DD209017A1

DD209017A1 - ELECTROMAGNETICALLY OPERATED DISC COUPLING OR BRAKE

Info

Publication number: DD209017A1
Application number: DD23207781A
Authority: DD
Inventors: Hans-Joachim Dilling
Original assignee: Dilling Hans Joachim
Priority date: 1981-07-27
Filing date: 1981-07-27
Publication date: 1984-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft elektromagnetisch betaetigte Reibscheibenkupplungen und -bremsen mit vorzugsweise zweifach durchfluteten Bremsscheiben. Bei den bekannten Reibscheibenkupplungen und -bremsen mit zwei wirksamen Kupplungsflaechen und -bremsflaechen ist eine axiale Verschiebbarkeit der drehmomentuebertragenden Reibscheibe gelaeufig. es sind Ein-, Mehrkeilprofile oder Verzahnungen vorgesehen, die funktionsbedingte Axialbewegungen der Reibscheiben gestatten. Nachteilig an diesen Mitnahmeelementen ist die Wartungsbeduerftigkeit und das sich im Laufe der Lebensdauer vergroessernde Spiel in Umfangsrichtung. Die vorgenannten Nachteile werden bei der erfindungsgemaessen Ausfuehrung beseitigt durch eine starre Anordnung der Reibscheibe auf einer, auf einer, auf einer Antriebswelle sitzenden, axial unveraenderbaren Nabe und axial bewegliche, aber drehfeste, spielfreie Aufhaengung der Ankerscheibe und des Magnetkoerpers, vorzugsweise mit Hilfe von vorgespannten Federn, derart, dass beiderseits der Reibscheibe nahezu gleichgrosse Luftspalte entstehen.The invention relates to electromagnetically actuated friction disc clutches and brakes with preferably double-flooded brake discs. In the known friction disc clutches and brakes with two effective Kupplungsflaechen and -bremsflaechen axial displaceability of the torque-transmitting friction disc is common. There are one-, multi-key profiles or gears provided that allow function-related axial movements of the friction discs. A disadvantage of these driving elements is the need for maintenance and over the life increased game in the circumferential direction. The aforementioned disadvantages are eliminated in the inventive execution by a rigid arrangement of the friction disc on one, sitting on a drive shaft, axially unveraenderbaren hub and axially movable, but non-rotatable, backlash-free suspension of the armature disk and the magnetic body, preferably by means of prestressed springs , Such that arise on both sides of the friction disc almost the same air gaps.

Description

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Title of the invention

Elektromagnetisch betätigte Reibscheibenkupplung oder -bremseElectromagnetically actuated friction disc clutch or brake

Anwendungsgebiet der Erfindung Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch schaltbare Reibscheibenkupplung, die auch durch geringfügige Veränderungen als elektromagnetisch betätigte Reibscheibenbremse verwendbar ist. - The invention relates to an electromagnetically switchable friction disc clutch, which can also be used by slight changes as electromagnetically actuated friction disc brake. -

Solche Kupplungen und Bremsen sind allgemein beim Verbinden zweier Wellen, z· B. bei Maschinensätzen, bzw* schnellen Stillsetzen oder Halten von rotierenden Massen einsetzbar.Such clutches and brakes can generally be used when connecting two shafts, for example in the case of machine sets, or fast stopping or holding of rotating masses.

Characteristic of the known technical: solutions

Es ist allgemein bekannt, bei elektromagnetisch schaltbaren Kupplungen eine Kupplungshälfte starr auf einer Welle und die andere-Kupplungshälfte drehfest, jedoch axial beweglich, meist auf einer festsitzenden Habe, anzuordnen. Das Drehmoment wird durch Einfach- oder Mehrfachpaßfedern, sogenannte Mehrkeilprofile oder Verzahnungen, übertragen. Bei elektromagnetisch schaltbaren Bremsen dagegen wird eine Seite vom Magnetkörper, welcher mitIt is generally known in electromagnetically switchable couplings a coupling half rigidly on a shaft and the other half-coupling rotatably, but axially movable, usually on a tight-fitting property, to order. The torque is transmitted by single or multiple feather keys, so-called multi-wedge profiles or gears. In electromagnetically switchable brakes, however, is a side of the magnetic body, which with

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dem Maschinengehäuse starr verbunden ist, gebildet, während die auf .der abzubremsenden Welle sitzende Reibscheibe ebenfalls über Verzahnungen oder Mehrkeilprofile axial verschiebbar, aber drehfest, angeordnet ist«is rigidly connected to the machine housing formed, while the friction disk sitting on the shaft to be braked is likewise arranged so as to be axially displaceable but non-rotatable via toothings or multiple-key profiles.

Es ist dabei unbedeutend, ob es sich um Einscheiben-, Zweischeiben- oder Lamellenkupplungen oder -bremsen handelt, oder ob bei Kupplungen feststehende oder rotierende, über Schleifringe gespeiste Magnetspulensysteme vorgesehen sind.It is insignificant, whether it is single-disc, two-disc or multi-plate clutches or brakes, or whether in clutches fixed or rotating, fed via slip rings magnetic coil systems are provided.

Da die Abschaltung des Erregerstromes oftmals für das Losen von Kupplungen und Bremsen nicht ausreichend ist, erfolgt das Auseinanderrücken der Kraftübertragungselemente durch zusätzliche Federn. Since the disconnection of the excitation current is often not sufficient for the loosening of clutches and brakes, the force transmission elements are separated by additional springs.

In der DE-OS 1 809 381 ist eine elektromagnetisch betätigte Reibscheibenkupplung mit einem feststehenden Magnetkörper.und einer axial beweglichen Reibscheibe beschrieben, bei der die Ankerscheibe an einer Federstahlscheibe befestigt ist, die in stromlosem Zustand das Entfernen von der Reibscheibe als 'Teil der zweiten Kupplungshälfte veranlaßt. Die Reibscheibe ist mit Hilfe.einer ein Keilwellenprofil aufweisenden Gleitmuffe axial verschiebbar mit der Abtriebswelle verbunden. Alle bekannten Kupplungen und Bremsen haben den Nachteil, daß innerhalb des Kraftverlaufes zweier zu kuppelnder Wellen oder zwischen einem rotierenden und einem feststehenden Maschinenteil axial verschiebbare Reibscheiben vorgesehen sind. Diese Nachteile liegen einerseits in der Wartungsbedürftigkeit der Gleitverbindungen, und andererseits im vorhandenen, kaum auszuschließenden und sich während der Lebensdauer noch vergrößernden Spiel in Umfangsrichtung.In DE-OS 1 809 381 an electromagnetically actuated friction disc clutch with a fixed Magnetkörper.und an axially movable friction disc is described in which the armature disc is secured to a spring steel disc, the de-energized state of the friction disc as' part of the second coupling half causes. The friction disc is axially slidably connected to the output shaft by means of a sliding sleeve having a splined shaft profile. All known clutches and brakes have the disadvantage that axially displaceable friction discs are provided within the force curve of two waves to be coupled or between a rotating and a stationary machine part. These disadvantages are on the one hand in the need of maintenance of the sliding joints, and on the other hand in the existing, hardly precluded and during the life even magnifying game in the circumferential direction.

Ziel der -Erfindung · Object of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reibscheibenkupplung oder -bremse .mit einer magnetisch durchfluteten Reibscheibe zu schaffen, bei der die übertragung der Kupplungs- und Bremsmomente mit Hilfe spielfrei arbeitender Maschinenelemente erfolgt.The invention has for its object to provide a friction disc clutch or brake .mit a magnetically flooded friction disc, in which the transmission of the coupling and braking torques takes place by means of play-free working machine elements.

Essence of the invention

Die Aufgabe, eine spielfrei arbeitende, wartungsarme Reibscheibenkupplung oder -bremse zu schaffen, die gegenüber bekannten. Lösungen keinen höheren Fertigungsaufwand erfordert, wird von einer Ausführung erfüllt, die sich auszeichnet durch die er-'findungsgemäße Anordnung der Reibscheibe auf einer, auf einer Antriebswelle sitzenden, axial unveränderbaren Habe und axial bewegliche, aber drehfeste, spielfreie Aufhängung der Ankerscheibe und des Magnetkörpers, vorzugsweise mit Hilfe von vorgespannten Federn, derart, daß beiderseits der Reibscheibe nahezu gleichgroße Luftspalte entstehen« Die Reibscheibe ist- bei dieser Ausführung zweifach durchflutet und weist eine kreisringförmige Zone erhöhten magnetischen Widerstandes auf.The task of creating a backlash-free, low-maintenance friction disc clutch or brake, compared to known. Solutions requires no higher production costs, is satisfied by an embodiment, which is characterized by the inventive arrangement of the friction disc on a, sitting on a drive shaft, axially unchangeable Habe and axially movable, but non-rotatable, backlash-free suspension of the armature disc and the magnetic body, preferably by means of prestressed springs, such that air pockets of almost equal size are formed on both sides of the friction disk. In this embodiment, the friction disk is flooded twice and has an annular zone of increased magnetic resistance.

Entsprechend einem weiteren Erfindungsgedanken ist am Magnetkörper ein konzentrischer Ring vorgesehen, der über die Reib- und Ankerscheibe hinausragt und mit Hilfe eines Federelements Ankerscheibe und Magnetkörper miteinander drehfest verbindet. Die gleiche_; Aufgabe können Stehbolzen erfüllen, die in einen am Umfang des Magnetkörpers vorgesehenen Bund oder in entsprechende Hocken eingearbeitet sind.According to a further concept of the invention, a concentric ring is provided on the magnet body, which protrudes beyond the friction and armature disc and rotatably connected together by means of a spring element armature plate and magnetic body. The same _; Task can meet studs that are incorporated in a provided on the circumference of the magnetic body collar or in corresponding squats.

Gemäß der Erfindung ist der Magnetkörper mit Hilfe vorgespannter Federn mit einer auf einer Antriebswelle sitzenden Nabe oder mit einem feststehenden Teil drehfest verbunden*According to the invention, the magnetic body with the aid of prestressed springs with a seated on a drive shaft hub or with a fixed part rotatably connected *

Die Vorspannung der Federelemente wird durch bauliche Gestaltung der Bauteile oder durch Stellglieder, die in der vom Pfeil dargestellten Richtung wirken, eingestellt.The bias of the spring elements is set by structural design of the components or by actuators acting in the direction shown by the arrow.

embodiment

Die Erfindung wird an zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben.The invention will be described in more detail with reference to two embodiments.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1: einen Ausschnitt einer Reibscheibenbremse im Schnitt, und Fig. 1: a section of a friction disc brake in section, and

Fig. 2: einen Ausschnitt einer Reibscheibenkupplung - im Schnitt.Fig. 2: a section of a friction disc clutch - in section.

In beiden Pig. ist ein nahezu gleiches Magnetsystem vorgesehen, welches aus. einem Magnetkörper 1 mit einer.Erregerspule 2, einer Ankerscheibe 5 und einer vom Kraftlinienfluß K durchflossenen Reibscheibe 3 besteht. In Magnetkörper und Ankerscheibe sind Reibbeläge 6 eingeklebt _i .die einander zugekehrt sind und bei Stromfluß durch die Erregerspule mit der Reibscheibe 3 in Eingriff stehen. Zur Ausbildung eines Außen- und Innenpols ist in die Reibscheibe ein mit ihr fest verbundener unmagnetischer Ring 4 .eingearbeitet.In both pigs. a nearly identical magnet system is provided which consists of. a magnetic body 1 with a .Erregerspule 2, an armature disk 5 and a flowing through the flow of force K friction disk 3 consists. In magnetic body and armature disc friction linings 6 are glued _i. Which are facing each other and are in current flow through the exciter coil with the friction disc 3 in engagement. To form an outer and inner pole, a non-magnetic ring 4 fixedly connected to it is incorporated in the friction disk.

Am Umfang des Magnetkörpers 1 ist ein Ring 7 vorgesehen, welcher über die Reibscheibe 3 und Ankerscheibe 5 hinausragt und mit dem Magnetkörper 1 fest verbunden ist. Anstelle des Ringes können auch eine Anzahl von Bolzen verwendet werden, die in einen Bund oder' in Nocken am Umfang des Magnetkörpers eingearbeitet sein können.At the periphery of the magnetic body 1, a ring 7 is provided, which protrudes beyond the friction disk 3 and armature disk 5 and is fixedly connected to the magnetic body 1. Instead of the ring, a number of bolts can be used, which can be incorporated in a collar or 'in cams on the circumference of the magnetic body.

Die Reibscheibe 3 ist mit einer auf einer Welle 12 drehfest und axial unyerschiebbar sitzenden ITabe 11 ebenfalls starr verbünden.The friction disc 3 is also rigidly connected to a rotationally fixed on a shaft 12 and axially non-slidably seated ITabe 11.

Die Ankerscheibe 5 hingegen ist mit dem Ring 7 drehfest, jedoch arsial beweglich, vorzugsweise durch eine oder mehrere Membranfedern 8 verbunden.The armature disk 5, however, is non-rotatable with the ring 7, but movable arsial, preferably connected by one or more diaphragm springs 8.

Statt scheiben- oder ringartiger Membranfedern sind natürlich auch Flachfedern, die speichenartig angeordnet sind, einsetzbar. -Instead disk-or ring-like diaphragm springs are of course also flat springs, which are arranged like a spoke, can be used. -

Bei der· Variante "Bremse" ist' der Magnetkörper 1 in gleicher Weise mit einem stationären Teil 15 verbunden. Im Gegensatz hierzu ist bei der "Variante "Kupplung" der Magnetkörper mit Hilfe einer gleichen Federanordnung 9 mit einer auf einer Antriebswelle 13 festsitzenden Habe 10 verbunden.In the "brake" variant, the magnetic body 1 is connected to a stationary part 15 in the same way. In contrast, in the "variant" clutch "of the magnetic body by means of a same spring assembly 9 is connected to a fixed to a drive shaft 13 possessions 10.

Auf der Habe 10 sind die.Schleifringe 14 angeordnet, die mit der in diesem Fall mit umlaufenden Magnetspule 2 stromführend verbunden sind*On the housing 10, the sliding rings 14 are arranged, which are connected in a current-carrying manner to the circulating magnet coil 2 in this case *

Claims

\ J protection slogans

1. Electromagnetically actuated friction disc clutch or brake with a U-shaped magnet body, the open side is closed by a friction lining, a magnetic circuit closing, also provided with a friction pad and an armature disc arranged between the armature disc, twice flooded friction disc, characterized by a rigid arrangement of the friction disc (3) on a, sitting on a drive shaft, axially invariable STabe (11) and asial movable, but non-rotatable, backlash-free suspension of the armature disc (5) and the magnetic body (1), preferably by means of prestressed springs (8; 9), 'such that on both sides of the friction disc (3) almost equally large air gaps arise *

2. Electromagnetically actuated Reibscheibenkupplung.oder brake according to item 1, characterized in that the friction disc (3) is flooded twice and has a circular zone of increased magnetic resistance «

3. Electromagnetically actuated friction disc clutch or brake according to the points 1 and 2, characterized in that on the magnetic body (1) a concentric ring (7) is provided, which projects beyond the friction and armature disc and by means of spring (3) armature disc and magnetic body rotatably together.

4 · Electromagnetically actuated friction disc clutch or brake according to the points 1 and 2, characterized in that stud bolts are provided on the circumference of the magnetic body (1), with which the spring (8) is rotatably connected is'

5. Electromagnetically actuated friction disc clutch or brake according to the points 1 to 4 _S characterized in that the magnetic body (1) by means of prestressed springs with a seated on a drive shaft (13) Uabe (10) or with a fixed part (15) rotatably connected.

6. Electromagnetically actuated friction disc clutch or brake according to the items 1 to 5, characterized in that the hub (11) and friction disc (3) has a one-piece,. form unchangeable unit during operation *

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