DE1800173A1

DE1800173A1 - Wirbelstrombremse

Info

Publication number: DE1800173A1
Application number: DE19681800173
Authority: DE
Inventors: Geul Herman Robert
Original assignee: Sun Electric Corp
Current assignee: Sun Electric Corp
Priority date: 1967-10-06
Filing date: 1968-10-01
Publication date: 1969-05-22
Also published as: GB1234287A; AT284512B; ES358918A1; US3522461A; DK124496B; SE330411B; NL6713597A; DE1800173B2; CH486157A; BE721899A; FR1588645A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wirbelstrombremse, insbesondere für Messzwecke, die eine Anzahl kreisweise aufgestellter je eine Wicklung tragender Statorpole, sowie zwei auf beiden Seiten der Statorpole aufgestellte je an eine Achse gekuppäte Rotorscheiben aufweist, welche Achsen in axiale und radiale Kräfte aufnehmenden Lagern gelagert sind.

Eine Bremse dieser Art ist s.B. aus der französischen Patentschrift Io267.191 bekannt. Diese bekannte Wirbelstrombremse ist dazu bestimmt bei Fahrzeugen Anwendung zu finden, wobei also das Statorsystem fest an dem Untergestell oder der Hinterachse des Fahrzeuges befestigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wirbel« strombremse zu schaffen die insbesondere dazu bestimmt istj für Hesszwecke z.B. bei Rollenprufständen verwendet zu werden. Diese Anwendung bedingt, daß das Statorsystem über einen bestimmten Winkel verschiebbar aufgehängt ist; die cc im Betrieb eintretende Winkelverschiebung entgegen der to Wirkung einer Feder ist ein Maß für die von der Wirbelstrombremse aufgenommene Leistung.

ο Da insbesondere bei Rollenprüfständen der zur Verfügung (^ stehende Raum zwischen den Rollen sowohl in axialer als *° auch in radialer Richtung sehr beschränkt ist, der Abstand zwischen den Rollen soll ja derart sein_s daß auch Kraftwagen mit einer kleinen Spurweite noch auf dem SSand

geprüft werden können, während in Zusammenhang mit der geringen Bodenfreiheit manclier Autos und der Tatsache, daß der zu prüfende Kraftwagen sieh mit den Hadern zwischen swei angrenzenden Rollen alistützt, die Bremsenkonstruktion nur einen geringen Durchmesser aufweisen kann, wird bei einer derartigen Anwendung der Wirbelstrombremse gewünscht, daß dieselbe in sehr kompakter und Raum ersparender Weise gebaut ist, so daß bei einem gegebenen Rauminhalt die Bremse eine möglichst große Leistung aufnehmen kann.

Bei der Konstruktion der Bremse soll weiter mit des· ^ sache gere&net werden, daß im Betreib zwischen den beiden Rotorscheiben große aufeinander hin gerichtete Kräfte auftreten, die durch geeignete Achslager aufgenommen werden Söllern Außerdem wirkt auf Jede der Achsen im Betrieb ein wechselndes Kippmoment ein, das dem Umstand suzaschreiben ist, daß der Luftspalt praktisch nie über den ganzen Umfang der Scheibe gleich sein wird, während auch ander® Faktoren ihren Einfluß haben« Da besox&ders bei schnell drehenden Rollenprüfständen hohen Drehsahlen auftreten, soll die Achsenlagerung sehr hohe Anforderungen genügen und sollen insbesondere die Lager jeder Achse möglichst weit TOneinandes·. angeordnet sein»

Die obenerwähnte, bekannte Wirbelstrombremse hat einen derartigen Bau, daß diese Brease sich für ihre Anwendung auf Rollenprüfständen weniger gut eignet« Die Verwendung einer einzigen, alle Achslager enthaltenden, in der Mitte des Sta- ^ torsystems angeordneten ^rägerbüchse, auf deren beiden Seiten ^ sich die Rotorscheiben befinden, hat zur Folge, daß diese

ho Büchse mit dem Statorsystem mittels einer durch die Stat®pwicklung hindurch geführten; senkrecht auf der Achse den Scheibe nach außen festgelegt werden soll. Wenn eine derartige Wirbelstrombremse kippbar aufgestellt werden soll, bedeutet diss/ daß entweder rings um den Stator zwei_e Radiallager sehr großem Durchmessers angebracht werden s®*£e&₉ wo-

durch die Bremse einen unzulässigen Durchmesser erhält, oder daft« von dem äußeren Umfang der Trägerscheibe ausgehend» eine mechanische Verbindung nach zwei außerhalb der zugehörigen Rotorscheiben und ihrer Achsebefestigungen liegenden Funkten hergestellt werden soll, wo die Radiallager kleineren Durchmessers zum Unterstützen des Statorsystems angel*» bracht werden kör&n«. Dies führt jedoch wieder eine ungewünschte Vergrößerung der Bremsenlänge herbei, und außerdem erfordert dfe Durchführung der Achsen dann eine sehr verwickel; te Konstruktion.

Diese bekannte Konstruktion hat noch einen Nachteil wegen der Tatsache, daß der Abstand der Achslager durch die Breite des Statorsystems beschränkt wird, während die Lager selbst schwierig zugänglich und einzustellen sind. Eine Beschädigung an einem der Lager macht es erforderlich, die ganze Bremse abzubauen«

Die Erfindung hat die Aufgabe, diese Kachteile zu beseitigen und eine Wirbelstrombremse zu schaffen die sich durch ' eine sehr zweckmäßige Verwendung des Raumes auszeichnet und die durch ihre infolge der erfindungsgemäßen Maßnahmen er- < möglichte geringe Sperrigkeit in vorteilhafter Weise bei ; Rollenprüfständen Anwendung finden kann. Die erfindungsgemäfie Bremse wird dadurch gekennzeichnet, daß jedes Achsende in einem gesonderten, länglichen, ein Radiallager und eine mit Abstand davon liegende Kugellagerkombination enthaltenden Gehäuse geführt ist, welche beiden Gehäuse läßlich hintereinander und coaxial angeordnet sind, während zwischen deren einander zugekehrten Enden auf den vorstehenden Achsenden die Sfcaofcrscheiben befestigt sind, wobei das andere Ende jedes Gehäuses drehbar gestützt und jedes Gehäuse in der Mitte eines kreuzförmigen Trägers befestigt ist, während die mit Abstand voneinander liegenden entsprechenden Enden der Träger mittels Distanzgliedern und Befestigungsboleen

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mit-einander verbunden sind und einer der Träger auch über axial gerichtete Zwischenstücke die Statorpole trägt.

Diese Maßnahmen ermöglichen eine mögliche geringe Sperrigkeit der Wirbelstrombremse sowohl in axialer als auch in radialer Richtung und dabei eine besonder« steife Konstruktion zu erhalten»

Was den Abstand der gesonderten Achslager anbelangt, gibt es keine durch die Abmessungen der Statorwicklungen auferlegte Beschränkung. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Axiallager, z.B. die Doppelkegelrollenlager_s vor dem Anbringen in dem Gehäuse auf der Achse angeordnet und einfach in der richtigen Weise eingestellt werden können. Das Gehäuse selbst ist ein einfaches und leicht herzustellendes Glied,das keiner besonderen Bearbeitung unterzogen zu werden braucht . Die Schmierung der Lager kann mittels eines auf dem Gehäuse angeordneten Schmiernippels besorgt werden. Durch die richtige Wahl der Abdichtungen kann erreicht werden, daß das tiberflüssige Schmiermittel nach außen entweicht und.also nicht auf. den Rotor selbst gelangen kann. Dies ist günstig im Vergleich zu der bekannten Konstruktion, wo die Lager mittels besonders Vorgesehener Mittel geschmiert werden und überflüssiges Schmiermittel bei den Lagern auf der Rotorseite nach außen gedrängt., durch die Schaufeln auf den Rotorscheiben mitgenommen wird und so auf den heissen Rotorteil gelangen kann. Der ganze Aufbau, Abbau und die Wartung sind bei der erfindungsgemäßen Bremse also erheblich günstiger als bei der bekannten Bremse. *

Die Erfindung wird.nachstehend an Hand der begleitenden Zeicl tiugn erläuterte Es zeigen:

Fig. i einen Längsschnittadurch eine Ausführungsform nach der Erfindung, und -

Fig. 2 in einigermaßen vergrößertem Maßstab die Endansicht dieser Ausführungsfom,,

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i

Die in den Fig„ gezeigte Wirbelstrombremse ist dazu bestimmt, in einem Rollenprüfstand Anwendung zu finden zum Abbremsen zweier unabhängig voneinander drehbar coaxial liegender Achsen 1 bzw. 1*. Jede dieser Achsen liegt über zwei Kegelrollenlager 2, 3 bzw» 2', 3^f und ein Kugellager 4 bzw. 4* drehbar in einem zylindrischen Lagergehäuse 5 bzw. 5'ο Die Lager können vorher auf den zugehörigen Achsenden I₉ i¹ angebracht und eingestellt werden, was den Zusammenbau erheblich erleichtert. Die beiden Lagergehäuse 5 bzw. 5* sind je in ein kreuzförmiges Hoch 6 bzw. 6' aufgenommen. Diese beiden Joche werden durch die Distanzglieder 7&°°°7d, die mit Hilfe der auf die mit Schraubengewinde versehenen Enden 8 aufgeschraubten Muttern 9 festgesetzt sind, im Abstand vonein- ; ander gehalten· Wie die Figo darstellt» ist diese Konstruktion derart, daß im Betrieb auftretende, auf einander^injgerichtete_s auf die Achsen einwirkende Kräfte über dfe Lager·? gehäuse 5 auf die Joche S₉ 6° übertragen und von den Distanz» gliederb 7a_oo.7d aufgenommen werden _s wobei eine sehr kompakte und steife Einheit erhalten wird»

Jede Achse trägt an item Ende einen Flansch 10, £0*. Diese Flansche sind mittels radial ausdehnbarer konischer Ring- [ system® Ii, ii' sehr fest auf den zugehörigen Achsen be- > festigt. Jeder Flansch 1O₀ 10* trägt einen Kranz abgewinkelter Schaufeln 12, 12", welche die Statorscheibe 13> 13" tra-' gen«, Die Führungsschaufeln stehen senkrecht auf der Scheiben· Oberfläche und sind nach Art der Schaufeln eines Zentrifugal* ventilators gekrümmt, so daß sie eine die Scheiben kühlende Luftströmung erzeugen. Die beiden Rotorscheiben beenden sich beidseitig des» kreiaweise aufgestellten Statorpole I4ao««l4h» die-je eine Erregerwicklung 15a·.·15h tragen. Die Statorpile ο werden von einer Tragplatte i6 getragen, die Über die Be- ^ festigungsteile 17 von einem Joch β* getragen wird. Das durc! J^ die Joche β, 6* und die Lagergehäuse 5» 5" gebildete Gestell \ stützt sich auf zwei in einen ortsfesten Rahmen 19 aufgenom- ^₁ menen Kugellagern 18, 18* ab»

Es ist klar, daß die Sbmessungen sowohl in radialer als auch in axialer Richtung trotz der rotierenden Halterung des Statorsystems sehr klein »ind^ was von großer Bedeutung ist, da

bei Rollenprüfständen der zum Einbauen der Wirbelstrombremse sur Verfügung stehende Raum sehr beschränkt ist. So wird ein sehr kompakter Bau erhalten, wobei die Konstruktion derart ist, daß der Abstand zwischen den Rotorscheiben und dem Stator genau eingestellt und aufrechterhalten werden kann, während die unterschiedlichen Unterteile zwecks der Wartung oder des Austauches gut zugänglich sind.

DipL-ing. H. Braito

Patentanwalt

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Claims

3 O. Sep. 1968

DipL-Ing. Herbert Biwta ''J^J^lL:_-: 795 Biberach/Riß

_n * j. « Marktplatz 38

Patentanwalt Telefon (07351)6455

31 S 1103

Patentanspruch:

Wirbelstrogbremse insbesondere für Messzwecke, die eine Anzahl kreisweise aufgestellt er * je eine Wicklung tragender Statorpole, sowie zwei beidseitig derselben angestellte., Je an eine Achse gekuppelte Motorsöheiben aufweist, welche Achsen in axiale und radiale Kräfte aufnehmenden Lagern gelagert sinö_a dadurch gekennzeichnet₉ daß jedes Achsende in einem gesonderten, länglichen ₉ ein Radiallager und eine mit Abstand davon liegende Kugellagerkombination enthal~ tenden Gehäuse geführt ist_a welche beiden Gehäuse länglich hintereinander und coaxial angeordnet sind, während zwischen deren einander zugekehrten Enden auf den vorstehenden Achsenden die Statorscheiben befestigt sind* wobei das andere Eriöe jedes Gehäuses drehbar unters tut 55t und jedes Gehäuse die mit Abstand voneianäer liegenden entsprechenden Enden der Träger mittels Distanzgliedern und Befestigungsbolzen mitein&nder verbünde:«! sind und einer der Träger auch üher axial gerichtete Ewischenstücke die Statorpole trägt.

D'tpL-Ing. H. Braito Patentanwalt

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