DE890225C

DE890225C - Elektrische Kupplung

Info

Publication number: DE890225C
Application number: DEF3291D
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl-Ing Heidenreich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1944-03-28
Filing date: 1944-03-28
Publication date: 1953-09-17

Description

Elektrische Kupplung Die bisher bekannten elektrischen Kupplungen arbeiten mit von Gleichstrom gespeisten elektrischen Zugmagneten, welche die Beläge von Reibkupplungen zusammenziehen oder loslassen.. Sie müssen daher dauernd unter Strom gehalten werden, wenn .die Kupplung geschlossen ist. Das ist auch nötig bei Bremskupplungen, wenn diese in gelöstem Zustand eindeutig festgehalten werden sollen. Diese Kupplung erfordert daher eine erhebliche elektrische Energie. Da Gleichstrom oft nicht zur Verfügung steht, sind Umformer nötig, ebenso Vorschaltwiderstände, da diese Kupplungen nicht mit der normalen Netzspannung betrieben werden können. Sie bauen sich entsprechend der begrenzten Haftkraft durch Reibung sehr groß. Die Verwendung von Gleichstrom hat ferner,den Nachteil,. daß die Kupplung infolge der magnetischen Rernanenz kleben bleiben kann, so .daß .das sichere Arbeiten, das für die Anwendung derartiger Kupplungen, z. B. für Steuerzwecke, von ausschlaggebender Wichtigkeit ist, beeinträchtigt wird.
Alle diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß ein drehbarer Spann ring, der mit seiner konischen Innenbohrung über in einem Käfig verschränkt zur Kupplungslängsachse gehaltene Rollen die konische Oberfläche einer auf einer Welle festspannbaren Büchse umgibt, in einem elektrischen Drehfeld liegt. Durch die mechanische Ausbildung der unter dem Namen Rollkupplung bekannten Kupplung und seine erfindungsgemäße Umwandlung in eine elektrische Kupplung wird unter Überwindung geringster Gegenkräfte, die nur in rollender Reibung bestehen, durch die verschränkte Lage der Rollen eine sehr hohe Anpreßkraft zwischen den beiden zu kuppelnden Teilen erzeugt. Infolgedessen können auch bei kleinem Durchmesser hohe Drehmomente übertragen werden. Wegen der selbstsperrenden Reibung braucht der Spannring nur im Augenblick des Betätigens der Kupplung gedreht zu werden. Dadurch wird eine erhebliche Stromersparnis erzielt. Das von Wechselstrom, insbesondere Drehstrom erzeugte elektrische Drehfeld besitzt keinerlei Remanenz. Der Wechselstrommotor kann mit normaler Netzspannung betrieben werden. Insgesamt wird gemäß der Erfindung eine elektrische Kupplung erzielt, die mit einem geringen Kraftbedarf schnell und sicher betätigt werden kann und bei kleinstem Raumbedarf hohe Drehmomente zu übertragen gestattet.
Die Spannbüchse kann gemäß der Erfindung an dem Kupplungsantriebsteil befestigt sein, der die Wicklung eines Wechselstrommotors. trägt, dessen Anker an: dem Spannring befestigt ist. Da bei dieser.AnordnungWicklung undAnker desWechselstrommotorsi im geschlossenen Zustand keine Relativbewegung zueinander ausführen, braucht auf ein besonderes Verhältnis zwischen der Frequenz des Drehfeldes und der :Drehzahl der Kupplung keine Rücksicht genommen zu werden. Das ist dagegen nötig, wenn die Wicklung des Wechselstrommotors ortsfest ist, was, auch gemäß der Erfindung möglich ist und den Vorteil hat, daß der Strom nicht über Schleifringe zugeführt werden braucht.
Damit der drehbare Spannring bei offener Kupplung nicht durch Reibung mit der sich drehenden. Spannbüchse derart mitgenommen: wird; daß die elektrische Kupplung geschlossen wird, wird der Verschränkurngswinkel der Rallen zur Kupplungslängsachse,so gewählt, daß der Spannring infolge seines Trägheitsvermögens die Kupplung offen zu haltern .bestrebt ist.
Soll die neue Kupplung gleichzeitig als Brems, kupplung ausgebildet werden, so umgibt ein Spannring zwei bei verschiedener Drehrichtung des Spannringes spannbare Büchsen:, von denen die eine ortsfest gelagert ist. Während bei den bisherigen Ausführungen dieser Art zwei besondere magnetiche Systeme notwendig waren, kommt man bei der Erfindung mit einem einzigen Spannring aus, so daß Gewähr dafür gegeben ist, daß mit dem Öffnender Kupplung die Bremse in Tätigkeit gesetzt wird und mit dem Einschaltender Kupplung die Bremse ausgeschaltet wird.
Statt .der Befestigung der Spannbüchse an dem Kupplungsantriebstei:l kann diese auch den Abtrieb übertragen. Diese Ausführung ist insbesondere dann gegeben, wenn. die Kupplung für zwei Drehrichtungen ausgebildet werden soll. In diesem Fall umgibt ein Spannring zwei bei verschiedener Drehricht::ung des Spannringes spannbare Büchsen, von denen die eine den. Abtrieb in der einen und die andere den Abtrieb in der anderen Drehrichtung ,der Welle überträgt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der ein Ausführungsbeispiel darstellenden, Zeichnung zu ersehen. Es zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch eine einfache Ausführungsform, Abb. 2 eine Ansicht auf den Rollenkäfig, Abb. 3 eine Bremskupplung, Abb. 4 eine einfache Kupplung für beide Drehrichtungen.
Der Antriebsteil i trägt die Wicklung 2 eines Drehstrommotors, dem der Strom 3 über Schleifringe 4 zugeführt wird. Mit dem Teil i ist ferner .die spannbare Büchse 5 verbunden, welche die Abtriebswelle 6 mit Laufsitz umschließt. Zwischen der konischen Oberfläche 7 der Spannbüchse 5 und der konischen Innenbohrung 8 des Spannringes, 9 sind Rollen io angeordnet, die mit Hilfe des Käfigs i i in einem Winkel. a verschränkt zur Kupplungslängsachse gehalten werden.. Der Spannring 9 trägt den Anker 12 des Drehstromkurzschlußmotors. Durch Verdrehen .des. Ankerst 12 bei Einschalten des Stromes der Wicklung 2. verklemmt der Spannring 9 infolge der verschränkten Lage der Rollen io ,die Spannbüchse 5 derart, daß der Antriebsteil i über die Spannbüchse 5 mit der Abtriebswelle 6 direkt gekuppelt wird.
Bei der in Abb. 3 dargestellten Bremskupplung umgibt der Spannring 9 zwei bei verschiedener Drehrichtung :des Spannringes spannbare Büchsen 5 und 5'. Letztere ist bei 13 ortfest gelagert. Durch Drehen desi Spannringelsi 9 in der einen Richtung wird der Antriebsteil i mit der Abtriebswelle 6 gekuppelt. Durch Drehen in .der anderen Richtung wird die Abtriebswelle 6 über die spannbare Büchse 5' mit dem ortsfesten Lager 13 gekuppelt und, infolgedessen gebremst.
Beider in Abb. 4 dargestellten Ausführungsform läuft die in zwei Lagern 14 gelagerte Antriebswelle i .durch und umgibt der Spannring 9 die beiden bei verschiedener Drehrichtung des Spann- . ringes spannbaren Büchsen 15 und 15', von denen die eine den Abtrieb in der einen und die andere den Abtrieb in der anderen Drehrichtung der Welle überträgt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß ein drehbarer Spannring (9), der reit seiner konischen Innenbohrung (8) über in einem Käfig (ii) verschränkt zur Kupplungslängsachse gehaltene Rollen: (io) die konische Oberfläche (7) einer auf einer Welle (6) festspannbaren Büchse (5) umgibt, in einem elektrischen Drehfeld- liegt.
2. Elektrische Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbüchse (5) an dem Kupplungsantriebsteil (i) befestigt ist, der die Wicklung (2) eines Wechselstrommotorsi trägt, dessen Anker (i2) an dem Spannring (9) befestigt ist.
3. Elektrische Kupplung nach Anspruch i, .dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (2) des Wechselstrommotors ortsfest ist. q..
Elektrische Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannring (9) zwei bei verschiedener Drehrichtung des Spannringesi spannbare Büchsen. (5, 5') umgibt, von denen die eine ortsfest (13) gelagert ist.
5. Elektrische Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannring (9) zwei bei verschiedener Drehrichtung des Spannringes spannbare Büchsen (15, 15') umgibt, von denen die eine den Abtrieb in der einen und die andere den Abtrieb in der anderen Drehrichtung der Welle (i) überträgt.
6. Elektrische Kupplung nach Anspruch i, .dadurch gekennzeichnet, daß der Verschränkungswinkel (a) der Rollen (io) zur Kupplungslängsachse so gewählt ist, daß der Spannring (9) infolge seines Trägheitsvermägens die Kupplung offen zu halten bestrebt ist.