DE1538899B1 - Wirbelstrombremse zur einschaltung in den wellentrieb eines kraftfahrzeuges zwischen wechselgetriebe und achsbruecke - Google Patents

Description

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Einschaltung einer Wirbelstrombremse gemäß der hungskörper gebildet werden. Bei der dargestellten Erfindung zu keiner wesentlichen Verlängerung des Ausführungsform wird dieser Tragkörper jedoch Wellentriebs führt und daher die Bremse auch in durch eine Folge von Armen S₁ gebildet, welche an kurze Wellentriebe einschaltbar ist. Ferner wird der ihren freien Enden einen Ring 8₂ tragen,
wesentliche Vorteil der Wirbelstrombremsen der in 5 Die Anbringung der Scheibe 5 an den Tragkörper 8 Rede stehenden Art, nämlich die wirksame Kühlung, ist vorzugsweise einstellbar, insbesondere durch Zudurch die auf der Außenseite der Ankerteile ange- sammenwirken von in die Scheibe (oder den Tragbrachten Lüfterflügel in vollem Umfang aufrecht- körper) eingeschraubten Schrauben mit radialen, in erhalten. Diese Flügel können ohne weiteres auf bei- dem Tragkörper (oder der Scheibe) ausgebildeten den Seiten der Bremse die für die wirksame Kühlung io Langlöchern.

notwendigen Abmessungen erhalten, da sie im Zen- Es ist zu bemerken, daß infolge des Vorhandentrum die für den Wellentrieb notwendigen Räume seins nur einer Scheibe 5 die durch den Tragkörper 8 frei lassen und somit zu keiner Verlängerung des zu tragende Statormasse leicht ist und geringe axiale zwischen Getriebegehäuse und Achsbrückengehäuse Abmessungen besitzt, was für die frei tragende Anangeordneten Wellentriebs führen. 15 bringung besonders wertvoll ist.

Es sei hier bemerkt, daß es an sich bei Wirbel- Der Rotor enthält zwei Scheiben 9 und 10 aus

strombremsen anderer Bauart bekannt ist (britische einem magnetisierbaren Werkstoff, welche axial sym-Patentschrift 957 689), den Stator mittels einseitig metrisch in bezug auf die Quermittelebene der überhängender Tragglieder am Gehäuse des Wechsel- Bremse beiderseits der Polschuhe O₁ und 6₂ liegen, getriebes oder der Achsbrücke zu befestigen und den 20 sowie eine fest mit der Welle 2 verbundene mittlere, Rotor unmittelbar auf einer Welle anzubringen, die im wesentlichen radiale Nabe 11 und Arme oder aus diesem Getriebegehäuse hervorragt. Die vor- Rippen 12. Letztere erstrecken sich längs der Außenliegende Erfindung will demgegenüber Wirbelstrom- seite der Scheiben 9 und 10 und ragen mit ihren bremsen der eingangs genannten besonderen Art so knieartig gebogenen Enden in das Innere des ringausbilden, daß sie für diese Art von Lagerung ge- 25 förmigen Statorkörpers 5, 6, 7 hinein. Sie sind mit eignet sind und gleichzeitig die zur Verbindung des Hilfe von Nabenringen IZ₁, die zweckmäßigerweise Rotors mit dem Wellentrieb dienenden Teile in ihren mit den Armen 12 einstückig sind, beiderseits eines axialen Abmessungen auf das Minimum beschränkt schmalen, am Umfang der Nabe 11 befindlichen sind. Flansches 1I₁ an der Nabe befestigt. Die Arme 12,

Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Zeich- 30 welche so die Nabe 11 mit den Scheiben 9 und 10

nung an Hand mehrerer zweckmäßiger Ausführungs- verbinden, stellen Kühlrippen und Ventilatorflügel

• formen näher erläutert. zur Kühlung der Scheiben 9 und 10 dar, welche den

Die Fig. 1,2 und 3 zeigen im Axialschnitt eine Anker der Bremse bilden.

erfindungsgemäße Wirbelstrombremse und ihre Ein- Auf den Außenkanten der Arme 12 sind Ringe 12₂

schaltung in den Wellentrieb, der den Getriebekasten 35 angebracht, welche die Lüfterwirkung der Rippen mit der Achsbrücke verbindet. noch verbessern. Die inneren Verlängerungen der

Die F i g. 4 zeigt die eine Hälfte des Gegenstandes Arme 12 bilden einen Käfig mit durchbrochener der Fig.2, gesehen von einer EbeneIV-IV der Wandung, durch welche die Kühlluft hindurch-F i g. 2 aus. strömen kann.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform 40 Die Nabeil weist auf ihrer dem Gehäuse4 zuist der Rotor 1 der Bremse auf einer Verlängerung 2 gewandten Seite einen muffenartigen Vorsprung 11 _a der Eingangswelle der Achsbrücke angebracht, und auf, mit dem die Nabe auf dem Wellenstumpf 2 der Stator 3 ist fest mit dem Gehäuse 4 derselben befestigt ist. Das aus der Nabe 11 und dem Vorverbunden, sprang ll_a bestehende Ganze besitzt auf der dem.

Der Stator selbst weist eine Ringscheibe 5 aus 45 Gehäuse 4 abgewandten Seite eine Ausnehmung zur unmagnetischem Werkstoff auf, insbesondere aus Aufnahme einer Befestigungsschraube od. dgl.
rostfreiem Stahl, welche innen und außen durch um- Es ist also ersichtlich, daß der Rotor im axialen

gebogene Ränder 5_Χ und S₂ verstärkt ist. Halbschnitt die Form einer Gabel hat, wobei die

An dieser Scheibe ist eine gerade Zahl von parallel Teile 9, 12, 12₁ und 10, 12, 1I₁ den Zinken der zu der Achse der Bremse liegenden Magnetkernen6 5° Gabel und die Teile 11, H₁ dem Griff der Gabel angebracht, welche durch scheibenförmige Polschuhe entsprechen. Die axial einwärts gebogenen Enden der O₁ und 6₂ abgeschlossen werden. Die Kerne ragen Arme 12 begrenzen im Inneren der Bremse gelegene durch in der Scheibe 5 vorhandene Öffnungen mit freie Räume, welche Teile des Wellentriebs zwischen identischem Querschnitt und sind an der Scheibe Wechselgetriebe und Radachsbrücke aufnehmen,
mittels eines an ihr angeschweißten Polschuhs O₁ 55 Fig. 1 veranschaulicht weiterhin die Welle 13 mit befestigt. doppeltem Kardangelenk zur Verbindung der Welle 2

Eine Spule ist auf jedem Kern 6 zwischen der mit dem Wechselgetriebe, deren eines Kardangelenk Scheibe 5 und dem anderen Polschuh 6₂ des Kerns 15 unmittelbar an der Platte 11 angebracht und axial angebracht. " teilweise innerhalb des Rotors 1 untergebracht ist,

Die verschiedenen Spulen sind an eine nicht dar- 60 sowie den Wellenstumpf 2 mit dem Wälzlager 14, gestellte Erregerstromquelle so angeschlossen, daß welches von einem kegelstumpfförmigen Fortsatz 16 die in jedem Kranz von den Polschuhen O₁ oder 6₂ (Nase) des Gehäuses 4 getragen wird und sich zugebildeten Magnetpole abwechselnd Nordpole und sammen mit dem Wellenstumpf und dem Ende des Südpole sind. Fortsatzes 16 ebenfalls innerhalb des Rotors 1 be-

Die Scheibe 5 ist frei tragend an dem freien Ende 65 findet. Mittels dieses Wälzlagers ist der Rotor frei eines von dem Gehäuse 4 getragenen glockenförmigen tragend gelagert.

Tragkörpers 8 angebracht. Dieser Tragkörper kann Bei den in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausfüh-

durch einen gelochten oder ungelochten Umdre- rungsformen tragen die den oben beschriebenen

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Teilen entsprechenden Teile die gleichen Bezugs- Wicklung 22 in der entsprechenden Rinne 23 erzeugte

zeichen wie diese. Magnetfluß tritt aus dieser Rinne durch alle an einer

Die Ausführungsform der Fig. 2 und 4 unter- ihrer Seitenwände angesetzte Finger 24 aus und hierscheidet sich im wesentlichen von der vorhergehen- auf durch die anderen Finger wieder ein, nachdem er den dadurch, daß der Rotor an einer Verlängerung 5 über gegenüberliegende Abschnitte des Rotorzylinders 17 der Ausgangswelle des Getriebekastens ange- 20 geflossen ist, welcher diese Finger mit einem einen bracht ist und daß der Stator 3 fest mit dem Ge- Luftspalt bildenden geringen Spiel umgibt,
häuse 18 des Getriebekastens verbunden ist. Bei der dargestellten Ausführung sind die benach-

Der Tragkörper 8 zur Herstellung dieser Verbin- barten Seitenwände der beiden Rinnen 23 zu einer dung wird hier durch ein flaches Gußstück mit mit 10 einzigen magnetischen Ringscheibe 25 zusammenradialen Durchbrechungen versehenen Armen 8₃ dar- gefaßt, welche durch den Zwischenraum zwischen gestellt. Diese Arme tragen an ihren Enden sich axial den freien Enden der beiden Zylinder 20 tritt und bei erstreckende Buchsen 8₄ zur Aufnahme der Befesti- 26 mit dem an dem Gehäuse 4 befestigten Traggungsbolzen 8₅ der Scheibe 5. körper 8 verbolzt ist. Ferner bilden die den benach-

Der an seinem freien Ende das Wälzlager 14 tra- 15 barten Seitenwänden entsprechenden Zähne 24 einen

gende Fortsatz bildet hier ein einziges Stück mit dem einzigen Block mit der Ringscheibe 25, an deren

Tragkörper 8 und hat die Form eines Rohrab- beiden Seiten sie vorspringen. Schließlich wird die

Schnitts 19. ' Anbringung des restlichen Teils der Rinnen 23 an

Fig. 3 veranschaulicht die Erfindung in Verbin- dieser Ringscheibe durch das Vorhandensein von

dung mit einer Wirbelstrombremse, bei der die Teile 20 ringförmigen Vorprüngen 27 am inneren Rand der

des Rotors, in welchen die Wirbelströme erzeugt wer- Ringscheibe erleichtert.

den, durch gleichachsige zylindrische Ringe 20 ge- Diese Anordnung mit zwei Wicklungen 22 ist insbildet sind, welche an der Nabe 11 durch im Quer- besondere aus folgenden Gründen interessant:
schnitt einen rechten Winkel bildende Verbindungs- Da die Luftspalte radial liegen, braucht keine stücke 21 angeschlossen sind. Die Teile 20, 21 bilden 25 genaue axiale Einstellung des Rotors gegenüber dem Rinnen, die nach der Querschnittsebene der Bremse Stator vorgenommen zu werden,
zu offen sind und in welche die Enden des induzie- Der Einbau der Wickungen, von denen nur zwei renden Ringes des Stators hineinragen. Auf den Tei- vorhanden sind, ist besonders einfach,
len 20,21 sind Kühl- und Ventilationsrippen 12 an- Die in den Wicklungen zur Erzielung eines gegebracht. 30 gebenen Bremsmoments erforderliche Stromstärke ist

Der induzierende Teil des Stators weist zwei iden- verhältnismäßig gering.

tische Wicklungen 22 in Form von mit Bezug auf die Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden.

Achse der Bremse konzentrischen Ringen auf, deren So kann insbesondere die Bremse eine von den oben

jede in einer Rinne 23 aus magnetischem Material beschriebenen Bauarten abweichende symmetrische

untergebracht ist. 35 Bauart aufweisen. Auch können z. B. bei der Aus-

Die radial nach außen gerichtete Öffnung einer führung nach der Fig. 1 doppelte Spulen vorgesehen

jeden Rinne 23 wird teilweise durch Finger 24 ge- werden, welche beiderseits einer Zwischenscheibe aus

schlossen, welche miteinander verschachtelt und magnetischem Werkstoff angeordnet sind, oder bei

magnetisch abwechselnd an die beiden Seitenwände der Ausführungsform nach der Fig. 3 können Rük-

dieser Rinne angeschlossen sind. 40 ken an Rücken angeordnete, nach der Seite zu offene

Eine derartige Anordnung ermöglicht die Her- Rinnen vorgesehen werden, welche zwei flachen, die

stellung von zwei Polkränzen mit abwechselnden induzierten Teile darstellenden Rotorscheiben gegen-

Polaritäten gegenüber den Zylindern 20. Anders aus- überliegen, oder der Stator kann eine einzige mit der

gedrückt, der durch die elektrische Erregung einer Achse desselben konzentrische Wicklung aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 Wirbelstrombremsen der genannten Art sind in Patentanprüche: den verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Eine besonders vorteilhafte Konstruktion dieser

1. Wirbelstrombremse zur Einschaltung in den Bremsen besteht darin, daß der elektromagnetische Wellentrieb eines Kraftfahrzeuges zwischen Wech- 5 induzierende Teil des Stators zwischen zwei den selgetriebe und Achsbrücke, bei der der an fest- Anker bildenden induzierten Teilen angeordnet ist, stehenden Fahrzeugteilen angeflanschte, ringför- wobei diese induzierten Teile zum Rotor gehören mig ausgebildete, mit Erregerwicklung und Pol- und auf ihren Außenseiten mit Kühlrippen versehen schuhen versehene Stator zwischen zwei sym- sind, welche gleichzeitig auch als Lüfterflügel wirken metrisch zueinander angeordneten Wirbelstrom- io (deutsche Patentschrift 955 969).

scheiben des Rotors liegt und die Wirbelstrom- Diese Wirbelstrombremsen entwickeln ein hohes scheiben über als Kühlrippen wirkende Tragarme Bremsmoment, bezogen auf ihr Gewicht, und die mit der Antriebswelle kraftschlüssig verbunden verschiedenen Teile dieser Wirbelstrombremsen sind sind, dadurch gekennzeichnet, daß der in sehr wirksamer Weise gekühlt. Jedoch hat bisher Stator (3) ausschließlich an dem Gehäuse (4) der 15 der in den Radantrieb einzuschaltende Teil des Achsbrücke oder des Wechselgetriebes durch Rotors dieser Wirbelstrombremsen eine verhältniseinen axial frei tragend darüber hinausragenden mäßig große Länge, so daß die Einschaltung dieser Körper (8) befestigt ist und daß die Tragarme (12) Bremsen zwischen das Wechselgetriebe und die Achsdes Rotors (1) in den durch den Statorring ge- brücke Schwierigkeiten bereitet, wenn diese beiden bildeten Hohlraum geführt und mittels einer ge- 20 Fahrzeugteile einen verhältnismäßig geringen Abmeinsamen Nabe (11) mit der Welle verbunden stand voneinander haben. Es sei hierbei daran ersind, innert, daß bei gewissen modernen Fahrzeugen, z. B.

2. Wirbelstrombremse nach Anspruch 1, da- Schleppern für Aufsattel-Anhänger und Autobussen durch gekennzeichnet, daß die Nabe (11) in ihrem mit Heckmotor, der Abstand zwischen dem Geäußeren Teil in einem scheibenartigen Flansch 25 triebekasten und der Achsbrücke nur sehr klein ist, (U₁) endet, an dessen beiden Seiten die Trag- so daß kein Platz für die Einschaltung der bekannten arme befestigt sind. Wirbelstrombremsen der vorstehend genannten spe-

3. Wirbelstrombremse nach Anspruch 1 oder 2, ziellen Art vorhanden ist.

dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (8) Der vorliegenden. Erfindung liegt die Aufgabe zu-

gegenüber derjenigen Rotorscheibe (10), die zwi- 30 gründe, Wirbelstrombremsen der eingangs erwähnten sehen dem Statorring und dem Gehäuse (4) der Art derart umzugestalten, daß sie auch in Trans-Achsbrücke oder des Wechselgetriebes liegt, missionen kurzer Länge zwischen Getriebekasten Unterbrechungen aufweist. und Achsbrücke eingeschaltet werden können.

4. Wirbelstrombremse nach einem der An- Diese Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erffrv Sprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß 35 dung dadurch gelöst, daß der Stator ausschließlich der Stator von einer ringförmigen Platte (5) aus an dem Gehäuse der Achsbrücke oder des Wechselnichtmagnetischem Material gehalten ist, durch getriebes durch einen axial frei tragend darüber hinweiche die Kerne (6) der Elektromagnete hin- ausragenden Körper befestigt ist und daß die Tragdurchgehen und welche ihrerseits frei tragend von arme des Rotors in den durch den Statorring gebildem Tragkörper (8) gehalten ist, der am Gehäuse 40 deten Hohlraum geführt und mittels einer gemeinder Achsbrücke oder des Wechselgetriebes be- samen Nabe mit der Welle verbunden sind.

festigt ist. Die symmetrische Anordnung der Ankerteile des

5. Wirbelstrombremse nach einem der An- Rotors, in denen die Wirbelströme erzeugt werden, sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hat zur Folge, daß der Rotor während des Arbeitens Nabe (11) auf ihrer dem Gehäuse der Achsbrücke 45 der Bremse weder in axialer Richtung wirkenden oder des Wechselgetriebes zugewandten Seite Beanspruchungen noch Biegungsbeanspruchungen einen muffenartigen Vorsprung (Ha) aufweist. unterworfen ist. Infolgedessen kann man dem Teil

6. Wirbelstrombremse nach einem der An- des Rotors, der dem Gabelgriff entspricht, geringe sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abmessungen in axialer Richtung geben, ohne daß Kardangelenk (15) des Wellentriebes mit der 50 beim Arbeiten der Bremse eine Veränderung des Nabe (11) verbunden und mindestens teilweise Luftspalts zu befürchten ist.

in dem Raum angeordnet ist, der sich auf der Die geringe Breite des dem Gabelgriff entspre-

dem Gehäuse (4) abgewandten Seite im Inneren chenden Teils, an dem die den Zinken der Gabel der Rotorteile (9,12,12_χ) befindet. entsprechenden Teile des Rotors befestigt sind, er-

55 möglicht es einerseits, dem Rotor ein geringes Gewicht zu geben—was ganz besonders vorteilhaft ist

. in Anbetracht der Lagerung des Rotors auf dem frei

aus dem Getriebe- bzw. Radachsengehäuse heraus-

Die Erfindung betrifft eine Wirbelstrombremse zur ragenden, einseitig gelagerten Wellenstumpf—, und Einschaltung in den Wellentrieb eines Kraftfahr- ^5o erlaubt andererseits, einen Teil, z.B. ein Kardanzeuges zwischen Wechselgetriebe und Achsbrücke, gelenk des zwischen Getriebekasten und Achsbrücke bei der der an feststehenden Fahrzeugteilen ange- vorgesehenen Wellentriebs mindestens teilweise in flanschte, ringförmig ausgebildete, mit Erregerwick- dem zentralen Hohlraum zu lagern, den der Rotor lung und Polschuhen versehene Stator zwischen zwei auf der Seite bildet, welche dem Gehäuse, auf dem symmetrisch zueinander angeordneten Wirbelstrom- 65 der Stator befestigt ist, abgewendet liegt, während scheiben des Rotors liegt und die Wirbelstromschei- in den anderen, auf der entgegengesetzten Seite ben über als Kühlrippen wirkende Tragarme mit der liegenden Hohlräumen des Rotors der genannte WeI-Antriebswelle kraftschlüssig verbunden sind. lenstumpf hineinragt. Dies hat zur Folge, daß die