DE3513494A1 - Magnetbremse - Google Patents

Description

. . 12.04.1985," 0435A

Patentabteilung

Magnetbremse

Die Erfindung betrifft eine Magnetbremse entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die DE-OS 26 38 944 ist eine derartige Magnetbremse bekannt, die auch als Reibungskupplung verwendet werden kann. Obwohl diese bereits gegenüber anderen bekannten Konstruktionen eine verhältnismäßig kompakte Bauweise aufweist, hat sie dennoch beim Gebrauch als Magnetbremse eine dicke Bremsscheibe mit einer breiten und hohen Nabe, also ziemlich große rotierende Massen, welche durch ihre Trägheitslast die Antriebsdynamik reduzieren und auch eine erhebliche Bremsleistung erfordern. Außerdem muß der in einem magnetischen Nebenkreis geschaltete Permanentmagnet verhältnismäßig groß sein, um bei Erregung den durch eine Weicheisenwand von ihm getrennten Elektromagneten kompensieren zu können. Um die Streuflüsse der beiden Magneten zu verringern sind noch in der Nabe, im Magnetkörpergehäuse und in der Bremsscheibe unmagnetische Einsätze erforderlich, die den Aufbau der Magnetbremse kompliziert und fertigungsraäßig noch aufwendiger machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Magnetbremse der eingangs genannten Art den Permanentmagneten und die rotierende Masse der Bremsscheibe so klein wie möglich zu halten und außerdem die zur Funktion der Magnetbremse erforderlichen Teile stark zu reduzieren. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

ORIGINAL INSPECTED

MBB

12.04.1985; 0435A Hi/th

9712 Patentabteilung

Durch die Erfindung ist mit dem im Magnetkörpergehäuse integrierten Permanentmagneten und der nahezu schwungmassenlosen Bremslamelle ein völlig neues Konzept einer Magnetbremse verwirklicht. Weil die nahezu trägheitslose Bremslamelle das einzige rotierende Teil ist, tritt keine Reduzierung der Antriebsdynamik auf und wird zu ihrer Abbremsung kaum Energie verbraucht. Bei ausgeschaltetem Elektromagneten geht der Kraftfluß des im Magnetkörpergehäuses eingesetzten Permanentmagneten in einem direkten Kreislauf durch die Ringe der Bremslamelle und durch die Ankerscheibe. Es ist also nur der eine Hauptkreis der Kraftlinien und kein Nebenstromkreis vorhanden. Der eingeschaltete Elektromagnet erzeugt ein gleich großes entgegengesetztes Kraftfeld wie der Permanentmagnet, so daß sich ihre Kraftwirkungen aufheben. Dabei wird die Ankerscheibe durch die mit dem Gehäuse verbundenen Federn an das Gehäuse gezogen und die Bremslamelle, die zugleich in ihrem inneren Teil als Axialfeder ausgebildet ist, wird von dem Magnetkörper abgehoben, so daß die Bremslamelle frei rotieren kann. Die Lage des Permanentmagneten innerhalb des elektromagnetischen Kreises ist dadurch möglich, daß als Werkstoff dafür einen seltene Erden-Magnet verwendet wird, der keine Einbuße an magnetischer Energie bei Arbeitspunktverschiebungen aufweist. Der einfache Aufbau der erfindungsgemäßen Magnetbremse, bei der die Bremslamelle durchgehend aus ferromagnetischem Stahl sowie das Magnetkörpergehäuse und die Ankerscheibe durchgehend aus Weicheisen bestehen, ergibt somit eine äußerst kurze Baulänge mit wenigen Einzelteilen, wodurch auch die Fertigung stark vereinfacht wird.

ORlGi_NAL INSPECTED

MBB

₉₇₁₂ 3513454

Patentabteilung

12.04.1985, 0435A Hi/th

Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Bs zeigen

Fig. 1 einen Halbschnitt durch eine Magnetbremse und

Fig. 2 eine auseinanderzogene perspektivische Darstellung der drei Hauptteile der Magnetbremse nach Fig. 1.

10

Eine Magnetbremse 1, die zum Abbremsen einer Motorwelle 2 verwendet wird, besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 3, einem Magnetkörper 4, einer Bremslamelle 5 und einer Ankerscheibe 6. Der Magnetkörper besteht aus einem Magnetkörpergehäuse 7, das einen Elektromagneten 8 umfaßt, und einem Permanentmagneten 9. Letzterer ist hier in den inneren Ring des im Querschnitt U-förmigen Magnetkörpergehäuses 7 eingesetzt. Die Bremslamelle 5, die zweckmäeig als Stanzteil hergestellt ist, weist entsprechend Fig. 2 ein rechteckiges Lagerloch 5a auf, mit dem sie auf nicht näher dargestellte Art fest mit der Motorwelle 2 verbunden ist. Durch ihren Aufbau mit mehreren konzentrischen Ringen kann die Bremslamelle 5 zugleich derart als Axialfeder wirken, daß sich ihr Lagerteil gegenüber den beiden äußeren Ringen 5b und 5c axial verschieben kann. An die Ankerscheibe 6 sind mit Schrauben 11 Federn 12 angesetzt, die wiederum mit gleichen Schrauben 11 an das Gehäuse 3 geschraubt sind.

Bei laufender Motorwelle 2 muß selbstverständlich die Bremslamelle 5 ebenfalls frei umlaufen können. Es muß deshalb zwischen dem Magnetkörper 4, der Bremslamelle 5 und der Ankerscheibe 6 jeweils ein Abstand A vorhanden

35

ORIGINAL INSPECTED

MBB

25

12.04.1985; 0435A Hi/th ο π ι ο / C

9712 OO I Ο Η· ν.

Patentabteilung

sein (siehe Fig. 2). In diesem Betriebszustand, bei dem der Abstand Ά etwa 0,2 mm beträgt, ist der Elektromagnet 8 eingeschaltet, der ein gleich großes Gegenfeld zum Permanentmagneten 9 erzeugt, so daß durch die Luftspalte der Hagnetbremse keine Kraftlinien fließen. Wird der Strom im Elektromagneten 8 abgeschaltet, so kann der strichpunktiert in die Fig. 2 eingezeichnete Kraftlinienfluß 13 des Permanentmagneten 9 wirken. Wenn der Permanentmagnet 9 seine Pole entsprechend der Eintragung N und S hat, so geht der Kraftlinienfluß 13 vom Nordpol N durch das Hagnetkörpergehäuse 7, in den oberen Ring 5c der Bremslamelle 5, durch die Ankerscheibe 6 und zurück durch den unteren Ring 5b wieder in das Magnetkörpergehäuse 7 zum Südpol S. Dabei werden die Bremslamelle 5 und die Ankerscheibe 6 an das Hagnetkörpergehäuse 7 gezogen, wodurch auf die Bremslamelle 6 und damit auf die Hotorwelle 2 eine Bremswirkung ausgeübt wird.

20

35

Claims (6)

12.04.1985, 0435A u ., 9712 3 5 1 3 4 S Patentabteilung Magnetbremse Patentansprüche

1. Magnetbremse mit einem, einen Permanent- und einen Elektromagneten aufweisenden, feststehenden Magnetkörper, einer Ankerscheibe, die durch Federn mit einem Gehäuseteil der Bremse verbunden ist, und mit einer zwischen dem Magnetkörper und der Ankerscheibe befindlichen drehbaren Bremsscheibe, dadurch gekennzeichnet , daß der als schmaler King ausgebildete Permanentmagnet (9) in einem der Umfassungsringe eines den Elektromagneten (8) umfassenden, nur zur Bremsscheibe (5) hin offenen, im Querschnitt U-förmigen Magnetkörpergehäuses (7) eingesetzt ist und daß die Bremsscheibe als dünne Ringlamelle (5) ausgebildet ist, die außen zwei durch schmale Stege verbundene Ringe (5b, 5c) aufweist, wobei diese Ringe etwa den gleichen Durchmesser und die gleiche Breite wie die den Elektromagneten (8) umfassenden Ringe des Magnetkörpergehäuses (7) haben.

2. Magnetbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Permanentmagnet (9) innerhalb des inneren Ringes des Magnetkörpergehäuses (7) eingesetzt ist.

3. Magnetbremse nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Permanentmagnet (9) aus einem seltene Erden-Magneten besteht.

MBB

30 35

12.04.1985,. 0435A Hi/th

9712 Patentabteilung

4. Magnetbremse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3_r dadurch gekennzeichnet, daß die aus ferromagnetischem Stahl bestehende Bremslamelle (5) fest in einer Welle (2) gelagert ist und zwischen ihrem Lagerteil (5a) und ihrem inneren, dem Hagnetkörpergehäuse gegenüberliegenden Ring (5b) weitere mit Stegen verbundene Ringe aufweist, die eine elastische axiale Verschiebung des Lagerteils relativ zum Ring (5b) zulassen.
10

5. Hagnetbremse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Hagnetkörpergehäuse (7) und die Ankerscheibe (6) aus Weicheisen bestehen.

15

6. Hagnetbremse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Permanentmagnet (9) im Flußkreis (13) des Elektromagneten (8) angeordnet ist, wobei der Flußkreis durch das Hagnetkörpergehäuse (7), den inneren und äußeren Ring (5b, 5c) der Bremslamelle (5) und die Ankerscheibe (6) verläuft.

25

INSPECTED