DE2149419A1

DE2149419A1 - ELECTROMAGNETICALLY SWITCHABLE FRICTION CLUTCH OR -BRAKE

Info

Publication number: DE2149419A1
Application number: DE19712149419
Authority: DE
Inventors: Gerd Doerpinghaus; Bernhard Reichwein
Original assignee: Ortlinghaus Werke GmbH
Current assignee: Ortlinghaus Werke GmbH
Priority date: 1971-10-04
Filing date: 1971-10-04
Publication date: 1973-04-12

Description

Kennwort: Spannanschläge Elektromagnetisch schaltbare Reibungskupplung bzw. -bremse Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetisch schaltbare Reibungskupplung bzw. -bremse, deren Elektromagnetanordnung eine axial verlagerbare Ankerscheibe gegenüberliegt, die durch eine in entspanntem Zustand ebene, gegebenenfalls in segment- bzw. sektorförmige Abschnitte gegliederte, in einander folgenden Umfangszonen wechselnd mit der Ankerscheibe und einem axial nicht verlagerbaren Träger drehmomentübertragend verbundene federelastische Ringscheibe getragen ist, die durch den Lösehub der Ankerscheibe begrenzende Anschläge auch in der Ausgangslage der Ankerscheibe vorgespannt bleibt. Bei einer bekannten Kupplung bzw. Bremse dieser Art ist eine im Ausgangszustand ebene federelastische Ringscheibe in einer Einsenkung des Trägers untergebracht. Der diese umgrenzende Ringkragen bildet einen die Ausgangslage der Ankerscheibe bestimmenden Anschlag, dessen die Ringscheibendicke dbersteigende Hhe die Größe der in der Ausgangslage der Ankerscheibe wirksamen Vorspannung der Ringscheibe bestimmt.Keyword: clamping stops Electromagnetically switchable friction clutch The invention relates to an electromagnetically switchable friction clutch or brake, the electromagnet arrangement of which has an axially displaceable armature disk opposite, which is provided by a plane in the relaxed state, possibly in segmental or sector-shaped sections, alternating in successive circumferential zones torque-transmitting with the armature disk and an axially non-displaceable carrier connected resilient ring washer is supported by the release stroke of the armature disk limiting stops remains prestressed even in the initial position of the armature disk. In a known clutch or brake of this type, one is in the initial state flat resilient washer housed in a recess in the carrier. The ring collar surrounding this forms the starting position of the armature disk defining stop, the height of which exceeds the size of the ring washer thickness which determines the preload of the ring disk effective in the initial position of the armature disk.

Bekannt sind ferner elektromagnetisch schaltbare Reibungskupplungen bzw. -bremsen, bei denen die Ankerscheibe mit dem Träger durch mehrere im Ausgangszustand ebene Blattfedern getragen ist, die gemeinsam eine Ringanordnung bilden. Die Ausgangsstellung der Ankerscheibe ist hier durch gummielastische Anschläge bestimmt, die derart bemessen sind, daß den die Ankerscheibe tragenden Blattfedern auch in der Ausgangslage der Ankerscheibe eine gewisse Spannung verbleibt, die die Ankerscheibe in eindeutig definierter Lage hält.Electromagnetically switchable friction clutches are also known or brakes, in which the armature disk with the Carrier by several is supported in the initial state flat leaf springs, which together form a ring arrangement form. The starting position of the armature disk is here through rubber-elastic stops determined, which are dimensioned such that the leaf springs supporting the armature disk a certain tension remains even in the initial position of the armature disk, which causes the Holds armature disk in a clearly defined position.

Zum Stande der Technik gehören übrigens auch elektromagnetisch schaltbare Reibungskupplungen, bei denen zur Erzielung einer auch in der Ausgangslage der Ankerscheibe wirksamen Spannung die gegebenenfalls in segmentförmige Abschnitte gegliederte federelastische Ringscheibe im entspannten Ausgangszustand uneben wie gewellt verläuft.The state of the art also includes electromagnetically switchable ones Friction clutches, in which to achieve a also in the starting position of the armature disk effective tension the resilient, possibly divided into segment-shaped sections In the relaxed initial state, the ring washer is uneven and wavy.

Bei den bekannten Kupplungen bzw. Bremsen mit im entspannten Ausgangszustand ebenen federelastischen Ringscheiben bzw.With the known clutches and brakes with the relaxed initial state flat spring-elastic ring disks or

ringscheibenähnlich angeordneten Blattfedern wird bisher oftmals die Vorspannung der federelastischen Ringscheibe bz. Ringscheibensegmente sowie die Lösehubstrecke der Ankerscheibe nicht ausreichend genau eingehalten, insbesondere wenn die Fertigung der die Ankerscheibe halternden Träger nicht zur Lieferung des Kupplungs- bzw. Bremsenherstellers gehört. Bei den mit im entspannten Ausgangszustand uneben verlaufenden gewellten Ringscheiben ist ein ausreichend genauer Rundlauf der in der Ausgangslage befindlichen Ankerscheibe und ein gleichmäßiges Abheben aus der Ausgangslage beim Einschalten der Elektromagnetanordnung nicht ohne weiteres gewährleistet, weil die Verformung der federelastischen Ringschciben bzw. Ringscheibensegmente unter Wahrung der wünschenswert engen Toleranzen zumindest sehr langwierig ist.Leaf springs arranged like a ring disk is often the Pre-tensioning of the resilient ring disk or ring disk segments as well as the The release stroke of the armature disk has not been adhered to with sufficient accuracy, in particular if the manufacture of the carrier holding the armature disk is not necessary for the delivery of the Clutch or brake manufacturer. For those with in a relaxed initial state unevenly running corrugated washers is a sufficiently precise concentricity the armature disk in the starting position and an even lift-off from the starting position when switching on the electromagnet assembly not without further ado guaranteed because the deformation of the resilient annular disks or annular disk segments is at least very tedious while maintaining the desirable narrow tolerances.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei mit im entspannten Ausgangszustand ebenen federelastischen und in der Ausgangslage der Ankerscheibe vorgespannten Ringscheiben bzw. Ringscheibenelementen ausgerüsteten elektromagnetisch schaltbaren Reibungskupplungen bzw. -bremsen der eingangs umschriebenen Art mit geringem Fertigungsaufwand vorgegebene Werte fiir die Vorspannung der Ringscheibe und den Hub der Ankerscheibe weitgehend genau einzuhalten. Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß Anschläge bildende Anschlagkörper auf der Ringscheibe in deren an einem der durch sie verbundenen Bauteile wie Ankerscheibe oder Träger befestigten Umfangsbereichen dem befestigten Bauteil abgekehrt angeordnet sind. Die Anschläge bilden hierbei der Ringscheibe unmittelbar angefügte, vorzugsweise von ihr praktisch nicht lösbare Elemente. Da sich solche, mit im entspannten Ausgangszustand ebenen Ringscheiben zu kombinierende Anschläge ohne weiteres hinsichtlich der die angestrebte Genauigkeit bestimmenden Höhe leicht innerhalb enger Maßgrenzen fertigen lassen, ergibt sich die angestrebte Arbeitsgenauigkeit ohne weiteres. Dabei dst bedeutsam, daß die erfindungsgemäße Ausgestaltung stets in den Lieferungsumfang des Kupplungs- bzw. Bremsenherstellers fällt, so daß dem Abnehmer keine möglicherweise seine Fertigungsmöglichkeiten überfordernden Vorschriften hinsichtlich einzuhaltender Maße gemacht zu werden brauchen. Da überdies die federelastisen Ringscheiben im Ausgangszustand sich eben erstrecken, können auch beim Einbau kaum Fehler unterlaufen.The invention is based on the object when with in the relaxed initial state flat spring-elastic ring disks preloaded in the initial position of the armature disk or ring disk elements equipped electromagnetically switchable friction clutches or brakes of the type described above with little manufacturing effort Values for the preload of the ring disk and the stroke of the armature disk to a large extent to be adhered to exactly. According to the invention, this is essentially achieved in that Stops forming stop bodies on the washer in one of the through they connected components such as armature disk or carrier attached peripheral areas are arranged facing away from the attached component. The attacks form this directly attached to the annular disk, preferably practically not detachable from it Elements. There are those with annular disks which are flat in the relaxed initial state Attacks to be combined easily with regard to the desired accuracy can easily be manufactured within narrow dimensional limits at the determining height the desired work accuracy without further ado. It is important that the invention Design always in the scope of delivery of the clutch or brake manufacturer falls, so that the customer does not possibly overwhelm his manufacturing capabilities Regulations regarding the dimensions to be observed need to be made. There, moreover the spring-elastic ring disks in the initial state can extend evenly Hardly any mistakes were made during installation.

Die Erfindung läßt sich in mannigfaltigen Arten verwirklichen.The invention can be implemented in a variety of ways.

Bei einer bevorzugten Ausführung umgreifen die Anschlagkörper die die Ringscheibe an einem Bauteil befestigenden Elemente.In a preferred embodiment, the stop bodies grip around the elements that fasten the washer to a component.

Bevorzugt werden dabei selbständig hergestellte Anschlagkörper mittels der die Ringscheibe an einem Bauteil befestigenden Elemente auf der Ringscheibe gehalten. Es mag allerdings zweckdienlich sein, selbständig hergestellte Anschlagkörper mit der Ringscheibe selbständig zu verbinden, so daß diese Verbindung durch die die Ringscheibe mit dem Träger bzw. der Ankerscheibe kuppelnden Elemente nur noch gesichert wird. Solche Vorabverbindungen können z. B. durch Kleben od. dgl. hergestellt werden.Preference is given to independently manufactured stop bodies by means of the elements on the washer that fasten the washer to a component held. However, it may be useful to use self-made stop bodies to connect independently with the washer, so that this connection through the the ring disk with the carrier or the armature disk coupling elements only is secured. Such preliminary connections can be, for. B. by gluing od. Like. Manufactured will.

Bei einer bevorzugten Ausführung sind die Anschlagkörper nach Art von Unterlegscheiben ausgebildet und unter den Köpfen von Befestigungselementen wie Schrauben oder Nieten diese allseitig überragend angeordnet. Sofern Träger vorgesehen sind,die zwischen einander in der Umfangsrichtung folgenden Befestigungspunkten Anschlagflächen zur Verfügung stellen, empfiehlt es sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, die Anschlagkörper in den mit der Ankerscheibe verbundenen Umfangszonen der Ringscheibe anzuordnen. Die Anschlagkörper werden dann schon beim Hersteller der Kupplung bzw. Bremse abschließend befestigt, so daß beim Einbau der Geräte durch den Kunden hinsichtlich des Hubes der Ankerscheibe und der Federvorspannung Fehler nicht unterlaufen können.In a preferred embodiment, the stop bodies are according to Art formed by washers and under the heads of fasteners such as screws or rivets, these are arranged so as to protrude on all sides. Provided that the carrier is provided are the attachment points between each other in the circumferential direction Providing stop surfaces, it is recommended according to a further feature of the invention, the stop body in the peripheral zones connected to the armature disk to arrange the washer. The stop bodies are then already at the manufacturer the clutch or brake finally attached, so that when installing the devices through the customer with regard to the stroke of the armature disk and the spring preload errors cannot undermine.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen vereinfachten Axialschnitt durch eine elektromagnetisch schaltbare Kupplung bzw. Bremse im ausgeschalteten Zustand, Fig. 2 in größerem Maßstab eine Teilabwicklung der Verbindung des Trägers mit der Ankerscheibe, Fig. 3 in kleinerem Maßstab einen Schnitt III-III nach Fig. 4 durch eine federelastische, mit Anschlagkörpern ausgerüstete Ringscheibe, Fig. 4 eine Draufsicht der Ringscheibe.The subject of the invention is shown in one embodiment in the drawing shown. They show: FIG. 1 a simplified axial section through an electromagnetic switchable clutch or brake when switched off, Fig. 2 on a larger scale a partial development of the connection of the beam with the armature disk, Fig. 3 on a smaller scale a section III-III according to Fig. 4 through a resilient, annular disk equipped with stop bodies, FIG. 4 shows a plan view of the annular disk.

Die in Fig. 1 dargestellte Kupplung bzw. Bremse umfaßt eine ein Kupplungsglied bildende Elektromagnetanordnung 10, eine Ankerscheibe 11 und einen das zweite Kupplungsglied bildenden Träger 12. Die Elektromagnetanordnung 10 mag mittels einen Innenflansch 13 durchdringender Schrauben bei der Ausgestaltung der Anordnung als Bremse an einem feststehenden Bauteil oder bei der Ausgesaltung als Kupplung an dem antreibenden oder dem angetriebenen Bauteil befestigt sein.The clutch or brake shown in Fig. 1 comprises a coupling member forming electromagnet assembly 10, an armature disk 11 and the second coupling member forming carrier 12. The electromagnet assembly 10 may by means of an inner flange 13 penetrating screws when designing the arrangement as a brake on one fixed component or in the configuration as a coupling on the driving one or attached to the driven component.

Falls die Elektromagnetanordnung wenigstens zeitweise rotiert, mag die elektrische Energie der Wicklung 14 mittels einer bekannten Schleifringanordnung zugeführt werden. Anstelle einet unmittelbar als Elektromagnet ausgebildeten Kupplungsteils 10 könnte in bekannter Art einem nicht an Drehbewegungen teilhabenden Elektromagneten eine Stützscheibe unter Belassung enger Luftspalte vorgelagert sein, die ihrerseits eine Reibfläche trägt, welche bei der dargestellten Ausführung durch eine Reibeinlage 15 gebildet ist.If the electromagnet assembly rotates at least temporarily, mag the electrical energy of the winding 14 by means of a known slip ring arrangement are fed. Instead of a coupling part designed directly as an electromagnet 10 could, in a known manner, be an electromagnet that does not participate in rotary movements a support disc, leaving narrow air gaps, which in turn carries a friction surface, which in the illustrated embodiment by a friction insert 15 is formed.

Die Ankerscheibe 11 wird gegen die Reibfläche der Elektromagnetanordnung elektromagnetisch angezogen, wenn in der Wicklung 14 ein Strom fließt. Über den Umfang der Ankerscheibe ii sind in gleichmäßigen Abständen sechs Durchbrüche 16 und 17 verteilt. Die Durchbrüche 16 weisen über die Länge gleichbleibende Weiten auf. Die zwischen den Durchbrüchen 16 angeordneten Durchbrüche 17 sind als Aufnahmen für Senkniete 18 ausgeführt. In die Durchbrüche 16 iassen mit weitem Spiel die Köpfe 19 von Senknieten 20.The armature disk 11 is against the friction surface of the electromagnet assembly attracted electromagnetically when a current flows in the winding 14. On the There are six openings 16 at regular intervals around the armature disk ii and 17 distributed. The openings 16 have constant widths over the length on. The openings 17 arranged between the openings 16 are used as receptacles designed for countersunk rivets 18. Let into the breakthroughs 16 by far Play the heads 19 of countersunk rivets 20.

Der Träger 12 weist eine Nabe 21 und einen Flansch 22 auf, der der Ankerscheibe 11 eine ebene Stirnfläche zukehrt.The carrier 12 has a hub 21 and a flange 22, which the Armature disk 11 faces a flat face.

Bei der dargestellten Ausführung mag der Träger 12 auf einer antreibenden bzw. getriebenen oder mit dem Einschalten der Wicklung 14 abzubremsenden Welle drehfest und unverschiebbar sitzen. Über den Umfang des Flansches 22 sind den Durchbrüchen der Ankerscheibe 11 entsprechend sechs Durchbrüche angeordnet.In the illustrated embodiment, the carrier 12 may be on a driving or driven shaft or shaft to be braked when the winding 14 is switched on and sit immovable. About the circumference of the flange 22 are the openings the armature disk 11 is arranged corresponding to six openings.

Die Durchbrüche 23 weisen durchgehend eine einheitliche Weite auf und belassen gegenüber den Köpfen 24 der Senkniete 18 ein weites Spiel, während die Durchbrüche 25 je ein Senkniet 20 aufnehmen.The openings 23 have a uniform width throughout and leave a wide play with respect to the heads 24 of the countersunk rivets 18 while the openings 25 each receive a countersunk rivet 20.

Mit Hilfe der Senkniete 18 und 20 ist eine federelastische Ringscheibe 26 über den Umfang wechselnd an der Ankerscheibe 11 und am Träger 22 befestigt. In den mit dem Trägerflansch 22 verbundenen Umfangsbereichen ist der dem Trägerflansch 22 abgewandten Breitseite der Ringscheibe 26 je ein Abstandkörper 27 in Form eines Distanzringes vorgelagert, der nit der Ringscheibe selbständig z. B. durch Kleben od. dgl. verbunden sein mag und der von dem Senkniet 20 unter dessen Kopf 19 liegend und diesen seitlich überragend durchdrungen ist.With the help of the countersunk rivets 18 and 20 is a resilient ring washer 26 alternately attached to the armature disk 11 and to the carrier 22 over the circumference. In the circumferential areas connected to the carrier flange 22 is that of the carrier flange 22 facing away from the broad side of the annular disk 26 each have a spacer 27 in the form of a Spacer ring upstream, which nit the ring disc independently z. B. by gluing or the like. May be connected and that of the countersunk rivet 20 under the head 19 thereof and this is penetrated laterally protruding.

Die Ringscheibe 26 verläuft im entspannten Ausgangszustand, wie insbesondere Fig. 3 zeigt, eben. II eingebauten Zustand gemäß den Fig. 1 und 2 wird mit Hilfe der Anschlagkörper 27 zwischen den einander zugekehrten Breitseiten des Trägerflansches @@ und der Ankerscheibe il ein die Dicke der Ringscheibe 26 übersteigender freier Abstand aufrechterhalten, der der Ringscheibe 26 eine Vorspannung beläßt, welche die Ankerscheibe 11 in der Ausgangslage eindeutig festhält. Wenn die Wicklung 14 der Elektromagnetanordnung 10 eingeschaltet wird, bewegt sich die Ankerscheibe 11 gegen den Reibbelag 15, wobei sie sich von den ihr zugewandten Breitseiten der Abstandkörper 27 abhebt und die Ringfeder 26 weiterhin spannt. Nach dem Ausschalten der Wicklung 14 kehrt unter der Wirkung der Spannung der Ringscheibe 26 die Ankerscheibe 11 in die durch Anlage gegen die Abstandkörper 27 definierte Ausgangslage zurück.The annular disk 26 runs in the relaxed initial state, such as in particular Fig. 3 shows just. II built-in state according to FIGS. 1 and 2 is with the help the stop body 27 between the facing broad sides of the carrier flange @@ and the armature disk il a thickness of the annular disk 26 exceeding free distance maintained, the ring washer 26 a bias leaves, which clearly holds the armature disk 11 in the starting position. if the winding 14 of the electromagnet assembly 10 is switched on, the moves Armature disk 11 against the friction lining 15, with it from the broad sides facing it the spacer 27 lifts off and the annular spring 26 continues to tension. After switching off of the winding 14 reverses the armature disk under the effect of the tension of the annular disk 26 11 back into the starting position defined by the abutment against the spacer body 27.

Die dargestellte Ausführung ist, wie schon erwähnt wurde, nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt. Es sind vielmehr noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich. Bei der dem Ausführungsbeispiel zugrundeliegenden Anordnung sind die Abstandkörper 27 der Ankerscheibe 11 zugewandt angeordnet und daher am Trägerflansch 22, vorzugsweise gemeinsam mit der Ringscheibe 26, befestigt. Es wäre stattdessen möglich und fallweise zweckmäßiger, die Abstandkörper 27 dem Trägerflansch 22 zugewandt, also ankerscheibenfest anzuordnen. Zwar könnten sowohl der Ankerscheibe 11 als auch dem Trägerflansch 22 zugewandt Anschlagkörper 27 vorgesehen werden, die dann wechselweise auf beiden Breitseiten der Ringscheibe 26 liegen müßten, doch wären solche Anordnungen fallweise aufwendiger. Allerdings könnten bei solchen Anordnungen vier über den Umfang der Ankerscheibe verteilte Befestigungspunkte ausreichen.As already mentioned, the embodiment shown is only one for example, implementation of the invention. This is not limited to this. On the contrary, many other designs and applications are possible. at The arrangement on which the exemplary embodiment is based are the spacers 27 the armature disk 11 is arranged facing and therefore on the carrier flange 22, preferably together with the annular disk 26 attached. Instead, it would be possible and on a case-by-case basis It is more expedient for the spacer bodies 27 to face the carrier flange 22, that is to say fixed to the armature disk to arrange. It is true that both the armature disk 11 and the carrier flange 22 facing stop body 27 are provided, which then alternately on both Broad sides of the annular disk 26 would have to lie, but such arrangements would be on a case-by-case basis more elaborate. However, with such arrangements four could be beyond the scope of the Anchor plate distributed fastening points are sufficient.

Claims

Expectations:

1. Electromagnetically switchable friction clutch or

-brake, the electromagnet arrangement of which has an axially displaceable armature disk opposite, which by a plane in the relaxed state, possibly in segment or. sector-shaped sections structured, alternating in successive circumferential zones torque-transmitting with the armature disk and an axially non-displaceable carrier connected resilient annular disc is worn, the return stroke of the armature disc to the carrier limiting stops a holding the starting position of the armature disk Leave pretensioning, characterized in that stop bodies forming stops (27) on the annular disc (26) in one of the components connected by it (11, 22) such as armature disk or carrier attached peripheral areas to the attached Component are arranged facing away.

2. Friction clutch or brake according to claim 1, characterized in that that the stop body (27) which be @ estigenden the washer (26) on a component Grip around elements (18 or 20).

3. Friction clutch or brake according to claim 1 or 2, characterized characterized in that independently produced stop bodies (27) by means of the Ring washer (26) on a component fastening elements (18 or 20) on the ring washer (26) are held.

4. Friction clutch or brake according to one or more of the claims 1-3, characterized in that the stop bodies (27) are designed in the manner of washers and under the heads (19 or 24) of fastening elements (18 or 20) such as screws, Rivets these are arranged protruding on all sides.

5. Friction clutch or brake according to one or more of the claims i - 4, characterized in that the stop body (27) in the with the armature disk (11) connected peripheral zones of the annular disk (26) are arranged.

L e r s e i t e