DE2110609B2 - Elektromagnetisch betaetigbare reibungskupplungs- und bremsvorrichtung - Google Patents

Description

ψ.

lungs- und Bremsvorrichtung der eingangs genannten Bremsscheibe 6 durch in Umfangsrichtung wirkenden Art ohne großen Aufwand so auszubilden, daß Reibungsschluß und durch in radialer Richtung wir-Schleppdrehzahlen nicht mehr auftreten. kenden Formschluß verbunden wird.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe da- Der Reibungsschluß zwischen der Ankerscheibe 7

durch gelöst, daß die Ankerscheibe frei beweglich 5 und der Kupplungsscheibe 2 wird durch die Kraft des angeordnet und ausschließlich durch in Umfangs- Elektromagneten 4 bei dessen Erregung bewirkt, richtung wirkenden Reibungsschluß und in radialer während der Reibungsschluß zwischen der Anker-Richtung wirkenden Formschluß je nach Schaltstel- scheibe 7 und der Bremsscheibe 6 durch eine Drucklung entweder mit der treibenden Kupplungsscheibe feder 8 aufgebraucht wird. Diese Druckfeder 8 stützt oder mit der feststehenden Bremsscheibe verbunden ao sich einerseits an der Kupplungsscheibe ?, und andeist. Durch diese Ausgestaltung werden radiale Lage- rerseits über ein Axialdrucklager 9 an einer drehfest rangen für die Ankerscheibe überflüssig und es gelingt mit der Ankerscheibe 7 verbundenen Kappe 10 ab. in vorteilhafter Weise, das Auftreten von Schlepp- Das Axialdrucklager 9 wird von einer zentral an der drehzahlen zu vermeiden. Beim Ausschalten oder Stirnseite der Antriebswelle 1 angeordneten Kugel Abschalten der Kupplung wird die Ankerscheibe in 15 11 gebildet, die an einer mit der Kappe 10 verbunsehr kurzer Zeit abgebremst und festgehalten. Der denen Platte 12 aus Hartmetall anliegt und durch eine Rremsmechanismus kann einfach und klein ausge- Druckkippe 13 geführt ist. An der Druckkappe 13 bildet werden, weil nur das Drehmoment der axialen stützt sich die Druckfeder 8 ab
Lagerreibung abzubremsen ist. In vorteilhafter A.us- Der Formschluß zwischen df Ankerscheibe 7

gestaltung des Erfindungsgegenstandes können zur 20 und der Bremsscheibe 6 wird durch eine konische Herstellung des Formschlusses zwischen der Anker- Verbindung sichergestellt, die aus einer konischen scheibe und der Bremsscheibe oder der Kupplung«- inneren Mantelfläche 14 der Bremsscheibe 6 und aus scheibe konusförmig ineinandergreifende Abdrehun- der Laßeren konischen Mantelfläche 15 besteht, die gen vorgesehen sein. an der fest mit der Ankerscheibe 7 verbundenen

Der Reibungsschluß der Ankerscheibe mit der 25 Scheibe 16 angeordnet ist.

Bremsscheibe kann durch eine Druckfeder hergestellt Zwischen der Anker.icheibe 7 und der Kupplungssein, die sich nach einem weiteren Merkmal der Er- scheibe 2 wird Formschluß ebenfalls durch eine konifindung einerseits an der Kupplungsscheibe und ande- sehe Verbindung erzielt, die in radialer Richtung rerseits an der Ankerscheibe über ein Axiallager ab- entfernt von der konischen Verbindung der Ankerstützt, das zur Verminderung der Lagerreibung vor- 30 scheibe 7 mit der Bremsscheibe 6 liegt. Die mit der teilhaft aus einer zentrisch angeordneten Kugel Ankerscheibe 7 fest verbundene Kappe 10 ist zu diebestehen kann, die zwischen der Ankerscheibe oder sem Zweck mit einem konischen Ansatz 17 ausgeeinem mit dieser verbundenen Teil und einer sie stattet und die Kupplungsscheibe 2 weist eine Ausführenden Druckkappe angeordnet ist, an der sich nehmung auf, deren Mantelfläche 18 als entspredie Druckfeder abstützt. 35 chender Gegenkonus ausgebildet ist.

Es ist auch möglich, den Reibungsschluß der An der Ankerscheibe 7 und an der mit dieser

Ankerscheibe mit der Bremsscheibe durch Rückstell- verbundenen Scheibe 16 sind Schraubenbolzen 19 Magnete herzustellen. Dadurch entfällt auch eine befestigt, an denen ein Lüfterrad befestigt werden axiale Lagerung, so daß nach dem Auskuppeln nur kann.

die Trägheitskräfte der Ankerscheibe abzubremsen 40 Bei ausgeschalteter Kupplung — der Elektrosind. Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unter- magnet 4 ist nicht erregt — nehmen alle Teile der ansprächen. Kupplung die aus F i g. 1 ersichtliche Stellung ein.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung Die Druckfeder 8 drückt über das Drucklager 9 die in zwei Ausfü! "ungsbeispielen dargestellt. Es zeigt Ankerscheibe 7 gegen die Bremsscheibe 6, wobei

Fig. 1 eine elektromagnetische Schaltkupplung 45 zwischen diesen beiden Teilen eine Zentrierung durch mit Bremsscheibe, bei der die Rückstellung durch die konischen Mantelflächen 14, 15 stattfindet. Trotz eine Druckfeder erfolgt und sich drehender Antriebswelle 1 und sich drehender

F i g. 2 eine elektromagnetische Schaltkupplung Kupplungsscheibe 2 bleibt die Ankerscheibe 7 ohne mit Bremsscheibe, bei der die Rückstellung durch Auftreten einer Schleppdrehzahl abgebremst stehen, einen Elektromagneten erfolgt. 50 Sobald der Elektromagnet 4 erregt wird, wird die

Nach F i g. 1 ist an der Antriebswelle 1 für ein Ankerscheibe 7 von der Bremsscheibe 6 weggezogen nicht dargestelltes Lüfterrad einer Kühleinrichtung bei und an die Kupplungsscheibe 2 angezogen. Dabei einer Bremskraftmaschine eine Kupplungsscheibe 2 löst sich die Konische Verbindung der Ankerscheibe 7 drehfest befestigt. Diese Kupplungsscheibe 2 läuft mit der Bremsscheibe 6, und es findet eine Ze;itrieinnerhalb eines feststehenden Gehäuses 3 um, in dem 55 rung durch den konischen Ansatz 17 mit der koniein ringförmiger Elektromagnet 4 derart angeordnet sehen Mantelfläche 18 statt.

ist, daß die Kraftlinien des Elektromagneten durch Im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2,

den radial äußeren Bereich der Kupplungsscheibe 2 das grundsätzlich wie das nach F i g. 1 aufgebaut ist, und durch einen an dieser befestigten zylindrischen wird die bremsende Verbindung der Ankerscheibe 7 Ansatz 5 gehen. An der zylindrischen Außenwandung 60 mit der Brem ,scheibe 6 unter Vermeidung einer des Gehäuses 3 ist eine als Ringscheibe ausgebildete Druckfeder und eines Axialdrucklagers durch einen Bremsscheibe 6 befestigt, gegebenenfalls durch Ver- ringförmigen Rückstell-Elektromagneten 20 bewirkt, schraubung, die aus einem nichtmagnetisierbaren der um den Elektromagneten 4 herum angeordnet ist. Material, z. B. aus Bronze, besteht. Die Bremsscheibe 6 besteht in diesem Fall aus einem

Zwischen der Bremsscheibe 6 und der Kupplungs- 65 magnetisierbaren Material.

scheibe 2 ist frei beweglich eine Ankerscheibe 7 an- Bei ausgeschalteter Kupplung, wenn der Rückstell-

geordnet, die je nach Schaltstellung entweder mit Elektromagnet 20 erregt ist, nehmen die magnetischen der Kupplungsscheibe 2 oder mit der gehäusefesten Kraftlinien den eingezeichneten Verlauf. Die Anker-

scheibe 7 liegt fest an der Bremsscheibe 6 an und ist durch die konische Verbindung 14, IS mit dieser zentriert gehalten. Wird der Rückstell-Elektromagnet 20 abgeschaltet und der Elektromagnet 4 erregt, um die Ankerscheibe 7 anzutreiben, wird die Ankerscheibe 7 an die Kupplungsscheibe 2 gezogen und mit dieser zentriert.

Aus der Zeichnung ist ohne weiteres ersichtlich, daß der Erfindungsgegenstand mit großem Vorteil bei elektromagnetischen Schaltkupplungen anwendbar ist, ohne baulich ins Gewicht zu fallen. Die Ankerscheibe benötigt keine Lager; die neue Kupplung kann daher sehr einfach hergestellt werden. Schleppdrehzahlen werden dennoch sicher vermieden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch Patentansprüche: gekennzeichnet, daß der Rückstell-Magnet (20) als Elektromagnet ausgebildet ist, der um den

1. Elektromagnetisch betätigbare Reibungs- Elektromagneten (4) zum Einkuppeln herumgekupplungs- und Bremsvorrichtung, insbesondere 5 legt ist.

zum Antrieb der Lüfterräder von Kühleinrichtungen für Brennkraftmaschinen, mit einem um

die treibende Welle herum feststellend angeordneten Magnetkörper und einer axial zur treibenden Welle zwischen einer mit dieser fest verbun- io

denen Kupplungsscheibe und einer feststehenden Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromiigne-Bremsscheibe verschiebbaren Ankerscheibe, da- tisch betätigbare Reibungskupplungs- und Bremsdurch gekennzeichnet, daß die Anker- vorrichtung, insbesondere zum Antrieb der Lüfterscheibe (7) frei beweglich angeordnet und aus- räder von Kühleinrichtungen für Brennkraftmaschinen schließlich durch in Umfangsrichtung wirkenden 15 mit einem um die treibende Welle herum feststehend Reibungsschluß und in radialer Richtung wirken- angeordneten Magnetkörper und einer axial zur der Formschluß jt nach Schaltstellung entweder treibenden vv'eiie zwischen einer mit dieser fest vermit der treibenden Kupplungsscheibe (2) oder mit bundenen Kupplungsscheibe und einer feststehenden der feststehenden Bremsscheibe (6) verbunden ist. Bremsscheibe verschiebbaren Ankerscheibe.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 Solche Schaltvorrichtungen zum Antrieb von kennzeichnet, daß an der Ankerscheibe (7) und Lüfterräden, haben die Aufgabe, den Kühlvorgang der Bremsscheibe oder der Kupplungsscheibe von Brennkraftmaschinen durch Veränderung der konusfo'rmig ineinandergreifende Abdrehungen Lüfterdrehzahl der jeweiligen Leistungsabgabe anzu-(14, IS und 17, 18) vorgesehen sind. passen, die sich in euer Veränderung der Motor-

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, 25 temperatur ausdrückt. Bekannt sind zu diesem Zweck dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe nicht steuerbare Kupplungen, bei denen beim Uber-

(6) als Ringscheibe ausgebildet ist, deren innere schreiten einer bestimmten Drehzahl der Brennkraft-Mantelfläche (14) als Konus zur Aufnahme eines maschine das LLfterrad gegenüber der Antriebswelle entsprechenden Konus an der Aukerscheibe (7) durchrutscht. Bei hohen Drehzahlen der Brennkraftoder an einem mit dieser verbundenen Teil aus- 30 maschine erfolgt dadurch eine Anpassung an den gebildet ist. Kühlungsbedarf der Brennkraftmaschine. Bekannt

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, sind auch «-tetig steuerbare Kupplungen, bei denen dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerscheibe das auf das Lüfterrad übertragbare Antriebsmoment

(7) oder ein mit ihr verbundener Teil in radialer abhängig von der Temperatur der Brennkraftmaschine Richtung entfernt von der konischen Verbindung 35 kontinuierlich gesteuert werden kann und sogenannte mit der Bremsscheibe (6) einen axial vorspringen- schwarz-weiß schaltende steuerbare Kupplungen, bei den Konus (17) und die Kupplungsscheibe (2) denen das Lüfterrad je nach Temperatur der Brenneine Ausnehmung mit entsprechender konischer kraftmaschine voll ein- oder ausgeschaltet wird.
Mantelfläche (18) aufweist. In vielen Anwendungsfällen, beispielsweise im

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis -i. 40 Lüfterantrieb von Brennkraftmaschinen in Omnidadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe bussen, ist die Restdrehzahl, mit welcher das aus-(6) aus einem nichtmagnetisierbaren Material, gekuppelte Lüfterrad von der Antriebswelle her z. B. Bronze, besteht und an dem den Elektro- infolge Lagerreibung mitgeschleppt wird, ein wesentmagneten (4) haltenden Teil (3) der Schaltkupp- licher Bewertungsmaßstab für ein Kupplungssystem, lung befestigt ist. 45 Nicht steuerbare Kupplungen sind für derartige

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, Anwendungsfälle ungeeignet. Stetig steuerbare Kuppdadurch gekennzeichnet, daß der Reibungsschluß lungen, vor allem als sogenannte Viskose-Kupplunder Ankerscheibe (7) mit der Bremsscheibe (6) gen bekannt, haben wegen der in der Kupplung durch eine Druckfeder (8) hergestellt ist. vorhandenen Flüssigkeitsreibung und wegen der not-

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch 50 wendigen Dichtungen noch verhältnismäßig hohe gekennzeichnet, daß die Druckfeder (8) sich einer- Schleppdrehzahlen. In der Ausbildung als Induktivseits an der Kupplungsscheibe (2) und anderer- oder Wirbelstromkupplung haben stetig steuerbare seits an der Ankerscheibe (7) über ein Axiallager Kupplungen den Nachteil, daß große Schwierigkeiten abstützt. bei der Erzeugung des erforderlichen Drehmoments

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge- 5¹) im jeweils zur Verfügung stehenden Einbauraum kennzeichnet, daß das Axiallager aus einer zen- auftreten.

trisch angeordneten Kugel (9) besteht, die zwi- Aus den genannten Gründen haben schwarz-weiß

sehen der Ankerscheibe (7) oder einem mit dieser schaltende elektromagnetische Kupplungen eine große

verbundenen Teil und einem die Kugel führenden Verbreitung gefunden, obwohl auch bei diesen Kupp-Teil (13) angeordnet ist, an dem sich die Druck- 60 lungen erhebliche Schwierigkeiten bei der Reduzie-

feder (8) abstützt. rung der Schleppdrehzahl auf einen Minriestwert

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge- auftreten. Selbst bei Verwendung leichtgängiger Lager kennzeichnet, daß der Führungsteil für die Kugel ist das vom Quadrat der Lüfterdrehzahl abhängige (9) als Druckkappe (13) ausgebildet ist. aerodynamische Bremsmoment im Bereich der

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, 65 Schleppdrehzahl zu klein, um den Lüfter ausreichend dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungsschluß abzubremsen.

ehr Ankerscheibe mit der Bremsscheibe (6) durch Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Rüokstell-Magnete (20) hergestellt wird. schwarz-weiß schaltende elektromagnetische Kupp-