DE1218229B - Electromagnetically operated multi-disc clutch without slip rings - Google Patents

Description

Schleifringlose, elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine schleifringlose, elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung mit vom magnetischen Kraftfluß. axial durchflutetem Lameltenpaket, das bei erregtem Magnetkörper durch die Ankerscheibe an eine Gegendruckscheibe gepreßt wird.Slip-ring-free, electromagnetically operated multi-plate clutch The The invention relates to an electromagnetically operated multi-disc clutch without slip rings with the magnetic flux of force. axially flooded plate pack, which when excited Magnet body is pressed by the armature disk against a counter pressure disk.

Es sind Ausführungen von schleifringlosen, elektromagnetisch betätigten Lamellenkupplungen bekannt, welche sich darin unterscheiden, däß der magnetische Kraftfluß entweder durch die Lamellen geführt wird oder aber nicht durch die Lamellen geführt wird. Im zweiten Fall erfolgt die erforderliche Zusammenpressung der Lamellen lediglich durch die magnetische Kraft, die auf eine Ankerscheibe ausgeübt wird.There are versions of slip ringless, electromagnetically operated Multi-plate clutches are known, which differ in that the magnetic Power flow is either guided through the slats or not through the slats to be led. In the second case, the lamellas are pressed together as required only through the magnetic force that is exerted on an armature disk.

Es ist leicht einzusehen, daß die erstere Ausführungsforen, bei welcher der magnetische Kraftfluß durch die Lamellen hindurchgeführt wird, ein größeres Drehmoment zu übertragen gestattet, da hier das magnetische Feld nicht nur auf die Ankerscheibe, sondern auf jede Lamelle wirkt.It is easy to see that the former execution forums, in which the magnetic flux is passed through the slats, a greater one Allowed to transmit torque, since the magnetic field is not only applied to the Armature disk, but acts on each lamella.

Dieses trifft bei einer bekannten schleifringlosen, elektromagnetisch betätigten Lamellenkupplung zu, doch hat diese Kupplung den entscheidenen Nachteil, daß der umdrehbar gehalterte Magnetkörper aus magnetisierbarem Werkstoff mit der einliegenden Spule auf der Nabe der Gegendruckscheibe oder Polscheibe, ebenfalls aus magnetisch leitendem Werkstoff, gelagert ist. Bekanntlich werden Magnetkörper, Gegendruckscheibe und Ankerscheibe aus gut magnetisierbarem, kohlenstoffarmem Werkstoff gefertigt, und es ist in der Technik bekannt, daß zwei etwa gleichartige Stähle in weichem Zustand nicht für rotierende Lagerstellen verwendet werden können, da die Gefahr des Festfressens, auch im Lauf unter Öl, zu groß ist, auch bei geringer Umfangsgeschwindigkeit der Lagerung.In the case of a known slip ring-less, this occurs electromagnetically actuated multi-plate clutch, but this clutch has the decisive disadvantage that the rotatably mounted magnetic body made of magnetizable material with the inset coil on the hub of the counter-pressure disc or pole disc, too made of magnetically conductive material. It is well known that magnetic bodies Counter-pressure disc and armature disc made of easily magnetizable, low-carbon material and it is known in the art that two roughly similar steels Cannot be used for rotating bearings when soft, because the risk of seizure, even when running under oil, is too great, even if it is less Peripheral speed of the bearing.

Durch diese Lagerstelle des Magnetkörpers auf der Nabe der Gegendruckscheibe werden gleichzeitig die magnetischen Kraftlinien geleitet, so daß die Gestaltung der Lagerung mittels einem Gleitlagerwerkstoff, z. B. Bronze, nicht möglich ist. Die praktische Anwendung einer solchen Kupplung dürfte sehr fraglich, wenn nicht gar unmöglich sein.Through this bearing point of the magnet body on the hub of the counter-pressure disc the magnetic lines of force are conducted at the same time, so that the design storage by means of a plain bearing material, e.g. B. bronze, is not possible. The practical application of such a coupling would be very questionable, if not be impossible at all.

Weiter ist eine schleifringlose, elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung mit in axialer Richtung durch die Lamellen geführten magnetischen Kraftlinien bekannt, bei der ein auf Wälzlager gelagerter und undrehbar gehalterter Magnetkörper eine seitlich angeordnete Tauchspule aufweist. Um die Spule greift ein weiterer Magnetkörper, der auf der Nabe der Gegendruckscheibe oder Stützscheibe axial verschiebbar angeordnet ist. Durch diese axiale Verschiebung drückt bei Erregung des Magneten die an dem verschiebbaren Magnetkörper fest angeordnete Ankerscheibe gegen die einseitig durchfluteten Lamellen und die auf einer Welle fest angeordnete Gegendruckscheibe.There is also an electromagnetically operated multi-plate clutch without slip rings known with magnetic lines of force guided through the lamellae in the axial direction, in which a magnet body mounted on roller bearings and held in such a way that it cannot rotate is a Has laterally arranged plunger coil. Another magnetic body engages around the coil, which is arranged axially displaceably on the hub of the counter pressure disc or support disc is. This axial displacement pushes when the magnet is excited movable magnet body fixed armature disk against the one-sided flooded Lamellae and the counter-pressure disc fixed on a shaft.

Der Nachteil dieser Kupplung ist der veränderliche axiale Luftspalt zwischen dem stillstehenden Magnetkörper reit Tauchspule und dem axial verschiebbaren Magnetkörper. Da zur Erreichung eines Drehmoments die Luftspalte zum übergang der Kraftlinien, entsprechend der Kupplungsgröße, klein gehalten werden müssen, kann somit nur eine geringe Verschleißreserve im Lamellenpaket vorhanden sein, eine Nachstellung ist nicht vorgesehen. Ein weiterer Nachteil ist die aus der Tauchspulenanordnung sich ergebende Baulänge. Durch die notwendige Verschiebbarkeit des Magnetteiles mit Ankerscheibe ist eine entsprechende tragende Bohrungslänge gegen Verkanten erforderlich. Der sich aus der Hintereinanderanordnung von stillstehendem Magnetkörper mit Tauchspule und dieselbe umgreifendes axial verschiebbares Magnetteil mit Ankerscheibe sowie Lamellenpaket mit Gegendruckscheibe bedingen insgesamt in axialer Richtung eine merklichen Raum in Anspruch nehmende Baulänge.The disadvantage of this coupling is the variable axial air gap between the stationary magnet body rides the plunger coil and the axially displaceable one Magnetic body. Since to achieve a torque, the air gap to the transition of the Lines of force, according to the coupling size, must be kept small This means that there is only a small wear reserve in the disk pack, an adjustment is not scheduled. Another disadvantage is that of the plunger coil arrangement resulting overall length. Due to the necessary displaceability of the magnetic part with armature disk, a corresponding load-bearing bore length is required to prevent tilting. The result of the arrangement of the stationary magnet body with the plunger coil one behind the other and the same encompassing axially displaceable magnet part with armature disk as well Disk pack with counter-pressure disk require a total of one in the axial direction Noticeably space-consuming overall length.

Die elektromagnetisch betätigte Kupplung nach der Erfindung beseitigt die vorstehend angeführten Nachteile und hat den Vorzug einer kurzen Bauweise, vielseitige Anwendung auch bei hohen Drehzahlen, gleichbleibende konstante Luftspalte und wartungsfrei im Einsatz.The electromagnetically operated clutch according to the invention eliminated the above-mentioned disadvantages and has the advantage of a short construction, versatile Can also be used at high speeds, constant air gaps and maintenance-free in action.

Die erfindungsgemäße Kupplung ist gekennzeichnet durch die Vereinigung der an sich bekannten Merkmale a) daß der Magnetkörper mittels eines Radialwälzlagers auf einer mit der treibenden oder getriebenen Welle drehfest angeordneten Montagebuchse gelagert ist, b) daß auf der Montagebuchse in axialer Richtung gesehen, neben dem Magnetkörper die Gegendruckscheibe, die Innenlamellen und die Ankerscheibe in dieser Reihenfolge angeordnet sind und c) daß der magnetische Kraftfluß zwischen dem Magnetkörper und der Gegendruckscheibe konstante Luftspalte überbrückt, und zwar derart, daß der äußere Schenkel des Magnetkörpers die Gegendruckscheibe axial übergreift und somit mit dieser einen radialen Luftspalt begrenzt, während der innere Schenkel des Magnetkörpers mit der Gegendruckscheibe einen axialen Luftspalt bildet. In der Abbildung ist die erfindungsgemäße elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung dargestellt.The coupling according to the invention is characterized by the union of the characteristics known per se a) that the magnetic body by means of a Radial roller bearing on a rotatably arranged with the driving or driven shaft Mounting bush is mounted, b) that seen on the mounting bush in the axial direction, In addition to the magnet body, the counter-pressure disc, the inner plates and the armature disc are arranged in this order and c) that the magnetic flux between the magnet body and the counter-pressure disc bridged constant air gaps, and in such a way that the outer leg of the magnet body axially supports the counter-pressure disk overlaps and thus limits a radial air gap with this, while the inner Legs of the magnet body form an axial air gap with the counter pressure disk. In the figure is the electromagnetically actuated multi-plate clutch according to the invention shown.

Auf der drehfest mit der treibenden oder getriebenen Welle verbundenen Buchse 5 sind der Elektromagnet 1, 2, die Gegendruckscheibe 6, 7, die Innenlamellen 8 und die Ankerscheibe 11 in axialer Richtung hintereinander angeordnet, so daß der magnetische Kraftfluß unmittelbar vom Magnetkörper 1, 2 durch die Gegendruckscheibe, das Lamellenpaket und die Ankerscheibe hindurch und dann zum Elektromagneten zurückfließt. -Der feststehende Magnetkörper 1, 2 trägt die Stromzuleitung 3. Der Magnetkörper ist durch das Radialwälzlager 12 auf der drehfest mit der Welle verbundenen Buchse 5 gelagert und so in seiner Zugrichtung abgestützt. Das Radialwälzlager 12 ist das axial wirkende Widerlager für die Gegendruckscheibe 6, 7 des Lamellenpakets. Die Gegendruckscheibe besteht aus zwei konzentrischen Ringen 6 aus ferromagnetischem Material und aus einem zwischen diesen liegenden nicht ferromagnetischen Ring 7 oder stattdessen eine einstückige Scheibe mit kreisbogenförmigen Ausnehmungen ähnlich den der Lamellen. Die Gegendruckscheibe ist durch einen axialen und radialen konstanten Luftspalt von den Polflächen des Elektromagneten getrennt. Bei dem radialen Luftspalt umgreift der Elektromagnet mit dem äußeren Polende die Gegendruckscheibe, der axiale Luftspalt wird durch die Beilagscheibe 4 bestimmt. Die Innenlamellen 8 und Außenlamellen 9 greifen abwechselnd in eine Verzahnung der Buchse 5 bzw. der Kupplungsglocke 10 ein. In die Verzahnung der Buchse greift ferner der hinter dem Lamellenpaket liegende Anker 11 ein. Das Lamellenpaket und der Anker sind somit auf der Buchse 5 axial verschiebbar. Die Lamellen werden durch den Anker nach Erregung des Elektromagneten gegen die Gegendruckscheibe 6, 7 und gegeneinander gepreßt.On the non-rotatably connected to the driving or driven shaft socket 5, the electromagnet 1, 2, the counter-pressure disk 6, 7, the inner plates 8 and the armature disk 11 are arranged one behind the other in the axial direction, so that the magnetic flux directly from the magnet body 1, 2 through the counterpressure disk, the disk pack and the armature disk flows through and then back to the electromagnet. The stationary magnet body 1, 2 carries the power supply line 3. The magnet body is supported by the radial roller bearing 12 on the bush 5, which is connected to the shaft in a rotationally fixed manner, and is thus supported in its pulling direction. The radial roller bearing 12 is the axially acting abutment for the counter-pressure disk 6, 7 of the disk pack. The counter-pressure disk consists of two concentric rings 6 made of ferromagnetic material and a non-ferromagnetic ring 7 located between these or instead a one-piece disk with circular arc-shaped recesses similar to those of the lamellae. The counter-pressure disk is separated from the pole faces of the electromagnet by an axial and radial constant air gap. In the case of the radial air gap, the electromagnet engages around the counter-pressure disk with the outer pole end; the axial air gap is determined by the washer 4. The inner disks 8 and outer disks 9 alternately engage in a toothing of the socket 5 or the clutch bell 10 . The armature 11 located behind the disk pack also engages in the toothing of the bushing. The disk pack and the armature are thus axially displaceable on the bush 5. The lamellae are pressed against the counter-pressure disc 6, 7 and against each other by the armature after the electromagnet has been energized.

Die Gegendruckscheibe ist zweckmäßig zum Lamellenpaket hin etwas geneigt (0,03 mm), um bei Krafteinwirkung eine etwaige Abbiegung auszugleichen.The counter-pressure disc is appropriately inclined slightly towards the plate pack (0.03 mm) to compensate for any bending when force is applied.

Claims (1)

Patentanspruch: Schleifringlose, elektromagnetisch betätigte Lamellenkupplung mit vom magnetischen Kraftfluß axial durchflutetem Lamellenpaket, das bei erregtem Magnetkörper durch die Ankerscheibe an eine Gegendruckscheibe gepreßt wird, g e k e n n -z e i o h n e t d u r c h die Vereinigung folgender an sich bekannter Merkmale a) daß der Magnetkörper (1, 2) mittels eines Radialwälzlagers (12) auf einer mit der treibenden oder getriebenen Welle drehfest angeordneten Montagebuchse (5) gelagert ist, b) daß auf der Montagebuchse, in axialer Richtung gesehen, neben dem Magnetkörper die Gegendruckscheibe (6, 7), die Innenlamellen (8) und die Ankerscheibe (11) in dieser Reihenfolge angeordnet sind und c) daß der magnetische Kraftfluß zwischen dem Magnetkörper und der Gegendruckscheibe konstante Luftspalte überbrückt, und zwar derart, daß der äußere Schenkel des Magnetkörpers die Gegendruckscheibe axial übergreift und somit mit dieser einen radialen Luftspalt begrenzt, während der innere Schenkel des Magnetkörpers mit der Gegendruckscheibe einen axialen Luftspalt bildet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Gebrauchsmuster Nr.1 675 732, 1718 799; schweizerische Patentschrift Nr. 233 928; USA: Patentschrift Nr. 2 375 783; VDI-Zeitschrift Nr. 6 vom 21.2.1956, S. 214, Bild 1. In.Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr.1050 883.Claim: Electromagnetically operated multi-disc clutch without slip rings with axially flooded by the magnetic flux of lamellas, which is activated when the Magnet body is pressed by the armature disk against a counter pressure disk, g e k e n n -z e i o h n e t d u r c h the combination of the following characteristics which are known per se a) that the magnet body (1, 2) by means of a radial roller bearing (12) on a with the driving or driven shaft rotatably mounted mounting sleeve (5) is, b) that on the mounting sleeve, seen in the axial direction, next to the magnet body the counter pressure disc (6, 7), the inner plates (8) and the armature disc (11) in are arranged in this order and c) that the magnetic flux between the magnet body and the counter-pressure disc bridged constant air gaps, and in such a way that the outer leg of the magnet body axially supports the counter-pressure disk overlaps and thus limits a radial air gap with this, while the inner Legs of the magnet body form an axial air gap with the counter pressure disk. Publications considered: German utility model No. 1 675 732, 1718 799; Swiss Patent No. 233 928; USA: Patent No. 2,375,783; VDI magazine No. 6 of February 21, 1956, p. 214, Fig. 1. Older ones considered Patents: German patent number 1050 883.