DE411299C - Einrichtung bei elektromagnetischen Reibungskupplungen - Google Patents

Description

• Einrichtung bei elektromagnetischen Reibungskupplungen. Bei der Kupplung zweier umlaufender Maschinenteile besteht häufig das Bedürfnis, das von der Kupplung zu übertragende maximale Drehmoment von o auf einen bestimmten Wert allmählich und ohne Unterbrechung anwachsen zu lassen. Das ist bei elektromagnetischen Reibungskupplungen der zurzeit üblichen Bauart nicht möglich. Die Selbstinduktion der Magnetwicklung sorgt hier zwar dafür, daß der Erregerstrom und damit die Anzugskraft nur langsam zunimmt, so daß an sich auch das Anlassen mit einer gewissen Verzögerung vor sich gehen würde. Praktisch zeigen sich dabei aber, besonders wenn es sich um die Beschleunigung großer Massen handelt, schwerwiegende Übelstände. Von dem Augenblick an nämlich, wo die Erregerstromstärke so groß geworden ist, daß der Magnetanker angezogen wird, geht die Bewegung des Ankers nach den Polen des Magnetkörpers zu mit großer Beschleunigung vor sich, weil mit Verringerung des Luftspaltes infolge der Annäherung der Ankerscheibe an den Mag -etkörper der hauptsächlichste magnetische Widerstand des Magnetstromkreises sehr schnell kleiner wird, wodurch eine plötzliche Steigerung der magnetischen Anziehung eintritt. !in angepreßten Zustande hat also die Magnetkupplung einen Überschuß an Anpr essungsdruck, der außerordentlich starke Stöße bei der Beschleunigung der Antriebsteile zur Folge haben kann.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, diesem Übelstande dadurch abzuhelfen, daß die Kupplung mit zwei einander entgegenwirkenden Magnetwicklungen versehen wird, von denen zunächst die eine, im positiven Sinne wirkende, von Hand eingeschaltet wird, während im Augenblick der gegenseitigen Berührung der Magnetkörper die zweite Wicklung zur Einschaltung kommt. Durch diese Einrichtung wird den oben erwähnten Übelstän-(@n tatsächlich nur in sehr beschränktem Maße abgeholfen. Das durch die Gegenwirkung der zweiten Wicklung geschwächte Feld muß nämlich immer noch so groß sein, daß die Kupplung die volle Leistung zu übertragen vermag. Ein solches Drehmoment ist aber beim Anfahren zu stark, so daß sich ein sanftes, stoßfreies Einrücken auf diese Weise nicht ermöglichen läßt. Außerdem ist das in Vorschlag gebrachte .Mittel zur Schwächung des Magnetfeldes auch insofern praktisch unbrauch., bar, als es einen sehr großen Wicklungsraum voraussetzt, der während des Betriebes der Kupplung nur zum kleinsten Teil ausgenutzt wird, da ja nur die Differenz der Wirkungen der beiden Wicklungen für die Erzielung des normalen Drehmoments in Frage kommt.
• DieErfindung beseitigt die gekennzeichneten Lrbelstände in einfacher Weise durch eine Einrichtung, mit Hilfe deren die Induktion des Magnetsvstems in Abhängigkeit von der Annäherung der gegeneinander beweglichen Magnetteile bis zur Erreichung eines festen Abstandes zwischen diesen selbsttätig verringert wird. Dies geschieht zweckmäßig dadurch, daß einer der Kupplungsteile, beispielsweise der Anker, mit einem Kontakthebel in Verbindung steht, der die Kontaktbahn eines Vorschalt@viderstandes für den Erregerstrom bestreicht, derart, daß in einer der Endlage des verschiebbaren Magnetteiles entsprechenden Stellung des Kontakthebels der größte Widerstand eingeschaltet und das Magnetfeld entsprechend geschwächt wird.
• Ist dann die Kupplung mit dem dieser Feldstärke entsprechenden Anpressungsdruck angelaufen, so läßt sich zur Verstärku-g des übertragbaren Drehmoments durch Wiederabschalten von Widerstand die magnetische Anpressung wieder erhöhen, und zwar in genau kontrollierbarer Weise, da nachdem der Luftspalt auf ein konstantes kleinstes Maß gebracht war, eine völlig eindeutige Beziehung zwischen der Erhöhung der Erregerstromstärke, d. h. also der Einstellung ,des Vorschaltwiderstandes und der Steigerung der Anzugskraft besteht.
• Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar in Anwendung auf eine Elektro.magnetkupplung, bei der es sich darum handelt, eine Scheibe a, die beispielsweise als Zahnrad oder Riemscheibe ausgebildet sein kann, mit einer Welle zt, zu kuppeln. Die Scheibe a bildet gleichzeitig den Anker für den fest auf die Welle w aufgekeilten Magnetkörper b, der auch die Erregerwicklung i enthält. Der Erregerstrom wird der Wicklung in üblicher Weise durch Vermittlung von Schleifringen von einer Stromquelle N, X aus zugeführt. Die Scheibe a ist unter Vermittlung einer Laufbüchse 1 drehbar auf der 'f\Telle tv gelagert. Sie wird in ausgeschaltetem Zustande durch eine Feder in vom Magnetkörper b weggedrückt, wobei ein auf der Welle u, befestigter Ring v. als Widerlager dient.
• Der Nabenteil der Scheibe a ist mit einer Ringnut o versehen, in die das innere Ende eines bei d gelagerten Hebels c mit einem Stellbügel p eingreift. Das andere Ende des Iiebels c kann mit einer Kontaktbürste e über eine in Bogenform angeordnete Reihe von Kontakten f schleifen, die mit den einzelnen Windungen eines Vorschaltwiderstandes in Verbindung stehen. In entsprechender Weise ist eine zweite Kontaktreihe s mit dem Vorschaltwiderstande verbunden. Auf den Ken-. takten s kann die Kontaktbürste eines Handliebelst schleifen. Dieser Handhebel ist mit dein Anfangspunkt zr des Vorschaltwiderstandes r verbunden, der seinerseits mit dem einen Pol des Hauptschalters d in Verbindung steht. Der Hebel c ist an die Bürste v des einen der Schleifringe 1? angeschlossen, während der andere Schleifring unmittelbar mit dem zweiten Pole des Schalters d in Verbindung steht.
• Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Im uneingeschalteten Zustande ist die Stellung der einzelnen Teile die in der Zeichnung veranschaulichte. Die Federin drückt die .@nkerscheibe a gegen das Widerlager n, wobei zwischen der Innenfläche der Scheibe a und der gegenüberliegenden Fläche des mit dem Magnetkörper b verbundenen Reibringes z der Luftspalt h. entsteht. Wird nun der Schalter g geschlossen, so wird die Magnetwicklung voll erregt und dadurch der Anker a angezogen. In dem Maße aber, wie der Anker sich dem 'Iagnetkörper nähert, wird das freie Ende des Hebels c über die Kontakte f in der Pfeilrichtung verschoben und im gleichen Maße immer mehr Widerstand in den Erregerstromkreis eingeschaltet, derart, daß, wenn der Anker a seine Stellung am weitesten links einnimmt, d.li. die Lage, in der seine Innenfläche an der Innenfläche des Reibungsringes -- anliegt, der volle Widerstand r eingeschaltet ist. Dadurch wird der Erregerstrom so geschwächt, daß die Induktion trotz der Verkleinerung des Luftspaltes nur einen verhältnismäßig geringen Wert annimmt. Diesem Werte, der, da eine weitere Verschiebung des Ankers u -d eine durch diese bedingte Verkleinerung des Luftspaltes nicht eintritt, nunmehr konstant bleibt, entspricht das für den Beginn des Kupplungsvorganges maßgebende Drehmoment. Dieses Drehmoment kann nun in genau kontrollierbarer Weise dadurch allmählich verstärkt werden, daß man den Handhebel i im Sinne des Uhrzeigers über die nveite Kontaktreihe s führt, wodurch der Vorschaltwiderstand nach und nach wieder ausgeschaltetwird, bis nach Erreichung des letzten Kontaktes die Kupplung die volle Erregerstromstärke erhält. Der Schalthebel t kann natürlich auch mit dem Hauptschalter d gekuppelt oder vereinigt werden. Man hat auf diese Weise den Einrückvorgang vollständig in der Hand. Die einzelnenWindungen des Vorschaltwiderstandes r können so bemessen werden, daß die Induktion im Magnetsystem während der Verschiebung des Ankers a nach links im wesentlichen konstant bleibt oder sogar noch abnimmt, und zwar auf einen solchen Wert, der die Stellung des Ankers a in seiner inneren Endlage und damit die dauernde Beibehaltung des erreicht;.:n kleinsten Abstandes Ir noch sichert.

Claims (3)

1. PATEXT-A-, 5i'RüC',Hr: i. Einrichtung bei elektromagnetischen Reibungskupplungen zur Ermöglichung eines stoßfreien, durch Änderung der Erregerstromstärke genau zu überwachenden Einrückens mit im Augenblick des Eingriffs der Reibflächen herabgesetzter Induktion, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktion in Abhängigkeit von der Annäherung der gegeneinander beweglichen Teile des Magnetsvstems bis zur Erreichung eines konstanten Abstandes zwische i diesen selbsttätig verringert wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verschiebung eines Kupplungsteils, z. B. des Ankers, beim Einrücken die Erregerstromstärke zwangläufig @in dem Maße geschwächt wird, wie die Kupplungsteile sich einander nähern.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbar e Magnetteil (a) mit einem Kontakthebiel (c) in Verbindung steht, der die Kontaktbahn (f) eines Vorschaltwiderstandes (r) für den Erregerstrom bestreicht, derart, daß in einer der Endlage des verschiebbaren Magnetteiles (a) entsprechenden Stellung des Kontakthebels (c) der größte Widerstand eingeschaltet ist. .I. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen mit dem Vorschaltwiderstand (r-) verbundenen zweiten Schalthebel (t), der die bei Verschiebung des Magnetteiles (a) eingeschalteten Widerstandsspulen von Hand wieder abzuschalten gestattet.