DE7035061U - SWITCHABLE GEAR LEVEL FOR HIGH SPEED, ESPECIALLY FOR INFORMATION PROCESSING DEVICES. - Google Patents

Description

STANDARD ELEKTRIK LOREjTZ -AG, '■■' :STANDARD ELECTRICAL LOREjTZ AG, '■■' :

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Schaltbare Getriebestufe für hohe Drehzahlen, insbesondere für Informationen verarbeitende GeräteSwitchable gear stage for high speeds, especially for information processing devices

Die Erfindung betrifft eine schaiöbare Getriebestufe für hohe Drehzahlen, insbesondere für Informationen verarbeitende Geräte, mit einer Elektromagnetkupplung, welche aus einem feststehenden Spulenkörper, einem über die Spulenanordnung ragenden Magnetkörper und einer Ankerscheibe besteht.The invention relates to a shiftable gear stage for high speeds, especially for information processing devices, with an electromagnetic clutch, which consists of a fixed bobbin, consists of a magnet body protruding over the coil arrangement and an armature disk.

Unter Verwendung von Magnetkupplungen schaltbare Getriebestufen sind hinreichend bekannt. Insbesondere bei informationsverarbeitenden Geräten bürgert es sich immer mehr ein, z.B. Mehrstufengetriebe und Schrittschalteinrichtungen umweglos über magnetische Kupplungen zu steuern.Gear stages that can be switched using magnetic clutches are well known. Especially with information processing It is becoming more and more common in devices, e.g. multi-speed gearboxes and stepping devices without detour via magnetic ones Control clutches.

Bei einer bekannten Kupplung, welche den eingangs genannten konstruktiven Aufbau besitzt, ist der Magnetkörper zur Befestigung auf der An- oder AbtriebswGlle ausgebildet, während das Getriebeelement, z.B. ein Zahnrad, mit der Ankerplatte eine auf der V/elle frei drehbare Einheit bildet.In a known coupling, which has the aforementioned constructive Structure, the magnet body is designed for attachment to the input or output shaft, while the gear element, E.g. a gearwheel with which the anchor plate forms a freely rotatable unit on the shaft.

Bei dieser Anordnung ist das Schwungmoment beider Drehkörper relativ grcß, was sich bei hohen zu übertragenden Drehzahlen durch Schaltverzögerungen bemerkbar macht.With this arrangement, the moment of inertia of the two rotating bodies is relative large, which is caused by switching delays at high speeds to be transmitted makes noticeable.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Getriebestufe in Verbindung mit einer Elektromagnetkupplung zu schaffen, bei welcher das anzutreibende Kupplungsteil eine möglichst geringe Masse besitzt. The object of the invention is to create a gear stage in connection with an electromagnetic clutch in which the clutch part to be driven has the lowest possible mass.

15. September I970September 15, 1970

vHy/sch - 2 -vHy / sch - 2 -

P.Galaske 13-4 - 2 -P.Galaske 13-4 - 2 -

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der y.ajnetkörper auf der Abtriebswelle frei drehbar gelagert ist, daß die Ankerscheibe mit der Abtriebswelle in Drehrichtung formschlüssig verbunden ist und daß ein mit dem Antrieb in Verbindung stehendes Getriebeelement. z.B. Zahnrad, mit dem Magnetkö'rper eine Einheit bildet.This object is achieved according to the invention in that the y.ajnetkörper is freely rotatably mounted on the output shaft that the armature disk is positively locked with the output shaft in the direction of rotation is connected and that a gear element connected to the drive. E.g. a gearwheel, one unit with the magnetic body forms.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen einerseits in einer erheblichen Verringerung der Masse des anzutreibenden Kupplungsteiles mit der Folge eines wesentlich günstigeren Schaltverhaltens bei hohen Drehzahlen. Andererseits ergibt sich eine gerin-/~v gere Baubreite der Getriebestufe, was z.B. bei einen Kehrstufengetriebe zu kleineren Gehäuseabmessungen und vor allem zu einer Verkürzung der Schallwelle oäer -wellen und damit zur Verringerung der gesamten Antriebsmasse führt.The advantages achieved with the invention consist on the one hand in a considerable reduction in the mass of the coupling part to be driven with the consequence of a much more favorable switching behavior at high speeds. On the other hand, there is a low / ~ v wider overall width of the gear stage, which e.g. in the case of a reverse stage gearbox, results in smaller housing dimensions and, above all, in a shortening the sound wave oäer waves and thus to reduce the entire drive mass leads.

Anhand eines Ausführur.gsbeispiels wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:On the basis of an exemplary embodiment, the invention is in connection explained in more detail below with the drawings. Show it:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer bekannten Getriebestufe mit Elektromagnetkupplung im Schnitt.Figure 1 is a schematic representation of a known gear stage with electromagnetic clutch in section.

Figur 2 eine scher.atische Darstellung einer Getriebestufe gemäß äer Erfindung im Schnitt.FIG. 2 shows a shear static illustration of a gear stage according to FIG äer invention in section.

Bei der Ausführung der Getriebestufe geir.äS Figur 1 findet eine Elektromagnetkupplung herkor.nlicher Ausführung Verwendung. Diese cesteht aus einem zentrisch zur An- oder Abtriebswelle 5 an einer Getriebewandung β oder dergl. zu befestigenden Spulenkörper 1, einer, auf der Welle 5 über z.B. einen Längskeil 5a fest angeordneten Magnetkörper 2 und einer auf der VJelie 5 frei drehbar und in Grenzen längs verschiebbar angeordneten Ankerseheice 3· Eer Ankerscheibe "3 eng benachbart ist auf der Welle 5 ein Getriebeelernent, z.3. Zahnrad 4, auf Kugellagern 4a frei drehbar angeordnet, "über Kütnehmerstifte 4b, v/eiche in entsprechende Bohrungen ~5a. der Ankerseheibe 3 ragen, ist diese bei einem begrenzten axialen Spiel formschlüssig Kit dem Zahnrad 4 verbunden. Eine nicht dar-In the embodiment of the gear stage shown in FIG. 1, a conventional electromagnetic clutch is used. This consists of a bobbin 1 to be fastened centrically to the input or output shaft 5 on a gear wall β or the like, one on the shaft 5 via a longitudinal wedge 5a, for example, and one on the VJelie 5 freely rotatable and within limits longitudinally Slidably arranged anchor plate 3 · Eer armature disk "3 is closely adjacent on the shaft 5 a gear element, e.g. 3rd gear 4, freely rotatable on ball bearings 4a," via Kütnehmerstifte 4b, v / calibrate in corresponding bores ~ 5a. the armature disk 3 protrude, this is positively kit connected to the gear 4 with a limited axial play. A not dar-

P.Galaske 15 - 4 '"- 3' -P.Galaske 15 - 4 '"- 3' -

(ΰ(ΰ

Feder zwischen Zahnrad 4 und Ankerscheibe 3 bewirkt, daß letztere stets mit leichtem Druck an der Stirn- bzw. Reibfläehe des Magnetkörpers 2 anliegt.Spring between gear 4 and armature disk 3 causes that the latter always apply light pressure on the face or friction surface of the magnet body 2 is applied.

Wird die Spule la bestromt, so schließt sich der magnetische Kreis vom Außenring Sa des Magnetkörpers 2 zur innerenIf the coil la is energized, the magnetic one closes Circle from the outer ring Sa of the magnet body 2 to the inner

j 2b über die Ankerscheibe 3, wodurch diese gegen die stirnseitige jj 2b over the armature disk 3, whereby this against the frontal j

Reibfläche des ringförmigen Reibbelages 2c gezogen wird. Je nachdem, ob es sich bei der Welle 5 um eine An- oder Abtriebswelle handelt, ist außer den naengeordneten Geräteelementen entweder die Ankerscheiben-Zahnrad-Einheit 3/4 oder die Magnetkörper-Weile- I (~) Einheit 2/5 zu beschleunigen. Die Masse jeder dieser beiden Ein- i heiten ist relativ groß. Vor allem wirkt sich aber der Durchmes- i ser der Teile 3 und 4 bzw. 2 auf das Schwungmoment aus, da er im J Quadrat eingeht. In vielen Fällen des eingangs genannten Anv/en- j dungsgebietes ist dieses zusätzliche Schwungmoment der entsprechenden Kupplungsteile ausschlaggebend für die bei hohen Drehzahlen auftretende Schaltverzögerung. ;Friction surface of the annular friction lining 2c is pulled. Depending on whether the shaft 5 is an input or output shaft, either the armature disk / gear unit 3/4 or the magnet body I (~) unit 2/5 must be accelerated in addition to the device elements. The mass of each of these two units is relatively large. Above all, however, the diameter of parts 3 and 4 or 2 has an effect on the moment of inertia, since it is included in the J square. In many cases of the application area mentioned at the beginning, this additional moment of inertia of the corresponding coupling parts is decisive for the shifting delay occurring at high speeds. ;

Nach der Erfindung wird diesem Umstand gemäß Figur 2 dadurch abgeholfen, daß die Welle 5 die Abtriebswelle ist, auf v/elcher der Magnetkörper 2 auf Kugellagern 2d frei drehbar angeordnet ist.According to the invention, this circumstance is remedied according to Figure 2 by that the shaft 5 is the output shaft, on which the magnet body 2 is freely rotatably arranged on ball bearings 2d.

Auf den Außenring 2a des Magnetkörpers 2 ist das Zahnrad 4 aufge- j zogen und verdrehungssicher befestigt. Die Ankerscheibe 3 ist da- jThe gear 4 is placed on the outer ring 2a of the magnet body 2 pulled and secured against twisting. The armature disk 3 is there

O! gegen in Drehrichtung formschlüssig bei einem gewissen axialen | Spiel mit der Welle 5 verbunden. Dieses kann in der dargestellten j V/eise erfolgen, bei der die Ankerscheibe 3 einen Ansatz 3° be- 1 sitzt, welcher mit einer Querbohrung länglicher Form versehen ist, in welche ein Mitnehmerstift 5b der Welle 5 ragt. Auch hier bewirkt eine nicht dargestellte Feder, daß die Ankerscheibe 3 stets an der Stirnfläche des Magnetkörpers 2 anliegt.O! against in the direction of rotation positively at a certain axial | Game associated with shaft 5. This can be shown in the j V / alternately take place in which the armature disk 3 has an approach 3 ° 1 sits, which is provided with a transverse bore of elongated shape into which a driver pin 5b of the shaft 5 protrudes. Also here causes a spring, not shown, that the armature disk 3 is always in contact with the end face of the magnet body 2.

Der Antrieb erfolgt in diesem Fall über das Zahnrad 4, so daß die Zahnrad-Magnetkörper-Einheit 4/2 ständig rotiert. Demgegenüber ist bei einer Erregung der Spule la außer den nachgeordneten Geräteelementen nur die Ankerscheibe-Welie-Sinneit 3/5 zu beschleunigen.In this case, the drive takes place via the gearwheel 4, so that the gearwheel-magnet body unit 4/2 rotates continuously. In contrast is when the coil la is excited, except for the downstream device elements only to accelerate the armature disk-Welie-Sinneit 3/5.

F.Galaske 13 - ²^ - ^- - 7 jF. Galaske 13 - ² ^ - ^ - - 7 j

Durch die geringe Masse der Ankerscheibe j?, deren Schwungmoment in einem bekannten Fall nur etwa l/? des Magnetkö'rpers 2 beträgt, ergeben sich bei hohen Drehzahlen ins Gewicht fallende Verkürzungen der Schaltverzögerungen, ganz besonders dann, wenn das Schwungmorr.ent der anzutreibenden Geräteteile, z.B. eines Perlrades bzw. der walzen eines Streifenantrisbes oder einer über Spindelantrieb fortgeschaltete Wageneinrichtung, klein ist.Due to the low mass of the armature disk j? Whose moment of inertia is in a known case only about l /? of the Magnetkö'rpers 2, result at high speeds significant reductions in switching delays, especially when the Schwungmorr.ent the device parts to be driven, e.g. a pearl wheel or the rollers of a strip drive or a spindle drive advanced carriage facility, is small.

1 Patentanspruch1 claim

1 Blatt Zeichnungen mit 2 Figuren1 sheet of drawings with 2 figures

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Claims (1)

?.Galaske I? - k " - " 5" - P 20 46 579 β? .Galask I? - k " -" 5 "- P 20 46 579 β ^τ€ίΓΌΌ$ΠΤίβφΛΐ,'^ τ € ίΓΌΌ $ ΠΤίβφΛΐ, ' ipruchipruch S ehalt £ -letriebestufe für hohe Drehzahlen, insbesondere für j_nformat: ο..· η verarbeitende Geräte, mit einer Elektromagnet-Kupplung,S tain £ -drive level for high speeds, especially for j_nformat: ο .. · η processing devices, with an electromagnetic clutch, v;elche aus einem feststehenden Spulenkörper, einer, über die Spulen- ;v; elche from a fixed bobbin, one over the bobbin; anordnung ragenden MagnetKörper und einer Ankerscheibe besteht, :arrangement of protruding magnet body and an armature disk: dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkörper (2) auf der Abtriebs- j characterized in that the magnet body (2) on the output j ν:eile (5) frei drehbar gelagert ist, daß die Ankerscheibe (3) mit !ν: eile (5) is freely rotatable that the armature disk (3) with! der Abtriebswelle (5) in Drehrichtung formschlüssig verbunden ist jthe output shaft (5) is positively connected in the direction of rotation j und daß ein mit dem Antrieb in Verbindung stehendes Getriebeele- jand that a gear element connected to the drive j -- ment, z.B. Zahnrad (4), mit dem Magnetkörper (2) eine Einheit bil- j det.- ment, e.g. gear wheel (4), form a unit with the magnet body (2) det. 15. September 1970
vHy/s ehSeptember 15, 1970
vHy / s eh -7. ία 7i 7015061-7. ία 7i 7015061