DE1086335B

DE1086335B - Wirbelstromkupplung

Info

Publication number: DE1086335B
Application number: DEC17139A
Authority: DE
Inventors: Elie Cohen; Szymon Roth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-12-17
Filing date: 1958-07-07
Publication date: 1960-08-04
Also published as: FR1188749A; BE569173A

Description

Wirbelstromkupplung Die Erfindung betrifft eine Wirbelstromkupplung mit einer mitumlaufenden Erregerspule und einem Wechselstromerzeuger zur Speisung der Erregerspule, dessen Rotor ebenfalls mit der Erregerspule umläuft, wobei der Wechselstrom über mitumlaufende Gleichrichter als Gleichstrom unmittelbar der Erregerspule zugeführt wird.
Solche Wirbelstromkupplungen sind bekannt. Die Regelung des Erregerstromes der Erregerspule der Kupplung erfolgt durch axiale Verschiebung des mit Permanentmagneten ausgerüsteten Ständers des Stromerzeugers. Es ist auch bekannt, den Erregerstrom der Erregerwicklung einer Wirbelstromkupplung, die aus einem mitumlaufenden Stromerzeuger erregt wird, durch die Steuerung des Erregerstromes der Feldwicklung des Stromerzeugers zu verändern.
Schließlich ist es bei einer Wirbelstromkupplung bekannt, den die Erregerspule der Kupplung tragenden magnetischen Kreis um einen bestimmten Winkel gegenüber dem Anker des Speisestromerzeugers dieser Spule auf der gleichen Welle der Kupplung versetzt anzuordnen, wobei Mittel vorgesehen sind, die eine dauernde leitende Verbindung im geschlossenen Kreis zwischen der Spule und dem Anker herstellen. Der die Erregerspule der Kupplung mit Gleichstrom speisende Erzeuger weist einen Dauermagnet und einen als ein- oder mehrphasiger Wechselstromerzeuger bewickelten Drehanker auf. Die Verbindung zwischen der Spule und dem Anker wird über mindestens einen Trockengleichrichter hergestellt, der vom Rotor der Kupplung getragen wird.
Die bekannten Wirbelstromkupplungen haben eine schlechte Luftkühlung.
Diesen Mangel zu beseitigen, ist Aufgabe der Erfindung. Sie besteht darin, daß der die Spule tragende Innenrotor mit seitlichen Lüftungsschaufeln versehen ist, welche die Kühlluft durch die Zähne und die Umfangsausnehmungen des Innenrotors und zwischen dem Außenrotor hindurchtreiben, und daß der Außenrotor radiale Kühlrippen aufweist, welche die Kühlluft an der Innenwand des Gehäuses entlangstreichen lassen.
Die Luft wird gezwungen, axial durch die Zähne und die Umfangsausnehmungen des Rotors und in den Raum zwischen dem einen Rotor und dem zweiten gleichachsigen Rotor zu fließen. Außerdem wird die Luft gezwungen, die innere Wand des Gehäuses zu bestreichen.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht im teilweisen axialen Schnitt der Wirbelstromkupplung und Fg. 2 das elektrische Schema der Verbindungen zwischen den verschiedenen Wicklungen der Kupplung. Das innere hohle Ende 1 a der Kupplungswelle 1 trägt den zweiteiligen inneren Rotor 2 a, 2 b, auf welchem die Erregerspule 3 der Kupplung angeordnet ist.
Gegenüber den Zähnen und den Umfangsaüsnehmungen des inneren Rotors erstreckt sich der mit äußeren radialen Kühlrippen 4a versehene Außenrotor 4, der von einem seitlichen Flansch 5 getragen wird, dessen Nabe mit der zweiten Welle 6 der Kupplung fest verbunden ist. Das innere Ende 6 a der Welle 6 ist in Lagern des hohlen Teils 1 a. der Welle 1 gelagert.
Die Erregerspule 3 der Kupplung wird mit Gleichstrom durch einen Stromerzeuger versorgt; der gleichachsig zur Welle 1 im rechten Teil der Kupplung angeordnet ist. Dieser Stromerzeuger besitzt einen Stator 7, der vom rechten Flansch der Kupplung getragen wird und dessen Pole denjenigen eines Wechselstromerzeugers ähnlich sind und eine Erregerwicklung 8 aufweisen. Gegenüber diesem Induktor ist auf der Welle 1 der Anker 9 verkeilt, der aus einem magnetisierbaren Blechpaket mit Aussparungen besteht, in welchen die Leiter angeordnet sind, die ähnlich wie bei einem ein- oder mehrphasigen Wechselstromerzeuger die Ankerwicklung 10 bilden.
Die Spule 3 erhält Gleichstrom aus dem Anker 10, mit welchem sie über einen Satz von vier Gleichrichterzellen 11 verbunden ist, die aus Halbleitern, z. B. aus Germanium oder Silizium, bestehen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, handelt es sich um eine Schaltung in geschlossenem Kreis. In der Praxis werden die Zellen 11 auf einer Platte 12, vorzugsweise aus Kupfer, getragen, die seitlich auf dem Teil 2 b des inneren Rotors der Kupplung befestigt ist. Da der Anker des Stromerzeugers, die Gleichrichterzellen und die Spule der Kupplung mit der gleichen Geschwindigkeit laufen, kann die elektrische Verbindung zwischen diesen verschiedenen Elementen im gesehlossenen Kreis durchgeführt werden, und die Spule ist mit Gleichstrom versorgt, ohne daß es erforderlich ist, Verbindungsvorrichtungen mit Schleifringen und Bürsten, zu verwenden.
Zum Einstellen der Stromstärke in der Spule 3 genügt es, den Erregerstrom des Induktors des Stromerzeugers zu verändern. Zu diesem Zweck ist der Induktor 8 gemäß Fig. 2 über einen Spannungsteiler 13 mit einer Gleichstromquelle 14 verbunden, die aus einem kleinen Gleichrichter oder aus einer Batterie bestehen kann. Jede Änderung des Spannungsteilers 13 hat eine entsprechende Veränderung des in der Ankerwicklung 10 induzierten Stromes zur Folge und somit eine Veränderung des durch die Spule 3 fließenden Stromes.
Da die Erregerleistung des Wechselstromerzeugers nur einen Bruchteil der durch die Spule der Kupplung verbrauchten Leistung darstellt, ist die Kontrollapparatur sehr einfach.
Auf dem Teil 2a des inneren Rotors sind seitliche Lüftungsschaufeln 15 angeordnet, welche die Kühlluft zwingen, in Richtung des Pfeiles 16 zwischen dem inneren und dem äußeren. Rotor durch die Öffnungen 17 und 18 zu fließen, die in den Flanschen des Gehäuses der Kupplung vorgesehen sind, und durch die Öffnung 19 des Flansches 5. Gleichzeitig findet eine Luftströmung in Richtung des Pfeiles 20 zwischen dem Außenrotor 4 einerseits und dem zylindrischen Gehäuseteil 21 andererseits statt, Dadurch wird die Kupplung in allen ihren Teilen wirksam gekühlt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Wirbelstromkupplung mit einer mitumlaufenden Erregerspule und einem Wechselstromerzeuger zur Speisung der Erregerspule, dessen Rotor ebenfalls mit der Erregerspule umläuft, wobei der Wechselstrom über mitumlaufende Gleichrichter als Gleichstrom unmittelbar der Erregerspule zugeführt wird, dadurch gel#ennzeichnet, daß der die Spule tragende Innenrotor mit seitlichen Lüftungsschaufeln versehen ist, welche die Kühlluft durch die Zähne und die Umfangsausnehmungen des Innenrotors und zwischen ziem Außenrotor hindurchtreiben, und daß der Außenrotor radiale Kühlrippen aufweist, welche die Kühlluft an der Innenwand des Gehäuses entlangstreichen lassen. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 1.34 557; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1748 274; USA.-Patentschriften Nr. 2 479 989, 1977 600: