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Elektromagnetische Reibungskupplung mit drehmomentverstärkender Schräg-
oder Schraubenflächenschubvorrichtung Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische
Reibungskupplung mit drehmomentverstärkender Schräg- oder Schraubenflächenschubvorrichtung.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Reib- und Ankerscheibe
bzw. Reib-und Ankerscheiben mit einem auf der Triebwelle lose drehbar angeordneten
Zwischenglied drehverbunden, aber axial beweglich verbunden sind, und daß das Zwischenglied
abgefedert und mit den Schräg- bzw. Schraubenflächen versehen ist, die mit entsprechenden
Gegenflächen der Triebwelle in Eingriff sind, Bei bisher bekanntgewordenen elektromagnetischen
Reibungskupplungen dienen die Schrägflächen- oder Schraubenflächenschubvorrichtungen
hauptsächlich als Einrückvorrichtungen, bei denen das übertragbare Drehmoment durch
die Haftkraft des Magneten begrenzt ist, und durchweg sind die einen Schräg- bzw.
Schraubenflächen unmittelbar an dem einen Kupplungsteil vorgesehen, so daß das Drehmoment
durch diesen auf seiner Welle festgekeilten Kupplungsteil Übertragen werden muß.
Weiter ist bei den bekannten Kupplungen zum Einrücken auch schon deshalb eine große
magnetische Anzugskraft notwendig, weil die auf den verschiebbaren Kupplungsteil
unmittelbar wirkende Federkraft, die zum Lösen der Kupplung vorgesehen ist, überwunden
werden muß.
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Im Gegensatz zu den bekannten Kupplungsbauarten ist mit der erfindungsgemäß
verbesserten elektromagnetischen Reibungskupplung, bei der das gesamte Drehmoment
über ein axial verschiebliches Zwischenglied 4is Träger der Schräg- bzw. Schraubenflächen
übertragen
wird, der Vorteil gesichert, daß es bei entsprechender Wahl der Neigung
gegenarbeitende Abfederung lediglich auf das verschiebliche Zwischenglied. Es ist
daher nicht nötig, daß beim E, Einrückvorgang die erwähnte Federkraft etwa von den
Lamellen bzw. der Ankerscheibe zu überwinden ist und infolgedessen das sofortige
Ansprechen der Kupplung nicht behindert ist. Mit zunehmendem Drehmoment auf dem
Abtriebsteil wird ganz selbsttätig der Anpressungsdruck der Reibflächen r Kupplung
erhöht.
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Die erfindungsgemäße Durchbildung ist . von besonderem Vorteil
für elektromagnetische Kupplungen mit einem Lamellenpaket .ins mehreren ferromagnetischen,
dünnen Reibscheiben, weil sich gerade hier durch die Drehmomentverstärkung die leichte
Überwindung des zwischen den einzelnen Kupplungslamellen gewöhnlich notwendigen
Gesamtluftspaltes und die geeignete Anpreßwirkung in vollkommener Weise zu erreichen
ist, ohne daß irgendwelcher zusätzlicher Aufwand an magnetmotorischer Kraft erforderlich
wird. Dadurch gestaltet sich der Betrieb der Kupplung wirtschaftlich, und es vereinfacht
sich der gesamte Bau der Kupplung.
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In der Zeichnung sind Beispiele der Erfindung dargestellt.
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Abb. i zeigt einen Längsschnitt durch eine Lamellenreibungskupplung,
bei der die mechanische Verstärkung in beiden Drehrichtungen wirksam ist; Abb. 2
zeigt eine gleiche Kupplung, bei der die Verstärkung nur in der einen Drehrichtung
wirkt; Abb. 3 zeigt eine Außenlamelle; Abb. 4 zeigt eine Innenlamelle: Abb. 5 ist
ein Teillängsschnitt einer abgeänderten Kupplungsausführung; Abb. 6 zeigt ein Beispiel
einer Einscheibenkupplung mit mechanischer Verstärkung in beiden Drehrichtungen.
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Auf der Welle i ist mittels Lagers
27 drehbar gelagert ein
Zahnrad 2, mit welchem der Elektromagnet 3 mit der Erregerspule 4 fest verbunden
ist. Die Stromzuführung zum _Elektromagneten erfolgt über Schleifringe 5 . welche
unter- Zwischenlage einer Isolierschicht 6 auf den Magnetkörper aufgezogen sind.
Die Muffe 7. (Abb. i) besitzt an ihrer Stirnfläche eine schräge Verklauung 8, welche
in die Gegenklauen der Muffe
9, die mit der Welle i axial verschieblich verbunden
ist, ein-
greift. Die Muffe besitzt außerdem eine Nutung, in welche die inneren
Lamellen Io eingehängt sind. II ist eine Feder, 12,-"13 und 14 sind Begrenzungsringe,
15 ei'] Führungsring für die Muffe 7, I6 und 17 Begrenzungsscheiben für das Zahnrad
2. I8 ist
klauung eine -schräge Verzahnung 2o mit der Welle i verbunden sein, in welche die
Muffe -21 mit ihrer entsprechenden Innenverzahnung eingreift. Die Muffe 21 besitzt
Nuten, in welche die inneren Lamellen Io eingehängt sind.
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Abb. 5 besitzt statt der Scheiben, wie 111 Abb. 3 und 4 gezeigt, volle
Scheiben, und ist die Ankerplatte fortgelassen und dafür die Muffe 7 mit einem die
Ankerplatte ersetzenden Flansch 2.2 verbunden. Die Lamellen 18 sind in die Mitnehmer
23 des Elektromagneten eingehängt.
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Abb. 6 zeigt- die mechanische Verstärkung einer Einscheibenkupplung.
Die Platte -2-1 ist mit der Welle i verbunden i und bildet gleichzeitig eine Reibfläche
für den 2,5. Der Kupplungsteil 2,5 trägt zugleich eine Verzahnung 26, jedoch kann
der Zusammenbau des Magnetkörpers mit dein Zahnrad oder mit dem zu kuppelnden Teil,
wie in Abb. i und 2 gezeigt, oder anders geeignet erfolgen.
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, Die Wirkungsweise der Kupplung nach Abb. i ist folgende: Wird die
Erregerspule 4 eingeschaltet, so bildet- sich ein magnetisches Feld aus, welches
nach der gestrichelten Linie verläuft und das Z,
Lamellenpaket mitsamt der
Ankerplatte I9 zusammenzieht. Wird nun beispielsweise das Zahnrad 2 angetrieben,
so wirkt ein Drehmoment auf die Muffe 7, die es durch (1 e Klauen 8 weiter überträgt
auf die Muffe ()-Da nun die Stirnklauen 8, wie in der Zeichnung dargestellt, schräge
Flanken besitzen. so entsteht ein Axialschub, welcher aus der Umfangskraft und dem
Neigungswinkel -der Flanken der Klauen 8 resultiert. Ist nun das Zahnrad 2 in geeigneter
Form, wie beispielsweise in Abb. i und 2, durch Ringe 12 und 16, und in Abb. 6 durch
Ring 12 und Platte 24 abgestützt, so erhöht der durch die schrägen Klauen entstehende
Axialschub den vom Magnetfeld herrührenden Druck auf die Reibflächen und somit auch
- das übertragbare Drehmoment. Die Feder II wird ebenfalls durch den Axialschub
zusammengedrückt-. ,damit zum raschen Öffnen der Kupplung die nötige Federkraft
vorhanden ist.
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Abb. 2 unterscheidet sich von Abb. i nur dadurch, daß statt der schrägen
Stirnverklauung-eine schräge Verzahnung von Muffv -,i und Welle i vorhanden
ist, was dieselben W - irkung wie die-Schräge Verklauung, jedoch nur in einer
Drehrichtung, ergibt. In der
anderen Richtung des Drehmomentes bzw.
des Drehsinnes -hebt die Schrägverzahnung die verstärkende Wirkung wieder auf.
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Bei der Kupplung nach Abb. 6 ergibt sich die Wirkungsweise analog
jener der anderen Beispiele.
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Grundsätzlich können natürlich der Magnetkörper anstatt mit dem Zahnrad
mit der Muffe 7 verbunden werden und die Lamellen samt Ankerplatte mit dem
Zahnrad in Verbindung stehen. Weiter kann statt dem Zahnrad natürlich auch ein anderer
Maschinenteil gekuppelt werden, und hängt das nur davon ab, zu welchem Zwecke die
Kupplung Verwendung findet. Der Magnetkörper kann aus einem. Sonderbaustoff oder
auch aus demselben Baustoff wie der mit ihm verbundene Maschinenteil sein, insofern
derselbe ferromagnetisch ist.
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Außerdem können die schrägen Stirnklauen 8 statt an der Muffe
7 am Magnetkörper 3 angebracht werden, In diesem Falle wird die Muffe
7 ohne schräge Stirnverzahnung mit dem Zahnrad verbunden und auf der Welle i drehbar
gelagert. Der Magnetkörper 3 wird dann auf die Welle i gesetzt und mit schrägen
Stirnklauen versehen, die wiederum in eine Muffe mit den schrägen Gegenklauen
9 eingreifen.
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Die Wirkungsweise dieser vorbeschriebenen baulich veränderten Kupplungen
ist immer dieselbe, und es sind mir die Einzelteile unter sich vertauscht.