DE720699C

DE720699C - Durch Dauermagnete erregte Wirbelstrombremse

Info

Publication number: DE720699C
Application number: DEL99534D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Welsch
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-11-28
Filing date: 1939-11-28
Publication date: 1942-05-13

Description

Durch Dauermagnete erregte Wirbelstrombremse Während bei den bekannten elektromagnetisch erregten Wirbelstrombremsen das Bremsmoment in einfacher Weise dadurch aufgehoben werden kann, daß die Erregung abgeschaltet wird, ist dies bei Wirbelstrombremsen, die durch Dauermagnete erregt werden, nicht der Fall; das Drehmoment kann nicht ohne weiteres aufgehoben werden.
Die vorliegende Erfindung ,gestattet es nun, bei einer durch Dauermagnete erregten Wirbelstrombremse, bei der das eine der beiden Systeme, entweder das Magnetsystem :oder das Bremssrheihensystem, fest auf der abzubremsenden Welle angeordnet ist, das Bremsmoment nach Wahl ein- oder ausschalten zu können und außerdem mit einem mechanischen Spalt zwischen Magneten und Bremsscheibe zu arbeiten, der nahezu Null ist. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Betätigung der Bremse durch Festhalten des fliegend angeordneten Systems erfolgt.
An Hand der in Fig. r und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele sei der Erfindungsgedanke näher erläutert, wobei jede Abbildung eine Wirbelstrombremse nach der Erfindung in Schnitt und Ansicht wiedergibt. In Fg. z bedeutet a einen glockenförmigen Tragkörper, der auf der abzubremsenden Welle fliegend angeordnet ist. Er ist am ;äußeren Umfang mit einer Bremsfläche b vers-eh*n. und trägt in radialer Anordnung eine Anzahl von hufeisenförmigen Dauermagneten e. Die Nord- und Südpole N, S dieser Magnete umfassen die Bremsscheibe f aus unmagnetischem Werkstoff, etwa Kupfer. Durch diese Bremsscheibe, die auf der abzubremsenden Welle etwa mittels Nut und Feder befestigt ist, wird das fliegend angeordnete Magnetsystem axial geführt. Das Magnetsystem kann über die Bremsfläche b durch ein Bremsband d bzw. dessen Bremsbelag e festgehalten werden.
Die Wirkungsweise der Bremse ist folgende: im ungebremsten Zustand nimmt die umlaufende Bremsscheibe f das fliegend angeordnete Magnetsystem a, b; c mit. Ist zwischen den beiden Systemen kein Geschwindigkeitsunterschied vorhanden, so geschieht diese Mitnahme infolge der Reibung, bei Geschwindigkeitsunterschieden außerdem zusätzlich infolge von Wirbelströmen bzw. Wirbelstrombildung in der Bremsscheibe. Wird nun das Bremsband d angezogen, so wird die kleine umlaufende Masse des Magnetsystems u, b, c sehr schnell bis zum Stillstand verzögert, so daß alsdann das eigentliche Wirbelstrombremsmoment voll zur Wirkung kommt. Mit Ausnahme während der kurzen Verzögerungszeit der Massen a, b, c entstehen die Verluste während der eigentlichen Bremsung fast ausschließlich in Form von Wirbelströmen in der Bremsscheibe, so daß die Bremse also praktisch ohne Verschleiß arbeitet.
Nach dem in Fig.2 dargestellten Beispiel besteht der Tragkörper a aus einer unmagnetischen Scheibe, etwa aus Aluminium, die mit axial verlaufenden Bohrungen zur Aufnahme der somit axial magnetisierten Dauermagnete c versehen ist. Auf der abzubremsenden Welle sind zwei Bremsscheiben f, etwa aus Gußeisen, fest angeordnet. Diese Scheiben können- in ihrem axialen Abstand zueinander genau eingestellt werden, so daß die zwischen ihnen mit kleinem Spalt sitzenden Magnete c sich frei drehen können. Magnetische Spalte können in Form von unmagnetischen Blechen auf den Polflächen angebracht werden. Im Interesse kurzer Kraftlinienwege ist die Anordnung so getroffen, daß benachbarte Magnete nach Möglichkeit unterschiedliche Polarität haben. Die konzentrische Lagerung des Tragkörpers a erfolgt bei diesem Beispiel nicht auf der Welle unmittelbar, sondern auf zylinderischen Flä-chen ä der Bremsscheiben mit Hilfe von Bremsbelägen. Durch diese Lagerung sowie die Polflächen wird die allseitige Führung -der beiden Systeme gegeneinander gewährleistet. Zwischen die Polflächen und die Bremsscheiben kann gegebenenfalls eine dünne Schmierschicht, etwa Graphit, eingebracht werden. Die Bremsfläche des Tragkörpers (t. ist als konische -Rille b ausgebildet, in die der Bremsklotz h gesenkt werden kann. Hierdurch kann in gleicher Weise wie bei der Anordnung nach Fig. r die Wirbelstrombremsung der Welle ein- und ausgeschaltet werden.
Die Wirbelstrombremse ist ihrer Natur nach eine Schlupfbremse, aber keine Stillstands- oder Haltebremse. Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann sie jedoch leicht als Haltebremse verwendet werden. Infolge der konischen Ausbildung der Bremsfläche b: sowie des Bremsklotzes lt (Fig. 2) genügt eine verhältnismäßig schwache Krafteinwirkung auf den Klotz k', um das Magnetsystem :a, b, c = festzuhalten und die Schlupfdrehzahl der Wirbelstrombrernse zu erzeugen. Die in den Lagerflächen g entstehenden mechanischen Verluste sind nur gering und unterstützen außerdem wirksam das Wirbelstrommoment. Erhöht man nunmehr den auf den Klotz h ausgeübten Druck, so nimmt auch der Druck in den Flächen ä zu bis zu einem Maß, das die Stillstands- oder Haltekraft zu erzeugen im Stande ist.
Verzichtet man auf die Haltebremse, so kann die Bremsung auch auf folgende Weise eingeleitet werden. An Stelle der Bremsfläche b erhält der Tragkörper :eine Zahnung, während der Bremsklotz bzw. das Bremsband durch eine federnde Klinke ersetzt wird, die durch Eingreifen in die Zahnung das fliegend angeordnete System augenblicklich stilhetzt.
Die Verwendung von Dauermagneten bietet den Vorteil, daßelektrische Energie nicht verbraucht wird. Das schließt jedoch nicht aus, daß zur Fernbetätigung der Bremse außer Druckluft oder öl auch kleine Elektromagnete mit Ruhe- oder Arbeitsstrom benutzt werden können.
Bremsen nach der Erfindung unterliegen praktisch keinem Verschleiß und brauchen nicht nachgestellt zu werden. Sie sind daher immer da zweckmäßig anzuwenden, wo betriebsmäßig häufig wiederkehrende Bremsungen vorgenommen werden, beispielsweise zum Stillsetzen von Werkzeugmaschinen und von Fahrzeugen. Sie können auch als 'v otbremse beim Ausbleiben der Netzspannung Verwendung finden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r.
Durch Dauermagnete erregte Wirbelstrombremsm mit auf der abzubremsenden Welle fest angeordnetem Magnetsystem oder Bremsscheibensystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Bremse durch Festhalten des fliegend angeordneten Systems erfolgt. Durch Dauermagnete erregte Wirbelstrombremse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das eine System auf dem zweiten System axial ;gelagert ist.
3. Durch Dauermagnete erregte Wirbelstrombrzmse nach Anspruch: i, dadurch gekennzeichnet, daß dass eine System auf dem zweiten System axial und radial. gelagert ist. q. Durch: Dauermagnete erregte WirbeIstrambremse nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, da.ß bei geringem Bremsdruck nur ein System, bei höherem Bremsdruck dagegen beide Systeme stillgesetzt werden.