DE1763605A1

DE1763605A1 - Magnetische Kupplung

Info

Publication number: DE1763605A1
Application number: DE19681763605
Authority: DE
Inventors: Henri Fehr
Original assignee: Constructions Mecaniques SA
Current assignee: Constructions Mecaniques SA
Priority date: 1967-07-03
Filing date: 1968-07-02
Publication date: 1971-11-25
Also published as: GB1220145A; FR1536336A; CH470798A

Description

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DlPL.-lNG. PH. EYER Frankfurt am.

PAT ENTANWALT

Ma g η e t i s ehe Kupplung

Die Erfindung betrifft eine magnetische, asynchrone oder asynchron synchronisierte Kupplung mit fester Induktor wicklung (ohne Ringe und Schleifbürsten) oder mit Permanentmagnet.

Es sind schon asynchrone Kupplungen mit einem festen oder beweglichen Induktor zur Erzeugung eines Magnetfeldes bekannt, durch das die Verbindung zwischen- einem antreibenden Rotor und einem angetriebenen Rotor bewirkt wird. Diese Rotoren sind auf ihren einander gegenüberliegenden Flächen mit Kränzen von Polzähnen versehen und in den Zwischenräumen zwischen den Zähnen sind ringförmige oder massive Leiter angeordnet, in denen Induktionsströme entstehen, wenn die beiden Rotoren im Verhältnis zu-einander schlüpfen.

Die Erfindung hat insbesondere zum Ziel, die Leistung . derartiger Kupplungen zu verbessern, ebenso wie ihre Kühlung.

Die Erfindung besteht bei einer magnetischen Kupplung,

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asynchron oder asynchron synchronisiert, mit fester Induktorwicklung oder Permanentmagnet, in deren Magnetfeld . sich ein antreibender Rotor und ein angetriebener Rotor aus einem Material von guter magnetischer Permeabilität drehen, darin, daß die einander gegenüberliegenden flächen der Rotoren, auf einem von ihnen, mindestens eine Reihe vorspringender Zähne aufweisen, die regelmäi3ige getrennte

anderen magnetische Pole bilden und daß auf dem/Rotor mindestens eine ununterbrochene Schicht eines Metalles von hoher elektrischer Leitfähigkeit vorgesehen ist.

Die die magnetischen Pole bildenden, vorspringenden Zähne sind vorteilhaft auf dem antreibenden Rotor angeordnet, der sich mit der größten Geschwindigkeit dreht.

In der magnetischen Kupplung nach der Erfindung entstehen, bei Relativgeschwindigkeit der Rotoren, von dem Augenblick an, in dem das Magnetfeld gebildet ist, in der ganzen Fläche des Metalles von hoher Leitfähigkeit, das vorzugsweise auf dem angetriebenen Rotor angeordnet ist, als Folge der

/beim Durchgang der Polzähne hervorgerufenen Stromflußänderungen, Induktionsströme. Diese Induktionsströme ihrerseits erzeugen ein Antriebsmoment des angetriebenen Rotors, das, bei einer gegebenen Maschine, abhängig ist von dem Schlupf und dem Wert der magnetischen Induktion in dem

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aktiven LuftZwischenraum, d.h. von dem Wert des Erregerstromes, wenn die Kupplung eine Induktorwicklung "besitzt. Die magnetische Kupplung nach der Erfindung hat eine Schiupi Moment-Charakteristik, die insbesondere vorteilhaft in den Bereichen geringen Schlupfes ist, denn sie zeigt einen steilen Anstieg ähnlich der Charakteristik der Asynchron-Käfig-iiotoren.

Die Kupplung nach der Erfindung bietet weiterhin den Vorteil daiä ihre Herstellung besonders wirtschaftlich ist. Andererseits ist das Vorhandensein von weiten offenen Zwisehenräünen,. die die vorspringenden Pole des antreibenden Rotors trennen, vorteilhaft für. eine gute Zirkulation der Kühlflüssigkeit und als Folge der Bildung von Wirbeln sind der Wärmeaustausch zwischen dem Rotor mit leitender Auflage und der Kühlflüssigkeit verbessert.

Im Nachfolgenden sind an nicht als Beschränkungen anzusehenden Beispielen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.

In Figur 1 ist eine Halbansicht eines Längsschnittes einer horaopolaren asynchronen Magnetkupplung mit äußerem Induktor dargestellt.

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Figur 2 zeigt einen Teilquerschnitt nach II - II durch. Figur 1.

In Figur 3 ist ein Diagramm wiedergegeben, das die Schlupf-Momentcharakteristiken einer üblichen Kupplung und einer Kupplung nach der Erfindung zeigt.

In Figur 4 ist eine Halbansicht eines Längsschnittes einer weiteren Ausführungsform einer Asynehronmagnetkupplung mit äußerem Induktor dargestellt.

Figur 5 zeigt einen Teilquerschnitt nach V-V durch Figur 4. :

In Figur 6 ist eine Halbansicht eines Längsschnittes durch eine Asynehronmagnetkupplung mit innerem Induktor und in Figur 7 eine gleiche Ansicht durch eine Asynchronmagnetkuppi lung mit einem Induktor in Form eines Ankerkreuzes(crosse) oder eines "C" wiedergegeben, während Figur 8 #ie gleiche Ansicht durch eine Asynehronmagnetkupplung mit Scheiben zeigt.

Figur 9 ist ein Teilquerschnitt nach IX - IX durch Figur 8.

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In Figur 10 ist eine Halbansicht eines Längsschnittes durch eine synchronisierte Asynchronmagnetkupplung wieder-· gegeben. Figur 11 zeigt einen Teilquerschnitt nach XI - XI durch Figur 10 und Figur 12 winen Teilquerschnitt nach XII - XII durch Figur 10.

In Figur 13 ist ein Diagramm dargestellt, das die Schlupf-Moment-Charakteristiken einer asynchronen synchronisierten Kupplung nach der Erfindung und einer üblichen Kupplung zeigt.

In Figur 14 ist wieder eine Halbansicht eines Längsquerschnittes einer Ausführungsform einer synchronisierten Asynchrönmagnetkupplung wiedergegeben.

Figur 1$ zeigt einen Teilquersehnitt nach XV - XY und Figur 16 eineri Teilquerschnitt nach XVI - XVI durch Figur 14·

In Figu:£ 17 ist eine Halbansicht eines Längsschnittes durch eine hoiflopolare Asynchronkupplung mit Permanentmagnet wiedergegeben.

Figur 16 zeigt einen Teilquerschnitt nach Linie XIII - XIII durch, figur 17«

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In Figur 19 ist eine Halbänsicht eines Längsschnittes durch eine homopolare !synchronkupplung dargestellt, die mit einer Vorrichtung zur Strömungsregelung im Luftzwischen«· raum versehen ist·

Figur 20 zeigt eine Halbansicht eines Längsschnittes durch eine heteropolare Asynchronkupplung mit Permanentmagneten und Figur 21 einen Teilquerschnitt nach XXI - XXI durch Figur 20.

Die homopolare Asynchronkupplung, die in schematischer Darstellung in den Figuren 1 und 2 wiedergegeben ist, besitzt einen außenliegenden festen, im Querschnitt U-förmigen Induktor 1 von Ringform der aus einem Mantelteil la und einem Wangenteil Ib besteht, die in der Weise vereinigt sind, daß sie einen ringförmigen offenen Raum begrenzen, in dem eine ringförmige Erregerwicklung 2 gelagert ist.

In dem Induktor 1 sind weiterhin ein antreibender Rotor

angeordnet 3 und coaxial zu diesem ein angetriebener Rotor y»die fest

auf einer Antriebswelle 5 bzw. einer Antriebswelle 6 sitzen^ Der antreibende Rotor 3 besitzt eine Wange 7, auf der zwei

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durch ein ringförmiges Zwischenstück 11 aus nicht magnetischem Material..von-einander getrennte Zahnkränze 8 .. ■und 9 aus magnetischem Material befestigt sind. Die Zahnkränze haben durchgehende .äußere Flächen und sind im Innerer. d.h. nach der Drehachse zu durch Reihen vorspringender Zähne 12und 13 verlängert, die magnetische Pole bilden. ■Die Zähne sind gleichmäßig von-einander getrennt durch Zwischenräume 14, die neben ihrer elektromagnetischen Rolle (Erzeugung von Plussänderungen) die Aufgabe haben, eine gute Zirkulation der Kühlflüssigkeit sicherzustellen, wozu sie in gerade Linie mit längskerben 10 gebracht sind,die in der Innenfläche der Quer—-stücke 11 angeordnet sind.

Der angetriebene Rotor 4, der im Inneren des antreibenden Rotors 3 liegt, besteht aus einem zylindrischen massiven Ring 15 aus magnetischem Material, der fest an einer auf der Antriebswelle 6 befestigten Scheibe 16 sitzt. Der magnetische Ring 15 besitzt eine durchgehende Außenfläche, auf der gegenüber den Zähnen 11 und 13 ringförmige Schichten 17 und 18 aus einem Metall von hoher elektrischer Leitfähigkeit gelagert sind. Die Schichten 17 und 18, die sich in Längsrichtung etwa über die gleiche Länge der Zähne 12 und 13 erstrecken, sind vorzugsweise durch Elektrolyse oder durch ein anderes geeignetes Mittel, das eine vollkommene elektrische Verbindung gewährleistet, aufgebracht.

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Wenn in einer magnetischen Kupplung der vorstehend beschriebenen Ausbildung eine relative Drehgeschwindigkeit der Rotoren 3 und 4 gegebenen ist, entstehen von dem Augenblick an, in dem die Erregerwicklung 2 gespeist wird, d.h. in dem der Induktor 1 ein magnetisches Feld erzeugt, Induktionsströme in den ringförmigen metallischen Schichten 17 und 18 als Folge der Flußänderungen. Die Stärke der Schichten, in der die Induktionsströme gebildet werden, ist abhängig von der Frequenz dieser Ströme (als Folge des bekannten Hauteffektes). Die Induktionsströme sißd ursächlch für ein Antriebsdrehmoment des angetrieben Rotors 4· Dieses Moment ist für eine gegebene Maschine abhängig von dem Schlupf (d.h. der Frequenz) und dem magnetischen Induktionswert in dem aktiven Luftspalt, d.h. von dem Wert des Erregerstromes der Wicklung 2.

Diese Eigenschaften erlauben, insbesondere bei einer Maschine, deren Antriebsrotor sich mit konstanter Geschwindigkeit dreht, die Austrittsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Moment der getriebenen Maschine nach Wunsch zu regeln»

In Figur 3 sind verschiedene Schlupf-Momentcharakteristiken wiedergegeben und zwar mit den Kurven Al, A2, A3, A4 für eine übliche Kupplung und mit den Kurven Bl, B2, BJ, B4 für

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eine Kupplung nach der Erfindung, und dies für verschiedene Werte des Erregerstromes. Der Wert des Momentes G ist als Ordinate und der Schlupf g als Abzisse gezeichnet.

Man kann aus Figur 3 ersehen, daß die Schiu-pf-Momentcharakteristiken der Kupplung nach der Erfindung insbesondere vorteilhaft sind In den Bereichen mit geringem Schlupfj in denen das Moment in Abhängigkeit vom Schlupf demjenigen der Asynchronkäfigmotoren (steile Kennlinie bei geringem Schlupf) analog ist. Man sieht an dem Beispiel, bei Betrachtung der Linien A4 und B4, die dem gleichen Erregerstrom entsprechen, daß für einen Schlupf gO von 20 fo die übliche Kupplung ein Moment von 30 fo des Maximalmomentes (MO) erzeugt, während die Kupplung nach der Erfindung ein Moment in der Größenordnung von 95 Ί° ^des Maximalmomentes (Ml) gibt.

Im übrigen bewirkt das Vorhandensein der Zwischenräume zwischen den vorspringenden Polen 12 und 13 durch Bildung von Wirbeln eine gute Zirkulation der Kühlflüssigkeit, wodurch der Wärmeaustausch zwischen dem angetriebenen Bo/fcor |iit Leitschicht en 17 und 18 und der Flüssigkeit g-eföräert wird» - -

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Die Asynchronmagnetkupplung, dargestellt in den Figuren 4 und 5» unterscheidet sich von der nach den Figuren 1 und 2 dadurch, daß die Aufgaben der Rotoren vertauscht sind. Bei dieser Ausführung sitzt der innere Rotor 21 festauf der antreibenden Welle 5, während der äußere Rotor 22 an der Abtriebswelle befestigt ist.

Der antreibende Rotor 21 ist gebildet von einem massiven magnetischen Ring, in den auf seinem Umfang zwei Kränze von regelmäßig angeordneten Zähnen 23 und 24 eingeschnitten sind.Eine ringförmige Querkehle 20 ist zwecks der Trennung der beiden Zahnkränze 23 und 24 ebenfalls in dem Rotor eingeschnitten.

Der angetriebene äußere Rotor besteht aus zwei magnetischen Ringen 25 und 26 mit durchgehenden Außenflächen, die auf einer fest auf der angetriebenen Welle 6 sitzenden Scheibe 27 befestigt sind. Zwischen diesen beiden Ringen ist ein ringförmiges Zwischenstück 28 aus nicht*magnetischem Material angeordnet.

Auf den durchgehenden Innenflächen der magnetischen Ringe ■ , 25 und 26 sind gegenüber den Zahnkränzen 23 und 24 durchgehende leitende Schichten 29 und 31 aus einem Material von

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holier elektrischer Leitfähigkeit aufgebracht. Im Hinblick darauf, daß die leitenden Schichten 29 und 31 im Innenraum des angetriebenen Rotors angeordnet sind, kann diese Ausführung besonders interessant sein im Palle sehr großer Drehgeschwindigkeiten,da die Zentrifugalkraft bestrebt ist, die leitenden Schichten gegen ihre Unterlage abzustützen. w

In einer-Asynchronmagnetkupplung, wie sie in Figur 6 dargestellt' ist, ist der ringförmige Induktor 32 im Inneren des antreibenden Rotors 33 gelagert, der selbst im Inneren des angetriebenen Rotors 34 angeordnet ist. Der Induktor 32 hat einen U—förmigen Querschnitt zur Aufnahme der Erregerwicklung 35» Er ist montiert auf der antreibenden Welle 5 unter Zwischenlagerung von Kugeln 36· Der antreibende Rotor 33 besitzt zwei Kränze 37 und 38 von mag- ^ netischem Material, die durch ein ringförmiges Zwischenstück 39 aus nicht magnetischem Material von einander getrennt sind. Die Kränze 37 und 38 haben durchgehende Innenflächen und auf ihren Außenflächen regelmäßig angeordnete Polzähne 41 und 42« Den Zähnen gegenüber besitzt der ange-

die
triebene Rotor 34, ebenso wie/vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen, zwei leitende Schichten 43 und 44 innerhalb des angetriebenen massiven Rotors 34.

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Die homopolare Asynchronkupplung, dargestellt in Figur"'?, besteht aus einem festen ringförmigen Induktor 45» der durchquert ist von einer angetriebenen Welle 6, die unter Zwischenanordnung von Kugeln 36 gelagert ist. Bei dieser Ausführungsform hat der Induktor 45 im Radialschnitt die Form eines Kreuzes (crosse) oder eines C und besitzt infolgedessen einen ringförmigen nach vorne offenen Raum 46, in dem die Erregerwelle 47 gelagert ist. In diesen ringförmigen Raum ragen der antreibende Rotor 48 und der angetriebene Rotor 49, die fest auf den Wellen 5 bzw. 6 sitzen. Der antreibende Rotor 48 besitzt bei dieser Ausführung einen einzigen magnetischen Ring 51 mit einer Reihe voneinander getrennter Zähne 52 auf seiner Innenfläche. Diesen Zähnen gegenüber ist auf der Außenfläche des angetriebenen Rotors 49 eine einzige Leitfläche 53 angeordnet.

Die in den Figuren 8 und 9 wiedergegebene Asynchronkupplung ist vom Scheibentyp. Der antreibende Rotor 54 dieser Kupplung besteht aus mehreren Seheiben 55, die fist an der Antriebswelle 5 sitzen und auf ihrer Peripherie Reihen von radial und regelmäßig. angeordneten Zähnen 56 aufweisen. Der angetriebene Rotor 57 besteht aus zwei äußeren Scheiben 58 und 59, die unter Zwischenlagerung von Rollen 61 an zwei Lagerschilden 62 und 63 gelagert sind. Die antreibende Welle

ist
5 /unter Zwischenanordnung von Hollen 64 rotierand im

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Inneren der Scheiben 58 und 59 gelagert.

Der angetriebene Rotor 57 besitzt zwischen den beiden Scheiben 58 und 59 zwei Ringe 65 und 66, die von den beiden Scheiben 58 und 59 mit zwischengelagerten Ringstücken 67 aus nicht-magnetischem Material zusammengehalten werden. Die Scheiben 58 und 59 sowie die Zwischenringe 65 und 66 besitzen auf den Flächen, die sich gegenüber den Zähnen 56 befinden, ringförmige leitende Flächen 68 aus einem Material hoher Leitfähigkeit.

Die Wirkungsweise der in den Figuren 8 und 9 dargestellten Kupplung ist die gleiche wie die der vorher beschriebenen Kupplungen.

Es wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Figuren 10,11 und 12 eine magnetische synchronisierte Asynchronkupplung beschrieben. Diese Kupplung besitzt, entsprechend der in den Figuren 1 und 2 beschriebenen Kupplung, eine gewisse Zahl gleicher Konstruktionsteile, die mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Aus der Zeichnung ist auch erkennbar, daß der antreibende Rotor 3 einen ersten Magnetring 8·besitzt, der mit einer Reihe von nach innen gerichteten Zähnen 12 versehen ist, die gegenüber einem auf der Außenfläche eines massiven Magnetringes 15 des ange-

triebenen Rotors 4 angeordneten leitenden Belag 17 umlaufen. Der Polabstand der Zähne 12 hat, wie aus Figur 12 ersichtlich ist eine bestimmte Größe P.

der

Demgegenüber besitzt der andere Zahnkranz 9,/unter Zwischenlagerung eines Zwischenringes 11 aus nicht magnetischem Material an dem Kranz 8 befestigt ist, auf seiner Innenfläche eine Reihe von Zähnen 71 mit einem Polabs-tand ρ ( Figurll) wobei ρ ein Bruchteil von P ist derart, daß die Zahl der Zähne 71 erheblich größer als die Zahl der Zähne 12 ist. Die Zwischenräume 72 zwischen jedem Zahnpaar 71 können massive oder rohrförmige Leiter 75 aufnehmen, die in Abhängigkeit vom Schlupf zur Bildung eines Momentes beitragen. Der massive angetriebene Rotor 4 weist gegenüber der Zahnreihe 71 des Kranzes 9 ebenfalls eine Reihe von Zähnen 74 auf, deren Zahl gleich der der Zähne 71 ist. Die Zwischenräume zwischen den Zähnen 74 können ebenfalls zur Aufnahme massiver oder rohrförmiger Leiter 75 dienen.

Figur 13 zeigt die Kennlinie einer üblichen synchronisierten Asynchronkupplung und einer Kupplung nach der Erfindung« Die wesentliche an solche Kupplungen gestellte Aufgabe besteht, abgesehen von der Aufgabe der Begrenzung des Momentes_f

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darin, eine siit einer angetriebenen Maschine verbundene Welle zum Anlauf zu Wringen (wobei die treibende Welle mit konstanter geschwindigkeit umlauft), sie danach zu beschleunigen und scbliesslich an die treibende Welle anzuhängen in der Weise, dass sich die Überträgung der, Bewegung ohne Schlupf vollziehte

Um derartigen Maschinen einen nannenswerten Schlupfmoment zu geben, sind die Kerben, die die einander folgenden Zähne des Rotors trennen, ir.it massiven oder rohrförmigen Leitern (etwa wie die Leiter 73 und 75 in Figur 11) von hoher elektrischer Leitfähigkeit versehen, die bei Relativgeschwindigkeit des Rotors Ursache für das Auftreten von Induktionsströmen sind, die ihrerseits ursächlich für das Assynchronmomentes oder GKLeitmoment sind.

Bei üblichen Kupplungen folgt die Moment / Schlupf Charakteristik im wesentlichen der Linie a der Fig. 13, an der man ein Momentminimum Go bei* einem bestimmten Schlupf gO feststellt, was in gewissen Fällen nachteilig in Erscheinung treten kann«

Demgegenüber entstehen in einer synchronisierten Synchronkupplung, wie sie in Figo 10 bis 12 dargestellt ist, wenn man eire relative Drehgeschwindigkeit zwischen dem antrei-

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benden Rotor 3 und dem angetriebenen Rohr 4 unterstellt, Induktion;= ströme in der metallischen Schicht 17 von hoher Leitfähigkeit, sobald das Magnetfeld von dem Induktor 1 er*». zeugt worden isto Das aus diesen Induktionsströmep. result tierende Moment ist durch die Kurve b in Fig.·3 dargestellt.

Infolgedessen ist in einer Kupplung nach der Erfindung das resultierende Moment, dessen Veränderung in Abhängigkeit von dem Schlupf g in der Kurve c wiedergegeben ist, zu jeder Zeit die Summe aus'den vorstehend beschriebenen Momenten, dargestellt durch die Kurven a und b.

Die Charakteristik c weist noch im Punkt ML ein Minimum

auf, doch liegt die Ordinate dieses Punktes weit über der des Punktes M_Q, entsprechend de
üblichen Synchronkupplung erzielten

der des Punktes M_Q, entsprechend dem Minimum des mit einer

Die in den Figuren 14 bis 16 wiedergegebene synchronisierte Asynchronkupplung, ist ähnlich der Asynchronkupplung der Fig* 4, wobei die Aufgaben der Rotoren gegenüber denjenigen der Kupplung nach Fig. 10 bis 12 vertauscht sind. In diesem Falle ist der innere Rotor 21 fest mit der treibenden Welle 5 verbunden und weist an seinem Umfang zwei Zahnkränze 76 und 77 unterschiedlicher Zahnteilung auf. Die Teilung ρ

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der Zähne 76 entspricht einem Bruchteil des Abstandes P der Zähne 77ί Der angetriebene Rotor 22 weist einen Zahnkranz 26 auf, der auf seinem innenen Umfang eine Reihe von Zähnen 78 besitzt, die gegenüber den Zähnen 76 des Rotors 21 angeordnet sind und zwar in der gleichen ZaLl wie diese„ Darüberhinaus weist er einen weiteren Ma_önetkranz 25 auf, dessen ununterbrochene Innenfläche mit einer metallischen Schicht von hoher Leitfähigkeit bedeckt ist ο Der metallische überzug befindet sich gegenüber der leihe von Zähnen 77 des angetriebenen Rotors 21·

Die Wirkungsweise der in den Mg₀ 14 bis 16 wiedergegebenen Kupplung ist die gleiche wie die Wirkungsweise der in den Figuren 10 bis 12 wiedergegebenen Kupplung»

In den Figuren 17 und 18 ist eine homopolare Asynchronkupplung mit Eermanentmagneten dargestellt. Diese Kupplung besteht aus einem treibenden Rotor 81, der fest auf der Antriebswelle 5 sitzt, und einem coaxial angeordneten, fest auf der angetriebenen Welle 6 sitzenden Rotor 82. Der treibende Rotor 81 besteht aud einer Scheibe 83» auf der zwei MagnetZahnkränze 84 und 85 angeordnet sind, zwischen denen Magnete 86 mit längsverlaufenden Magnetlinien um die Achse verteilt ange-

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ordnet sind» Die Kränze 84 und 85 weisen aussen Reihen von gleichmässig getrennten Zähnen 87 bzw, 88 auf«,

Der- angetriebene Rotor 82 besteht aus einer Scheibe 79» an der eine zylindrische magnetische Hül*,e 91 befestigt ist ο Diese Hülse trägt in ihren. In· ern gegenüber den Zähnen 87 und 68 zwei ringförmige leitende Schichten 92 und 93.

Die Wirkungsweise dieser Asynchronkupplung ist die gleiche wie die der vorbeschriebenen Asynchronkupplungen mit dem Unterschied, dass der Magnetfluss von den in Drehung versetzten Permanentmagneten 86 erzeugt wird anstatt von einem Pestinduktor„

Die Magneten 86 können durch einen einheitlichen Ma^netring ersetzt sein»

In Fig. 19 ist eine homopolare Asynchronkupplung mit Permanentmagneten dargestellt, die mit einer Vorrichtung zur Regelung des Flusses im Luftspalt versehen ist. Die Kupplung ähnelt der in den Fig. 17 und 18 dargestellten und besitzt zusätzlich eine Hülse 941 in deren Innerem sich die Antriebswelle 6 auf Kugellagern 95 dreht» Die Aussenflache dieser Hülse ist zu einem Teil gezahnt und auf die Zahnung ist eine Reguliermutter 96 geschraubt, auf der ein ringförmiges Regulierstück 90 befestigt ist« Das

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Regulierstück 90 weist an seinem ausseren Umfang zwei ringförmige Rippen 97 und 98 auf, die durch, eine Kehlung voneinander getrennt sind. Die Reguliermutter '96 ist mehr oder weniger" weit auf die gezahnte Hülse 94 aufge- \ schraubt und das Regulierstück 90 greift entsprechend mehr oder weniger weit in das Inrere des inneren Rotors 81 ein. Hierdurch wird der durch das Stück 90 tretende Fluss verändert und infolgedessen auch der Hauptfluss, der die Koppelung des treibenden und des angetriebenen Rotors sicher stellt«

In den Figuren 20 und 21 ist eine heteropolare !synchronkupplung mit Permanentmagneten wiedergegeben« Der mit der Antriebswelle 5 fest verbundene Potor 1ü1 besitzt in regrlmässigen Abständen Permanentmagnete 102, die mit alternierender Polarität auf dem Umfang des Rotors angeordnüt sind, wie es aus Figo 21 erkennbar ist. Die Magnete 102 werden auf den Rotor 101 mit Hilfe von Polstücken 105 gehalten, die auf dem Rotor 101 mit Hilfe von Schrauben 104 befestigt sindo

Der auf der Abtriebswelle 6 befestigte angetriebene Rotor 105 besteht aus einem Ring 106, auf dessen Innenfläche eine leitende Schicht 107 angeordnet ist, deren Breite derjenigen der Polstücke 103 entspricht«,

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In der vorstehend beschriebenen Kupplung wird die leitende Schicht 107 bestrichen von wechselweise auf Kord und Süd ausgerichteten Polen, wie dies aus Figo 21 ersichtlich ist. Die hetropolare, in den Fig« 20 und 21 dargestellte Kupplung ist besonders vorteilhaft in dem Falle, in dem der Axialraum beschränkt ist, denn diese Vorrichtung erlaubt die Verwirklichung von Maschinen geringerer Länge und erhöhter spezifischer Leistung, was seine Ursache in dem grösseren Absolutwert der periodischen Fluösänderungen hat«

Es bedarf der Anmerkung, dass die vorstehend gegebenen Ausführungsformen der Erfindung lediglich erläuternd, nicht jedoch beschränkend zu verstehen sind und dass zahlreiche andere Modifizierungen vorgesehen sein können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

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Claims

Patentansprüche■

1. Magnetische Asynchron- oder synchronisierte Asynchron-■ kupplung mit fester Induktionswioklung oder Permanentmagnet, in deren Magnetfeld ein treibender und ein getriebener, aus einem Material von guter magnetischer Permeabilität bestehender Rotor umlaufen, dadurch ge-■-kennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden Flächen der Rotoren auf dem einen, beispielsweise dem Rotor (3), mindestens eine Reihe von vorspringenden Zähnen (12, 13), die in regelmässigen Abständen Magnetpole bilden und auf dem anderen mindestens eine durchgehende Schicht (17» 18)" eines Metalles von hoher elektrischer Leitfähigkeit angeordnet sind'.

2, Kuppliung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorspringenden, Magnetpole bildenden Zähne (12, 13) auf dfem antreibenden Rotor (3| angeordnet sind.

3· Kuppljing nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer homopolaren Synchronkupplung der treibende Rotors (3)zwei Zahnkränze (I2_f 13)) mit axialem Abstand und d6r getriebene Rotor (4) ^uf seiner den Zahnkränzen gegen

iberliegenden Flache zwei ringförmige leitende

Schiebten (17_f 18) ebenfalls mit Axialabstand aufweist.

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4» Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden ringförmigen leitenden Schichten auf der Aussenfläche des getriebenen Rotors angeordnet sindj der im Inneren des treibenden Rotors gelagert ist_o

ο Kupplung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die beiden ringförmigen leitenden Schichten, auf der Innenfläche des getriebenen Rotors angeoruH3⁺ sind_f eier ausserhalb des treibenden Rotors gelagert ist.

6. Kupplung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass in dem'falle, in dem die Kupplung mit einer festen Induktionsspule versehen ist, die beiden Zahnkränze des treibenden Rotors durch ein ringförmiges Zwischenstück (11) aus unmagnetischem Material getrennt sind, das in seinem Inneren Kerben (10) aufweist, dis in Reihe mit den Zwischenräumen (H) zwischen den Zähnen liegen.

7β Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer festen Induktionsspule (45) in Form eines Kreuzes oder eines G der treibende Rotor (48) und der getriebene Rotor (49)» die zwischen den beiden Armen des Induktors gelagert sind, einerseits einen Kranz (51)

s polarer Zähne (52) und andererseits auf der diesen Zähnen j gegenüberliegenden Fläche eine durchgehende ringförmige f leitende Schicht (53) tragen.

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fc. i*.

Sei- Kupplung ".nach Anspruch 1-, dadurch gekennzeichnet, dass im falle einer Scheibenkupi-lung der treibende Rotor (54) und der getriebene Rotor (57) aus mindestens einer Magnetscheibe (55)t die mit in regelmässigen Abständen sternförmig angeordneten Radialzähnen versehen ist, und mindestens einem Ring (55, 66) besteht, der gegenüber den Zähnen eine ringförmige leitende -Schicht (68) trägt.

9« Kupplung nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, dass im -palIe einer synchronisierten Asynchronkupplung der treibende Rotor (3) zwei Kränze mit magnetischen Zähnen (12, 71) unterschiedlicher Polarität aufweist, wobei die Zähne (12) mit dem grössten Polabstand gegenüber einer ringförmigen, durchgehenden, leitenden Schicht (17) umlaufen, die von dein getriebenen Rotor getragen wird, während die Zähne (71) mit dem kleinsten Polabstand gegenüber einem Kranz von Zähnen (74) nit gleichem Polabstand umlaufen.

■ΙΟβ". Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in homopolaren Asynchronkupplungen mit Permanentmagnet der treibende Rotor zwischen zwei Kränzen (84, 85) von Polzähnen (87, 88) einen oder mehrere Magnete (86) für

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longitudinale Magnetisierung trägt,

11. Kupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,,dast die Kupplung mit Permanentmagnet mit einem Regulierstück (90) versehen ist, dessen Axialstellung zum Zwecke der Änderung des wirksamen Flusses verändert werden kann. . ,.. ■

12. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in heteropolaren Asynchronkupplungen mit Permanentmagnet der treibende Rotor (101) auf seinem Umfang eine -peihe von Permanehtmagne ten (102) für transversale Magnetisierung mit alternierender Polarität trägt, die von Polstücken (103) gehalten sind und gegenüber einer auf dem getriebenen Rotor (105) aufgebrachten ringförmigen leitenden Schicht (107) umlaufen.

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