DE3890061C1 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Schlingfeder-Kupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie beispielsweise aus EP 00 52 721 A1 bekannt ist.

Eine solche Schlingfeder-Kupplung besitzt zwei axial fluch­ tende Kupplungsnaben, über denen sich eine mit ihrem einen Ende an der einen Nabe drehfest verbundene Schlingfeder er­ streckt. Mit ihrem anderen Ende ist die Schlingfeder mit einem koaxial zu den Naben verschieblichen Kupplungsanker drehfest verbunden. Der Kupplungsanker ist Teil des magne­ tischen Kreises eines Elektromagneten und wird bei dessen Erregung reibschlüssig mit einem ebenfalls magnetisch aktiven Radialflansch der zweiten Nabe gekuppelt.

Bei der Kupplung nach dem oben genannten Stand der Technik verläuft der magnetische Fluß über einen in axialer Richtung beweglichen Anker, der gegen einen Radialflansch gepreßt wird, der im gekuppelten Zustand mitrotiert. Dadurch wird das Trägheitsmoment der angetriebenen Kupplungsnabe erhöht, was sich nachteilig auf ein schnelles Ansprechen der Kupplung und das Nachlaufen beim Entkuppeln auswirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromagne­ tische Schlingfeder-Kupplung zu schaffen, die bei Stromfluß ein rasches Anlaufen der angetriebenen Teile ermöglicht, und die nach Abschalten des Stroms möglichst wenig nachläuft.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Maß­ nahmen gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.

Die Fig. 1(a) und 1(b) zeigen Schnitte durch eine elektro­ magnetische Schlingfeder-Kupplung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei Fig. 1(a) den Zustand zeigt, wenn kein Strom durch die elektromagnetische Spule fließt, und Fig. 1(b) den Zustand, wenn die Spule erregt ist.

Ein die elektromagnetische Spule 108 auf drei Seiten umgeben­ der Feldkern 100 weist vertikale Wände 102 und 104 und ein Verbindungsteil 106 auf. Die elektromagnetische Spule 108 besitzt genügend Windungen, um eine ausreichende magnetische Kraft zu erzeugen, wenn sie von Strom durchflossen wird.

In der elektromagnetischen Spule 108 ist ein Anker 110 vor­ gesehen, der aus einer Hülse besteht. Der Anker 110 kann in axialer Richtung verschoben werden.

Eine Hauptantriebsnabe 112 wird durch das Drehmoment eines geeigneten Antriebsmittels (nicht dargestellt) gedreht. Das Drehmoment wird auf ein Antriebszahnrad 114 übertragen, wel­ ches am Ende der Hauptantriebsnabe 112 vorgesehen ist.

Eine angetriebene Achse 118 ist in die elektromagnetische Spule 108 eingeführt und mittels einer Schraube 120 an einer angetriebenen Nabe 116 befestigt. Die Hauptantriebsnabe 112 umgibt somit die angetriebene Achse 118 drehbar.

Im Anker 110 ist eine Spiralfeder 122 vorgesehen, die die äußere Fläche der Hauptantriebsnabe 112 und der angetriebenen Nabe 116 umgibt und überbrückt. Ein Ende 122′ der Spiralfeder 122 liegt an der inneren Wand des Ankers 110, und das andere Ende 122′′ an der äußeren Fläche der Hauptantriebsnabe 112 an.

In dem in Fig. 1(a) dargestellten Zustand fließt kein Strom durch die elektromagnetische Spule 108, und die Hauptan­ triebsnabe 112 und der Anker 110, welche durch die Spiral­ feder 122 verbunden sind, werden durch das Drehmoment, wel­ ches auf das Antriebszahnrad 114 der Hauptantriebsnabe 112 wirkt, gedreht; die angetriebene Nabe 116 und die damit ver­ bundene Achse 118 stehen still.

Wenn, wie in Fig. 1(b) dargestellt, elektrischer Strom durch die elektromagnetische Spule 108 fließt, wird die elektroma­ gnetische Spule 108 magnetisiert, und der magnetische Fluß wird, wie durch die gestrichelte Linie B angezeigt, geschlos­ sen. Dadurch wird genügend magnetische Kraft erzeugt, um den Anker 110 in Richtung der vertikalen Wand 102 des Feldkerns 100 zu ziehen. Bei Berührung der vertikalen Wand 102 wird die Drehung des Ankers 110 gebremst, so daß eine Differenz zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeit des Ankers 110 und der Hauptantriebsnabe 112 entsteht. Mit diesem Unterschied wird der innere Durchmesser der Spiralfeder 122 verringert, und die Spiralfeder 122 schließt sich um die Hauptantriebs­ nabe 112 und die angetriebene Nabe 116, um beide zu verbin­ den, so daß die Hauptantriebsnabe 112 und die angetriebene Nabe 116 zusammen rotieren. Damit wird auch die angetriebene Achse 118 angetrieben.

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Schlingfeder-Kupplung weniger Teile des magnetisch aktiven Kreises im gekuppelten Zustand rotieren müssen, nämlich allein dar Anker 110, wird das Trägheitsmoment der Kupplung verringert und somit ihre Ansprechgeschwindigkeit erhöht, sowie deren Nachlaufen ver­ mindert.

Claims (4)

1. Elektromagnetische Schlingfeder-Kupplung mit einem Feld­ kern (100), der eine elektromagnetische Spule (108) umgibt, ersten und zweiten axial ausgerichteten Kupplungsnaben (112, 116), die von einer Schlingfeder (122) umgeben sind, wobei ein erstes Ende (122′) der Schlingfeder mit der ersten Nabe (112) und ein zweites Ende (122′′) mit einem Anker (110) dreh­ fest verbunden sind, und wobei der Anker (110) zusammen mit dem Feldkern (100) einen magnetischen Kreis (B) bildet und der Anker (110) in axialer Richtung relativ zu den Kupplungs­ naben (112, 116) durch die Kraft der elektromagnetischen Spule (108) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (102) des magnetischen Kreises (B), gegen den der Anker (110) bewegt wird, stationär ausgebildet ist, und daß die Kupplung zwischen den beiden Naben (112, 116) durch die Schlingfeder (122) durch die Rei­ bungskraft zwischen dem stationären Teil (102) und dem Anker (110) erzeugt wird, wenn die elektromagnetische Spule (108) vom Strom durchflossen wird.

2. Elektromagnetische Schlingfeder-Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende (122′′) der spiralfeder (122) direkt mit dem Anker (110) drehfest ver­ bunden ist.

3. Elektromagnetische Schlingfeder-Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldkern (100) U-förmig aus­ gebildet ist.

4. Elektromagnetische Schlingfeder-Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldkern (100) durch Biegen einer rechteckigen Platte in U-Form hergestellt ist.