174712. lajstromszámú szabadalom • Elektromágneses tengelykapcsoló
5 174712 6 elem végén egy távolságtartó lemez helyezkedik el, melynek tengelyirányú mérete két tárcsa közötti távolságnak - melyek egy harmadik tárcsa két oldalán helyezkednek el —, azaz összeszorított tárcsáknál két együttműködő rugótárcsa távolságának felel meg. A bekapcsolt elektromágneses tengelykapcsolóban az egyébként (feszültségmentes állapotban) kihajló rugóelemek a tárcsa síkjában nyomódnak vissza, mégpedig olyan alakváltozást szenvednek, hogy a szemben levő tárcsa sík részéhez támaszkodnak. Kikapcsoláskor a rugóelemek szétválasztják a külső, illetve belső tárcsákat, és eközben feszültségmentes, azaz kihajlított állapotukba kerülnek. A tárcsák biztos oldása csak a legnagyobb rugóerő igen nagy értéke mellett lehetséges. Mivel azonban a rugóelemek a súrlódási zónán kívül vannak, tehát deformálják a szemben levő tárcsákat azokon a helyeken, ahol érintkeznek, a tárcsák az állandó deformáció miatt nem nyomhatok össze teljesen, a tengelykapcsoló átvihető nyomatéka pedig csökken. Ezenkívül meglehetősen nehéz az ilyen típusú tárcsák előállítása. Az elektromágneses tengelykapcsolók kapcsolási idejének csökkentése érdekében a rugós tárcsákon kívül még járulékos rugóelemeket is alkalmaznak, amelyek valamennyi tárcsát együttesen eltolják a tengelykapcsoló gyűrű alakú mágnesmagjának pólusaitól (819 187 számú 47-G 15 osztályú NSZK szabadalmi leírás). Ennek eredményeként a szétkapcsolási folyamat során az elektromágneses tengelykapcsolóban a pólusok és a mágnesen vezető tárcsák között nagyobb légrés keletkezik, ami gyorsítja a mágneses húzóerő megszűnését, és ezzel a tárcsák oldását. A külső rugóelemek azonban nem szüntetik meg a lemezkötegben a tárcsák rugalmassága miatt fellépő kölcsönhatást, ami a kikapcsolási idő szempontjából döntő, és ezért kis terhelések esetén az ilyen rugóelemek alkalmazása kevés haszonnal jár. Ezeknek a rugóelemeknek a használata a tengelykapcsoló konstrukciója és méretei szempontjából is kedvezőtlen a rugóelemek helyszükséglete miatt, valamint azért, mert esetleg nagyobb mágneses húzóerőre van szükség a bekapcsoláskor. A tárcsát oldását végző elemek az ékhüvely hornyaiban elhelyezkedő rugók is lehetnek (1 154 634 számú angol szabadalmi leírás). A tárcsák egy része ezeknek a rugóknak a meneteivel van összekötve, és ezekkel együtt tengely irányban eltolódik. Itt egy rugónál mindig biztosítani kell a menetek azonos helyzetét a teljes kapcsolási folyamat során, ez azonban a gyakorlatban nagyon nehezen valósítható meg. Ezt a berendezést csak bonyolult technológiává, nagy költségek árán lehet gyártani, ennek ellenére rossz az üzembiztonsága, mivel a rugók meneteinek nem megfelelő helyzete zavarokat okozhat. Célunk a gyártmánnyá az említett hátrányok kiküszöbölése, és olyan elektromágneses tengelykapcsoló létrehozása, amely a méretek, a gyártási költségek és a technológiá ráfordítás növelése nélkül biztosítja a tárcsák gyors és biztos oldódását, kis terhelések mellett történő kikapcsoláskor fenntartja a kis maradék, és a nagy átvitt nyomatékot, a külső és belső gyűrű közötti összekötő hidakká megváósított járulékos rugóelemek segítségével. A táámány szerinti feladatot úgy oldjuk meg, hogy az elektromágneses tengelykapcsolóban a gyűrű áakú mágnesmag egy hüvely egyik végén, a horgony pedig a hüvely másik végén helyezkedik el, és a horgony és a mágnesmag között elhelyezett mágnesesen vezető lemezköteg részben olyan rugós tárcsákat tartámaz, amelyek két, egymássá hidakká összekötött koncentrikus (külső és belső) gyűrűből állnak. A táámány szerint a mágnesesen vezető rugós tárcsák összekötő hídjá feszültségmentes állapotban sugárirányú tengelyükhöz viszonyítva meg vannak csavarva, sugárirányú tengelyük normáisához viszonyítva pedig meg vannak hajlítva, és ezátá csavarásból és hajlításból [ áló többtengelyű áakvátozás adódik, amely az összekötő hidak áapjainak a hidak sugárirányú tengelyeihez viszonyított csavarásakor, és az áapoknak a tárcsa áapsíkjához (amelyben a síklemez feküdt, mielőtt rugós tárcsává áakították) viszonyított különböző elmozdításainá lép fel. A rugótárcsák ilyen kiáakításáná az összekötő hidak (a hullámos külső és belső gyűrűk mellett) átveszik egy járulékos rugóelem funkcióját is, amely teljesen déformât (lapos) tárcsa esetén is véges rugóerővel rendelkezik. Emiatt laposabb rugókarakterisztika adódik, azaz az összeszorított tárcsáknak a lehető legnagyobb potenciáis energiát megközelítő nagyobb potenciáis engergiája, kisebb hullámamplitúdó lehetősége, azaz az egymástól oldódó tárcsák rövidebb lökete a teljesen laposra nyomott rugótárcsák azonos maximális rugóereje mellett, és következésképpen rövidebb kapcsolási idő, valamint nagyobb kapcsolási biztonság a kismértékben terhelt tengelykapcsoló kikapcsolásakor. Eközben fennmarad a tengelykapcsoló kis maradék és nagy átvitt nyomatéka, azaz a szomszédos tárcsák érintkezési feltételei a kikapcsolt tengelykapcsolóban, és a legnagyobb nyomóerő, amely egy rugós tárcsa teljesen laposra nyomásához szükséges, nem változik. Az összekötő hidak csavarással és hajlítással végzett deformációjánál, amely például a külső és belső gyűrű hullámai közötti 180 fokos fáziskülönbség eredményeként keletkezhet, a rugós tárcsagyártás jelenlegi technológiája is alkalmazható. A továbbiakban a találmány tárgyát kiviteli példák és rajzok alapján ismertetjük részletesebben. A rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti elektromágneses tengelykapcsoló hosszmetszete, a külső tárcsákként alkalmazott rugós tárcsákkal, a 2. ábra rugós tárcsákkal megvalósított külső tárcsa hullámos külső és belső gyűrűvel és több tengely körüli csavarással és hajlítással deformált összekötő hidakkal, a 3. ábra hajlított és csavart összekötő híd feszültségmentes állapotban, a 4. ábra a 2. ábra szerinti rugós tárcsa a szögnek megfelelő szakasza, az 5. ábra a találmány szerinti és az ismert konstrukció mágnesesen vezetőképes rugós tárcsáinak karakterisztikája, és a 6. ábra a találmány szerinti és az ismert tengelykapcsoló nyomatékváltozása kikapcsoláskor. Az 1. ábra szerinti elektromágneses tengelykapcsoló a találmány szerint az 1 hüvelyt tartalmazza, amelyen a 3 tekerccsel ellátott gyűrű alakú 2 mágnesmag van rögzítve, a 4 horgony pedig tengelyirányban szabadon eltolhatóan van elhelyezve. A 2 mágnesmag és a 4 horgony között helyezkedik el a mágneses 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
