DE2246449A1

DE2246449A1 - Daempfungskupplung fuer schrittmotorantriebe

Info

Publication number: DE2246449A1
Application number: DE19722246449
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dr Ing Frost; Bernhard Dipl Ing Strauch; Heinz Zwiebel
Original assignee: BANDELIN ELECTRONIC KG
Current assignee: BANDELIN ELECTRONIC KG
Priority date: 1972-09-20
Filing date: 1972-09-20
Publication date: 1974-04-11

Description

Dämpfungskupplung für Schrittmotorantriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine Dämpfungskupplung für Schrittmotorantriebe zur drehschwingungsfreien Übertragung von Drehmomenten, die über eine Nabe und über ihr Außengehäuse mit der Welle des antreibenden Schrittmotors und der anzutreibenden Masse verbunden ist. Schrittmotore sind den Synchronmotoren ähnliche Motore mit einem pernanentmagnetischen Rotor und einer oder mehreren Statorwicklungen.
Rotor und Stator besitzen eine Nutung. Der Rotor dreht sich nicht mit konstanter Winkelgeschwindigkeit, sondern springt von Nut zu Nut. Beim Einrasten des Rotors in die neue Stellung entsteht eine gedämpfte Drehschwingung, indem der Rotor zunächst etwas über diese Stellung hinausschwingt, dann umkehrt und zurückschwingt usw. Die Resonanzfrequenz dieser Schwingung ist abhängigvom mechanischen Trägheitsmoment des Rotors auf die Drehachse bezogen und von der magnetischen Rückstellkraft. Liegt die Antriebsfrequenz in der Nahe dieser Resonanzfrequenz oder ist sie ein ganzzahliges Vielfaches oder ein geradzahliger Teil davon, dann können die Drehschwin gungen so stark werden, daß der Motor Schritte ausläßt, stehen bleibt oder sogar rückwärts luft. Da solche Motore beiseielsweise zum Antrieb von Registriergeräten u. a. von Szintillotionsscannern benutzt werden, würde ein solches Verhalten die gesamte Aufzeichnung verfälschen und damit unbrauchbar m@chen. Zetzt men zwischen Schrittmacher und der anzutreibenden Masse aber eine geeignete Dämpfungskupplung, so können die Schrittmotore auch bei den kritischen Frequenzen wroblemlos betrieben werden. Die Dämpfungskunlung muß dabei so ausgelegt @ein, daß sie gerade die Motoreigenresonanz dämpft, so das ein Betrieb bei kritischen Frequenzen nicht zu Resonanzschwingungen führt, und daß die Abtriebswelle der Dämofungskupplung nur noch einen Bruchteil der Welligkeit auf der Antriebsseite besitzt. Um diese Bedingung optimal su erfüllen, ohne für jeden Anwendungsfall eine gesonderte Dämpfungskupplung berechnen und bauen zu müssen, besteht das Bedürfnis nach einer Dämpfungskupplung, deren Dämpfung einstellbar ist und keine neue Resonanzfrequenz entstehen läßt.
Diese Aufgabe wird mit einer Dämpfungskupplung für Schrittmotorantriebe zur drehschwingungsfreien Übertragung von Drehmomenten, die über eine Nabe und über ihr Außengehänse mit der Welle des antreibenden Schrittmotors und der anzutreibenden Masse verbunden ist nach der Erfindung dadurch gelost, daß die Nabe mit dem Außengehäuse durch Federn gekuppelt ist und eine Fupplungsscheibe trägt, die zwischen mit dsin Außengehäuse und einer Druckscheibe verbundenen Reibbelägen läuft.
Al@ Federn dienen dabei zv@ckmäßig Zugfedern, deren Verspannungen einstellbar sind. Vorteilhaft ist es, wenn die Zugfedern in zei Ebenen mit sich kreuzenden Zugrichtungen angeorJret sind. Eine leichte Einstellbarkeit erreicht man dadadurch, daß die Nabe Lochscheiben trägt zum Einhängen der Zugfedern. Dabei sollte auch der Anpreßdruck der Reibbeläge an die Kupplungsscheibe einstellbar sein.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Dämpfungskupplung besitzt auf ihrer Antriebsseite eine Nabe 1, die mit der nicht ezeichneten Welle des Schrittmotor, verbanden ist, und auf ihrer Abtriebsseite das Außingehäuse, das aus dem Gehausedeckel 6, dem Außenring 17 und der Stiftscheibe 8 besteht. Mittelt eines Eleteringes 3 ist auf der Nabe eine Kupplungsscheibe 4 befestigt, die sich zwischen dem mit einem Reibbelag,beispielsweise aus Teflon, versehenen Druckring 4, der im Gehausedeckel 4 sitzt und dem Durckring 5 ebenfalls mit einem Reibbelag versehen, bewegt.
Der Driickring 5 ist in eine Druckscheibe 7 eingelassen, die über die Stifte 18 beweglich über der Stift scheibe 8 gelagert ist. Zwischen zwei Stiften 18 befinden sich Druckfedern 13, die die Druckscheibe gegen die Kupplungsscheibe drücken. Die se Druckfedern sind durch Senkungen 14 in der Druckscheibe und Einstellbolzen 1-5 in der Stiftscheibe geführt. Uber die Muttern 16 laßt sich der Anpressdruck dr Federn 13 einstellen.
Die Nabe 1 tragt weiterhin zwei L L@-chscheiben 11 und 12, in die Zugfedern 10a und 10b eingehangen werden, die mit ihrem anderen Ende an .Schaftschrauben 9 befestigt sind. Diese Schartschrauben sind in die Stiftscheibe 8 eingelassen. Die Federn 10a und 1Ob liegen in zwei Ebenen. Sie sind gegeneinander kreuzweise verspannt. Das antriebsseitige Drehmoment kann dabei sowohl über die Federn als auch iihcr die R Reibbeläge auf das abtriebsseitige Außengehäuse gelangen, von dem es denn abgenommen wird. Federn und Reibbeläge sind also, vom Fraftfluss her gesehen, parallel geschaltet. Durch Verwendung verschieden starker Zugfedern bzw. unterschiedliche Vorsoannung und/oder unterschiedlicher Anpreßkraft der Reibbeläge ksnn man die Kupplung verschiedenen Belastungen und damit auch den verschiedener Resonanzfrequenzen anpassen. Die Dämpfung der Schwingungen geschieht also durch eine Art mechanisches Tiefnassfilter, das durch die Federn und das Trägheitsmoment des Außengehäuses gebildet wird. Die Reibbeläge wirken ei als Reibungs-Drehschwingungsdämpfer, damit nicht eine neue Resonanzfrequenz durch die Kupplung entsteht. -Durch sie rd zugleich erreicht, daß kein Schlupf auftritt.
Ijit dieser Däm@fungskupplung lassen sich bei Schrittmotorantrieben die bisher auftretenden störenden Drehschwingungen in einfacher Weise verhindern.
3 Seiten Beschreibung 5 @datent - Arsprüche 1 Rlett Zeichnungen mit 2 Figuren

Claims

Patent an sprüche 1. Dämpfungskupplung für Schrittmotorantriebe zur drehschwingungsfreien Übertragung von Drehmomenten, die über eine Nabe und über ihr Außengehäuse mit der Welle des antreibenden Schrittmotors und der anzutreibenden Masse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (1) mit den Außengehäuse durch Federn (lOa, 10b) gekuppelt ist und eine Kupplungsscheibe (2) trägt, die zwischen mit dem Außengehänse (6) und einer Druckscheibe (7) verbundenen Reibbelägen (4, 5) läuft.
2. Dämpfungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (lOa, lob) Zugfedern sind, deren Verspannungen einstellbar sind.
3. Dämpfungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfedern in zwei Ebenen mit sich kreuzenden Zugrichtungen angeordnet sind.
4. Dämpfungskupplung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe Lochscheiben trägt zum Einhängen der Zugfedern.
5. Dämpfungskupplung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßdruck der Reibbeläge an die topplungsscheibe einstellbar ist.