DE69407782T2

DE69407782T2 - Dauermagnetische kupplung und drehmoment-übertragungseinheit

Info

Publication number: DE69407782T2
Application number: DE69407782T
Authority: DE
Inventors: Karl J Lamb
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-05-21
Filing date: 1994-05-16
Publication date: 1998-08-06
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: EP0699358A1; US5473209A; JPH08510894A; US5477094A; DK0699358T3; NO307320B1; CA2161965C; NO954680D0; WO1994028614A1; JP3800430B2; ES2113661T3; US5477093A; BR9406542A; ATE162016T1; AU678834B2; US5668424A; KR100355256B1; KR960702694A; AU6915594A; DE69407782D1

Description

Technisches Fachgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft Magnetkoppler, die drehbare elektrisch leitende Platten und drehbare, Permanentmagnete enthaltende Platten verwenden. Mit der Verwendung des Ausdrucks "Magnetkoppler" ist beabsichtigt, Magnetkupplungen und Magnetbremsen einzuschließen.

Hintergrund der Erfindung

Wenn eine nicht aus Eisen bestehende nicht ferromagneteische) elektrisch leitende Platte zwischen zwei festgehaltenen Platten gedreht wird, welche Permanentmagneten enthalten ("Magnetplatten"), die so ausgelegt sind, daß die einander gegenüberliegenden Magnete an den Platten entgegengesetzte Polarität aufweisen, werden in der sich drehenden Platte Wirbelströme erzeugt, wodurch sich eine magnetische Reibung zwischen der elektrisch leitenden Platte und den Magnetplatten ergibt. Eine derartige, als eine Widerstands-Anlegeeinrichtung in einem Hometrainer aufgenommene Anordnung ist in US-PS 4 826 150 geoffenbart. Die Größe der sich aus der magnetischen Reibung in einem solchen Gerät ergebenden Bremskraft kann verändert werden durch Einstellen der Relativposition der Magnetplatten zwischen einer Position, in der die Magneten entgegengesetzter Polarität direkt einander gegenüber angeordnet sind (maximale Magnetreibung) bis zu einer Position, in der die Magneten gleicher Polarität direkt einander gegenüberliegend gesetzt sind (keine Magnetreibung). Die Magnetreibung kann ebenfalls verändert werden durch Einstellen der Luftspalte zwischen der elektrisch leitenden Platte und den Magnetplatten; eine Vergrößerung der Spalte vermindert die Magnetreibung.
Es ist zu verstehen, daß der Betrieb eines Last-Anlegegerätes, in dem eine nicht aus Eisen bestehende om-Poeitende Platte (beispielsweise eine Kupferplatte) relativ zu einer benachbarten Magnetplatte gedreht wird, sich von dem Betrieb eines Magnetkupplungsgerätes unterscheidet, in dem eine eisenhaltige (ferromagnetische) Platte relativ zu einer benachbarten Magnetplatte gedreht wird, und zwar darin, daß im letzteren Falle eine relativ starke axiale Anziehung zwischen der eisenhaltigen Platte und der Magnetplatte besteht, die in dem anderen Fall zwischen der nicht aus Eisen bestehenden om-Poeitenden Platte und der Magnetplatte nicht vorhanden ist. Es hat sich gezeigt, daß dann, wenn eine Kupferplatte relativ zu einer koaxialen benachbarten Magnetplatte gedreht wird, die sich frei drehen und axial bewegen kann, die Magnetplatte die Kupferplatte abstößt und sich mit ihr dreht, wobei sie sich in Axialrichtung zu der Kupferplatte hin bewegt, wenn sich die Drehgeschwindigkeit aufbaut, jedoch die Kupferplatte normalerweise nicht berührt. Der zwischen der Kupferplatte und der Magnetplatte entwickelte Axialschub ist proportional zur Drehzahldifferenz. Wenn jedoch die benachbarte Platte nicht aus Kupfer, sondern aus Eisen besteht, bewegt sich diese Platte direkt bis zur Berührung mit der Magnetplatte, während sie stationär ist oder sich dreht, falls zugelassen wird, daß dies geschieht. Diese unterschiedliche Betriebsweise ist beim Betrieb der vorliegenden Erfindung bedeutsam.
Wenn eine Magnetplatte zur Drehung zwischen und unabhängig von einem Paar benachbarter nicht aus Eisen bestehender om-Poeitender Platten frei ist, die an einer mit der Drehachse der Magnetplatte koaxialen Drehachse drehbar angebracht sind, und die Magnetplatte beispielsweise relativ zu den om-Poeitenden Platten angetrieben wird, neigen die Platten anfangs dazu, sich in Axialrichtung von der Magnetplatte abzustoßen, wenn sich die Drehgeschwindigkeiten der Platten erhöht und der Schlupf zwischen ihnen abnimmt. Die axiale Abstoßung nimmt dann ab, und die Kupferplatten bewegen sich ggf. axial zu der Magnetplatte hin, wobei sie gewöhnlich einen kleinen Luftspalt aufrechterhalten, der üblicherweise mindestens ca. 3 mm beträgt. Das trifft nicht zu, wenn statt der nicht aus Eisen bestehenden om-Poeitenden Platten Eisenplatten benachbart zur Magnetplatte eingesetzt werden.
DE-B-12 55 189 offenbart eine elektromagnetische Schlupfkupplung, die eine Induktorplatte mit ringförmigen Wicklungen an gegenüberliegenden Seiten umfaßt, welche plattenförmigen Jochen zugewendet sind, die außerhalb der Induktorscheiben durch ein zylindrisches Verbindungsteil miteinander verbunden sind. Die Induktorplatte ist an einer Antriebswelle angebracht, und eines der Joche ist an einer koaxial angetriebenen Ausgangswelle angebracht. Die Induktorplatte trägt an beiden Seiten Klauenpole, die teilweise über die Beaufschlagungswicklungen an jeder Seite der Platte greifen, wobei benachbarte Pole an den Platten abwechselnd radial innerhalb bzw. außerhalb der Wicklungen befestigt sind. Die Joche besitzen Kupferauskleidungen zum Abführen der durch Wirbelströme in den Jochen induzierten Wärme. Der Weg des in den Klauenpolen induzierten Magnetflusses geht von einer ersten Seite der Induktorplatte durch die Platte zu dem entsprechenden Teil desselben Klauenpols an der zweiten Seite der Platte, und schleift dann durch das gegenüberliegende Joch nach außen und zurück zum nächsten benachbarten Klauenpol an der zweiten Seite der Platte und dann zurück zu der Platte zu dem entsprechenden Teil dieses letzteren Klauenpols an der ersten Seite, worauf wieder ein Nachaußenschleifen durch das der ersten Seite gegenüberliegende Joch und zurück zum Ausgangs-Klauenpol stattfindet.
DE-A-35 30 746 offenbart eine Wirbelstrombremse, welche Wirbelstrom-Polflächen umfaßt, die aktiv durch ein durch das Innere des Materials der Polflächen strömendes Kühlmedium gekühlt werden. Bei dieser Wirbelstrombremse nach dem Stand der Technik enthält der mit einer abzubremsenden Welle verbundene Rotor eine Vielzahl von symmetrisch innerhalb des Rotors angeordneten Permanentmagneten, wobei benachbarte Magnete in ihrer Polrichtung umgekehrt sind. Zwischen den jeweiligen Polflächen der Permanentmagnete und einer entsprechenden Wirbelstrom-Polfläche eines Stators sind Luftspalte vorgesehen, die durch axiales Versetzen der Wirbelstrom-Polflächen des Stators eingestellt werden können. Um das Gewicht des Rotors zu verringern, sind die nicht dem Magnetfluß ausgesetzten Statorteile aus Leichtmetall, wie Aluminium, hergestellt. Mittels des Aktivkühlsystems der Wirbelstrom-Polflächen innerhalb des Stators wird die durch die Wirbelströme erzeugte Wärme so vermindert, daß die Curie-Temperatur des Materials nicht überschritten werden kann, um die magnetischen Eigenschaften des Materials der Wirbelstrom-Polflächen aufrecht zu erhalten. Demzufolge ist bei dieser Wirbelstrombremse nach dem Stand der Technik das Material der Wirbelstrom-Polflächen ein magnetisches Material. Darüberhinaus sind die Wirbelstrom-Polflächen stationär angeordnet, z.B. in der Karosserie eines Fahrzeuges, dessen sich drehende Ausgangswelle abzubremsen ist.
FR-A-1 375 230 offenbart eine Wirbelstromkupplung mit Benutzung eines Drehteils, das an einer ersten Welle Permanentmagneten enthält, wobei diese Magnete symmetrisch an dem Drehteil angeordnet sind, und benachbarte Magnete jeweils umgekehrte Polrichtung aufweisen. Eine Platte mit einem größeren Radius als dem des Drehteils überdeckt das letztere und ist an einer zweiten Welle angebracht, die parallel zur ersten Welle ananordnet ist.
Gegenüber den Permanentmagneten ist an der anderen Seite der Platte ein magnetischer Ring in einer Befestigungswand angeordnet, die mit einem Lager für die zweite Welle versehen ist. Die Platte ist mit Radialschlitzen ausgebildet und mit einer Randfelge versehen, die ein Kurzschließen der durch die Schlitze bestimmten radialen Leiter bewirkt. Die Felge ist gegenüber etwa der Hälfte der ringförmigen Permanentmagnet- Anordnung angeordnet, die durch die Magneten des Drehteils bei seiner Montage an der ersten Welle gebildet wird. Wenn die erste Welle die Antriebswelle ist, wird die zweite Welle etwa mit einem Viertel der Drehzahl der ersten Welle mitgezogen, da das Verhältnis des mittleren Radius der ringförmigen Magnetanordnung zu dem Radius der Platte bei einem bestimmten Mittelabstand von der Achse der zweiten Welle etwa eins zu vier beträgt.
In einigen Anordnungen nach dem Stand der Technik, bei dem eine nicht aus Eisen bestehende om-Poeitende Platte zusammen mit einer Magnetplatte für eine Kupplungsfunktion benutzt wurde, ist die Platte entweder zwischen zwei Magnetplatten eingesetzt worden, wie in der vorher erwähnten US-PS 4 826 150, oder wurde zwischen einer einen Permanentmagneten enthaltende Platte und einem an der Platte zur Magnetisierung anliegenden Jochelement eingesetzt. Die letztere Anordnung wird bei dem in US-PS 4 826 150 geoffenbarten Geschwindigkeitsregler benutzt.
Nach Kenntnis der Anmelderin hat der Stand der Technik die Vorteile nicht erkannt, die bei Magnetkopplern durch Anordnen einer Magnetplatte zwischen zwei benachbarten nicht aus Eisen bestehenden elektrisch leitenden Platten gewonnen werden können gewonnen werden können. Die vorliegende Erfindung ist dahin gerichtet, verbesserte Koppler zu schaffen, welche diese überlegene Anordnung verkörpern.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der Erfindung wird ein Koppler geschaffen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
In einigen erfindungsgemäßen Ausführungen sind die Eingangsund Ausgangswellen koaxial zueinander, und bei anderen sind die Wellen gegeneinander versetzt in paralleler Lage anordnet. Die elektrisch leitenden Einheiten enthalten jeweils ein elektrisch leitendes Element, das vorzugsweise aus Kupfer besteht, das jedoch auch aus Aluminium oder einem anderen Nichteisenmetall mit einer geeigneten elektrischen Leitungskenngröße bestehen kann, und durch eine eisenhaltige Platte gestützt wird. Eine derartige laminierte Platte ist, wie sich gezeigt hat, normalerweise wirksamer als eine nichtgestützte elektrisch leitende Platte. Das Drehteil umfaßt eine Platte mit einer Vielzahl darin eingesetzter Permanentmagneten. Bei einigen Ausführungen enthält das Magnetplattenmittel eine zweite, der anderen Platte angepaßte und damit koaxiale Magnetplatte.
Die magnetische Mitführkraft zwischen einer Magnetplatte und einer nicht eisenhaltigen elektrisch leitenden Platte kann bei einem bestimmten Luftspalt zwischen diesen erhöht werden durch Vergrößern des Durchmessers der Platte, durch Laminieren der Platte, durch Abstützen der Platte mit einer eisenhaltigen Platte und durch Erhöhen der Anzahl und/oder der Feldstärke der Permanentmagneten in der Magnetplatte. Die Variablen sind, wenn sie einmal bei der Auslegung eines Kopplers festgesetzt wurden, mit Bezug auf einen bestimmten Koppler permanent. Damit ist die mögliche Variable während des Betriebs des Kopplers der Luftspalt.
Die beiden elektrisch leitenden Platten werden miteinander gekoppelt, um als eine an der Eingangs- oder der Ausgangswelle angebrachte Einheit zu rotieren, während die Magnetplatte an der jeweils anderen Welle angebracht ist. Bei einigen Ausführungen wird eine Federvorspannung benutzt, so daß der Luftspalt anfangs relativ eng ist, jedoch durch magnetische Abstoßung anwachsen kann, wenn die Drehung der Ausgangswelle beispielsweise durch Lagerfressen angehalten wird. In noch einer anderen Ausführung wird der Luftspalt ferngesteuert.
Die Drehachsen der Magnetplatte und der elektrisch leitenden Platten in dem Koppler können parallel zueinander versetzt liegen, statt koaxial zu sein. Diese versetzte Gestaltung schafft eine Magnetkopplung mit einer vorgegebenen Drehzahldifferenz zwischen Eingangs- und Ausgangswelle.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine vertikale Schnittansicht durch eine erste Ausführung eines Kopplers, in Längsrichtung der Drehachse genommen, wobei die Eingangs- und Ausgangswelle in Längs- Seitenansicht gezeigt sind;
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführung, in der gleichen Weise wie in Fig. 1 dargestellt;
Fig. 3 ist eine Vertikalschnittansicht einer dritten Ausführung, in der gleichen Weise wie Fig. 1 genommen, bei der die Eingangs- und Ausgangswelle gegeneinander versetzt sind;
Fig. 3A ist eine Querschnittsansicht, so genommen, wie durch die Linie 3A-3A in Fig. 3 bezeichnet;
Fig. 3B ist eine Querschnittsansicht, wie Fig. 3A genommen, die eine weitere Ausführung darstellt;
Fig. 4 zeigt eine Magnetplatteneinheit in Seitenansicht, so genommen, wie durch Linie 4-4 in Fig. 1 bezeichnet;
Fig. 5, 6 und 7 stellen drei alternative Anordnungen von Permanentmagneten an einer Magnetplatte dar, wie in Fig. 4 gesehen.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Bei der Magnetkopplerausführung nach Fig. 1 sind Eingangs- und Ausgangswellen 8, 9 koaxial, und eisenfreie (nicht-ferromagnetische) elektrisch leitende Platten 10, 10' sind an ihrem Umfang durch einen Verbindungsring 12 miteinander verbunden, der durch Schraubbolzen 14 an seinem Ort gehalten wird. Die Platten 10, 10' sind vorzugsweise Kupferplatten oder laminierte Kupferplatten. Die Platte 10 besitzt eine Außennabe 16, die durch Schraubbolzen daran befestigt ist, und diese Nabe besitzt eine über einen Keil 16 gepaßte Keilnut, wobei der Keil wiederum in eine Keilnut am äußeren Endabschnitt der Eingangswelle 8 eingepaßt ist. Eine Setzschraube 20 legt die Position der Platte 10 längs der Welle 8 fest. Die andere elektrisch leitende Platte 10' besitzt eine Zentralöffnung 21 für den freien Durchlaß der Ausgangswelle 9. Diese Welle besitzt eine Keilnut, die einen in eine Keilnut in der Nabe 23 eines Magnetplattenteils 24 eingepaßten Keil 22 aufnimmt, welches Magnetplattenteil Permanentmagnete 25 enthält. Bei dieser Kopplerausführung sind die Luftspalte 26,27 zwischen der Magnetplatte und den beiden Platten 10,10' von festgelegter Spaltbreite.
Wenn die Eingangswelle 8 um ihre sich in Längsrichtung erstreckende Drehachse gedreht wird, werden die elektrisch leitenden Platten 10,10' in Drehung versetzt, das Magnetplattenteil 24 nimmt in Reaktion darauf mittels der Magnetreibung zwischen den Magnetplatten und den beiden Platten 10,10' Geschwindigkeit auf. Da keine körperliche Verbindung zwischen den Wellen 8 und 9 besteht, kann zwischen ihnen Schlupf auftreten, wodurch die Eingabewelle und der zugehörige Antriebsmechanismus gegen Überlast geschützt wird, die durch ein Blockieren der Ausgangswelle 9 beispielsweise durch Lagerfressen verursacht wird.
Bei der zweiten Ausführung der Erfindung (Fig. 2) ist das Magnetplattenteil mit 29 bezeichnet und umfaßt ein Paar Magnetplatten 12a, 12a', die einander gegenüberliegende Naben 28 und 28' besitzen, die über an der Ausgangswelle 9 vorgesehenen Keilnuten 30 verschiebbar angebracht sind. Die Naben 28, 28' sind durch Druckfedern 31, die mit ihren Enden an den Naben anliegen, voneinander weg vorgespannt. Durch diese Anordnung sind die Luftspalte 26-27 zwischen den Magnetplatten 12a, 12a' und den elektrisch leitenden Platten 10-10' anfangs relativ eng. In Reaktion auf eine Beschleunigung der Eingabewelle 8 von einem Ruhezustand aus bestimmen Magnetkräfte den minimalen Luftspalt zwischen den Magnetplatten 12a, 12a' und den elektrisch leitenden Platten 10, 10', und die Ausgangswelle wird durch die Magnetreibung mit im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit wie die Eingangswelle angetrieben. Wenn die Ausgangswelle blockiert, wodurch ein Schlupf zwischen den elektrisch leitenden Platten 10-10' und den Magnetplatten 12a-12a' hervorgerufen wird, erweitern sich die Luftspalte 26-27 in Reaktion als Folge der sich ergebenden Abstoßung der Permanentmagneten in den Platten 12a, 12a' relativ zu den elektrisch leitenden Platten 10, 10'. Dieses Abstoßen wirkt der Vorspannung der Druckfedern 31 entgegen.
Die dritte Ausführung (Fig. 3, 3A) stellt ein Beispiel dar, bei dem die Eingangswelle 8 und die Ausgangswelle 9 nicht koaxial sind. Bei dieser Ausführung sind zwei Paare von Lagern 70, 70' und 71, 71' in einem Gehause 72 zur Aufnahme der Wellen 8 und 9 angebracht. Eine Magnetplatteneinheit 74 ist über einen Keil 75 auf die Ausgangswelle 9 gepaßt, und die elektrisch leitenden Platten 10-10' sind zusammen mit einem Abstandsstück 76 mittels eines Keils 77 auf die Eingangswelle 8 aufgepaßt. Mit dieser Anordnung überdecken die Platten 10, 10' teilweise die Magnetplatte 74, und eine Drehung der Eingangswelle 8 erzeugt eine Drehung der Magnetplatte 74 und der elektrisch leitenden Platten 10, 10'. Da jedoch bei dem dargestellten Beispiel die Platten 10, 10' einen größeren Durchmesser besitzen als die Platte 74, wird sich die Ausgangswelle 9 anteilmäßig schneller drehen, gleichartig wie bei ineinander kämmenden Zahnrädern mit unterschiedlichen Zahnkranz-Durchmessern. Es ist einzusehen, daß, wie in Fig. 3B gezeigt, eine zweite Ausgangswelle 9' vorgesehen werden kann, die mit einer weiteren Magnetplatte 74' gekoppelt ist, welche wieder teilweise durch die elektrisch leitenden Platten 10, 10' überdeckt wird.
Die bei den Magnetplatteneinheiten benutzten Permanentmagneten sind vorzugsweise vom Seltenerd-Typ und sind insbesondere Lanthanoide wie Samarium/Kobalt- und Neodym/Eisen/Bor-Magnete. Diese Magnete haben Magneteigenschaften, welche die der Arnico(Alnico?) und Keramik-Arten übertreffen. Die Magnete können beispielsweise von rechtwinkligem oder kreisförmigem Querschnitt sein, und werden in entsprechende Öffnungen eingeklebt oder -gekittet, die in einer Platte vorgesehen sind, die aus Kunststoff, Metall oder Keramik bestehen kann. Die Magnete sind symmetrisch zu benachbarten Magneten angeordnet, so daß sie einander gegenüberliegende Pole an jeder Seite der Platte aufweisen. Die Magneten können auch mit den Enden aneinander in die Plattenöffnungen eingefügt sein, mit ihrem positiven Pol anschließend an den negativen Pol des anderen Magneten.
Fig. 4 stellt das Magnetplattenbeispiel in Fig. 1 dar, in dem vier rechtwinklige Öffnungen 80 mit jeweils gleichmäßigem Abstand in der Platte 24 zur Aufnahme von vier Sätzen von Permanentmagneten 25 vorgesehen sind. Jeder Satz umfaßt zwei seitlich aneinandergestapelte rechtwinklige Magneten, wobei zu jedem Stapel drei Magneten gehören. Die Paare in jedem Satz sind mit gegeneinander entgegengesetzt liegenden Polen angeordnet, d.h. ein Paar hat seine Pole in der Reihenfolge N-S-N-S-N- S von einer Endfläche der Platte zur anderen Endfläche angeordnet, während das benachbarte Paar die Pole in der Reihenfolge S-N-S-N-S-N enthält. Vorzugsweise stehen die Magneten ein kurzes Stück über die Flächen der Platte über.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Magnetplatte nach Fig. 4 sind die elektrisch leitenden Platten aus Kupfer mit einer Dicke von 13 mm (½ inch) mit einem Durchmesser von 203 mm (8 inch) ausgeführt, und die Magnetplatte besitzt gleichen Durchmesser mit einer Dicke von 28 mm (1 1/8"). Die Permanentmagneten haben jeweils Seitenlängen von 25 x 50 mm (1 x 2 inch) und eine Dicke von 13 mm (½ inch) und sind in Dreiergruppen so gestapelt, daß jeder Magnet 5 mm (3/16 inch) über die jeweilige Fläche der Platte vorsteht.
Fig. 5 stellt ein alternatives Magnetplattenbeispiel dar, das rechtwinklige Permanentmagnete 125 benutzt, die mit abwechselnd angeordneten Nord/Süd-Polen in kreisförmiger Verteilung in rechtwinkligen Öffnungen 108 in einer Platte 124 angeordnet sind. Fig. 6 stellt eine gleichartige Anordnung mit kreisförmigen Permanentmagneten 125 dar, die in kreisförmigen Öffnungen 280 in einer Platte 224 angeordnet sind. Fig. 7 zeigt ein weiteres Beispiel, in dem einander benachbarte Magnetsektoren 225 in einem Ring an jeder Seite einer Platte 324 angebracht sind.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführung sind die nicht aus Eisen bestehenden elektrisch leitenden Platten 10a, 10a' (beispielsweise aus Kupfer) durch Stahlplatten 11, 11' abgestützt, die auf eine geeignete Weise, wie durch Nieten, damit verbunden sind.
Es hat sich gezeigt, daß eine durch eine Stahlplatte gestützte Kupferplatte für die Ausführung dieser Erfindung wirksamer als elektrisch leitende Platten ist, als wenn eine Kupferplatte oder laminierte Kupferplatte, wie vorher beschrieben, eingesetzt wird. Beispielsweise können Platten 10, 10' mit einer Dicke von 6 mm (0,25 inch) zusammen mit stählernen Stützplatten 11, 11' von 13 mm (0,50 inch) Dicke eingesetzt werden, um Ergebnisse zu erzielen, die denen beim Einsatz einer Kupferoder laminierten Kupferplatte überlegen sind, die eine Dicke von 13 mm (0,50 inch) aufweist. Die Dicke der Stahlstützplatten 11, 11' wird im Hinblick auf ihre Steifigkeit bei der Beaufschlagung mit Magnetkräften ausgesucht, die bei der Drehung angetroffen werden, und beeinflußt nicht die Kupplungswirksamkeit. Wenn die Stahlstützplatten benutzt werden, wird die Flußdichte in den Kupferplatten 10a, 10a' während des Betriebs des Kopplers erhöht. Luftspalte zwischen den Magnetplatten 24 und den Kupferplatten 10, 10' werden während ihrer Rotation aufrecht erhalten, auch wenn eine axiale Anziehungskraft zwischen den Stahlstützplatten 11, 11' und den Magneten 25 wirkt, solange die Kupplungsbestandteile stationär sind.
Erfindungsgemäß können die elektrisch leitenden Platten in allen Ausführungen Stützplatten aufweisen, wie sie mit Bezug auf die Ausführung nach Fig. 3 beschrieben wurden.
Aus dem Vorstehenden ist anzuerkennen, daß zwar bestimmte Ausführungen der Erfindung hier zur Darstellungszwecken beschrieben wurden, verschiedene Abwandlungen getroffen werden können, ohne von dem Bereich der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend ist die Erfindung lediglich durch die beigefügten Ansprüche begrenzt.

Claims

1. Kupplung für eine erste und eine zweite Welle (8, 9), die parallel zueinander gelagert sind, mit;

einem drehbaren Teil (29, 24, 74, 74') und zwei drehbaren elektrisch leitenden Einheiten (10; 10'; 10a, 10'a, 11, 11'), die miteinander verbunden (12, 77) und an gegenüberliegenden Seiten des drehbaren Teils (29, ... 74') angeordnet sowie von diesem durch jeweilige Luftspalte (26, 27) getrennt sind,

wobei jede elektrisch leitende Einheit (10, ... 11') ein nicht aus Eisen bestehendes elektrisch leitendes Element (10a, 10'a) aufweist, das von einem aus Eisen bestehenden Element (11, 11') gestützt ist; und

die elektrisch leitenden Einheiten (10, ... 11') und das drehbare Teil (29, ... 74') auf den Wellen (8, 9) gelagert sind; dadurch gekennzeichnet, daß

das drehbare Teil (29, ... 74') mindestens vier Permanentmagnete (25, 25', 125, 225) enthält, die äquidistant vom Mittelpunkt des drehbaren Teils beabstandet sind, wobei die Magnete derart angeordnet sind, daß eine gleiche Anzahl von entgegengesetzten Polen an gegenüberliegenden Seiten des drehbaren Teils (29, ... 74') erscheinen sowie symmetrisch auf diesem mit zueinander jeweils umgekehrten Polen von benachbarten Magneten angeordnet sind, wodurch eine Drehung der ersten Welle (8) eine Drehung der zweiten Welle (9) infolge der magnetischen Wirkung zwischen den Permanentmagneten (25, 25', 125, 225) auf dem drehbaren Teil (29, ... 74') und den elektrisch leitenden Einheiten (10, ... 11') bewirkt.

2. Kupplung nach Anspruch 1, bei der die Wellen (8, 9), das drehbare Teil (29, 24) und die elektrisch leitenden Elemente (10a, ... 10a') koaxial sind.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Wellen (8, 9) axial voneinander beabstandet sind.

4. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

die erste Welle (8) von einer drehbaren Antriebsquelle angetrieben ist und die zweite Welle mit einer drehbaren Last gekoppelt ist.

5. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die erste Welle (8) und die zweite Welle (9) voneinander beabstandet sind und die zweite Welle (9) von den elektrisch leitenden Elementen (10a, 10a') beabstandet ist.

6. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der jede der elektrisch leitenden Einheiten (10, ... 11') eine Kupferplatte (10a, 10'a) aufweist, die von einer Stahlplatte (11, 11') gestützt ist.

7. Kupplung nach einem der Ansprüche 1, 4 und 6, wobei

das drehbare Teil (74) und die elektrisch leitenden Einheiten (10, ... 11') eine Überlappungszone haben, in der sie durch einen Luftspalt getrennt sind, und die Permanentmagnete (25, 25') angeordnet sind, um durch diese Überlappungszone hindurchzugehen, wenn das drehbare Teil (74) sich dreht.

8. Kupplung nach Anspruch 7, bei der die elektrisch leitenden Einheiten (10... 11') ein Paar von koaxialen elektrisch leitenden Platten aufweist, die teilweise in die Überlappungszone an einander gegenüberliegenden Seiten des drehbaren Teils (74) sich hinein erstrecken und jeweils durch einen jeweiligen Luftspalt von dem drehbaren Teil getrennt sind.

9. Kupplung nach Anspruch 8, bei der ein zweites drehbares Teil (74'), das Permanentmagnete (25') enthält, auf einer dritten Welle (9') drehbar gelagert ist, die in paralleler beabstandeter Beziehung zu den ersten und zweiten Wellen (8, 9) angeordnet ist;

das zweite Teil (74') und die elektrisch leitenden Einheiten (10, ... 11') eine zweite Überlappungszone haben, in der sie durch einen Luftspalt voneinander getrennt sind, wobei die Permanentmagnete (25') auf dem zweiten Teil (74') so angeordnet sind, daß sie durch die zweite Überlappungszone hindurchlaufen, wenn sich das drehbare Teil (74') dreht.

10. Kupplung nach Anspruch 9, bei der die elektrisch leitenden Einheiten (10 ... 10'a) ein Paar von koaxialen, nicht aus Eisen bestehenden, elektrisch leitenden Platten aufweist, die sich teilweise in beide Überlappungszonen an gegenüberliegenden Seiten der drehbaren Scheiben (74, 74') hinein erstrecken und jeweils von jeweiligen Luftspalten von den Teilen getrennt sind.

11. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Permanentmagnete (25) eine geradseitige Kante haben, die sich radial vom Mittelpunkt des drehbaren Teils (24) erstrecken.

12. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Permanentmagnete (25) in Gruppen angeordnet sind, wobei jede zwei Seite an Seite angeordnete Magnete (25) hat, die mit ihren benachbarten Seiten radial vom Mittelpunkt des drehbaren Teils (24) angeordnet sind, wobei zwei Magnete (25) in jeder Gruppe gleiche Pole haben, die in entgegensetzte Richtungen zu den elektrisch leitenden Einheiten (10, ... 11') hin gerichtet sind.

13. Kupplung nach Anspruch 12, bei der die Gruppen mit gleichen Entfernungen voneinander und vom Mittelpunkt des drehbaren Teils (24) gleich beabstandet sind.