DE1475517A1 - Elektromagnetisch gesteuerte Reibungskupplung - Google Patents

Elektromagnetisch gesteuerte Reibungskupplung

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Publication number
DE1475517A1
DE1475517A1 DE19651475517 DE1475517A DE1475517A1 DE 1475517 A1 DE1475517 A1 DE 1475517A1 DE 19651475517 DE19651475517 DE 19651475517 DE 1475517 A DE1475517 A DE 1475517A DE 1475517 A1 DE1475517 A1 DE 1475517A1
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DE
Germany
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clutch
brake according
magnetic
permanent magnet
shunt
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Pending
Application number
DE19651475517
Other languages
English (en)
Inventor
Henning Dale Allen
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Dana Inc
Original Assignee
Warner Electric Brake and Clutch Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Warner Electric Brake and Clutch Co filed Critical Warner Electric Brake and Clutch Co
Publication of DE1475517A1 publication Critical patent/DE1475517A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/004Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with permanent magnets combined with electromagnets

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Description

  • B"le.l^rttroitaue-bloch i oütauerte Reibuniuw-
    kuvp1 amig '
    .Die Erfindune bezieht sieb auf eine
    gesteuerte Reibungskupplung vom'eögenann-ten Sicherheite- ,
    typ" bei. der ein .@n«er i. Haftbe:e:Uhriin@; ms. f. der 8-t? rn-
    Ifivelie eines iagiletes durch einealcxg
    wirdg der von eineme-uai@e@iiagna:@ezf
    wobei das Lösen durci ErreYunä eino:@.e@citazig v@°i'c@l.;y
    die einen t%iagr?eG@'luäs erzevgt, der den periuan:en@en ":iu,gnet- ,
    Fluss an der Arbeitsflohe der Kupplung en;;gcgengesetzt - '
    i.at sind diesen >neutralisier',: Im äesciideren bezieht Sich
    dieris3Llc-@; auf solc'#.ie Kupplungen, be, deinen der. px@@tan@:@.
    teiagne-Ll.i-s und te_c alektrowagnetische oder NsutrallsxeJ-..
    J ,;,, ei.ie#: r,YFne*tk)!e3.s habeif, der
    $l.Ga,?@3:.i1@ nuTCh deal Und eiet7
    Anker hindi@:@c@ers trec?@t.
    Derr@ihc@u:!g l:.egt nü.n die Haup-a,iYgabe zugrunde, eine
    Kupplung der vorerwähnten. Art zu schaiffen, die 112i
    Vergleich zu den beIcann ten ähnlicren Kul.;i;luti jeri ein
    wesehtiieh grösseres Drehavmen t bei ei.nsr bis 1c men
    Gesams:rössß entwickeltg ferner' im. sresen;a3.chen ein Dreh-
    moment der gleichen Grösse wie eine ele1@ tr.e.:.agne t-1 sch
    betätigte Kupp?ang, gleichen Umsangs hata die ferner
    das Arbeitsdr7hmoment während einer langen Lebensdauer
    aufrecht erhält und die 'bei Anlegen einer niedrigeren
    Spannung in kürzerer Zeit und mit grösserer Sicherheit
    auch dann gelost wird, wenn die angelegte Lösenpannung'
    sich-ändert.
    Nach einem weitere. Merkmal der Erfindunwird die Kupp-
    lung wirksam gelöst, ohne dass die Notwendig.keittiesteht,
    dass der ganze neutralisierende Magnetfluss durch den
    permanenten Magne ten h-Indurchgeh t.
    Nach einem weiteren hierkml der Erfindung ist die dem
    permanenten Magneten beiz Lösen der Kupplung aufgedrück-Le
    Entmagnetisiesungskraf t nicht außreichend, um den permanen-
    ten Magneten unter das Knie der Entmagneti sierungskusve
    zu bringen. .
    Weitere Merk .ale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
    aus des naeh:tolgenden Beschreibung ".m Zusamm.Änhang
    mit der 2echnung, die Ausführungsbeispi ele der Erfindung
    enthält. In der Zeichnung zeigen:
    Fig.1 einen Arialcilschnitt durch eine Reibungshupp=
    - lang gemäss der Erfindung nach Linie 1-1 der Fig.2'
    Fig.2
    und 3 Teilschnitte entsprechend,den Linien 2-2 und 3-3
    der Fig.1, '
    Fig.4 eine schaubildliche Ansicht eines der Teile,
    _Fi.gaS@ .
    6 u.? schematische Ansichten zur Darstellung der Vertei..
    lang und *ftich-bung der Magnytf'lüsse, wenn die
    Kupplung gekuppelt ist, caenn die Freigabespannung
    angelegt wird und wenn die Kuprlung gelöst i.stp
    Fig.B einen Schnitt ähnlich Pig.1 zur Darstellung einer
    ,weiteren Ausfährungsform des Llagnett£2eises für den
    _pprmananten Lagr@etfl@tss,@
    Fig.9 den Entmagnetisierun,steil einer hy. terG;.ia-
    schl eife des Perar@en-d-m ;@;ptes@
    21g.10 eine Kurve zur -Daretelldng der I.nderung des
    . Duftspaltes, der den Teil des magnetischen
    Nebenschlusses mit bvhem Widerstand darstellt. -
    Zwar ist die Anordnung.-der Erfindung auf, wersc.hieüene
    Arten von Kupplungen Zur Übertragung .eines Drehmoments
    mbglioh, doch ist die Erfindung sur. näheren Birklärung
    im Zusammenhang mit einer Reibungsbremse beschrieben;
    - . b tt und du @h dlf
    die durch den Fluse eines permanenten Met #c'rn.
    wird. Diese Reibungsbremse- weist einen drehbaren Anker l0-_ _
    .in Form eines flachen. Magnetisenringee und ferner einen
    stationären Magneten 11- auf, der einen Kernring aus mag-
    netischem Material und einen im wesentlichen U--ßörmi-,ägn -
    radialen Querschnitt hat'-wobei konzentrisch zür Ring" .
    aehse radial im Abstand angeordnete .innere und- äussere Pöl-
    @atucke 12 und 13 vorgesehen sind, die än-ihren -Endenin. .
    .Stirnflächen oder Pole. .1$ auslaufen, die in-einer ge-
    meinmamen Ebene liegen. Die Polatirnfiächen werden vom
    Anker überfangen und sind mit der äusseren Fläche eines .
    Nicht magnetischen, abnützungswiderstandsfähigen Reibünze#
    materiäls in form-von,gegen Schultern 15a der Polstücke
    anlie,geneen Segmente 15 bündig. -
    in einem Reiheagnetkreis .1? der sich
    durch den Ankee ".1,0 =d .die TolstUdke 12 und .1? hindurch
    erstreckt t .ist ein "Permanentmagnet 16 zwischengeschaltet,
    der in aktivem. 'Zustand einen bei 18
    Fluss
    (s.Fig:5) erzeugt, der bim Magnetkreis 1? . fliesst und den
    Anker ..10 .::in Ilaftbsr@.hrung mit der Reibungsfläche des
    Magüeten 'ringt. Diesem Permanent--Nagnetfluss kann bei
    Erregen eins vo- ;Magnetkreis 17 umschlossene Nicklunb 19
    entgeßemfrirken, die.dann einen bei 20 (Fig.6 und 7)
    angedeuteten Pluss erzeugte der.durch den Magnetkreis 17 und
    durch den permanenten Plagneten 16 in einer Richtung snt@
    gegengesetzt zum.Magnetfluss - 18 so hIndurchil'i esst, dass
    der permanente Magnet an den Palstirnflächan 14 wirksam
    neutralisiert wird und :dadurch dieKupplung löst.' Z@47ar
    kann dex permanente Magnet an unteZschiedlichen Stellen
    des Magnetkreises 1'7 angeordnet sein, doch ist er im
    vorliegenden Ausführungsbeispiel vorteilhaft zwischen rinem
    im wesentlichen flachen radial :angeordneten Planach 21.,
    der am: einen :Ende mit dem PolstUak 12 einstüekig iat
    und über dieses seitlich vorseht, und einem ähnlichen
    Planach 22 angeordnet, der mit dem Polstück 13 eins.tücg
    ist und von diesem seitlich vorsteht, so dass nun ent#
    gegengestzte _Fläch-an gebildet :wind, die gegen entgegen--
    gesetzte 2l;.ohen des Permanentutagneten anliegen In
    vorliegendem! Beis,,iel sind die Planschen 21 und -22 nach
    innen gerichtet, um so den gesamten Durchmesser der
    -Bremse auf ein Minimum zu reduzieren.
    Der Permanentmagnet 16 ist aus einem Material, das
    einen normalen Flutas zwischen den Polaurnflächen 2? und
    24 erzeugt, der jedoch ohne wesentliehe rntmagnetisierung
    das Aufdrücken eines entgegengesetzten Flusses von erheb-
    licher Grösse aushält. Permanente Magnete mit diesen Eigen-
    schaften sind üblicher:eise aus keramischem Material,
    wie beiss ielsf:jeise Bariumferrit, hergestellt, das bei-
    apielwjeise unter den Handelsbezeichnungen Arnox Y und
    Indox v von den Firmen Arnold Engineering Company und
    Indiana Steel froducts hergestellt und vertrieben werden.
    Wie bekannt, hat ein derartiges Material einen hohen magne-
    tischen Widerstand, der von der vori@agendea Erfindung,
    wie weiter unten beschrieben, mit Vorteil benutzt werden
    kaan. '
    Zwar kann der Permanentmagnet aus einem einstüokigen Ring
    Bein, doch wird vorzugsweise eine Ringgruppe von dünnen,
    genormten Blöcken oder Plättaben 25 von im vvsentlichen
    rechtwinkliger Porm verwendet, die in einer fitzt 26 des
    Planscheu 2Z und, wie i ri 1?ig.2'-dargestellt, mit ihren
    Kanten übereinander urigeordnet sind: In dem Ausführuni;s#
    beispiel sind die-Plättchen zwischen den Planschen 21
    'und 22 durch eine Reihe'von Schrgubver'cindungen 27 'zusem#
    mengeklemmt, die sich durch einen Flansch und durch be-
    nachbarte 2lättchen hindurch erstrecken und in den- äüderen
    Plansch eingeschraubt sind. Die Polstücke und der Pernaneni#
    Magnet sind damit zu einer festen Baueinheit -miteinander
    verbunden, wöbei die Pcle der Plättchen--25-.in fester .
    Plächenbprührung mit den entgegengesetzten Oberflächen
    der Flanschen 21 und 22 sind. .
    Die im Nagnetkreis 17 erzeugte Flussdichte wird durch
    die Querschnittsfläche.des permanenten Magneten senkrecht
    zur Plussbahn bcstimmt: üm nun die Polfläähen 14 im:
    wesentlichen am Sättigungspunkt zu betreiben, beispiela-
    weise mit 110 000 Magnetlinien pro Quadratsoli, eo
    wfeä bei einer 159525 Zoll grossen Bremse mit der in-
    en
    Big.i dargestellten Querschnittsabmessun/ungefäh rungefähr '
    lfi Segmente 25 benötigen, die
    y 1,25 Zoll
    gross wären. Um die gewünschte magnetomotorisahe Kraft
    zu erzeugen, die durch den Quersohnitt.entlang dem '
    Itagnetkreio 17 bentiiamt wird, 'waren die Plättchen 25 in
    diesem Pell 0,312 Zoll stark. -
    Der Anker 10 und der Magnet 11 körnen in unterschiedlicher
    Weise befestigt werden, und zwar je nachdem,--öb die
    Kupplung als Reibungskupplung zum Anhalten eines drehbaren
    Feiles, z.B. einer Welle 30, oder als Kupplung zum Rei#
    bungskupgeln von zwei drehbaren Teilen verz;tendet wird, Im
    Falle der hier gezeigten Reibungsbremse ist der Magnetkern
    16 stationär und 'beispielsweise durch Verschweissen der
    inneren Kanten des Flanochee 22 an einer Platte 31, be-
    festigt, die an einem festen Träger 32 angeschraubt ist.
    Der Anker 10 kann ein einzelnes Ringgtäck sein oder eine
    Vielzahl von Segmenten haben, die hintereinander gneordnet
    und mit einem Halter 33 'verschweisst sind, der,wie in der .
    USA-Patentschrift 2 970 681 dargestellt, eine kurze Axial-
    bewegung zur Berührung mit der bbiagnetfläche aler Trennung
    ton dieser ausführen kann, um $o automatisch einen
    kleinen Luftspalt 34 (F18.3 und 7) zwischen den beiden
    herzustellen, wenn die Kupplung gelöst wird. Wie weiter
    unten des näheren erklärt wird, hat der Luftapalt eine
    torbestimmte Stärke und Zwar im vorlieenden Beissiel
    ungefähr 0,0625 Zoll.
    Wie in der vorerwähnten Patentaohrift des näheren erklärt
    iat, kann dies' dadurch- erreicht werden, dass im Winkel-
    abstand, angeordnete Schrauben 35 eich durch Löoher eines
    Ringes 36 hindurch eratrecken,,der am Innenumfang des
    Halters 33 'befestigt ist, und ferner durch einen Plansch
    37 an einer H_:lse 38, . um $o die beiden Teile zusaramen-
    zuspa nnen@ . wobei die inneren Kanteneile der Schrauben-
    köpfe .';9 ah einer ringförmigen Ausnehmutig 40 freilr?gen.
    Die Hülse 38 hat Innenzähne, die mit Zähnen $1 eines an
    der Welle 30 befestigten Ringes 42 kämmen, entlang denen
    -dann. die Hillse in axialer Richtung frei verschiebbar.
    ist. Der .einen U-föraüigen Querachnitt aufweisende Ring 43
    umgibt die Zürne 41, die durch Lappen 44,kraftsch?üseig
    erfasst weiden, die aus dem federnden Nietall des Ringes.
    herausgestanzt.sind. Auf dem@Ring angebrachte, sich
    tangential erstreckende und im-Winkelabstand angeordnete
    .Federfinger 45 liegen gegen den Flansch. 37, eia Boden
    der Auenehmung 40 an und drücken die gi:lse: und die Anker-
    halterung nach, ausaeri entlang den Zähnen 41: Die dhmi.t
    federnd um die Uhne41 herum zueammsngezogenen La,#:pgn
    44 erzeugen eine kombinierte Reibüngshältekraft, die
    a.
    ausreicht, um den Ring bei aberngter Bremse In fester
    axialer Lage zu halten, jedoch ist diese Kraft wcsentlicb
    .kleiner als die durch den )Wanet.ausgeübte Kraft,. wenn der
    Anker 10 gegen die Polflächen gezogen wird. Die.Steithelt
    der Pederfinger 45 hängt ferner mit der Reibungskreft_
    so zusammen, dass sie sich -axial -uli-ter einer Kraft biegen,
    die wesentlich kleiner als die - Rei bungs'..:raft is t; die
    die axiale Lage aUß der Rü1"se. 38 aufrecht zu erhalten
    versucht.
    Der so gebildete Ring 43 wird auf den Ring .41 auf ge-
    presst, wobei die Finger 45 in Berühren .mit dem Boden
    der-Ausnehmung 40 eind, deren fließe derart ist-, daes beire
    Anzug des Ankers 10 .gegen den Magnet und bei einem. azialen
    .Verbiegen. der $nden. der Pinger 45 die hintere Fläche -
    des Ringes 4.3 vo-n den Köpfen -39 der Schrauben 35 in
    einem Abstand d .{Yig* 1, ist; .der gleich der gerünsehten
    .-Breite-. deg Luftspaltes' 34 ist, wie er zwischen denn Anker
    10 und-den Polstirnflächen aufrechterhalten werden soll, ,-
    wenn die.Brcmse gelöst wird. Der wie. oben beschrieben wir-
    .kende Ring 43 . bew.--gt also den Anker 10 vom blagnct weg, .-
    um so den Luftspalt 34. in den-Magne tkreis 17 J4d.esmal
    dann oi-muführsn, Wenn die Bremse gelöst wirdjund zwar.. _
    geschieht dies trotz einer Abnützung der Reibflächen der-"-
    rupplung
    Die Wiöklunß 19 steht in- ihrem Aufbau und in ihrer Erre-
    g im Zusammenhang mit der Stärke des parmanenten Aiagn3-
    ten 16 und kann bei.&rregung-durch .einen in der rioh@tigen
    Richtung-fliessenden Gleichstrom einen Magnetfluss 20
    erzeugen, der im 'Magnetkreis 17 entgegengesetzt zum
    permanenten hagnetfluss 18 ist, wie dies in den Pfeilen .
    der Fig.6 angedeutet ist. Dabei-ergibt eine neutrali-
    Bierende magnetomotorieche Kraft in der drössenordnung.von
    716 bis 930 AMperewindungen ein Lösen des Ankers von den
    Polen, wobei ein.- optimales Lösen bei 860- Amperewiaduagen
    auftritt. Die Wicklung ist so ausgelegt, dass die erforf
    derliche magne tomotorische Kraft bei. einer - äufgedrückten
    Spannung im. Bereich zwischen 70 bis 91Volt .entsteht,
    wobei-eine optimale Preigabe-Geschwindigkeit bei 84.folt
    erreicht wird,.Gleiohstrom der gew;:nsohten Spannung und.
    v orzugsweise von 84 Volt kann' von einer Wechselstrom--
    quelle unter Verwendung von geeigneten Gleichrichtern 46
    abgeleitet werden, wobei die Speinnung_an isolierte Anschlues--
    klemmen 49 durch das Schliessen eines Schalters 4.7 angelegt .
    wird.
    gemäss der Erß Ladung .ist damit eine Vorrichtung. geschaffen -
    tordeü, um den durch die Erregung der Wicklung 19
    erzeugten ..Magnetfluss 20 zur Neutralisierung des permanenten.
    magnetflurisee..18 an den Polflächen 14 und zur gewünschten
    .Lösung der Kupplung zu verwenden,-ohne dase.es.notROndig
    lst, den gesamten I4agnetz'Zuss durch den peraa-nenten. Mag.@iet
    gegen den notwendigerweise hjhen- Wider: Land des xetzteren
    hindureh ,zu drücken. Es wird näalios ein erheblicher Teil
    .
    des Spulennagnetflusses im Nebenschluss um der peti@aneiiten
    Magneten herumgeßähr @ und damit txItt :die zur freiga*he
    der Kupplung- erforderliche magnetomotori2che _ Kraft nicht
    als danzes am permanenten Magneten auf, so dass eine Teilent-
    magnetisierurig des Permeneutmagneten vermieden tird: Die
    vorerwähnte Aüordnung weist. einen magnetiaohe.n Nebenscblusa
    50 .- von entspreohender magAeti:acher Leitfähigkeit aUx°, dör -
    .parallel -aü den Teil des Sagnotkreises 17 abgeordnet tote
    -der -d(§n. Permanentmagneten 16 miteinschliesst und.-e-inen
    magnetischen.Widerstand hat, der erheblich.grösser.äle der
    des übrigen.Teils des. Magnetkreises-17 tote nenn der
    Anker` 10. in :Beri:hrung mi c .den Polflächen 14 (Pig.5 und 6)
    Oder von diesen getrennt Ofig.7) und die Bremse gelöst in. t:
    Zwar kann der Nabenschlugs veräohiedene Pormen annehmen:.
    doch. ist .eine eintaohe» konstruktive Lösung im Zusammenhang
    mit den magnetischen Teilen, rin sie oben besohrieben sind,.
    in ' dem vorliegenden Beispiel in .der Weise gescheften_ wor-
    den, dann ein mägnetinierbaren. -Eisenglied parallel. zum -
    Parmagentma4neten 16 angeordnet ist und sion.am diesen
    herum ärstreokt, wobei dieses Glied einen kle.lnen luttspalt
    51 öäer@ein anderes, einen hohen magnetischen Widerstand
    at@fvieisendea Teilhat, durch den der magnetische Wider-.
    stand des Nebenaohlusses bestimmt wird. Der Ituitspalt
    ist. dabei an der inneren Kante des Permanentmagneten ange-
    ordnet und an einer Seite durch die Fläche 52 des Plansches
    22 .definiert, der radial nach innen über den Permanent-: .
    Magnet hinaus vorsteht. Die andere Nand dea*Luftspaltes
    Wird durch die »ringförmige .Stirnßüche 53 einer reehtwink-
    -ligAn.Verlängerung 54 des inneren Plansches 21 gebildet,
    die « einstüokig mit' dem Plansob 21 und konzentrisch . . , . _ ; .
    zum-Permanentmagneten ist. Die Lußtspaltwände sind parallel
    zueinander und-in einem solchen Abstand, dass sieh der
    gewünschte Gesamtwiderstanci:dee*Nebensohlusskreises ergibt.
    -Wie In 718.1Q dargestellt, ändert aiah das Ausgangsdreh-.
    Moment der Kupplung mit der Grösse des Luftspaltes 519
    der im ällgekeinen so klein wie möglich sein sollte, um
    so den NeutralisierunaßIuss zum lösen der Bre.zise so .
    tlein.Wie möglich zu halten, so däes die Löse- und .
    Sxgplungeseiten für das Kuppeln txnd Lösen der Bremse
    ein-Miniruin Bind und der' zum Lösen der Bremse benötigte
    Spannungsbereich so gross Wie möglich ist.
    Die vorerwgihnten Merkmale werden gemäs®.der.Erfindung duraü
    ein neuartiges Zusammenwirken der Widerstände der paralle-
    len Magnet' eise durch den permanenten Magnet einerseits
    und den magnetischen Nebenschluss 50 andererseits°in der
    Weise erreicht., dass- nur ein kleiner bei -56 angedeutetes -
    Teil des permanenten- Msgnetfliisees (siehe: Pig.5) durch
    den Nebenschluss überbrückt wird und damit verloren geht,:
    wenn der permanente -Magnet allein wirkt, während eiri -
    erheblicher Teil 57 (Pig.6) des für- diel@teutralisieruug
    -des permanenten Nagnetflusseserforderlichen Spulenßlusses-"::-
    20.vom Nebenschluss aufgenommen wird, und so die geWünschte
    -Freigabe der Breiase- erzielt wird, ohne -dan.a der permanente -
    Magnet einer .schädigenden - Entmä- netizierungskraft ausgesetzt
    wird.
    Zu diesem Zweck ist die länge des Duftspaltes 51 derart,
    dass der Widerstand des . Streuflusskreises 55 so hoch Ist,-
    -dass ein übermässiger t&agnetfiussverlust an den Polen -
    14 verhindert wird, wenn die Bremse in Bremsstellung. ist:
    Zu diesem gweCk kgnn die -Luftspaltwand 53s wie daegestell-t,
    eine solche Grösse haben, dass $ichl eine Gesamtfläche
    vön-6,759 Quadratzoll ergibt und diese Pläohe-im Abstand -
    von ungefähr 0,125 Zoll-vön der entgegengesetzten Wand-52
    ist.
    Der-gewünschte Ausgleich bei der Verteilung der Magnet-
    tlgsse "des Permanentmagneten 18 .und den Wie.klungehuoeee
    20 wird am beuten im Zusammenhang mit der'Entmgagnetieierungs-
    kurve 58 (Fig.9) und im.Zueammenhang mit dem. besonderen,.
    hier verwendeten permanenten Magnetmaterial des n:iheren . :'
    erklärt. Die durch -den Permanentmagnet erzeugte magnetomo-
    toriaohe.Kraft ist, eine ;Pgnktiön seiner Länge in Riohtming
    .des Magnetkreiden Q17, Und die in, dem Magnetkreis erzeugte.
    Flussdichte wird-duroh den Querschnitt des Magneten 'be" ..
    dtimmt. Nenn die -erforderiZche m&gnetomotoriscbe *Kraft
    und die an .den'. Poüläohen. -14 zur.Erxeugung des gewünisctaten
    Drehmomente der Kup,;lung erforderliche hluoedichte bekännt
    ist, wird eire» Arbeite,pun%t A auf, der Kurve 58 ein gutes
    8tüaic öberhalb.des- Knies .6q eusgewählt. Die entsprechende.
    Arbeitsflunadichte.D beetimiat dann den Querschnitt den*
    Magneten und die Arbei.tema$netielerungekraft F bestimmt
    .die länge. Da der Widerstand dee'Nebenscrilünskreiees 50
    sehr hoch in Vergleich zu dem dce Eisenteils des
    Magnetkreises 17 ist,. wenn der.Anker gegen die Pollläoheg.:
    14 anliegt, so wird nur ein geringer .Teil ' des permanenten
    Nagnetflussed durch den. Dlebentlusd abgeleitet-) wie die®.
    56 angedeutet ist, wenn die Wicklung erregt ist*.
    Damit verringert .der Sebeneoblune den Plube oder die.
    Äusgangsleä.stun, des Permanen-t!Üagnete,-? nicht @reäe@?:3ß.c;za .
    Um .nun eine Bremse mi'c einem am Punkt A a@°bei-:en@.@sz
    Permarent#magneten zu lösen, ist. Es notwc"älg, d.? ° kiz;ng
    l9-mit einer e*pannu'?' Zu erregen, die ausreicht, um
    eine E.ntma, netisierü agsi;raf i ein gutes Stück unter diesen
    Punkt zu. erzeugen. Wenn die ' aufgedrüc kte ipannung jedoch
    ausreiehend wäre, um die läntwagneti sierungs'.rrüft bis unter-
    halb des Knies 60 der Kurve abzusenken, 'ue'is,@i@lsvle@ se
    bis zun..Punkt Y-, so- würde der Mognet seine volle S tärIse
    nicht wieder erreichen können, sondern'"rJÜrde-dann später
    auf einer Kurve &1 anstatt aüß der Kurve .53 arbeiten.
    Uni einen solchen Verlust zü verhindern, ist gemäss @@@@@@@
    Erfindung der Arbeitspunkt A um einen ausreichenden stand oberhalb des Knies 60 derart angeordnet, dass die
    zur Lösung der Bremse an die Wicklung 19 angelegte -Span-
    nung niemals den Magnet bis unterhalb des Knies entmagne- .
    tisiert unter Berücksichtig er Änderungen, die bei
    ,*
    einer Spannungsquelle unter normalen fmotänden ein trQten
    können.
    Diese Aufgahe geMäss der Erfindune %w: i rd bei einer.
    tischen Kug-r? uns mit einen @@ beit@,di-e:@omen-t
    Grösse durch die Anordnung eines magnetischen Neben-
    ach htesse,s .50 verwirklicht, dessen Widerstand . so niedrig
    er
    ist, dass/einen erheblichen Teil 5? des Wicklungeflusseq l0.
    (siehe Pig.6) aufnimmt, der ursprünglich zur Neutralisie-
    rung des permanenten .Magnetflusses an den Polen "14 erfoader-
    lich.war. Als Ergebnis wird durch die dem Permanentmanne ten
    über den tIeutralisierungsfluss aufgedrückte ';n@nagrei;ieia-
    rungsZ.,traft wie bei 62 angedeutet (Fig.6) der tunkt A
    nur um einen wesentlich kleineren Abstand nach-unten ate
    der Kürve.58 zur F£eigabe der Bremse bewDgt. Der poi°uanente.
    Magnet. kann damit so ausgelegi weäden, dass ar das ge-
    wünschte hohe Drehmoment erzeug-c, ohne dass die Gefahr
    besteht, dass die Stärke des .Magneten wJhrend des Arbel-
    tene.reduziert wird,
    Gegebnenfalle kann der Ausgleich zwischen dem Widerstand
    des Permanentmagneten 16' und den* Nebenaßblusses 50 bei
    erregter Wicklung 19 - in , einfacher Weise dadurch "ei nge-
    stellt werden, dass ein dünnes Plättchen 65 (rig.8) ..@
    aua nichtmagnetischem, einen hohen magnetischen Widergtaud
    auiweisende% Material, beispielsweise Messing, in Reihe
    ait.den Permanentmagneten an irgendeinem Punkt des Pol=
    kreisen eingelegt wixd. In der aorlia@ ;enden l'ians truktion
    kann dies dadurch geschehen, dass dieses P'-dtIoh:-?n wriselien
    einem zncle. der Sei.snte 25 des permanenten xiagneten
    und einem der Flanschen 27. oder 22 eingefügt wird. Die
    Stärke der Einlage sollte vorteilhaft normalerweise
    kleiner als 09020 Zoll sein, Wobei eine Störlee von
    ungefähr 0,0.0& Zoll üblicherweise auereichend ist.
    Wenn die Elemente der::ggnetkrei$e, Wie oben beschrie.l?ent
    unter Einschluss eineu Auegleiohsplättchens von 0,.006
    Zoll @emäsq. Fig.e, aufgebaut und ausgelegt sind,, so ent.
    wickelt eine Bre%ee bei aberregter Spule 19 ein Arheita.@
    drehmoment,von ?00 Fuasp:rund. Der Drehmomentvgrluatinolge:
    den Streumagnet-kreisen 56 ist vernaehlÄesigpar, da der
    Permanentmagnettluss den Weg den geringsten, Wideratandea.,,
    nämlich durch, die Polfläoh.en 14@ nimmt; gegen die der.
    Anker 10 liegt. __
    Durch die Anordnung.- einen. magnetiaehen NebenstohlüsseeZ '50:
    bei der. ertindungegemUßsen, elektrisch-, lösbaren- Bremse Ist--
    es. nnn möglich, die magnetomotorieche- Kraft des permane:nt,eiftääagneten.wesentilch vorteilhafter auszunutzen,. als dies. bei;
    den bekannten ähnlichen Bauarten möglich war,., so daas-nun:
    eire erheblich grösseres Ausgangsdrehmoment vorhanden. ist-.
    als. be@°. ähnlichen Kupplungen vergleichbarer Gr öss;e, . wobei"
    sich gemäss der Erfindung riioch ein vertci lnäftes Dösen
    der Bremee ergibt. Ferner kai3n die Kup"lung innerhalb
    eines -verhältnismässig grossen Bereiches einp@@ zur Ese-
    gong der elektromagnetischen. Wicklung dienenden Spannung
    gelöst werdan, ohne daso die -Gefahr besteht,,- dass der
    Permanentmaö:Zet :bis unterhalb, des Knies der 'Ei? üragie@
    tisi erungskurge entmagnetisiert wird. Damit @@-i x°cä die T@apa@
    zität des Permanentmagneten zur Entwickluüg eines an b-i malen
    Drehmoments während einer langen -Dehensdauer vaix;csan
    aufrechterhalten.. Biese Verbepserungem wurden .Mit einer
    verhältnismässig, ein fachen .Änö:erung . im Magnetksels erzi elt,,
    d:.h. durch ein einfäches HirizufUgen eines magne='Xisc:i2n
    Nebenschlusses 50, dessen Widerstand in einem bestimmten
    Verhältnis zum Permansntmagneten: steht,

Claims (1)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Elektromagnetisch gesteuerte Reibungskupplung oder Reibungsbremse mit einem ersten Glied, das ein aus magnetisierbarem Material bestehendes erstes Magnetteil hat und relativ zu einem zweiten Glied um eine gemeinsame Achse drehbar ist, das ein durch das erste Magnetteil in gekuppeltem Zustand schliessbares . zweites Magnetteil hat, und mit einem in mindestens einem der Magnetteile angeordneten, einen Permanentmagnetfluss erzeugenden Permanentmagnet, indem über eine Magnetwicklung ein dem Permanentmagnetfluss entgegengesetzter Wicklungsmagnetfluss zur Lösung, der Kupplung bzw. der Bremse erzeugbar ist und zu dem ein Nebenschlussmagnetkreis angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Widerstand des Nebenschlussmagnetkreises ( 56,57) derart ist, dass der im Pemanentmagneten durch die Magnetwicklung erzeugte Fluss den Permanentmagneten (16) höchstens bis oberhalb des Knies des Entmagnetisierungszweiges der Hystereseschleife entmagnetisiert. 2. Kupplung oder Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine dünne Schicht nichtmagnetischen Materials ( 65) dem Permanentmagneten ( 16) direkt nachgeschaltet ist. 3. Kupplung oder Bremse nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenschlussmagnetkreis ( 56,57) bei offener Kupplung bzw. Bremse den grösseren Teil des durch die Magnetwicklung erzeugten Magnetflusses aufnimmt. 4. Kupplung oder Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Ankers vom Joch ( 21,22) bei gelöster Kupplung bzw.Bremse eine vorbestimmte Grösse derart hat, dass der magnetische Widerstand des Jochs ( 21,22) einschliesslich des Ankers (1o) kleiner als derjenige des Nebenschlussmagnetkreises (56,57) ist. 5. Kupplung oder Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Nebenschlussmagnetkreis ( 56,57) ein Teilstück (51) mit hohem magnetischem Widerstand angeordnet ist. 6. Kupplung oder Bremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilstück (51) ein Luftspalt und/oder ein Plättchen oder eine Schicht aus unmagnetischem Material ist. 7. Kupplung oder Bremse nach einem der vorhergehenden Artsprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenschlussmagnetkreis ( 56,57) ausserhalb des Jochs (21,22) angeordnet ist. B. Kupplung oder Bremse nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenschlussmagnetkreis (56,57) auf der der Drehachse zugerichteten Seite des Jochs ( 21,22) angeordnet ist. 9. Kupplung oder Bremse nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenschlussmagnetkreis (56,57) längs der Innenseite des Permanentmagneten (16) parallel zu dessen Magnetisierungsrichtung vorgesehen ist. 1o. Kupplung oder Bremse nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Teilstücke des Jochs ( 21,22) einander gegenüberliegende Flächen (23,24 ) aufweisen, zwischen denen der vorzugsweise plattenförmige Permanentmagnet ( 16) angeordnet ist. 11. Kupplung oder Bremse nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, dass die, ,Flächen,.. C,22,24) senkrecht zur Drehachse sind. 12. Kupplung oder Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (21,22) eine U-förmige Gestalt mit zwei flanschartigen Ansätzen (21,22) hat, zwischen denen der Permanentmagnet ( 16) und der Nebenschlussmagnetkreis (56,57) angeordnet ist. 13. Kupplung oder Bremse nach Anspruch 12. dadurch gekennzeichnet, dass der eine (21) der beiden flanschartigen Ansätze (21,22) einen Vorsprung (50) hat, der mit einem Teilstück des anderen flanschartigen Ansatzes (22) den Nebenschlussmagnetkreis ( 56, 57)bildet 14. Kupplung oder Bremse nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (16) mit seinen inneren Flächen mindestens teilweise gegen die äussere Fläche des vorgenannten Vorsprunges (5o) anliegt. 15. Kupplung oder Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei den flanschartigen Ansätzen (21) die Vorsprünge (50) ringförmig sind. 16. Kupplung oder Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 - 15 , dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden inneren Endflächen (52,53) der beiden flanschhaWtey, 4nsgtze (21,22) das Teilstück hohen magnetischen Widerstandes des Nebenschlussmagnetkreises (56,57) bilden. 17. Kupplung oder Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptmagnetkreis (2o;62) äussere und innere Polstücke (12,13) hat,die mit dem Anker (1o) zusammenwirken und von diesem in gekuppeltem bzw. bremsenden Zustand überbrückt sind. 18. Kupplung oder Bremse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren und inneren Polstücke (12,13) konzentrische Ringe sind,deren Polflächen (14) in einer zur Drehachse senkrechten Ebene liegen. 19. Kupplung oder Bremse nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, dass als Anker eine Scheibe oderein Ring vorhanden ist.
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