Elektromagnetische Kupplung Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf elektromagnetische Kupplungen mit fliess barem magnetischem Material.
Der Ausdruck Kupplung soll neben Antriebskupplungen auch Bremskupplungen und andere Kupplungen einschliessen.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist eine magnetische Kupplung, die relativ drehbare Glieder aufweist, von welchen eines einen Teil aufweist, der einen 'Teil des an dern umgibt, so dass ein ringförmiger Raum. zwiselien ihnen belassen wird, der ein fliess bares magnetisches Material enthält, und welche Kupplung Mittel zur Erzeugung eines Kraftlinienfeldes zwischen den Gliedern auf weist, dadurch gekennzeichnet, dass der um schliessende Teil eine Mehrzahl von axial von einander entfernten Umfangsrillen an seinem innern Umfang und der andere Teil eine Mehrzahl von axial voneinander entfernten Umfan-srillen an seinem Aussenumfang hat, die je \radial gegenüber jeder zweiten Rille an dem umschliessenden Teil liegen.
Die einen Rillen auf dem Innenumfang des umsehlie- 1enden Teils können von gmösserer axialer Breite sein als die andern Rillen auf seinem l'infang, und die Rillen an dem innern Teil können radial gegenüber den Rillen von grö sserer Breite an dem umschliessenden Teil angeordnet sein. Die Rillen auf dem Aussen umfang des erwähnten andern Teils können eine geringere axiale Breite als die Rillen an dem umschliessenden Teil haben, gegen über welchen sie liegen.
Die Rillen von klei nerer axialer Breite auf dem Innenumfang des umschliessenden Teils können auch von kleinerer Breite als, die Rillen auf dein Aussenumfang des andern Teils sein.
Bei irgendeiner der vorstehend erwähnten Anordnungen kann der innschliessende Teil selbst von einem zweiten umschliessenden Teil umgeben sein, der an dem genannten andern Teil gebildet oder daran befestigt ist, so dass ein weiterer ringförmiger Zwischen raum zwischen ihnen vorgesehen ist, der fliess bares magnetisches Material enthält, über welches sich das Kraftlinienfeld erstreckt.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist. ein Ausführungsbeispiel einer elektromagnetischen Kupplung gemäss der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 ist. ein teilweise weggebrochener senkrechter Querschnitt einer elektromagne tischen Antriebskupplung.
Fig. 2 ist eine vergrösserte Teilansicht der Fig.1.
Fig. 3 ist ein vergrösserter Teilquerschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2, und Fig.4 ist. ein vergrösserter Teilquerschnitt nach der Linie 4-4 der F'ig.2.
Gleiche Bezugszeichen geben entsprechende Teile in den verschiedenen Figuren an. Die gezeigte Form der Oberflächenrillun auf zusammenwirkenden relativ drehbare Oberflächen von Gliedern von elektromagne tischen Kupplungen'für die Lbertragung eines Drehmomentes zwischen relativ drehbaren Gliedern derselben, zwischen denen fliessbares magnetisches Material als Drehmomentüber- tragungsmittel benutzt wird, wurde so ent worfen, dass mit Gewissheit. ein Blockieren zwischen den Gliedern beim Anhalten des Mechanismus im Erregungszustand verhindert ist.
Durch eine vorausbestimmte Anordnung von axial voneinander entfernten Rillen auf einer Umfangsfläche eines Gliedes von irgend einer Form der Kupplung und die vorausbe stimmte Anordnung einer andern Gruppe von axial voneinander entfernten Rillen auf einer Umfangsfläche eines andern Gliedes der Kupplung, das relativ zum ersten Glied dreh bar ist, und durch eine vorausbestimmte Aus bildung, Grösse und Abstand der Rillen ist es möglich, passende Speicherräume vorzu sehen, in welche das fliessbare Material beim Anhalten des Mechanismus gelangen kann, um so irgendeine Möglichkeit zu verhindern, dass das Material durch Reibung zwischen den Gliedern infolge Veränderungen der Zusammenziehung derselben beim Abkühlen festgehalten wird.
Die gezeigte besondere Ril- lenanordnung ist besonders dort notwendig geworden, wo die axiale Breite des Luftspaltes zwischen den relativ drehbaren Gliedern 25 mm bei zum Beispiel 3 mm Luftspalt über schreitet, das heisst normalerweise, wenn die Rillen nicht. so vorgesehen sind, würde das Material daran gehindert, aus dem Luftspalt auf die entgegengesetzten Enden desselben herausgepresst zu werden.
Somit. werden beim Vorhandensein einer Anzahl ringförmiger Rillen eines Gliedes, die axial um 25 mm von einander entfernt sind, und bezogen auf eine Anzahl anderer Rillen, auf einem zusammen wirkenden, radial entfernten zweiten Glied, tatsächlich eine Mehrzahl von engen Kupp lungsstellen zwischen den relativ drehbaren Gliedern vorgesehen.
In der Zeichnung stellt. 10 im allge meinen eine umkehrbare elektromagnetische Antriebskupplung dar und ist hier nur als Darstellung einer Form des Apparates ver- ansebaulicht, auf welchen die Grundidee der Erfindung aiigewezidet werden kann.
Die Kupplung 1!0 weist. grundsätzlich eine Eingangs- oder Antriebseinheit 1? sowie Aus gangseinheiten 1..1 und 16 auf. Die. Einheit 1? eist eine Welle 18, zwei ringförmige, U-förmige Teile<B>20</B> und ??, clie mit. einem Schenkel.
\auf einer Scheibe oder Platte 4 nahe des äussern Umfanges der selben befestigt sind, eine Stirnabsehlussplatte ?16, die zwischen dem Teil 20 und einem Flansch 38 der Welle 18 angeordnet ist, und ein Stirnabschlussplattensvstem 30 auf, das am Teil ?? befestigt ist.
Die Welle 18 bildet die durch einen Motor angetriebene Welle der Kupplung 10, welche Welle infolgre ihrer Verbindung mit dem Teil 20 durch die Stirnplatte 26 die Drehung der Teile<B>20</B> und ''?, Platte ''1 und Stirnplatten 64 bewirkt.
Jeder der Teile 20 und ?? weist innere und äussere magnetisierbare Ringglieder 32 bzw. 3.1 auf, die miteinander auf einer axialen Stirnseite verbunden und auf der entgegen gesetzten axialen Stirnseite offen sind iuid zwischen sich einen Ringraum 36 bilden. Eine ringförmige Spule 38 liegt. im Raum 36 jedes Teils 20 bzw. '22 in der Nähe des geschlos senen Endes dieses Teils.
Das eine Ende der Ringe 3.1 der Teile 20 und 22 ist. an der Platte ?4 befestigt, so dass die offenen Seiten der Teile 20 und ?'? gegeneina-ndergeriehtet sind und die Platte ?4 axial dazwischen I@iegt, jedoch mit axialem Zwischenraum maischen der einen Seite jedes Ringes 32 und der be nachbarten Stirnseite der Platte 2'-1.
Das Ausgangssystem 14 weist ein ring förmiges magnetisierbares Glied 4,0 auf, das einen ringförmigen radialen Teil 4\? und einen Ringteil 44 besitzt, welcher aus einem Stück mit. dem Teil 4-? an dessen Aussenrand be steht. Der Teil 4'2 ist an seinem Innenrand an einer Nabe 46 befestige, die ihrerseits auf eine Ausgangswelle 48 aufgekeilt ist.
Das Ausgangssystem 16 weist- gleich wie das System \14 ein ringförmiges magnetisier- bares (Mied 50 auf, welches einen ringför- mi#,en radialen Teil 52 und einen Ringteil 54 besitzt, der aus einem Stück mit. dem Teil 52 an dessen Aussenrand besteht. Der Teil 50 ist an seinem Innenende an einer Nabe 56 befestigt, welche ihrerseits drehbar an axial entfernten Lagern 58 abgestützt ist, die i-in,,-förmig zwischen dem Innenumfang einer axialen Büchse 59 der Nabe 56 und dem. Aussenumfang der Welle 48 angeordnet sind.
Da der Ringteil 44 des Gliedes 40 in ra dialem Abstand zwischen Ringgliedern<B>3</B> und 34 des Teils 20 und der Ringteil 54 des Glie des 50 in radialem Abstand zwischen Glie dern 32 und 34 des Teils 22 aufgenommen wird, liegt der radiale Teil 42 des Gliedes 40 axial zwischen einem an der Stirnplatte 26 befestigten Dichtungsglied<B>6</B>0 und einer Stirn seite 62 der Platte 24, und der radiale Teil 52 des (Riedes 50 liegt axial zwischen einem Dichtungsglied 64 des Stirnplattensystems 30 und einer ,Stirnfläche 66 der Platte 24,
die axial entgegengresetzt zur Stirnfläche 62 ( Fi:;. 2 ) der Platte 2'4 ist.
Labyrintlidichtungsmittel 68 und 70 der all-eniein in der amerikanischen Patentschrift <B>N r.</B> 2587077 beschriebenen Art. sind\ zwischen dem treibenden System 12 und den Aus- gang#,;systemen 13 und 16 vorhanden.
Die Abdichtungsmittel 68 weisen eine Mehrzahl. von konzentrischen Ringen 7'2. auf, die auf axial entgegengesetzten Stirnflächen des Teils 42 des Gliedes 40 angeordnet sind, welche Ringe auf einer Seite. des Teils 42 niit konzentrischen Ringen 74 auf dem Dich- tun,@sglied 60 und auf der andern Seite des selben mit konzentrischen Ringen 76 zusam- inenwirken, die auf der Stirnfläche 62. der Platte \4 vorgesehen sind.
Die Ringe 72, 74 mid <B>76</B> sind von solcher Form und Anord- nun-; zueinander, dass sie eine normalerweise wirksame Abdichtung für magnetisches Fliess- inateria.l ergeben, das im Raum 36 zwischen den Ringen 3'2 und 34 des 'Teils 20, enthal ten ist.
Die Abdichtungsmittel: 70 weisen. eine Mehrzahl konzentrischer Ringe 78 auf, welche auf axial gegenüberliegenden Stirnflächen des Teils<B>52</B> des Gliedes 50 angeordnet sind und auf einer Seite des 'Teils 52 mit konzentrischen Ringen 80 des Dichtungsgliedes 64 und auf dessen anderer Seite mit konzentrischen Rin gen 8? auf :
der Stirnfläche 66 der Platte 24 zusammenwirken. Die konzentrischen Ringe 78, 8,0 und 82 sind so wie die Ringe 72, 74 und 7'6 der Abdichtungsmittel 6,8 vorgesehen, so dass sie gleiche wirksame Abdichtungs mittel dafür ergeben, jedoch mit besonderer Hinsicht auf magnetisches Fliessmaterial, das in den Raum 3-6 zwischen die Glieder 312 und 34 des Teils 22 gebracht ist.
Am innern Rand der Platte. 2'4 ist eine Nabe 84 befestigt, an der innen ein Lager 86 vorhanden ist, dessen Innenumfang auf der Weile 48 abgestützt ist.
Ringförmige Dichtungsmittel 88 und 90 sind zwischen den Naben 46 und 84. bzw. den Naben :5,6 und 84 vorgesehen und ver hindern den Durchgang von magnetischem Flussmaterial bzw. das Eintreten desselben in die Lager 58 und 8,6.
Das Plattensystem 30 weist zusätzlich zur Dichtungsscheibe 164 eine Dichtungsscheibe 92 auf, die an ihrem Aussenrand am Innen rand der Dichtungsscheibe @64 befestigt und niit ihrem Innenrand ringförmig etwas von der Aussenumfangsfläche ;der axialen Büchse 59 der Nabe 56 entfernt ist, wofür der Zweck nachstehend hervorgehen wird.
Als ein Mittel zur Verhinderung des Blockierens entweder der Kupplung A oder B, die durch entsprechende zusammenwir kende Teile gebildet sind, beim Aufhören des Betriebes oder Drehung der Kupplungen mit erregten Spulen 38, sind Rillen 98, 100 und 102 auf den radial voneinander entfernten zusammenwirkenden Umfangsflächen 10'4 bzw. 106 des Teils 44 des Gliedes 40 und des von ihm umschlossenen Ringgliedes 32 vorgesehen.
Es ist aus Fig. 2 ersichtlich, dass die vonein ander verschiedenen Rillen 9,8 und 100 ring förmig und abwechselnd um den gleichen axia len Abstand voneinander auf der innern Um- fangsfläehe 104 des Teils 44 des Gliedes 40 entfernt sind, wogegen die Rillen 102. ring förmig, alle gleich gross und in gleichem axialem Abstand auf der äussern Umfangs fläche 106 des Gliedes 32 vorhanden sind. Die Rillen 100, haben gleiche Tiefe, jedoch viel grössere axiale Breite als die Rillen 98 und eine etwas grössere axiale Breite als die Rillen 102, zu welchen sie radial gegenüber liegen.
Zwischen den Rillen ergeben sich eine Mehrzahl kleiner Kupplungsstellen, die durch die Umfangsflächenbereiche der Fläche 106 des Gliedes 32 axial zwischen den Rillen 102 gebildet sind.
Dadurch, dass auf diese Weise die Breite der Bereiche zwischen den Rillen 102 auf zum Beispiel 25 mm bei 3 mm dickem Ring raum oder Spalt 108 zwischen den Flächen 104 und 106 begrenzt ist, dienen die Rillen 100 und 102 als ringförmige Behälter, in welche fliessbares magnetisches Material<B>110</B> strömen kann, wenn die Drehung der Kupp lung A bei erregter Spule 3!8 angehalten wird, und dies verhindert das Blockieren zwischen dem Teil 2.0 und dem Glied 40, wie es sonst durch Keilwirkung des fliessbaren magnetischen Materials zwischen den Flächen 104 und 106 auftreten kann.
Es ist aus dem Aufbau des Gliedes 40 und Ringgliedes<B>32</B> augenscheinlich, dass ohne das Vorhandensein der Rillen 100 und 102 der Teil 44 des Gliedes 40 im Bestreben, schnel ler aus dem erhitzten zum abgekühlten Zu stand als das Ringglied 32 des Teils 20 zu kommen, das fliessbare magnetische Material 110 zwischen den Flächen 104 und 106 der betreffenden Glieder<B>3</B>2 und 40 zum Zusam menhaften bringt, da es unmöglich sein würde, das Pulver axial aus dem .Spalt 108 zu pressen.
Die Rillen 98, wie sie in der Fläche 104 des 'Teils 44 des Gliedes 40 vorgesehen sind, dienen dem Zweck der Berücksichtigung der maximalen Wärmeerzeugung, die sich als Ergebnis von Schlüpfung zwischen dem Glied 40 und Teil 2,0 ergibt, um im Glied 3'2 des Teils 20 aufzutreten. Dies ist möglich, weil der wirksame Umfangsbereich der Fläche 104 des Gliedes 40 zwischen den Rillen 100 kleiner ist als der wirksame Umfangsbereich der ; Fläche 106 zwischen den Rillen 102 des Glie des 32.
Als solcher wird der kleinere Bereich mehr auf Seherung auf das fliessbare magne tische Material wirken als der grössere Be reich, bei einer Erregung von bekanntem Wert, wodurch die maximale Wärmeerzeu= gong im Glied 32 im Vergleich zum Teil 44 des Gliedes 40, sich ergibt.
Eine Mehrzahl von gleichen, ringförmi gen, axial voneinander entfernten Rillen 112 ist auf der Umfangsfläche 114 des Teils 44 des Gliedes 40 vorhanden, die auswärts radial der Rillen 98 und 100 liegen. Die Fläche 11-1 des Teils 44 des Gliedes 40 ist- radial einwärts ringförmig von einer glatten uniunterbro- ehenen, zylindrischen Fläche 116 des Gliedes 34 des 'Teils 20 entfernt, und ergibt dazwi schen mit der Fläche 11,6 einen Luftspalt <B>118,</B> , in welchem magnetisches Material 110 gleich wie im Spalt 108 liegt.
Die Rillen 112 dienen einem gleichen Zweck zwischen dein Teil 44 des Gliedes 40 und Glied 34, wie die Rillen 98 zwischen dem Teil 44 des Gliedes 40 und dem Glied 32, das heisst. einer maxi malen Erzeugung der Wärme im Glied 34. Da die Glieder 32 und 34 ausserhalb der Kupplung A und ausserhalb derselben in Be rührung mit Luft. liegen, wird darin erzeugte Wärme rasch an die umgebende Atmosphäre abgegeben, wodurch sich ein wirksamer Be trieb der Kupplung ergibt.
Die Rillen 1"20 und 1'22 des Teils 54 des Gliedes 52 und die Rillen 124 des Gliedes 32 des Teils 22 der Kupplung B dienen einem gleichen Zweck, wie die Rillen 98, 100 bzw. 1,02 der Kupplung A, weil in allen Bezie hungen und Zwecken dieKupplungen.1 und ss identisch sind. Rillen 126 des Gliedes 34 des Teils 22 der Kupplung ss dienen einem gleichen Zweck wie die Rillen 112 des Glie des 34 des Teils 20 .der Kupplung A.
Das hier benutzte fliessbare magnetische Material 110, das sowohl in den Spalten 103 und 118 der Kupplung A als auch in ent sprechenden Spalten der Kupplung ss liegt, ist von der Art eines trockenen Pulvers, wie zum Beispiel eines magnetischen rostfreien Stahlpulvers mit verschiedenen Anti-:Sinter- und die Abnützung verhindernden Zusätzen.
Bei einem normalen Betrieb der Kupp lungen A und B, bei welchem deren Eingangs welle von einer passenden, nicht gezeigten Primärmaschine angetrieben wird, werden die daran befestigten Teile '2ü und 22., die einen Teil des Systems 12 bilden, angetrieben und das fliessbare magnetische Material wird un ter dem Einfluss von Zentrifugalkraft daran gehindert, in die Rillen 1'd2. und 12'.1 der Glieder 32 der Kupplungen --1 und B einzu treten.
Bei Erregung der Spulen 38 der Kupp lungen A und B wird eine Antriebsbeziehung zwischen den antreibenden und angetriebenen Systemen der Kupplungen als ein Ergebnis des magnetischen Kraftliniendurchganges da zwischen über die Spalte 108 und 118 der Kupplung A und die entsprechenden Spalte der Kupplung B hergestellt. Das in den Kupplungen vorgesehene fliessbare magne tische Material dient dazu, ein hohes Kraft übertragungsvermögen zu bewirken.
Während dieser Phase des Betriebes bleibt das magne tische Material ausserhalb der Rillen 102 und 121; wenn jedoch die Kupplungen angehalten werden, das heisst wenn der Kraftantrieb von der Welle 18 bei weiterhin erregtem Zustand der Spulen 38 weggenommen wird, ist das Ma terial frei, bei der Zusammenziehung des Teils 44 des Gliedes 40 und 54 des Gliedes 52 in die Rillen 102 zu fliessen, um so irgend einer Möglichkeit des Blockierens der Kupp lungen zu begegnen.
Obschon die Zeichnung eine Antriebs kupplung veranschaulicht und die Beschrei bung eine solche Kupplung erläutert, sind die hier vorhandenen Prinzipien gleich bei Bremskupplungen und andern Kupplungen anwendbar, und demgemäss ist Kupplung im allgemeinsten Sinne zu verstehen. Ferner ist den Fachleuten leicht ersichtlich, dass Abweichungen im Aufbau gemacht werden können, ohne vom Wesen der Erfindung ab zuweichen.
Electromagnetic Clutch The present invention relates to electromagnetic clutches with flowable magnetic material.
In addition to drive clutches, the term clutch is intended to include brake clutches and other clutches.
In accordance with the present invention, a magnetic clutch is comprised of relatively rotatable members, one of which has a portion surrounding a portion of the other so as to form an annular space. between them is left, which contains a flowable magnetic material, and which coupling has means for generating a force line field between the members, characterized in that the closing part has a plurality of axially spaced circumferential grooves on its inner circumference and the other Part has a plurality of axially spaced circumferential grooves on its outer circumference, which are each located radially opposite every second groove on the enclosing part.
One of the grooves on the inner circumference of the surrounding part can be of greater axial width than the other grooves on its opening, and the grooves on the inner part can be arranged radially opposite the grooves of greater width on the surrounding part. The grooves on the outer circumference of the other part mentioned can have a smaller axial width than the grooves on the surrounding part, opposite which they are located.
The grooves of smaller axial width on the inner circumference of the enclosing part can also be of a smaller width than the grooves on the outer circumference of the other part.
In any of the above-mentioned arrangements, the inner part itself may be surrounded by a second surrounding part formed on or attached to said other part so that a further annular space is provided between them which contains flowable magnetic material, over which the force line field extends.
On the accompanying drawing is. an embodiment of an electromagnetic clutch according to the invention is shown.
Fig. 1 is. a partially broken away vertical cross section of an electromagnetic drive clutch tables.
FIG. 2 is an enlarged partial view of FIG.
Fig. 3 is an enlarged partial cross-section taken on line 3-3 of Fig. 2 and Fig. 4 is. an enlarged partial cross-section along the line 4-4 in FIG. 2.
The same reference numbers indicate corresponding parts in the various figures. The shape of the surface groove shown on interacting relatively rotatable surfaces of members of electromagnetic clutches for the transmission of a torque between relatively rotatable members of the same, between which flowable magnetic material is used as the torque transmission medium, was designed so that with certainty. blocking between the links when the mechanism is stopped in the energized state is prevented.
By a predetermined arrangement of axially spaced apart grooves on a peripheral surface of a member of some form of the coupling and the predetermined arrangement of another group of axially spaced apart grooves on a peripheral surface of another member of the coupling which is rotatable relative to the first member , and through a predetermined formation, size and spacing of the grooves, it is possible to provide suitable storage spaces in which the flowable material can get when the mechanism is stopped, so as to prevent any possibility that the material due to friction between the members Changes in the contraction of the same on cooling is recorded.
The particular groove arrangement shown has become particularly necessary where the axial width of the air gap between the relatively rotatable members exceeds 25 mm with, for example, 3 mm air gap, that is normally when the grooves are not. so provided, the material would be prevented from being forced out of the air gap onto the opposite ends thereof.
Consequently. in the presence of a number of annular grooves on one link which are axially spaced 25 mm from one another, and in relation to a number of other grooves on a cooperating, radially distal second link, actually a plurality of tight coupling points between the relatively rotatable members intended.
In the drawing represents. 10 generally represents a reversible electromagnetic drive clutch and is only incorporated here as a representation of one form of apparatus on which the basic idea of the invention can be applied.
The clutch 1! 0 has. basically an input or drive unit 1? as well as output units 1..1 and 16. The. Unit 1? There is a shaft 18, two annular, U-shaped parts <B> 20 </B> and ??, clie with. one thigh.
\ on a disk or plate 4 near the outer periphery of the same, an end plate? 16, which is arranged between the part 20 and a flange 38 of the shaft 18, and an end plate system 30 which is attached to the part ?? is attached.
The shaft 18 forms the shaft of the coupling 10 driven by a motor, which shaft, as a result of its connection to the part 20 through the face plate 26, causes the rotation of the parts <B> 20 </B> and ''?, Plate '' 1 and face plates 64 causes.
Each of the parts 20 and ?? has inner and outer magnetizable ring members 32 and 3.1, which are connected to one another on one axial face and are open on the opposite axial face iuid form an annular space 36 between them. An annular coil 38 lies. in space 36 of each part 20 or '22 near the closed end of this part.
One end of the rings 3.1 of the parts 20 and 22 is. attached to plate? 4 so that the open sides of parts 20 and? '? are directed against one another and the plate? 4 lies axially therebetween, but with an axial gap between the one side of each ring 32 and the adjacent end face of the plate 2'-1.
The output system 14 has an annular magnetizable member 4.0, which has an annular radial part 4 \? and has a ring portion 44 which is integral with. the part 4-? be on the outer edge. The part 4'2 is fastened at its inner edge to a hub 46 which in turn is keyed onto an output shaft 48.
The output system 16, like the system 14, has an annular magnetizable (Mied 50, which has an annular, radial part 52 and an annular part 54, which is made in one piece with the part 52 on its outer edge The part 50 is fastened at its inner end to a hub 56, which in turn is rotatably supported on axially distant bearings 58 which are i-in-between the inner circumference of an axial sleeve 59 of the hub 56 and the outer circumference of the shaft 48 are arranged.
Since the ring part 44 of the member 40 is received in radial distance between the ring members <B> 3 </B> and 34 of the part 20 and the ring part 54 of the member 50 in a radial distance between members 32 and 34 of the part 22, is the radial part 42 of the member 40 axially between a sealing member fastened to the end plate 26 and an end face 62 of the plate 24, and the radial part 52 of the reed 50 lies axially between a sealing member 64 of the Face plate system 30 and one, face 66 of plate 24,
which is axially opposite to the end face 62 (Fi:;. 2) of the plate 2'4.
Labyrinth seal means 68 and 70 of the kind described in US Pat. No. 2587077 are present between the driving system 12 and the output systems 13 and 16.
The sealing means 68 have a plurality. of concentric rings 7'2. which are arranged on axially opposite end faces of the part 42 of the link 40, which rings on one side. of the part 42 with concentric rings 74 on the sealing member 60 and on the other side of the same cooperate with concentric rings 76 which are provided on the end face 62 of the plate 4.
The rings 72, 74 and <B> 76 </B> are of such shape and arrangement- now-; to each other that they result in a normally effective seal for magnetic flux inateria.l which is contained in the space 36 between the rings 3'2 and 34 of the part 20.
The sealants: 70 ways. a plurality of concentric rings 78 which are arranged on axially opposite end faces of the part 52 of the member 50 and on one side of the part 52 with concentric rings 80 of the sealing member 64 and on the other side thereof with concentric rings gen 8? on :
the end face 66 of the plate 24 cooperate. The concentric rings 78, 8.0 and 82 are as well as the rings 72, 74 and 7'6 of the sealing means 6, 8 provided so that they result in the same effective sealing means for it, but with special regard to magnetic flux material that is in the Space 3-6 is brought between the members 312 and 34 of the part 22.
On the inside edge of the plate. 2'4 a hub 84 is attached, on the inside of which there is a bearing 86, the inner circumference of which is supported on the shaft 48.
Annular sealing means 88 and 90 are provided between the hubs 46 and 84 and the hubs: 5, 6 and 84 and prevent the passage of magnetic flux material or the entry of the same into the bearings 58 and 8,6.
The plate system 30 has, in addition to the sealing washer 164, a sealing washer 92 which is fastened at its outer edge to the inner edge of the sealing washer @ 64 and whose inner edge is somewhat removed from the outer circumferential surface of the axial bushing 59 of the hub 56, the purpose of which is shown below becomes.
As a means of preventing either clutch A or B, formed by corresponding cooperating parts, from jamming upon cessation of operation or rotation of the clutches with energized coils 38, there are grooves 98, 100 and 102 on the radially spaced cooperating peripheral surfaces 10'4 or 106 of the part 44 of the member 40 and of the ring member 32 enclosed by it.
It can be seen from FIG. 2 that the mutually different grooves 9, 8 and 100 are ring-shaped and alternately spaced by the same axial distance from one another on the inner circumferential surface 104 of the part 44 of the link 40, whereas the grooves 102 Ring-shaped, all of the same size and at the same axial distance on the outer circumferential surface 106 of the link 32 are present. The grooves 100 have the same depth, but a much larger axial width than the grooves 98 and a somewhat larger axial width than the grooves 102, to which they are radially opposite.
A plurality of small coupling points result between the grooves, which are formed axially between the grooves 102 by the peripheral surface areas of the surface 106 of the link 32.
Because in this way the width of the areas between the grooves 102 is limited to, for example, 25 mm with a 3 mm thick annular space or gap 108 between the surfaces 104 and 106, the grooves 100 and 102 serve as an annular container into which can flow Magnetic material 110 can flow if the rotation of the coupling A is stopped with the coil 3! 8 energized, and this prevents the blockage between the part 2.0 and the member 40, as would otherwise occur due to the wedge action of the flowable magnetic material between surfaces 104 and 106 can occur.
It is evident from the construction of member 40 and ring member 32 that without the presence of grooves 100 and 102, portion 44 of member 40 tends to go from heated to cooled faster than the ring member 32 of the part 20, the flowable magnetic material 110 between the surfaces 104 and 106 of the respective members <B> 3 </B> 2 and 40 brings together, since it would be impossible for the powder axially out of the .Spalt 108 to press.
The grooves 98 as provided in the surface 104 of the portion 44 of the link 40 are for the purpose of taking into account the maximum heat generation that results from slippage between the link 40 and the portion 2.0 in the link 3 '2 of Part 20 to occur. This is possible because the effective circumferential area of the surface 104 of the member 40 between the grooves 100 is smaller than the effective circumferential area of the; Surface 106 between the grooves 102 of the link 32.
As such, the smaller area will act more on the flowable magnetic material than the larger area, with an excitation of known value, resulting in the maximum heat generation in member 32 compared to part 44 of member 40.
A plurality of identical, annular, axially spaced apart grooves 112 are provided on the peripheral surface 114 of the portion 44 of the member 40, which are radially outward of the grooves 98 and 100. The surface 11-1 of the part 44 of the member 40 is radially inwardly annularly removed from a smooth, plain-colored, cylindrical surface 116 of the member 34 of the part 20, and in between produces an air gap with the surface 11,6 118, in which magnetic material 110 lies in the same way as in gap 108.
The grooves 112 serve the same purpose between the portion 44 of the link 40 and the link 34 as the grooves 98 between the portion 44 of the link 40 and the link 32, i.e.. a maximum generation of heat in the link 34. Since the links 32 and 34 outside the clutch A and outside the same in contact with air. are, heat generated therein is quickly released to the surrounding atmosphere, which results in an effective operation of the clutch.
The grooves 1 "20 and 1'22 of the part 54 of the link 52 and the grooves 124 of the link 32 of the part 22 of the coupling B serve the same purpose as the grooves 98, 100 and 1.02 of the coupling A, respectively, because in for all relationships and purposes the couplings.1 and ss are identical. Grooves 126 of member 34 of part 22 of coupling ss serve the same purpose as grooves 112 of member 34 of part 20 of coupling A.
The flowable magnetic material 110 used here, which lies both in the columns 103 and 118 of the coupling A and in corresponding columns of the coupling ss, is of the type of a dry powder, such as a magnetic stainless steel powder with various anti-: Sintering and anti-wear additives.
During normal operation of the couplings A and B, in which their input shaft is driven by a suitable primary machine, not shown, the attached parts' 2ü and 22, which form part of the system 12, are driven and the flowable magnetic Material is prevented under the influence of centrifugal force from entering the grooves 1'd2. and 12'.1 of the members 32 of the clutches --1 and B to enter.
Upon energization of the coils 38 of the clutches A and B, a driving relationship between the driving and driven systems of the clutches is established as a result of the magnetic force line passage therebetween via the gaps 108 and 118 of clutch A and the corresponding gaps of clutch B. The flowable magnetic material provided in the couplings is used to bring about a high power transmission capacity.
During this phase of operation, the magnetic material remains outside the grooves 102 and 121; However, if the clutches are stopped, that is, if the power drive is removed from the shaft 18 with the coils 38 still energized, the material is free when the part 44 of the link 40 and 54 of the link 52 is drawn into the grooves 102 to flow so as to counter any possibility of the couplings being blocked.
Although the drawing illustrates a drive clutch and the description explains such a clutch environment, the principles present here are equally applicable to brake clutches and other clutches, and accordingly clutch is to be understood in the most general sense. It will also be readily apparent to those skilled in the art that variations in construction can be made without departing from the essence of the invention.