DE3242313C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch betätigbare Kupplungs- Brems-Kombination, insbesondere für Webmaschinen, versehen mit einem Paar von im Gehäuse fest gelagerten Elektromagneten, zwischen welchen eine verschiebbar auf der Abtriebswelle ge­ lagerte Reibungsscheibe und mindestens ein fest auf einer Welle angebrachter, mit Reibbelag versehener Rotor ange­ ordnet ist, wobei zwischen dem Rotor und dessen Welle eine Brücke mit großem magnetischem Widerstand angeordnet ist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 25 32 352 be­ kanntgeworden. Bei dieser ist als magnetischer Widerstand im Rotor zwischen zwei aus Stahl gefertigten Ringen ein Elastomer in Form von Gummi angeordnet, um die Übertragung von Vibrationen während des Kuppel- oder Bremsvorganges zu verhindern. Dieser zwischen die beiden ringförmigen Stahlteile des Rotors eingelegte Gummiring bringt aber auch wegen seines magnetischen Widerstandes den weiteren Vorteil mit sich, daß magnetische Streuflüsse weitgehend verhindert werden, die bei ganz aus Stahl hergestellten Rotoren zuvor erhebliche energetische Verluste und eine Verminderung der Lebensdauer der Lager mit sich gebracht hatten.

Diese energetischen Verluste und Verschleißerscheinungen an Lagern waren so groß, daß bei der Ausführungsform einer Kupplungs-Brems-Kombination nach Fig. 1 der GB-PS 12 20 242 der gesamte Rotor aus Kunststoff hergestellt wurde und lediglich an seinem äußeren Umfang einen magneti­ schen Ring trug. Die Herstellung des Rotors aus Kunst­ stoff oder die Herstellung mit einem Gummiring bringt den Nachteil mit sich, daß derartige Rotoren nicht für hohe Leistungen geeignet sind, weil sie nicht die mechanische Festigkeit von aus Metall hergestellten Teilen aufweisen. Darüber hinaus sind sie empfindlich gegen hohe Temperaturen, die bei Reibungsvorgängen auftreten, wie sie in derartigen Kupplungen und Bremsen ständig vorkommen.

Die Erfindung vermindert die Nachteile des Standes der Technik beträchtlich.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ohne Verringerung der mechanischen Festigkeit den magneti­ schen Streufluß herabzusetzen, um die Lebensdauer der Lager zu erhöhen und die Energie besser auszunutzen.

Die Erfindung besteht darin, daß die Widerstandsbrücke aus einer kreisförmigen, durch wenige Stege unterbrochenen Öffnung gebildet ist, wobei die Stege den Rotor fest mit seiner Welle verbinden.

Diese Stege aus unmagnetischem Material sitzen wie die Speichen eines Rades in dem Rotor und geben diesem eine hohe Festigkeit, obwohl sie den magnetischen Streufluß sehr stark vermindern, zumal zwischen ihnen Luft befindlich ist.

Eine weitere Verminderung der Streuflüsse wird dadurch erzielt, daß in der Wurzel jedes Stabes zwecks Erhöhung des magnetischen Widerstandes Öffnungen befindlich sind. Auch hier ist es die in den Öffnungen vorhandene Luft, die den magnetischen Streufluß vermindert.

Der Vorteil des elektromagnetischen Kupplungsmechanismus der vorliegenden Erfindung besteht in einer wesentlichen Herabsetzung der elektrischen Leistungsaufnahme, die für den Kupplungs- sowie den Bremsteil des Kupplungsmecha­ nismus benötigt wird, und ebenfalls, wie durch Prüfungen bewiesen wurde, in einer wesentlichen Erhöhung der Lebens­ dauer des Lagers der Abtriebswelle.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spieles der elektromagnetisch betätigbaren Kupplungs-Brems-Kombination näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt im Aufriß,

Fig. 2 einen Vorderanblick auf den Rotor.

Die elektromagnetisch betätigbare Kupplungs-Brems-Kombination wird aus einem Gehäuse 1 mit Deckel 2 gebildet. Im Deckel 2 ist in Lagern 3 die Steuerungswelle 4 gelagert, auf welcher im Gehäuse 1 der auf seiner Stirnseite mit einem kreisringförmigen Reibungsbelag 6 versehene Rotor 5 befestigt ist. Im Endteil der Steuerungswelle 4 befindet sich ein weiteres Lager 7, in welchem ein Ende der Abtriebswelle 8 gelagert ist, deren entgegengesetztes Ende in einem nicht dargestellten Lager der Webmaschine gelagert ist. Das Lager 7 ermöglicht im ganzen System schwache Schwankungen der Abtriebswelle 8. Innerhalb des Gehäuses 1 ist auf der Abtriebswelle 8 und mittels eines Systems von Zapfen 9 die Mitnahmescheibe 10 aufgesetzt bzw. befestigt, die auf ihrem Umfang mit Quer­ vorsprüngen 11 versehen ist, auf welchen im Hinblick auf die Abtriebswelle 8 längsverschiebbar eine Reibungsscheibe 12 aus ferromagnetischem Material gelagert ist, die gleich­ laufend mit dem Rotor 5 angeordnet ist. Von der entgegen­ gesetzten Seite der Reibungsscheibe 12 ist gegenüber dem Rotor 5 ein weiterer Rotor 13 mit einem weiteren kreis­ ringförmigen Reibungsbelag 14 angeordnet. Dieser zweite Rotor 13 ist fest mit der hohlen Welle 15 verbunden, welche die Abtriebswelle 8 umspannt und im Boden 16 des Gehäuses 1 in einem System von Lagern 17 gelagert ist. Das entgegen­ gesetzte Ende der hohlen Welle 15 kann an bestimmte be­ wegliche Teile der Webmaschine angeschlossen sein, gege­ benenfalls an deren Hauptwelle. Einer der Rotoren 5, 13 in dem Ausführungsbeispiel der zweite Rotor 13, ist auf seinem Umfang mit einem Schneckenrad 18 versehen, welches sich mit der an einen nicht dargestellten Hilfs-Elektro­ motor angeschlossenen Schnecke 19 in Eingriff befindet. Jedem der Rotoren 5, 13 ist einer der Elektromagneten 20, 21 mit Wicklung 22, 23 zugeordnet, von denen ein Elek­ tromagnet 20 am Deckel 2 des Gehäuses 1 befestigt ist, während der zweite Elektromagnet 21 an den Boden 16 des Gehäuses 1 angeschlossen ist. Jeder der Rotoren 5, 13 ist auf dem Niveau des zugeordneten Elektromagneten 20, 21 mit einer unterbrochenen kreisringförmigen Öffnung 24 versehen, mit Stegen 25, welche mechanisch den äußeren Teil mit dem inneren Teil der Rotoren 5, 13 verbinden. Jeder Rotor 5, 13 ist an seine Welle 4, 15 mittels einer Widerstandsbrücke mit großem magnetischen Widerstand angeschlossen, welche in dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 von einer kreisringförmigen, durch Stege 26 unterbrochenen Öffnung ge­ bildet wird, wobei die Stege 26 den Rotor 5, 13 fest mit dessen Welle 4, 15 verbinden. In der Wurzel jedes Steges 25, 26 sind zwecks Erhöhung des magnetischen Widerstandes Öff­ nungen 27 vorgesehen.

Der elektromagnetische Kupplungsmechanismus der vorliegen­ den Erfindung arbeitet folgendermaßen:

Durch Einführen von elektrischem Strom in den nicht dar­ gestellten Antriebs-Elektromotor beginnt die Drehbewegung der Steuerungswelle 4 und damit des ersten Rotors 5 mit Reibungsbelag 6. Nach Einführung des elektrischen Stromes in die Wicklung 22 des diesem zugeordneten ersten Elektro­ magneten 20 wird die Reibungsscheibe 12 an den Reibungs­ belag 6 des ersten Rotors 5 angezogen, und dadurch gemein­ sam mit diesem mitgenommen. Die Drehbewegung der Reibungs­ scheibe 12 wird mittels der querliegenden Vorsprünge 11 auf die Mitnahmescheibe 10 übertragen, und von dort weiter über ein System von Zapfen 9 auf die Abtriebswelle 8 des Kupplungsmechanismus. Von dieser dann auf die nicht dar­ gestellte Hauptwelle der Webmaschine.

Durch Zuführung von elektrischem Strom in die Wicklung 22 des ersten Elektromagneten 20 wird ein magnetisches Feld gebildet, welches einerseits das Anziehen der Reibungs­ scheibe 12 an den ersten Rotor 5 bewirkt und andererseits einen magnetischen Streufluß, welcher jedoch auf seiner Bahn stark durch die Brücke mit großem magnetischen Wider­ stand gebremst wird.

Beim Einführen des elektrischen Stromes in die Wicklung 23 des zweiten Elektromagneten 21 und bei gleichzeitiger Unterbrechung von dessen Zufuhr in die Wicklung 22 des ersten Elektromagneten 20 wird die Reibungsscheibe 12 an den Reibungsbelag 14 des zweiten Rotors 13 angezogen, welcher gegen Drehbewegung durch die Selbsthemmung des Schneckenrades 18 mit der Schnecke 19 gesichert ist, und dadurch zum Abbremsen der Drehbewegung der Abtriebswelle 8 und zum Abbremsen der Hauptwelle der Webmaschine dient.

Ebenfalls wird in diesem Falle der magnetische Streufluß stark vermindert, was ebenfalls eine Herabsetzung der be­ nötigten Leistungsaufnahme verursacht und den Wirkungs­ grad des eigenen magnetischen Arbeitsflusses bei gleich­ zeitiger Erhöhung der Lebensdauer des Lagers 7 erhöht. Zum Erreichen dieser Wirkungen tragen auch die Öffnungen 27 bei, welche den magnetischen Querschnitt der Stege 25, 26 (Übergangsstücke) verringern, ohne daß es dabei zu einer Herabsetzung von deren mechanischer Festigkeit käme.

Eine ähnliche Wirkung kann auch durch eine ähnliche Maß­ nahme auf der Mitnahmescheibe 10 erreicht werden.

Claims (2)

1. Elektromagnetisch betätigbare Kupplungs-Brems-Kombination, insbesondere für Webmaschinen, versehen mit einem Paar von im Gehäuse fest gelagerten Elektromagneten, zwischen welchen eine verschiebbar auf der Abtriebs­ welle gelagerte Reibungsscheibe und mindestens ein auf einer Welle angebrachter, mit Reibbelag versehener Rotor angeordnet ist, wobei zwischen dem Rotor und dessen Welle eine Widerstandsbrücke mit großem magneti­ schem Widerstand angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsbrücke aus einer kreisförmigen, durch wenige Stege (26) unterbrochenen Öffnung gebildet ist, wobei die Stege den Rotor (5, 13) fest mit seiner Welle (4, 15) verbinden.

2. Elektromagnetische Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wurzel jedes Steges (26) zwecks Erhöhung des magnetischen Widerstandes Öffnungen (27) befindlich sind.