70 und 80 bei der Kupplung 25 und ohne die Notwendigkeit der Erzeugung einer Spiralform hergestellt werden können. Im einzelnen zeigt Fig. 16, daß die Rotorscheibe 60′ mit zwei Paaren von radial im Abstand voneinander angeordneten Schlitzen 70 A versehen ist, die einander symmetrisch zur Mittelachse 71′ diametral gegenüberliegen. Dabei erstreckt sich jeder der Schlitze 70 A effektiv über einen Bogen von 90°.

Die Rotorscheibe 50′ besitzt ferner zwei Paare von bogen­ förmigen Schlitzen 70 B′, welche symmetrisch zur Mittel­ achse 71′ ausgebildet sind und einander diametral gegen­ überliegen. Auch die Schlitze 70 B′ erstrecken sich je­ weils über einen effektiven Winkel von 90°. Außerdem sind die Schlitze 70 B′ in Umfangsrichtung gegenüber den Schlit­ zen 70 A′ um 90° versetzt und auch in radialer Richtung gegenüber den Schlitzen 70 A′ versetzt.

Die Ankerscheibe 60′ (Fig. 15) ist mit der Rotorscheibe 50′ identisch und besitzt zwei Paare von Schlitzen 80 A′ und 80 B′.

Fig. 15 zeigt die beiden Scheiben 50′ und 60′ in der ge­ genseitigen Winkelstellung, in der das übertragbare Dreh­ moment zu Null wird, wobei die Schlitze 70 A′, 70 B′ und die Schlitze 80 A′, 80 B′ vollständig miteinander fluchten. Da die Schlitze vollständig deckungsgleich übereinander liegen, kann tatsächlich kein Fluß zwischen der Rotorscheibe 50′ und der Ankerscheibe 60′ existieren, so daß das übertragbare Drehmo­ ment zumindest im wesentlichen zu Null wird.

Fig. 16 zeigt die beiden Scheiben 50′ und 60′ nach dem Ver­ drehen der Rotorscheibe 50′ um 45° gegenüber der Anker­ scheibe 60′. Wie die Zeichnung zeigt, sind in diesem Fall Teile der Rotorschlitze 70 A′ in radialer Richtung fluchtend zu Teilen der Ankerschlitze 80 A′ ausgerichtet, während an­ dere Teile der Rotorschlitze 70 A′ radial gegenüber Teilen der Ankerschlitze 80 B′ versetzt sind. In entsprechender Wei­ se fluchten die Schlitze 70 B′ und 80 B′ teilweise miteinan­ der, während andere Teile der Rotorschlitze 70 B′ in radia­ ler Richtung gegenüber Teilen der Ankerschlitze 80 A′ ver­ setzt sind. Auftrund des radialen Versatzes zwischen eini­ gen Schlitzbereichen läßt sich ein gewisses Drehmoment (etwa 50% des maximalen Drehmoments) von der Rotorscheibe 50′ auf die Ankerscheibe 60′ übertragen.

Wenn die Rotorscheibe 50′ gegenüber der Ankerscheibe 60′ dann noch einmal um 45° in die Position gemäß Fig. 17 ge­ dreht wird, liegen die Rotorschlitze 70 A′ in denselben Quadranten wie die Ankerschlitze 80 B′, sind jedoch gegen­ über diesen in radialer Richtung auf ihrer gesamten Länge ver­ setzt. In entsprechender Weise sind die in denselben Quadran­ ten liegenden Schlitze 70 B′ und 80 A′ in radialer Richtung versetzt. Wegen des hohen Maßes der radialen Fehlausrich­ tung der Schlitze 70 A′ und 70 B′ gegenüber den Schlitzen 80 B′ bzw. 80 A′ wird von der Rotorscheibe 50′ auf die Anker­ scheibe 60′ im wesentlichen in derselben Weise, wie dies für die Kupplung 25 anhand der Fig. 3 und 5 erläutert wurde, ein maximales Drehmoment übertragen. Wenn die Rotorscheibe 50′ gegenüber der Ankerscheibe 60′ dann erneut um 45° in die Position gemäß Fig. 18 gedreht wird, dann überlappen sich die Schlitze 70 A′ und 70 B′ im wesentlichen in derselben Weise wie in Fig. 16 in radialer Richtung teilweise mit den Schlitzen 80 A′ und 80 B′, so daß wieder ein Teil-Drehmoment übertragen werden kann.

Aus der vorstehenden Erläuterung wird deutlich, daß die Kupplung 25′ im Prinzip ebenso arbeitet wie die Kupplung 25 mit dem Unterschied, daß der Wechsel von maximalem Drehmo­ ment zum Drehmoment Null über einen Winkel von 90° des Schlupfes erfolgt und nicht, wie zuvor, bei einer halben Umdrehung, das heißt bei einem Winkel von 180°. Außerdem sind die Schlitze bei der Kupplung 25′ jeweils in einzelnen Quadranten angeordnet und erstrecken sich längs echter Kreis­ bögen, so daß die Notwendigkeit entfällt, die Schlitze längs einer spiralförmigen Bahn zu schneiden. Statt sich, wie beim Ausführungsbeispiel, lediglich über 90° zu erstrecken, könnte sich jeder der Schlitze 70 A′, 70 B′, 80 A′ und 80 B′ effektiv auch über einen Winkel von 180° erstrecken. In die­ sem Fall würde sich das Drehmoment wieder über einen Schlupf­ winkel von 360° vom Maximalwert bis auf Null und zurück än­ dern, wie dies bei der Kupplung 25 der Fall ist.

Die Kupplungen 25 und 25′ gemäß Fig. 1 bis 18 sind speziell zum Antreiben von Elementen mit Trägheitsmoment geeignet. Solche Elemente haben einen Schwungradeffekt und laufen mit im wesentlichen unverminderter Geschwindigkeit weiter, wenn die Energiezufuhr unterbrochen wird. Somit können sie während der Schlupfphase allmählich und schrittweise auf die volle Drehzahl gebracht werden, obwohl von der Kupplung kein kontinuierliches Drehmoment übertragen wird.

In Fig. 19 bis 21 sind die Rotorscheibe 50′′ und die Anker­ scheibe 60′′ einer Kupplung 25′′ gezeigt, welche sich besonders für den Antrieb von Elementen eignet, welche anders als ein Schwungrad mit hohem Trägheitsmoment eine einmal erreichte Geschwindigkeit schnell verlieren, wenn sie nicht kontinuier­ lich weiter angetrieben werden. Bei Verwendung der Kupplungen 25 und 25′′, bei denen das Drehmoment bei jeder Umdrehung bzw. bei jeder halben Umdrehung der Schlupfdrehzahl auf Null abfällt, könnte die erforderliche Zeit, um ein solches Ele­ ment auf die volle Geschwindigkeit zu bringen, folglich übermäßig lang sein. Die Kupplung 25′′ gemäß Fig. 19 bis 21 ist jedoch so konstruiert, daß sich das Drehmoment während der Startphase zwischen einem Maximalwert und einem vorgege­ benen Minimalwert ändert, der höher als Null ist. Die Kupp­ lung 25′′ ist damit besser geeignet, Elemente ohne Trägheits­ drehmoment auf die gewünschte Geschwindigkeit zu bringen als die Kupplungen 25 und 25′. Dieser Vorteil muß jedoch mit gewissen Abstrichen am sanften Anlauf erreicht werden, da das mittlere Drehmoment während der Startphase bei der Kupplung 25′′ höher ist als bei den Kupplungen 25 und 25′.

Im einzelnen ist die Ankerscheibe 60′′ bei der Kupplung 25′′ exakt genauso ausgebildet wie die Ankerscheibe 60 bei der Kupplung 25, wie dies bei einem Vergleich der Fig. 5 und 21 deutlich wird. Die Schlitze 80′′ der Ankerscheibe 60′′ entspre­ chen in Form, Anzahl und Anordnung also exakt den Schlitzen 80 in der Ankerscheibe 60. Die Rotorscheibe 50′′ der Kupplung 25′′ besitzt jedoch Schlitze 70′′, welche anders angeordnet sind als die Schlitze 70 der Rotorscheibe 50.

Wie Fig. 20 zeigt, ist die Rotorscheibe 50′′ mit neun Schlitzen 70′′ versehen, welche im wesentlichen auf derselben Spirale liegen wie die acht Schlitze 70 der Rotorscheibe 50. Die Schlitze 70′′ sind jedoch kürzer als die Schlitze 70, mit Ausnahme des innersten Schlitzes 70′′, der im wesentlichen dieselbe Länge hat wie der entsprechende Schlitz 70. Außerdem liegt eine Gruppe 70′′ der Scheibe 50′′ in einem Bereich, der durch einen Winkel A begrenzt ist (beim Ausführungsbeispiel 135°), während eine andere Gruppe von Schlitzen 70′′ in einem gleich großen, diametral gegenüberliegenden Bereich liegt, der sich über einen Winkel B erstreckt. Die Schlitze 70′′ erstrecken sich nicht in die Bereiche hinein, die auf kleinere Winkel C bzw. D begrenzt sind. In den letztgenannten Bereichen sind insgesamt vier Schlitze 90 vorgesehen, welche nicht in die Bereiche hineinragen, welche auf die Winkel A und B beschränkt sind. Die Schlitze 90 liegen auf einer gemeinsamen Spirale, die konzentrisch zu der Spirale mit den Schlitzen 70′′ verläuft, die jedoch nach innen um eine Strecke versetzt ist, die gleich dem halben radialen Abstand zwischen benachbarten Schlitzen 70′′ ist.

Fig. 19 zeigt die relative Lage der Rotorschlitze 70′′ und 90 bezüglich der Ankerschlitze 80′′, wenn die Rotor- und die Ankerscheibe 50′′ bzw. 60′′ relativ zueinander in einer solchen Winkelstellung angeordnet sind, daß das maximale Drehmoment erzeugbar ist. Dieselbe relative Winkelstellung gilt für die Einzeldarstellungen gemäß Fig. 20 und 21. Man erkennt, daß zwischen den Rotorschlitzen 70′′ und den Ankerschlitzen 80′′ in radialer Richtung eine erhebliche Fehlausrichtung vor­ handen ist, wenn die beiden Scheiben 50′′ und 60′′, die in Fig. 19 gezeigte Lage einnehmen, so daß ein beträchtliches Drehmoment übertragen werden kann. Die Rotorschlitze 90 sind jedoch in radialer Richtung gegenüber Teilen der Anker­ schlitze 80 ausgerichtet, so daß über die Winkel C und D in den betreffenden Scheibenbereichen kein Übergang des magnetischen Flusses erfolgen kann. Folglich ist das maxi­ male Drehmoment, welches mit der Kupplung 25′′ übertragen werden kann, kleiner als das maximal mögliche Drehmoment bei der Kupplung 25.

Wenn die Rotorscheibe 50′′ aus der in Fig. 19 und 20 ge­ zeigten Position relativ zu der Ankerscheibe 60′′ um 180° gedreht wird, bewegen sich die Rotorschlitze 70′′ in eine Lage, in der sie radial mit den Ankerschlitzen 80′′ fluchten, so daß das von der Kupplung übertragbare Drehmoment ab­ nimmt. In dieser Position sind jedoch die Rotorschlitze 90 relativ zu den Ankerschlitzen 80′′ radial versetzt. Folglich kann mit Hilfe der Kupplung 25′′ weiterhin ein gewisses minimales Drehmoment übertragen werden, so daß das Drehmoment niemals bis auf Null absinkt. Die Kupplung 25′′ ist damit geeignet, einen Gegenstand ohne Trägheitsmoment innerhalb eines brauchbaren Zeitintervalls auf die gewünschte Ge­ schwindigkeit zu bringen, greift jedoch nicht so sanft wie die Kupplung 25 und ist auch nicht in der Lage, nach der Startphase ein ebenso großes Drehmoment wie diese eingangs erläuterte Kupplung zu übertragen.

In einigen Fällen ist eine Last zu beschleunigen, die eine Kombination der beiden vorstehend angesprochenen Lasttypen darstellt und für die eine ähnliche Kupplung wie die Kupplung 25′′ benötigt wird, welche ständig ein gewisses Mindestdrehmoment aufrechterhält. Durch Vergrößern der Winkel A und B kann das maximale Drehmoment erhöht und das minimale Drehmoment verringert werden. Andererseits kann durch Vergrößeren der Winkel C und D das maximale Drehmoment verringert und das minimale Drehmoment erhöht werden. Folglich kann die Kupplung durch in geeigneter Weise ange­ ordnete Schlitze an unterschiedliche Lasten angepaßt werden.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß die Schlitze 70 A, und 70 B′ der Rotorscheibe 50′ gemäß Fig. 15 bis 18 ebenfalls so modifiziert werden können, daß die Kupplung 25′ dem Antrieb eines Elements ohne oder mit geringem Trägheits­ moment dienen kann. Dies kann erreicht werden, indem man die Schlitze 70 A′ einfach so anordnet, daß sie sich über einen Winkel von mehr als 90° erstrecken und daß man die Schlitze 70 B so anordnet, daß sie sich über einen Winkel von weniger als 90° erstrecken, oder umgekehrt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Schlitze 70 A′ und 70 B′ auf anderen Radien anzuordnen als die Schlitze 80 A′ bzw. 80 B′ der Ankerscheibe 60′.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß er­ findungsgemäß eine neue und verbesserte elektromagnetische Kupplung geschaffen wird, bei der die radiale Relativlage zwischen Bereichen hohen magnetischen Widerstandes zweier einander gegenüberliegender scheibenförmiger Elemente in Abhängigkeit von der relativen Winkelstellung dieser Elemente variabel ist. Die erfindungsgemäße Kupplung ist daher geeig­ net, im Verlauf einer sanften Startphase allmählich einzu­ kuppeln und dann das volle Drehmoment aufzubauen, ohne daß eine elektronische Steuerung für den Erregerstrom der Erregerwicklung der Kupplung erforderlich wäre.

Claims (20)

1. Elektromagnetische Koppelungseinrichtung mit zwei Scheiben aus magnetisch gut leitfähigem Material, die einander gegenüberliegen, relativ zueinander um eine vorgegebene Achse verdrehbar sind und jeweils Bereiche mit hohem magnetischen Widerstand aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (70, 80) hohen magnetischen Widerstandes so ausgebildet und angeordnet sind, daß die Bereiche (70) hohen Widerstandes der einen Scheibe (50) und die Bereiche (80) hohen Widerstandes der anderen Scheibe (60) in einer ersten relativen Winkelstellung der beiden Scheiben (50, 60) in radialer Richtung stärker mitein­ ander fluchten als in einer zweiten relativen Winkel­ stellung.

2. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bereiche (70, 80) hohen magnetischen Widerstandes so ausgebildet und angeordnet sind, daß die Bereiche (70) hohen magnetischen Widerstandes der einen Scheibe (50) in radialer Richtung dann am wenigsten mit den Bereichen (80) hohen magnetischen Widerstandes der zweiten Scheibe (60) fluchten, wenn sich die erste Scheibe (50) in einer vorgegebenen Winkelstellung be­ züglich der zweiten Scheibe (60) befindet und dann in radialer Richtung am besten mit den Bereichen (80) hohen magnetischen Widerstandes der zweiten Scheibe (60) fluchten, wenn die erste Scheibe (50) aus der vorge­ gebenen Winkelstellung über einen Winkel von etwa 180° bezüglich der zweiten Scheibe (60) verdreht ist.

3. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bereiche (70 A′, 70 B′, 80 A′, 80 B′) hohen magnetischen Widerstandes so ausgebildet und ange­ ordnet sind, daß die Bereiche (70 A′, 70 B′) hohen magne­ tischen Widerstandes der einen Scheibe (50′) in radialer Richtung dann am wenigsten mit den Bereichen (60 A′, 60 B′) hohen magnetischen Widerstandes der zweiten Scheibe (60′) fluchten, wenn sich die erste Scheibe (50′) in einer vorgegebenen Winkelstellung bezüglich der zweiten Scheibe (60′) befindet und dann in radialer Richtung am besten mit den Bereichen (80 A′, 80 B′) hohen magnetischen Widerstandes der zweiten Scheibe (60′) fluchten, wenn die erste Scheibe (50′) aus der vorgegebenen Winkelstellung über einen Winkel von etwa 90° bezüglich der zweiten Scheibe (60′) verdreht ist.

4. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bereiche (70, 80) hohen magnetischen Widerstandes bei beiden Scheiben (50, 60) auf zu der vorgegebenen Achse (70) konzentrischen Spiralen liegen.

5. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (70, 80) hohen magne­ tischen Widerstandes bei jeder der Scheiben (50, 60) durch eine Anzahl von in Umfangsrichtung im Abstand von­ einander angeordneten Schlitzen gebildet sind, die je­ weils auf einer mehrere Windungen aufweisenden Spirale um die vorgegebene Achse (71) liegen.

6. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bereiche (70′′, 90) hohen magnetischen Widerstandes bei einer der Scheiben (50′′) auf zueinander konzentrischen Spiralen liegen, deren Mittelpunkte auf der vorgegebenen Achse (71) liegen.

7. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede der Scheiben (50′, 60′) eine erste Gruppe und eine zweite, dieser diametral gegenüber­ liegende Gruppe von in radialer Richtung im Abstand voneinander angeordneten Bereichen (70 A′, 80 A′) hohen magnetischen Widerstandes aufweist, von denen sich jeder in Umfangsrichtung über einen ersten vorgegebenen Winkel erstreckt, daß jede der Scheiben (50′, 60′) eine dritte Gruppe und eine vierte, dieser diametral gegenüberliegen­ de Gruppe von in radialer Richtung im Abstand vonein­ ander angeordneten Bereichen (70 B′, 80 B′) hohen magne­ tischen Widerstandes aufweist, von denen jeder in Umfangs­ richtung zwischen den Bereichen (70 A′, 80 A′) der ersten und der zweiten Gruppe angeordnet ist und sich in Umfangs­ richtung über einen zweiten vorgegebenen Winkel erstreckt, und daß die Bereiche (70 A′, 80 A′) hohen magnetischen Widerstandes der ersten und der zweiten Gruppe in radialer Richtung gegenüber den Bereichen (70 B′, 80 B′) hohen Widerstandes der zweiten und der dritten Gruppe versetzt sind.

8. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste und der zweite vorgegebene Winkel gleich sind.

9. Koppelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bereiche (70 A′, 70 B′, 80 A′, 80 B′) hohen magnetischen Widerstandes bei jeder der Scheiben (50′, 60′) im wesentlichen in Umfangsrichtung der be­ treffenden Scheibe (50′, 60′) verlaufen.

10. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bereiche (70′′, 80′′) hohen magnetischen Widerstandes spiralförmig um die vorgegebene Achse (71) angeordnet sind.

11. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bereiche (70, 80) hohen magnetischen Widerstandes auf einer Spirale mit mehreren Windungen liegen.

12. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Windung der Spiralen durch in Umfangs­ richtung winkelmäßig versetzte Bereiche (72) guter magne­ tischer Leitfähigkeit unterbrochen ist, und daß die Bereiche (72) guter magnetischer Leitfähigkeit in radialer Richtung miteinander fluchten.

13. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder Bereich (70′′, 80′′) hohen magnetischen Widerstandes durch einen durchgehenden Schlitz in der betreffenden Scheibe (50′′, 60′′) definiert ist und auf einer Spirallinie um die vorgegebene Achse liegt.

14. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schlitze (70′′, 80′′) eine Spirale mit mehreren Windungen definieren, die durch in Umfangs­ richtung im Abstand voneinander angeordnete Bereiche (72, 82) geringen magnetischen Widerstandes unterbrochen ist.

15. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bereiche (72) geringen magnetischen Widerstandes in jeder Windung der Spirale winkelmäßig mit den Bereichen (72) geringen magnetischen Wider­ standes in jeder benachbarten Windung fluchten.

16. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Scheibe (50′′, 60′′) mindestens einen Bereich (70′′, 80′′) hohen magnetischen Widerstandes auf­ weist, der sich über einen ersten vorgegebenen Winkel (A, B) erstreckt und mindestens einen zweiten Bereich (90) hohen Widerstandes, der in radialer Richtung und in Umfangsrichtung gegenüber dem ersten Bereich (70′′, 80′′) hohen Widerstandes versetzt ist und sich über einen zweiten vorgegebenen Winkel (C, D) erstreckt.

17. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Scheibe mindestens einen dritten Bereich hohen magnetischen Widerstandes aufweist, der dem ersten Bereich hohen magnetischen Widerstandes diametral gegenüberliegt und in radialer Richtung mit diesem fluchtet sowie einen vierten Bereich hohen magne­ tischen Widerstandes, der dem zweiten Bereich hohen magnetischen Widerstandes diametral gegenüberliegt und in radialer Richtung mit diesem fluchtet.

18. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste und der dritte Bereich hohen magnetischen Widerstandes jeder Scheibe in einem ersten und einem diesem diametral gegenüberliegenden dritten Quadranten der betreffenden Scheibe vorgesehen sind, und daß der zweite und der vierte Bereich hohen magne­ tischen Widerstandes jeder Scheibe in einem zweiten und einem diesen diametral gegenüberliegenden vierten Quadranten der betreffenden Scheibe angeordnet sind.

19. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie als elektromagnetische Kupplung (25) ausgebildet ist, daß die erste Scheibe (50) ein an­ treibendes Kupplungselement ist, und daß die zweite Scheibe (70) ein angetriebenes Kupplungselement ist.

20. Koppelungseinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bereiche hohen Widerstandes jedes der beiden Kupplungselemente spiralförmig um die vor­ gegebene Achse (71) angeordnet sind, daß die Bereiche hohen magnetischen Widerstandes des einen Kupplungs­ elements mit Teilen einer einzigen, mehrere Windungen aufweisenden Spirale zusammenfallen, deren Mittelpunkt mit der vorgegebenen Achse (71) zusammenfällt, und daß die Bereiche hohen magnetischen Widerstandes des anderen Kupplungselements mit Bereichen mehrerer konzentrischer, jeweils mehrere Windungen aufweisenden Spiralen zu­ sammenfallen, deren Mittelpunkte auf der vorgegebenen Achse (71) liegen.