Bremselektromotor Die Erfindung betrifft einen Bremselektromotor,
bei dem eine oder mehrere Polflächen eines oder mehrerer Magneten auf einen oder
mehrere Betätigungsanker wirken, deren Bewegung bei Erregung und Entregung des Magneten
auf ein oder auf mehrere Bremselemente übertragen wird.
Bei Bremselektroüiotoren besteht eine bestimmte Beziehung
zwischen der Baugröße und dem zur Verfügung stehenden Brems-
moment. Ein großes Bremsiiio=rient bedingt ;@ta,x'_.LC Federl_ifte,
mit denen die Bremselemente an eine oder mehrere Gegenflächen,
z.B. an die Innenfläche einer Bremstrommel, angedrückt werden.
Zur Überwindung dieser starken Pederkräfte sind Siederum
starke elektromagnetische Kräfte erforderlich, was vom ;ta,nd-
punkt der magnetischen Sättigung und Erwärmung zu eincre-
wissen Baugröße des 3lek-Lro_iiagneten zwingt. war der An-
sieht, daß alle i"IöL;lichk.eiten ausgeschöpft sind, ,renn
bei
einer bestimmten, vorgeschriebenen Hubbewegung fair die Brei:is-
elemente, z.B. von 2 inm, der ?'Magnet gerade so di@aension-i,:rt
wird, daß er über den durch den Ilub derremseleil:@@z-@e
ten Luftspalt) z.B. von ?_ urn die noch über
L;egenfl.-'_=@che
winden kann, mit welcher die -Bremselemente an di#U
angedrückt werden.
Gemäß der @rfixidung zeigt es sich nun in überr.-#schendor
daß durch einen Kunstgriff die angelebenen ':: c@i,ltni;@üa
bessert" werden können, d.h. also, z.B. hei eine,: @@"re.`?=@@-
_@;t=i_.=iiten
elektromotor einet und c'.li;:c
magnetischen Leio tune; de., Magneten s"L r#:.:=-e _'@:;lc=n,
-#]Lie die
Bremselemente an ihre I:regenfl-!.,-hen andrücken, verwendet
unc,
dementsprechend größere Bremsmomente erzielt werden k-n_ien.
Dies wnzrde gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch
da,ß der oder die Betätigungsanker so gestaltet und so @cl=:.ziv
zu den zugeordneten -ol@@lhen angeordnet find, d-3,-ß
min-
deste-is eins TE:i1:C7_:,che des Betätigungsankers einen wesent-
lich geringeren Abstand von der zugeordneten Pollache als
eine andere Teilfläche hat, und daß der Betätigurigsanker
eine Schwenkbewegung um Eine jenseits der zuerst genannten
Teilfl-:che gelegene Achse durchfUhrt,
"r;,s ist. -in- der Elektrotechnik, z.B. in der Relais-Technik
all@eiaein beannt, Ariher von :h;`neten eine Schwenkbewegung
durehfi,hren zu lassen. Eis handelt sich ,jedoch hierbei nicht
um Pälle, bei denen bei g#,ntreg@lungdes 'fIagneten eine äußerst
starke rederkraft zur :fir'@ung kommen soll, wie dies bei den
hier be trachtetenrer@.selc:@_troüioto-eiz der ":@c,ll ist.
Gei@-@3 einer bev#.irzu_tE:n=usfidlrangsrorm ist der @uft@,@@'.1t
und der zuf,eors:Lri@:ten folflüohe
'3esonders -dnstig ist ee, wenn die oder deretätig@tn;s:er
a-ila.-ttfedern ; Bild , wobei bei Anzug des EIagneten
sich. eiile Teilfläche der Blattfeder und/oder des BetätiGungs-
rnl@er s n-,ch de-,° anderen an die Polfläche in eine-,-, anschmie-
@:en ciE@ne@e@;@n@; ablegt. .Der .ia.gnet kann ein Ringuägnet
sein.
.')1E? ",iIZ?ch??1 silier
_3reniüz(-'l Uli-@,e_a na@;neten angeordnet sein. Die
Breins-
10 Ot-It0 111021 je #-.us einei:,i Betätiuunüsanker
und einem un-
0 M
mit-i:elb:ir daran befestigte,-1, z.B. aufgenieteten. Bremsbelag,
bestehen. Sie können weiterhin je paarweise an einer Achse
angelenkt sein, welche vorzugsweise unmittelbar an dem
Ringmagneten befeütigt ist.
Die beiliegende Zeic1muxi.g dient der weiteren Erläuterung
des Gegenstandes der Erfindung.
Es zeigen:
fig. 1 einen Schnitt eines Bremselel#:troinotors, .
Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen des gemäß der Fr-
findüng ausgenützten "Abrolleffektes";
Fig. 4 ein Diagramm, welches die Erhöhung der -nagnet i schen
Anzugskr äft-- veranschaulicht;
Fig. 5 und 6 bevorzugte Querschnitte des RinPaagEleten;
Fig. 7 bis 10 versc_iedene Ausführungsbeü;@i-21.e.
Der Bremsmotor gemäß der Erfindung besitzt in üblicher Weise
eine Welle 1, die einen Irä Ufer 2 trägt, welcher reit einer
Ständerwicklung 3 zusammenarbeitet. Die helle 1 ist in
Lern 4 und 5 n-eläert. Auf einen -sich iiüer das 5 hin-.
aus erstreckenden ;iellenstwnmel 6 Uer i; edle 1 ist eine By
e.;r,-
trorümel 7 aufgekeilt-, ifelche der üble 1 tLUl iI.er : @?.@:
,a=rme
dienende Kühlflügel 8 trägt. Koaxial zu der f4elle 1 ist
ein im Querschnitt U-profilförmiger Ringmagnet 9 in der
Bremstrommel 7 angeordnet. Die Schenkel des U-Profiles bil-
den Polflächen 10 und 11'(Fig. 5). Zwischen den Schenkeln
des U-Yrofiles ist,eine Magnetspule 12 angeordnet, welche
mit Gleichstrom beschickt wird.
Anstelle eines U-profilförmigen Ringmagneten 9 kann auch
der in Fig. 6 dargestellte doppel-U-profilförmige Ring-
magnet 13 Verwendung finden, welcher zwei Magnetspulen 14
und 15 besitzt. Diese Magnetspulen werden gegensinnig vom
Strom durchflossen. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß
das Streufeld bedeutend geringer ist.
Gemäß der in Pig. 7 dargestellten Ausführungsform sind
Blattfedern 16 n dem Ringmagneten 9 befestigt, welche an
ihren :freien Enden Bremselemente tragen,-die je aus einem
Betätigungsanker 17 und einem Bremsbelag 18 bestehen. Ob-
wohl in Fig. 7 nur eine Feder 16 dargestellt ist, ist ver-
ständlich, daß mehrere derselben gleichmäßig um den Umfang
des Ringmagneten 9 verteilt sind.
Bei der in Pig. 8 dargestellten Ausführungsform ist eine
einen offenen 3/4-Kreisring bildende Blattfeder 19 mit ihrer
-fitte an dem Ringmagneten 9 befestigt: Der Durchmesser der
Blattfeder 19 ist etwas größer als der ,Außendurchmesser dea
Ringmagneten 9. Die Blattfeder 19 trägt kreisförmig gebogene
Betätigungsanker 20, welche sich etwa über 1/4 des Unifanges
des Ringmageten 9 erstrecken. Auf die Betätigungsenker sind
wiederum Bremsbeläge 21 aufgenietet.
Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform sind leicht
gekrümmte Betätigungsanker 22 vorgesehen, welche uun eine
an dem Ringmagneten 9 befestigte Achse 23 drehbar sind. Die
Betätigungsanker 22 tragen Bremsbeläge 24.
Bei der in Fig. 10 darLe",tellten Ausfiülrungsforiii ist eine
rechtwinklig abgebogene und gekröpfte Blattfeder 25 vorge-
sehen, welche mittelscy>.r°ozzhen 26 an einer üeiterifl_:che_
des
Ringmagneten 9 '@ f er@ti G i @i t.
:@feün - wie dies in ig. 2 .dargestellt ist - ein 4 cis. s
1 ein
großer Be-tütiZungsaiike= 27 parallel -zu einer '0=1.@':;_-.che
28
mit einem Zuftspalt von 1 mm angeordnet wird, so @:ri rd bei
einer Feldstärke von 5.000 Gauß auf den Betäti"ungsanker 2
eine Kraft 1? = 4 Kg ausgeübt.
Wird, wie dies in Fig. 3 darge:jtellt ist, derselbe @etäti;un@;ä-
anker 27 um eine Achse 29 so drehbar angeordnet, aaß der init
i:-
lere Hub des BetUtigtangsanl-ers 1 mm beträgt, d-.nr.@L sieh
-
ebenfalls bei einer magnetischen Feldstärke von 5.0G Gau-2
-
eine Anzugskraft von 4,83 kg. miese Kraft errechnet sich wie
folgt:
Die Kraft p setzt sich aus einer Summe von verschieden großen
Teilkräften p zusammen,-die einerseits verschieden lange We-
ge zurücIE:legen und die andererseits einen unterschiedlichen
Abstand 1 von der Drehachse 29 hoben. Nach dem Strahlensatz
ist die --fcelation zwischen Bewegungsstrecke und Abstand vom
Drelipuuil#:t l eich, so üaß P als Summe der Kräfte p mal dem:
Abstand V von dem Drehpunkt 29 genommen werden kann, womit
auch die lTebelvairkung erfaßt wird. Infolge der linear v-@r-
s---:hiedenen magneti:3chen Feldstärken ergibt sich gegenüber
den Bewegungslängen eine umgekehrt .quadratische Kraftwirkung
der Teiihr'@fte es ist also p _ c%12, worin c eire Ion-
;@ t@uzte ist. Die G-lei c'i>?1@; ;,teilt also eine ITy-S;erbel
dar; wie'
diese in hig. 4 @@.ufge zeiclln.et ist, Es ist der Flächeninhalt
dieser Hyperbel zu ermitteln. Die --landwerte 3 kg und
0$6 kg
sind die an dein beiden Enden einfach zu ermittelnden Werte:
D.,;.init «ird Y = 3/x und das Integral ist -Uber die Begrenzung
1 ein bis 5 cm zu stellest:
1n 5 = 1,61 1n 1 = 0 p = 3 X 1,61 = 4,83 kg
Die Kraft ist also bei dem gewählten Beispiel um 21 f größer.
Dieser Wert ist nicht bei allen Ausführungsformen der gleiche,
Er ist-umso .größer, je_näher entsprechend Fig. 3 das linke
Segmentende sich dem Drehpunkt nähert, Praktisch brligt. -
j e-
doch eine weitere- Verlängerung des Bet'@ti:gungs:;nl#:ers-
in _Mch-
tung auf den Drehpunkt keine wesentliche Verstärkung mehr,
da infolge Eisensättigung der Fluß-nicht,unendlichwerden
kann. Um. den angegebenen Wert von 21"'@ kann bei dem .darge-
stellten Beispiel die StcLrke der Federkraft erhöht werden.,
was einen wesentlichen Gewinn im Bremsmoment mit sich brii@..t:
Die _n den 2 und 3, dargestellten VerhUltni s_se werden
nun näherungsweise auch bei der in Fig. 9 dargestellten Aus-
führungsform auftreten, obgleich liier die Polflüche des Ring-
magneten und die Ankerfläche 22 gekrümmt sind.@Ein weiterer
Gewinn ergibt sich bei den in den Fig.- 7 und S dargestellten
Ausführunösfo-rmen, de, dort die Schwenkbewegung noch von eineu
"Abrolleffekt" -der Blattfeder überlagert. wird. Der luftspalt
zwischen
in der Nähe des _3e@o@-@1@1@J1,sy?11@1@i@;@3sc@ c3. Blattfeder
und dein
h.ingmagneten ist unendlich klein. Bei Anzug des @ai@eten wird
nun zuerst d ießer Luftspalt gesc'.ilossen, wobei sich, dann
eine
Teilfläche nach der. anderen der Blattfeder an die 2olfläche
des Ringmagneten ansclviliegtEss hat sulz gezeigt, daß aufgrund-
dieses Abrolleffektes die Il'edern wesentlich über den theore--
tiseh aus den :i)arstellunLen gemäß Fiu-. 2 .bis 4 errec,.lzeten@ert
hinaus gesteigert ,.@<<rdeii konnten. .üc_@ier_tsl@l:°ec@e@irl@.@@bc,lz
::eich
hurvorräüende Bremsleistungen.
Electric brake motor The invention relates to an electric brake motor in which one or more pole faces of one or more magnets act on one or more actuating armatures, the movement of which is transmitted to one or more brake elements when the magnet is excited and de-excited. There is a certain relationship in brake electric motors
between the size and the available braking
moment. A large Bremsiiio = rient conditional; @ ta, x '_. LC Federl_ifte,
with which the braking elements on one or more mating surfaces,
For example, be pressed against the inner surface of a brake drum.
Siederum are used to overcome these strong pedestrian forces
strong electromagnetic forces required, what dated; ta, nd-
the point of magnetic saturation and heating.
know the size of the 3lek-Lro_iiagneten forces. was the arrival
sees that all the opportunities have been exhausted, run at it
a certain, prescribed lifting movement fair the pulp: is-
elements, e.g. from 2 inm, the? 'magnet just so di @ aension-i,: rt
becomes that he is about the by the Ilub derremseleil: @@ z- @ e
th air gap) e.g. from? _ around the still over
L; egenfl.-'_ = @ che
can wind, with which the brake elements at di # U
be pressed.
According to the @rfixnung it now shows up in überr .- # schendor
that by a trick the ':: c @ i, ltni; @ üa
can be improved ", that is, for example, hei one ,: @@" re.`? = @@ -
_ @; t = i _. = iiten
electric motor unit and c'.li;: c
magnetic leio tune; de., Magnets s "L r #:.: = - e _ '@ :; lc = n, - #] Lie die
Brake elements on your I: regenfl -!., - press down, used unc,
accordingly larger braking torques can be achieved k-n_ien.
This would thereby be achieved in accordance with the present invention
da, ß the actuating anchor (s) designed and so @cl = :. ziv
to the assigned -ol @@ lhen arranged find, d-3, -ß min-
deste-is one TE: i1: C7 _ :, surface of the actuating armature
Lich smaller distance from the assigned pool area than
has a different surface area, and that the actuator anchor
a pivoting movement one beyond the first mentioned
Partial: the located axis is carried out,
"r;, s is. -in- in electrical engineering, e.g. in relay technology
all @ eiaein beannt, Ariher von: h; `neten a swinging movement
be able to hear. Ice is, but not here
about palls, in which g #, ntreg @ lungdes' fIagneten an extremely
strong speaking power to: fir '@ ung should come, as is the case with the
here be trachtetenrer @ .selc: @_ troüioto-eiz who is ": @ c, ll.
Gei @ - @ 3 a bev # .irzu_tE: n = usfidlrangsrorm is the @uft @, @@ '. 1t
and the zu, eors: Lri @: ten folflüohe
'3Ee is particularly bad if the person is active @ tn; s: he
a-ila.-ttfedern; Picture, whereby when the magnet is attracted
themselves. A part of the surface of the leaf spring and / or of the actuation
rnl @ er s n-, ch de-, ° others to the pole face in a -, -,
@: en ciE @ ne @ e @; @ n @; drops. .The .ia.gnet can be a ring gnet.
. ') 1E? ", iIZ? ch ?? 1 silier
_3reniüz (- 'l Uli- @, e_a na @; neten be arranged. The Breins-
10 Ot-It0 111021 each # -. Us eini:, i Actuating anchor and one un-
0 M.
with-i: elb: ir attached to it, -1, e.g. riveted. Brake pad,
exist. You can continue to work in pairs on one axis
be hinged, which preferably directly to the
Ring magnet is attached.
The attached Zeic1muxi.g serves for further explanation
of the subject matter of the invention.
Show it:
fig. 1 a section of a Bremselel #: troinotors,.
Fig. 2 and 3 schematic representations of the according to the FR
well utilized "roll-off effect";
Fig. 4 is a diagram showing the increase in -nagnet i's
Tightening Force - Illustrated;
Figures 5 and 6 show preferred cross sections of the RinPaagEleten;
Fig. 7 to 10 different embodiments; @ i-21.e.
The brake motor according to the invention has in the usual way
a wave 1, which carries an Irä Ufer 2, which rides one
Stator winding 3 cooperates. The light 1 is in
Learn 4 and 5 n-elaborated. At a-yourself over the 5.
from extending; iellenstwnmel 6 Uer i; noble 1 is a by e.; r, -
drums 7 wedged, ifelche der evil 1 tLUl iI.er: @?. @:, a = rme
serving cooling wing 8 carries. Is coaxial with cell 1
a cross-sectionally U-shaped ring magnet 9 in the
Brake drum 7 arranged. The legs of the U-profile form
the pole faces 10 and 11 '(Fig. 5). Between the thighs
of the U-Yrofiles, a magnetic coil 12 is arranged, which
is charged with direct current.
Instead of a U-shaped ring magnet 9 can also
the double U-profile-shaped ring shown in Fig. 6
magnet 13 use, which two magnet coils 14
and 15 owns. These solenoids are in opposite directions from the
Electricity flowing through it. This design has the advantage that
the stray field is significantly smaller.
According to the Pig. 7 are the embodiment shown
Leaf springs 16 n attached to the ring magnet 9, which is attached to
their: free ends wear braking elements, - each from one
Actuating armature 17 and a brake lining 18 exist. If-
only one spring 16 is shown in Fig. 7, it is
of course, that several of the same evenly around the circumference
of the ring magnet 9 are distributed.
In Pig. 8 is a
an open 3/4 circular ring forming leaf spring 19 with her
-fitte attached to the ring magnet 9: the diameter of the
Leaf spring 19 is slightly larger than the outer diameter dea
Ring magnet 9. The leaf spring 19 carries circularly curved
Actuating anchor 20, which is about 1/4 of the unifang
of the ring magnet 9 extend. On the actuation core are
in turn, brake pads 21 riveted on.
In the embodiment shown in Fig. 9 are light
curved actuating armature 22 is provided, which uun a
on the ring magnet 9 attached shaft 23 are rotatable. the
Actuating armatures 22 carry brake linings 24.
In the embodiment shown in FIG. 10, a
leaf spring 25 bent at right angles and cranked
see which means> .r ° ozzhen 26 at a üeiterifl_: che_ des
Ring magnets 9 '@ f er @ ti G i @i t.
: @ feün - like this in ig. 2. Is shown - a 4 c sharp. s 1 a
large support aiike = 27 parallel to a '0 = 1. @':; _-. che 28
is arranged with a gap of 1 mm, so @: ri rd bei
a field strength of 5,000 Gauss on the actuating armature 2
a force 1? = 4 kg exercised.
If, as shown in Fig. 3, the same @ etäti; un @; ä-
armature 27 arranged so that it can rotate about an axis 29, aass the init i: -
ler stroke of the actuator is 1 mm, d-.no. @ L see -
also with a magnetic field strength of 5.0G Gau-2 -
a tightening force of 4.83 kg. lousy force is calculated as
follows:
The force p is made up of a sum of different sizes
Partial forces p together, on the one hand the different lengths of
ge backie: lay and the other hand a different one
Distance 1 from the axis of rotation 29 raised. According to the theorem of rays
is the --fcelation between moving distance and distance from
Drelipuuil #: tl eich, so üaß P as the sum of the forces p times the:
Distance V can be taken from the pivot point 29, with which
the fog level is also recorded. As a result of the linear v- @ r-
s ---: hiedenen magneti: 3chen field strengths result opposite
an inverse square force effect for the length of movement
the part of it is thus p _ c% 12, in which c eire ion-
; @ t @ uzte is. The G-lei c'i>? 1 @; ;, thus divides an ITy-S; erbel dar; how'
this in hig. 4 @@. Ufge zeiclln.et is, It is the area
to determine this hyperbola. The --land values 3 kg and $ 0 6 kg
are the values that are easy to determine at both ends:
D.,;. Init «becomes Y = 3 / x and the integral is -U over the limit
1 to 5 cm:
1n 5 = 1.61 1n 1 = 0 p = 3 X 1.61 = 4.83 kg In the example chosen, the force is therefore greater by 21 f.
This value is not the same in all embodiments,
It is - the greater, the closer it is to the left according to FIG. 3
The end of the segment is approaching the fulcrum, practically necessary. - y e-
but another extension of the prayer:; nl #: ers- in _Mch-
direction on the pivot point no more significant reinforcement,
because, due to iron saturation, the flow does not become infinite
can. Around. the specified value of 21 "'@ can be used with the .darge-
presented example the strength of the spring force can be increased.,
what a substantial gain in braking torque with itself brii @ .. t:
The relationships shown in FIGS. 2 and 3 become
now approximately also in the configuration shown in Fig. 9
form of guidance occur, although the pole faces of the ring
magnets and the armature surface 22 are curved. @ Another
Profit results from those shown in FIGS
Execution forms, de, there the pivoting movement still from anu
"Roll-off effect" - superimposed on the leaf spring. will. The air gap
between
near the _3e @ o @ - @ 1 @ 1 @ J1, sy? 11 @ 1 @ i @; @ 3sc @ c3. Leaf spring and yours
i.e. ringmagneten is infinitely small. When the @ ai @ eten is suit
now first the air gap closed, whereby, then one
Partial area after the. the other of the leaf spring to the 2ole surface
Ess has shown that due to the
this rolling effect the Il'edern essentially over the theoretical
tiseh from the: i) arstellunLen according to Fiu. 2. To 4 reached, .lzeten @ ert
increased,. @ << rdeii were able to. .üc_ @ ier_tsl @ l: ° ec @ e @ irl @. @@ bc, lz :: eich
hurvorräüende braking performance.