DE977197C

DE977197C - Clutch or brake

Info

Publication number: DE977197C
Application number: DEE13624A
Authority: DE
Inventors: Jacob Rabinow
Original assignee: Eaton Manufacturing Co
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1947-10-31
Filing date: 1948-10-30
Publication date: 1965-06-10

Description

Kupplung oder Bremse Die Erfindung betrifft eine Kupplung oder Bremse, bei der gemäß Patent 973 130 zur Übertragung oder Absorption mechanischer Energie zwischen den Kupplungs- oder Bremshälften eine magnetisierbare Substanz dient, die entweder aus ferromagnetischen Teilchen und einem fließbaren nichtmagnetisierbaren Stoff oder ausschließlich aus ferromagnetischen Teilchen besteht. Es besteht seit langem das Bestreben, den Schlupf einer Kupplung in weiten Grenzen zu regeln, ohne daß der Abnutzung unterliegende Übertragungsteile vorhanden sind.Clutch or brake The invention relates to a clutch or brake, in the case of patent 973 130 for the transmission or absorption of mechanical energy A magnetizable substance is used between the clutch or brake halves, which either from ferromagnetic particles and a flowable non-magnetizable one Substance or consists exclusively of ferromagnetic particles. It has existed since long the endeavor to regulate the slip of a clutch within wide limits without transmission parts subject to wear are present.

Bei einer bekannten Lösung dieses Problems ist eine elektromagnetische Kupplung vorgesehen, deren getriebener und treibender Teil niemals miteinander in körperliche Berührung gelangen. Diese Kupplung besteht aus einem auf einer treibenden Welle befestigten Kranz von Feldmagneten, die von einem zylindrischen Anker umgeben sind, der mit dem zu treibenden Teil fest verbunden ist. Sobald die beiden Teile der Kupplung sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit drehen, wird ein starkes magnetisches Feld entwickelt, und die induzierten Ströme im Anker verursachen eine kräftige Anziehung zwischen Feldmagneten und Anker, wodurch die Feldmagneten den Anker mit den daransitzenden Teilen in Drehung versetzen bzw. halten. Die Mitnahme zwischen dem treibenden und getriebenen Teil hängt bei einer derartigen Ausbildung in hohem Maße vom Schlupf ab, d. h. vom Unterschied der Drehgeschwindigkeiten des treibenden und getriebenen Teiles. Je größer dieser Drehzahlunterschied ist, desto größer ist das übertragbare Drehmoment, und umgekehrt ist bei theoretischem Schlupf Null auch das übertragbare Drehmoment gleich Null. Es besteht nun ein Bedürfnis für eine Kupplung bzw. Bremse, bei denen diese funktionelle Abhängigkeit zwischen Schlupf und Drehmoment vermieden wird.One known solution to this problem is an electromagnetic one Coupling provided, the driven and driving parts of which are never in contact with each other physical contact. This clutch consists of one on one driving Shaft attached wreath of field magnets surrounded by a cylindrical armature that is firmly connected to the part to be driven. Once the two parts the clutch turn at different speeds, becomes a strong one magnetic field develops, and the induced currents in the armature cause a strong attraction between the field magnet and armature, whereby the field magnets the Set or keep the armature rotating with the parts attached to it. the Entrainment between the driving and driven part depends on such Training depends to a large extent on hatching, d. H. on the difference in rotational speeds of the driving and driven part. The greater this speed difference is, the greater the transmissible torque, and vice versa with theoretical Slip zero, the transmittable torque is also zero. There is now a need for a clutch or brake, in which this functional dependency between Slippage and torque is avoided.

Im Hauptpatent ist die Verwendung einer magnetisierbaren Substanz vorgeschlagen worden, die größtenteils oder ausschließlich aus ferromagnetischen Teilchen, z. B. aus Eisen, besteht und die durch ihre Verwendung zur Übertragung mechanischer Energie zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Bauteilen, beispielsweise einer Kupplung, gekennzeichnet sind.The main patent is the use of a magnetizable substance It has been proposed that the majority or all of the ferromagnetic Particles, e.g. B. made of iron, and which by their use for transmission mechanical energy between two components that can move relative to one another, for example a coupling.

Wird zwischen den Hälften einer solchen Kupplung oder auch einer Bremse, zwischen denen sich eine magnetisierbare Substanz dieser Art befindet, ein Magnetfeld gelegt, so werden die beiden Flächen je nach Stärke des Feldes mehr oder weniger starr miteinander verbunden, so daß bei genügender Feldstärke ein Drehmoment bzw. Bremsmoment von der einen dieser Hälften auf die andere übertragen wird. Sobald das Feld zu wirken aufhört, hört auch die Übertragung des Drehmomentes bzw. des Bremsmomentes auf. Die Übertragung des -Drehmomentes bzw.- des Bremsmomentes ist dabei vollständig unabhängig von der etwa auftretenden Differenz zwischen den Drehzahlen des treibenden und getriebenen bzw. des bremsenden und gebremsten Teiles.If between the halves of such a clutch or a brake, between which there is a magnetizable substance of this type, a magnetic field placed, the two surfaces are more or less depending on the strength of the field rigidly connected to each other, so that with sufficient field strength a torque resp. Braking torque is transmitted from one of these halves to the other. As soon the field ceases to act, the transmission of the torque or the Braking torque. The transmission of the torque or the braking torque is completely independent of the possibly occurring difference between the speeds the driving and driven or the braking and braked part.

Die Größe des übertragenen Drehmomentes bzw. Bremsmomentes ist jedoch abhängig von der wirksamen magnetischen Feldstärke. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kupplung bzw. Bremse nach dem Hauptpatent die Feldwirkung zu verstärken. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kupplung bzw. Bremse in an sich bekannter Weise derart ausgebildet ist, daß -die Kupplungs- oder Bremshälften in Abstand voneinander liegen und daß eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes mit veränderlicher Stärke so angeordnet ist, daß das Magnetfeld sich auf den Raum zwischen den wirksamen Flächen der Kupplungs- oder Bremshälften konzentriert.However, the size of the transmitted torque or braking torque is depending on the effective magnetic field strength. The invention has the task based on the field effect in a clutch or brake according to the main patent strengthen. This object is achieved according to the invention in that the clutch or brake is designed in a known manner in such a way that -the clutch or brake halves are spaced apart and that a device for generating a magnetic field with variable strength is arranged so that the magnetic field on the space between the effective surfaces of the clutch or brake halves concentrated.

Vorteilhafterweise kann die eine Kupplungs-oder Bremshälfte in der hohlraumförmig ausgebildeten anderen Hälfte angeordnet sein und die magnetisierbare Substanz sich in dem Raum zwischen den beiden Kupplungs- oder Bremshälften befinden.Advantageously, the one clutch or brake half in the be arranged hollow-shaped other half and the magnetizable Substance are in the space between the two clutch or brake halves.

In diesem Falle kann beispielsweise die Vorrichtung zur Erzeugung des Magnetfeldes innerhalb der inneren Hälfte der Kupplung oder Bremse angeordnet sein.In this case, for example, the device for generating of the magnetic field arranged within the inner half of the clutch or brake be.

Vorteilhafterweise kann die trommelförmige Kupplungs- bzw. Bremshälfte in Ringteile geteilt sein und können die Teile durch einen bündigen Ring aus nichtmagnetisierbarem Material getrennt sein, dessen axiale Breite wesentlich größer ist als der Radialspalt zwischen den Hälften, und innerhalb der Teile der trommelförmigen Kupplungs-bzw. Bremshälfte können ungleichnamige Pole des Magnetfeldes ausgebildet sein. In diesem Fall erstreckt sich also das Magnetfeld von dem einen Teil der trommelförmigen Hälfte unter Umgehung des von dem nichtmagnetisierbaren Ring gebildeten Spaltes durch den Spalt zwischen den Hälften zur hohlraumförmigen äußeren Hälfte und durch den gleichen Spalt zurück zum anderen Teil der inneren Hälfte. Auch hier ist also das Magnetfeld auf den Raum zwischen den wirksamen Flächen der Kupplungs- oder Bremshälften konzentriert.Advantageously, the drum-shaped clutch or brake half be divided into ring parts and the parts can be made of non-magnetizable by a flush ring Material be separated, the axial width of which is significantly greater than the radial gap between the halves, and within the parts of the drum-shaped coupling or. Brake halves can be designed with unlike poles of the magnetic field. In this In this case, the magnetic field extends from one part of the drum-shaped half bypassing the gap formed by the non-magnetizable ring through the Gap between the halves to the cavity-shaped outer half and through the same Split back to the other part of the inner half. So here too is the magnetic field concentrated on the space between the effective surfaces of the clutch or brake halves.

Die Vorrichtung zur Erzeugung des Magnetfeldes kann jedoch auch außerhalb der äußeren Kupplungs- oder Bremshälfte angeordnet sein. In diesem Falle können nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung die Kupplungs- bzw. Bremshälften aus Scheiben bzw. Lochscheiben zusammengesetzt sein, die ähnlich wie bei einer Lamellenkupplung ineiriandergreifen. Der Spalt zwischen den beiden Hälften erstreckt sich also über den Raum zwischen den Scheiben der inneren und den Lochscheiben der -äußeren Kupplungshälfte. Auch hier tritt eine mechanische Berührung zwischen den Flächen der Kupplungs- bzw. Bremshälften nicht auf, sondern die Drehmoment- bzw. die Bremskraftübertragung erfolgt ausschließlich über die magnetisierbare Substanz..However, the device for generating the magnetic field can also be external the outer clutch or brake half be arranged. In this case you can according to a further advantageous feature of the invention, the clutch or brake halves be composed of disks or perforated disks, which are similar to a multi-plate clutch interlock. The gap between the two halves therefore extends over the space between the disks of the inner and the perforated disks of the outer coupling half. Here, too, there is mechanical contact between the surfaces of the coupling resp. Brake halves do not open, but the torque or braking force transmission takes place exclusively about the magnetizable substance ..

Nach einem -weiteren-vorteilhaften Merkmal der Erfindung kann die trommelförmige Hälfte einen in magnetische gegeneinander isolierte halbzvlindrische Teile geteilten -Mantel -haben, und ungleichnamige Pole der Vorrichtung zur Erzeugung des magnetischen Feldes können -verschiedenen Teilen des Trommelmantels zugeordnet sein.According to another advantageous feature of the invention, the drum-shaped half a half-cylindrical half-cylinder isolated from one another in magnetic ones Parts split-jacket -have, and unlike poles of the device for generating of the magnetic field can be assigned to different parts of the drum shell be.

In diesem Fall kann der Spalt zwischen den beiden Kupplungs- oder Bremshälften durch gegenseitige Einstellbarkeit der Trommelteile in radialer Richtung breiteneinstellbar sein. Wenn zum Speisen der Vorrichtung zur Erzeugung des Magnetfeldes Wechselstrom verwendet wird, so kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung jede der Kupplungs- bzw. Bremshälften in Lamellen geteilt sein, die gegeneinander magnetisch isoliert sind, um die Neigung zur Ausbildung von Wirbelströmen zu verringern.In this case, the gap between the two coupling or Brake halves through mutual adjustability of the drum parts in the radial direction be adjustable in width. When for feeding the device for generating the magnetic field Alternating current is used, so can according to a further feature of the invention each the clutch or brake halves can be divided into lamellae that are magnetically opposed to each other are isolated to reduce the tendency to develop eddy currents.

Da der Grad der Drehmoment- bzw. Bremskraftübertragung von der durch die Änderung der Feldstärke veränderlichen Viskosität der magnetisierbaren Substanz abhängt, tritt bei im Verhältnis zur Drehzahl des treibenden Teiles einer Kupplung geringen Feldstärke eine innere Reibung in der magnetischen Substanz auf, die dazu führt, daß sich die Substanz erwärmt. In noch höherem Maß tritt eine solche innere Reibung bei Verwendung der Substanz in einer Bremse auf. Dem wird nach einem weiteren Merkmal derErfindung dadurchRechnung getragen, daß die magnetisierbare Substanz zwischen den Kupplungs- oder Bremshälften durch eine Pumpe über einen Kühler umgewälzt wird. In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Since the degree of torque or braking force transmission from the the change in the field strength variable viscosity of the magnetizable substance depends, occurs in relation to the speed of the driving part of a clutch low field strength causes an internal friction in the magnetic substance, which leads to this causes the substance to heat up. Such an inner one occurs to an even greater extent Friction when using the substance in a brake. That will be after another The feature of the invention is taken into account in that the magnetizable substance circulated between the clutch or brake halves by a pump through a cooler will. In the drawings are several embodiments of the invention shown.

Fig. I ist ein schematischer Axialschnitt durch eine Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung; Fig. 2 ist ein schematischer Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform; Fig. 3 ist ein Axialschnitt durch eine Bremse als Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 ist ein Axialschnitt durch eine Kupplung als Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine feststehende Feldspule vorgesehen ist; Fig. 5 ist ein Axialschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung für den Betrieb mit Wechselstrom; Fig. 6 ist ein Schnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 5 ; Fig. 7 ist ein Axialschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung ähnlich Fig. 5, und Fig. 8 ist ein Querschnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 7.Fig. I is a schematic axial section through an embodiment the device according to the invention; Fig. 2 is a schematic axial section through another embodiment; Fig. 3 is an axial section through a brake as Embodiment of the invention; Fig. 4 is an axial section through a coupling as Embodiment of the invention in which a fixed field coil is provided is; Fig. 5 is an axial section through an embodiment of the invention for the Operation with alternating current; FIG. 6 is a section taken along line 6-6 in FIG. 5 ; 7 is an axial section through a modified embodiment of the invention similar to FIG. 5, and FIG. 8 is a cross section taken along line 8-8 in FIG. 7.

Fig. I zeigt zwei unabhängig voneinander drehbare Wellen I und 2, die in nicht dargestellten Lagern gelagert sind. An der oberen Welle I ist eine Scheibe 3 befestigt, und die untere Welle 2 trägt einen hohlraumförmigen Teil 4, der eine magnetisierbare Substanz. enthält und die Scheibe 3 aufnimmt. Geeignete magnetisierbare Substanzen für die Zwecke der Erfindung sind im Hauptpatent beschrieben.Fig. I shows two independently rotatable shafts I and 2, which are stored in bearings, not shown. On the upper shaft I is one Washer 3 attached, and the lower shaft 2 carries a cavity-shaped part 4, the one magnetizable substance. contains and the disc 3 receives. Suitable Magnetizable substances for the purposes of the invention are described in the main patent.

Eine Feldwicklung 6 dient als Vorrichtung zum Erzeugen eines Magnetfeldes und ist mittels einer Stromquelle 7 über einen Regelwiderstand 9, Bürsten II, Schleifringe 12 und Leitungen 13, 14 mit Strom zu speisen. Wenn die Feldwicklung 6 erregt wird, wird ein Magnetfeld ausgebildet, daß sich in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung durch die beiden Hälften 3 und 4 der Kupplung bzw. Bremse erstreckt und im Spalt zwischen diesen beiden Teilen konzentriert ist. Der Spalt zwischen den Teilen 3 und 4 wird in der Praxis derart bemessen sein, daß er den kürzesten Weg für den Magnetfluß von der einen zur anderen Hälfte und zurück gewährleistet. Gleichzeitig sind Vorkehrungen getroffen, daß kein wesentlicher Teil des Magnetflusses den Spalt zwischen den beiden Kupplungs- oder Bremshälften umgeht. Beispielsweise wird die Welle I oder das Gehäuse 5 aus nichtmagnetischem Material bestehen können. Mit 5 ist das nichtmagnetische Gehäuse bezeichnet, das die Schleifringe trägt und das Lager für das die Welle I umgebende Ende der hoblraumförmigen Hälfte 4 enthält. Das Lager ist mittels einer Dichtung Io gegen die magnetisierbare Substanz in der hohlraumförmigen Hälfte 4 abgedichtet. Die Zeichnung ist rein schematisch, und die dargestellte Ausführungsform kann je nach den Erfordernissen des jeweiligen Zweckes abgewandelt werden.A field winding 6 serves as a device for generating a magnetic field and is by means of a power source 7 via a variable resistor 9, brushes II, slip rings 12 and lines 13, 14 to be fed with electricity. When the field winding 6 is energized, a magnetic field is created that moves in the direction indicated by the arrows extends through the two halves 3 and 4 of the clutch or brake and in the gap is concentrated between these two parts. The gap between the parts 3 and 4 will in practice be dimensioned such that it takes the shortest path for the Magnetic flux guaranteed from one half to the other and back. Simultaneously Precautions are taken to ensure that no significant part of the magnetic flux crosses the gap bypasses between the two clutch or brake halves. For example, the Shaft I or the housing 5 can be made of non-magnetic material. With 5 is the name of the non-magnetic housing that carries the slip rings and that Bearings for the end of the hoblraum-shaped half 4 surrounding the shaft I. The bearing is by means of a seal Io against the magnetizable substance in the cavity-shaped half 4 sealed. The drawing is purely schematic, and the illustrated embodiment can depending on the requirements of the respective purpose be modified.

Dank des Vorhandenseins einer Vorrichtung zum Regeln der magnetischen Feldstärke ist es möglich, das Maß der Drehmomentübertragung oder Bremskraftübertragung allmählich und ruckfrei zu steigern bzw. zu vermindern. Vom Schlupf, d. h. von der Differenz der Drehzahlen der beiden Hälften der Kupplung bzw. Bremse ist das übertragbare Drehmoment unabhängig. Ein schlupffreier Betrieb einer so ausgebildeten Kupplung tritt dann auf, wenn das Magnetfeld genügend stark ist, um die magnetisierbare Substanz derart zu verfestigen, daß sie eine starre Verbindung zwischen den beiden Hälften der Kupplung herstellt. Andererseits wird, wenn das größte Drehmoment, das die Kupplung zu übertragen vermag, geringer ist als das, welches notwendig ist, damit die Welle 2 ebenso schnell rotiert wie die Welle I, zwischen den beiden Wellen ein Schlupf auftreten. Bei allen Schlupfzahlen aber ist die Kupplung im wesentlichen fähig, das gleiche Drehmoment zu übertragen, und dieses Drehmoment ist gleich dem Maximalwert, den die Kupplung schlupffrei übertragen kann. Bei hohen Schlupfzahlen tritt dementsprechend eine geringe Mitnehmerwirkung infolge der Viskosität des magnetisierbaren Mediums auf, und damit geht eine gewisse Erhöhung des Drehmomentes zwar Hand in Hand, die jedoch bei glatten Scheibenoberflächen gewöhnlich vernachlässigbar ist. Die Wirkungsweise der Vorrichtung als Bremse ist entsprechend.Thanks to the presence of a device for regulating the magnetic Field strength it is possible to measure the amount of torque transmission or braking force transmission to increase or decrease gradually and without jerks. From the slip, d. H. of the The difference between the speeds of the two halves of the clutch or brake is the transferable Torque independent. A slip-free operation of a clutch designed in this way occurs when the magnetic field is strong enough to move the magnetizable substance to solidify in such a way that they create a rigid connection between the two halves the coupling produces. On the other hand, when the greatest torque is the clutch able to transmit, is less than what is necessary for the wave 2 rotates as fast as shaft I, with a slip between the two shafts appear. With all slip numbers, however, the clutch is essentially capable of transmit the same torque, and this torque is equal to the maximum value, which the clutch can transmit without slipping. Correspondingly, if the number of slips is high a low drag effect due to the viscosity of the magnetizable medium on, and with that a certain increase in the torque goes hand in hand, the but is usually negligible for smooth disk surfaces. The mode of action the device as a brake is accordingly.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung. Die Wellen 21 und 22 tragen die Hälften 23, 24 einer Kupplung. Die Kupplungshälfte 23 ist trommelförmig ausgebildet und sitzt auf der Welle 2I. Die Trommel 23 besteht aus magnetisierbarem Material, beispielsweise Eisen, ist jedoch radial geteilt, und in die Trennfuge ist ein Ring 23' aus einem nichtmagnetisierbaren Material, z. B. Messing, eingesetzt. Dieser Ring kann durch Hartlöten oder auf andere Weise mit den beiden Teilen der Trommel verbunden sein und ist mit dem Außenmantel der Trommel bündig. Die Welle 22 trägt den hohlraumförmigen Teil 24 der Kupplung, der so bemessen ist, daß zwischen seiner Innenfläche und der Außenfläche der Trommel 23 nur ein sehr schmaler Spalt 25 besteht, der wesentlich geringer ist als die Breite des unmagnetisierbaren Ringes 23'. Die Stirnplatten 24' der hohlraumförmigen Kupplungs- oder Bremshälfte können vorteilhafterweise von dessen Trommel getrennte und einsetzbare oder an- oder einschraubbare Teile sein. Die Feldspule 26 ist um die Welle 21 gelegt, die den magnetischen Kern der Feldspule darstellt. Die Stromzufuhr erfolgt, wie bei der Ausbildungsform nach Fig. i, von einer Stromquelle 27 über einen Regelwiderstand 29, über Bürsten 3 i und Schleifringe 32 und Leitungen 33, 34 an der Welle 2i. Auf diese Weise ist die Feldwicklung 26 von außen her erregbar. Die für die Wellen 2i bzw. 22 vorgesehenen Lager 36, 37 weisen zweckmäßigerweise Lagerbuchsen aus Bronze auf, oder das gelagerte Ende jeder Trommel kann aus urimagnetischem Material bestehen, damit die einzelnen Trommeln von den zugeordneten Wellen magnetisch isoliert sind, um den Magnetfluß auf den gewünschten Weg zu beschränken. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. i ist der Zwischenraum zwischen den beiden Hälften der Kupplung bzw. Bremse mit der magnetisierbaren Substanz gefüllt, und das Magnetfeld ist auf den Zwischenraum zwischen den beiden Hälften konzentriert.Fig. 2 shows a further embodiment according to the invention. The shafts 21 and 22 carry the halves 23, 24 of a coupling. The coupling half 23 is drum-shaped and sits on the shaft 2I. The drum 23 consists of magnetizable material, for example iron, but is divided radially, and a ring 23 'made of a non-magnetizable material, e.g. B. brass, used. This ring can be brazed or otherwise connected to the two parts of the drum and is flush with the outer shell of the drum. The shaft 22 carries the cavity-shaped part 24 of the coupling, which is dimensioned so that only a very narrow gap 25 exists between its inner surface and the outer surface of the drum 23 , which gap is much smaller than the width of the non-magnetizable ring 23 '. The end plates 24 'of the cavity-shaped coupling or brake half can advantageously be parts that are separate from its drum and can be inserted or screwed on or screwed in. The field coil 26 is placed around the shaft 21, which represents the magnetic core of the field coil. The power is supplied, as in the embodiment according to FIG. I, from a power source 27 via a variable resistor 29, via brushes 3 i and slip rings 32 and lines 33, 34 on the shaft 2i. In this way, the field winding 26 can be excited from the outside. The intended for the shafts 2i and 22 bearings 36, 37 expediently have bearing bushes made of bronze, or the supported end of each drum can be made of urimagnetic material so that the individual drums are magnetically isolated from the associated shafts to bring the magnetic flux to the desired level Way to restrict. As in the embodiment according to FIG. I, the space between the two halves of the clutch or brake is filled with the magnetizable substance, and the magnetic field is concentrated on the space between the two halves.

Bei Erregung der Spule 26 verlaufen die magnetischen Kraftlinien von der den Kern der Spule bildenden Welle 21 über die eine Stirnwand der inneren Kupplungshälfte und den dieser benachbarten Teil derselben durch den Zwischenraum zwischen den beiden Kupplungshälften zum Mantel der äußeren Kupplungshälfte und über die eine Stirnwand derselben zurück zum Kern. Da der unmagnetisierbare Ring 23' breiter ist als der Zwischenraum zwischen den beiden Kupplungshälften, ist der Magnetfluß auf diesen Weg beschränkt.When the coil 26 is energized, the magnetic lines of force run from of the shaft 21 forming the core of the coil via one end wall of the inner coupling half and the portion thereof adjacent to them by the space between the two Coupling halves to the jacket of the outer coupling half and over one end wall same back to the core. Since the non-magnetizable ring 23 'is wider than the The space between the two coupling halves is where the magnetic flux flows Limited way.

Die Wirkungsweise ist ähnlich der Vorrichtung nach Fig. I, die Wirkung ist jedoch dadurch erhöht, daß das magnetische Drehmoment im Bereich der Mäntel der beiden Kupplungs- oder Bremshälften auftritt, wo der größtmögliche Kraftarm zur Verfügung steht, während die Spulen 26 in einem Bereich liegen, wo nur geringe Drehmomente auftreten.The mode of operation is similar to the device according to FIG is increased by the fact that the magnetic torque in the area of the jackets of the two clutch or brake halves occurs where the greatest possible power arm occurs is available, while the coils 26 are in a range where only low Torques occur.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 ist als Bremse dargestellt. Sie besteht ähnlich wie eine Lamellenkupplung aus einem aus mehreren Scheiben 63 und einem aus mehreren Lochscheiben 64' zusammengesetzten Teil. Der erstere ist mit einer Welle 61 verbunden, während der letztere ein feststehender Teil 64 ist. Zur Verbindung der Lochscheiben 64' mit dem feststehenden Teil 64 der Bremse sind Messingbolzen 68 im Verein mit nichtmagnetisierbaren Abstandsringen 68' verwendet. Im Raum außerhalb der Verbindung der Lochscheiben 64' mit dem feststehenden Teil 64 der Bremse ist eine Feldspule 66 angeordnet. Der Zwischenraum zwischen den Lamellen 63 und 64' enthält wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen die magnetisierbare Substanz. Solange die Feldspule 66 von keinem Strom durchflossen ist, ist die bewegliche Hälfte der Bremse und mit ihr die Welle 61 frei drehbar. Bei Erregung der Feldspule wird ein Magnetfeld ausgebildet, dessen Kraftlinien durch die Mantelfläche und Teile der Stirnflächen des feststehenden Teiles 64 der Bremse und durch die Lamellen beider Teile der Bremsen und die Zwischenräume zwischen diesen verlaufen. Unter dem Einfluß des Magnetfeldes wird die magnetisierbare Substanz verdichtet und stellt eine je nach der magnetischen Feldstärke zur Übertragung eines niedrigeren oder höheren Drehmomentes wirksame Verbindung zwischen den Lamellen der beiden Hälften der Bremse her.The embodiment of FIG. 3 is shown as a brake. she consists similar to a multi-plate clutch from one of several disks 63 and one from several perforated disks 64 'assembled part. The former is with a wave 61, while the latter is a fixed part 64. To connect the perforated disks 64 'with the stationary part 64 of the brake are brass bolts 68 used in conjunction with non-magnetizable spacer rings 68 '. In the space outside the connection of the perforated disks 64 'with the fixed part 64 of the brake a field coil 66 is arranged. The space between the slats 63 and 64 ' contains, as in the previous exemplary embodiments, the magnetizable substance. As long as no current flows through the field coil 66, the movable half is the brake and with it the shaft 61 freely rotatable. When the field coil is excited a magnetic field is formed, the lines of force through the outer surface and parts the end faces of the fixed part 64 of the brake and through the lamellae of both Parts of the brakes and the spaces between them run. Under the influence of the magnetic field, the magnetizable substance is compressed and represents one each according to the magnetic field strength to transmit a lower or higher Effective torque connection between the disks of the two halves of the brake here.

Zur Ableitung der beim Bremsen entstehenden Wärme ist eine Kühlvorrichtung vorgesehen, die mit dem Raum zwischen den Lamellen der Bremshälfte durch Rohrleitungen verbunden ist und durch die die magnetische Substanz mittels einer Pumpe 71 gefördert wird und in der sie bei 7o gekühlt wird. Die Pumpe 71 kann vorteilhafterweise, wie dargestellt, über einen Riementrieb mit der Welle 61 verbunden sein. Die Zirkulation der magnetischen Substanz durch die Kühlvorrichtung hat außerdem den Vorteil, daß die magnetisierbare Substanz in homogenem Zustand erhalten wird, so daß die Neigung fester Teilchen der Substanz, sich auszuscheiden, auf ein Mindestmaß beschränkt wird.A cooling device is used to dissipate the heat generated during braking provided with the space between the discs of the brake half by piping is connected and through which the magnetic substance is conveyed by means of a pump 71 and in which it is cooled at 7o. The pump 71 can advantageously, such as be connected to the shaft 61 via a belt drive. The circulation the magnetic substance through the cooling device also has the advantage that the magnetizable substance is obtained in a homogeneous state, so that the inclination solid particles of the substance to excrete to a minimum will.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform einer Kupplung, bei welcher zwei gegeneinander drehbare Wellen 81 und 82 magnetisch koppelbar sind. Zur Erzeugung eines Magnetfeldes ist eine Spule 86 vorgesehen. Der hohlraumförmige Teil 84 dieser Kupplung ist mit einem nichtmagnetisierbaren Ring 84' versehen, der zur Ausbildung des Magnetfeldes in der gewünschten Form beiträgt. Der hohlraumförmige Teil 84 der Kupplung nimmt in seinem Inneren den scheibenförmigen anderen Kupplungsteil 83 auf. Jeder der Teile der Kupplung ist mit einer Welle 81 bzw. 82 verbunden. Die beiden Kupplungsteile sind von einem feststehenden Gehäuse 87 umschlossen, das ebenfalls aus magnetisierbarem Material besteht und das im Zwischenraum zwischen dem Mantel des hohlraumförmigen Kupplungsteiles 84 und dem Gehäusemantel die Feldspule 86 aufnimmt. Die Feldspule ist mittels Leitungen 88 und 89 mit der Stromquelle verbunden und ist gehäusefest. Das Magnetfeld verläuft in der durch Pfeile angedeuteten Richtung: Obwohl die Feldwicklung 86 feststeht und die Kupplungshälften 83 und 84 umlaufen, sobald die Feldspule unter Strom steht, werden durch diese Relativbewegung in den Kupplungshälften keine Wirbelströme induziert, da die Vorrichtung radial symmetrisch ausgebildet ist und die Plattenflächen glatte Flächen sind, so daß der Kraftlinienfluß, der an irgendeiner der Kupplungshälften an einem gegebenen Punkt hindurchtritt, konstant ist, also keine Änderungen des Kraftlinienflusses auftreten und daher auch keine Ströme induziert werden. Geringfügige Wirbelströme können in den Eisenteilchen der magnetisierbaren Substanz induziert werden, aber da diese Teilchen außerordentlich klein sind, bestehen keine langen Stromwege, und die Wirkung ist. die gleiche wie im Falle von außerordentlich gut lamelliertem Eisen, so daß die in der magnetisierbaren Substanz induzierten Wirbelströme vernachlässigbar gering sind. Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausbildungsform besteht darin, daß Schleifringe entfallen, und diese Ausführungsform stellt gegenüber den bekannten Kupplungen mit umlaufenden Feldmagneten einen noch erhöhten technischen Fortschritt dar.Fig. 4 shows an embodiment of a coupling in which two mutually rotatable shafts 81 and 82 are magnetically coupled. To the generation A coil 86 is provided for a magnetic field. The cavity-shaped part 84 of this Coupling is provided with a non-magnetizable ring 84 ', which is used for training of the magnetic field in the desired form. The cavity-shaped part 84 of the Coupling takes on the disk-shaped other coupling part 83 in its interior. Each of the parts of the coupling is connected to a shaft 81 and 82, respectively. The two Coupling parts are enclosed by a stationary housing 87, which is also consists of magnetizable material and that in the space between the jacket of the cavity-shaped coupling part 84 and the housing jacket, the field coil 86 receives. The field coil is connected to the power source by means of lines 88 and 89 and is fixed to the housing. The magnetic field runs in the direction indicated by the arrows: Although the field winding 86 is fixed and the coupling halves 83 and 84 rotate, as soon as the field coil is energized, this relative movement causes the Coupling halves do not induce eddy currents, since the device is radially symmetrical is formed and the plate surfaces are smooth surfaces, so that the flux of lines of force, which passes through any of the coupling halves at a given point, is constant, so there are no changes in the flux of the lines of force and therefore also no currents are induced. Minor eddy currents can occur in the iron particles the magnetizable substance are induced, but because these particles are extraordinary are small, there are no long current paths and the effect is. the same as in the case of extremely well laminated iron, so that those in the magnetizable Substance induced eddy currents are negligibly small. An essential one The advantage of this form of training is that slip rings are omitted, and these Embodiment provides compared to the known couplings with rotating field magnets represents an even greater technical advance.

Fig. 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform, die im Prinzip der nach Fig. 3 ähnelt, die jedoch für den Betrieb mit Wechselstrom geeignet ist. Zur Vermeidung übermäßig starker Wirbelstromverluste sind die auf den Wellen gr, 92 umlaufenden Kupplungshälften 93, 94 lamelliert. Die Feldspulen 96 und 96' sind derart gewickelt, @ daß sie bei 94A bzw. 94B einen Nord- bzw. einen Südpol erzeugen. Wird über die Schleifringe 95 Wechselstrom oder auch Gleichstrom durch die Feldspulen geschickt, so tritt wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen die erwünschte Kupplungswirkung auf. Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform ähnlich der nach Fig. 5 und 6. Die innere Hälfte 103 der Kupplung trägt jedoch hier die Feldwicklungen Ioh, und wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ergibt die Anordnung der Wicklung in der Mitte einen längeren Drehmoment an für eine bestimmte Baugröße.Fig. 5 and 6 show an embodiment which in principle according to Fig. 3 is similar, but is suitable for operation with alternating current. To avoid Excessively strong eddy current losses are those circulating on the shafts gr, 92 Coupling halves 93, 94 laminated. The field coils 96 and 96 'are wound in such a way that @ that they create a north and a south pole at 94A and 94B, respectively. Will about the Slip rings 95 alternating current or direct current sent through the field coils, as in the exemplary embodiments described above, the desired coupling effect occurs on. Figs. 7 and 8 show a further embodiment similar to that of FIG 5 and 6. The inner half 103 of the coupling, however, carries the field windings here Ioh, and as in the embodiment of FIG. 2, the arrangement of the winding results in the middle a longer torque for a certain size.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Clutch or brake, in which, according to patent 973 130, a magnetizable substance is used for the transmission or absorption of mechanical energy between the clutch or brake halves, which substance consists either of ferromagnetic particles and a flowable non-magnetizable substance or exclusively of ferromagnetic particles, characterized in that that the clutch or brake is designed in a known manner such that the clutch or brake halves are spaced apart, and that a device for generating a magnetic field with variable strength is arranged so that the magnetic field is in the space between the effective areas of the clutch or brake halves concentrated.

2. clutch or brake according to claim i, characterized in that a clutch or brake half (3, 23, 43, 57, 63, 83, 93, I03) in the cavity-shaped formed other half (4, 24, 34, 58, 64, 84, 94) is arranged and the magnetizable substance is in the space between the two clutch or brake halves is located.

3. clutch or brake according to claim 2, characterized in that the drum-shaped inner clutch or brake half (23) divided into ring parts and the parts separated by a flush ring (23 ') made of non-magnetic material are, the axial width of which is much greater than the radial extent of the Gap (25) between the halves (23, 24), and that within the parts of the drum-shaped Clutch or brake halves (23) formed unlike poles of the magnetic field will.

4. clutch or brake according to claim 3, characterized in that the Device (26) for generating the magnetic field within the inner half (23) the clutch or brake is arranged.

5. clutch or brake according to claim 2, characterized in that the device (86) for generating the magnetic field is arranged outside the outer clutch or brake half (84) (Fig. 4).

6. clutch or brake according to claim 2, characterized in that the halves are composed of disks (63) or perforated disks (64 '), which are similar to at a. Interlock the multi-disc clutch.

7. clutch or brake according to claim 2, characterized in that the drum-shaped half has a jacket divided into magnetically insulated from each other semi-cylindrical parts and unlike poles of the device for generating the magnetic field are assigned to different parts of the drum. B. clutch or brake according to claim 7, characterized in that the distance between the drum parts is radially adjustable from one another. 9. Clutch or brake according to one of claims 2 to 8, characterized in that the magnetizable substance is circulated between the clutch or brake halves by a pump (71) via a cooler (70). Documents considered: German Patent No. 114 368; USA. Patent Nos. 2 417 347, 2 417 85 0th Older patents considered: German Patent No. 877 345.