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Dauermagnetisch erregter Reibtrieb Bei gewöhnlichen Reibtrieben, die
ohne magnetisch hervorgerufene Andruckkraft arbeiten, ist es bekanntlich notwendig,
dafür zu sorgen, daß die Reibräder stets in gehörigem Eingriff bleiben und mit erforderlicher
Sicherheit die auftretenden Drehmomente übertragen. Es müssen daher Federn, Gewichtsbelastungen
od. dgl. Mittel vorgesehen werden, um einen gewissen Anpreßdruck zwischen den einzelnen
Reibrädern des Getriebes sicherzustellen. Durch Speziallagerungen mindestens eines
Rades ist es auch möglich, den Anpreßdruck in Abhängigkeit von dem zu übertragenden
Drehmoment selbst entstehen zu lassen.
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Demgegenüber besteht der Vorteil bei dauermagnetisch erregten Reibgetrieben
darin, daß raumgreifende oder verwickelte Einrichtungen, wie sie in Verbindung mit
den nichtmagnetisch erregten Reibtrieben geschildert wurden, überflüssig sind; denn
die Übertragung des Drehmomentes wird bei diesen sichergestellt durch die zwischen
den Rädern wirkende dauermagnetische Haftkraft. Trotzdem zeigt es sich, daß dauermagnetisch
erregte Reibtriebe nicht einwandfrei arbeiten, so daß beispielsweise unerwünschter
Schlupf auftritt oder das Drehmoment nicht mit Sicherheit übertragen wird. Dies
ist offenbar darauf zurückzuführen, daß die Stärke der magnetischen Haftkraft, die
bei zwei im Eingriff miteinander stehenden Hafträdern linienförmig wirkt, sehr stark
davon abhängig ist, daß die linienförmige Berührung einwandfrei aufrechterhalten
wird.
Räder weisen nun an ihrem Umfang Unebenheiten auf oder sie verschleißen. Schon hierdurch
kann die Linienberührung beider Räder so stark vermindert werden, daß - wenigstens
auf einem Teil des Umfanges - eine einwandfreie Übertragung der Kräfte von einem
Rad zum anderen nicht mehr möglich ist: Ähnliche Erscheinungen können auftreten
durch ungenauen Einbau der beiden Wellen zueinander, Verschleiß in den Lagern u.
dgl.
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Die Verhältnisse sind daher bei dauermagnetisch erregten Reibtrieben
grundsätzlich anders gelagert als bei gewöhnlichen Reibtrieben, bei denen die Übertragung
des Drehmomentes ausschließlich auf der Ausnutzung des zwischen den Getrieberädern
bestehenden Reibungskoeffizienten beruht. Um die Schwierigkeiten zu beseitigen,
die bei dauermagnetisch erregten Reibtrieben mit zwei oder mehreren Getriebeteilen
entstehen, zu beheben, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, mindestens eines
der miteinander im Eingriff stehenden Getriebeteile wenigstens in Richtung der auftretenden
magnetischen Haftkraft beweglich anzuordnen. Bei einem Reibtrieb, der mit zwei Hafträdern
ausgerüstet ist, muß eines der beiden Räder in Richtung der Haftkraft radial beweglich
sein. Es ist aber auch möglich, mindestens eines der Getriebeteile so anzuordnen,
daß es außer in Wirkrichtung der Haftkraft in mehreren Richtungen beweglich ist,
und zwar ist eine solche Anordnung besonders dort zweckmäßig, wo das Getriebe aus
mehr als zwei Teilen besteht.
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Diese erfinderischen Maßnahmen haben zur Folge, daß in einfachster
Weise ohne Feder und Gewichtsbelastungen der Eingriff der Räder miteinander sichergestellt
wird. Die praktische Ausführung dieser Maßnahmen ist in verschiedener Weise möglich.
Einige Ausführungsformen sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt, und an
Hand dieser Beispiele, auf die die Verkörperung des Erfindungsgedankens nicht beschränkt
ist, wird nachstehend die Erfindung näher erläutert.
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Abb. I zeigt in Endansicht zwei Räder I und 2, von denen das eine
dauermagnetisch erregt ist, während das andere aus ferromagnetischem Werkstoff besteht
oder zum mindesten eine ferromagnetische Auflage aufweist. Das dauermagnetische
Rad besteht z. B. aus Dauermagnetstäben, die parallel zur Achse zwischen ferromagnetischen
Endscheiben . eingebaut sind und die den Scheiben je eine Polarität induzieren.
Der Umfang der Scheiben bildet, gegebenenfalls unter Zwischenfügung eines nicht
ferromagnetischen Ringes, die Lauffläche des Rades, und die magnetischen Kraftlinien
schließen sich über dem ferromagnetischen Werkstoff des Gegenrades hinweg, so daß
die Haftung beider Räder aneinander gegeben ist. Gewisse Abwandlungen von diesem
Grundaufbau der Räder sind naturgemäß möglich; so können beispielsweise mehrere
solcher Scheibenanordnungen gruppenweise in Achsrichtung nebeneinander gestellt
werden u. dgl. m. Während nun das Rad 2 mit der Welle 3 starr im Maschinenrahmen
4 gelagert ist, ist das Rad I gemäß der Erfindung mit seiner Welle 5 in einem Schlitz
6 des Maschinenrahmens 4 geführt. Dieser Schlitz 6 liegt in Richtung der radial
wirkenden magnetischen Haftkraft, die durch den Pfeil 7 angedeutet ist. Es ist ersichtlich,
daß Verschleißerscheinungen, Unrundwerden eines oder beider Räder ohne weiteres
durch die Bewegung der Welle 5 im Schlitz 6 ausgeglichen werden kann. Die Haftkraft
zwischen den Rädern in Richtung des Pfeiles 7 kann sich ungehindert auswirken.
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Die Anordnung nach Abb. I ist verhältnismäßig einfach und wird nur
da anzuwenden sein, wo geringe Lagerdrücke zu erwarten sind. In Fällen, in denen
größere Kräfte zu übertragen sind, ist es zweckmäßig, wie in Abb. 2 angedeutet,
einen besonderen Lagerkörper 8 vorzusehen, der seinerseits in einem Schlitz 6 des
Maschinenrahmens 4 verschiebbar ist. Der Schlitz 6 entspricht im übrigen dem Schlitz
6 der Abb. I. Der Lagerkörper kann, wenn dies erforderlich sein sollte, auch mit
Kugellagern ausgerüstet werden, wie dies an sich bekannt ist.
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Die Tatsache, daß bei einem dauermagnetisch erregten Trieb der Eingriff
der Räder miteinander durch die magnetische Haftkraft sichergestellt wird, eröffnet
auch die Möglichkeit, mindestens eines der Getriebeteile vorteilhafterwese so zu
lagern, daß eine Bewegung außer in Richtung der Haftkraft auch in anderen Richtungen
möglich ist, weil dadurch weitere Ungleichmäßigkeiten, wie sie durch den Einbau
oder durch die Benutzung entstehen können, ausgeglichen werden können. Es ist beispielsweise
möglich, wie in Abb. 3 gezeigt, die Lagerkörper 9 für die Welle auf einem elastischen
Zwischenglied zu befestigen. Dieses elastische Zwischenglied kann beispielsweise
ein Gummipuffer io sein, der am Maschinenrahmen 4 befestigt ist. Auch eine Feder
wäre denkbar, die aber nicht den Zweck hat, das eine Rad gegen das andere anzudrücken,
sondern lediglich dazu da ist, der Welle und damit dem Rad Bewegungen in jeder Richtung
zu gestatten.
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Nach Abb. 4 ist die Anordnung so getroffen, daß die Lagerbuchse i
i unter Vermittlung eines runden Gummipuffers 12 in den Maschinenrahmen 4 eingesetzt
ist.
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Während bei den Ausführungsformen nach Abb. i bis 4 die Beweglichkeit
des Rades dadurch sichergestellt wird, daß die Welle in ihrer Lagerung beweglich
ist, wobei das Rad selbst starr auf die Welle aufgekeilt ist, kann die Beweglichkeit
auch bei starr gelagerter Welle herbeigeführt werden. Eine solche Ausführungsform
ist in Abb. 5 dargestellt. Auf die Welle 13 ist eine Buchse 14 aufgezogen, die mit
einer Gummihülse 15 versehen ist. Auf diese Gummihülse 15 ist der Radkranz 16 des
Rades aufgezogen. Infolge der Nachgiebigkeit der Gummihülse 15 kann sich der Radkranz
entsprechend den gestellten Forderungen bewegen.
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In weiterer Ausgestaltung dieses Gedankens ist es ferner möglich,
den Radkranz als einfachen losen Ring auszubilden, und zwar deshalb, weil die Haftkraft
auch bei einem losen Ring den einwandfreien
Lauf und die Aufrechterhaltung
des Eingriffes sicherstellt. Nachfolgend werden einige Ausführungsformen beschrieben,
die unter Ausnutzung dieses Gedankenganges möglich sind.
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Abb. 6 zeigt einen losen Ring I7, der infolge der Haftkraft auf dem
Gegenrad 18 abrollt, ohne sich von ihm zu lösen. Dabei ist es selbstverständlich
gleichgültig, ob der Ring I7 selbst oder das Rad I8 dauermagnetisch erregt ist,
wobei es jedoch aus konstruktiven Gründen am zweckmäßigsten ist, das Rad 18 mit
Magneten auszurüsten. Damit nun die Triebverbindung zwischen dem Ring I7 und der
Welle I9 gegeben ist, sind im gewählten Ausführungsbeispiel am Ring I7 Mitnehmernocken
2o vorgesehen, die mit ebensolchen Mitnehmernocken 2I der Welle I9 zusammenwirken.
An Stelle solcher Mitnehmernocken können auch andere geeignete Einrichtungen treten.
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In manchen Fällen kann es erwünscht sein, daß das antreibende und
das getriebene Rad mitsamt den Wellen starr angeordnet sind. Dann ist es zweckmäßig,
die Übertragung der Drehbewegung durch ein Zwischenrad erfolgen zu lassen. Auch
andere Gründe können für die Anwendung eines Zwischenrades sprechen. Eine solche
Anordnung läßt sich konstruktiv besonders einfach herstellen, wenn hierzu ein loser
Ring verwendet wird. Eine Ausführungsform ist in Abb.7 gezeigt. Es sind zwei Räder
22 und 23 vorgesehen, die vollkommen starr gelagert sind und einen Abstand voneinander
aufweisen, der sie nicht zum Eingriff kommen läßt. Die Triebverbindung wird vermittelt
durch einen lose zwischen die beiden Räder eingelegten Ring 24. Die Räder 22 und
23 müssen beide dauermagnetisch erregt sein, oder aber es muß der Ring 24 die dauermagnetische
Erregung tragen. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, spielt es keine Rolle, welche
räumliche Lage die Wellen 25 und 26 der beiden Räder zueinander einnehmen, wobei
es sogar möglich ist, daß der Ring unten an den beiden Rädern 22 und 23 hängt.
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Gemäß einer anderen, in Abb.8 dargestellten Ausführungsform wird der
Ring 24 so groß gewählt, daß er über das eine Rad 23 hinweggeschoben werden kann
und gleichzeitig auch Berührung mit dem Rad 22 aufnehmen kann. Wird der Ring 24.
noch größer gewählt, so kann er -wie aus Abb. 9 ersichtlich - beide Räder 22 und
23 umschließen. Auch in diesen beiden Fällen müssen beide Räder 22 und 23 dauermagnetisch
erregt sein, wenn die dauermagnetische Erregung nicht in den Ring verlegt wird,
was aber aus konstruktiven Gründen nachteilig wäre.
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Wird nun an Stelle eines Ringes ein biegsamer Körper verwendet, d.
h. also ein ferromagnetisches Band, beispielsweise ein Stahl- oder Eisenband, so
ergibt sich eine Anordnung gemäß Abb. Io. Das Band 27 läuft über die dauermagnetisch
erregten Räder 22 und 23 und stellt auf diese Weise die Triebverbindung her. Ziehendes
oder gezogenes Trumm kann, wie aus Abb. II ersichtlich, dazu dienen, weitere Räder
28 anzutreiben, die auch an der Trumminnenseite liegen können, wie bei 28' angedeutet.
Die Räder 28 bzw. 28' müssen naturgemäß dauermagnetisch erregt sein, wenn die Triebkraft
durch dauermagnetische Erregung übertragen werden soll; denn im allgemeinen wird
der dem Band 27 innewohnende remanente Magnetismus hierzu nicht ausreichen. Läßt
man im Innenraum des endlosen Bandes Gegenrollen laufen, die ebenfalls dauermagnetisch
erregt sind, so ist es möglich, durch Zwischenschieben nicht ferromagnetischer Körper
zwischen Räder und Band wahlweise Anlage des Bandes an den äußeren oder an den inneren
Rädern zu erreichen. Dadurch ist in einfacher Weise eine Umsteuerung des Getriebes
möglich oder auch ein Stillsetzen einzelner angetriebener Räder. Einrichtungen von
der Art der in Abb. I gezeigten Ausführungsform sind besonders geeignet für den
Antrieb der Wirtel in Spul-oder Spinnmaschinen.