DE102010019314A1 - Permanentmagnetretarder - Google Patents

Permanentmagnetretarder Download PDF

Info

Publication number
DE102010019314A1
DE102010019314A1 DE201010019314 DE102010019314A DE102010019314A1 DE 102010019314 A1 DE102010019314 A1 DE 102010019314A1 DE 201010019314 DE201010019314 DE 201010019314 DE 102010019314 A DE102010019314 A DE 102010019314A DE 102010019314 A1 DE102010019314 A1 DE 102010019314A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
permanent magnet
stator
rotor
bearing elements
intermediate element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE201010019314
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyaki Yamaguchi
Werner Adams
Friedrich Oberlaender
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Turbo SMI Technologies GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Turbo SMI Technologies GmbH and Co KG filed Critical Voith Turbo SMI Technologies GmbH and Co KG
Priority to DE201010019314 priority Critical patent/DE102010019314A1/de
Publication of DE102010019314A1 publication Critical patent/DE102010019314A1/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K53/00Alleged dynamo-electric perpetua mobilia
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

Ein Permanentmagnetretarder weist einen Rotor und einen Stator auf, von welchen einer mehrere Permanentmagnete aufweist. Die Permanentmagnete sind in Umfangsrichtung hintereinander in alternierender Polung auf einem Magnetträger aufgebracht. Der jeweils andere der Partner weist einen oder mehrere den Permanentmagneten zugewandte Bereiche aus magnetisierbarem Material auf. Der Permanentmagnetretarder weist außerdem ein Zwischenelement auf, welches zwischen den Permanentmagneten und dem wenigstens einen Bereich aus magnetisierbarem Material eingebracht ist. Das Zwischenelement erstreckt sich scheibenförmig, ringförmig oder ringsegmentförmig in Umfangsrichtung zwischen dem Rotor und dem Stator. Magnetisierbare Abschnitte und nicht magnetisierbare Abschnitte des Zwischenelements sind in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Der Magnetträger und/oder das Zwischenelement sind dabei in Umfangsrichtung wechselseitig relativ zueinander verschiebbar. In einer ersten Position stehen die magnetisierbaren Abschnitte den Permanentmagneten gegenüber und in einer zweiten Position stehen die nicht magnetisierbaren Abschnitte dem Permanentmagneten gegenüber. Das Zwischenelement und/oder der Magnetträger sind dabei gegenüber dem Stator oder dem Rotor in einem Material des Stators oder des Rotors eingelassenen Lagerelementen gleitgelagert. Die Lagerelemente sind in im Querschnitt kreisförmigen Ausnehmungen im Material des Rotors oder des Stators eingesetzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Permanentmagnetretarder nach der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 näher definierten Art.
  • Permanentmagnetretarder sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Beispielhaft soll hierzu auf den japanischen Patent Abstract JP 2005-176418 verwiesen werden, welcher einen solchen Permanentmagnetretarder in seinen Grundzügen beschreibt. Im Wesentlichen besteht der Aufbau eines solchen Permanentmagnetretarders dabei aus einem Stator und einem Rotor, welcher sich um den Stator dreht. Einer der beiden Partner, häufig der Stator, weist dabei mehrere über den Umfang verteilte Permanentmagnete auf, welche durch ein geeignetes Zwischenelement entweder innerhalb des Stators kurzgeschlossen werden können oder in einer anderen Stellung des Zwischenelements zu den Permanentmagneten so geschaltet sind, dass ihr Magnetfeld aus dem Stator heraus in den Bereich des Rotors gelangt. Der Rotor oder zumindest ein Funktionselement des Rotors wie beispielsweise ein Ringelement, welches beispielsweise um den Stator umläuft, ist dabei zumindest teilweise aus einem weichmagnetischen beziehungsweise magnetisierbarem Material, zum Beispiel einem Eisenwerkstoff, ausgebildet, sodass die in den Bereich des Rotors eindringenden Magnetfelder entsprechende Gegenfelder induzieren und so den Rotor gegenüber dem Stator abbremsen.
  • Diese Funktionalität ist dabei an sich bekannt und beispielsweise durch den in der oben genannten Schrift beschriebenen Permanentmagnetretarder realisiert. Eine besondere Problematik besteht nun darin, dass das Zwischenelement und ein die Permanentmagnete tragender Magnetträger relativ zueinander verschoben werden müssen, um in einer ersten Position die Permanentmagnete magnetisierbaren Abschnitten in dem Zwischenelement gegenüberzustellen. Diese magnetisierbaren Abschnitte erlauben es dann, dass das Magnetfeld der Permanentmagnete das Zwischenelement durchdringt und in den Bereich des magnetisierbaren Material, beispielsweise im Rotor, gelangt. In der beispielhaften Ausgestaltung wird dann der Rotor gegenüber dem Stator abgebremst. In einer zweiten Position sind die Permanentmagnete nicht magnetisierbaren Abschnitten gegenübergestellt, um so den Nichtbremsbetrieb des Permanentmagnetretarders einzuschalten. Das Magnetfeld der Permanentmagnete durchdringt das Zwischenelement in dieser zweiten Position nicht, sondern wird von den magnetisierbaren Abschnitten direkt innerhalb des Stators kurzgeschlossen. Zumindest eines der Bauteile, also entweder das Zwischenelement und/oder der Magnetträger mit den Permanentmagneten, muss also in Umfangsrichtung wechselseitig verschiebbar sein. Dieses Verschieben muss dabei sehr häufig erfolgen, nämlich immer dann, wenn vom Bremsbetrieb in den Nichtbremsbetrieb gewechselt wird und umgekehrt. Dabei treten in Permanentmagnetretardern, welche das aufgebrachte Bremsmoment in Verlustwärme umwandeln, vergleichsweise hohe Temperaturschwankungen auf. An die Lagerung des beziehungsweise der verschiebbaren Elemente sind dazu entsprechend hohe Anforderungen zu richten.
  • Da die Verschiebung typischerweise immer nur um ein vergleichsweise kleines Wegstück, nämlich maximal die Ausdehnung eines Permanentmagneten in Umfangsrichtung wechselseitig hin und zurück erfolgt, werden häufig Gleitlagerungen eingesetzt. Zumeist werden hierzu Lagerelemente in das Material des Stators oder des Rotors eingelassen, um das Zwischenelement und/oder den Magnetträger mit den Permanentmagneten zu lagern. Die eingelassenen Lagerelemente weisen sehr oft eine Trägerschicht und eine darauf aufgebrachte Schicht aus einem für Gleitlager gut geeigneten Material, beispielsweise einem Gleitlagerwerkstoff oder einem PTFE-haltigen Material auf. Insbesondere für die axiale Lagerung des Zwischenelements und/oder des Magnetträgers sind dabei typischerweise sehr komplexe Formen für die Lagerelemente vorzusehen, da diese je nach Aufbau des Permanentmagnetretarders in entsprechend gekrümmte Laufbahnen eingearbeitet werden müssen. Dies ist vergleichsweise aufwändig bei der Herstellung insbesondere der Ausnehmungen, in welche die Lagerelemente eingelassen werden.
  • Es ist nun die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und einen Permanentmagnetretarder anzugeben, welcher einfach und kostengünstig hergestellt werden kann, ohne dass die Funktionalität darunter leidet.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass anstelle der komplex geformten Lagerelemente und insbesondere der hierzu korrespondierenden Ausnehmungen beispielsweise in Form von einem Radius folgender gekrümmter Langlöcher oder Ähnlichem sehr einfach mit kreisringförmigen Ausnehmungen gearbeitet werden kann, in welche die Lagerelemente dann eingesetzt werden. Diese kreisringförmigen Ausnehmungen haben den entscheidenden Vorteil, dass diese nicht über aufwändige Fräsvorgänge eingebracht werden müssen, sondern dass diese sehr einfach und effizient durch Bohrungen realisiert werden können. In eine solche Ausnehmung mit kreisringförmigem Querschnitt lässt sich dann ein geeignetes Lagerelement einsetzen. Dies kann beispielsweise ebenfalls einen kreisringförmigen Querschnitt aufweisen. Es ist jedoch auch denkbar, andersartig ausgeformte Lagerelemente einzusetzen, beispielsweise quadratische Lagerelemente, Lagerelemente in einer sternartigen Form, in einer Vieleckform, in einer blütenartigen Form oder dergleichen. Es ist lediglich darauf zu achten, dass der Außendurchmesser zumindest einer eventuellen Tragschicht des Lagerelements maximal dem Außendurchmesser der im Querschnitt kreisringförmigen Ausnehmung entspricht. Das Lagerelement kann dann sehr einfach in die Ausnehmung, welche insbesondere durch ein einfaches Bohren erzeugt werden kann, eingesetzt werden.
  • Dabei ist es besonders einfach, wenn Tragschicht und Gleitschicht des Lagerelementes dieselbe Form aufweisen. Prinzipiell wäre es auch möglich, beispielsweise auf einer Tragschicht, welche entsprechend rund ausgebildet ist, eine kleinere oder auch größere seitlich über die Tragschicht hinausragende Lagerschicht mit anderer Formgebung zu realisieren. Beim Einsetzen in die Bohrung in dem Material des Stators oder des Rotors würde dann nach wie vor ein einfaches und zuverlässiges Einsetzen in die einfach herzustellende kreisrunde Ausnehmung gewährleistet sein. Die eigentliche Lagerschicht könnte seitlich über die Ausnehmung hinausstehen und so eine Lagerfläche bereitstellen, welche einerseits auf der Tragschicht und andererseits auf dem der Tragschicht benachbarten Material des Stators oder Rotors aufliegt.
  • In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung des Permanentmagnetretarders ist es vorgesehen, dass die kreisförmigen Ausnehmungen im Bereich ihres Außendurchmessers die größte Tiefe aufweisen. Eine solche Ausgestaltung des Ausnehmungen mit einer im Bereich des Aussendruchmessers besonders großen Tiefe lässt sich über einen geeigneten Bohrer problemlos herstellen. Der Aufbau erlaubt es Lagerelemente zu verwenden, welche zuvor ausgestanzt worden sind, ohne das der dabei einstehende Grat entfernt werden müsste. Der Grat ragt in die Bereiche größerer Tiefe der Ausnehmungen die Tragfähigkeit wird durch die dazwischen liegenden Bereich der Ausnehmung mit geringere Tiefe gewährleistet. Die Kosten und der Aufwand zum Entgraten der Lagerelemente lässt sich somit einsparen. Außerdem kann durch die im Bereich ihres Außendurchmessers die größte Tiefe aufweisende Ausnehmung auch eine zuverlässige Lagerung bei leicht verkipptem zu lagernden Bauteil realisiert werden, da das Lagerelement entsprechend ausweichen kann.
  • Prinzipiell spielt der Aufbau des Permanentmagnetretarders dabei keine Rolle. Dieser kann mit axial nebeneinander angeordneten Scheiben als Rotor, Stator, Zwischenelement und Magnetträger ausgebildet sein. Ebenso kann er mit radial ineinander geschachteltem Stator und Rotor ausgebildet sein, sodass zumindest einer der beiden Partner eine kreisringförmige Ausgestaltung ausweist. Ein solcher Aufbau lässt dabei insbesondere eine sehr kompakte Bauart des Permanentmagnetretarders zu. In einer besonders günstigen und vorteilhaften Ausgestaltung hiervon ist es deshalb vorgesehen, dass der Rotor ringförmig radial außerhalb des Stators angeordnet ist. Dieser Aufbau mit einem außerhalb des Stators umlaufenden ringförmigen Rotor erlaubt eine sehr kompakte Bauweise, bei der der Rotor zum Beispiel an seiner äußeren Oberfläche über Kühlrippen oder dergleichen die entstehende Verlustwärme abführen kann, sodass der Permanentmagnetretarder sehr einfach und effizient aufgebaut werden kann und über keine zusätzliche Kühlung, außer der Kühlung durch die ihn umströmende Luft, verfügen muss.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Permanentmagnetretarders ergeben sich aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand des Ausführungsbeispiels, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert wird, deutlich.
  • Dabei zeigen:
  • 1 einen Schnitt durch einen Bereich eines Permanentmagnetretarders in einer ersten Position;
  • 2 den Schnitt gemäß 1 in einer zweiten Position;
  • 3 einen Radialschnitt gemäß der Linie III–III in 1;
  • 4 eine Ansicht gemäß IV in 3 ohne eingesetzten Magnetträger;
  • 5 eine Ansicht gemäß der Schnittlinie V–V in 3, ebenfalls ohne eingesetzten Magnetträger; und
  • 6 eine Schnittdarstellung des Lagerelements in einer Ausnehmung.
  • In 1 ist ein Ausschnitt aus einem Permanentmagnetretarder 1 beispielhaft dargestellt. Der Permanentmagnetretarder 1 ist dabei so aufgebaut, dass ein Stator 2 radial innerhalb eines Rotors 3 angeordnet ist. Der Rotor 3 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Ringelement aufgebaut, welches beispielsweise über hier nicht dargestellte Speichen mit einer Nabe verbunden ist. Das Ringelement des Rotors 3 besteht dabei aus einem magnetisierbaren Material, insbesondere einem Stahl- oder Eisenwerkstoff, und ist an seiner nach außen gewandten Umfangsfläche mit Kühlrippen 4 versehen, von welchen nur einige mit einem Bezugszeichen versehen sind. Die Kühlrippen 4 dienen dazu, im Bereich des Rotors 3 beim Abbremsen anfallende Wärme an die den Permanentmagnetretarder 1 umströmende Umgebungsluft abzuführen und den Permanentmagnetretarder 1 beziehungsweise dessen Rotor 3 damit zu kühlen. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Stator 2 aus einem Träger 5 und einem drehfest mit diesem verbundenen ringförmigen Zwischenelement 6. Dieses Zwischenelement 6, welches den Stator 2 in Richtung des Rotors 3 abschließt, ist dabei so ausgebildet, dass sich in diesem Zwischenelement 6 magnetisierbare Abschnitte 7 mit nicht magnetisierbaren Abschnitten 8 abwechseln. Die magnetisierbaren Abschnitte 7 können dabei beispielsweise aus einem Stahl- oder Eisenwerkstoff ausgebildet sein und können in ein Zwischenelement 6 eingesetzt sein, welches ansonsten aus einer Aluminiumlegierung oder einem ähnlichen nicht magnetisierbaren Werkstoff besteht. Der Stahl- oder Eisenwerkstoff bildet dann die magnetisierbaren Abschnitte, während dazwischenliegende Bereiche aus dem Material des Zwischenelements, also beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung die nicht magnetisierbaren Abschnitte 8 bilden. Außerdem ist im Bereich des Stators ein Magnetträger 9 zu erkennen, welcher auf seiner dem Rotor 3 beziehungsweise dem Zwischenelement 6 zugewandten Seite aufgesetzte Permanentmagnete 10 aufweist. Diese Permanentmagnete 10 sind in Umfangsrichtung hintereinander in alternierender Polung angeordnet, sodass also immer einmal der Nordpol und einmal der Südpol in Richtung des Zwischenelements 6 weist.
  • In der Darstellung der 1 ist dabei eine erste Position des wechselseitig in Umfangsrichtung verschiebbaren Magnetträgers 9 mit den auf ihm angeordneten Magneten 10 zu erkennen. Die Permanentmagnete 10 liegen in dieser ersten Position den magnetischen Abschnitten 7 gegenüber, sodass ein Magnetfeld, welches zwischen den benachbarten Nord- und Südpolen der Permanentmagnete 10 ausgebildet wird, durch die magnetisierbaren Abschnitte hindurch in den Bereich des Rotors 3 gelangt und durch diesen zu dem jeweils anderen Magneten zurückgeleitet wird. In der Darstellung der 1 ist dies durch gestrichelt eingezeichnete Feldlinien angedeutet. Durch das Magnetfeld, welches über den Rotor kurzgeschlossen wird, wird im Bereich des Rotors 3, welcher ebenfalls aus einem magnetisierbaren Material ausgebildet ist, ein entsprechendes Gegenfeld induziert. Der Rotor 3 wird gegenüber dem Stator 2 abgebremst.
  • In der Darstellung der 2 ist dann eine zweite Position des Magnetträgers 9 mit den Permanentmagneten 10 zu erkennen. In dieser zweiten Position liegen die magnetischen Abschnitte 7 zwischen den benachbart angeordneten Permanentmagneten 10 und die nicht magnetischen Abschnitte 8 über diesen. Dadurch kommt es in der in 2 dargestellten zweiten Position des Magnetträgers 9 zu einem Kurzschluss zwischen zwei benachbarten Permanentmagneten 10 durch die magnetischen Abschnitte 7. Auch dieser ist in der Darstellung der 2 durch gestrichelte eingezeichnete Feldlinien angedeutet. Der magnetische Kurzschluss findet hier also innerhalb des Stators 2 statt und beeinträchtigt den Rotor 3, mit der Ausnahme von gegebenenfalls geringen auftretenden Streufeldern, nicht. Der Rotor 3 wird somit nicht oder allenfalls minimal abgebremst.
  • In 2 ist also die zweite Position dargestellt, welche einem Nichtbremsen des Permanentmagnetretarders 1 entspricht, während in 1 die erste Position dargestellt ist, in welcher der Permanentmagnetretarder 1 zum Abbremsen des Rotors 3 gegenüber dem Stator 2 und damit einer insbesondere mit dem Rotor 3 verbundenen Antriebswelle oder Gelenkwelle dargestellt ist. Ein wechselseitiges Verschieben des Magnetträgers 9 mit dem Permanentmagneten 10 in Umfangsrichtung kann dabei über einen geeigneten Aktuator erfolgen, beispielsweise einem Hydraulikzylinder beziehungsweise einen elektrischen oder elektromagnetischen Aktuator, sodass je nach Anforderung zwischen der ersten Position, also dem Bremsen, und der zweiten Position, also dem Nichtbremsbetrieb, gewechselt werden kann.
  • Da in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel nun der Magnetträger 9 zusammen mit dem Permanentmagneten 10 verschiebbar ausgebildet, während das Zwischenelement 6 drehfest mit dem Stator 2 ausgebildet ist, bedarf es einer Lagerung des Magnetträgers 9 um sicher, zuverlässig und ohne unnötige Reibungsverluste ein dauerhaftes hin- und herschieben des Magnetträgers 2 in die in 1 dargestellte erste Position beim Bremsen und in die in 2 dargestellte zweite Position beim Nichtbremsbetrieb des Permanentmagnetretarders 1 zu realisieren. In der Schnittdarstellung der 3 ist der Aufbau nochmals etwas detaillierter zu erkennen. Sowohl in Axialrichtung seitlich neben dem Magnetträger 9 als auch in Radialrichtung zwischen dem Magnetträger 9 und dem Träger 5 des Stators 2 sind dabei jeweils Lagerelemente 11 zu erkennen. Diese Lagerelemente 11 sind können dabei so ausgebildet sein, dass diese – wie es in 6 zu erkennen ist – typischerweise aus einem Trägermaterial bzw. einer Tragschicht 12, beispielsweise einem Stahlblech oder Ähnlichem bestehen, welches mit einer Gleitlagerschicht beziehungsweise Lagerschicht 13 versehen ist. Solche Lagerschichten können prinzipiell aus verschiedenen für Gleitlager geeigneten Materialien ausgebildet sein. Dabei wären beispielsweise Schichten aus Lagerbronze oder Ähnlichem denkbar, ebenso wie die gesamte Ausbildung des Lagerelements 11 aus einem solchen Material. Besonders bevorzugt ist eine Tragschicht 12 aus Stahlblech mit einer Lagerschicht 13 versehen, welche insbesondere PTFE (Polytetrafluorethylen) aufweist. Dieses polymere Material hat dabei neben einer vergleichsweise guten Temperaturbeständigkeit hervorragende Eigenschaften zur Lagerung des Magnetträgers 9 im Bereich des Lagerelements 11.
  • Die Lagerelemente 11 können dabei, wie in den 4 und 5 beispielhaft dargestellt, kreisringförmig beziehungsweise rund ausgebildet sein. Prinzipiell reicht es jedoch aus, wenn eine Ausnehmung 14, in diesem Fall im Stator 2 beziehungsweise dem zum Stator 2 gehörenden Träger 5, im Querschnitt jeweils kreisringförmig ausgebildet ist. Die Ausnehmung 14, in die das Lagerelement 11 später eingesetzt wird, kann so besonders einfach und effizient durch Bohren hergestellt werden. Anders als bei andersartigen Ausformungen, beispielsweise in der Form eines gebogenen Langlochs bei der Axiallagerung oder eines Bandes bei der Radiallagerung, muss beim Bohren deutlich weniger Zeit und Aufwand investiert werden, als beim Ausfräsen von gebogenen Formen oder dem Ausfräsen von Formen auf einer ringförmig gebogenen Oberfläche. Dadurch kann durch die Ausgestaltung der Ausnehmungen 14 mit kreisringförmigem Querschnitt eine erhebliche Vereinfachung bei der Herstellung des Permanentmagnetretarders 1 erzielt werden.
  • In 6 ist zu ein in die Ausnehmung 14 eingesetztes Lagerelement 11 zu erkennen. Die Ausnehmung 14 ist dabei in einer besonders bevorzugter Art ausgebildet und zwar so, dass die kreisförmigen Ausnehmungen 14 im Bereich ihres Außendurchmessers die größte Tiefe aufweist. Dieser Bereich der größten Tiefe ist in 6 mit dem Bezugszeichen 15 versehen. Eine solche Ausgestaltung des Ausnehmungen 14 mit einer im Bereich des Aussendruchmessers besonders großen Tiefe 15 lässt sich über einen geeigneten Bohrer problemlos herstellen. Dies wäre so bei einer gefrästen Ausnehmung nicht oder nur mit deutlich höherem Aufwand möglich. Der Aufbau erlaubt es Lagerelemente 11 zu verwenden, welche zuvor z. B. ausgestanzt worden sind, ohne das ein dabei einstehender – in 6 beispielhaft angedeuteter – Grat 16 entfernt werden müsste. Der Grat 16 ragt nämlich in die Bereiche größerer Tiefe 15 der Ausnehmungen 14. Die Tragfähigkeit wird durch die dazwischen liegenden Bereich der Ausnehmung 14 mit geringere Tiefe gewährleistet. Die Kosten und der Aufwand zum Entgraten der Lagerelemente 16 lässt sich somit einsparen. Außerdem kann durch die im Bereich ihres Außendurchmessers die größte Tiefe 15 aufweisende Ausnehmung 14 auch eine zuverlässige Lagerung bei leicht verkipptem zu lagernden Bauteil realisiert werden, da das Lagerelement 11 entsprechend ausweichen kann.
  • In die kreisringförmige Ausnehmung 14 lässt sich das Lagerelement 11 dann einfach einlegen und bei Bedarf beispielsweise in der Ausnehmung 14 verkleben. Ein geeigneter Kleber kann außerdem sicherstellen, dass das Lagerelement 11 eine gewisse Elastizität gegenüber dem Stator 2 beziehungsweise dem Träger 5 aufweist und so also um einen gewissen minimalen Weg federelastisch in Lagerrichtung ausweichen oder quer dazu verkippen kann. Dies ist insbesondere bei unterschiedlichen Temperaturen zwischen dem Stator 2 und dem Magnetträger 3 von Vorteil, da hierdurch ein Klemmen innerhalb der Lagerelemente 11 sicher und zuverlässig vermieden werden kann. Eine gewisse Elastizität der Lagerelemente 11 kann auch eine sichere und zuverlässige Lagerung gewährleisten, wenn es, beispielsweise durch äußere Krafteinwirkung, zu einem geringfügigen Verkippen des Magnetträgers 9 gegenüber der Achse des Stators 2 kommen sollte. Eine elastische Aufnahme des Lagerelements 11 in seiner Ausnehmung, welche nicht nur durch einen elastischen Klebefilm, sondern prinzipiell auch durch eingebrachte Federelemente realisiert werden könnte, erlaubt so immer einen gleichmäßigen Druck des Lagerelements 11 auf das gelagerte Bauteil und stellt so eine sichere, zuverlässige Lagerung mit reproduzierbaren Reibwerten zwischen dem Lagerelement 11 und dem Magnetträger 9 sicher.
  • Neben der hier dargestellten bevorzugten Ausgestaltung der Lagerelemente 11 mit rundem Querschnitt, sodass diese einfach aus einem mit der Lageschicht 13 beschichteten Blech 12 ausgestanzt werden können, wäre es auch denkbar, die Lagerelemente 11 oder zumindest ihre Tragschicht 12 mit einer anderen geometrischen Form auszubilden, deren maximaler Außendurchmesser kleiner oder gleich dem Durchmesser der kreisringförmigen Ausnehmung 14 zur Aufnahme der Lagerelemente 11 ist. Ein solcher Querschnitt beispielsweise sternförmig oder in der Art eines Vielecks kann gegebenenfalls sinnvoll sein, insbesondere um Raum für einen Kleber zwischen der Ausnehmung 14 und dem Lagerelement 11 beziehungsweise dessen Tragschicht 12 zu schaffen. Falls nicht das gesamte Lagerelement 11 mit dem maximalen Außendurchmesser der Ausnehmung ausgebildet ist, sondern nur die Tragschicht 14, würde die Gleitschicht 13 dann sowohl auf der Tragschicht 12 als auch auf der die Ausnehmung 14 umgebenden Bereichen des Materials des Stators 2 beziehungsweise des Trägers 5 entsprechend aufliegen, sodass eine größere Lagerfläche entsteht.
  • In 5 ist dann der Aufbau der Axiallager der einen Seite zur Lagerung des Magnetträgers 9 nochmals zu erkennen. Auch hier sind Lagerelemente 11 und Ausnehmungen 14 kreisringförmig ausgebildet. Sie lagern den Magnetträger 9 somit in axialer Richtung. Ansonsten gilt auch für diese Lagerelemente 11, wie sie in 5 dargestellt sind, das oben ausgeführte analog.
  • Alles in allem erlaubt die Verwendung von kreisringförmigen Ausnehmungen 14 und mit diesen korrespondierenden beziehungsweise in die passenden Lagerelemente 11 beziehungsweise Tragschichten 12 von Lagerelementen 11 eine sehr einfache Herstellung des Permanentmagnetretarders 1, sodass dieser kostengünstig realisiert werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2005-176418 [0002]

Claims (12)

  1. Permanentmagnetretarder, mit 1.1 einem umlaufenden Rotor (3) und einem Stator (2), von welchen einer mehrere in Umfangsrichtung hintereinander in alternierender Polung angeordnete Permanentmagnete (10) auf einem Magnetträger (9) aufweist, und der andere wenigstens einen oder mehrere den Permanentmagneten (10) zugewandte Bereiche aus magnetisierbarem Material (Abschnitte 7) umfasst, 1.2 einem Zwischenelement (6) zwischen den Permanentmagneten (10) und dem wenigstens einen Bereich aus magnetisierbarem Material (Rotor 3), wobei 1.3 das Zwischenelement (6) sich derart scheibenförmig, ringkreisförmig oder ringsegmentförmig in Umfangsrichtung zwischen dem Rotor (3) und dem Stator (2) erstreckt, dass magnetisierbare Abschnitte (7) und nicht magnetisierbare Abschnitte (8) des Zwischenelements (6) in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind, und 1.4 der Magnetträger (9) und/oder das Zwischenelement (6) in Umfangsrichtung wechselseitig relativ zueinander verschiebbar sind/ist, um in einer ersten Position die magnetisierbaren Abschnitte (7) den Permanentmagneten (10) gegenüber zu stellen und in einer zweiten Position die nicht magnetisierbaren Abschnitte (8) den Permanentmagneten (10) gegenüber zu stellen, wobei 1.5 das Zwischenelement (6) und/oder der Magnetträger (9) mit den Permanentmagneten (10) gegenüber dem Stator (2) oder dem Rotor (3) über in das Material des Stators (2) oder des Rotors (3) eingelassene Lagerelemente (11) axial und/oder radial gleitgelagert sind/ist, dadurch gekennzeichnet, dass 1.6 die Lagerelemente (11) in im Querschnitt kreisförmigen Ausnehmungen (14) im Material des Rotors (3) oder des Stators (2) eingesetzt sind.
  2. Permanentmagnetretarder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerelemente (11) einen maximalen Durchmesser aufweisen, welcher kleiner oder gleich dem Durchmesser der Ausnehmungen (14) ist.
  3. Permanentmagnetretarder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerelemente (11) rund ausgebildet sind.
  4. Permanentmagnetretarder nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerelemente (11) ein Trägermaterial (12) und eine Lagerschicht (13) umfassen.
  5. Permanentmagnetretarder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschicht Polytetrafluorethylen (PTFE) aufweist.
  6. Permanentmagnetretarder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (14) durch Bohren hergestellt sind.
  7. Permanentmagnetretarder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerelemente (11) in den Ausnehmungen (14) verklebt sind.
  8. Permanentmagnetretarder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerelemente (11) elastisch im Bereich der Ausnehmungen (14) aufgenommen sind.
  9. Permanentmagnetretarder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisförmigen Ausnehmungen (14) im Bereich ihres Außendurchmessers die größte Tiefe (15) aufweisen.
  10. Permanentmagnetretarder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) ringförmig radial außerhalb des Stators (2) angeordnet ist.
  11. Permanentmagnetretarder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (10), der Magnetträger (9) und das Zwischenelement (6) im Bereich des Stators (2) ausgebildet sind.
  12. Permanentmagnetretarder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (6) drehfest mit dem Stator (2) verbunden ist.
DE201010019314 2010-05-03 2010-05-03 Permanentmagnetretarder Granted DE102010019314A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010019314 DE102010019314A1 (de) 2010-05-03 2010-05-03 Permanentmagnetretarder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010019314 DE102010019314A1 (de) 2010-05-03 2010-05-03 Permanentmagnetretarder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010019314A1 true DE102010019314A1 (de) 2011-11-03

Family

ID=44786503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201010019314 Granted DE102010019314A1 (de) 2010-05-03 2010-05-03 Permanentmagnetretarder

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010019314A1 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005176418A (ja) 2003-12-08 2005-06-30 Sumitomo Metal Ind Ltd 渦電流減速装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005176418A (ja) 2003-12-08 2005-06-30 Sumitomo Metal Ind Ltd 渦電流減速装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008064815B3 (de) Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem und feststehender WeIle
DE102009019936A1 (de) Fluiddynamisches Lagersystem
DE102007043575A1 (de) Fluiddynamische Lagerstruktur und fluiddynamisches Lager
DE102009006017A1 (de) Magnetrad
DE102007046248A1 (de) Fluiddynamisches Lager mit Rezirkulationskanal
DE102007039231B4 (de) Fluiddynamisches Lagersystem
DE102007032443A1 (de) Hybridlager und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102014213508A1 (de) Scheibenläufer für eine elektrische Maschine
DE102008057551A1 (de) Fluiddynamisches Lagersystem und Spindelmotor mit einem solchen Lagersystem
DE102014001263A1 (de) Taumelgetriebe
DE102019106064A1 (de) Spindelmotor
DE102008062679A1 (de) Fluiddynamisches Lagersystem
DE102009005956A1 (de) Magnetring
DE102009043590A1 (de) Fluiddynamisches Lagersystem geringer Bauhöhe und Spindelmotor mit einem solchen Lagersystem
DE102010019314A1 (de) Permanentmagnetretarder
DE102009008008B4 (de) Fluiddynamisches Lager für einen Spindelmotor
DE202006020686U1 (de) Magnetische Reibkupplung
DE2249648B2 (de) Schrittmotor mit schwingungsdaempfung
DE102013200655A1 (de) Kombiniertes Radial-Axiallager und Nassläuferpumpe
DE102015220845A1 (de) Rotor für Scheibenläufermaschine
DE102009061868B3 (de) Fluiddynamisches Lager für einen Spindelmotor
DE102016002337A1 (de) Fluiddynamisches Lagersystem
DE102011111396A1 (de) Spindelmotor
DE102009029925A1 (de) Fluiddynamisches Lagersystem
DE202009013087U1 (de) Rundschalttisch

Legal Events

Date Code Title Description
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VOITH PATENT GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VOITH TURBO SMI TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 74564 CRAILSHEIM, DE

R082 Change of representative
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division