DE1094350B

DE1094350B - Combined mechanical and electromagnetic clutch

Info

Publication number: DE1094350B
Application number: DES53772A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Fritz Reich
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1957-06-04
Filing date: 1957-06-04
Publication date: 1960-12-08

Description

Kombinierte mechanische und elektromagnetische Kupplung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung zu schaffen, durch die keine mechanischen Einflüsse von dem antreibenden System auf das getriebene übertragen werden können. Solche Kupplungen werden vor allem für Tariermaschinen benötigt, bei denen der auszuwuchtende Teil von dem Antrieb möglichst nicht beeinflußt werden darf. Darüber hinaus soll eine solche Kupplung schnell und einfach zu montieren sein und keine übermäßigen Ansprüche an Laufgenauigkeit stellen. Die Kupplung soll möglichst leicht sein und geringe Abmessungen haben, sie darf keine zusätzlichen, nicht erfaßbaren Unwuchten in das Meßergebnis hineinbringen und muß sich selbst leicht und einfach aus- und nachwuchten lassen. Dabei muß sie während der Prüfung eine konstante Drehzahlhaltung ermöglichen.Combined mechanical and electromagnetic clutch of the invention The underlying task is to create a clutch that does not require any mechanical Influences from the driving system can be transferred to the driven system. Such couplings are mainly required for tare machines where the balancing machine is required Part of the drive must not be influenced as far as possible. In addition, should such a coupling be quick and easy to assemble and not excessive Make demands on running accuracy. The coupling should be as light as possible and have small dimensions, they must not have any additional, undetectable imbalances bring into the measurement result and must easily and simply get out and about have it rebalanced. It must maintain a constant speed during the test enable.

Es sind nun elektromagnetische Kupplungen bekannt, bei denen die Kraftübertragung allein auf induktivem Wege erfolgt, eine mechanische Verbindung zwischen den beiden Teilen der Kupplung also nicht vorhanden ist. Derartige Kupplungen sind aber verhältnismäßig groß und schwer und für die Verwendung in Tariermaschinen deshalb nicht geeignet. Es sind weiterhin elektromagnetische Kupplungen bekannt, bei denen durch elektromagnetische Kräfte eine mechanische Verbindung der beiden Kupplungshälften bewirkt wird. Solche Kupplungen scheiden aus diesem Grunde für den genannten Zweck ebenfalls aus.There are now known electromagnetic clutches in which the power transmission a mechanical connection between the two takes place solely by inductive means So parts of the clutch do not exist. Such couplings are proportionate large and heavy and therefore not suitable for use in buoyancy compensators. There are also known electromagnetic clutches in which by electromagnetic Forces a mechanical connection of the two coupling halves is effected. Such For this reason, couplings are also ruled out for the stated purpose.

Durch die Erfindung wird nun eine Kupplung geschaffen, die alle eingangs erwähnten Bedingungen erfüllt. Die Erfindung bezieht sich auf eine kombinierte mechanische und elektromagnetische Kupplung, bei der die Verbindungen der beiden Kupplungsteile während des Arbeitslaufes geändert werden können, und besteht darin, daß beim Anlauf die mechanische Verbindung zwischen den beiden Kupplungsteilen eingeschaltet ist und daß nach dem Erreichen der Arbeitsdrehzahl und nach rechtzeitiger vorheriger Einschaltung der Magnetkupplung die mechanische Verbindung zwischen den beiden Kupplungsteilen gelöst wird. Eine solche Kupplung gemäß der Erfindung wirkt also während des Anlaufes als mechanische Kupplung; nach dem Hochlaufen wird die mechanische Verbindung zwischen den beiden Kupplungsteilen gelöst, so daß eine mechanische Beeinflussung des angetriebenen Teiles durch den Antrieb nicht mehr erfolgen kann.The invention now creates a coupling, all of which at the beginning conditions mentioned above. The invention relates to a combined mechanical and electromagnetic clutch, in which the connections of the two clutch parts can be changed during the run, and is that at startup the mechanical connection between the two coupling parts is switched on and that after reaching the working speed and after timely previous one Activation of the magnetic coupling creates the mechanical connection between the two coupling parts is resolved. Such a coupling according to the invention thus acts during start-up as a mechanical clutch; after startup, the mechanical connection between the two coupling parts released, so that a mechanical influence on the driven Part can no longer take place by the drive.

Wesentlich für die Erfindung ist es, daß keine mechanische Verbindung der zu kuppelnden beiden Wellen mehr besteht, wenn die Kupplungsbolzen nach dem Hochfahren außer Funktion gesetzt werden. Trotzdem ; wird aber ein Kupplungsmoment von der einen Welle auf die andere übertragen, wobei die Kraftübertragung auf rein elektromagnetischem Wege über den bestehenbleibenden Luftspalt zwischen den beiden Kupplungsteilen erfolgt. Dieser Vorteil ist auch gegenüber solchen bekannten elektromagnetischen Kupplungen mit einem Mitnehmerbolzen zwischen den beiden miteinander zu kuppelnden Teilen vorhanden. Im Gegensatz zu der erfindungsgemäßen Kupplung bleibt bei der bekannten Kupplung eine unmittelbare mechanische Verbindung der beiden Kupplungsteile in jedem Falle bestehen, da ja auch dann, wenn die Bolzen nicht eingerückt sind, eine Kraftübertragung durch Reibung erfolgt, weil ja in diesem Fall die beiden Kupplungsteile durch elektromagnetische Anziehung aufeinandergepreßt werden.It is essential for the invention that no mechanical connection of the two shafts to be coupled is more if the coupling bolts after the Start-up disabled. Nevertheless ; but becomes a clutch torque transmitted from one shaft to the other, with the power transmission being pure electromagnetic path through the remaining air gap between the two Coupling parts takes place. This advantage is also known over such electromagnetic Couplings with a driving pin between the two to be coupled together Share present. In contrast to the clutch according to the invention, remains in the known coupling a direct mechanical connection of the two coupling parts exist in any case, because even if the bolts are not engaged, a power transmission takes place through friction, because in this case the two coupling parts are pressed together by electromagnetic attraction.

Da der Leistungsbedarf von Tariermaschinen während der Normaldrehzahl sich zur Hochfahrleistung je' nach Größe des auszuwuchtenden Teiles zwischen 1 : 7 bis 1 : 10 verhält und der elektromagnetische Teil einer Kupplung gemäß der Erfindung nur für die Kraftübertragung bei hochgefahrenem Aggregat bemessen zu werden braucht, kann eine Kupplung gemäß der Erfindung verhältnismäßig klein und leicht gehalten werden. Dabei kann der mit dem auszuwuchtenden Teil zu verbindende Kupplungsteil eine einfache Gestalt erhalten, so daß durch ihn keine unkontrollierbaren Unwuchten bedingt werden.Because the power requirement of taring machines during normal speed to high performance depending on the size of the part to be balanced between 1: 7 to 1:10 behaves and the electromagnetic part of a clutch according to the invention only needs to be dimensioned for the power transmission when the unit is run up, a coupling according to the invention can be kept relatively small and light will. The coupling part to be connected to the part to be balanced can thereby get a simple shape so that no uncontrollable imbalances through it be conditioned.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, die ein Ausführungsbeispiel einer solchen Kupplung darstellt.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, which represents an embodiment of such a coupling.

Der mit dem auszuwuchtenden Teil zu verbindende abtreibende Kupplungsteil ist in der Zeichnung mit 1 bezeichnet, während der mit der Antriebsmaschine zu verbindende antreibende Teil mit 2 bezeichnet ist. Der abtreibende Teil 1 besteht im wesentlichen aus einer glatten Scheibe aus ferromagnetischem Metall. Der antreibende Teil enthält eine Anzahl - bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei - Magnetspulen 3, die ein Magnetfeld erzeugen, das sich über den abtreibenden Teilt schließt und diesen mitnimmt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß zwischen dem antreibenden und abtreibenden Kupplungsteil stets ein Spielraum verbleibt, die Kraftübertragung also allein auf magnetischem Wege erfolgt. Die Stromzuleitung zu den Magnetspulen 3 kann über Schleifringe erfolgen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur ein Schleifring4 vorgesehen, während die Rückleitung über Masse stattfindet.The coupling part to be connected to the part to be balanced is designated in the drawing with 1, while the to be connected to the prime mover the driving part is denoted by 2. The abortive part 1 consists essentially from a smooth disc made of ferromagnetic metal. The driving force Part contains a number - two in the illustrated embodiment - magnetic coils 3, which generate a magnetic field that closes over the aborting part and takes this with you. The arrangement is made so that between the driving and the aborting coupling part always remains a margin, the power transmission thus takes place solely by magnetic means. The power supply to the solenoid coils 3 can be done using slip rings. In the illustrated embodiment is only one slip ring4 is provided, while the return line takes place via ground.

Zur mechanischen Verbindung von antreibendem und abtreibendem Teil der Kupplung sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in dem antreibenden Teil axial verschiebbar gelagerte Kupplungsbolzen 5 vorgesehen, die mit entsprechenden Ausnehmungen oder Bohrungen 6 in dem abtreibenden Teil zum Eingriff gebracht werden können. Diese Bolzen - bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Stück -werden symmetrisch koaxial um die Achse verteilt. Die Bolzen sind an ihrem antriebsseitigen Ende in einer Abdruckscheibe 7 gelagert, die auf der Nabe des antreibenden Kupplungsteiles 2 verschiebbar ist. Zur Verschiebung der Abdruckscheibe dienen in einer Umfangsnut derselben laufende Auslenkrollen 8, die in einem entsprechenden Rollenhalter 9 gelagert sind.For the mechanical connection of driving and driven parts the clutch are in the illustrated embodiment in the driving Partly axially displaceably mounted coupling bolts 5 are provided with corresponding Recesses or bores 6 are brought into engagement in the abortive part can. These bolts - four pieces in the illustrated embodiment - are symmetrically distributed coaxially around the axis. The bolts are on the drive side End stored in an impression disc 7, which is on the hub of the driving coupling part 2 is slidable. A circumferential groove is used to move the impression disc the same running deflection rollers 8, which are mounted in a corresponding roller holder 9 are.

Die Wirkungsweise dieser Kupplung ist folgende: Vor Einschaltung des Antriebes werden die Kupplungsbolzen mit Hilfe der Abdruckscheibe so verschoben, daß ihre vorderen freien Enden mit dem abtreibenden Kupplungsteil in Eingriff kommen. Die Kupplung wirkt beim Hochfahren des auszuwuchtenden Teiles als reine mechanische Kupplung. Sobald das Aggregat die Normaldrehzahl erreicht hat, werden die Kupplungsbolzen mit Hilfe der Abdruckscheibe zurückgezogen, so daß sie mit dem abtreibenden Kupplungsteil außer Eingriff kommen. Vorher wird die Stromzuführung zu der Magnetwicklung eingeschaltet. Die Kraftübertragung zwischen dem antreibenden und abtreibenden Kupplungsteil erfolgt dann allein auf elektromagnetischem Wege.This clutch works as follows: Before switching on the Drive, the coupling bolts are shifted with the help of the push-off disc so that that their front free ends come into engagement with the driven coupling part. When the part to be balanced is raised, the coupling acts as a purely mechanical one Coupling. As soon as the unit has reached normal speed, the coupling bolts withdrawn with the help of the impression disc so that it is in contact with the aborting coupling part disengage. The power supply to the magnet winding is switched on beforehand. The power transmission takes place between the driving and the driven coupling part then only by electromagnetic means.

Die Erfindung ist im übrigen nicht auf das mehr schematisch gehaltene Ausführungsbeispiel beschränkt. Die konstruktive Ausgestaltung der Kupplung kann hiervon je nach Bedarf abweichen.The invention is not limited to that which is more schematic Embodiment limited. The structural design of the coupling can deviate from this as required.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Combined mechanical and electromagnetic clutch, in which the connections of the two clutch parts can be changed during the working cycle, characterized in that the mechanical connection between the two clutch parts is switched on when starting up and that after reaching the working speed and after a timely previous one Switching on the magnetic coupling, the mechanical connection between the two coupling parts is released.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the driving coupling part (1) in the consists essentially of a disc made of ferromagnetic material and the driving Part (2) the magnet winding (3) and the disengageable mechanical coupling parts (5) carries.

3. Coupling according to claim 2, characterized in that the mechanical Coupling parts from axially displaceable mounted in the driving part (2), with corresponding bores (6) or recesses of the driving coupling part (1) to be brought into engagement coupling bolts (5) exist.

4. Coupling according to claim 3, characterized in that the coupling bolts (5) are attached to a push-off disc (7) which can be displaced on the hub of the driving coupling part (2). Considered publications: German Patent Specifications Nos. 258 982, 852 572, 890087, 480928.