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Elektrische Wirbelstrombremse
Das Stammpatent betrifft eine elektrische
Wirbelstrombremse, bei der mindestens einer der beiden seitlich des Rotors liegenden Räume durch eine zum Rotor wenigstens annähernd parallele
Zwischenwand in zwei nebeneinander liegende
Abteile unterteilt ist, die in der Nähe ihrer
Peripherie mit Öffnungen versehen sind, während sie in der Nähe der Rotorwelle untereinander in Verbindung stehen, wobei ein Luftstrom das äussere Abteil, in dem sich die äusseren Enden der
Elektromagnete befinden, in Richtung von aussen nach innen durchströmt, dann in der Nähe der
Rotorwelle um ungefähr 1800 umgelenkt wird und schliesslich das innere Abteil, in dem sich die inneren Enden der Elektromagnete befinden und das durch die Seitenwand des Rotors selbst auf der einen Seite begrenzt wird, in Richtung von innen nach aussen durchströmt,
um dann in die Aussenluft auszutreten.
Die vorliegende Erfindung besteht darin, bei einer Wirbelstrombremse der vorgenannten Art die Bewegung der Kühlluft ausschliesslich durch die Ventilationswirkung des vorzugsweise mit Flügeln versehenen Rotors zu erzeugen, der die Aussenluft durch Öffnungen einsaugt, welche an der Peripherie oder in der Randnähe des äusseren Abteils vorgesehen sind und sie im inneren Abteil radial nach aussen treibt.
Es ist zwar an sich bekannt, den Rotor von Wirbelstrombremsen zugleich für die Ventilation auszunutzen und zu diesem Zweck mit Flügeln zu versehen, in Verbindung mit der besonderen Konstruktion von Wirbelstrombremsen, welche den Gegenstand des Stammpatentes bildet, schien es jedoch zunächst wegen des durch die Zwischenwände erhöhten Strömungswiderstandes zweckmässig, besondere Ventilatoren vorzusehen.
Es hat sich aber gezeigt, dass auch in diesem Falle, besonders wenn eine entsprechende, später noch erläuterte Gehäusekonstruktion angewendet wird, eine hinreichende Kühlwirkung ausschliesslich durch die Ventilationswirkung des Rotors erzielt werden kann.
Die Erfindung soll nun an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt eine gemäss der Erfindung ausgebildete Wirbelstrombremse im Schnitt nach Linie I-I der Fig. 2. Fig. 2 ist eine Seitenansicht zu Fig. 1.
Die dargestellte Wirbelstrombremse, die bei- spielsweise zum Bremsen von Kraftfahrzeugen, wie Lastkraftwagen usw., dienen soll, umfasst einen scheibenförmigen Rotor 1 aus magnetisier- barem Metall, z. B. weichem Eisen, der auf einer
Welle 2 befestigt, welche in geeigneter Weise mit dem zu bremsenden Maschinenteil, z. B. der
Achse der zu bremsenden Räder, gekuppelt ist.
Der Rotor 1 ist derart zwischen zwei Reihen von
Elektromagneten 3 angeordnet, dass im Rotor 1 bei Erregung der Elektromagnete Wirbelströme induziert werden, welche eine kräftige Brems- wirkung ausüben.
Um die bei der Bremsung des Rotors 1 in diesem entstehende Hitze abzuführen, unterteilt man gemäss dem Stammpatent jeden der beiden seitlich des Rotors 1 liegenden Räume mittels einer Zwischenwand 4 in zwei Abteile, wobei das äussere Abteil die äusseren Teile und das innere Abteil die inneren Teile der Elektromagnete 3 enthält. Durch diese Abteile werden Luftströme getrieben, welche im äusseren Abteil im wesentlichen in radialer Richtung von aussen nach innen strömen und sodann in Nähe der Welle 2 eine Richtungsänderung von 1800 erfahren, um schliesslich im inneren Abteil in Berührung mit dem Rotor 1 von innen nach aussen zu strömen (s. Pfeilrichtungen in Fig. 1).
Diese Luftströmung bewirkt eine zuverlässige Kühlung sowohl des Rotors 1 selbst und der Elektromagnete 3, als auch derjenigen Teile der Welle 2, die sich beiderseits des Rotors befinden.
Anstatt die Wirbelstrombremse für die Luftstromförderung mit einem zusätzlichen Ventilator zu versehen, wird gemäss der vorliegenden Erfindung der Kühlluftstrom ausschliesslich durch die Ventilationswirkung des Rotors 1 erzeugt, indem der Rotor 1 die Aussenluft durch Öffnungen 5 einsaugt, die an der Peripherie der äusseren Abteile vorgesehen sind, und diese Luft nach Durchströmen beider Abteile gegen die Aussenseite des inneren Abteils treibt.
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Das Bremsgehäuse besteht nach einer besonders zweckmässigen Ausführungsform der Erfindung im wesentlichen aus zwei Seitenwänden 6, welche die Elektromagnete tragen und miteinander durch einzelne, in verhältnismässig weitem Abstand voneinander angeordnete Querverstrebungen 7 verbunden sind. In der Zeichnung sind beispielsweise vier solche Verstrebungen 7 angenommen und an Ohren 8 der Seitenwände 6 befestigt. Der Zu-und Abströmung der Luft werden auf diese Weise sehr grosse Querschnitte dargeboten, was mit Rücksicht auf die ausschliessliche Anwendung des Rotors 1 zur Ventilation von besonderer Bedeutung ist.
Die Zwischenwände 4 sind schalenartig mit einer zentralen Bohrung und nach aussen gewendeten. zylindrischen Rändern 4'ausgebildet, welche als Aussenwand der äusseren Abteile dienen und an der Peripherie der Seitenwände 6 Einlassöffnungen 5 frei lassen. Die Einlass- öffnungen erstrecken sich als Ringsektoren zwischen den Ohren 8 der Seitenwände 6. Die Zwischenwände 4,4'können ebenfalls mittels Schraubenmuttern 9 an den Ohren 8 der Seitenwände 6 befestigt werden, indem man diese Muttern 9 auf die Querverstrebungen 7 schraubt.
Um die Ventilationswirkung des Rotors 1 zu verbessern, versieht man diesen zweckmässig in an sich bekannter Weise mit Flügeln 10, die in Einkerbungen am Rande des Rotors 1 befestigt sind. Diese Flügel 10 unterstützen zugleich das Abführen der im Rotor 1 erzeugten Wärme an die Aussenluft.
Die Lagergehäuse 11 der Kugellager 12 werden zweckmässig aus einem gut wärmeleitenden Metall, wie Aluminium, hergestellt und an den Aussenseiten der Seitenwände 6 des Bremsgehäuses angeordnet, wobei die Bohrungen 13 in den Seitenwänden 6 den Durchtritt der Welle 2 mit einem möglichst geringen Spiel ermöglichen sollen. Vorzugsweise versieht man die Lagergehäuse 11, wie an sich bekannt, mit Flügeln 14, um ihre Kontaktfläche mit der Aussenluft zu vergrössern.
Die Lagergehäuse 11 mit den Kugellagern 12 sind, infolge ihrer Lage auf der Aussenseite der Wände 6, wirksam gegen die von den erhitzten Teilen im Innern des Bremsgehäuses ausgesandten Wärmestrahlen abgeschirmt. Die von der Welle 2 zu den Lagern abgeführte Wärmemenge ist durch die Kühlwirkung der Luftströme, welche innerhalb des Bremsgehäuses an den beiderseits zwischen dem Rotor 1 und dem betreffenden Lager befindlichen Teilen der Welle 2 vorbeistreichen, beträchtlich herabgesetzt. Diejenige Wärmemenge, die noch die Kugellager 12 und ihre Lagergehäuse 11 erreicht, wird sehr rasch an die Aussenluft abgeführt, so dass die Lager keiner schädlichen Temperatur ausgesetzt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Wirbelstrombremse mit Luftkühlung nach Patent Nr. 164699, bei der mindestens einer der seitlich des Rotors liegenden Räume durch eine zum Rotor wenigstens annähernd parallele Zwischenwand in zwei nebeneinander liegende Abteile unterteilt ist, die in der Nähe ihrer Peripherie mit Öffnungen versehen sind, während sie in der Nähe der Rotorwelle untereinander in Verbindung stehen, wobei ein Luftstrom das äussere Abteil, in dem sich die äusseren Enden der Elektromagnete befinden, in Richtung von aussen nach innen durchströmt, dann in der Nähe der Rotorwelle um ungefähr 180 umgelenkt wird und schliesslich das innere Abteil, in dem sich die inneren Enden der Elektromagnete befinden und das durch die Seitenwand des Rotors selbst auf der einen Seite begrenzt wird, in Richtung von innen nach aussen durchströmt,
um dann in die Aussenluft auszutreten, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Kühlluft durch die beiden Abteile ausschliesslich durch die Ventilationswirkung des Rotors (1) erzeugt wird, der zweckmässig in an sich bekannter Weise mit Flügeln (10) versehen ist.