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Elektromagnetische Kupplung. Die Erfindung bezieht sich auf elektromagnetisch
betätigte Reibungskupplungen mit in einem besonderen Gehäuse untergebrachter Magnetwicklung.
Der Erfindungsgegenstand unterscheidet sich von bekannten Kupplungen dieser Art
dadurch, daß die Kraftlinien des Magneten dem auf die Reibungsteile der Kupplung
wirkenden Anker durch zwei ineinanderliegende umlaufende Leitkörper zugeführt werden,
von denen der äußere zweckmäßig die eine Gruppe der Reibungsteile trägt. Dadurch
wird erreicht, daß das Magnetgehäuse vollständig außerhalb des Bereichs der umlaufenden
Teile der Kupplung zu liegen kommt, so daß nicht nur das Magnetgehäuse, sondern
auch die eigentliche Kupplung stets ohne weiteres zugänglich ist. Auch wird durch
die neue Bauart der Ein- und Ausbau der Kupplung erleichtert.
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In der Zeichnung ist eine gemäß der Erfindung ausgeführte Kupplung
in einem senkrechten Achsialschnitt bzw. in Seitenansicht dargestellt. Der Darstellung
ist eine Ausführung zugrunde gelegt, bei der der als Zahnrad i ausgebildete eine
Triebteil, der als der angetriebene angesehen werden möge, unmittelbar auf dem anderen
durch eine Welle z gebildeten Triebteil gelagert ist. Dies geschieht mittels einer
Lagerhülse 3, die außer der Drehung des Zahnrades i auch eine Verschiebung in achsialer
Richtung, und zwar im dargestellten Falle nach links, zuläßt. Das Zahnrad i ist
mit Hilfe von Schrauben q. an einem Scheibenkörper 5 befestigt, dessen Nabe die
Lagerhülse 3 umgibt und der gleichzeitig als Anker für den die Kupplung betätigenden
Elektromagneten dient. Dieser besteht aus einem feststehenden, die Wicklung 6 enthaltenden,
ringförmig ausgebildeten Gehäusekörper 7 sowie den beiden Leitkörpern 8 und g. Von
den letzteren ist der Körper g als Hohlzylinder mit einer ringartigen Erweiterung
io auf dem einen Ende ausgebildet. Der andere, ebenfalls die Form eines Hohlzylinders
besitzende Leitkörper 8
trägt gleichfalls, aber in einem gewissen
Abstand von seinem mit dem Gehäuse 7 zusammenwirkenden Ende, einen Flanschring,
der mit i2 bezeichnet ist. Dieser Ring dient als W-iderlager für die Reibungslamellen
der Kupplung.
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Diese Lamellen sind in üblicher Meise in zwei Gruppen angeordnet.
Die Lamellen 13 der einen Gruppe sind auf über den Umfang der Ankerscheibe 5 verteilte
Bolzen 14 aufgereiht, während die Lamellen 15 der anderen Gruppe mit nach innen
gerichteten radialen Vorsprüngen 16 in auf dem Umfange des Leitkörpers 8 vorgesehene
Nuten 17 eingreifen und auf diese Weise geführt werden. Beide Gruppen haben die
übliche Ringform. Sie können, um das Aufbringen zu erleichtern, gegebenenfalls in
radialer Richtung unterteilt sein. Zweckmäßig bestehen die Lamellen beider Gruppen
an sich aus Metall, in welchem Falle besondere Ringscheiben bzw. Segmente aus einem
Material von hohem Reibungskoeffizienten zwischen den Metallamellen vorgesehen sind.
Die Anbringung dieser Ringscheiben kann beispielsweise, wie dargestellt, in Form
von Belägen erfolgen, die auf beiden Seiten in entsprechende Eindrehungen der Lamellen
13
der einen Gruppe eingelassen sind. Natürlich können aber auch die Lamellen
der anderen Gruppe mit derartigen Belägen ausgerüstet sein. Schließlich können auch
die Lamellen selbst oder wenigstens diejenigen einer der beiden Gruppen aus dem
betreffenden Belagmaterial bestehen. Als solches findet zweckmäßig ein imprägniertes
Gewebe Verwendung, wie es als Belag für Reibungsbremsen u. dgl. benutzt wird.
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Die M irkungsweise der Kupplung ist folgende Es sei angenommen, daß
die Welle 2 umläuft und das stillstehende Zahnrad i mit ihr gekuppelt werden soll.
Man schaltet dann den die Erregerwicklung 6 enthaltenden Stromkreis ein. Dadurch
entsteht ein magnetisches Feld, dessen Kraftlinien den Luftspalt überbrücken und
den durch die gestrichelten Linien angedeuteten Verlauf nehmen, derart, daß am rechten
Ende der Körper 8 und 9 die Magnetpole entstehen. Die in achsialer Richtung bewegliche
Ankerscheibe wird entgegen der Wirkung der Feder 2o angezogen. Dadurch werden die
vorher aneinander v orbeigleitenden Lamellen 13 und 15 zusammengepreßt, und
zwar mit einer Kraft, die durch Bemessung des Erregerstromstärke bequem geregelt
werden kann. Durch die allmählich zunehmende Reibung zwischen den miteinander in
Berührung tretenden Flächen, deren M irkung sich entsprechend der Anzahl der vorgesehenen
Lamellen addiert, wird das Zahnrad i allmählich mitgenommen, bis, nachdem bei voller
Einsch ltung des Erregerstromes die zur Überwindung des Widerstandes des Zahnrades
i ausreichende Gesamtreibungskraft erreicht ist, Gleichlauf eintritt.
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Durch Verwendung der Zwischenlagen aus einem Material von besonders
hohem Reibungskoeffizienten läßt sich in Verbindung mit entsprechender Vermehrung
der Lamellenzahl die Ausdehnung der einzelnen Reibflächen bei gegebener zu übertragender
Leistung erheblich verringern, was besonders den radialen Abmessungen der Kupplung
zugute kommt. Man kann diese um so mehr herabsetzen, als die im allgemeinen viel
radialen Raum beanspruchende Magnetwicklung 6 nach außen verlegt ist, also der Verringerung
des Durchmessers der Lamellen nicht hinderlich ist. Ein weitererVorteil derVerlegung
des Magnetgehäuses nach außen und seiner Trennung von den die Kraftlinien zu den
eigentlichen Polflächen leitenden Körpern 8 und 9 ist der, daß man das Gehäuse mit
der V. icklung nicht mit umlaufen zu lassen braucht, so daß es den starken Fliehkräften
nicht ausgesetzt ist. Auch wird bei Verwendung dieser Leitkörper das Auftreten von
für den Kupplungsvorgang unwesentlichen und in anderer Beziehung nur nachteiligen
achsialen Drücken zwischen Spulengehäuse, Leitkörpern und Anker wirksam vermieden.
Auch für den mechanischen Teil der Kupplung bedeutet die Verlegung des Magnetgehäuses
nach außerfe eine Verringerung der Beanspruchung durch die Fliehkräfte und damit
die Möglichkeit, derartige Kupplungen für die Übertragung größter Leistungen verwendbar
zu machen. Diesen Vorteilen gegenüber kann man die durch die Trennung des Erregergehäuses
von den Leitkörpern bedingte geringfügige Erhöhung des magnetischen Widerstandes
des Feldes ohne weiteres in Kauf nehmen, zumal sich diese schwächende Wirkung durch
entsprechend geringe Bemessung- der radialen Abmessung sowie Erweiterung der achsialen
Länge des Luftzwischenraumes beliebig verringern läßt.