CH354635A - Kupplungsvorrichtung in Form einer Reibungsbremse oder -kupplung - Google Patents

Kupplungsvorrichtung in Form einer Reibungsbremse oder -kupplung

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CH354635A
CH354635A CH354635DA CH354635A CH 354635 A CH354635 A CH 354635A CH 354635D A CH354635D A CH 354635DA CH 354635 A CH354635 A CH 354635A
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coupling
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Heinemann Rolf
Manfred Dipl Ing Zeh
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Georgii Elektro Motoren Appara
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Description


      Kupplungsvorrichtung    in Form einer Reibungsbremse oder     -kupplung       Die Erfindung betrifft elektromagnetisch ge  steuerte     Reibungskupplungsvorrichtungen,    wie sie bei  spielsweise in Form von Bremsen für Hebezeuge oder  den Zusammenbau mit Elektromotoren benötigt wer  den. Derartige Bremsen müssen in stromlosem Zu  stande reibungsschlüssig sein und durch elektro  magnetische Mittel gelüftet werden.  



  Für den genannten Zweck sind elektromagnetisch  gelüftete     Federdruckbremsen    bekannt, bei welchen die       Anpresskraft    zwischen den Reibkörpern durch einen  eingebauten Kraftspeicher, vorzugsweise durch den  Druck vorgespannter Federn, erzeugt wird. Bei diesen  Bremsen dient der Elektromagnet lediglich zum<B>Lüf-</B>  ten der Bremse, wobei eine Kupplungshälfte gegen  den Federdruck durch     Axialverschiebung    von der  zweiten abgehoben wird. Der dazu erforderliche, an  fänglich geringe Luftspalt nimmt mit dem Ver  schleiss des Bremsbelages zu.

   Die Kraft der Brems  federn und damit das Bremsmoment müssen so nied  rig gewählt werden,     dass    die Zugkraft des Elektro  magneten auch bei maximalem Luftspalt, der meh  rere Millimeter betragen kann, zum Lösen ausreicht.  Dies hat die nachteilige Folge,     dass    bei gegebener  Baugrösse mit     Federdruckbremsen    nur ein Bruchteil  <B>-</B> im allgemeinen weniger als<B>25 % -</B> des Brems  momentes von     Elektromagnetbremsen    erreicht werden  kann. Diese ebenfalls bekannten     Elektromagnetbrem-          sen    werden hier nur als     Vergleichsmassstah    erwähnt.  Mit ihnen können bei gleichem Gewicht der Bremse  die höchsten Bremsmomente erzielt werden.

   Sie sind  aber für den vorliegenden Zweck unbrauchbar, da sie  nur unter Stromeinwirkung reibungsschlüssig sind.  Die bekannten     Federdruckbremsen    haben den wei  teren Nachteil,     dass    sie nach Verschleiss des Brems  belages einer Nachstellung bedürfen, um den     An-          fangsluftspalt    wieder herzustellen.

      Weiterhin ist eine Bremse bekannt, bei der die  Kraft für den     Reibungsschluss    zwischen den Kupp  lungshälften durch einen Dauermagneten erzeugt  wird, welcher zusammen mit einer     Elektromagnet-          spule    in der ortsfesten Kupplungshälfte angeordnet  ist und eine     ferromagnetische    Bremsscheibe rei  bungsschlüssig gegen seine Polfläche zieht. Beim  Einschalten des Elektromagneten wird das magne  tische Feld des Dauermagneten geschwächt. Um nun  die Kupplungshälften     auseinanderzudrücken,    werden  bei der bekannten Bremse Federn benötigt, mittels  deren die Kupplungshälften voneinander abgehoben  werden.

   Die Verwendung solcher Federn hat jedoch  den Nachteil,     dass    das bei ausgerückter Bremse durch  den Luftspalt zwischen den beiden Kupplungshälften  geschwächte magnetische Feld des Dauermagneten  beim Abschalten des Elektromagneten gegen die Kraft  der Federn wirksam werden     muss.    Es tritt daher bei  der bekannten Ausführung eine erhebliche Minde  rung der Zugkraft und damit des Bremsmomentes ein,  da das Feld der bekannten Dauermagnete mit der  erforderlichen hohen     Remanenz    zur Vermeidung einer       Entmagnetisierung    nicht vollständig aufgehoben wer  den darf,

   und daher verhältnismässig starke     Abdrück-          federn    zur     überwindung    der restlichen magnetischen  Anziehungskraft erforderlich sind.  



  Als weiterer Nachteil ist mit der Verwendung  von     Abdrückfedern    unvermeidlich eine Verlängerung  der Reaktionszeit verbunden. Ausserdem unterliegt  diese Bremse starkem Verschleiss und bedarf regel  mässiger Nachstellung, da die Gefahr besteht,     dass     der Dauermagnet über den grösser werdenden Luft  spalt die Ankerscheibe gegen die Kraft der Feder  nicht mehr anziehen kann. Die bei dieser bekannten  Bauart vorgesehene Verwendung von auswechsel  baren Bremsbelägen auf den Polflächen hat wegen      der Erhöhung des magnetischen Widerstandes eine  erhebliche Herabsetzung des Bremsmomentes zur  Folge.

   Damit ist diese Anordnung nur für kleine  Bremsmomente verwendbar und bleibt mit dem er  zielbaren Bremsmoment weit unter den nach Grösse  und Gewicht vergleichbaren     Elektromagnetbremsen.     



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine  elektromagnetisch gesteuerte, in stromlosem Zustand  reibungsschlüssige Bremse schaffen zu können, welche  die geschilderten Nachteile der bekannten Bauarten  vermeidet, insbesondere ohne jegliche Feder zwischen  den Reibkörpern arbeitet, keine Verlängerung der  Reaktionszeit erfährt, keiner Nachstellung bedarf und  darüber hinaus ein der     Elektromagnetbremse    nahezu  gleiches Bremsmoment entwickelt, mit einfachen  Mitteln auf verschiedene Bremsmomente eingestellt  werden kann und für grosse Bremsmomente geeignet  ist.  



  Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch  mehrere zusammenwirkende Massnahmen gelöst. Eine  dieser Massnahmen gemäss der Erfindung besteht  darin,     dass    ein Elektromagnet und ein Dauermagnet  verschiedenen     Kupplungshälften    zugeordnet sind. Da  durch wird erreicht,     dass    beim Einschalten des Elek  tromagneten beide Kupplungshälften durch magneti  sche Abstossung     auseinandergedrückt    werden, so     dass     keinerlei Federn erforderlich sind und ein     Brems-          momentverlust    vermieden wird.

   Es ist also nicht mehr  notwendig,     dass    das durch den Luftspalt geschwächte  Feld des     Dauerinagneten    beim Anziehen der Bremse  oder Kupplung eine Federkraft überwinden     muss.     



  Die zweite Massnahme gemäss der Erfindung be  steht darin,     dass    die die magnetischen Kraftlinien lei  tenden Teile der beiden     Kupplungshälften    sich wäh  rend des Reibungsschlusses berühren und an den Be  rührungsstellen eine Querschnittverengung aufweisen.  Ohne den magnetischen Widerstand des Magnetflusses  unerwünscht zu erhöhen, wird dadurch an diesen       übergangsstellen    eine maximale     Kraftliniendichte     und damit eine maximale Induktion erreicht. Da  die Anziehungskraft dem Quadrat der Induktion pro  portional ist und mit der     Querschnittsfläche    nur  linear abnimmt, erhält man durch diese Verringerung  des Querschnittes eine etwa lineare Vergrösserung  der Anziehungskraft.

   Auf diese Weise ist bei gege  benem     Kraftfluss    des Dauermagneten eine entspre  chende Vergrösserung an Zugkraft     bzw.    Bremsmoment  erzielbar. Dies ermöglicht die Verwendung eines  Dauermagneten mit verhältnismässig geringer     Re-          manenz.    Dauermagnete mit geringer     Remanenz    lassen  sich jedoch mit wesentlich höherer     Koerzitivkraft    her  stellen als Dauermagnete mit hoher     Remanenz.    Diese  Massnahmen ermöglichen es also, Dauermagnete mit  hoher     Koerzitivkraft    unter Inkaufnahme einer ver  hältnismässig geringen     Remanenz    zu verwenden.

   Da  durch wird aber erst die Anordnung des Elektro  magneten und des Dauermagneten in verschiedenen  Kupplungshälften zur Erzeugung einer     Abstossungs-          kraft    zwischen den Kupplungshälften ermöglicht, weil  die bei der bekannten Bremse verwendeten Dauer-         magnete    mit hoher     Remanenz    durch ein gleich grosses,  entgegenwirkendes elektrisches Magnetfeld infolge  ihrer geringen     Koerzitivkraft    an     Remanenz    verlieren  würden.  



  Dauermagnete, die für die vorliegende Vorrich  tung geeignet sind, sind z. B. keramische Dauer  magnete, die unter Verwendung von Metalloxyden,  beispielsweise von Polyoxyden des Bariums und des  Eisens, hergestellt sind. Diese keramischen Dauer  magnete weisen eine sehr grosse     Koerzitivkraft    auf;  sie konnten jedoch bisher im allgemeinen für Bremsen  und Kupplungen nicht verwendet werden, da sie die  bei den bisherigen Bremsen und Kupplungen notwen  dige     Remanenz    nicht aufweisen.  



  Zur Änderung des magnetischen Widerstandes  können mindestens in einer Kupplungshälfte gegen  einander verschiebbare Leitungsteile vorgesehen sein.  Durch Änderung des magnetischen Widerstandes  kann demnach das Brems- oder Kupplungsmoment  in einfacher Weise durch Verschiebung von Lei  tungsteilen geregelt werden.  



  Um mit einem möglichst schwachen Elektro  magneten auskommen zu können, kann der Dauer  magnet aus mehreren durch entsprechende Leitungs  teile magnetisch parallel geschalteten Teilmagneten  zusammengesetzt sein. Diese Zusammensetzung aus  mehreren parallel geschalteten Teilmagneten ermög  licht die Erzeugung einer Abstossung zwischen den       Kupplungshälften    mit relativ wenigen     Amperewin-          dungen    der     Elektromagnetspule.     



  Bei einer bevorzugten Ausführungsform der  Bremse oder Kupplung ist vorgesehen,     dass    der Dauer  magnet und die Leitungsteile für den magnetischen       Kraftfluss    ringförmig und konzentrisch zur Drehachse  in vorzugsweise     unmagnetisierbaren    Teilen der Kör  per eingebettet sind.  



  Weitere, mit Vorteil vorgesehene Merkmale des  Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der folgen  den Beschreibung von in den Zeichnungen dargestell  ten Ausführungsbeispielen.  



  Es zeigen:       Fig.   <B>1</B> und 2 zwei Längsschnitte durch zwei ver  schiedene Bremsen gemäss der Erfindung,       Fig.   <B>3</B> einen Längsschnitt durch eine Bremse, die  mit mehreren Dauermagneten entsprechend der     Fig.   <B>1</B>  ausgebildet ist,       Fig.    4 einen Längsschnitt durch eine Bremse nach       Fig.   <B>1,</B> jedoch mit Einstelleinrichtung für das Brems  moment und Vorrichtung zum Ausgleich des Ver  schleisses,       Fig.   <B>5</B> einen Längsschnitt durch eine Bremse ähn  lich     Fig.    2, bei der der Dauermagnet aus mehreren  parallel geschalteten Einzelmagneten zusammengesetzt  ist.  



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

   Auf der zylindrischen Aussen  fläche des Ringes<B>7</B> ist ein ringförmiger Teil<B>8</B> be  festigt, dessen ebene ringförmige Stirnfläche     8,'    mit  einem Reibbelag<B>9</B> der Kupplungshälfte<B>1</B> zusammen  wirkt.  



  In einer ringförmigen Aussparung der Kupplungs  hälfte<B>1</B> ist ein Ring<B>10</B> aus weichem Eisen mit  U-förmigem Querschnitt befestigt, dessen Schenkel<B>10'</B>  unmittelbare Fortsetzungen der Ringe<B>5</B> und<B>7</B> der  Kupplungshälfte<B>3</B> darstellen. Dieser Ring<B>10</B> ist  dabei so angeordnet,     dass    sich die Stirnflächen der  Schenkel<B>10'</B> und die diesen gegenüberstehenden  Stirnflächen der Ringe<B>5</B> und<B>7</B> berühren, wenn die  Stirnfläche<B>8'</B> der Kupplungshälfte<B>3</B> am Reibbelag  <B>9</B> der Kupplungshälfte<B>1</B> anliegt. Wie aus der Zeich  nung ersichtlich ist, ist der Querschnitt der Schenkel  <B>10'</B> und der Ringe<B>5</B> und<B>7</B> in der Nachbarschaft die  ser sich berührenden Stirnflächen kleiner als im  übrigen Bereich.

   Hierbei dienen die Ringe<B>5, 7</B> und  <B>10</B> als Leitungsteile für die magnetischen     Kraftlinien     des Dauermagneten<B>6,</B> der so magnetisiert ist,     dass     seine Kraftlinien in seinem Inneren radial zur Welle  2 verlaufen. Durch die Ausbildung des Querschnittes  der Ringe wird erreicht,     dass    an den     übergangsstellen     der Kraftlinien von den Leitungsteilen<B>5</B> und<B>7</B> der  einen Kupplungshälfte<B>3</B> auf die Leitungsteile<B>10'</B> der  anderen     Kupplungshälfte   <B>1</B> der Querschnitt der Lei  tungsteile ein Minimum aufweist. Die Teile<B>5, 6, 7</B>  und<B>10</B> bilden einen geschlossenen magnetischen  Kreis.  



  Im Ring<B>10</B> ist eine ringförmige Spule<B>11</B> an  geordnet, die mit Gleichstrom gespeist werden kann  und deren Feld dem des     Dauerinagneten    gleich stark,  aber entgegengesetzt gerichtet ist.  



  Die Teile<B>1,</B> 4 und<B>8</B> sind vorzugsweise aus einem       unmagnetisierbaren    Stoff hergestellt, um magnetische  Streuungen oder Nebenschlüsse weitestgehend zu ver  meiden.  



  Die Wirkungsweise des     Ausführungsbeispieles     nach     Fig.   <B>1</B> ist sehr einfach. Wenn die Spule<B>11</B> unter  Strom gesetzt wird, wirkt ihr Feld in dem magneti  schen Kreis der Teile<B>5, 6, 7</B> und<B>10</B> dem des Dauer  magneten entgegen und hebt es völlig auf. Dadurch  werden die Ringe<B>5</B> und<B>7</B> vom Ring<B>10</B> abgestossen,  so     dass    sich die Kupplungshälfte<B>3</B> auf der Welle 2  axial verschiebt und sich von der Kupplungshälfte<B>1</B>  um ein Geringes entfernt. Zur Begrenzung dieser Be  wegung ist auf der Welle 2 ein Stellring<B>15</B> vorge  sehen.

   Dadurch,     dass    sich die beiden Kupplungshälften  voneinander abheben, bildet sich zwischen den Lei  tungsteilen<B>101</B> einerseits und den Leitungsteilen<B>5</B> und  <B>7</B> anderseits ein Luftspalt, durch den die entmagneti-         sierende    Wirkung des Elektromagneten<B>11</B> auf den  Dauermagneten<B>6</B> verringert wird.  



  Sobald der Strom in der Spule<B>11</B> unterbrochen  wird, bricht das elektromagnetische Gegenfeld zu  sammen, so     dass    nun der magnetische Kreis ledig  lich vom     Dauerinagneten   <B>6</B> magnetisiert wird. Da  durch werden die Ringe<B>5</B> und<B>7</B> an den Ring<B>10</B>  angezogen, so     dass    sich die Kupplungshälfte<B>3</B> dem  Körper<B>1</B> nähert, bis sich die Stirnfläche<B>8'</B> an den       Reibbelag   <B>9</B> anlegt und so die Bremswirkung ein  tritt.  



  Dadurch,     dass    die aufeinander gleitenden Stirn  flächen der Ringe<B>5, 7, 10</B> verhältnismässig klein sind,  wird nicht nur eine Erhöhung der Induktion an den       übergangsstellen    erreicht. Diese verringerten Flä  chen bewirken auch,     dass    sich die aufeinander glei  tenden Teile schneller abnutzen als der Reibbelag<B>9.</B>  Dieses schnellere Abnutzen bewirkt,     dass    der Druck  der Fläche<B>8'</B> auf den Reibbelag durch das     Aufein-          anderliegen    der sich berührenden Flächen der Ringe  <B>5, 7</B> und<B>10</B> nur geringfügig verringert wird.  



  Das in     Fig.   <B>3</B> dargestellte Ausführungsbeispiel  entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel  nach     Fig.   <B>1.</B> Um Wiederholungen zu vermeiden, wer  den diejenigen Teile des     Ausführungsbeispieles    nach       Fig.   <B>3,</B> die bereits beschriebenen Teile des     Ausfüh-          rungsbeispieles    nach     Fig.   <B>1</B> entsprechen, mit Bezugs  zahlen bezeichnet, die um<B>100</B> gegenüber den in     Fig.   <B>1</B>  verwendeten Bezugszahlen vergrössert sind.

   Es ge  nügt daher, lediglich auf die Unterschiede des     Aus-          führungsbeispieles    nach     Fig.   <B>3</B> gegenüber dem Aus  führungsbeispiel nach     Fig.   <B>1</B> hinzuweisen. Im Gegen  satz zum Ausführungsbeispiel nach     Fig.   <B>1</B> erstreckt  sich der die Nabe der Kupplungshälfte<B>103</B> bildende  Teil bis zur Stirnfläche<B>108'.</B> An Stelle eines Dauer  magneten<B>6</B> sind bei dem Ausführungsbeispiel nach       Fig.   <B>3</B> drei Dauermagnete<I>106a,<B>106b</B></I> und 106c vor  gesehen.

   Als Leitungsteile dienen entsprechend<B>je</B>  drei Ringe<I>105a,<B>105b</B></I> und 105c, 107a,     107b    und  107c sowie<I>110a<B>110b</B></I> und<B>110e.</B> Dementsprechend  sind auch drei verschiedene     Spulenkörper   <B>11</B>     la,   <B><I>1</I>1<I>1 b,</I></B>  <B>11<I>1</I></B> c vorgesehen. Diese können in an sich bekannter  Weise parallel oder in Reihe geschaltet mit der Gleich  stromquelle verbunden sein. Um an den Polflächen  gleiche Feldrichtungen zu erzielen, sind die     Dauer-          magn#te   <I>106a,<B>106b</B></I> und 106c so übereinander an  geordnet,     dass    gleichnamige Pole gegeneinander ge  richtet sind.  



  In     Fig.    2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel ge  mäss der Erfindung dargestellt. Die dem Ausführungs  beispiel nach     Fig.   <B>1</B> entsprechenden Teile sind mit  Bezugszahlen bezeichnet, die um 200 vergrössert sind.  Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom  Ausführungsbeispiel nach     Fig.   <B>1</B> im wesentlichen da  durch,     dass'    an Stelle eines Dauermagneten mit in  seinem Inneren radial zur Welle gerichteten Kraft  linien ein     Dauermagnetring   <B>206</B> mit axial gerichteten  inneren Kraftlinien vorgesehen ist. Dementsprechend  sind die beiden Ringe<B>205</B> und<B>207</B> der Kupplungs  hälfte<B>203</B> anders ausgebildet.

   Wie aus     Fig.    2 er-      sichtlich ist, bildet dabei der unmittelbar auf der       unmagnetisierbaren    Nabe 204 angeordnete Ring<B>207</B>  gleichzeitig die mit einem Reibring<B>209</B> zusammen  wirkende Stirnfläche<B>208'.</B> Der hier den zweiten  Körper 201 bildende, mit der Spule 211 versehene  Ring 210 ist unmittelbar am Maschinengehäuse<B>213</B>  befestigt und trägt an einem seiner Schenkel den  Reibring<B>209.</B>  



  Für viele     Anwendungsfälle    ist es erwünscht oder  notwendig,     dass    das Bremsmoment mit einfachen Mit  teln eingestellt werden kann. Von besonderem Vor  teil ist die in     Fig.    4 als Beispiel dargestellte Anord  nung, bei welcher der magnetische Widerstand in den  Leitungsteilen zwischen Dauermagnet und Elektro  magnet erhöht werden kann.

   Dies hat den wichtigen  Vorzug,     dass    die Zugkraft des Dauermagneten und  damit das Reibungsmoment einstellbar ist, ohne     dass     eine     Änderuno,    an der Erregerspule vorgenommen  werden     muss.    'Wie     Fig.    4 zeigt, besteht der äussere  Leitungsring aus zwei Teilen 407 und 407, von denen  der Teil 407 fest mit der Kupplungshälfte 403 ver  bunden ist. Der     Dauerinagnet    406 ist mittels einer  Gewindebuchse 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 könnte auch ohne Luftspalt erzeugt wer  den. Zu diesem Zweck berühren sich die beiden     Rinae     407 -und 407' an zur Drehachse konzentrischen<B>Zy-</B>  linderflächen (in der Zeichnung nicht dargestellt).  Durch axiale Verstellung des Ringes 4071 wird die  Grösse der Berührungsfläche und damit der magne  tische Widerstand verändert.

   Wie aus     Fig.    4 ersicht  lich ist, ist der aus den Ringen 407 und 407' gebil  dete     ma-netische    Widerstand im magnetischen     Kraft-          fluss    zwischen dem     Dauerinagneten    406 und dem  Elektromagneten 410, 41-1 angeordnet. Dadurch wird  die entmagnetisierende Wirkung des Elektromagneten  auf den Dauermagneten verringert.  



  An der Nabe 404 der verschiebbaren Kupplungs  hälfte können sich federnd auf der zylindrischen  Aussenfläche des Stellringes 415 abstützende federnde  Glieder 418 vorgesehen sein, die beim Verschleiss  des Bremsbelages durch die dabei eintretende Ver  schiebung der Kupplungshälfte 403 in     Fig.    4 nach  links mit der Stirnfläche 415' des Stellringes 415  zum Zusammenwirken kommen.

   Bei dem in     Fig.    4  dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese federn  den Glieder winkelförmig ausgebildet und     überein-          CY          ander    angeordnet, so     dass   <B>je</B> nach dem Verschleiss  des Reibbelages 409 das erste oder ein weiter rechts  liegendes Glied mit der Stirnfläche 415' in Eingriff  kommt. Diese federnden Glieder 418 sind gemäss dem  Ausführungsbeispiel nach     Fig.    4 an einem Ring 419  befestigt, der um ein kleines Stück auf der Nabe     40#4     axial verschiebbar ist. Dadurch wird beim Entkuppeln    die verschiebbare Kupplungshälfte 403 durch die  Glieder 418 nicht behindert.

   Diese Vorrichtung ist  vor allem dann von Vorteil, wenn die Bremse so  montiert ist,     dass    die Kupplungshälfte 403 nach unten  hängt und sich bei Lösen der Bremse durch ihr Eigen  gewicht bis zum Anschlag an den Stellring 415 von  der ortsfesten     Kupplungshälfte    401 entfernt.  



  Dadurch,     dass    der Querschnitt beispielsweise der  Ringe<B>5, 7</B> und<B>10</B> an den     übergangsstellen    der  Kraftlinien ein Minimum aufweist, und dadurch,     dass     die Anziehungskraft des Dauermagneten praktisch  ohne Luftspalt zur Wirkung kommt, kann für die  Bremsen beispielsweise gemäss     Fig.   <B>1</B> ein Dauer  magnet mit verhältnismässig geringer     Remanenz    ver  wendet werden. Dadurch wird der Bereich der in  Frage kommenden Dauermagnete wesentlich vergrö  ssert, so     dass    die Wahl lediglich nach dem Gesichts  punkt einer möglichst hohen     Koerzitivkraft    und Sta  bilität getroffen werden kann.

   Als besonders zweck  mässig haben sich keramische Dauermagnete erwie  sen, die vorzugsweise unter Verwendung von Poly  oxyden des Eisens und Bariums     undioder    anderer  Metalle hergestellt sind. Diese besitzen zwar eine  verhältnismässig geringe     Remanenz,    haben aber eine  sehr hohe     Koerzitivkraft    und Stabilität.  



  Der sehr hohe innere Widerstand keramischer  Dauermagnete hat die unerwünschte Folge,     dass    zur       Entmagnetisierung    verhältnismässig viel     Gegen-          amperewindungen    durch den Elektromagneten auf  gebracht werden müssen. Es ist daher von Vorteil,  den Dauermagneten aus mehreren Teilmagneten<B>zu-</B>  sammenzusetzen, die eine geringe Dicke in Richtung  der     Kraftlinien    aufweisen und untereinander magne  tisch parallel geschaltet werden. Eine solche Anord  nung ist in     Fig.   <B>5</B> als Beispiel dargestellt, wobei die  Bremse in ihrem Aufbau der     Fig.2    entspricht.

   Der  Dauermagnet besteht in diesem Falle aus drei Teil  magneten<B>306, 306', 306".</B> Dementsprechend sind die  Leitungsteile ebenfalls mehrgliedrig ausgeführt und  weisen     lamellenartige    Teile<B>307'</B> und<B>307'</B>     bzw.   <B>305'</B>  und<B>305"</B> auf. Bei gleichem Magnetvolumen im Ver  hältnis zu     Fig.    2 wird zur     Entmagnetisierung    des  Magneten gemäss     Fig.    4 nur ein Bruchteil an     Gegen-          amperewindungen    der     Elektromagnetspule    benötigt.

    Die Zusammensetzung des Dauermagneten aus meh  reren in     Kraftlinienrichtung    dünnen Teilmagneten  kann sinngemäss auch bei radial magnetisierten Dauer  magneten angewendet werden.  



  Durch die Erfindung kann eine neuartige in strom  losem Zustand wirksame, magnetisch gesteuerte  Bremse geschaffen werden, deren Leistungsfähigkeit  weit über die der für den gleichen Zweck bekannten       Federdruckbremsen    hinausgeht und die infolge der  Verwendung eines Dauermagneten allen Sicherheits  ansprüchen genügt. Es ist ein besonders einfacher und  betriebssicherer Aufbau möglich, wobei über die  ganze Lebensdauer des Belages keinerlei Nachstellung  erforderlich ist. Versuche haben ergeben,     dass    an  nähernd das gleiche Bremsmoment erreichbar ist wie  bei Bremsen, bei denen die Kraft für den Reibungs-           schluss    von einem Elektromagneten erzeugt wird.

   Eine  Anwendungsgrenze nach oben besteht nicht, da der  Dauermagnet, wenn er     einstückig    nicht mehr ausge  führt werden kann, aus beliebig vielen sinngemäss  magnetisierten Segmenten oder Teilmagneten zusam  mengesetzt werden kann.  



  Anstelle von zwei zusammenwirkenden Reib  flächen     bzw.    Reibelementen<B>8'</B> und<B>9</B> können auch  mehrere Flächen von Lamellen vorgesehen sein, wie  dies allgemein bekannt ist.  



  Für Antriebsfälle, in denen Kupplungen benötigt  werden, die in stromlosem Zustand reibungsschlüssig  sind, kann die Neuerung ohne weiteres auf Kupplun  gen angewendet werden, indem der den Elektro  magneten tragende Körper drehbeweglich ausgebildet  und der Strom über Schleifringe zugeführt wird.

Claims (1)

  1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Kupplungsvorrichtung in Form einer Reibungs bremse oder -kupplung, mit mindestens einem die Kraft für den Reibunasschluss zwischen den Kupp lungshälften erzeugenden Dauermagneten, dessen Kraftlinien in der den Magneten nicht enthaltenden Kupplungshälfte geschlossen werden, und mit min destens einem dem magnetischen Feld des Dauer magneten entgegenwirkenden Elektromagneten zum Lüften der Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (z. B.<B>10, 11)</B> und der Dauer magnet (z. B.<B>6)</B> verschiedenen Kupplungshälften (z. B. <B>1</B> und<B>3)</B> zugeordnet sind, dass die die magnetischen Kraftlinien leitenden Teile (z.
    B.<B>5, 7</B> und<B>10)</B> der beiden Kupplungshälften sich während des Reibungs schlusses berühren und an den Berührungsstellen eine Ouerschnittsverengung aufweisen. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Dauermagnet (z. B.<B>6)</B> und die Leitungsteile (z. B.<B>5, 7, 10)</B> für den magnetischen Kraftfluss ringförmig sind und konzentrisch zur Dreh achse in Teilen vorzugsweise unmagnetisierbare Teile, der Kupplungshälften eingebettet sind. 2.
    Vorrichtung nach Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass zur Änderung des magnetischen Widerstandes mindestens an einer Kupplungshälfte, gegeneinander verschiebbare Leitungsteile (407, 407) vorgesehen sind. <B>3.</B> Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der veränderliche magnetische Widerstand im magnetischen Kraftfluss zwischen dem Dauermagneten (406) und dem Elektromagneten (410, 411) angeordnet ist. 4.
    Vorrichtung nach Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, or dass der Dauermagnet aus mehreren durch entsprechende Leitungsteile <B>(305', 305", 307,</B> <B>307)</B> magnetisch parallel geschalteten Teilmagneten <B>(306, 306',</B> 306") zusammengesetzt ist. <B>5.</B> Vorrichtun- nach Unteranspruch<B>1,</B> gekenn zeichnet durch einen keramischen Dauermagneten (z. B.<B>6),</B> der Metalloxyde enthält. <B>6.</B> Vorrichtung nach Unteranspruch<B>5,</B> gekenn zeichnet durch einen keramischen Dauermagneten (z.
    B.<B>6),</B> der Polyoxyde des Bariums und des Eisens enthält. <B>7.</B> Vorrichtung nach Unteranspruch<B>1,</B> eine Bremse darstellend, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (z. B.<B>6)</B> in der drehbaren und der Elektromagnet (z. B.<B>10, 11)</B> in der feststehenden Kupplungshälfte angeordnet ist.
    <B>8.</B> Vorrichtung nach Unteranspruch<B>1,</B> gekenn zeichnet durch mehrere konzentrisch angeordnete, in wechselnder Richtung magnetisierte Dauermagnet- ringe <I>(106a,<B>106b,</B></I> 106c) und eine gleiche Zahl von konzentrisch angeordneten Erregerspulen (llla, lllb, lllc). <B>9.</B> Vorrichtung nach Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass an der Nabe (404) der axial verschiebbaren Kupplungshälfte (403) sich federnd auf der Aussenfläche eines die Bewegung der Kupp lungshälfte begrenzenden Stellringes (415) abstüt zende federnde Glieder (418) vorgesehen sind, die beim Verschleiss des Reibbelages (409)
    mit der Stirn fläche (415') des Stellringes zum Zusammenwirken kommen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011004814A1 (de) * 2011-02-28 2012-08-30 Zf Friedrichshafen Ag Bremseinheit
CN116457591A (zh) * 2020-11-04 2023-07-18 Abb瑞士股份有限公司 制动装置、驱动单元和工业装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011004814A1 (de) * 2011-02-28 2012-08-30 Zf Friedrichshafen Ag Bremseinheit
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