DE10324487B4 - Electromagnetically opening friction clutch or pole friction brake - Google Patents
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Abstract
Elektromagnetisch öffnende Polreibungskupplung oder Polreibungsbremse, die durch eine Magnetkraft, erzeugt durch einen Permanentmagneten (1), einen Kraftschluss durch Reibung zwischen einem Anker (2) und Polen (3) und (4) eines Kupplungskörpers (5) erzeugt durch Reibung und bei positiv gerichteter Bestromung einer Erregerspule (6) die Magnetkraft zwischen Anker (2) und dem Kupplungskörper (5) aufhebt, wodurch die Kraftübertragung unterbrochen wird, wobei die Erregerspule (6) von einem weichmagnetischen Werkstoff als Magnetkreis (7) umschlossen ist, welcher aus einem ortsfesten Magnetgehäuse (8), einem Kupplungskörper (5), der bei einer Polreibungskupplung drehbeweglich und bei einer Polreibungsbremse drehfest mit den Polen (3) und (4) ausgebildet ist, einem axialbeweglichen und mit dem Abrieb (12) formschlüssig verbundenen Anker (2) besteht, wobei zwischen sowie in unmittelbarer Nähe der beiden Pole (3) und (4) ein Permanentmagnet (1) in Magnetisierungsrichtung angeordnet ist, der einen Magnetfluss (13) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungskörper (5) und das Magnetgehäuse (8) derart aufgebaut und angeordnet sind, dass beim Bestromen...Electromagnetically opening Polreibkupplung or Polreibungsbremse, by a magnetic force, generated by a permanent magnet (1), a frictional connection Friction between an armature (2) and poles (3) and (4) of a coupling body (5) generated by friction and positively directed energization of a Exciter coil (6) the magnetic force between the armature (2) and the coupling body (5) picks up, reducing the power transmission is interrupted, wherein the exciting coil (6) of a soft magnetic Material is enclosed as a magnetic circuit (7), which consists of a stationary magnet housing (8), a coupling body (5), the rotatably in a friction clutch and a Polreibungskupplung Polreibungsbremse rotatably formed with the poles (3) and (4) is, an axially movable and with the abrasion (12) positively connected Anchor (2) exists, being between as well as in the immediate vicinity of the two Pole (3) and (4) a permanent magnet (1) arranged in the magnetization direction is that generates a magnetic flux (13), characterized in that that the coupling body (5) and the magnet housing (8) are constructed and arranged so that when energized ...
Description
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch öffnende Polreibungskupplung oder Polreibungsbremse gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The invention relates to an electromagnetically opening friction clutch or Polreibungsbremse according to the features of the preamble of claim 1.
Eine
solche Polreibungskupplung ist z. B. aus
Wie
In
der aus
Elektromagnetisch öffnende Polreibungskupplungen haben die Aufgabe, Drehmomente von einem Antrieb auf einen Abtrieb zu übertragen. Um sicherheitstechnische Anforderungen zu erfüllen, muss die Kupplung beim Abschalten des Stromes bzw. bei Stromausfall schließen. Beim Schließvorgang wird der Antrieb mit dem Abtrieb kraftschlüssig verbunden und durch Reibung die Antriebsdrehzahl an den Abtrieb übertragen. Die kraftschlüssige Verbindung wird durch Permanentmagnete erzeugt, deren Magnetfluss den Anker an den Magnetpolen unter Wirkung der Magnetkraft zum Anliegen bringt. Infolge der Anpresskraft zwischen den Polen und dem Anker wird unter Einfluss des Reibwertes ein Drehmoment erzeugt zum Antreiben von Lasten an der Abtriebsseite der Kupplung. Beim Einschalten des Stromes wird das Magnetfeld des Permanentmagneten durch das Elektromagnetfeld der Erregerspule umgelenkt, so dass der Anker von den Polen abhebt und somit die Drehmomentübertragung aufgehoben wird.Electromagnetically opening Pol Grub couplings have the task of torques from a drive to transfer to an output. To meet safety requirements, the clutch must Switch off the power or close in case of power failure. At the closing the drive is positively connected to the output and by friction transmit the drive speed to the output. The frictional connection is generated by permanent magnets whose magnetic flux is the armature brings to the magnetic poles under the effect of magnetic force to concern. As a result of the contact force between the poles and the anchor is under Influence of the coefficient of friction generates a torque for driving Loads on the output side of the clutch. When turning on the power becomes the magnetic field of the permanent magnet through the electromagnetic field the excitation coil deflected so that the anchor lifts off from the poles and thus the torque transmission will be annulled.
Permanenterregte, elektromagnetische Polreibungsbremsen, die nach dem selben physikalischen Prinzip arbeiten, sind seit langem bekannt. Es ist naheliegend aus solchen Bremsen eine Kupplung abzuleiten, die nach dem selben Prinzip arbeitet. Die Problematik besteht dabei darin, dass bei der Kupplung ein Drehmoment von einem drehbeweglichen Teil auf ein zweites drehbewegliches Teil zu übertragen ist. Die Polreibungsbremse hat lediglich ein rotierendes Teil, in der Regel der Anker, an dem das Bremsmoment entsteht, wobei die Erregerspule sowie der Permanentmagnet ortsfest angeordnet sind. Die beiden drehbeweglichen Teile, der Antriebsteil sowie der Abtriebsteil der Kupplung, müssen vom Erregersystem, dem stationären Teil, durch Luftspalte getrennt sein. Diese parasitären Luftspalte schwächen den Magnetfluss derart, dass bei der Kupplung ein deutlich geringeres Drehmoment als bei der Bremse zustande kommt.Permanent magnet, electromagnetic pole friction brakes, which are based on the same physical Working principle have been known for a long time. It is obvious To derive such a brake, a clutch, according to the same principle is working. The problem is that in the coupling a torque from a rotatable part to a second rotatable part Transfer part is. The Polreibungsbremse has only one rotating part, in usually the anchor on which the braking torque is produced, the Exciter coil and the permanent magnet are arranged stationary. The two rotatable parts, the drive part and the output part the clutch, must from the pathogen system, the stationary one Part, to be separated by air gaps. These parasitic air gaps weaknesses the magnetic flux such that in the coupling a significantly lower Torque than the brake comes off.
Aufgabe der Neuerung ist es diesen Nachteil zu beseitigen, indem der Permanentmagnet in einem Kupplungskörper integriert wird und mit der Antriebs- oder Abtriebsseite mitrotiert. Dadurch kommt der Permanentmagnet voll zur Wirkung, d. h. der Magnetfluss wird nicht durch parasitäre Luftspalte geschwächt. Dies hat ein weitaus höheres Kupplungsmoment zur Folge.task The novelty is to eliminate this disadvantage by the permanent magnet in a coupling body is integrated and co-rotates with the drive or driven side. Thereby the permanent magnet comes to full effect, d. H. the magnetic flux will not be parasitic Air gaps weakened. This has a much higher Coupling torque result.
Die
Funktionsweise der Neuerung wird anhand der
Der
Anker (
Der
Anker (
Definition:Definition:
Positiv
gerichtete Bestromung: Durch die Erregerspule (
Negativ
gerichtete Bestromung: Durch die Erregerspule (
In
den Polen (
Es
ist unerheblich, ob die Drehzahl vom Antrieb (
Die
permanenterregte, elektromagnetische Polreibungskupplung kann als
Sonderfall einer Bremse angesehen werden. Die Neuerung ist somit auch
als permanenterregte, elektromagnetische Polreibungsbremse verwendbar,
wenn der Kupplungskörper
(
Definition:Definition:
Positiv
gerichtete Bestromung: Durch die Erregerspule (
Negativ
gerichtete Bestromung: Durch die Erregerspule (
- 11
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 22
- Ankeranchor
- 33
- Pol (Aussenpol)pole (Outer pole)
- 44
- Pol (Innenpol)pole (Inner pole)
- 55
- Kupplungskörperclutch body
- 66
- Erregerspuleexcitation coil
- 77
- Magnetkreismagnetic circuit
- 88th
- Magnetgehäusemagnet housing
- 99
- Luftspalt (außen)air gap (Outside)
- 1010
- Luftspalt (innen)air gap (Inside)
- 1111
- Antriebdrive
- 1212
- Abtrieboutput
- 1313
- Magnetfluss (Permanentmagnet)magnetic flux (Permanent magnet)
- 1414
- Magnetfluss (Erregerspule)magnetic flux (Exciting coil)
- 1515
- Lagerbuchsebearing bush
- 1616
- Federeinrichtung (Blattfeder)spring means (Leaf spring)
- 1717
- Nabehub
- 1818
- Nietrivet
- 1919
-
Luftspalt
zwischen Anker (
2 ) und Pole (3 ) (4 )Air gap between anchor (2 ) and poles (3 ) (4 ) - 2020
- Vorspannkraft der Federeinrichtungpreload force the spring device
- 2121
-
Kraft
des Ankers (
2 ) auf die Pole (3 ) (4 ) bzw. Drehmoment der Kupplung als Funktion vom StromForce of the anchor (2 ) on the poles (3 ) (4 ) or torque of the clutch as a function of the current - FF
- Magnetkraft, FederkraftMagnetic force, spring force
- II
- Stromelectricity
- IN I N
- Nennstromcurrent
- MM
- Drehmoment der Kupplungtorque the clutch
- MN M N
- Nenndrehmoment der Kupplungrated torque the clutch
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