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Magnetpulverkupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine Magnetpulverkupplung
mit in einem Kupplungsteil angeordneter Erregerspule, deren Feld über magnetisierbare
Teilchen im Arbeitsraum den anderen Kupplungsteil kuppelt.
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Bei derartigen Kupplungen hält einer der Kupplungsteile, für gewöhnlich
der treibende Kupplungsteil, häufig eine Erregerwicklung in Form einer Spule, welche
in einem ringförmigen Kanal in einem ferromagnetischen Teil angeordnet ist. Der
Kanal kann fest geschlossen oder relativ offen sein. Im ersten Fall kann der andere
Bauteil, im allgemeinen der getriebene Kupplungsteil, ein verhältnismäßig leichter
mit Flansch versehener Bauteil von geringem Beharrungsvermögen oder Trägheitsmoment
sein, wobei der Flansch und das Magnetpulver im Spalt des ferromagnetischen Teils
vorgesehen ist. Im zweiten Falle ist es nötig, einen Stromweg von ziemlich geringem
magnetischen Widerstand vorzusehen, und zwar wird dies dadurch erreicht, daß der
andere Kupplungsteil, d. h. der getriebene Kupplungsteil, aus ferromagnetischem
Werkstoff von verhältnismäßig großem Querschnitt und auf diese Weise mit wesentlichem
Beharrungsvermögen oder Trägheitsmoment hergestellt wird, wobei das Magnetpulver
dann im Zwischenraum oder Spalt zwischen dem treibenden und dem getriebenen Kupplungsteil
angeordnet ist.
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Störungen entstanden bislang durch Korrosion der magnetischen Pulverteilchen
im Betrieb, und es hat aus nicht völlig verständlichen Gründen den Anschein, daß
diese Störungen im ersten Falle weniger ins Gewicht fielen, als im zweiten Falle.
Die zuerst genannte Ausführungsform ist jedoch für manche Anwendungsfälle, beispielsweise
bei einem Fahrzeugtransmissionsystem, wegen des notwendigerweise hohen Beharrungsvermögens
oder Trägheitsmomentes des getriebenen Kupplungsteils nicht geeignet.
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Die Erfindung betrifft eine Magnetpulverkupplung mit in einem Kupplungsteil
angeordneter Erregerspule, deren Feld über magnetisierbare Teilchen im Arbeitsraum
den anderen Kupplungsteil kuppelt, und ihr Hauptmerkmal besteht erfindungsgemäß
darin, daß der andere Kupplungsteil als dünne zylindrische Schale ausgebildet ist,
an deren dem Arbeitsraum abgewandten Fläche ein relativ zu beiden Kupplungsteilen
verdrehbarer Körper aus magnetischem Material angeordnet ist. In weiterer Ausgestaltung
der Erfindung ist der verdrehbare Körper aus magnetischem Material innerhalb des
getriebenen Kupplungsteiles vorgesehen, und ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht
darin, daß auch im Raum zwischen dem verdrehbaren Körper aus magnetischem Material
und dem getriebenen Kupplungsteil magnetisierbare Teilchen wirksam sind. Schließlich
besteht erfindungsgemäß noch der getriebene Teil aus zwei einander gegenüberliegenden,
napfförmigen Teilen, von welchem die Ränder, die zusammen den verdrehbaren Körper
aus magnetischem Material umschließen, gegeneinanderstoßen.
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Durch die Erfindung ist der Vorteil gegeben, daß der getriebene Kupplungsteil
mit geringem Trägheitsmoment ausgeführt werden kann.
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Die Erfindung soll nunmehr an Hand der als Beispiel eine Querschnittsdarstellung
einer Kupplung nach der Erfindung, welche sich zum Einbau in das Transmissions-
oder Drehmomentübertragungssystem eines Kraftfahrzeugs eignet, wiedergebenden Zeichnung
ausführlicher beschrieben werden.
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Die Kupplung sitzt in einem herkömmlichen, mit 1 bezeichneten Glockengehäuse,
welches an der Rückseite eines ähnlichen Maschinenku.rbelwellenkastens angebracht
ist. Ein Teil des treibenden Kupplungsteils, welcher zugleich das Maschinenschwungrad
bildet, ist mit 2 bezeichnet und ist an dem Ende der mit 3 bezeichneten Kurbelwelle
durch Bolzen befestigt. Ein weiterer Teil des treibenden Kupplungsteils, welcher
mit 4 bezeichnet ist, ist an dem ersten Teil 2 angeschraubt. Die Teile 2 und 4 bestehen
beide aus ziemlich hochdurchlässigem, ferro@magnetischem Werkstoff. Zusammen bilden
sie den Magnetfeldkörper und sind so geformt, daß sie einen ringförmigen Kanal 5
bilden, welcher auf die gemeinsame Achse von Kupplung und Maschinenkurbelwelle zentriert
ist, und in welchem eine Erregerspule 6 angeordnet ist, deren Wicklungen die Kupplungsachse
umgeben. Die Enden von Spule 6 sind mit Schleifringen fi verbunden, auf welchen
nicht dargestellte Bürsten gleiten. Ein nichtmagnetischer Ring 18 schließt den Spalt
zwischen
den Teilen 2 und 4, so daß die Flächen von 2, 4 und 18
zusammen eine zylindrische Fläche 19 bilden. Die von der Kupplung getriebene Welle
ist mit 8 bezeichnet und ist mit einem Ende in einem Kugellager 9 angeordnet. Der
getriebene Teil der Kupplung ist an der Welle 8 befestigt und weist zwei einander
gegenüberliegende Kupplungsteile 10 und 11 auf, welche gezogene Unterteile gemäß
der Zeichnung haben, wobei die mit ihren Rändern gegeneinanderstoßenden Teile 10
und 11 mit dem Flanschbauteil 12 verschraubt sind, welcher auf die Welle 8 aufgekeilt
ist. Die Kupplungsteile 10 und 11 bilden auf diese Art und Weise eine zylindrische
Fläche 13, welche nahe der Fläche 19 angeordnet ist, so daß die Flächen 13 und 19
einen Luftspalt 14 bilden, in den eine Mischung aus ferromagnetischen Teilchen eingebracht
wird. Ein ringförmiger Körper 15 mit Dreiecksquerschnitt aus magnetischem Material
sitzt mit seiner Grundfläche nahe den Innenflächen der Kupplungsteile 10 und 11
und bildet einen Luftspalt 14 sowie einen weiteren Luftspalt 17 und ist für eine
Drehung relativ zum getriebenen Kupplungsbauteil vermittels eines Kugellagers 16
ausgebildet.
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Es ist ersichtlich, daß die Erregung der Wicklung 6 den Magnetfluß
vom Bauglied 2 durch den Luftspalt 14, das Teil 10, den Luftspalt
17, den Körper 15 aus magnetischem Material usw. zum Teil 4 bewirkt.
Das Teil 15, welches für das Hindurchlassen des maximal benötigten Flusses ohne
Sättigung ausreichend bemessen bzw. verhältnismäßig groß sein und ein hohes oder
großes Beharrungsvermögen aufweisen muß, ist frei drehbar in bezug auf den getriebenen
Teil und überträgt kein Trägheitsmoment auf die getriebene Welle. Die Kupplungsteile
10 und 11 können von verhältnismäßig leichter Bauart sein, solange
sie zur Aufnahme der Drehmomentbelastung hinreichend stark sind, so daß das auf
die Welle übertragene oder ausgeübte Trägheitsmoment verhältnismäßig klein sein
kann, wie es beispielsweise bei einer Kraftfahrzeugkupplung nötig ist.
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Der Luftspalt 17 kann auch mit einer Magnetpulvermischung gefüllt
sein. In diesem Falle wird der Körper 15 aus magnetischem Material mit dem von der
Kupplung getriebenen Bauteil wirksam gekuppelt sein, wenn die Wicklung 6 erregt
und die Kupplung eingerückt ist. Wenn jedoch die Kupplung ausgerückt ist, wird eine
sehr kleine Kuppelwirkung zwischen dem Körper 15 aus magnetischem Material und dem
getriebenen Bauteil durch das nicht magnetisierte Magnetpulver im Spalt 17 vorhanden
sein, so daß das wirksame Beharrungsvermögen des getriebenen Kupplungsteils unter
dieser Bedingung im wesentlichen unberührt oder unbeeinflußt sein wird. In diesem
Falle ist es nicht erforderlich, den Luftspalt 17 so klein oder eng auszubilden,
als ob kein Magnetpulver in ihm vorhanden wäre. Dies kann bei der Herstellung von
Vorteil sein.