-
Die
Erfindung beschreibt eine Dämpfungseinrichtung für
bewegbare Möbelteile, beispielsweise für Schubladen,
Schranktüren und dergleichen.
-
Eine
gattungsgemäße Dämpfungseinrichtung offenbart
die
WO 2006/114352
A1 . Die Dämpfungseinrichtung weist einen Mitnehmer
auf, der mit einem bewegbaren Möbelteil koppelbar ist und
eine Wirbelstrombremse als Dämpfer, mittels der eine Bewegung
des Mitnehmers zumindest in eine Richtung gebremst wird. Für
unterschiedlich schwere Möbelteile müssen derzeit
jedoch verschiedene Dämpfungseinrichtungen, je nach benötigter
Stärke der Dämpfung, verwendet werden.
-
Zur
Dämpfung werden dabei in die Wirbelstrombremse Magnete
eingesetzt, mit welchen eine vorbestimmte Bremskraft der Wirbelstrombremse
erzielt wird.
-
Die
vorliegende Erfindung setzt bei der Aufgabe an, eine Dämpfungseinrichtung
für bewegbare Möbelteile zu schaffen, welche für
leichte als auch für schwere Möbelteile nutzbar
und individuell auf das Möbelteil abgestimmt ist.
-
Die
Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs
1.
-
Erfindungsgemäß kann
eine individuelle Einstellung der Dämpfungseinrichtung
auf ein Möbelteil durch Einstellung der Bremskraft der
Wirbelstrombremse erfolgen.
-
Eine
Wirbelstrombremse ist eine Bremse, die Wirbelstromverluste eines
im Magnetfeld bewegten Metallelements zur Bremsung nutzt. Bewegt
sich eine Metallscheibe in einem Magnetfeld, werden in ihr Spannungen
induziert, die wiederum durch den elektrischen Widerstand des Metallelements
und ihrer Geometrie Wirbelströme zur Folge haben. Der elektrische
Widerstand des Metallelements bildet für die Wirbelströme
einen ohmschen Verbraucher, wodurch die Bewegungsenergie in Wärme
umgesetzt wird. Die Magnetisierbarkeit des Metallelements spielt
keine Rolle. Allein die elektrische Leitfähigkeit ist entscheidend.
-
Das
bewegliche Formteil befindet sich im Magnetfeld des Bauteils zur
Erzeugung eines Magnetfeldes und wird über das Getriebe
in Bewegung versetzt. Bewegt sich das Formteil als elektrischer Leiter
in einem Magnetfeld, so wird durch Erzeugung einer Spannung und
durch den ohmschen Widerstand des Formteils ein Stromfluss induziert.
Dies setzt voraus, dass das Formteil aus einem leitfähigen Material
besteht. Dieser induzierte Stromfluss, auch Wirbelstrom genannt,
bildet seinerseits ein eigenes Magnetfeld aus, welches nach der
Lenzschen Regel gegen die Ursache der Wirbelstromerzeugung, also gegen
die Bewegung des beweglichen Formteils relativ zum Magnetfeld des
Bauteils gerichtet ist. Somit ist das durch den Wirbelstrom erzeugte
Magnetfeld des Formteils dem Magnetfeld des Bauteils zur Erzeugung
eines Magnetfeldes entgegengerichtet. Da die Stärke des
induzierten Wirbelstroms und dessen Magnetfeldes von der Stärke
des vom Bauteil erzeugten Magnetfeldes abhängt, ist die
Bremskraft der Wirbelstrombremse über das Bauteil zur Erzeugung
eines Magnetfeldes einstellbar.
-
Die
Einstellbarkeit der Bremskraft der Wirbelstrombremse in der Dämpfungseinrichtung
eröffnet dabei die Möglichkeit einer individuellen
Einstellung der Dämpfungseinrichtung beim Zusammensetzen
der einzelnen Möbelteile vor Ort. Zudem kann sich die Gangbarkeit
des beweglichen Möbelteils im Laufe seiner Benutzung ändern.
Die bisherigen gattungsgemäßen Dämpfungseinrichtungen
konnten eine derartige Feinjustierung nicht ermöglichen.
Die Dämpfungseinrichtung kann auch von Nutzern einzeln
gekauft und nach ihrer Installation auf die Nutzungsweise des Möbelteils
abgestimmt werden.
-
Eine
erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung
kann dabei unter anderem bei Schiebetüren, Schranktüren
oder Schubfächern zum Einsatz kommen.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform kann eine Einstellung
der Bremskraft der Wirbelstrombremse durch unterschiedliche Beabstandung
des Bauteils zur Erzeugung eines Magnetfeldes zum beweglichen Formteil
erreicht werden. Da die Dichte der Magnetfeldlinien am Bauteil am
größten ist, wird bei geringer Beabstandung des
Formteils zum Bauteil eine hohe Bremskraft erzielt. Bei größerer
Beabstandung des Formteils und dem Bauteil zueinander erfolgt eine Änderung
der magnetischen Flussdichte in der Laufscheibe insofern, dass eine
geringere Anzahl an Magnetfeldlinien die Laufscheibe durchdringen
und dadurch ein geringerer Wirbelstrom induziert wird. Dabei kann
die gegenseitige Beabstandung sowohl in radialer als auch in axialer
Richtung zueinander erfolgen.
-
Es
ist weiterhin von Vorteil, wenn das Bauteil zur Erzeugung eines
Magnetfeldes mindestens eine Schiebe- oder Schwenkvorrichtung zur
Aufnahme von mindestens einem Dauermagneten aufweist. Diese Vorrichtung
kann beispielsweise einen Dauermagneten in radialer Ebene zur Laufscheibe
beabstanden, so dass das vom Dauermagneten ausgehende Magnetfeld
die Laufscheibe mehr oder minder stark durchdringt.
-
Das
Bauteil zur Erzeugung eines Magnetfeldes kann dabei vorteilhafterweise
mindestens einen Dauermagnet aufweisen und somit anders als bei
einem Elektromagneten unabhängig von einer Energiequelle
betrieben werden. Die Einstellung der Bremskraft kann bei dieser
Ausführungsform manuell vorgenommen werden.
-
Es
ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Wirbelstrombremse eine Kassette
zur Aufnahme von mindestens einem Dauermagneten aufweist. Die Kassette
kann dabei scheibenförmig ausgebildet sein und weist Fassungen
zur Aufnahme von Magneten auf. Diese können in die Kassette
eingesetzt und dort fixiert werden. Die Kassette beabstandet dabei
die Magnete gleichmäßig zueinander.
-
Dabei
ist es von Vorteil, wenn die Wirbelstrombremse der Dämpfungseinrichtung
mindestens eine rotierbar gelagerte Laufscheibe aufweist, welche
sich im Magnetfeld des Bauteils zur Erzeugung eines Magnetfeldes
befindet. Eine Laufscheibe weist hierbei eine große Oberfläche
auf, auf der sich breitflächig Wirbelströme und
damit relativ starke Magnetfelder ausbilden können. Mit
Schlitzen unterbrochene Laufscheiben, beispielsweise, können
nur regional begrenzte kleine Wirbelströme ausbilden.
-
In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die
Wirbelstrombremse zumindest einen Dauermagneten, eine Schiebe- oder
Schwenkvorrichtung, eine Kassette, eine Laufscheibe und eine Durchführung
zur Kopplung mit einem Zahnradgetriebe auf. Diese Einzelteile ermöglichen
sowohl die einstellbare Ausbildung unterschiedlich starker Wirbelströme
in der Laufscheibe, als auch eine kompakte Bauweise der Dämpfungseinrichtung.
-
Um
eine manuelle Einstellung der Dämpfungseinrichtung auf
vorteilhafte Art und Weise zu ermöglichen, ist die Schiebe-
oder Schwenkvorrichtung als Schwenkhebel ausgebildet.
-
Die
Positionierung des Schwenkhebels ist durch Verrasten oder Verklemmen
vorteilhaft ermöglicht.
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante weist das
Bauteil zur Erzeugung eines Magnetfeldes mindestens einen Deckel
auf. Dieser Deckel ist magnetisch oder magnetisierbar. Ist der Deckel
magnetisierbar, wie beispielsweise bei ferromagnetischen Materialien,
so erfolgt eine Ausrichtung von kleinen Elementarmagneten unter
Einfluss eines Magnetfeldes und der Deckel wird vorübergehend magnetisch.
Ist der Deckel beispielsweise parallel zu einem anderen Magneten
angeordnet, so werden die Effekte der bereits beschriebenen Wirbelstromerzeugung
zusätzlich verstärkt. Bei Beabstandung des Deckels
in axialer oder radialer Richtung zu dem beweglichen Bauteil, beispielsweise
einer Laufscheibe, kommt es daher zu einer Änderung der
Flussdichte im Bauteil, so dass eine Einstellung der Bremskraft der
Wirbelstrombremse erfolgen kann.
-
Zur
vorteilhaften Einstellung der Dämpfungseinrichtung ist
an der Aussenwand der Kassette ein bewegliches Bedienelement vorgesehen.
Dies kann beispielsweise ein Griff, ein Hebel oder ein Stellrad oder
dergleichen sein.
-
Um
eine genaue Anpassung der Dämpfung der Bewegung des Möbelteils,
insbesonders bei Möbelteilen mit Glaselementen, welche
unter Krafteinwirkung zum Zerbrechen tendieren, zu ermöglichen, sollte
die Bremskraft der Wirbelstrombremse vorteilhafterweise stufenlos
einstellbar sein. Dies ermöglicht eine Feinjustierung der
Dämpfungsgeschwindigkeit.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles
mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
-
1 eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung;
-
2 eine
geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen
Dämpfungseinrichtung;
-
3 eine
Explosionsansicht einer Wirbelstrombremse der erfindungsgemäßen
Dämpfungseinrichtung;
-
4 eine
geschnittene Draufsicht der Wirbelstrombremse mit einer Schwenkhebelposition 1;
-
5 eine
geschnittene Draufsicht der Wirbelstrombremse mit einer Schwenkhebelposition 2;
-
6 eine
geschnittene Draufsicht der Wirbelstrombremse mit einer Schwenkhebelposition 3;
-
7 eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung;
-
8 eine
geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen
Dämpfungseinrichtung;
-
9 eine
Explosionsansicht einer Wirbelstrombremse der erfindungsgemäßen
Dämpfungseinrichtung;
-
10a–c eine geschnittene Draufsicht, eine
geschnittene Seitenansicht und eine Perspektivansicht der Wirbelstrombremse
mit einer Hebelposition 1;
-
11a–c eine geschnittene Draufsicht, eine
geschnittene Seitenansicht und eine Perspektivansicht der Wirbelstrombremse
mit einer Hebelposition 2;
-
12a–c eine geschnittene Draufsicht, eine
geschnittene Seitenansicht und eine Perspektivansicht der Wirbelstrombremse
mit einer Hebelposition 3; und
-
13a–c geschnittene Draufsichten
der Wirbelstrombremse mit den Hebelpositionen 1–3.
-
Eine
Dämpfungseinrichtung
1 umfasst ein Gehäuse
19,
in dem bewegbare Bauteile angeordnet sind. Das Gehäuse
ist, wie in der
WO
2006/114352 A1 –
1 gezeigt,
an einer Führungsschiene montiert, die mit einem bewegbaren
Möbelteil, wie einer Schiebetür für einen
Schiebetürschrank, einer Schublade oder dergleichen gekoppelt
ist. Die Dämpfungseinrichtung ist durch Kopplungs – und Gleitelemente
und einen Mitnehmer mit der Führungsschiene verbunden.
-
1 zeigt
eine Dämpfungseinrichtung 1 mit einem Gehäuse 19,
das durch einen Mitnehmer und eine Führungsschiene mit
einem bewegbaren Möbelteil, wie beispielsweise einer Schranktür,
einer Schublade o. dgl. gekoppelt wird. Zur Anbringung der Dämpfungseinrichtung
an eine entsprechende Führungsschiene dient ein Adapter 12.
-
Weiterhin
sind im Gehäuse 19 Aussparungen 43 ausgebildet
und Rastverbindungen 15. Weiterhin erkennbar ist eine Betätigungsfläche 27 eines Schwenkhebels,
mit welchem der Dämpfungswiderstand der Dämpfungseinrichtung 1 eingestellt
werden kann.
-
In 2 ist
der Adapter 12 mit einer Kulissenführung 13 verbunden
und kann dadurch im Gehäuse 19 bewegt werden.
-
Der
Adapter 12 ist über einen Stift 14 mit
einer Zahnstange 8 verbunden, an welcher sich eine Feder 9 anschließt.
Die Feder 9 ist im Gehäuse 19 entlang
einer Führungsschiene 16 angeordnet und verfügt
auf der zur Zahnstange 8 gegenüberliegenden Seite über
ein Kopfstück 10, welches die Breite der Führungsschiene 16 hat.
Es ist eine Aufnahme 11 vorgesehen, an welcher das Kopfstück 10 am
Ende der Führungsschiene 16 verankert ist. Somit
wird ein Selbsteinzug für das Möbelteil gewährleistet.
-
Die
Zahnstange 8 greift in ein Zahngetriebe, bestehend aus
den Zahnrädern 3, 5, 6 und 7 ein.
Die Zahnstange 8 kämmt dabei mit einem Zahnrad 7, welches
wiederum ein Zahnrad 6 antreibt. Das Zahnrad 6 kämmt
mit dem Zahnrad 5, welches mit Zahnrad 3 gekoppelt
ist, welches wiederum über eine Antriebswelle mit einer
Wirbelstrombremse 2 verbunden ist. Eine Feder 44 drückt
die Zahnräder 3, 5, 6 und 7 gegeneinander
und verhindert, dass ein Zahnrad aus dem Getriebe springt. Durch
Bewegung des Schwenkhebels 4 kann der der Bewegung des
Möbelteils durch die Wirbelstrombremse 2 entgegengebrachte
Dämpfungswiderstand eingestellt werden. Eine Gleitfolie 20 verhindert
dabei die Reibung des Zahnrades 5 auf der Oberfläche
der Wirbelstrombremse 2.
-
In
der 3 wird die Einstellung der Wirbelstrombremse 2 in
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel näher erläutert.
-
Die
Wirbelstrombremse 2 des aktuellen Ausführungsbeispiels
ist durch eine in 3 abgebildeten obere Abdeckung 21 und
einen unteren Deckel 38 begrenzt, wobei die obere Abdeckung 21 durch eine
Gleitfolie 20 vor Reibung geschützt wird. Die obere
Abdeckung 21 ist dabei derart ausgeformt, dass ein Herausfallen
von Magneten in der jeweiligen Einstellposition verhindert wird.
-
Die
obere Abdeckung 21 weist darüber hinaus Aussparungen 22,
sowie mittig eine Aufnahme 23 für eine Durchführung 35 auf.
-
In
der dargestellten Ausführungsform einer Wirbelstrombremse 2 können
insgesamt sechs Dauermagneten 24a, 24b, 24a*, 24b* eingesetzt
werden. Allerdings ist es auch möglich, nur vier oder zwei Dauermagnete
in die dafür vorgesehenen Fassungen 26 und 31 einzusetzen.
-
Die
Dauermagnete 24a, 24b, 24a*, 24b* sollten
dabei jeweils paarweise angeordnet sein, so dass alternierend jeweils
ein Nordpol und ein Südpol eines jeweiligen Magneten nebeneinander
in Richtung der oberen Abdeckung 21 zeigt. Ein Schwenkhebel 25 weist
dabei zwei Fassungen 26 für Dauermagnete auf,
wobei abermals ein nach oben gerichteter Nordpol und ein nach oben
gerichteter Südpol nebeneinander angeordnet sind.
-
Über
eine Betätigungsfläche 27 kann der Schwenkhebel 25 aus
einer Kassette 29 herausgedreht werden. Der Schwenkhebel 25 ist
durch eine Stiftfassung 28 im Gehäuse 19 der
Wirbelstrombremse festgelegt, wobei der Mittelpunkt der Stiftfassung 28 gleichzeitig
die Rotationsachse des Schwenkhebels vorgibt. Die maximale Ausrichtung
der Rotation des Schwenkhebels 25 aus der Kassette 29 heraus ist
zudem durch ein Führungslangloch 42 vorgegeben.
Dadurch können die Magnete 24a* und 24b* aus
der Kassette 29 herausgedreht werden. Dabei können sie
jedoch nicht aus der Wirbelstrombremse 2 in das Gehäuse 19 der
Dämpfungseinrichtung 1 herausfallen.
-
Die
Kassette 29 weist weiterhin Magnetfassungen 31 auf,
welche weitere feststehende Dauermagnete 24a, 24b aufnehmen
können. Zudem sind an der Kassette 29 Steckzapfen 30 ausgebildet.
-
Unterhalb
der Kassette 29 befindet sich eine Laufscheibe 32,
beispielsweise aus Aluminium, die in ihrer Mitte eine Aufnahme 33 aufweist.
Durch diese Aufnahme 33 und die Aufnahme 23 sowie
durch die Mitte der Kassette 29 kann eine Durchführung 35 gesteckt
werden. Die Durchführung 35 verfügt dabei über
einen Aufnahmering 36 und Rastnasen 34, welche
mit der Aufnahme der darüber liegenden Laufscheibe 32 verbunden
sind. Ein unterer Deckel 38 schließt die Wirbelstrombremse
bodenständig ab und verfügt zudem über
eine Aufnahme 39, wodurch einerseits die Wirbelstrombremse 2 im
Gehäuse 19 fixiert wird und andererseits ein Verbindungsbolzen zur
Verbindung mit dem Zahnrad 3 hindurchgeführt werden
kann.
-
Durch
die Aussparungen 37 und 22 in Verbindung mit den
Steckzapfen 30 können die obere Abdeckung 21,
der untere Deckel 38 und die Kassette 29 zu einem
Gehäusekörper verbunden werden.
-
4 zeigt
zunächst die Anordnung einer Wirbelstrombremse 2 im
Gehäuse 19 der Dämpfungseinrichtung,
wobei die Kassette 29 durch die Steckzapfen 30 verankert
ist. Der Schwenkhebel 25 ist durch einen Steckzapfen 40 ebenfalls
im Gehäuse verankert. Ein Führungsbolzen 41 in
Verbindung mit dem Führungslangloch 42 gibt die
maximale Auslenkung des Schwenkhebels 25 vor. In 4a sind die Dauermagnete 24a* und 24b* in
einem minimalen Abstand X1 zum Mittelpunkt M der Durchführung 35 in
der Kassette 29 angeordnet. Dieser Abstand X1 entspricht
dem Abstand der anderen feststehenden Magnete in der Kassette 29 zum
Mittelpunkt M. Der geringe Abstand der Dauermagnete zueinander bewirkt
eine hohe Flussdichte axial zur Rotationsachse der Wirbelstrombremse
und dadurch ein starkes Abbremsen sowohl der Laufscheibe 32 als
auch des Zahnrades 3. Somit ist durch den Abstand X1 die
maximale Dämpfleistung der Wirbelstrombremse und damit
auch der Dämpfungseinrichtung 1 erreicht.
-
Für
das aufgeführte Ausführungsbeispiel wurden folgende
Werte ermittelt:
Abstand X1 = 13,9 mm; 6 Magnete – gemessenes Drehmoment
= 0,070 Nm
Abstand X2 = 16,5 mm; 4 Magnete fest, 2 Magnete beabstandet – gemessenes
Drehmoment = 0,060 Nm
Abstand X3 = 28,2 mm; 4 Magnete fest,
2 Magnete beabstandet – gemessenes Drehmoment = 0,050 Nm
-
Somit
kann eine Beabstandung der Dauermagnete zum Mittelpunkt zwischen
10 mm und 35 mm betragen, wobei das Drehmoment zwischen 0,1 und
0,03 Nm betragen kann.
-
Durch
Radialbewegung des Schwenkhebels 25 in Y-Richtung werden
in 5 die Dauermagnete 24a* und 24b* von
den anderen Magneten 24a, 24b entfernt und nehmen
nunmehr den Abstand X2 vom Mittelpunkt M ein. Damit verringert sich
die magnetische Flussdichte und dadurch auch die Wirkung der Wirbelstrombremse
und schließlich verringert sich ebenso die Dämpfwirkung
der Dämpfungseinrichtung auf die Bewegung des beweglichen
Möbelteils.
-
In 6 nimmt
der Schwenkhebel 25 seine maximale Auslenkung ein. Der
maximale Abstand der Dauermagnete 24a* und 24b* vom
Mittelpunkt M beträgt X3. Bei diesem Abstand X3 wird die
Laufscheibe 32 in einem bestimmten Abschnitt der Kassette 29 nur
im geringen Maße mit Magnetfeldlinien durchdrungen, wodurch
nur geringe Wirbelströme in diesem Bereich induziert werden
und dadurch nur eine geringe Dämpfungswirkung der Bewegung
des beweglichen Möbelteils erfolgt.
-
In 7 und 8 ist
eine weitere Ausführungsform einer Dämpfungseinrichtung 1' gezeigt. Der
wesentliche Unterschied zur vorhergehenden Ausführungsform
in 1 ist ein Hebels 50 anstelle einer Betätigungsfläche.
-
Der
Hebel 50 ist mit der Wirbelstrombremse 2' verbunden.
Weitere Bestandteile der vorhergehenden Ausführungsform
aus 1 und 2 bleiben auch in den 7 und 8 erhalten.
-
Die
nachfolgende 9 beschreibt die spezielle Ausführungsform
der Wirbelstrombremse 2' in der Dämpfungseinrichtung 1' im
Besonderen. Die obere Abdeckung 21' verfügt dabei über
Aussparungen 22' und eine mittige Aufnahme 23' zur
Aufnahme einer Durchführung 35'.
-
In
der Kassette 29' sind Magnetfassungen zur Aufnahme von
sechs Dauermagneten vorgesehen. Diese Dauermagnete 24a' und 24b' liegen
dabei alternierend nach Nord- und Südpol in der Kassette 29' vor.
Auf der Oberfläche des Randes der Kassette 29' ist
eine Schräge 51 vorgesehen. In einer Laufscheibe 32' ist
eine Aufnahme 33' vorgesehen neben welcher Löcher
angebracht sind, die in gleichmäßigem Abstand
vom Mittelpunkt der Laufscheibe 32' entfernt ausgebildet
sind. Diese Löcher dienen zur Aufnahme kleinerer Dauermagnete 52.
Durch die Aufnahme 33' kann eine Durchführung 35' gesteckt werden,
wobei diese mit Rastnasen 34' an die Form der Aufnahme 33' angepasst
ist. Ein Aufnahmering 36' einer Durchführung 35' verbindet
die Kassette 29' und die obere Abdeckung 21' mit
der Laufscheibe 32'.
-
Die
Ausführungsform der Wirbelstrombremse 2' wird
bodenseitig durch einen unteren Deckel 38 abgeschlossen,
welcher eine Aufnahme 39' aufweist zur Verankerung im Gehäuse
und zur Durchführung eines Verbindungsstiftes mit dem Zahnrad 3.
-
Am
unteren Deckel 38' sind ein Hebel 50 und zudem
zwei Stopper 53 angebracht. Somit ist, wie auch schon in
der vorhergehenden Ausführungsvariante, eine Begrenzung
der Maximalauslenkung der Bedienelemente (Hebel, Laufrad, oder ähnliches) vorgesehen.
Während die Begrenzung in diesem Fall durch Stopper 53 erreicht
wurde, so ist sie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel
durch ein Führungslangloch realisiert. Die Stopper 53 begrenzen
dabei die Einstellungen des Dämpfungswiderstandes auf einen
gewissen Maximal-/Minimalwert. Der Hebel 50 sorgt für
ein leichtes Verdrehen und Einstellen des Widerstandes der Wirbelstrombremse 2'.
-
10a zeigt die in 9 abgebildete
Wirbelstrombremse 2' in der Hebelposition P1. Dabei kann
der Hebel 50 in Z-Richtung auf der Schräge 51 entlang
geführt werden. Diese Schräge 51 ist
auf der Ringoberfläche der Kassette 29' ausgebildet.
Zudem ist auf der anderen Seite der Ringoberfläche die
Abdeckung 21' befestigt. Auf der Abdeckung 21' ist
das Zahnrad 3 angebracht.
-
10b zeigt einen Querschnitt einer entsprechenden
Wirbelstrombremse, wobei abermals das Zahnrad 3 auf die
Wirbelstrombremse 2' aufgesetzt ist. In einen Innenhohlraum
des Zahnrades 3 ist ein Hohlraum zur Aufnahme eines Verbindungsstiftes 54 ausgebildet.
Im Innenraum der Wirbelstrombremse schließt das Zahnrad 3 an
die Durchführung 35' an, welche bei Rotation des
Zahnrades 3 ebenfalls eine Laufscheibe 32' rotieren
lässt. Oberhalb der Laufscheibe 32' befinden sich
die Magnete 24a' bzw. 24b', welche bei Bewegung
der Laufscheibe 32' aufgrund ihres Magnetfeldes in der
Laufscheibe 32' Wirbelströme induzieren, die entgegen
der Wirkung, also der Bewegung der Laufscheibe gerichtet sind. Für
die Funktionsweise der Wirbelstrombremse ist es zudem wichtig, dass
der untere Deckel 38' aus einem magnetisierbaren Material,
beispielsweise Eisen besteht.
-
Dabei
verfügt Eisen über Elementarmagnete, die im unmagnetisierten
Zustand ungeordnet im Metall vorliegen, sich jedoch bei Einwirkung
eines Magnetfeldes nach diesem ausrichten und somit zu einer Verstärkung
des Magnetfeldes beitragen. Somit ist Eisen aufgrund dieser Elementarmagnete,
auch als Weisssche Bezirke bekannt, in der Lage unter Einfluss eines
Magnetfeldes selbst zu einem magnetischen Material zu werden.
-
Die
Dämpfungswirkung auf die Bewegung der Laufscheibe einerseits
durch die Dauermagnete 24a' und 24b' als auch
durch das im unteren Deckel 38 induzierte Magnetfeld ist
umso größer je geringer der Abstand zwischen den
Dauermagneten 24b' und 24a' und dem unteren Deckel 38' ist.
Die Laufscheibe 32' liegt in 10b an
den Magneten 24a', 24b' an.
-
Je
weiter die Dauermagnete 24a' und 24b' vom Deckel 38' entfernt
sind, umso geringer sind die Ausrichtungswirkungen auf die Elementarmagnete des
ferromagnetischen Deckels. Wird der Hebel 50 nunmehr in
Z-Richtung radial zur Kassette 29' bewegt, so entsteht,
wie in 13b, zwischen der Laufscheibe 32',
dem Deckel 38' und den Magneten 24a', 24b' ein
Luftschlitz. Eine Dämpfung der Rotationsbewegung der Laufscheibe 32' ist
daher geringer, da ein geringeres Magnetfeld vom Deckel 38' ausgeht.
In der 10b ist somit die maximale
Dämpfungsleistung einer Wirbelstrombremse erreicht, da
der Deckel 38' und die Laufscheibe 32' direkt
auf den Magneten 24a', 24b' aufliegen und somit
das maximale durch die Konstruktion der Wirbelstrombremse vorgegebene
Magnetfeld erreichen kann. Dabei ist der Abstand F1 von der Abdeckung 21' zum
unteren Deckel 38' die minimalmögliche Höhe
einer entsprechenden Wirbelstrombremse 2' der in 10b aufgeführten Ausführungsform.
-
10a zeigt die Draufsicht einer entsprechenden
Wirbelstrombremse 2', wobei hierbei der Hebel 50 in
seiner Position nur in Z-Richtung verschiebbar ist, da er an einem
Anschlag 55 auf der Schräge 51 anliegt.
-
In 10c sieht man nochmals die alternierende Anordnung
der Dauermagnete in Südpol und Nordpol, welche jeweils
paarweise nebeneinander in der Kassette 29' angeordnet
sind.
-
10b zeigt einen Befestigungsstab 54, der
die zentrale Drehachse der Wirbelstrombremse 2' als auch
des Zahnrades 3' bildet.
-
In
den 13a bis 13c sind
unterschiedliche Perspektiven der Stellposition P2 des Hebels 50 dargestellt.
In den 11a, 11b und 13b erkennt man, dass der Hebels 50 bereits
um ein Stück auf der Schräge 51 versetzt
wurde, wodurch die Kante des Gehäuseunterteils 38' erkennbar
ist. Dem unteren Deckel 38' gegenüber ist die
obere Abdeckung 21' fest fixiert angeordnet. Aufgrund der
Bewegung des Hebels 50 in radialer Z-Richtung nimmt der
untere Deckel 38' einen Abstand F2 zum oberen Deckel 21' ein.
Somit bildet sich ein Luftschlitz 56 zwischen den Magneten 24a' und 24b' und
der Laufscheibe 32' als auch zum unteren Deckel 38'.
Dadurch können nicht mehr die Magnetfeldlinien ausgehend
von 24a' in der in gleicher Menge wie in der zuvor aufgeführten 10b die Aluminiumplatte 32' durchdringen
und gleichzeitig auch kein so starkes Magnetfeld im unteren Deckel 38' erzeugen
wie bei der zuvor gezeigten 10b. Der
untere Deckel 38' nimmt zur oberen Abdeckung 21' den
Abstand F2 ein. Durch die geringere Anzahl an Magnetfeldlinien,
welche die Laufscheibe 32' durchdringen, wird ein deutlich
geringerer Strom in der Laufscheibe 32' induziert und damit eine
geringere Dämpfungswirkung der Rotationsbewegung der Laufscheibe
erreicht.
-
In
der 13c ist der Hebels 50 im
Uhrzeigerrichtung radial verstellt worden und nimmt nunmehr eine
andere radiale Position ein.
-
Die 12a zeigt die maximale Auslenkung des
Hebels 50 in Z-Richtung. Dabei erkennt man bereits die
gesamte Kante des unteren Deckels 38', welcher gegenüber
dem des fest fixierten Deckels 32' angeordnet ist. Ein
stärkeres Anheben des Deckels 38' durch eine weitere
radiale Bewegung in Z-Richtung kann nunmehr nicht erfolgen, da die
Position des Hebels 50 die obere Kante der Kassette 29' erreicht
hat.
-
In 12b beträgt nunmehr der Abstand zwischen
dem unteren Deckel 38' und der oberen Abdeckung 21' den
Abstand F3, welcher gleichzeitig der maximal erreichbare Abstand
der beiden Deckel zueinander ist. Der sich darauf hin ausbildende
Luftschlitz 56 lässt nur noch eine geringe Durchdringung von
Magnetfeldlinien gegenüber der Laufscheibe 32' zu
und richtet entsprechend die Elementarmagnete dem unteren Deckel 38' nur
in geringem Maße in Magnetfeldlinienrichtung aus. Somit
wird die Rotationsbewegung der Laufscheibe 32' nur minimal
durch induzierte Wirbelströme gedampft. Die Regelung des Dämpfungswiderstandes
der Dämpfungsvorrichtung mithilfe des Hebels 50 erfolgt
somit stufenlos.
-
Eine
weitere Möglichkeit zur Einstellung verschieden starker
Bremskräfte in der Wirbelstrombremse, welche sich daraus
ergibt, ist eine Änderung der Magnetfeldstärke
durch Ein- oder Abschalten eines Elektromagneten, anstelle der Verwendung
von Dauermagnete.
-
Die 13a–c sollen nochmals die Einstellung
der Wirbelstrombremse in Z-Richtung durch den Hebel 50 von
der Position P1 (hohe Bremskraft) zur Position P3 (geringe Bremskraft)
verdeutlichen.
-
Für
das Ausführungsbeispiel wurden folgende Beispielwerte durch
Beabstandung der unteren Deckels und der oberen Abdeckung gemessen:
Abstand
F1 = 8,6 mm, gemessenes Drehmoment = 0,08 Nm
Abstand F2 = 9,4
mm, gemessenes Drehmoment = 0,057 Nm
Abstand F3 = 10 mm, gemessenes
Drehmoment = 0,042 Nm
-
Je
nach Größe des eingebrachten Luftschlitzes variiert
daher das Drehmoment zwischen 0,03 Nm und 0,1 Nm in Abhängigkeit
von der Gehäusehöhe, welche zwischen 8 und 12
mm betragen kann.
-
- 1,
1'
- Dämpfungseinrichtung
- 2,
2'
- Wirbelstrombremse
- 3
- Zahnrad
- 4
- Schwenkhebel
- 5
- Zahnrad
- 6
- Zahnrad
- 7
- Zahnrad
- 8
- Zahnstange
- 9
- Feder
- 10
- Kopfstück
- 11
- Anschlag
- 12
- Adapter
- 13
- Kulissenführung
- 14
- Stift
- 15
- Rastverbindung
- 16
- Führungsschiene
- 19
- Gehäuse
- 20
- Gleitfolie
- 21,
21'
- obere
Abdeckung
- 22,
22'
- Aussparung
- 23,
23'
- Aufnahme
- 24a,
24b, 24a', 24b' 24a*, 24b*
- Dauermagnete
- 25
- Schwenkhebel
- 26
- Fassung
- 27
- Betätigungsfläche
- 28
- Stiftfassung
- 29,
29'
- Kassette
- 30
- Steckzapfen
- 31,
31'
- Fassung
- 32,
32'
- Laufscheibe
- 33,
33'
- Aufnahme
- 34,
34'
- Rastnase
- 35
- Durchführung
- 36,
36'
- Aufnahmering
- 37
- Aussparung
- 38,
38'
- unterer
Deckel
- 39
- Aufnahme
- 40
- Steckzapfen
- 41
- Führungsbolzen
- 42
- Führungslangloch
- 43,
- Aussparungen
- 44,
- Feder
- M
- Mittelpunkt
der Drehachse
- X1,
X2, X3
- Abstände
zwischen M und 24a*&24b*
- 50
- Hebel
- 51
- Schräge
- 52
- Magnete
- 53
- Stopper
- 54
- Verbindungsstift
- 55
- Anschlag
- 56
- Luftschlitz
- P1,
P2, P3
- Positionen
des Hebels 50
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 2006/114352
A1 [0002, 0036]