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    • 专利摘要:

    公开号:WO1986003901A1
    申请号:PCT/EP1985/000682
    申请日:1985-12-06
    公开日:1986-07-03
    发明作者:Gerhard FLÖRCHINGER；Siegfried Winkelmann
    申请人:Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag；
    IPC主号:H02K49-00
    专利说明:
    [0001] Hysterese-Ringkörper
    [0002] Die Erfindung betrifft Hysterese-Ringkörper aus hartmagne¬ tischem Werkstoff entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1. Solche, meist als Glockenläufer gestaltete Hysterese-Ringkörper, werden insbesondere als Anker für Hysterese-Kupplungen und -Bremsen benötigt und sind beispielsweise dargestellt in "die Hysterese-Kupplung ..." von R. Hoffmann und anderen, ETZ 12, 1965, vom 11. Juni 1965, S. 385 ... 390 (siehe Bild 1: "Glocken¬ läufer") sowie ebenfalls z .- B. US 37 00 941 (Pos. 58, 59). Hier¬ nach ist es bekannt, sehr dünnwandige Ririgkörper zu verwenden, um sehr kurze Hochlaufzeiten im Leerlauf zu erreichen. Die magnetisch wirksamen Funktionsflächen sind dabei an der Ab¬ triebswelle bzw. einem Lager radial abgestützt über ein flansch¬ artiges Bodenteil, welches allerdings bezüglich seiner Magnet¬ einflüsse funktionslos bzw. sogar störend ist. Die Leistungsfä¬ higkeit einer Hysterese-Kupplung ist hierbei also von der mag¬ netischen Qualität des Ringkörpers entscheidend abhängig. In¬ dessen verursachendie einzusetzenden Legierungswerkstoffe, trotz der geringen Wandstärken, beträchtlichen verfahrenstechnischen und finanziellen Aufwand für die bisher nur über Tiefzieh- oder Gießverfahren übliche Herstellung der Ringkörper. So ist beim Tiefziehen der Boden des Topfes funktioneil nicht verwertbar. An Gußteilen ist eine kostspielige Bearbeitung und beträcht¬ licher Verlust des bei dieser Bearbeitung abzutragenden Mate¬ rials in Kauf zu nehmen.
    [0003] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Hysterese- Ringkörper-Bauweise vorzuschlagen, bei welcher unter Aufrecht¬ erhaltung der magnetischen Qualitäten eine vorteilhaftere bzw. Werkstoffsparendere Herstellung möglich ist. Die Lösung wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des An¬ spruches 1 dadurch erreicht, daß unter erheblicher Einsparung an Magnetwerkstoff nur noch der Mantelbereich hieraus hergestellt ist und das Bodenteil dagegen völlig aus nichtmagnetischem Werkstoff; daß damit für ein in magnetischer Hinsicht funktionsloses Teil nun kein hochwertiger Werkstoff mehr erforderlich ist bzw. das Bodenmaterial eines im Tiefziehverfahren hergestellten Ringkörpers nicht mehr verlorengeht; daß sich dabei gegenüber bisher auch gebräuchlichen, eben¬ falls magnetisch leitfähigen Bodenteilen auch Streuein¬ flüsse nun ausschalten lassen • und daß eine kostenaufwendige und ebenfalls mit Material¬ verlust durch Bearbeitung verbundene Herstellung über Gießverfahren nun vermeidbar ist; wobei eine Herstellmethode gefunden wurde, die ohne auf¬ wendige SpezialWerkzeugmaschinen (z. B. TiefZiehpressen oder Gießmaschinen) auskommt, weil sie z. B. vom Rohrmate¬ rial oder gerolltem Bandmaterial ausgehen kann . sowie daß eine vielseitige Verwendbarkeit des benötigten Materiales für unterschiedlich große Mantelteil-Durchmes¬ ser bzw. -Längen ohne Spezialfor en bzw. Preßwerkzeuge er¬ reichbar ist.
    [0004] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unter¬ ansprüchen angegeben:
    [0005] Mit einer Rohr- oder Bandmaterialverwendung besteht die Möglichkeit, noch dünnwandigere Ringkörper einzusetzen als mit (z. B. lunkergefährdetem bzw. kerbrissigem und Mate¬ rialverluste erforderndem) Guß- bzw. Tiefziehmaterial. Bei Verwendung gerollten Bandmaterials hat sich eine Schweißung des Längsstoßes als vorteilhaft erwiesen. Mittels einer Einrollkante wird gleichzeitig mit der Ver¬ bindung von Boden- und Mantelteil eine gute Zentrierung und Versteifung des beanspruchten Kra.ftumlenkungsquer- schnittes erreicht.
    [0006] Durch eine, in die dem Manteilteil zugewandte, entspechend dessen Stärke und Durchmesser eingestochene Ringnut, kann eine sehr exakte und hochbelastbare axiale StoßVerbindung erreicht werden und können gewünschtenfalls auch Klebe¬ oder Lötungs-Befestigungstechnikum begünstigt werden. Eine an der Befestigungsseite des Manteilteiles knapp vor der Stirnkante eingearbeitete Umfangsrille im Manteilteil kann ebenfalls dessen Verbindung mit der Ringnut des Bo¬ denteiles oder einer davon vorspringenden Einrollkante be¬ günstigen.
    [0007] Die Möglichkeit, gemäß der Erfindung des Bodenteils (statt womöglich aus magnetischem Werkstoff) , nun vollständig aus nichtmagnetischem (z. B. Aluminium) anzufertigen, bietet nun auch Gelegenheit, das Bodenteil unmittelbar (z. B. als Rotor oder Lagerring) doppelt zu nutzen.
    [0008] Damit kann z. B. das bisher übliche Anflanschen des Hyste¬ rese-Ringes an einen Tragkörper gespart und auch die Gesamt¬ baulänge der Kupplung bzw. Bremse dank kürzerer axialer Luftspalte verringert werden.
    [0009] Die Bearbeitung des Mantelteiles beschränkt sich im wesentlichen auf Ablängung und gegebenenfalls auf Rollen und Schweißen. Verschnitt, wie es beim Tiefziehen vorkommt, entfällt nun völlig. Auch Materialverluste durch Gußbear¬ beitung gibt es nun nicht mehr.
    [0010] Die weiteren Merkmale des Hysterese-Ringkörpers nach der Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit dem in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsbeispiel erläutert.
    [0011] Fig. 1 zeigt das Bodenteil im Halbschnitt als Rohling;
    [0012] Fig. 2 zeigt das Mantelteil im Halbschnitt vor dem Zu¬ sammenfügen mit dem Bodenteil;
    [0013] Fig. 3 zeigt den zusammengefügten, fertigen Ringkörper ohne Anbauverbindungen;
    [0014] Fig. 4 zeigt eine Kombination des Ringkörpers mit einem angeschlossenen Kupplungsbauelement; Fig. 5 zeigt einen Einbaufall einer herkömmlichen Ring¬ körpergestaltung mit hohem Anteil axialer Streu¬ flußkraftlinien.
    [0015] Nach Fig. 1 ist das Bodenteil 1 aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff mit einer erheblich über die Wandstärke des (in Fig. 2 dargestellten) Mantelteiles 2 hinausgehenden Materialstärke als Ringscheibe vorgesehen, an dessen dem Mantelteil 2 zugewandter Ecke außen eine Einrollkante 3 und.etwas nach innen abgesetzt eine Ringnut 4 eingearbeitet sind. Die Ringnut 4 erhält vorzugs¬ weise einen sich zur Öffnung hin erweiternden Querschnitt und ist hier bezüglich Durchmesser, Breite und Tiefe auf das Einset¬ zen einer dem Bodenteil 1 zugewandten Bundkante 5 des Manteltei¬ les 2 eingerichtet. Nach dem Verringern des Durchmessers des Bodenteiles 1 durch radiales Stauchen der Einrollkante 3 kann sich dann eine unlösbare und genau zentrierte axiale Stoßver¬ bindung 6 (gemäß Fig. 3) erreichen lassen. Zu dieser benötigt es keiner Verformung des hartmagnetischen Werkstoffes des Man¬ telteiles 2. Das Mantelteil 1 kann günstig entweder aus Rohrma¬ terial mit fertigen Wandstärken- bzw. Durchmesser-Endabmessungen oder aus gerolltem Bandmaterial hergestellt werden. Im letzteren Falle wird der Zylinder des Mantelteiles 2 mittels einer in der Zeichnung nicht gesondert dargestellten LängsstoßVerbindung in Achsrichtung auf an sich bekannte Weise seitlich geschlossen. Hierfür können sowohl Niet- als auch Falz- oder Schweißverbin¬ dungsmethoden verwendet werden. Dabei sich eventuell aufgrund von Erwärmungseinflüssen einstellende Unrundheiten von noch unmontierten Mantelteilen 2 können dank der erfindungsgemäßen Merkmale ohne gesonderten Arbeitsaufwand beim ohnehin stattfin¬ denden Einrollarbeitsgang präzise nachgerundet werden.
    [0016] Nach Fig. 4 ist die Doppelnutzbarkeit des Bodenteiles 1, z. B. als Rotorbauelement eines durch die Kupplung in Mitnahme schaltbaren Gerätes (z. B. Ventilator) erkennbar. Dadurch, daß das Bodenteil 1 hier gleichzeitig das Mantelteil 2 radial trägt und zudem als Nabenkörper fungiert, wird sowohl Material als auch Baulänge gespart gegenüber den bisher üblichen Anflanschun¬ gen der dünnen, einstückig aus hartmagnetischem Werkstoff ge¬ fertigten Hysterese-Ringkörper am jeweils mitzunehmenden Teil der Kupplung bzw. Bremse.
    [0017] Mit Fig. 5 seien für den Stand der Technik die Streuein¬ flüsse bei der herkömmlichen Bodenteilgestaltung dargestellt. Statt radialer Kraftlinien entstehen auch zum großen Teil axial ausgerichtete Kraftlinien mit einem für die Funktion der Kupp¬ lung ungenutzten Streufluß vom Außenpolring durch den Magnet¬ ring am Bodenteil 1 über einen axialen Luftspalt zum inneren Polring. Um solchen Streufluß klein zu halten, ist ein verhält¬ nismäßig großer axialer Luftspalt vorgesehen worden. Zusätzlich wurde ein Zwischenstück"aus nichtmagnetischem Werkstoff erfor¬ derlich, um einen inneren Streufluß über die Welle zum Magnet¬ körper zu vermeiden. Damit ergaben sich zusätzliche Bauteile und Baulängen. Ohne solche Streuflüsse kann entweder eine Wand¬ stärkenverminderung und weitere Materialeinsparung, oder auch ein höheres Drehmoment bei. vergleichbarer Wandstärke erreicht werden.
    [0018] Bezugsze chen
    [0019] 1 Bodenteil
    [0020] 2 Mantelteil
    [0021] 3 Einrollkante
    [0022] 4 Ringnut
    [0023] 5 Bundkante
    [0024] 6 Stoßverbindung axial
    [0025] 7 Welle
    [0026] 8 Außenpolring
    [0027] 9 Innenpolring
    [0028] 10 Magnetspule
    [0029] 11 Lager
    权利要求:
    ClaimsHystereser ingkörperA n s p r ü c h e
    1. Hysterese-Ringkδrper aus hartmagnetischem Werkstoff, insbesondere als Anker für Hysterese-Kupplungen und -Bremsen, welcher im wesentlichen aus einem Bodenteil (1) für die radiale Abstützung eines dünnwandigen zylindrischen Man¬ telteiles (2) auf einer Welle besteht, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß das Bodenteil (1) aus nichtmagnetisier- bare Werkstoff besteht und eine zentrierende, axiale Stoßver¬ bindung (6) mit dem Mantelteil (2) aus hartmagnetischem Werk¬ stoff aufweist.
    2. Ringkörper nach Anspruch 1, dadurch g e e n n ¬ z e i c h n e t , daß das Mantelteil (2) aus gerolltem Band¬ material mit einem, z. B. genieteten, gefalzten oder geschwei߬ ten Längsstoß in Achsrichtung hergestellt ist.
    3. Ringkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die axiale Stoßverbindung (6) mittels einer Einrollkante (3) des Bodenteiles (1) gebildet wird.
    4. Ringkörper nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß das Bodenteil (1) im Bereich der Ein¬ rollkante (3) mit einer Ringnut (4) versehen ist, die dem Durch¬ messer und der Wandstärke des Mantelteiles (2) entspricht und dessen bodenteilseitiger Stirnkante zugewandt ist.
    5. Ringkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in das Mantelteil (2) vor der bodenteilseitigen Stirnseite eine umlaufende Rille (5) ein¬ gearbeitet ist.
    6. Ringkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Bodenteil (1) in Doppelfunktion auch gleichzeitig unmittelbar einstückig als Bauteil eines weiteren Antriebs- bzw. Abtriebsbauelementes (z. B. Rotor- oder Lagerringe etc.) ausgestaltet ist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1986-07-03| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1986-07-03| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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