DE1538942A1 - Wirbelstromkupplung - Google Patents

Description

• Wirbelstromkupplung Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf elektrische rviaschinen und insbesondere auf eine ;7irbelstromkupplung, bei der zwei Drehteile koaxial um ein feststehendes Feld umlaufen. Das Feld enthält eine Erregerwicklung, und die Drehteile sind auf den Antriebs- und Abtriebswellen der Kupplung gelagert.
• Erfindungsgemäß enthält die Wirbelstromkupplung ein zentral-angeordnetes Feld, um welches eine wicklungslose Polanordnung mit Magneten abwechselnder Polarität drehbar ist, einen um die Polanordnung drehbaren Induktionszylinder und Luftdurchlässe, so daß bei ,Rotation der Wirbelstromkupplung ein Kühlluftstrom in axialer Richtung durch das Feld erzeugt wird, welcher radial nach außen und dann zwischen der Polanordnung und dem Induktionszylinder axial in entgegengesetzter Richtung verläuft: Die Antriebs- und Abtriebswellen der Wirbelstromkupplung sind mit den Drehteilen, welche durch die Polanordnung und den Induktionszylinder gebildet werden, verbunden, wobei der Kühlluftstrom an dem den" 1'lellen entgegengesetzten Ende der Wirbelstromkupplung eintritt. Die Polanordnung soll zwischen den Magneten entgegengesetzter Polarität in radialer Richtung verlaufende Kühlluftdurchlässe aufweisen, und über einen Flansch mit einer Nabe verbunden sein, mit welcher die Polanordnung auf der inneren der beiden ','lellen gelagert ist. Der beschriebene Kühlluftstrom soll wenigstens teilweise durch Laufradflügel erzeugt werden,, welche auf diesem Flansch ausgebildet oder befestigt sind.
• Der Kühlluftstrom bewirkt zunächst eine Kühlung des Feldes und dann der Polanordnung. Ein weiterer Kühlluftstrom kann durch Zaufradflügel auf einem Flansch des Induktionszylinders erzeugt werden und in axialer Richtung zwischen dem Induktionszylinder und dem Gehäuse der Wirbelstromkupplung verlaufen. Die beiden Kühlluftströme sollen das Gehäuse durch Auslaßöffnungen verlassen, welche an einem von den beiden Wellen entfernten Ende des Gehäuses angeordnet sind.
• Die Erfindung wird mittels beiliegender Zeichnung beschrieben, welche als Beispiel eine Ausführungsform -einer Wirbelstromkupplung zeigt. Die Zeichnung zeigt den Querschnitt: einer Wirbelstromkupplung in schematischer Form. Die ;'lirbelstromkupplung besitzt ein Gehäuse 1, an.dessen einem Ende ein Befestigungsflansch 2 eines Feldes 3 befestigt ist, das- eine bekannte Gleichstrom-Erregerwicklung 4 aufweist. Das Feld 3 wird durch einen Paßsitz auf dem Befestigungsflansch 2 genau innerhalb des Gehäuses 1 zentriert. Das entgegengesetzte Ende des Gehäuses nimmt ein Zager 6 auf, in welchem sich die Nabe eines drehbaren Induktionszylinders 8 befindet, der koaxial zum Feld 3 angeordnet ist und dieses umgibt. Die Nabe 7 ist durch einen Setzkeil mit einer äußeren Hohlwelle 9 verbunden, durch welcheeine innere, massive Welle 10 mit einem radialen Zwischenraum geführt wird: Eine drehbare Polanordnung 12 ist mit Magneten abwechselnder Polarität versehen und ist zwischen dem Feld 3 und dem Induktionszylinder 8 drehbar gelagert. Die Polanordnung 12 ist an einem Flanschabschnitt 13 befestigt, der eine Nabe 14 aufweist, welche ihrerseits durch einen Setzkeil mit dem inneren Ende der inneren Welle 10 verbunden ist. Die Habe 14 ist durch ein Zager 15 innerhalb der Habe 7 gelagert. Das Zager 15 wird durch einen Schmiernippel 16 geschmiert, welcher sich am inneren Ende der Welle 10 befindet und durch das innen hohle Feld 3 und das offene Ende der Wirbelstromkupplung, welches sich an dem von den beiden Wellen entfernten Teil des Gehäuses befindet, zugänglich ist.
• Das offene Ende der Wirbelstromkupplung bildet einen Einlaß für einen Kühlluftstrom, welcher das -eld 3 und die Polanordnung 12, wirksam kühlt. Dieser Kühlluftstrom verläuft in axialer Richtung in der durch die Pfeile A gezeigten Richtung und verläuft dann radial nach außen. Dieser Kühlluftstrom wird von Laufradflügeln 17 erzeugt, welche auf der Innenseite.des Flanschabschnittes 13 angeordnet sind. Der Kühlluftstrom geht durch die in der Polanordnung 12 angeordneten Aussparungen 18, welche sich zwischen den Magneten und den Flanschabachnitt 15 befinden: Von da verläuft der Kühlluftstrom zwischen der Polanordnung 12 und dem Induktionszylinder 8 und kühlt diese Drehteile, um dann das sehäuse 1 durch die Auslaßöffnungen 19 u verlassen, welche am offenen Ende des Gehäuses entfernt von den Wellen 9 und 10 angeordnet sind. Ein weiterer, starker Kühlluftstrom verläuft in axialer Richtung innerhalb des Gehäuses 1 zwischen dem Gehäuse und dem Induktionszylinder 8, wie die Pfeile B zeigen, und verläßt das Gehäuse durch die Auslaßöffnungen 19. Dieser Kühlluftstrom gelangt durch Lufteintrittsöffnungen 20 in das Gehäuse 1; welche entfernt von den Auslaßöffnungen 19 angeordnet sind. In der Zeichnung befindet sich rechts von den Lufteintrittsöffnungen 20 eine ringförmig in radialer Richtung nach innen vorstehende Wand 21, um -welche der eintretende Kühlluftstrom her umströmen muß. Dieser Kühlluftstrom wird durch Laufradflügel 22 auf der Außenseite des Induktionszylinders 8 erzeugt.
• Im Flansch 23 befindet sich zwischen den Laufradflügeln 22 eine Anzahl von Aussparungen 25. Ein Teil des Hauptluftstromes kann durch diese Aussparungen 25 gelangen und den Kühlluftstrom zwischen dem Induktionszylinder 8 und der Polanordnung 12 verstärken.' Die auf dem Induktionszylinder 8 befindlichen Rücklaufradflügel 22 können verlängert werden, wie es: die strichpunktierten Linien andeuten, so daß die Laufradflügel entlang der Außenseite des Induktionszylinders 8 verlaufen. Damit wird die Kühlfläche vergrößert, gleichzeitig wirken die am Umfang angeordneten Laufradflügel als Kühlrippen und verhindern eine laminare Luftströmung um den Induktionszylinder 8: `,ahl,",eise oder zusätzlich können die Laufrad:flügel 22 auch in axialer Richtung über den freien Rand des@Induktionszylnders 8 vorstehen, welcher vom Flansch 23 entfernt liegt. Damit wird wiederum die Kühlfläche vergrößert und eine Gebläsewirkung ,erreicht. Wie die strichpunktierten Linien zeigen, können die in axialer Richtung verlaufenden Laufradflügel eine Fortsetzung der auf dem Flansch befindlichen Zaufradflügel sein.
• Die durch die erfindungsgemäße V7rbelstromkupplung.gehende Kühlluftströmung bewirkt nicht nur eine Kühlung der drehbaren Teile und des Feldes, sondern auch eine Kühlung des Lagers 15 durch die Kühlluftströme A und B, welche die durch das Feld 3 entwickelte Wärme ableiten.
• .Die beschriebene Wirbelstromkupplung kann auf einfache Art und Weise mit einem Motor verbunden werden, wobei sie direkt an- das Gehäuse 24 eines solchen Motors angebaut werden kann. Sie kann auch getrennt verwendet werden und ein weiteres Zager, aufweisen. Im ersten Falle soll die hohle äußere Welle 9 den Rotor des Motors tragen: Wenn die Vfiirbelstromkupplung getrennt montiert werden soll, kann die äußere Welle 9 eine Riemenscheibe aufnehmen. Eine relative Drehung zwischen induktionszy linder 8 und Polanordnung 12 bewirkt bei eingeschaltetem Feld 3 drehmomentübertragende Vlirbelströme. In diesem Fall treibt eine Drehung der äußeren Hohlwelle 9 und damit des Induktionszylinders 8 die innere gelle 10 durch die Polanordnung 12 an.

Claims (2)

1. P a t e n t a n s_ p r ü c h e 11, IIVirbelstromkupplung, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentral angeordnetes Feld (3) von einer drehbar gelagerten Polanordnung (12) mit Magneten abwechselnder Polarität und von einem diese Polanordnung umgebenden, drehbar gelagerten Induktionszylinder (8) umgeben is.t, daß das Feld (3) Zußtdurchlaßaussparungen (18) aufweist, und daß bei Rotation der Vfixbelstromkupplung ein Kühlluftstrom erzeugt wird, welcher in einer axialen Richtung durch das 1'eld, dann radial nach außen und dann in axial entgegengesetzter Richtung zwischen der Polanordnung und dem Induktionszylinder verläuft.
2. 2. Wirbelstromkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs (9) und Abtriebswelle #l0) ineinander gelagert sind und jeweils mit dem Induktionszylinder (8) bzw,der Polanordnung (12) verbunden sind, und daß ein Kühlluftstrom (A) an dem den Wellen (9, 10) -entgegengesetzten Ende des Feldes (3) eintritt. 3. Wirbelatromkupplung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Polanordnung (12) in radialer Richtung Aussparungen (18) für den huftdurceitt aufweist, welche zwischen den Magneten und dem mit einer Nabe (14) verbundenen Planschabschnitt (13) angeordnet sind. 4, Wirbelstromkupplung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlluftstrom (A) wenigstens teilweise duach@ La:ufradflügel (17) auf der Polanordnung (12) erzeugt wird. 5. Wirbelstromkupplung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß: Laufradflügel (22) auf einem Flansch (23) des Induktionszylinders (B) einen weiteren Kühlluftstrom-(B) erzeugen, der in axialer Richtung zwischen dem Induktionszylinder und dem Gehäuse (1) der Wirbelstromkupplung verläuft. 6. Wirbeletromkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Laufradflügel (22) über die Oberfläche des Induktionszylinders (8) erstrecken 7. 1`tirbelstromkuppluig nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die %sufradflügel (22) von dem Ende des Induktionszylinders (8,) in axialer Richtung erstrecken, welches dem Flansch (23) abgewendet ist. B. Wirbelstromkupplung nach irgendeinem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kühlluftströme ,( A, B) `das Gehäuse (1) durch Auslaßöffnungen.(1 g) an einem Ende des Gehäuses verlassen. Wirbelstromkupplung nach irgendeinem der Ansprüche 5 bis-8a dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Kühlluftstrom (A) zwischen dem Zager (15) für die Polanordnung (12), welches diese innerhalb: des Induktionszylinders (8) lagert, und dein Feld (3) befindet, und daB die das Zager (15) aufnehmende Nabe (7) ebenfalls einem Kühlluftstrom (E) ausgesetzt ist. 10. Wirbelstromkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daB das Zager (15) ohne Zerlegung der Wirbelstromkupplung geschmiert werden kann. 11. Vlirbelstromkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schmiernippel (16) für das Zager (15) von außen zugänglich an einem Ende der Nabe (1q.) angebracht igtg welcher die Polanordnung (12) befestigt ist.