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Technisches Gebiet
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Das vorliegende Gebrauchsmuster bezieht sich auf das technische Gebiet der Steuerungsbaugruppen für Maschinen, Motoren oder elektromechanische Anlagen, insbesondere auf eine Bremse.
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Stand der Technik
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Bei einer Bremse wird eine Bremskraft im Wesentlichen durch Anziehung von Bremsbelägen, eines Bremsträgers usw. ausgegeben; ein Dauermagnet-Bremsmodul ist derzeit ein üblicher Bremstyp, wobei die Anziehung durch die magnetische Kraft des Dauermagnets erfolgt, um ein Bremsen zu erreichen, während, wenn die Spule mit Strom versorgt wird, ein entgegengesetztes Magnetfeld erzeugt wird, das die magnetische Kraft überwindet, um ein Lösen zu erreichen. Während der Produktionspraxis dieses Dauermagnet-Bremsmoduls wurden die folgenden Probleme festgestellt: Um den Lösezustand aufrechtzuerhalten, muss ständig eine Nennleistung eingespeist werden, so dass die Wärmeentwicklung enorm ist, was einen großen Einfluss auf den eigenen internen Magnetstahl hat, und es ist leicht, die magnetische Kraft aufgrund der Überhitzung des Magnetstahls zu verschlechtern, was die Lebensdauer beeinträchtigt.
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Inhalt des vorliegenden Gebrauchsmusters
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Aufgabe des vorliegenden Gebrauchsmusters ist es, die Mängel des Standes der Technik zu überwinden und eine Kombinationsbremse aus Elektromagnet und Dauermagnet bereitzustellen, durch die die oben genannten technischen Probleme gut gelöst werden können.
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Gelöst wird die Aufgabe des vorliegenden Gebrauchsmusters durch die folgenden technischen Lösungen:
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Eine Kombinationsbremse aus Elektromagnet und Dauermagnet, die einen Anker und ein Dauermagnet-Bremsmodul, das zum Anziehen oder Lösen des Ankers verwendet wird, umfasst, und die ferner ein Elektromagnet-Bremsmodul umfasst, wobei das Elektromagnet-Bremsmodul koaxial mit dem Anker und dem Dauermagnet-Bremsmodul zusammengebaut ist, wobei das Dauermagnet-Bremsmodul auf einen geometrischen Raum beschränkt ist, der durch den Anker und das Elektromagnet-Bremsmodul zusammen bestimmt wird, und das Dauermagnet-Bremsmodul zwischen dem Anker und dem Elektromagnet-Bremsmodul axial beweglich ist; wobei das Elektromagnet-Bremsmodul dazu verwendet wird, das Dauermagnet-Bremsmodul vom Anker weg anzuziehen, um einen Bremszustand oder einen Lösezustand für die Kombinationsbremse aus Elektromagnet und Dauermagnet durch das Zusammenwirken zwischen dem Elektromagnet-Bremsmodul und dem Dauermagnet-Bremsmodul herzustellen.
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Weiterhin umfasst das Dauermagnet-Bremsmodul ein magnetisch leitfähiges Gehäuse, einen Eisenkern, eine erste Spule und einen Dauermagnet, wobei das magnetisch leitfähige Gehäuse mit dem Eisenkern kombiniert ist, um eine Dauermagnet-Bremsgeometrie zu bilden, wobei sowohl die erste Spule als auch der Dauermagnet in die Dauermagnet-Bremsgeometrie eingebettet sind, und die beiden magnetischen Pole des Dauermagnets an dem magnetisch leitfähigen Gehäuse bzw. dem Eisenkern angeklebt sind, so dass ein Ende der Dauermagnet-Bremsgeometrie, das dem Anker zugewandt ist, ein erstes magnetisches Ende bildet; wobei, wenn die erste Spule mit Strom versorgt wird, sie ein Magnetfeld in der entgegengesetzten Richtung oder in der gleichen Richtung wie das Magnetfeld des Dauermagnets erzeugt; wobei das Elektromagnet-Bremsmodul ein Magnetjoch und eine zweite Spule, die an dem Magnetjoch angeordnet ist, aufweist, wobei, wenn die zweite Spule mit Strom versorgt wird, sie ein Magnetfeld erzeugt, das verursacht, dass ein Ende des Magnetjochs, das dem Dauermagnet-Bremsmodul zugewandt ist, ein zweites magnetisches Ende bildet, wobei durch das zweite magnetische Ende das Dauermagnet-Bremsmodul vom Anker weg angetrieben wird.
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Weiterhin sind das magnetisch leitfähige Gehäuse und der Eisenkern als äußerer bzw. innerer Ring zueinander vorgesehen, und die Dauermagnet-Bremsgeometrie ist mit einer inneren Aussparung versehen, wobei die innere Aussparung an ihrer inneren Bodenfläche mit einer Anziehungsebene versehen ist; und das Magnetjoch des Elektromagnet-Bremsmoduls ist mit einem vorstehenden Podest versehen, wobei das Podest in die innere Aussparung eingebettet ist, und das Podest mit einer Spulennut versehen ist, dessen Öffnung in Richtung der inneren Aussparung weist, wobei in die Spulennut die zweite Spule eingebettet ist, und die Endfläche des Podestes das zweite magnetische Ende bildet, wobei sich das zweite magnetische Ende und die Anziehungsebene gegenseitig passend anziehen.
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Weiterhin ist das Dauermagnet-Bremsmodul mit dem Elektromagnet-Bremsmodul durch ein elastisches Element verbunden, wobei das elastische Element ein Teller- oder Plattenfederblatt ist, und das elastische Element zwischen dem Dauermagnet-Bremsmodul und dem Elektromagnet-Bremsmodul eingebettet ist.
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Weiterhin ist das Dauermagnet-Bremsmodul mit dem Elektromagnet-Bremsmodul durch eine Führungsstruktur verbunden, wobei die Führungsstruktur derart erzielt wird, dass ein Stift mit einem Führungsloch oder mit einer Stufenfläche zusammenwirkt.
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Weiterhin ist das erste magnetische Ende mit einem Füller versehen, wobei, wenn das Dauermagnet-Bremsmodul den Anker anzieht, der Füller in Reibungskontakt mit dem Anker steht.
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Das vorliegende Gebrauchsmuster stellt eine Kombinationsbremse aus Elektromagnet und Dauermagnet bereit, bei der, wenn sowohl das Dauermagnet-Bremsmodul als auch das Elektromagnet-Bremsmodul nicht mit Strom versorgt sind, das Dauermagnet-Bremsmodul an dem Anker angehaftet ist, um eine Bremsfunktion zu erreichen. Wenn das Dauermagnet-Bremsmodul und das Elektromagnet-Bremsmodul gleichzeitig mit Strom versorgt werden, insbesondere, wenn die erste Spule des Dauermagnet-Bremsmoduls mit Strom versorgt wird, erzeugt sie ein Magnetfeld in der entgegengesetzten Richtung wie das Magnetfeld des Dauermagnets, und das Dauermagnet-Bremsmodul verliert die Anziehungskraft auf den Anker, und wenn das Elektromagnet-Bremsmodul mit Strom versorgt wird, wird eine Anziehungskraft erzeugt, die das Dauermagnet-Bremsmodul fest anzieht, um eine Entriegelung zu erreichen, und es ist sogar möglich, das Zurückziehen des Dauermagnet-Bremsmoduls durch die Kraft des elastischen Elements zu unterstützen, um die Entriegelungswirkung zu verbessern und das Dauermagnet-Bremsmodul von dem Anker zu trennen. Nach dem Durchführen des Vorgangs (nach der Trennung) kann die Stromversorgung des Dauermagnet-Bremsmoduls unterbrochen werden. Gleichzeitig wird die Versorgungsspannung des Elektromagnet-Bremsmoduls reduziert (kann auf 1/3 reduziert werden), solange die Anziehungskraft des Dauermagnets des Dauermagnet-Bremsmoduls auf den Anker überwunden und das Dauermagnet-Bremsmodul stabil gezogen werden kann. Währenddessen kann das elastische Element auch das Ziehen des Dauermagnet-Bremsmoduls unterstützen. Zu diesem Zeitpunkt ist die gesamte Heizleistung nur gleich der Leistung des Elektromagnet-Bremsmoduls, nachdem seine Spannung auf 1/3 der Spannung reduziert wurde, also etwa 1/9 seiner Nennleistung, was energiesparend ist, wenig Wärme entwickelt und zu keiner Verschlechterung der magnetischen Kraft aufgrund der Überhitzung des Magnetstahls des Dauermagnet-Bremsmoduls führt, so dass die Lebensdauer verlängert wird.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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- 1 ist eine schematische Darstellung der Struktur eines ersten Ausführungsbeispiels des vorliegenden Gebrauchsmusters;
- 2 ist eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels von 1, wenn es sich in einem Bremszustand durch Anziehen befindet;
- 3 ist eine schematische Darstellung des magnetischen Kreises des vorliegenden Gebrauchsmusters, wenn es arbeitet;
- 4 ist eine schematische Darstellung des vorliegenden Gebrauchsmusters in seiner ersten Installationsform;
- 5 ist eine schematische Darstellung des vorliegenden Gebrauchsmusters in seiner zweiten Installationsform;
- 6 ist eine schematische Darstellung des vorliegenden Gebrauchsmusters in seiner dritten Installationsform.
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Ausführliche Ausführungsformen
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Die Idee, der spezifische Aufbau und die sich daraus ergebenden technischen Wirkungen des vorliegenden Gebrauchsmusters werden nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, um die Aufgabe, die Merkmale und die Wirkungen des vorliegenden Gebrauchsmusters vollständig zu verstehen.
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Es ist zu beachten, dass in der Beschreibung des vorliegenden Gebrauchsmusters die Begriffe „oben“, „unten“, „links“, „rechts“, „vertikal“, „horizontal“, „innen“, „außen“ und andere Begriffe verwendet werden, die Ausrichtungen oder Lagenbeziehungen angeben, auf den in den beigefügten Zeichnungen gezeigten Ausrichtungen oder Lagenbeziehungen beruhen, die lediglich der Erleichterung der Beschreibung dienen und nicht darauf angeben oder implizieren, dass die Vorrichtung oder das Element eine bestimmte Ausrichtung haben muss, mit einer bestimmten Ausrichtung konstruiert und betrieben werden muss, und daher nicht als Beschränkungen des vorliegenden Gebrauchsmusters zu verstehen sind. Darüber hinaus dienen die Begriffe „erste“ und „zweite“ nur der Beschreibung und sind nicht so zu verstehen, dass sie eine relative Bedeutung angeben oder implizieren.
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In 1, 2, 3, 4, 5 und 6 sind schematische Darstellungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele des vorliegenden Gebrauchsmusters gezeigt, das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft eine Kombinationsbremse aus Elektromagnet und Dauermagnet, die einen Anker 1 und ein Dauermagnet-Bremsmodul 2, das zum Anziehen oder Lösen des Ankers verwendet wird, umfasst, und die ferner ein Elektromagnet-Bremsmodul 3 umfasst, wobei das Elektromagnet-Bremsmodul 3 koaxial mit dem Anker 1 und dem Dauermagnet-Bremsmodul 2 zusammengebaut ist, wobei das Dauermagnet-Bremsmodul 2 auf einen geometrischen Raum beschränkt ist, der durch den Anker 1 und das Elektromagnet-Bremsmodul 3 zusammen bestimmt wird, und das Dauermagnet-Bremsmodul 2 zwischen dem Anker 1 und dem Elektromagnet-Bremsmodul 3 axial beweglich ist, um die Anforderungen an Bremsen und Lösen zu erfüllen. Das Elektromagnet-Bremsmodul 3 wird dazu verwendet, das Dauermagnet-Bremsmodul 2 vom Anker 1 weg anzuziehen, um einen Bremszustand oder einen Lösezustand für die Kombinationsbremse aus Elektromagnet und Dauermagnet durch das Zusammenwirken zwischen dem Elektromagnet-Bremsmodul 3 und dem Dauermagnet-Bremsmodul 2 herzustellen.
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Wie in 4 gezeigt, ist das Dauermagnet-Bremsmodul 2 mit dem Elektromagnet-Bremsmodul 3 durch ein elastisches Element 4 verbunden, so dass eine Vorzugkraft erhalten werden kann, mit der sich das Dauermagnet-Bremsmodul 2 im Normalzustand an das Elektromagnet-Bremsmodul 3 anlegt; vorzugsweise ist das elastische Element 4 ein Teller- oder Plattenfederblatt, und das elastische Element 4 ist zwischen dem Dauermagnet-Bremsmodul 2 und dem Elektromagnet-Bremsmodul 3 eingebettet, wobei das elastische Element 4 das Dauermagnet-Bremsmodul 2 stützt und die Bewegung des Dauermagnet-Bremsmoduls 2 führt, wodurch eine Begrenzung- und Anziehungswirkung erzielt wird. Wie in 5 und 6 gezeigt, ist das Dauermagnet-Modul 2 mit dem Elektromagnet-Bremsmodul 3 durch eine Führungsstruktur verbunden ist, um eine begrenzte Führung zu ermöglichen, was sicherstellt, dass sich das Dauermagnet-Bremsmodul 2 axial bewegt, solange die Anforderungen an Bremsen und Lösen erfüllt werden können. Wie in den Figuren gezeigt, kann die Führungsstruktur derart erzielt wird, dass ein Stift mit einem Führungsloch (wie 5 gezeigt) oder mit einer Stufenfläche (wie 6 gezeigt) zusammenwirkt. Wie in 5 gezeigt, kann ein entsprechendes Führungsloch 27 an dem Dauermagnet-Bremsmodul geöffnet sein, und ein entsprechender konvexer Stift 33 an dem Elektromagnet-Bremsmodul vorgesehen sein, wobei durch das ausgerichtete Zusammenbauen des Führungslochs 27 und des Stifts 33, die Verbindung und Kombination des Dauermagnet-Bremsmoduls 2 und des Elektromagnet-Bremsmoduls 3 erleichtert werden, und es ermöglicht wird, dass sich das Dauermagnet-Bremsmodul 2 durch eine Führung geführt axial frei bewegen kann, um die Anforderungen an Bremsen und Lösen zu erfüllen. Wie in 6 gezeigt, sind das Dauermagnet-Bremsmodul 2 und das Elektromagnet-Bremsmodul 3 jeweils mit einer Stufenfläche A versehen, die miteinander zusammenwirken können, und mit den axialen Abmessungen der zusammenwirkenden Teile werden die Anforderung an Bremsen und Lösen des Dauermagnet-Bremsmoduls 2 erfüllt, und beispielsweise kann es als Stufenfläche mehrere Flächen oder zwei abgeflachte Stellen vorgesehen sein, hier gibt es keine Einschränkungen, solange die gleiche Bremswirkung erreicht werden kann.
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Weiterhin umfasst das Dauermagnet-Bremsmodul 2 ein magnetisch leitfähiges Gehäuse 21, einen Eisenkern 22, eine erste Spule 23 und einen Dauermagnet 24, wobei das magnetisch leitfähige Gehäuse 21 mit dem Eisenkern 22 kombiniert ist, um eine Dauermagnet-Bremsgeometrie zu bilden, was eine Gesamtbewegung erleichtert. Sowohl die erste Spule 23 als auch der Dauermagnet 24 sind in die Dauermagnet-Bremsgeometrie eingebettet, und die beiden magnetischen Pole des Dauermagnets 24 sind an dem magnetisch leitfähigen Gehäuse 21 bzw. dem Eisenkern 22 angeklebt, so dass ein Ende der Dauermagnet-Bremsgeometrie, das dem Anker 1 zugewandt ist, ein erstes magnetisches Ende bildet; wenn die erste Spule 23 mit Strom versorgt wird, erzeugt sie ein Magnetfeld in der entgegengesetzten Richtung oder in der gleichen Richtung wie das Magnetfeld des Dauermagnets, wobei, wenn die erste Spule 23 so mit Strom versorgt wird, dass sie ein Magnetfeld in der entgegengesetzten Richtung wie das Magnetfeld des Dauermagneten erzeugt, das Magnetfeld die magnetische Kraft des Dauermagnets überwinden kann, um die Bremse zu lösen; wenn die erste Spule 23 so mit Strom versorgt wird, dass sie ein Magnetfeld in der gleichen Richtung wie das Magnetfeld des Dauermagnets erzeugt, das Magnetfeld mit der magnetischen Kraft des Dauermagnets zusammenwirken kann, um die Anziehungsbremskraft zu verstärken, so dass durch Änderung der Richtung der Stromversorgung der ersten Spule 23 spezifische Bedürfnisse erfüllt werden können. Das Elektromagnet-Bremsmodul 3 weist ein Magnetjoch 31 und eine zweite Spule 32, die an dem Magnetjoch 31 angeordnet ist, auf, wobei, wenn die zweite Spule 32 mit Strom versorgt wird, sie ein Magnetfeld erzeugt, das verursacht, dass ein Ende des Magnetjochs 31, das dem Dauermagnet-Bremsmodul 2 zugewandt ist, ein zweites magnetisches Ende bildet, wobei durch das zweite magnetische Ende das Dauermagnet-Bremsmodul 2 vom Anker 1 weg angetrieben wird.
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Wie in 4 gezeigt, wird das vorliegende Gebrauchsmuster in der Arbeit mit einem Motor oder einem anderen funktionalen beweglichen Körper kombiniert, und der Anker 1 wird durch den Motor oder den anderen funktionalen beweglichen Körper bewegt. Wie in der Figur gezeigt, weist das vorliegende Gebrauchsmuster in der Mitte ein Montageschaftloch auf, um eine Montage durch Aufstecken zu erreichen, und der Anker 1 ist durch ein radiales Schraubenloch 11 in Verbindung mit einer Schraube an einer entsprechenden Drehwelle (z. B. einer Motorwelle) gesichert, um eine Fixierung und Mitbewegung zu erreichen. Wenn sich das vorliegende Gebrauchsmuster im Bremszustand befindet, sind die erste Spule 23 des Dauermagnet-Bremsmoduls 2 und die zweite Spule 32 des Elektromagnet-Bremsmoduls 3 nicht mit Strom versorgt, zu diesem Zeitpunkt ist das Dauermagnet-Bremsmodul 2 durch die magnetische Kraft des Dauermagnets am Anker angehaftet, um die Drehung des Ankers zu verhindern und eine Bremsfunktion zu erreichen, und zu diesem Zeitpunkt verformt sich das elastische Element 4, um eine Kraft zu speichern. Bei dem Lösezustand werden die erste Spule 23 des Dauermagnet-Bremsmoduls 2 und die zweite Spule 32 des Elektromagnet-Bremsmoduls 3 gleichzeitig mit Strom versorgt, und wenn die erste Spule des Dauermagnet-Bremsmoduls mit Strom versorgt wird, erzeugt sie ein Magnetfeld in der entgegengesetzten Richtung wie das Magnetfeld des Dauermagnets, und das Dauermagnet-Bremsmodul verliert die Anziehungskraft auf den Anker, und wenn das Elektromagnet-Bremsmodul mit Strom versorgt wird, wird eine Anziehungskraft erzeugt, die das Dauermagnet-Bremsmodul fest anzieht, um eine Entriegelung zu erreichen, zu diesem Zeitpunkt wird der Anker gelöst und kann sich frei drehen. Es ist auch möglich, das Dauermagnet-Bremsmodul 2 durch die Kraft des elastischen Elements 4 zurückzuziehen, wodurch die Betriebsleistung des Elektromagnet-Bremsmoduls 3 weiter reduziert werden kann.
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Weiterhin sind in diesem Ausführungsbeispiel das magnetisch leitfähige Gehäuse 21 und der Eisenkern 22 als äußerer bzw. innerer Ring zueinander vorgesehen, und die Dauermagnet-Bremsgeometrie ist mit einer inneren Aussparung 25 versehen, wobei die innere Aussparung 25 an ihrer inneren Bodenfläche mit einer Anziehungsebene 251 versehen ist; und das Magnetjoch 31 des Elektromagnet-Bremsmoduls 3 ist mit einem vorstehenden Podest 311 versehen, wobei das Podest 311 in die innere Aussparung 25 eingebettet ist, und das Podest 311 mit einer Spulennut versehen ist, dessen Öffnung in Richtung der inneren Aussparung 25 weist, wobei in die Spulennut die zweite Spule 32 eingebettet ist, und die Endfläche des Podestes 311 ein zweites magnetisches Ende bildet, wobei sich das zweite magnetische Ende und die Anziehungsebene 251 gegenseitig passend anziehen, so dass die Struktur einfach zu kombinieren und auszurichten ist, die Form des Produkts optimiert werden kann und ein stabiler und zuverlässiger Arbeitsvorgang erzielt wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist das erste magnetische Ende mit einem Füller 26 versehen, wobei, wenn das Dauermagnet-Bremsmodul 2 den Anker anzieht, der Füller 26 in Reibungskontakt mit dem Anker 1 steht, und der Füller 26 ein verschleißfestes Material mit hohem Reibungskoeffizient oder ein Bremsbelag ist.
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Durch die obige Struktur des vorliegenden Gebrauchsmusters kann ein Bremszustand oder ein Lösezustand für die Kombinationsbremse aus Elektromagnet und Dauermagnet durch das Zusammenwirken zwischen dem Elektromagnet-Bremsmodul 3 und dem Dauermagnet-Bremsmodul 2 hergestellt werden. Und bei dem Lösezustand kann die Stromversorgung des Dauermagnet-Bremsmoduls unterbrochen werden. Gleichzeitig wird die Versorgungsspannung des Elektromagnet-Bremsmoduls reduziert (kann auf 1/3 reduziert werden), solange die Anziehungskraft des Dauermagnets des Dauermagnet-Bremsmoduls auf den Anker überwunden und das Dauermagnet-Bremsmodul stabil gezogen werden kann. Währenddessen kann das elastische Element auch das Ziehen des Dauermagnet-Bremsmoduls unterstützen. Zu diesem Zeitpunkt ist die gesamte Heizleistung nur gleich der Leistung des Elektromagnet-Bremsmoduls, nachdem seine Spannung auf 1/3 der Spannung reduziert wurde, also etwa 1/9 seiner Nennleistung, was energiesparend ist, wenig Wärme entwickelt und zu keiner Verschlechterung der magnetischen Kraft aufgrund der Überhitzung des Magnetstahls des Dauermagnet-Bremsmoduls führt, so dass die Lebensdauer verlängert wird.
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Obwohl die bevorzugten spezifischen Ausführungsbeispielen des vorliegenden Gebrauchsmusters oben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben sind, sollte das vorliegende Gebrauchsmuster nicht auf genau dieselbe Struktur und Funktionsweise in der Beschreibung und beigefügten Zeichnungen beschränkt sein. Für einen Fachmann können viele gleichwertige Verbesserungen und Änderungen an den obigen Ausführungsbeispielen durch logische Analyse, Argumentation oder begrenzte Experimente vorgenommen werden, ohne die Konzeption und den Umfang des vorliegenden Gebrauchsmusters zu überschreiten. Diese Verbesserungen und Änderungen fallen jedoch in den Schutzumfang des vorliegenden Gebrauchsmusters.
