DE2604646A1

DE2604646A1 - Electromagnetic plate clutch with energising coil - has armature disc made of two parts separated by diamagnetic or paramagnetic material

Info

Publication number: DE2604646A1
Application number: DE19762604646
Authority: DE
Inventors: Reinhard Deeg; Felix Rieck
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1976-02-06
Filing date: 1976-02-06
Publication date: 1977-08-11

Abstract

The electromagnetic plate clutch is for low power transmission but at rapid switching sequences. It has a magnetic body which is magnetised by an energising coil and an armature disc whose magnetic circuit is broken by an air gap running concentrically to the rotational axis. The armature disc (8) is made of two parts (9, 10) separated by a gap which is filled by a diamagnetic or paramagnetic material which couples the parts together. The construction is manufactured by galvanic or vapour deposition of the material on the facing surfaces of the parts which are then fitted together and coupled either by a press fit or by the use of a diamagnetic or paramagnetic solder.

Description

Flektroriaanetische Einscheibenkupplung Flexible single-disc clutch

Die Frfinduna hetrifft eine elektromaanetische Einscheibenkuppluna mit einer durch eine Erregerspule magnetisierbaren Magnetkörper und einer Ankerscheibe, deren Yaqnetkreis durch einen zur Drehachse konzentrischen Luftspalt unterbrochen ist.The Frfinduna has an electromaanetic single-disc clutch with a magnet body that can be magnetized by an excitation coil and an armature disk, their Yaqnetkreis interrupted by an air gap concentric to the axis of rotation is.

stand der Technik Bei elektromaqnetischen Einscheibenkupplungen für kleine zu Übertraqende Leistungen aber hoher Schaltfolge, ist es von proper Wichtigkeit, daß die Ankorscheibe sich mit Sicherheit und weitgehend verzöoerunasfrei vom Magnetkörper löst, wenn der Erreaerstrom unterbrochen wird. Durch die im abaeschalteten Zustand stets vorhandene Reiranenzinduktion hat die Ankerscheibe jedoch die Tendenz ar Magnetkörper haften zu hleiben.State of the art With electromagnetic single-disc clutches for small powers to be transmitted but high switching sequence, it is of proper importance that the anchor disc is safe and largely free of delay from the magnet body triggers when the Erreaer current is interrupted. Due to the switched off state However, the armature disk has a tendency towards magnetic bodies, which is always present to adhere to.

Dieser versuchte man bisher dadurch zu beaeanen, indem man die Ankerscheibe in axialer Pichtung federnd lagerte, wie es z.P. die nT-PS 528 200 und die DT-PS 194 274 zeiaen. Dieses hat zwar den Vorteil, daß die Ankerscheibe entgegen der Pemanenz mit Sicherheit abgehoben wird. Es hat aber den Nachteil, daß beim Einschalten der Kupplung eine knzuosverzögerunq auftritt, die durch das Überwinden der die Ankerscheibe halterpen Federkräfte bedinqt ist.So far one has tried to beaeanen by using the armature disk resiliently mounted in axial alignment, as is e.g. the nT-PS 528 200 and the DT-PS 194 274 show. This has the advantage that the armature disk counteracts the pemanence will be withdrawn with certainty. But it has the disadvantage that when you turn on the Coupling a knzuosverzögerunq occurs by overcoming the armature disk halterpen spring forces is required.

feine andere bekannte Möglichkeit besteht darin, die Ankerscheihe im Bereich des inneren Pingpols des Magnetkdrners mit einer axial gerichteten Ausdrehuna zu versehen. Dadurch entsteht ein sehr schmaler Luftspalt, durch den der remanente Magnetismus weitgehend unwirksam gemacht wird. Nachteilig darin ist, daß sich durch den Abrieb der Ankerscheibe im Laufe der Zeit der ohnehin schmale Luftspalt verkleinert und damit die Maftneiguna der Ankerscheibe zunimmt.Another well-known possibility is the anchor plate in the area of the inner ping pole of the magnetic core with an axially directed turning point to provide. This creates a very narrow air gap through which the remanent Magnetism is largely made ineffective. The disadvantage is that themselves the already narrow air gap due to the abrasion of the armature disk over time and thus the Maftneiguna of the armature disk increases.

Aufgabe und Lösung Die Aufhabe der Erfindung besteht darin eine Lösung einer elektromagnetischen Einscheibenkupplunq zu finden, die verz8gerungsfrei arbeitet und wirtschaftlich herzustellen ist.Problem and Solution The object of the invention is a solution to find an electromagnetic single-disc clutch that works without delay and is economical to manufacture.

Durch die in den Ansprüchen anaegebene Erfindung wird die vorgenannte Aufgabe gelöst.The above-mentioned is achieved by the invention specified in the claims Task solved.

Vorteile Die durch die Erfindung gemaß den Ansprüchen erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß in einfacher Weise eine Unterbrechung des Magnetflusses in der Ankerscheibe selbst erfolgt, die sich nur nachteilig auf den remanenten Magnetismus auswirkt und daß sich auch bei starkem Abrieb der Ankerscheibe die einmal gegebenen Verhältnisse praktisch nicht ändern.Advantages The advantages achieved by the invention according to the claims are in particular that in a simple manner an interruption of the magnetic flux takes place in the armature disk itself, which only adversely affects the remanent magnetism affects and that even with strong abrasion of the armature disk the once given Conditions practically do not change.

Peschreibuna der Erfindung Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung in Verbinduna mit den Zeichnunaen nachfolgend näher erläutert.Description of the invention using an exemplary embodiment the invention in connection with the drawings explained in more detail below.

Es zeiqen: icr 1 die schematische Schnittdarstellung einer elektromagnetischen Einscheibenkupplung gemäß der Erfindung.It shows: icr 1 the schematic sectional view of an electromagnetic Single disc clutch according to the invention.

Figur 2a und 2b die Ausbildung der Ankerscheibe bei der Kupplung von Figur 1 in ihrem prinzipiellen Aufbau unter Verwendung einer bevorzugten Ausführunasform.2a and 2b show the design of the armature disk in the coupling of FIG. 1 in its basic structure using a preferred embodiment.

Figur 1 zeigt eine elektromagnetische Einscheibenkuppluna, wie sie bis auf die Ausbildunq der Ankerscheibe 8 hinreichend bekannt ist.Figure 1 shows an electromagnetic single-plate clutch, like them except for the training of the armature disk 8 is sufficiently known.

Eine Platine 1 dient als Träger für eine feststehende Achse 2 und einen rinqformigen Spulenkörper 3, in den die Erregersnule 4 des raqnetsystems einaegossen ist. Auf der Achse 2 ist ein frei drehbarer Magnetkörper gelagert, der aus einem innerem Polrinq 5, einem deren Polring 6 und einer Reibbelag 7 besteht. Letzterer stellt eine feste Verbindung zwischen den Polringen 5 und 6 her und bildet mit den oberen Stirnflächen der letztgenannten eine Dlane Fläche. Zum Ab-oder Antrieb ist der äußere Pol ring 6 mit einem Zahnkranz 6a versehen. Eine aus zwei ineinandergreifenden Teilen 9 und lo bestehende Ankerscheibe 8 ist ebenfalls mit einer planen Fläche 8a (Figur 2b) versehen, mit der sie in der dargestellten tage der Kupplung durch ihr Eigengewicht auf der planen Fläche des Magnetkörpers 5/6/7 aufliegt. Oberhalb der Ankerscheibe 8 ist auf der Achse 2 eine Buchse 13 frei und drehbar gelaaert. Ein Zahnkranz 13a dient zum An- oder Abtrieb. Die Buchse 13 hat Mitnehmerstifte 12 die in entsprechende Bohrunaen im inneren Teil lo der Ankerscheibe 8 greifen. Dadurch ist die Buchse 13 formschlüssig mit der Ankerscheibe 8 verbunden. Letzterer ist die Möalichkeit gegeben, sich axial zu bewegen.A board 1 serves as a carrier for a fixed axis 2 and a rinqformigen bobbin 3, in which the excitation coil 4 of the raqnetsystems is poured is. On the axis 2 a freely rotatable magnetic body is mounted, which consists of a inner Polrinq 5, one of whose pole ring 6 and a friction lining 7 is made. The latter establishes a firm connection between the pole rings 5 and 6 and forms with the upper end faces of the latter a dlane face. For down or drive is the outer pole ring 6 is provided with a ring gear 6a. One of two interlocking Parts 9 and lo existing armature disk 8 is also with a flat surface 8a (Figure 2b) provided, with which you in the days shown the clutch by their own weight rests on the flat surface of the magnetic body 5/6/7. Above the armature disk 8 has a bushing 13 freely and rotatably on the axis 2. A ring gear 13a is used for input or output. The socket 13 has driving pins 12 which engage in corresponding bores in the inner part lo of the armature disk 8. As a result, the bushing 13 is positively connected to the armature disk 8. The latter the possibility is given to move axially.

ta.ie bereits erihnt, besteht die Ankerscheibe 8 aus zwei ineinandergreifenden Teilen 9 und 1o. Vorzugsweise sind diese Teile als konzentrische Rinqscheiben ausgebildet. Sie können aber auch zahnartig ineinanderqreifen. Zwischen der Außenkontur des inneren Teiles 10 und der Innenkontur des äußeren Teiles 9 besteht im ineinandergefügten Zustand der Teile 9 und lo ein konzentrischer Spalt 11. Dieser Spalt 11 ist im fertigen Zustand der Ankerscheibe 8 mit einem diamagneti- schen Stoff, z.B. Kupfer, oder paramagnetischen Stoff, z.B, Aluminium,ausgefüllt. Dieser verbindet die beiden Teile 9 und 1o gleichzeitig fest miteinander. Um einen möqlichst gleichtnäßigen Spalt 11 zu erhalten werden die Pußenkontur des inneren Teiles 10 und die Innenkontur des äußeren Teiles 9 auf galvanischem Wege oder durch Aufdampfen rit einem belag aus dem dia- oder paramaanetishen Stoff versehen. Der Belag hat jeweils die Dicke der halben Spaltbreite. In der Ausführunq gemäß Figur 1 ist die Passunq so gewählt, daß die Teile 9 und lo spielfrei ineinander passen. Durch Facettieren der äußeren Kanten wird eine einseitiqe Erweiterung des Spaltes 11 erreicht, wie Figur 1 erkennen läßt. Durch ein dia- oder paramagnetisches Lot werden die beiden Teile über diese Erweiterung fest miteinander verbunden.ta.ie already erihnt, the armature disk 8 consists of two interlocking Parts 9 and 1o. These parts are preferably designed as concentric ring disks. But you can also interlock in a tooth-like manner. Between the outer contour of the inner Part 10 and the inner contour of the outer part 9 is nested Condition of the parts 9 and lo a concentric gap 11. This gap 11 is in the finished State of the armature disk 8 with a diamagnetic fabric, e.g. Copper, or paramagnetic material, e.g. aluminum. This connects the two parts 9 and 1o firmly together at the same time. To be as even as possible To obtain gap 11, the butt contour of the inner part 10 and the inner contour of the outer part 9 by galvanic means or by vapor deposition rit a coating made of the dia- or paramaanetish fabric. The topping is always the same thickness half the gap width. In the embodiment according to FIG. 1, the passunq is chosen so that that the parts 9 and lo fit into one another without play. By faceting the outer Edges a one-sided widening of the gap 11 is achieved, as can be seen in FIG leaves. With a dia- or paramagnetic solder, the two parts are over this Extension firmly connected.

Figur 2a und 2b zeigen eine Abwandlung der Ankerscheibe gegenüber der Ausführung von Figur 1. Im vorliegenden Fall ist das innere Teil (Figur 1, Pos. 10) der Ankerscheibe 8 mit der Buchse (Figur 1., Pos. 13) zu einer Führungsnabe 14 vereiniqt. Diese Ausführung hat unter anderem fertiaungstechnische Vorteile. Die PWußen- bzw. Innenkontur der ineinanderareifenden Teile 9 und 14 sind über die ganze Materialstärke planparallel. Der auf galvanischem Wege oder durch Aufdampfen aufgebrachte Belang aus dem dia- oder paramagnetischen Stoff hat auch in diesem Fall jeweils die Dicke der halben Spaltbreite. Nur ist hier eine Presspassung gewählt, die ein Verlöten der Teile 14 und 9 erübriqt.Figures 2a and 2b show a modification of the armature disk opposite the embodiment of Figure 1. In the present case, the inner part (Figure 1, Pos. 10) of the armature disk 8 with the bushing (Figure 1., Item 13) to a guide hub 14 united. This design has advantages in terms of manufacturing technology, among other things. The outer and inner contours of the parts 9 and 14 which interlock with one another are over the whole material thickness plane-parallel. That by galvanic means or by vapor deposition The matter raised by the dia- or paramagnetic material also has in this one Case the thickness of half the gap width in each case. Only here a press fit is chosen, which makes soldering parts 14 and 9 unnecessary.

Eine in der vorbeschriebenen Weise ausgebildete Ankerscheibe 8 hat somit für den magnetischen Fluß eine wie ein Luftspalt wirkende ringförmige Unterbrechunq. Bei erregtem Elektromagneten ist die Induktion so groß, daß der Spalt 11 gegenüber dem Luftspalt 15 zwischen dem feststehenden Spulenkörper 4 und dem drehbaren Magnetkörper 5/6/7 keine nennenswerte Rolle spielt. Mit dem Abschalten des Erregerstromes bricht das Ma- gnetfeld bis auf einen Restmagnetismus zusammen, der als remanenter Magnetismus hinreichend bekannt ist. Für diesen Restmagnetismus, der üblicher Weise ein Anhaften der Ankerscheibe 8 am Magnetkörper 5/6/7 verursacht, stellt der rinoförmige Spalt 11 einen so hohen widerstand dar, daß sich kein nennenswerter Magnetfluß über die Ankerscheibe 8 schließen kann. Damit ist auch die unerwünschte Haftwirkung zwischen der Ankerscheibe 8 und dem Magnetkörper 5/6/7 unterhunden, so daß mit dem Abschalten des Erregerstromes eine sofortige Trennung der Ankerscheibe 8 vom Magnetkörper 5/6/7 erfolgt.Has an armature disk 8 designed in the manner described above thus an annular interruption acting like an air gap for the magnetic flux. When the electromagnet is energized, the induction is so great that the gap 11 is opposite the air gap 15 between the fixed bobbin 4 and the rotatable magnet body 5/6/7 does not play a significant role. When the excitation current is switched off, it breaks the ma magnetic field apart from a residual magnetism, which is called remanent magnetism is well known. For this residual magnetism that Usually causes the armature disk 8 to stick to the magnet body 5/6/7, the rino-shaped gap 11 represents such a high resistance that there is no significant Magnetic flux over the armature disk 8 can close. So that is also the undesirable one Suppress the adhesive effect between the armature disk 8 and the magnet body 5/6/7, so that when the excitation current is switched off, the armature disk is immediately separated 8 takes place from the magnet body 5/6/7.

Im urrgekehrten Fall tritt mit der Erregung des Magneten unmittelbar eine Haftverbindung zwischen der AnkerScheibe 8 und der aanetkörper 5/6/7 ein, da keine der eingangs genannten Cegenkräfte zu überwinden sind.In the opposite case, the excitation of the magnet occurs immediately an adhesive connection between the anchor disk 8 and the aanet body 5/6/7, there none of the counter forces mentioned at the beginning have to be overcome.

Die in Figur 1 dargestellte Anordnung einer elektromagnetischen Einscheibenkupplung mit senkrechter Achse 2 hat den Vorteil, daß die Ankerscheibe 8 stets mit ihrem Eigengewicht auf der planen Fläche des Magnetkörpers 5/6/7 aufliegt.The arrangement shown in Figure 1 of an electromagnetic single-plate clutch with a vertical axis 2 has the advantage that the armature disk 8 is always with her Its own weight rests on the flat surface of the magnetic body 5/6/7.

Die dabei auftretenden Reibungswerte sind einerseits zu gering, um eine Mitnahme zu bewirken. Andererseits ist der Luftspalt zwischen Magnetkrner und Ankerscheibe im aberregten Zustand praktisch genau so groß wie im erregten Zustand, so daß ein optimales Anzugsverhalten garantiert ist. Bei waagerecht angeordneter Achse 2 läßt sich dieses durch eine Feder erreichen, die die Ankerscheibe 8 mit etwa ihrem Eigengewicht an die Planfläche des Magnetkörpers 5/6/7 andrückt.The resulting friction values are on the one hand too low to to effect a take-away. On the other hand, there is the air gap between magnetic core and Armature disk in the de-excited state is practically the same size as in the excited state, so that an optimal tightening behavior is guaranteed. With horizontally arranged Axis 2 can achieve this by a spring that the armature disk 8 with about its own weight presses against the flat surface of the magnet body 5/6/7.

5 Patentansprüche5 claims

Claims

Patent claims 0 Electromagnetic single-disc clutch with a by an excitation coil magnetizable magnet body and an armature disk, whose Magnetic circuit is interrupted by an air gap concentric to the axis of rotation, characterized in that the armature disk (8) consists of two interlocking parts (9, lo or 9,14), which are separated from one another by a gap (11) and that this gap is filled with a diamagnetic or paramagnetic substance that firmly connects the two parts.

2. Single-disc clutch according to claim 1, characterized in that the parts (9, lob and 9, 14) are annular.

3. Single-disc clutch according to claim 1, characterized in that the surfaces of the parts (9, lo or 9, 14) delimiting the gap (11) on galvanic Paths or by damaging with a covering made of diamagnetic or paramagnetic Fabric are provided and that the parts coated in this way without play in one another fit and are firmly connected to one another by a slide or paramagnetic solder.

4. Single-disc clutch according to claim 1, characterized in that the surfaces of the parts (9, 1o or 9, 14) delimiting the gap (11) on galvanic Way or by vapor deposition with a coating of diamagnetic or paramagnetic Fabric are provided and that the parts coated in this way are firmly press-fitted are connected to each other.

5. Single-disc clutch according to claims 1-5, characterized in that that the inner part (lo) is designed as a guide hub (14).