DE7130527U

DE7130527U - Magnetic coupling for precision mechanical devices

Info

Publication number: DE7130527U
Application number: DE7130527U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1973-01-25

Description

Magnetkupplung für feinmechanische GeräteMagnetic coupling for precision mechanical devices

Die Neuerung bezieht sich auf eine Magnetkupplung für feinmechanische Geräte, wie Datengeräte, mit großer Schalthäufigkeit, bei der eine zwischen zwei Reibgliedern angeordnete dünne Kupplungsscheibe geringer Masse und eine gerätefest angeordnete Elektromagneterregerspule vorgesehen sind und der Spulenkern für die Antriebskupplung aus einem ortsfesten und einem zwischen Erregerspule und Kupplungsscheibe zusammen mit der Antriebswelle drehbeweglichen Kernanteil besteht.The innovation relates to a magnetic coupling for precision mechanical devices such as data devices high switching frequency, in which a thin clutch disc arranged between two friction members is less Ground and a fixedly arranged electromagnet exciter coil are provided and the coil core for the drive coupling from a stationary and one between the excitation coil and the clutch disc with the drive shaft rotatable core portion consists.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung der obengenannten Art zu schaffen, die möglichst geräuschlos arbeitet und einfach aufgebaut ist. Dies wird gemäß der Neuerung dadurch erreicht, daß auf der der Erregerspule abgewandten Seite der Kupplungsscheibe eine lose gelagerte Magnetankescheibe vorgesehen ist und daß die Kupplungsscheibe in Drehrichtung durch Bolzen mit der Abtriebswelle gekuppelt ist, wobei diese Bolzen Augen am Rand eines mit der koaxialen Abtriebsv/elle fest verbundenen, axial neben der Ankerecheibe liegenden scheibenförmigen Kunststoff-Mitnehraer-Körper bilden.The innovation is based on the task of a coupling device of the type mentioned above, which works as noiselessly as possible and has a simple structure is. This is achieved according to the innovation in that on the side facing away from the excitation coil Clutch disc a loosely mounted magnet armature disc is provided and that the clutch disc is coupled to the output shaft in the direction of rotation by bolts is, with these bolt eyes on the edge of a with the coaxial Abtriebsv / elle firmly connected, axially next The disc-shaped plastic Mitnehraer body lying on the armature disc form.

Diese Kupplungsvorrichtung ist leichtgängig und belastetThis coupling device runs smoothly and is loaded

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νPA ^G /2 4 0 /1 0 " 4νPA ^G / 2 4 0/1 0 "4

Zu/FdlTo / Fdl

den Antrieb im ausgekuppelten Zustand nicht, obwohl praktisch keine Arbeitsluftcpdte vorliegen» Die Ausbildung ergibt den weiteren Vorteil, daß sich Fertig'ungsungenauigkeiten für die Mitnahmeverhältnisse wen,.ig auswirken.not the drive when it is disengaged, although there are practically no working air units »The training there is the further advantage that there are manufacturing inaccuracies for the entrainment conditions wen, .ig impact.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung weist die Kupplungsscheibe im wesentlichen radiale Schlitze auf, von denen mindestens ein Teil bis zum äußeren Rand reicht. Auf diese Weise ist es möglich, daß allmählich angesammelte abgeriebene Teilchen aus der Kupplung abgeschleudert werden und so eine Veränderung der Reibverhältnisse vermieden wird.In a preferred embodiment of the innovation the clutch disc has substantially radial slots, at least a portion of which up to outer edge is enough. In this way it is possible for gradually accumulated abraded particles out the clutch are thrown off and thus a change in the friction conditions is avoided.

Gemäß einer Weiterbildung der Neuerung ist "bei einer Magnetkupplung, die mit einer Magnetbremse kombiniert ist und mit je einer Kupplungsscheibe für Magnetbremse und Antriebskupplung ausgestattet ist, folgende Anordnung vorgesehen: Beide Kupplungsscheiben sind in Drehrichtung durch gemeinsame Bolzen gekuppelt und der mit diesen Bolzen fest verbundene Kunststoff-Mitnehmer-Körper ist von achsparallel angeordneten weichen Andruckfedern für die Ankerscheiben durchdrungen.According to a further development of the innovation, "with a Magnetic clutch, which is combined with a magnetic brake and each with a clutch disc for magnetic brake and drive clutch, the following arrangement is provided: Both clutch disks are in Direction of rotation coupled by common bolts and the plastic driver body firmly connected to these bolts is penetrated by soft pressure springs arranged parallel to the axis for the armature disks.

In einer bevorzugten Ausführungsform dieser Weiterbildung der Neuerung ist zwischen den Ankerscheiben und den Andruckfedern je eine mit dem Kunststöfflcörper und den Kupplungsscheiben in Drehrichtung durch die Bolzen gekuppelte Kunststoffscheibe vorgesehen.In a preferred embodiment of this development The innovation is one with the plastic body between the armature disks and the pressure springs and the clutch disks are provided in the direction of rotation by the bolts coupled to the plastic disk.

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Zwei Ausführungsbeispiele der Neuerung sind im folgenden beschrieben und in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigtTwo embodiments of the innovation are described below and shown in the drawing. Included shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Elektromagnetkupplung ,
Fig. 2 eine Vorderansicht der Kupplungsscheibe 5 dieser Kupplung,1 shows a longitudinal section through an electromagnetic clutch,
Fig. 2 is a front view of the clutch disc 5 of this clutch,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine kombinierte Elektro-1Q magnetkupplung -und Bremse.3 shows a longitudinal section through a combined electrical 1Q magnetic clutch and brake.

In der für elektromagnetisch steuerbare Kupplungen bekannten Weise ist auf einer Antriebswelle 1 einer beispielsweise für schnell ein- und abschaltbareIn the manner known for electromagnetically controllable clutches, one is on a drive shaft 1 for example for those that can be switched on and off quickly

-] 5 Mägxietbäriu—Ajili'ieljöküpplüiigeß ";iii Magiietkcrriteil 2 befestigt. Die Welle 1 ist in nichtgezeichneter Weise fliegend gelagert und vermag dabei auch Axialkräfte aufzunehmen. «Der Magnetfluß des auf der Welle 1 befestigten Kernteils 2 ist in radialer Richtung durch einen unmagnetischen Ringteil 2a, etwa aus Kupfer, eingeschränkt. Der Kernteil 2 steht in einem Abstand von etwa 0,3 mm dem ortsfesten Elektromagneten mit Spule 3 und Kernteil 4 axial gegenüber. An den Teil 2 schließt sich links eine dünne Ringscheibe 5 aus Bronze an, die in Drehrichtung mit einem scheibenförmigen Kunststoff-Mitnehmer-Körper 6 auf der koaxialen Abtriebs-Hohlwelle .7 verbunden ist. Dabei sind zur Mitnahme in Drehrichtung bolzenartige Ansätze 6a und 6b an Augen des Bauteils 6 vorgesehen, die die Ringscheibe 5 führen.-] 5 Mägxietbäriu — Ajili'ieljöküpplüiigeß "; iii Magiietkcrriteil 2 attached. The shaft 1 is overhung in a manner not shown and is also capable of axial forces to record. «The magnetic flux of the core part 2 attached to the shaft 1 is through in the radial direction a non-magnetic ring part 2a, for example made of copper, restricted. The core part 2 is at a distance of about 0.3 mm to the stationary electromagnet with coil 3 and core part 4 axially opposite. To part 2 on the left is a thin ring disk 5 made of bronze, which is in the direction of rotation with a disk-shaped Plastic driver body 6 on the coaxial hollow output shaft .7 is connected. There are bolt-like lugs 6a and 6b on eyes for driving in the direction of rotation of the component 6 are provided, which guide the annular disk 5.

Anschließend an die Scheibe 5 folgt in axialer Richtung nach links eine lose gelagerte Ankerscheibe 8, die über eine Vierkantaussparung an der Innenseite mit einer auf der Welle 1 lose gelagerten Scheibe 9 aus unmagneti-Subsequently to the disk 5 follows in the axial direction to the left a loosely mounted armature disk 8, which over a square recess on the inside with a disc 9 loosely mounted on the shaft 1 made of non-magnetic

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schem Werkstoff rait hohem spezifischem Gewicht, ζ. Β. Zirinbrunae, gegen Drehung gesichert, aber ihr £θ£θΜίΐ!Ρτ· axial geringfügig verschiebbar verbunden ist. Durch die Schwungmasse der Scheibe 9 werden die Beschleunigungs- und Verzögerungsspitzen an der Welle 7 vermindert.Shem material has a high specific weight, ζ. Β. Zirinbrunae, secured against rotation, but you £ θ £ θΜίΐ! Ρτ · is connected slightly slidably axially. Due to the flywheel mass of the disk 9, the acceleration and deceleration peaks at the shaft 7 are reduced.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Bei laufender Antriebswelle 1 und stillstehender Welle 7 gleiten der rotierende Kernteil 2 und die z. B. a\;s Bronze bestehende Mitnehmerscheibe 5 mit sehr geringem Reibungsdruck aneinander vorbei. Zur Vermeidung von Störungen durch allmählich angesammelte abgeriebene Teilchen ist die Scheibe 5, wie Fig. 2 zeigt, mit radialen Ausschnitten 5a- versehen. Sobald der Elektromagnet 3/4 erregt wird, wird die Ankerscheibe 8 angezogen und die Welle 7 wird verhältnismäßig sehr schnell, aber durch die Schwungmasse der Scheibe 9 doch relativ stoßfrei über die Scheibe 5 und den Kunststoff-Mitnehmer-Körper 6 mitgenommen. Etwa erwünschter Freilauf der Welle 7 entgegen der Drehrichtung der Antriebswelle 1 ist ohne weiteres möglich. Die Scheibe 5 schleift dann längs den benachbarten Scheiben. Die Anordnung der Kupplungsstellen zwischen der Scheibe 5 und dem Körper 6 nahe ihrem äußeren Rand ergibt geringen Einfluß von Führungsungenauigkeiten. auf die Mitnahmeverhältnisse,The mode of operation of the device is as follows: With the drive shaft 1 running and the shaft 7 stationary slide the rotating core part 2 and the z. B. a \; s Bronze drive plate 5 with very little Frictional pressure past each other. To avoid interference from gradually accumulated abraded Particles, the disk 5, as shown in FIG. 2, is provided with radial cutouts 5a. As soon as the electromagnet 3/4 is excited, the armature disk 8 is attracted and the shaft 7 is relatively very fast, but due to the flywheel mass of the disk 9, it is relatively shock-free over the disk 5 and the plastic driver body 6 taken away. Any desired freewheeling of the shaft 7 counter to the direction of rotation of the drive shaft 1 is easily possible. The disk 5 then grinds along the adjacent disks. The arrangement of the Coupling points between the disc 5 and the body 6 near its outer edge results in little influence of Guidance inaccuracies. on the entrainment conditions,

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Antriebskupplung, die ähnlich wie die nach Fig. 1 aufgebaut ist, mit einer elektromagnetisch steuerbaren Bremse verbunden. Die Antriebswelle ist dabei mit 11 und der mit ihr verbundene Kernteil der Antriebskupplung mit 12 bezeichnet. Der magnetisierbare Teil dieses BauteilsIn the embodiment of FIG. 3, the drive coupling is constructed similarly to that of FIG is connected to an electromagnetically controllable brake. The drive shaft is with 11 and the denoted by 12, the core part of the drive coupling connected to it. The magnetizable part of this component

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ist in radialer Richtung durch einen unmagnetischen Ringteil 12a, etwa aus Kupfer, unterbrochen. Der Kernteil 12 steht iiL einem Abstand von etwa 0,3 ram dem ortsfesten Elektromagneten mit Spule 13 und Kernteil 14 axial gegenüber. An den Teil 2 schließt sich links eine dünne Ringscheibe 15 aus Bronze an, die in. Drehrichtun^ mit einem scheibenförmigen Kunststoff-Mitnelimer-Körper 16 auf der koaxialen Abtriebswelle 17 verbunden, ist. Anschließend an die genannte Scheibe 15 folgen in axialer Richtung nach links eine lose gelagerte Ankerscheibe 18, eine Kupplungs-Zwischenscheibe 19, der erwähnte leitnehmerkörper 16 mit dem freien Ende der Abtriebswelle 17, eine weitere Kupplungszwischenscheibe 20, eine zur Elektromagnetbremse gehörige lose gelagerte Ankerscheibe 21, eine der Scheibe 15 entsprechende Mitnehmerscheibe 22 und schließlich der ortsfeste, die Abtriebswelle 17 umgebende elektromagnetische Bremsteil mit einem Kern 23 ^nd ihrer 'Wicklung 24. Dabei sind zur Mitnahme in Drehrichtung bolzenartige Ansätze 16a und 16b am Mitnehmerkörper vorgesehen, die die Teile 15, 19, 20 und 22 führen- Zwei Schraubenfedern 25 und 26 durchdringen das Bauteil 1^j6 und sorgen mit geringer Kraft für die Vermeidung von axialem Spiel zwischen dem rotierenden Kernteil 12 bzw. dem Bremsmagneten 23/24 einerseits und der zugeordneten Ankerscheibe 18 bzw.21 andererseits.is interrupted in the radial direction by a non-magnetic ring part 12a, for example made of copper. The core part 12 is axially opposite the stationary electromagnet with coil 13 and core part 14 at a distance of approximately 0.3 ram. A thin ring disk 15 made of bronze adjoins part 2 on the left, which is connected to a disk-shaped plastic central liner body 16 on the coaxial output shaft 17 in the direction of rotation. Subsequent to the said disc 15, in the axial direction to the left, follow a loosely mounted armature disc 18, a coupling intermediate disc 19, the aforementioned conductor body 16 with the free end of the output shaft 17, another coupling intermediate disc 20, a loosely mounted armature disc 21 belonging to the electromagnetic brake, one of the disk 15 corresponding driver disk 22 and finally the stationary electromagnetic brake part surrounding the output shaft 17 with a core 23 ^ and its' winding 24 , 20 and 22 lead- Two helical springs 25 and 26 penetrate the component 1 ^ j6 and ensure, with little force, that axial play is avoided between the rotating core part 12 or the brake magnet 23/24 on the one hand and the associated armature disk 18 or 21 on the other .

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist für den Antriebsvorgang wie beim ersten Beispiel. Beim Abbremsen wird der Elektromagnet 23/24 erregt. Dadurch wird stattder Ankerscheibe 18 die Ankerscheibe 21 - und zwar vomThe operation of the device for the drive process is the same as in the first example. When braking is the electromagnet 23/24 is energized. As a result, instead of the armature disk 18, the armature disk 21 - from the

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zuletztgenannten Bremsraagneten - angezogen. Über die Kupplungsscheibe 21 wird dadurch der Kunststoff-Mitnehmer-Körper 1 6 und die z. B. als Magnetbandvorschubwelle [ wirkende Welle 17 abgebremst. Beispielsweise bei diesem Anwendungsfall beim Rückspulen erwünschter Freilauf der Welle 17 ist ohne weiteres möglich.' Die Mitnehmerscheiben 15, 22 schleifen dann längs ihren benachbarten Scheiben. Die Anordnung der Kupplungsstellen zwischen den Scheiben 15, 19, 20 und 22 und dem Körper 16 nahe ihrem äußeren Rand ergibt wieder geringen Einfluß /on Führungsungenauigkeiten auf die Mitnahmeverhältnisse.last mentioned brake magnets - attracted. About the Clutch disc 21 is thereby the plastic driver body 1 6 and the z. B. as a magnetic tape feed shaft [ acting shaft 17 braked. For example, in this application, the desired freewheel when rewinding the shaft 17 is easily possible. ' The driver disks 15, 22 then grind along their neighboring ones Discs. The arrangement of the coupling points between the disks 15, 19, 20 and 22 and the body 16 is close Its outer edge again results in a slight influence of guiding inaccuracies on the driving conditions.

3 Figuren3 figures

6 Schutzansprüche.6 claims for protection.

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Claims

- 7 Schutzansprüche- 7 protection claims

1. Magnetkupplung für feinmechanische Geräte, wie Datengeräte, mit großer Schalthäufigkeit, bei der eine zwischen zwei Reibgliedern angeordnete dünne Kupplungsscheibe geringer Masse und eine gerätefest angeordnete Elektromagneterregerspule vorgesehen sind und' der Spulenkern für die Antriebskupplung aus einem ortsfesten und einem zwischen Erregerspule und Kupplungsscheibe zusammen mit der Antriebswelle drehbeweglichen Kernanteil besteht, dadurch gekennzeichnet daß auf der der Erre.gerspule (3, 13) abgewandten Seite der Kupplungsscheibe (5, 15) eine lose gelagerte Magnetankerrche:^:be (8, 18) vorgesehen ist und daß die Kupplungsscheibe in "Orehrichtung durch Bolzen (6a, 6b; 16a, 16b) mit der Abtriebswelle (7, 17) gekuppelt ist, wobei diese Bolzen Augen am Rand eines mit der koaxialen Abtriebswelle fest verbundenen, axial neben der Ankerscheibe liegenden scheibenförmigen Kunststoff-Mitnehmer-Körpers (6, 16) bilden.1. Magnetic coupling for precision mechanical devices, such as data devices, with high switching frequency, in which a thin, low-mass coupling disc arranged between two friction members and an electromagnetic excitation coil fixed to the device are provided and 'the coil core for the drive clutch consists of a stationary and one between the excitation coil and the clutch disc together with the drive shaft in a rotationally movable core portion consists, characterized in that on the Erre.gerspule (3, 13) side of the clutch disc facing away (5, 15) has a loose bearing ^{Magnetankerrche:} bE (8, 18) is provided and that the coupling disc in "Orehrichtung is coupled to the output shaft (7, 17) by bolts (6a, 6b; 16a, 16b), these bolt eyes on the edge of a disc-shaped plastic driver body (6, axially next to the armature disk, firmly connected to the coaxial output shaft) 16) form.

2. Magnetkupplung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe im wesentlichen radiale Schlitze (5a) aufweist, von denen mindestens ein Teil bis zum ä.ußeren Rand reicht.2. Magnetic coupling according to claim 1, characterized in that that the clutch disc has substantially radial slots (5a), of which at least part of it extends to the outer edge.

3. Magnetkupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe zur Aufnahme der Kupplungsbolzen (6a, 6b) je einen durch Umbördeln gebildeten Schlitz aufweist.3. Magnetic coupling according to one of claims 1 or 2, characterized in that the coupling disc for receiving the coupling bolts (6a, 6b) each have a slot formed by flanging having.

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4. Mit einer LIagnetbremse kombinierte L'agnetku oplan.^ nach einem der Ansprüche 1 bis 3 nut je einer Kupplungsscheibe für I'arnetbrojnse und Antriebskupplurir;, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kupplungsscheiben (15, 22) in Drehrichtung durch gemeinsame Bolzen (15a, 1ob) gekuppelt sind und dt!? der mit diesen Bolzen fest verbundene Kunetstoff-Mitnehmer-Körper (16) von achsparallel angeordneten weichen Andrückfedern (25, 25) für die Ankerscheiben (18, 21) durchdrungen ist.4. L'agnetku oplan combined with a magnetic brake according to one of claims 1 to 3, each with one Clutch disc for 'arnetbrojnse and drive coupling ;, characterized in that both Clutch disks (15, 22) are coupled in the direction of rotation by common bolts (15a, 1ob) and dt !? the plastic driver body firmly connected to these bolts (16) of soft pressure springs (25, 25) arranged parallel to the axis for the armature disks (18, 21) is penetrated.

5. Kupplung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß zwischen, den Ankerscheiben (18, 21) und den Andruckfedern (25, 26) je eine mit dem Kunststoff körper (16) und den Kupplungsscheiben (15, 22) in Drehrichtung durch die Bolzen (16a, 16b) gekuppelte Kunststoff scheibe (19> 20_) vorgesehen ist.5. Coupling according to claim 4, characterized in that that between the armature disks (18, 21) and the pressure springs (25, 26) each one with the plastic body (16) and the coupling disks (15, 22) coupled in the direction of rotation by the bolts (16a, 16b) Plastic washer (19> 20_) is provided.

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h gekenn ze ichne t, daß die Ankerscheibe (8) drehgesichert, aber axial verschiebbar mit einer Scheibe (9) aus unmagnetischem Werkstoff, jedoch hohem spezifischem Gewicht verbunden ist.5. Coupling according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h It is known that the armature disk (8) is secured against rotation, but axially displaceable with a disk (9) made of non-magnetic material, but with a high specific weight.

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