Wirbeistromkupplung oder -bremse
Die Erfindung betrifft eine
elektromagnetische Wirbelstromkupplung oder -bremse mit einer ringförmitgen Erregerspule,
bei der durch eine Relativbewegung zwischen Erreger- und '##-lirbelstromsystem in
letzterem Wirbelströme induziert werdent die den Kuppel- bzw. Bremsvorgang hervorrufen.
Es sind bereits Kupplungen bekannt, bei denen finger- oder klauenartig ineinandergreifende
Pole koaxial um eine Erregerspule angeordnet sind und die als Klauenpolkupplungen
bezeichnet werden. Außerdem sind bereits Wirbelstromkupplungen oder -bremsenmit
beidseitig auf einer Zylinderspule befindlichen'radialen Polen bekannt. Bei diesen
bisherigen Anordnungen geht ein erheblicher Teil des Magnetflusses als Streufluß
verloren und das Drehmoment ist im Vergleich zur Spulengröße zu gering. Der Kupferverbrauch,
die Masse und die Baulänge der bekannten Ausführungen ist verhältnismäßig groß.
Außerdem ist besonders bei Kupplungen mit beidseitig radial auf diner-Erregerspule
angeordneten Polen eine Vielzahl von Einzelteilen und damit verbunden eine aufwendige
Montage erforderlich.Eddy current clutch or brake The invention relates to an electromagnetic eddy current clutch or brake with a ring-conveying excitation coil, in which eddy currents are induced in the latter by a relative movement between excitation and eddy current systems, which cause the coupling or braking process. There are already known clutches in which poles engaging in one another in the manner of fingers or claws are arranged coaxially around an excitation coil and which are referred to as claw pole clutches. In addition, eddy current clutches or brakes with radial poles located on both sides of a cylinder coil are already known. With these previous arrangements, a considerable part of the magnetic flux is lost as leakage flux and the torque is too low compared to the coil size. The copper consumption, the mass and the overall length of the known designs is relatively large. In addition, especially in the case of clutches with poles arranged radially on both sides on the diner excitation coil, a large number of individual parts and, associated therewith, complex assembly are required.
Der Zweck der Erfindung istg eine Wirbelstromkupplung oder -bremse
mit vertretbarem ökonomischen Aufwand und gutem Wirkungsgrad zu schaffen. Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wirbelstromkupplung oder -bremse zu schaffene die
aus wenigen Einzelteilen zusammengesetzt ist und ein hohes Drehmoment bei geringem
Kupfereinsatzl kleiner Baulänge sowie geringen Fertigungskosten hat.
Erfindungsgemäß
wird eine Wirbelstromkupplung oder -bremse mit ringförmiger Erregerspule, bei der
durch eine Relativbewegung zwischen Erreger- und Wirbelstromsystem in letzterem
Wirbelströme induziert werden, die den Kuppel- bzw. Bremsvorgang bewirken, im wesentlichen
dadurch erreicht, daß ein eine Magnetspule umgebender Magnetkörper an seiner offenen
Seite Zähne besitztg die am Umfang verteilt abwechselnd mit der einen und anderep
Seite in Verbindung stehen und fingerartig mit dazwischenliegenden Luftspalten ineinandergreifen,
wobei ihnen ein- oder beidseitig ein Wirbelstromkörper mit geringerem Luftspalt
als dem zwischen den Zähnen gegenübersteht. Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal
istg daß auf einer Welle Zwei Ringe mit u-förmigem Profil,aufgebracht sind, die
mit der offenen Seite axial gegeneinandersteheng so daß ein ringförmiger Hohlraum
zur Aufnahme einer Erregerspule entsteht, wobei die inneren Schenkel der U-Profilringe
mit ihren Stirnfläch#n axial schlüssig aneinanderstoßen, dagegen die äußeren Schenkel
Aussparungen besitzen, so daß axial'gerichtete Zähne auf dem Umfang entstehen, die
fingerartig mit dazwischenliegenden Luftspalten ineinandergreifen, dabei sind auf
den Zähnen Kreisringsegmente. radial angeordnetg die eine Kreisringscheibe mit zwischen
den einzelnen Kreisringsegmenten liegenden radialen Luftspalten bilden, welche von
einem Wirbelstromkörper,der auf einer Welle befestigt ist und aus einem innen radial
ausgesparten Kreisring sowie einer Halterung besteht, mit geringem Luftspalt umgeben
ist als der zwischen den einzelnen Kreisringsegmenten.The purpose of the invention is an eddy current clutch or brake
to create with justifiable economic effort and good efficiency. The invention
The underlying task is to create an eddy current clutch or brake
is composed of a few individual parts and a high torque with low
Copper insert has a small overall length and low manufacturing costs.
According to the invention
becomes an eddy current clutch or brake with an annular excitation coil, in which
by a relative movement between the excitation and eddy current system in the latter
Eddy currents are induced, which cause the coupling or braking process, essentially
achieved in that a magnet body surrounding a magnet coil at its open
Side teeth are distributed around the circumference, alternating with one and the other
Side are connected and interlock like fingers with air gaps in between,
with them on one or both sides an eddy current body with a smaller air gap
as opposed to that between the teeth. Another inventive feature
istg that two rings with a U-shaped profile are applied to a shaft
with the open side axially opposite one another so that an annular cavity
for receiving an excitation coil, the inner legs of the U-profile rings
with their end faces butt against one another axially, on the other hand the outer legs
Have recesses so that axially directed teeth arise on the circumference, which
finger-like interlocking with air gaps in between, there are on
the teeth are circular ring segments. arranged radially the one circular ring disc with between
the individual circular ring segments lying radial air gaps, which of
an eddy current body, which is mounted on a shaft and from an inside radial
recessed circular ring and a bracket, surrounded with a small air gap
is than that between the individual annulus segments.
Die den Kreisringsegmenten zugekehrten Flächen.des radial ausgesparten
Kreisringes sind mit Schichten magnetisch nicht leitenden elektrisch leitenden Materials
überzogen. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der radial ausgesparte
Kreisring aus zwei Kreisringen, die am Umfang durch einen oder mehrere Distanzringe
miteinander verbunden sind, zusammengesetzt. Diese Anordnung dient zur Erleichterung
der Montage und zur genauen Bemessung des Luftspaltes. Durch die Erfindung wird
eine Kupplung mit hohem Drehmoment geschaffen. Dabei ist der Kupfereinsatz verhältnismäßig
gering. Durch die einfache
Herstellung der Kupplungsteile z. B.
im Tiefziehverfahren aus Blech fallen wenig Einzelteile anl die eine geringe 1,lonla"-odauer
und niedrige t (Z
Fortigungskosten bedingen. Diese Kupplung ist eine einfach
herzustellende, billige und zugleich leistungsfähige Kupplung. Die Erfindung soll
nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen
Zeichnung zeigen: Fig. 1: Eine schematische Darstellung einer Ausführungsform
im Längsschnitt.The surfaces of the radially recessed circular ring facing the circular ring segments are coated with layers of magnetically non-conductive, electrically conductive material. According to a further feature of the invention, the radially recessed circular ring is composed of two circular rings which are connected to one another on the circumference by one or more spacer rings. This arrangement is used to facilitate assembly and for precise dimensioning of the air gap. The invention provides a high torque clutch. The use of copper is relatively low. The simple manufacture of the coupling parts z. B. In the deep-drawing process from sheet metal there are few individual parts which have a short 1, lonla "duration and low t (Z continuation costs. This coupling is an easy-to-manufacture, inexpensive and at the same time powerful coupling. The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment The accompanying drawings show: FIG. 1: A schematic representation of an embodiment in longitudinal section.
Fig. 2: Erregerteil der-Ausführung nach Fig. 1 in Vorderansicht.Fig. 2: Exciter part of the embodiment according to Fig. 1 in front view.
In Fig. 1 ist auf einer Welle 1 ein Erregersystem mit
einer zylindrischen Erregerspule 2 und z#-.Tei U-Profilringen 3, 4, auf deren
äußerer Verzahnung sich Kreisringsegmente 3 a, 4 a befinden, mittels einer
Paßfeder 5 befestigt. Die von den Kreisringsegmenten 3 a, # a gebildete
Kreisringscheibe wird von einem radial ausgesparten Kreisring 6 teilweise
umgeben. Auf den Innenflächen des Kreisrin-es 6 sind Schichten elektrisch
leitenden magnetisch nichtleitenden Materials 7, 8 aufgebracht. Der Kreisring
6
ist mittels eines Haltearmes 9 auf einer Welle 10 durch eine
Paßfeder 11
befestigt. In Fig. 2 ist auf der 1.-Telle 1 der U-Profilring
3 mit den auf seinen Zähnen sitzenden Kreisringsegnenten 3 a sowie
die Kreisringsegmente 4 a des in dieser Ansicht nicht sichtbaren U-Profilringes
4 dargestellte Fließt in der Erregerspule 2 ein Strom, so bildet sich um diese ein
Magnetfeld ausq dessen Feldlinien sich über den U-Profilring 3, die Kreisringsegmente
3 a, den Kreisring 6 mit den Schichten elektrisch leitenden, magnetisch
nicht leitenden Materials 7, 8, die Kreisringsegmente 4 a und den U-Profilring
4 schließen. Durch die Relativbewegung des Erregersystems zum, CD Wirbels#romsystem-entsteht
eine Flußdichteschwankung bzw. ein Nechselfluß in dem Wirbelstromkörperg wodurch
in den elektrisch leitenden magnetisch nicht leitenden Schichten 7, 8 Wirbelströme
induziert werden. Durch diese Wirbelströme bildet sich ein Magnetfeld aus, wodurch
das Wirbelstromsystem vom Erregersysten mitgenommen wird. Soll die Wirbelstromvorrichtung
als Bremse benutzt-werd#n, so ist eines der S.,steme, am vorteilhaftesten das Erregersystem,
fest.In Fig. 1 , an excitation system with a cylindrical excitation coil 2 and z # -. Part U-profile rings 3 , 4, on the outer toothing of which there are circular ring segments 3 a, 4 a, fixed by means of a feather key 5 on a shaft 1. The circular ring disk formed by the circular ring segments 3 a, # a is partially surrounded by a radially recessed circular ring 6. Layers of electrically conductive, magnetically non-conductive material 7, 8 are applied to the inner surfaces of the circular ring 6. The circular ring 6 is fastened by means of a holding arm 9 on a shaft 10 by a feather key 11. In Fig. 2 is on the 1st-Telle 1 of the U-profile ring 3 with the person sitting on his teeth Kreisringsegnenten 3 a as well as the circular ring segments 4 a of the non-visible in this view, U-profile ring flows shown 4 in the excitation coil 2, a current a magnetic field is formed around it, the field lines of which are formed via the U-profile ring 3, the circular ring segments 3 a, the circular ring 6 with the layers of electrically conductive, magnetically non-conductive material 7, 8, the circular ring segments 4 a and the U-profile ring 4 conclude. The relative movement of the excitation system to the CD vortex system creates a flux density fluctuation or an alternating flux in the eddy current body, which induces eddy currents in the electrically conductive, magnetically non-conductive layers 7, 8 . These eddy currents create a magnetic field, which means that the eddy current system is carried along by the excitation system. If the eddy current device is to be used as a brake, one of the systems, most advantageously the excitation system, is fixed.