AT203297B - Reibungsbremse oder -kupplung - Google Patents

Reibungsbremse oder -kupplung

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AT203297B AT579957A AT579957A AT203297B AT 203297 B AT203297 B AT 203297B AT 579957 A AT579957 A AT 579957A AT 579957 A AT579957 A AT 579957A AT 203297 B AT203297 B AT 203297B
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Georgii Elektro Motoren Appbau
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   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 
 EMI1.2 
 
 EMI1.3 
 

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    oder-kuppluftspaltlos iberühren   und an der Berührungsstelle eine Querschnittverengung aufweisen. Dadurch wird erreicht, dass beim Einschalten des Elektromagneten beide   Kupplungshälften   durch magnetische Abstossung voneinander weggedrückt werden, so   dass keinerlei   Federn erforderlich sind und ein   Bremsmomentverlust durch   Federn vermieden wird, derbeieinerandernbekanntenAusführungsform auftritt, bei der der Dauermagnet und eine Elektromagnetspule zusammen in der ortsfesten Hälfte einer. Bremse angeordnet sind.

   Dadurch, dass sich die die magnetischen Kraftlinien leitenden Teile der   Kupplungshälften   während des Reibungsschlusses   luftspaltlos'berühren, wird die   volle magnetische Kraft des Dauermagneten ausgenutzt, da in der Leitung der Kraftlinien kein wesentlich in Er-   scheinung   tretender magnetischer Widerstand vor-   handen Rist. Dadurch,   dass die die magnetische Kraftlinien leitenden Teile der Kupplungshälften an ihren Berührungsstellen eine Querschnittsver-   engung aufweisen,   wird darüber hinaus erreicht, dass, ohne den magnetischen Widerstand des Ma- 
 EMI2.1 
 gangsstellen eine maximale Kraftliniendichte und damit eine maximale Induktion erreicht wird.

   Da die Anziehungskraft dem Quadrat der Induktion proportional ist und mit der QuerschnittsRäche nur linear abnimmt, erhält man durch diese Verrine- 
 EMI2.2 
 magnetischen Widerstandes auf ein Minimum und die optimale   Ausnützung   der Remanenz des Dauer- 
 EMI2.3 
    grossenverhältnismässig geringer Remanenz zu   verwenden. 



  Dadurch wird der Fachwelt die überraschende   Möglichkeit gegeben,   die bekannten gesinterten Oxyd-Dauermagnete, die sich bisher nur mit verhältnismässig geringer Remanenz herstellen lassen, auch für Reibungsbremsen oder-kupplungen zu verwenden, wodurch sich für diese gesinterten Oxyd-Magnete ein vollständig neues Entwicklungsgebiet eröffnet. 



   Die Querschnittsverringerung an der   Berührung-   stelle der die magnetischen Kraftlinien leitenden Teile hat aber noch den Vorteil, dass der Anteil dieser   Berührungsflächen   an der gesamten reibenden Fläche relativ klein ist, so dass der resultierende Reibwert im wesentlichen durch den Reibwert der   Reibbeläge gegaben   ist und durch diese   Berührung   stellen nur geringfügig verringert wird. Auf jeden Fall wird dadurch erreicht, dass während der ganzen Lebensdauer des Reibbelages kein Nachstellen erforderlich ist, da sich in einem bereits eingeschliffenen Zustand die aufeinander gleitenden Flächen gleichmässig abschleifen. 



   Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in den Zeichnungen   dargestellten Ausführungsbeispielen.   



   Es zeigen : Fig. 1 und 2 zwei Längsschnitte durch 
 EMI2.4 
 
3 einen Längsschnitt durchmit mehreren Dauermagneten entsprechend'der Fig. 1 ausgebildet ist, Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Bremse nach Fig. 1, jedoch mit Einstelleinrichtung für das Bremsmoment und Vor- 
 EMI2.5 
 ist. 



   Die in Fig. 1 dargestellte Bremse besteht aus einer nicht drehbaren Kupplungshälfte 1 und einer auf einer zu bremsenden Welle 2 axial verschiebbar, aber drehschlüssig mit der Welle 2 verbun-   denen. Kupplungshälfte   3. Die   Kupplungshälfte   3 ist aus mehreren fest miteinander verbundenen Teilen zusammengesetzt. Unmittelbar auf der Welle 2   befindet sic   eine Nabe   4 der Kupplungahälftie   3, auf deren äusserer zylindrischer Fläche ein Ring 5 aus weichem Eisen befestigt ist. Auf der zylindrischen   Aussenfläche   dieses Ringes 5 ist ein Dauermagnetring 6 befestigt, dessen   Aussenfläche   mit einem dem Ring 5 entsprechenden Ring 7 aus weichem Eisen verbunden ist.

   Die Ringe 5 und 7 können gleichzeitig durch einen Ring 16 aus unmagnetisierbarem Werkstoff verbunden sein. Auf der zylindrischen   Aussenfläche   des Ringes 7 ist ein ringförmiger Teil 8 befestigt, dessen ebene ringförmige Stirnfläche 8' mit einem Reibbelag 9 der Kupplungshälfte I zusammenwirkt. 
 EMI2.6 
 
Aussparung der Kupplungs-hälfte   1 fut   ein Ring 10 aus weichem Eisen mit   U-formigem Querschnitt befestigt, dessen Schen-    kel 10'unmittelbare Fortsetzungen der Ringe 5 und 7 der Kupplungshälfte 3 darstellen. Dieser Ring 10 ist dabei so angeordnet, dass sich die Stirnflächen der Schenkel 10'und die diesen gegenüberstehenden Stirnflächen der Ringe 5 und 7 berühren, wenn die Stirnfläche   8'der Kupplungs-   hälfte 3 am Reibbelag 9 der   Kupplungshälfte J   anliegt.

   Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist der Querschnitt der Schenkel 10'und der Ringe 5 und 7 in der Nachbarschaft dieser sich berührenden   Stirnflächen   kleiner als im übrigen Bereich. 



    H*ebei dienen die   Ringe 5,7 und 10 als Leitungsteile für die magnetischen Kraftlinien des Dauer- 
 EMI2.7 
 Kraftlinien im Inneren radial zur Welle 2 verlaufen. Durch diese Ausbildung des Querschnittes der Ringe wird erreicht, dass an den Übergangsstellen der Kraftlinien von den Leitungsteilen 5 
 EMI2.8 
 der Querschnitt der Leitungsteile ein Minimum aufweist. Die Teile 5, 6, 7 und 10 bilden einen geschlossenen magnetischen Kreis. 



   Im Ring 10 ist   eine ringförmige   Spule 11 angeordnet, die mit Gleichstrom gespeist werden kann und deren Feld dem des Dauermagneten gleich 
 EMI2.9 
 gerichtetDie Teile 1, 4 und 8 sind vorzugsweise aus einem unmagnetisierbaren Stoff hergestellt, um 

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 magnetische Streuungen oder Nebenschlüsse weit- gehendst zu vermeiden. 



   Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1 ist sehr einfach. Wenn die Spule 11 unter Strom gesetzt wird, wirkt   ihr ,fjeld   in dem magnetischen Kreis der Teile 5,6, 7 und 10 dem des Dauermagneten entgegen und hebt es völlig auf. Dadurch werden die Ringe 5 und 7 vom Ring 10   abgestossen,   so dass sich die Kupplungshälfte 3 auf der Welle 2 axial verschiebt und sich von der   Kupplungshälfte   1 um ein Geringes ent- fernt. Zur Begrenzung dieser Bewegung ist auf der Welle 2 ein Stellring 15 vorgesehen. 



   'Sobald der Strom in der Spule   J J unterbrochen   wird, bricht das elektromagnetische Gegenfeld zu- sammen, so dass nun der magnetische Kreis ledig- lich vom Dauermagneten 6 magnetisiert wird. Dadurch werden die Ringe 5 und 7 an den Ring 10 angezogen, so dass sich die Kupplungshälfte 3 dem
Körper 1   nähert, bis   sich die Stirnfläche   8'an   den
Reibbelag 9 anlegt und so die Bremswirkung ein- tritt. 



   Dadurch, dass die aufeinander gleitenden Stirnflächen der Ringe 5, 7, 10 verhältnismässig klein sind, wird nicht nur eine Erhöhung der Induktion an den Übergangsstellen erreicht. Diese verringerten Flächen bewirken auch, dass der Anteil der aufeinander gleitenden   Stirnflächen   der Ringe 5, 7, 10 an der gesamten reibenden Fläche relativ klein ist, so dass der resultierende Reibwert. dadurch nur geringfügig verringert wird. 



   Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Um Wiederholungen, zu vermeiden, werden diejenigen Teile des Ausführungsbeispieles nach Fig. 3, die. bereits beschriebenen Teile des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1 entsprechen, mit Bezugszahlen bezeichnet, die um 100 gegen- über den in Fig. 1 verwendeten Bezugszahlen vergrössert sind.

   Es genügt daher, lediglich auf die Unterschiede des Ausführungsbeispieles nach Fig. 3 
 EMI3.1 
 der Kupplungshälfte 103 bildende Teil, welcher auf einer Welle 102 drehfest oder axial bis zu einem Stellring 115 verschieblich lagert, bis zur Stirnfläche 108', die wieder einem Reibbelag 109 
 EMI3.2 
    6Ringe 105a, 105b   und 105c,   107a)   107b und   107c sowie nOa, 110 7   und 110c, wobei die letztgenannten Ringe in'einem gemeinsamen Ring 110   gefasst sind. Dementsprechend   sind auch drei verschiedene Spulenkörper 111a, 111b, 111c vorge-   sehen. Diese können   in an sich bekannter Weise parallel oder in Reihe geschaltet mit der Gleich-   tromquelle verbunden   sein.

   Um an den Polflächen   reiche Feldrichtungen zu   erzielen, sind die Dauernagnete 106a, 106b und   106e   so übereinander an- geordnec, dass gleichnamige Pole gegeneinander ge richtet sind. 



   In Fig. 2 ist ein weiteres   Ausführungsbeispie   gemäss der Erfindung dargestellt. Die dem   Ausfüh     runsäbeispiel   nach Fig. 1 entsprechenden Teil sind mit   Bezugsza, hlen bezeichnet,   die um 200 ver grössert sind. Dieses   Ausführungsbeispiel   unter scheidet sich vom   Ausführungsbeispiel   nach   Fig. ]   im wesentlichen dadurch, dass an Stelle eine :
Dauermagneten mit in seinem Inneren radial   zu :  
Welle gerichteten Kraftlinien ein Dauermagnet ring 206 mit axial gerichteten   inneren Kraftlinier   vorgesehen ist. Dementsprechend sind die beider
Ringe 205 und 207 der   Kupplungshälfte     20@   anders ausgebildet.

   Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist bidet dabei der unmittelbar auf der unmagnetisier baren Nabe 204, die auf der Welle 202   axial. bis   zum Stellring 215 verschieblich ist, angeordnete
Ring 207 gleichzeitig die mit einem   Reibung 205     zusammenwirkende Stirnfläche   208'. Der hier den zweiten Körper   201 bildende   Ring 210 mit dem
Elektromagnet 211 ist unmittelbar am Maschinen- gehäuse 213 befestigt und trägt an einem seiner
Schenkel den Reibring 209. 



   Für viele   Anwendungsfälle   ist es erwünscht oder notwendig, dass das Bremsmoment mit einfachen
Mitteln eingestellt werden kann. Von besonderem
Vorteil ist die in Fig. 4 als Beispiel dargestellte
Anordnung, bei welcher der magnetische Wider- stand in den Leitungsteilen zwischen Dauermagnet und Elektromagnet erhöht werden kann. Dies hat den wichtigen Vorzug, dass die Zugkraft des Dauer- magneten und damit das Reibungsmoment einstell- bar ist, ohne dass eine Änderung an der Erreger-   spule, vorgenommen-werden muss. Wie   Fig. 4 zeigt, besteht der äussere Leitungsring aus zwei Teilen 407 und 407', von denen der Teil 407 mittels eines
Ringes 416 aus   unmagnetisierbarem   Stoff fest mit der Kupplungshälfte 403 verbunden ist.

   Der Dauermagnet 406 ist mittels einer Gewindebüchse 417 auf dem inneren leitungsring 405 axial verstellbar und trägt auf seiner äusseren Zylinderfläche den Leitungsring 407'. Durch axiale Verstellung des Dauermagneten kann zwischen den Leitungsringen 407 und 407'ein Luftspalt beliebiger Grösse eingestellt werden, durch den der magnetische Widerstand des Kreises und damit der Kraftfluss sowie die Zugkraft regelbar sind. Der regelbare magnetische Widerstand kann. auch ohne Luftspalt erzeugt werden.

   Zu. diesem Zweck sind die Teile 407 und   407'so   ausgebildet, dass der   Aussendurch-   messer des einen Teiles gleich dem Innendurchmesser des ändern ist, so dass zwei koaxiale Zylinder entstehen, die teleskopartig ineinandergeschoben 
 EMI3.3 
 des Ringes 407'werden die Berührungsflächen und damit der magnetische   Widerstand verändert. Wie   aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist-der aus den Ringen   407 und 407'gebildete magnetische Widerstand in der Leitung für den magnetischen Kraftfluss   

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   zwischen dem Dauermagneten 406 und dem im Ring 410 angeordneten und vom Teil 401 ge- tragenen Elektmmagneten 4J 1 angeordnet.

   Dadurch    wird die entmagnetisierende Wirkung des   Elektro :   magneten auf   den   Dauermagneten verringert. An der Nabe 404 der   verschiebbaren Kupplungshälfte   können sich federnde auf der zylindrischen   Aussen :     fläche des Stellonges 415 abstützende Glieder 418 vorgesehen sein. Beim Verschleiss des Bremsbelages tritt in eingekuppeltem Zustand eine Verschiebung der Kupplungshälfte 403 in Fig. 4 nach links ein. 



  Dadurch wird von. der Nabe 404 ein die Glieder   
 EMI4.1 
 tragender Ring 4J9 ebenfalls ineinem gewissen Grad der Abnützung hinter der Stimfläche415desStellringeseinrasten. Beidem in   Fig.   4   dargestellten Ausführungsbeispiel   sind 
 EMI4.2 
 
Glieder winkelförmig ausgebildetund   übereinander angeordnet, so dass je nach   dem Verschleiss des Reibbelages 409 das erste oder ein weiter rechts liegendes Glied mit der Stirnfläche 415' in Eingriff kommt. Der Ring est um ein kleines Stück   auf der Nabe 40. 4 axial verschiebbar.   
 EMI4.3 
 die Kupplungshälfte 403 nach unten hängt und sich bei   Losen   der Bremse durch ihr Eigengewicht 
 EMI4.4 
 anortsfesten Kupplungshälfte   40I   entfernt.

   Der Querschnitt der   Schenkel des Ringes 420 ist wieder bei   410'verringert. 



   Dadurch, dass der Querschnitt der Ringe 5, 7 und   10,   105, 107, 110 bzw. 405, 407, 410 an 
 EMI4.5 
    ein Minimumgestellt sind. Diese. besitzen zwar   eine   verhältnis-   mässiggeringeRemanenz, habenabereinesehr hohe Koerzitivkraft und Stabilität. Für den Fall, 
 EMI4.6 
 die mechanische Festigkeit des tDauennagnetenDer   sehr hohe innere Widerstand gesinterter   Oxyddauermagnete hat die unerwünschte Folge,   dass zur Entmagnetisierung verhältnismässig viel    
 EMI4.7 
 
 EMI4.8 
   durch311 und 315 entsprechen den analogen Teilen i@ Fig. 2.   



   Bei gleichem Magnetvolumen im Verhältnis zu 
 EMI4.9 
 kann   sinngemäss auch   bei radial   magnetisierter   Dauermagneten angewendet werden. 
 EMI4.10 
 ng schasst eine neuartige in strömdenen die Kraft für den Reibungsschluss von einen Elektromagnetenerzeugtwird. EineAnwendungs grenze nach oben besteht nicht, da der Dauer   magnet, wenn er. einstückig nicht mehr ausgeführt    werden kann, aus. beliebig vielen   sinngemäss inagne   tisiertenSegmentenoderTeilmagnetenzusammen gesetzt werden kann. 



     @   An SteHe von zwei zusammenwirkenden Reib flächen8'und9könnenauchmehrereFlächer von Lamellen vorgesehen sein, wie dies allgemeir bekannt ist. 



   Für Antriebsfälle, in denen Kupplungen be nötigt werden, die in stromlosem Zustand reibungs schlüssigsind, kanndieNeuerungohneweitere 
 EMI4.11 
   angewendet werden, indem derzugeführt wird.    

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims (1)

  1. Die Verengung der Leitungsteile 5, 7, 10' use an den beim Bremsen aneinanderliegenden Stirn EMI4.12 hat auch die oben angeführtein Vorteile beiPATTE. NTANSBRqeHE : I. Reibungsbremse oder -kupplung mit minde EMI4.13 <Desc/Clms Page number 5> einem die Kraft für den ReibunssschluB-zwi-magneten, dessen Kraftlinien in der den Magneten nicht enthaltenden Kupplungshälfte geschlossen werden, in der für die Steuerung der Kupplung mindestens ein dem magnetischen Feld des Dauermagneten entgegenwirkender Elektromagnet vorgesehen Ast, dadurch gekennzeichnet, dass diese Anordnung der Magnete bei einer Scheibenreibungsbremse oder"kupplung mit festem Reibbelag (9) und relativ gegeneinander verschiebbaren Kupplungshälften (2, 3) vorgesehen ist.
    und dass die magnetische Kraftlinien leitenden Teile (5, 7, 10') der Kupplungshälften (1,3) sich während des Reibungssehlusses luftspalt ! ! os berühren und an der Berührungsstelle eine Querschnittverengung aufweisen.
    2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Änderung des magnetischen Widerstandes mindestens in einer Kupplungshälfte gegeneinander verschiebbare Leitungsteile (407, 407') vorgesehen sind.
    3. Bremse nach Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass der veränderliche magnetische Wider- stand im magnetischen Kraftfluss zwischen dem Dauermagneten (406) und dem Elektromagneten (411) angeordnet ist.
    4. Bremse nach den. Ansprüchen 1 bis 3, da- durch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet aus mehreren durch entsprechende Leitungsteile (305', 305", 307', 307") magnetisch parallel geschalteten Teilmagneten (360a 306b, 306c) zusammengesetzt ist.
    5. Bremse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (6 usw.) aus einem Stoff mit hoher Koerzitivkraft, gegebenenfalls unter Inkaufnahme einer verhältnismässig geringen Remanenz, hergestellt ist.
    6. Bremse nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen gesinterten Oxyddauermagneten (6 usw.).
    7. Bremse nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch mehrere konzentrisch angeord. EMI5.1 Dauer-axial verschiebbaren Kupplungshälfte (403) sich federnd auf der Aussenfläche eines die Bewegung der Kupplungshälfte begrenzenden Stellringes (415) abstützende federnde Glieder (418) vorgesehen sind, die beim Verschleiss des Bremsbelages (409) vor der Stirnfläche (415') des Stellringes einrasten.
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