Magnetisch betätigte Kupplung bzw. Bremse mit selbsttätiger Nachstellung Die Erfindung betrifft Kupplungen bzw. Bremsen jener bekannten Bauart, bei der eine selbsttätige Nachstellung über Gewindeglieder erzielt wird, die einerseits mittels rechtsgängigen und anderseits mit tels linksgängigen Gewinden ineinandergreifen, wo bei Sperrglieder gegen gegenseitige Rückdrehung der rechts- bzw. linksgängigen Gewinde angeordnet sind.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine ma gnetisch betätigte Kupplung bzw. Bremse der ge nannten Art, die sich gegenüber den bekannten ähn lichen Kupplungen oder Bremsen durch wesentlich einfachere und zweckmässigere Anordnung bzw. da durch auszeichnet, dass sie, wie z. B. die meist üblichen Kupplungen, in beiden Drehrichtungen und unabhängig von der Richtung des Energieflusses ein Drehmoment übertragen kann.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der zur Schliessung des magnetischen Kraftflusses die nende Anker aus einem Aussenring, einem Zwischen ring und einem Innenring zusammengesetzt ist, welche Ringe alle aus ferromagnetischem Material bestehen und mittels Gewinde ineinander verschraubt sind, und zwar so, dass sie zu zweit einerseits mittels rechtsgängigen und anderseits mittels linksgängigen Gewinden ineinandergreifen, und dass ausserdem Sperrglieder angeordnet sind,
die in entsprechende Sperrnuten des Aussen- und des Innenringes eingrei fen und je nach Dreh- oder Kraftrichtung das rechts- oder das linksgängige Gewinde dieser Ringe abwech selnd gegen Rückdrehung gegenüber dem Gegen gewinde am Zwischenring sperren, wodurch ein Vor schub des Ringes, welcher den Anpressungsdruck auf die Reibflächen überträgt, stets in einer und der selben Richtung im Sinne des Nachstehens entsteht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nach stehend anhand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt: Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine elektro magnetisch betätigte Kupplung, Fig.2 einen axialen Schnitt durch eine mittels Dauermagnet betätigte Kupplung, Fig. 3 eine Stirnansicht des Ankers mit der Ein richtung für die selbsttätige Nachstellung, Fig. 4 eine Ansicht des mittleren Gewinderinges und Fig. 5 eine Ansicht des innern Gewinderinges für solche Kupplungen.
Bei der Kupplung nach Fig. 1 besteht der Ma gnetkörper aus dem ferromagnetischen Teil 1, der eine umlaufende Nut besitzt, in welche die Erreger spule 2 mittels einer Isoliermasse eingebettet ist. Der Magnetkörper ist mittels eines Wälzlagers 3, 4 auf der ferromagnetischen Muffe 5 drehbar gelagert und wird mittels eines Armes 6, welcher mit dem Magnet körper verbunden- ist, festgehalten.
Dadurch steht auch die Erregerspule still, und die Stromzuführung kann ohne Schleifringe erfolgen, indem die Spulen anschlüsse unmittelbar an die Stromquelle ange schlossen werden. Mit der ferromagnetischen Muffe 5 ist über einen unmagnetischen Zwischenring 7 der ferromagnetische Ring 8 fest verbunden, der am innern Umfang verteilt einige Einschnitte 9 besitzt,
in welche die äussern Lamellen mit ihren Zähnen 10 eingreifen. Die ferromagnetische Muffe 11 besitzt am äussern Umfang eine Nutung 12, in welche die innern Lamellen mit ihren Zähnen 13 eingreifen. Auch die Scheibe 14 besteht aus ferromagnetischem Material und besitzt, wie die äussern Lamellen, eben falls Zähne, welche in die Einschnitte 9 des Ringes 8 eingreifen.
Der Anker, welcher zum Rückschluss des magne tischen Kraftflusses und auch für die selbsttätige Nachstellung dient, besteht aus einem Ring 15 mit Innengewinde, einem Zwischenring 16 mit Innen- und Aussengewinde und einem Ring 17 mit Aussen gewinde, welche Ringe alle aus ferromagnetischem Material bestehen.
Der Anker 15, 16, 17 ist auf einem Fortsatz 18 der Muffe 11, vorzugsweise unter Zwischenlage einer unmagnetischen Buchse 19, welche auf den Fortsatz 18 aufgepresst ist, axial ver schiebbar und drehbar gelagert, wobei ein Spreng- ring 20 das axiale Spiel des Ankers begrenzt und diesen gegen Herausfallen sichert. Die Gewinde der beiden Ringe 15 und 17 sowie jene des Zwischen ringes 16 sind einerseits ein linksgängiges und an derseits ein rechtsgängiges, wobei es gleichgültig ist, welches links- und welches rechtsgängig ist.
Die ferromagnetischen Ringe 15 und 17 besitzen ausserdem Sperrnuten 22 bzw. 23 (Fig. 3 und 5), die axial über das ganze Gewinde durchgehen, wie dies Fig. 5 z. B. für den Innenring 17 zeigt. Die Anzahl der Sperrnuten ist frei wählbar, wobei die Nachstel lung um so feiner ist, je mehr Sperrnuten angeordnet werden. In Sperrnuten des Aussenringes 15 und des Innenringes 17 greifen, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, Sperrklinken 24, 25, 26 und 27 ein. Diese Sperr klinken bestehen z.
B. aus Federn, welche mit dem Zwischenring 16 auf einem Teil ihrer Länge fest verbunden sind, während ihre freien Längen sich in einer Ausnehmung 28 (Fig. 4) des Ringes 16 bewe gen können. Diese Sperrklinken besitzen, nach Art der bekannten Klinken für Sperrzahnräder, an den frei beweglichen Enden einen abgeschrägten Haken, so dass sie in einer Richtung den Ring 15 bzw. 17 mitnehmen und in der andern Richtung darüber hin weg gleiten können.
Das Reibscheibenpaket besteht aus den üblichen äussern und innern Lamellen 21, die aus beliebigem Material bestehen können, nur muss dafür gesorgt sein, dass sich der magnetische Kraftfluss über den Anker, wie in Fig. 1 und 2 gestrichelt angedeutet, und nicht vorzeitig über das Lamellenpaket schliesst. Bestehen die Lamellen z.
B. durchwegs aus ferro- magnetischem Material, so ist es angezeigt, mit der Masse dieses Materials weit genug von der Nutung 12 der Muffe 11 entfernt zu bleiben und die Mit nehmerzähne der innern Lamellen entsprechend lang zu machen, so dass ein genügender Luftraum zwischen dem Lamellenpaket und der Muffe 11 bestehen bleibt, der den notwendigen magnetischen Wider stand bietet.
Es kann aber auch eine Muffe aus un- magnetischem Material dazwischen geschaltet wer den, die einerseits mit der Muffe 11 fest verbunden ist und anderseits eine Nutung für den Eingriff der innern Lamellen besitzt. Vorteilhaft ist es, Lamellen aus unmagnetischem Material zu wählen, z. B. Reib lamellen mit Sinterbelag auf Bronzebasis oder der gleichen. Wichtig ist für eine gute Leistung jeden falls, dass der magnetische Kraftfluss von der Muffe 11 ohne wesentlichen magnetischen Nebenschluss oder Streuung über den Anker 15, 16, 17 (Fig. 1) geführt ist.
Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn die Erregerspule 2 unter Strom steht, bil det sich in der Kupplung ein magnetisches Feld aus, welches im wesentlichen nach der gestrichelten Linie verläuft. Dadurch wird der Ring 17 an die Muffe 11 und gleichzeitig auch die Scheibe 14 an den Ring 15 angedrückt. Da nun die Muffe 11 mit dem einen Kupplungsteil und die Scheibe 14 über den Aussen ring 8, die Scheibe 7 und die Muffe 5 mit dem an dern Kupplungsteil verbunden ist, so werden sich die Ringe 15 und 17, wenn die Reiblamellen 21 noch nicht genügend zum gegenseitigen Anliegen gekom men sind, gegenseitig zu verdrehen suchen.
Da nun von den Ringen 15 und 17 einer ein rechtsgängiges und einer ein linksgängiges und der Zwischenring 16 die entsprechenden Gewinde besitzt und die Rück sperrvorrichtung dafür sorgt, dass ein Rückdrehen weder des einen noch des andern Ringes 15 und 17 möglich ist, so wird sich, unabhängig von der jewei ligen Dreh- oder Kraftrichtung, der Ring 15 gegen über Ring 17 immer in ein und derselben Richtung verschieben, und zwar in jener, in der sich der Ring 15 dem Lamellenpaket nähert. Kommen nun die Reiblamellen zum festen gegenseitigen Anliegen, so wird auf diese der magnetisch erzeugte Anpressdruck übertragen, und die beiden Kupplungsteile werden durch die Reibung kraftschlüssig miteinander ver bunden.
Wieviel vom gesamten magnetisch erzeugten Anpressdruck auf das Reiblamellenpaket zur Wirkung kommt, hängt von den Reibungsverhältnissen der Übergangsflächen zwischen Muffe 11 und Ring 17 bzw. zwischen Ring 15 und Scheibe 14, weiters von der Gewindesteigung und den Reibungsverhältnissen in den Gewinden der Ringe 15, 16, 17 und schliess lich von den mittleren Radien des Kraftangriffes ab.
Wird die Erregerspule abgeschaltet, so löst sich die Kupplung sofort, und es bleibt jene Einstellung bestehen, welche vor dem Ausschalten bestand. Die selbsttätige Nachstellung wird im weiteren Betriebe dadurch bewirkt, dass der Ring 15 entsprechend dem Verschleisse der Reibflächen weiter wandert und da durch die durch deren Verschleiss bewirkte Längen änderung des Reibscheibenpaketes kompensiert.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von jenem nach Fig. 1 nur da durch, dass zur Erzeugung des magnetischen Kraft flusses nicht ein Elektromagnet, sondern ein Dauer magnet vorgesehen ist. Der magnetische Kraftfluss geht hier vom Dauermagneten 29 aus, und verläuft im wesentlichen nach der gestrichelten Linie, ganz analog wie nach Fig. 1. Die Wirkung auf die Kupp lung und auf die selbsttätige Nachstellung ist daher auch vollkommen dieselbe wie in Fig. 1, und es wird daher nicht mehr darauf eingegangen. Ist der Dauer magnet 29 in der in Fig. 2 gezeichneten Stellung, so ist die Kupplung eingeschaltet.
Soll die Kupplung gelöst werden, so wird der Dauermagnet 29 mittels eines (nicht gezeichneten) Hebels, welcher in die um laufende Nut 30 der Verschiebeeinrichtung 31, die ihrerseits mit dem Dauermagneten 29 verbunden ist, eingreift, aus dem ferromagnetischen Kreis heraus gezogen, bis die Wirkung des Kraftflusses praktisch verschwindet.
Die Erfindung ist nicht an die hier nur beispiels weise dargestellten Ausführungen gebunden, viehnehr sind konstruktive Änderungen der verschiedensten Art möglich, ohne vom Erfindungsgedanken abzuwei chen. Nicht nur Mehrscheibenkupplungen, sondern auch Einscheibenkupplungen sind mit der erfindungs gemässen automatischen Nachstellung ausführbar.