DE1085382B - Schleifringlose elektromagnetisch betaetigte Reibungskupplung - Google Patents

Description

• Schleifringlose elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung Schleifringlose elektromagnetisch betätigte Reibungskupplungen sind in verschiedenen Ausführungsformen, jedoch mit gleichem Grun#dprinzip bekanntgeworden. Bei diesen Kupplungen wird die Kupplungskraft durch feststehende Erregerspulen erzeugt, die' in zwei aus Eisen bestehenden Zylindern, von denen der eine mit der Antriebswelle, der andere mit der angetriebenen Welle verbunden ist, magnetische Flüsse hervorrufen, die diese Zylinder gegeneinander pressen und somit die beiden Wellen kuppeln. Um eine einwandfreie Kraftübertragung zu erzielen, ist eine möglichst große Reibungsfläche an den Stirnseiten der Zylinder erforderlich. Zu diesem Zweck wurden bei den bekannten Kupplungen mehrere Larnellen hintereinander geschaltet. Die Vergrößerung der Reibungsfläche ist aber auch nachteilig, weil dadurch die Kupplung nach Abschalten der Erregerspule nicht sofort und nicht restlos gelöst wird. Der guten Kupplungswirkung bei vergrößerter Reibungsfläche der Kupplungszylinder steht also dieser Nachteil bei der Entkupplung entgegen.
• Die Erfindung betrifft eine schleifringlose, elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung mit je einer ringförmig um die treibende und um die getriebene Kupplungshälfte angeordneten Erregerspule sowie einer Schaltvorrichtung für die Erregerspufen, die den *,%fagnetfluß in den Kupplungshälften beim Einkuppeln gleichrichtet und beim Auskuppeln gegeneinander richtet. E, s ist die Aufgabe der Erfindung, aus der erwähnten Zwangslage einen Ausweg zu finden, der ein schnelles und sicheres Entkuppeln ermöglicht. Erfindtingsgemäß wird das dadurch erreicht, daß als Schaltvorrichtung für die Erregerspulen eine an sich bekannte Brückenschaltung dient, bei der die eine Erregerspule im Mittelzweig, die andere Erregerspule in einem der beiden Seitenzweige angeordnet ist, während ein zum Umschalten der Erregerspulen dieiiender Schalter in dem anderen Seitenzweig liegt. Die Schaltbrücke ist so abgestimmt, daß sich beim Schließen bzw. Öffnen des Schalters der Strom in der im Mittelzweig liegenden Spule in seiner Richtung bzw. in seiner Phasenlage umkehrt.
• An Hand der Zeichnung, die in Fig. 1 einen Schnitt durch die Kupplung, in Fig. 2 ein Flußbild und in Fig. 3 ein Spulenschaltbild zeigt, sei die Erfindung näher erläutert.
• Mit 1 ist die treibende Welle und mit 2 die getriebene Welle bezeichnet. Die Welle 1 ist mit der Nabe 3, die Welle 2 mit der Nabe 4 verbunden. An den Stirnseiten dieser Naben 3, 4 sind Flansche 5 bzw. 6 vor-?'resehen, die vorzugsweise angeschraubt sind, so daß sie nach Abnutzung leicht ausgewechselt werden können. Die Nabe 3 mit dein Flansch 5 bildet die treibende und die Nabe 4 mit dem Flansch 6 die getriebene Kupplungshälfte. Die Kupplungshälften der 3, 5; 4, 6 die auf den Wellen 1, 2 axial begrenzt ver--chiebbar sind, werden über die Bolzen 20 und 21 durch die Wellen 1, 2 in Drehung versetzt. Die beiden Wellen sind in den Lagerschildern 7 und 8 und außerdein durch den gemeinsamen, aus nicht magnetischem Material bestehenden Bolzen 9 gelagert. Das Kupplungsgehäuse besteht aus den beiden Zylindern 10, 11, die unter Vermeidung voll Luftspalten ineinander gesteckt sind. Die beiden Gehäusehälften bilden im Inneren Hohlzylinder 12, 13, die von den Naben 3, 4 durch einen möglichst kleinen Luftspalt 14, 15 getrennt sind Im Innern des Gehäuses befinden sich die beiden Erregerspulen 16, 17, die in einer in Fig. 3 dargestellten Brückenschaltung an eine Stromquelle angeschlossen sind.
• Werden die beiden Spulen 16, 17 gleichsinnig erregt, so bildet sich in bekannter Weise ein magnetischer Fluß aus (Fig. 2 obere Hälfte), der durch die Gehäusewand über die Luftspalte 14,15 in die Kupplungshälften 3, 5; 4, 6 fließt. In dem Bestreben, den in die-sem Kreis vorhandenen magnetischen Widerstand möglichst klein zu machen, ziehen sich die Kupplungshälften gegenseitig an, die Flansche 5, 6 werden also gegeneinander gepreßt. Infolge des großen Angriffsradius der Reibkraft auf den Flanschen ergibt sich eine starke Kupplungskraft. Sie wird noch dadurch vergrößert, daß auf dem einen Flansch konzentrisch verlaufende, konische Rillen angebracht sind, in welche entsprechend geformte Nuten des anderen Flansches eingreifen.
• Durch die konischen Rillen und Nuten erhöht sich die Reibung und damit die Kupplungskraft erheblich. Damit nun noch nach Wegnahme der Erregung trotzdem ein einwandfreies Entkuppeln möglich ist, werden die beiden Spulen 16, 17 im Augenblick des Entl#uppelns durch Umkehr der Stroinrichtung gegeneinander geschaltet. Die entstehenden magnetischen Flüsse sin d dann entgegengesetzt gerichtet, bilden an den Flanschen 5 und 6 gleichnamige Pole (Fig. 2 untere Hälfte) und reißen dadurch die beiden Kupplungshälften auseinander. Es ist dabei wichtig, daß der magnetische Fluß bei Gegeneinanderschaltung der Spulen die Streuwege22,23 über die Flansche5 -,6 zur Verfügung hat. Diese auseinanderreißende Kraft ist gerade im ersten Augenblick - solange die beiden Kupplungshälften sich noch berühren und noch fest ineinander sitzen - besonders groß.
• Durch die Verwendung einer im Augenblick des Enthuppeln gebildeten Gegenkraft kann der Winkel der Konusrillen so klein gehalten werden, daß schon eine gewisse Selbsthaftung mit entsprechend hoher Kupplungskraft auftritt.
• Die Wirkungsweise der Brückenschaltung sei an Hand der Fig. 3 erläutert. Hierbei sind die Erregerspulen 16, 17 so angeordnet, daß die Spule 16 in dem einen Seitenzweig, die Spule 17 dagegen im Mittelzweig dieser Brücke liegt. Im anderen Seitenzweig ist ein Schalter 24 vorgesehen. Die anderen Brückenwiderstände werden von der Sekundärwicklung eines Transformators 25 und einer Drossel 26 gebildet.
• Die Brücke ist so abgeglichen bzw. so verstimmt, daß bei geschlossenem und geöffnetem Schalter 24 durch die im Mittelzweig angeordnete Spule 17 der gleiche Strom jedoch einmal in der einen und zum anderen Mal in entgegengesetzter Richtung fließt. Die Spule 16 wird in beiden Fällen von annähernd dem gleichen Strom durchflossen. Durch diese Schaltung ist es möglich, die gleichsinnige Schaltung der Spule durch eine einzige Schalterbewegung in eine gegensinnige Schaltung zu verwandeln. Die Erregung kann dabei mit Gleich- oder Wechselstrom erfolgen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schleifringlose elektromagnetisch betätigte Reibungskupplung mit je einer ringförmig um die treibende und um die getriebene Kupplungshälfte angeo#rdneten, Erregerspule sowie einer Schaltvorrichtung für die Erregerspulen, die den Magnetfluß in den Kupplungshälften beim Einkuppeln gleichrichtet und beim Auskuppeln gegeneinander richtet, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltvorrichtung für die Erregerspulen eine an sich bekannte Brückenschaltung dient, bei der die eine Erregerspule (17) im Mittelzweig, die andere Erregerspule (16) in einem der beiden Seitenzweige angeordnet ist, während ein zum Umschalten der Erregerspulen (16, 17) dienender Schalter (24) in dem anderen Seitenzweig liegt.
2. 2. Kupplung na-ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbrücke so abgestimmt ist, daß sich beim Schließen und Öffnen des Schalters (24) der Strom in der im Mittelzweig liegenden Spule (17) in seiner Richtung bzw. seiner Phasenlage umkehrt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 473 119, 714 421; Zeitschrift: »Materials and Methods«, Febr. 56, S.171.