DE4117116A1 - Kupplung mit elektrodynamischer rueckkopplung - Google Patents
Kupplung mit elektrodynamischer rueckkopplungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Erweiterung einer Elektromagnet- oder
auch fluidischen Lamellenkupplung, die es ermöglicht, besonders
weiche Anfahr- und Auskuppelvorgänge zu erzielen, die Kupplung im
Schleifpunkt zu halten und Drehmomentspitzen durch Schlupf zu vermeiden
bzw. zu begrenzen.
Mit DE 35 31 434 A1 ist eine Steuerung von Rutschkupplungen bekannt,
bei der mittels Nocken und Meßsonden als Impulsgeber am
Primär- und Sekundärteil die jeweiligen Winkelgeschwindigkeiten
der beiden Kupplungshälften ermittelt werden. Aus der Differenz
beider Signale ergibt sich somit der Schlupfwert, der die eigentliche
Rückinformation für die Steuer- und Regeleinrichtung darstellt.
Es müssen somit 2 Impulssignale aufgenommen und ausgewertet
werden.
In DE 35 29 474 A1 ist ein Algorithmus dargestellt, in dem in
diskreten Zeitabständen der Schlupf einer Kupplung festgestellt,
dessen zeitliche Änderung berechnet und auf der Grundlage Änderung
des Schlupfes über der Zeit die Ansteuerung der Kupplung
vorgenommen wird. Die Ermittlung des Schlupfwertes erfolgt nach
diesem Verfahren diskontinuierlich. Die damit verbundenen längeren
Reaktionszeiten bei Störeinflüssen im Momentenfluß erweisen sich
daher als Nachteil.
Aufgabe der erfindungsgemäßen Kupplung ist es, die kontinuierliche
Steuerung eines beliebigen Schaltvorganges über einer beliebigen
Schaltzeit mit einer Sollwertvorgabe zu ermöglichen.
Die mit der Erfindung vorgeschlagene Erweiterung einer Lamellenkupplung
ist dadurch gekennzeichnet, daß am Außenkäfig ein Permanentmagnetring
und am Innenkäfig eine Induktionsspule angebracht
sind. Durch die Relativbewegung der Induktionsspule durch das Magnetfeld
des Permanentmagnetringes wird in der Spule ein drehzahldifferenzabhängiger
Strom induziert. Dieser Strom wird als Rückinformation
für die Steuereinrichtung genutzt, um den Elektromagneten
(bzw. Ventile in fluidischen Kupplungen) den jeweiligen Erfor
dernissen entsprechend zu beaufschlagen bzw. anzusteuern.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch den Kupplungsaufbau
Fig. 2 Drehzahl- bzw. Strom-Zeitdiagramm für einen Anfahrvor
gang mit stufenweiser Einstellung der Antriebsdrehzahl
Fig. 3 Drehzahl- bzw. Drehmoment-Zeitdiagramm für den Einsatz
der Kupplung zum Überlastschutz
Im Ausgangszustand bewegt sich die Antriebswelle (1) mit konstan
ter Drehzahl n (an). Das Abtriebsritzel (11) hingegen steht still,
n (ab) = 0. Dabei wird durch die Bewegung der auf dem Primärteil,
Grundkörper (2) angeordneten Induktionsspule (9) durch das noch
räumlich konstante Magnetfeld des am Sekundärteil, Außenkäfig (5)
montierten Permanentmagneten (8) ein Strom induziert, der dem
Drehzahlunterschied zwischen der Spule (9) und dem Magnetring (8)
direkt proportional ist, und der über die Schleifringe (10) zur
Steuerung weitergeleitet wird. Besteht eine Abweichung zwischen
dem Sollwert I (soll), der den Ansteuerungsverlaut der Kupplung
vorgibt, und dem momentanen Istwert, so wird eine Veränderung des
Steuerstromes des Elektromagneten (3) mit dem Ziel vorgenommen,
den Regelunterschied auszugleichen.
Fig. 2 veranschaulicht ein Beispiel für einen Anfahrvorgang mit
verlängerter Schaltzeit und stufenweisem Erreichen der Abtriebs
drehzahl entsprechend den Einsatzerfordernissen. Aufgezeigt wurden
die Kennlinien für die Antriebsdrehzahl n (an), die Abtriebsdreh
zahl n (ab) und den Sollwert des Stroms I (soll), jeweils als
Zeitverlauf t (1) bis t (4).
Wird die beschriebene Erfindung als Überlastschutz für nachfol
gende Bauteile eingesetzt, so gelten die in Fig. 3 über die Zeit
(t) dargestellten Kennlinien für das Lastmoment M (last) an der
Abtriebswelle, das maximal übertragbare Lastmoment, Haftmoment M
(üb) und die Abtriebsdrehzahl n (ab).
Der Steuerstrom der Kupplung erreicht nach dem Anfahren gerade den
Wert, bei dem die Rückführgröße I (ind) bei gegebenem konstanten
Lastmoment den Wert 0 annimmt. Bei einem sprunghaften Ansteigen
der Belastung am Abtriebsritzel (11) beginnen die über den Zugan
ker (4) bewegten Lamellen (6; 7) sofort zu rutschen. Der Indukti
onsstrom in der Spule (9) weicht infolgedessen vom Nullwert ab.
Diese Information löst im Regelkreis eine Veränderung (Erhöhung)
der Steuerspannung aus, bis der gewünschte Betriebszustand wieder
erreicht ist. Das Haftmoment entspricht im Normalzustand dem Last
moment M (last) und wird nach ruckartigem Überschreiten allmählich
wieder an dieses angeglichen. Dadurch werden die Momentspitzen ab
gebaut und u. a. gefährliche Torsionsschwingungen in nachfolgenden
Bauteilen vermieden. Die Rückinformation I (ind) < 0 kann auch
dazu verwertet werden, die gesamte Anlage aus Sicherheitsgründen
abzuschalten.
Durch die beschriebene Veränderung der Lamellenkupplung wird diese
zu einem universell einsetzbaren Aggregat im Momentfluß eines An
triebes.
Als mögliche Anwendungsgebiete der beschriebenen Erfindung sind zu
nennen:
- - Vorschub von Maschinentischen in kritischen Bearbeitungs phasen
- - Antrieb eines Mitnehmertransportsystems zum ruckfreien Anfahren von Paletten (z. B. bei hochempfindlichen Transportgütern)
- - Positionierung von Maschinentischen ohne Überschwingen
- - Ersatz für stufenlose Getriebe in ausgewählten Einsatz fällen; Die Funktion des Getriebes wird hier von der Kupplung mit übernommen.
Claims (1)
- Kupplung mit elektrodynamischer Rückkopplung in Erweiterung ei ner Elektromagnet- oder fluidischen Lamellenkupplung, dadurch ge kennzeichnet, daß am Außenkäfig (5) ein Permanentmagnetring (8) so angeordnet ist, daß er in Wirkungsbeziehung zur auf dem Primärteil (2) montierten Induktionsspule (9) steht, die elektrisch mit dem gleichfalls auf dem Primärteil (2) angeordneten Elektromagneten (3) bzw. Ventilen in fluidischen Kupplungen zur Einstellung der Kupplungskräfte bzw. -momente über die entsprechende Bewegung der Lamellen (6, 7) verbunden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4117116A DE4117116A1 (de) | 1991-05-25 | 1991-05-25 | Kupplung mit elektrodynamischer rueckkopplung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4117116A DE4117116A1 (de) | 1991-05-25 | 1991-05-25 | Kupplung mit elektrodynamischer rueckkopplung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4117116A1 true DE4117116A1 (de) | 1992-11-26 |
Family
ID=6432414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4117116A Withdrawn DE4117116A1 (de) | 1991-05-25 | 1991-05-25 | Kupplung mit elektrodynamischer rueckkopplung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4117116A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19652785A1 (de) * | 1996-12-19 | 1998-06-25 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Ausrückvorrichtung mit integriertem Wegsensor für eine hydraulisch betätigte Reibungskupplung |
CN109328272A (zh) * | 2016-04-25 | 2019-02-12 | 埃索欧耐迪克超动力 | 用于磁流变流体致动器单元的多模式控制*** |
-
1991
- 1991-05-25 DE DE4117116A patent/DE4117116A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19652785A1 (de) * | 1996-12-19 | 1998-06-25 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Ausrückvorrichtung mit integriertem Wegsensor für eine hydraulisch betätigte Reibungskupplung |
DE19652785B4 (de) * | 1996-12-19 | 2007-01-18 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Ausrückvorrichtung mit integriertem Wegsensor für eine hydraulisch betätigte Reibungskupplung |
CN109328272A (zh) * | 2016-04-25 | 2019-02-12 | 埃索欧耐迪克超动力 | 用于磁流变流体致动器单元的多模式控制*** |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8122 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |