Magnetölkupplung Gegenstand der Erfindung ist eine Magnetölkupplung
mit einem durch innerhalb der Kupplung auftretenden Fliehkräfte erzeugten Magnetölkreislauf,
in dessen außerhalb der Kupplung liegendem Teil eine Ölkühlvorrichtung angeordnet
ist. Bei einer solchen Magnetölkupplung soll gemäß der Erfindung auf besonders einfache
Weise eine gute Kühlung des Magnetöls erreicht werden. Es ist nun bei einer Magnetpulverkupplung
bekanntgeworden, eine Kühlung des Magnetpulvers dadurch herbeizuführen, daß innerhalb
der Kupplungsteile Kanäle so angebracht sind, daß sich bei laufender Kupplung eine
Pumpwirkung ergibt, die das Magnetpulver in Bewegung setzt und dabei kühlt. Bei
der bekannten Kupplung ist es nun aber notwendig, die Kupplungshälften zum Unterbringen
der Kanäle entsprechend dick auszubilden, was eine Vergrößerung der Kupplung bedingt,
die jedoch keine Vergrößerung der übertragbaren Kupplungskräfte zur Folge hat, da
bei der bekannten Anordnung die kreisscheibenförmigen aktiven Kupplungsräume trotzdem
verhältnismäßig klein sind. Eine Vergrößerung des aktiven Kupplungsraumes ist bei
der bekannten Anordnung nur in radialer Richtung möglich, was jedoch eine unerwünschte
Vergrößerung der Umfangskräfte mit sich bringen würde. Auch ist bei der bekannten
Kupplung wegen der verhältnismäßig geringen axialen Erstreckung die Pumpenwirkung
nur entsprechend klein. Somit hat also die bekannte Magnetpulverkupplung bei verhältnismäßig
kleiner Kupplungskraft trotz konstruktiven Aufwandes nur eine geringe Kühlwirkung
des
Magnetpulvers zur Folge, wenn nicht gesonderte Mittel vorgesehen werden sollen.
Daran würde auch der Ersatz des Magnetpulvers durch Magnetöl nichts ändern. Als
gesonderte Mittel zur Kühlung könnten im Kreislauf des Kupplungsmittels gesonderte
Pumpen dienen, die in an sich bekannter Weise z. B. Magnetöl innerhalb eines geschlossenen
Magnetölkreislaufes durch eine außerhalb der Magnetkupplung liegende Kühleinrichtung
treiben, wie dies bei einer bekannten Magnetölkupplung der Fall ist. Bei dieser
Magnetölkupplung muß jedoch die Pumpe allein für den nötigen Kreislauf des Magnetöls
sorgen und dementsprechend stark bemessen sein, um eine ausreichende Kühlung des
Magnetöls sicherzustellen.Magnetic oil clutch The invention relates to a magnetic oil clutch
with a magnetic oil circuit generated by centrifugal forces occurring within the clutch,
an oil cooling device is arranged in its part located outside the clutch
is. With such a magnetic oil clutch, according to the invention, should be particularly simple
Way a good cooling of the magnet oil can be achieved. It is now at a magnetic particle clutch
has become known to bring about a cooling of the magnetic powder that within
of the coupling parts channels are attached so that when the coupling is running a
Pump action results, which sets the magnetic powder in motion and cools it in the process. at
the known coupling it is now necessary to accommodate the coupling halves
to make the channels thick enough, which increases the size of the coupling,
which, however, does not result in an increase in the transferable coupling forces, since
in the known arrangement, the circular disk-shaped active clutch spaces anyway
are relatively small. An enlargement of the active coupling space is at
the known arrangement only possible in the radial direction, but this is undesirable
Would bring an increase in the circumferential forces. Also is with the well-known
Coupling the pumping action because of the relatively small axial extent
only correspondingly small. Thus, the known magnetic particle clutch has at relatively
small coupling force, despite the construction effort, only a small cooling effect
of
Magnetic powder result, if separate funds are not to be provided.
Replacing the magnetic powder with magnetic oil would not change this. as
separate means for cooling could be separate in the circuit of the coupling means
Serve pumps in a known manner, for. B. Magnetic oil within a closed
Magnetic oil circuit through a cooling device located outside the magnetic coupling
drive, as is the case with a known magnetic oil clutch. At this
Magnetic oil coupling, however, must be the pump alone for the necessary circulation of the magnetic oil
ensure and accordingly be dimensioned in order to ensure adequate cooling of the
To ensure magnet oil.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, gegebenenfalls unter Fortfall gesonderter
Pumpen mit einfachen Mitteln bei großer übertragbarer Kupplungskraft eine starke
Pumpenwirkung zur Beförderung des Magnetöls zu schaffen. Dies gelingt nach der Erfindung
dadurch, daß der vom Magnetöl durchflossene wirksame Kupplungsraum zwischen den
beiden Kupplungshälften zur Erzielung einer großen Pumpwirkung als kegelstumpfförmiger
Ringspalt mit gleichbleibender Spaltbreite ausgebildet ist, der in seinem größten
Durchmesser durch Austrittsöffnungen in der äußeren Kupplungshälfte mit dem außerhalb
der Kupplung liegenden Teil des Ölkreislaufs verbunden ist. An Hand der Zeichnung
sind nachfolgend weitere Einzelheiten der Erfindung näher erläutert.The object of the invention is now, if necessary, with the elimination of separate ones
Pumping with simple means with a large transferable coupling force is a strong one
To create a pumping action for conveying the magnetic oil. This is achieved according to the invention
in that the effective coupling space through which the magnet oil flows between the
two coupling halves to achieve a large pumping effect as a frustoconical
Annular gap is formed with a constant gap width, which in its largest
Diameter through outlet openings in the outer coupling half with the outside
the coupling lying part of the oil circuit is connected. Using the drawing
further details of the invention are explained in more detail below.
Gemäß Fig. I umfaßt die Antriebswelle I mit einem trommelartigen Kupplungsteile
eine Kupplungsscheibe 4 der Abtriebswelle 3 derart, daß ein Austritt des Magnetöls
nur durch die vorzugsweise auf dem größten Durchmesser des Kupplungsteiles 2 bzw.
des ölführenden Raumes angebrachten Bohrungen 6 möglich ist. Hierbei empfiehlt es
sich, die Abdichtung gegen die Welle 3 mit an sich bei Magnetölkupplungen bekannten
Sicherungseinrichtungen zu versehen, die ein Eindringen von Magnetöl zwischen die
Lager verhindern. Beim Einschalten der Kupplung wird das Magnetöl durch die auftretenden
Fliehkräfte aus dem Zuflußbehälter 13 durch eine Bohrung 7 in der Abtriebswelle
3 in den aktiven Kupplungsraum 9 gefördert, der zwischen dem trommelartigen Kupplungsteil
.2 und der darin angeordneten Kupplungsscheibe 4 verbleibt. Das sich im aktiven
Kupplungsraum durch Reibung erwärmende Öl wird durch die Fliehkraft zu den Austrittsöffnungen
gedrängt und tritt dort aus. Wird das Magnetöl im aktiven Kupplungsraum durch Erregung
der Wicklung 5 magnetisiert, so wird die Kupplung der bewegten Teile stärker, bis
das Magnetöl schließlich bei voller Erregung fest wird und die beiden Kupplungshälften
praktisch starr miteinander kuppelt.According to Fig. I, the drive shaft I comprises a drum-like coupling parts
a clutch disc 4 of the output shaft 3 such that an escape of the magnetic oil
only by the preferably on the largest diameter of the coupling part 2 or
the oil-carrying space attached holes 6 is possible. Here it recommends
itself, the seal against the shaft 3 with known per se in magnetic oil clutches
To provide safety devices to prevent the ingress of magnetic oil between the
Prevent camp. When the clutch is switched on, the magnetic oil is caused by the
Centrifugal forces from the inflow tank 13 through a bore 7 in the output shaft
3 promoted into the active clutch chamber 9, which is between the drum-like clutch part
.2 and the clutch disc 4 arranged therein remains. That is in the active
The clutch chamber, which is heated by friction, is transferred to the outlet openings by centrifugal force
pushed and exits there. The magnetic oil in the active clutch chamber is generated by excitation
the winding 5 is magnetized, the coupling of the moving parts becomes stronger until
the magnet oil finally solidifies when fully energized and the two coupling halves
practically rigidly coupled with each other.
Zur Erzielung der Pumpenwirkung wird die Kupplungsscheibe 4 und der
trommelartige Kupplungsteil 2 konisch, d. h. kegelstumpfförmig ausgebildet, was
eine Verstärkung der Pumpenwirkung durch Vergrößerung der Fliehkraftförderung innerhalb
durch den aktiven Raum 9 zur Folge hat. Da bei Schlupfbetrieb das Magnetöl durch
den aktiven Raum 9 bewegt wird, nimmt es die Wärme dieser Teile auf und fördert
sie bei seinem Umlauf im äußeren Kreis, d. h. nach Austritt aus den Bohrungen 6
über den Auffangschirm Io in einen Sammelbehälter II. Das abgekühlte Magnetöl kann
dann durch eine Pumpe 12 über eine Leitung 16 in den Zuflußbehälter 13 geschafft
werden. Zur Änderung der Ölkühlung kann es beispielsweise auch vorteilhaft sein,
einen nicht dargestellten Überlauf am Zuflußbehälter 13 vorzusehen, der das von
der Pumpe geförderte überschüssige Magnetöl wieder in den Sammelbehälter zurückführt.
Um auch bei stärkerem Schlupfbetrieb und damit stärkerer Wärmeentwicklung eine sichere
Abführung der Wärme zu erreichen,- kann gegebenenfalls in an sich bekannter Weise-
eine Ölumlaufpumpe vorgesehen werden. Durch die gleichbleibende Spaltbreite zwischen
den beiden Kupplungshälften wird eine sehr gute Kupplungswirkung erzielt, d. h.
bei kleinen radialen Abmessungen und Verlängerung der axialen Ausdehnung eine Vergrößerung
der übertragbaren Kräfte bei gleichzeitiger Vergrößerung der Pumpwirkung erreicht.
Um die viskose Reibung der Magnetöle bei Leerlauf bzw. vollständiger Entkupplung
im aktiven Kupplungsraum weitgehend zu unterbinden, wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung eine beispielsweise schieberartige Umsteuervorrichtung 14 vorgesehen,
die es gestattet, das Magnetöl statt durch den Kanal 8 über einen Umgehungskanal
15 den Austrittsöffnungen 6 unmittelbar zuzuleiten. Als Umsteuereinrichtung kann
beispielsweise ein in Fig. 3 gezeigter Schieber mit elektromagnetischer Betätigung
dienen,- dessen Anschaltmagnet 17, 18 vorteilhafterweise so ausgeführt ist, daß
der Schieber in Steuerabhängigkeit vom Erregerstrom der Kupplung gebracht ist, wozu
er beispielsweise der Erregerspule der Kupplung parallel geschaltet werden kann.
Die Umsteuerung kann aber auch willkürlich von außen, gegebenenfalls auch mechanisch,
erfolgen.To achieve the pump effect, the clutch disc 4 and the
drum-like coupling part 2 conical, d. H. frustoconical what
an increase in the pumping effect by increasing the centrifugal force delivery within
through the active space 9. Since the magnet oil through during slip operation
the active space 9 is moved, it absorbs the heat of these parts and promotes
it as it circulates in the outer circle, d. H. after exiting the bores 6
via the collecting screen Io into a collecting container II. The cooled magnetic oil can
then made by a pump 12 via a line 16 into the inflow container 13
will. To change the oil cooling, it can also be advantageous, for example,
to provide an overflow, not shown, on the inflow tank 13, the of
The pump returns excess magnet oil to the collecting tank.
In order to ensure a safe even in the event of heavy slip operation and thus greater heat development
To achieve dissipation of the heat, - can optionally in a known manner-
an oil circulation pump can be provided. Due to the constant gap width between
the two coupling halves achieve a very good coupling effect, i. H.
in the case of small radial dimensions and lengthening of the axial extent, an increase
the transferable forces achieved with a simultaneous increase in the pumping effect.
About the viscous friction of the magnetic oils when idling or completely disengaged
To largely prevent in the active clutch space, is according to a further embodiment
the invention, for example, a slide-like reversing device 14 is provided,
which allows the magnet oil instead of through channel 8 via a bypass channel
15 to feed the outlet openings 6 directly. As a reversing device,
for example a slide shown in FIG. 3 with electromagnetic actuation
serve, - whose solenoid 17, 18 is advantageously designed so that
the slide is brought into control dependent on the excitation current of the clutch, for which purpose
it can, for example, be connected in parallel to the excitation coil of the clutch.
The reversal can also be done arbitrarily from the outside, possibly also mechanically,
take place.
Eine weitere Möglichkeit, das Magnetöl bei Leerlauf bzw. Entkupplung
von bewegten Teilen der Kupplung fernzuhalten, besteht darin, durch eine Absperrvorrichtung
den Ölumlauf bereits am Zuflußort in der Abtriebswelle zu steuern. Ein Ausführungsbeispiel
einer derartigen Absperrvorrichtung ist in Fig. 2 gezeigt, wobei es sich ebenfalls
um ein elektromagnetisches Absperrventil i9 handelt, das am Eingang des Ölzufuhrkanals
7 in der Welle 3 angebracht ist. Dessen Elektromagnet i9 kann ebenfalls in Abhängigkeit
von der Erregung der Kupplung gesteuert werden, indem er der Erregerspule der Kupplung
beispielsweise parallel geschaltet ist.Another possibility to use the magnet oil when idling or uncoupling
to keep away from moving parts of the coupling is to use a shut-off device
to control the oil circulation already at the point of inflow in the output shaft. An embodiment
such a shut-off device is shown in Fig. 2, which is also
is an electromagnetic shut-off valve i9, which is located at the inlet of the oil supply channel
7 is mounted in the shaft 3. Its electromagnet i9 can also be dependent on
can be controlled by the excitation of the clutch by turning the excitation coil of the clutch
is connected in parallel, for example.
Damit das aus den Öffnungen 6 austretende Magnetöl nicht mit der Welle
in Berührung kommt, wird es über einen entsprechend ausgebildeten Ölauffangschirm
io dem Sammelbehälter ii zugeleitet. Dadurch wird eine schädliche Reibung des Magnetöls
mit umlaufenden Teilen verhindert. Die Anordnung der Bohrungen 6 kann auch so getroffen
sein,
daß sie am äußeren Umfang des trommelartigen Teiles angebracht sind, und zwar zweckmäßig
auf der Seite des größeren Durchmessers.So that the magnet oil escaping from the openings 6 does not come with the shaft
comes into contact, it is via an appropriately designed oil collecting screen
io fed to the collecting container ii. This causes harmful friction to the magnet oil
with rotating parts prevented. The arrangement of the bores 6 can also be made in this way
be,
that they are attached to the outer periphery of the drum-like part, and expediently
on the side of the larger diameter.
Die Ausbildung des kegelstumpfförmigen Kupplungsteiles kann auch im
umgekehrten Sinn vorgenommen werden, so daß die Kupplungsscheibe an der Antriebswelle
und der trommelartige Kupplungsteil an der Abtriebswelle liegt, wobei die übrigen
Teile der Kupplung sinngemäß abzuändern sind.The formation of the frustoconical coupling part can also be in
reverse sense can be made, so that the clutch disc on the drive shaft
and the drum-like coupling part lies on the output shaft, with the rest
Parts of the coupling are to be modified accordingly.