DE2044843A1

DE2044843A1 - Eddy current brake

Info

Publication number: DE2044843A1
Application number: DE19702044843
Authority: DE
Inventors: Alfred 7000 Stuttgart Hoyler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1970-09-10
Filing date: 1970-09-10
Publication date: 1972-03-16
Also published as: FR2107373A5; ES394935A1; CH530883A

Description

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Anlage zurAttachment to

Patent- undPatent and

GebrauchsmusterhilfsanmeldungUtility model registration

Robert Bosch GmbH, 7 Stuttgart Robert Bosch GmbH, 7 Stuttgart

WirbelstrombremseEddy current brake

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Wirbelstrombremse mit zwei relativ mit geringem Luftspalt zueinander umlaufenden Teilen, von denen bei Erregung des einen induzierenden Teils Wirbelströme im anderen induzierten Teil entstehen.The invention relates to an electric eddy current brake with two relatively small air gaps to one another rotating parts, of which eddy currents induced in the other when one inducing part was excited Part arise.

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Bei bekannten Wirbel strombremsen dieser Art (französische Patentschriften Λ 308 500 und Λ 467 11O), die für Kraftfahrzeuge bestimmt sind, ist das induzierende Teil als Ständer ausgebildet und hat radial oder achsparallel ausgerichtete Elektromagnete, vor deren Polen das induzierte Teil in Form einer im Ständer gelagerten Glocke bzw. zweier Scheiben umläuft. Nach längerer Einsehaltdauer der Wirbelstrombremse erhitzen sich die Glocke oder die Scheiben,in denen die Bremsleistung über Wirbelströme in Wärme umgesetzt wird, fe bis zu 600 G und mehr. Bei derart hohen Temperaturen wird ein beachtlicher Teil der entstehenden Wärme durch Strahlung abgegeben. Die Wärme, welche dabei von der dem Ständer zugewandten Oberfläche abgestrahlt wird, kann den Ständer zusammen mit der von den Elektromagneten erzeugten Widerstandswärme derart erhitzen, daß die Isolation der Elektromagnete gefährdet und die Schmierung der Lagerteile infrage gestellt wird.In known eddy current brakes of this type (French patents Λ 308 500 and Λ 467 11O), which are intended for motor vehicles, the inducing part is designed as a stator and has radially or axially aligned electromagnets, in front of whose poles the induced part in the form of a stator mounted bell or two discs revolves. After the eddy current brake has been kept in for a longer period of time, the bell or the disks, in which the braking power is converted into heat via eddy currents, heat up to 600 G and more. At such high temperatures, a considerable part of the heat generated is given off by radiation. The heat that is radiated from the surface facing the stator can heat the stator together with the resistance heat generated by the electromagnets in such a way that the isolation of the electromagnets is endangered and the lubrication of the bearing parts is jeopardized.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebssicherheit einer Wirbelstrombremse zu erhöhen.The invention is based on the object of increasing the operational safety of an eddy current brake.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, w daß die dem induzierenden Teil zugewandten Flächen des induzierten Teils eine Schicht aus wärinedämmendem Material tragen.This object is achieved according to the invention, that the w facing the inducing partial surfaces of the induced member carrying a layer of wärinedämmendem material.

Als besonders vorteilhaft bei den auftretenden Temperaturen hat sich als Beschichtung im Plasmaverfahren aufgespritztes Zirkonoxyd erwiesen.A plasma-sprayed coating has proven to be particularly advantageous at the temperatures that occur Zirconia proven.

Dadurch daß die Wärmeabgabe ins Innere der Wirbelstrombremse durch die wärmedäriKc-nde Beschichtung herabgesetzt ist, erhitzt sich das induzierte Teil durch die verminderteAs a result, the heat dissipation into the interior of the eddy current brake is reduced by the heat-insulating coating, the induced part is heated by the diminished

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WärmeabStrahlmöglichkeit "beim Bremsen sclineller auf einen Temperaturbereich, in dem sich seine magnetischen Eigenschaften verringern und sich sein elektrischerWiderstand vergrößert. Um diesen Temperaturanstieg zu "kompensieren, tragen gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die dem induzierenden Teil abgewandtsiFlächen des induzierten Teils eine Schicht aus gut wärmeabstrahlendem Material. Als "besonders vorteilhaft erweist sich hierfür Chromoxyd, das im Plasmaverfahren aufgespritzt ist.Heat emission possibility "when braking sclineller a temperature range in which its magnetic properties decrease and its electrical resistance decreases enlarged. In order to "compensate for this increase in temperature, According to a further feature of the invention, the surfaces of the induced part facing away from the inducing part carry a layer of good heat dissipating material. As "special Chromium oxide, which is sprayed on in the plasma process, has proven advantageous for this.

Die wärmedämmende und die wärmeabstrahlende Beschichtung des induzierten Teils, das bei den bekannten Wirbelstrombremsen den Induktor von außen abdeckt, ergibt außerdem einen Korrosionsschutz, der bei in Fahrzeugen eingebauten Wirbelstrombremsen besonders wichtig ist, da deren Teile den korrodierenden Einflüssen von Straßenstaub und Spritzwasser ausgesetzt sind.The insulating and radiating coating of the induced part, which covers the inductor from the outside in the known eddy current brakes, also results in a Corrosion protection, which is particularly important for eddy current brakes installed in vehicles, as their parts have the are exposed to the corrosive effects of road dust and spray water.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die eine Wirbelstrombremse mit radialen Polen und einer um diese umlaufenden Glocke im Querschnitt zeigt, und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing shown, which shows an eddy current brake with radial poles and a bell rotating around them in cross section, and is described in more detail below.

Auf dem Umfang eines Tragringes 11, der am Getriebekasten eines Kraftfahrzeuges befestigt werden kann, sind in gleichen Abständen mehrere Polkerne 12 radial abstehend befestigt, auf denen Erregerwicklungen 13 sitzen. Im Inneren des Tragringes 11 ist mittels Kugellager 16 eine Rabe 17 drehbar gelagert, in die eine Antriebsrolle 18 mit Keilnut- oder Zahnv.-ellenprofil formschlüssig eingreift. Die Nabe 17 trägt eine Trommel 20, deren zylindrischer Teil 21 um die freien Polflächen 14 der Polkerne 12 mit geringem Luftspalt umläuft.On the circumference of a support ring 11, the one on the gear box Motor vehicle can be attached are equidistant several pole cores 12 attached radially protruding, on which excitation windings 13 sit. Inside the support ring 11 a raven 17 is rotatably mounted by means of ball bearings 16, in which a drive roller 18 with keyway or Toothed shaft profile engages positively. The hub 17 carries a drum 20, the cylindrical part 21 around the free Pole faces 14 of the pole cores 12 revolve with a small air gap.

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Auf der Außenseite der Stirnwand 22 der Trommel 20 sind aerodynamisch gestaltete Lüfter schaufeln 23 angeoi"dnet, welche sich als Kühlrippen 24 auf der Außenseite des zylindrischen Teils 21 fortsetzen. Die Lüfterschaufeln 23 und die Kühlrippen 24 sind teilweise von einer Haube 25 abgedeckt, so daß Kanäle gebildet werden, durcl/die beim Umlaufen der Trommel 20 Luft gefördert"wird, welche an der Oberfläche der Trommel 20, der Lüfterschaufeln und der Kühlrippen 24 vorbeistreichend diese kühlt. Außerdem hat die Trommel 20 in der Stirnwand 22 Durchbrüche 27, die von als Lufterschaufeln 26 ausgebildeten Stegen begrenzt werden. Die Lüfterschaufeln 26 saugen beim Umlaufen der Trommel 20 durch die Durchbrüche 2? Luft an und fördern diese durch die Zwischenräume zwischen den Polkernen 12 mit den Spulen 13.On the outside of the end wall 22 of the drum 20 are aerodynamically designed fan blades 23 angeoi "dnet, which continue as cooling fins 24 on the outside of the cylindrical part 21. The fan blades 23 and the cooling fins 24 are partially from a hood 25 covered so that channels are formed through the when rotating the drum 20 air is promoted "which on the surface of the drum 20, the fan blades and the cooling fins 24 sweeping past these cools. aside from that the drum 20 has openings 27 in the end wall 22 which are formed by webs designed as air blades 26 be limited. The fan blades 26 suck while rotating the drum 20 through the openings 2? Air and convey it through the spaces between the pole cores 12 with the bobbins 13.

Damit die beim Bremsen in der Trommel 20 in Wärme umgesetzte Energie nicht nur im wesentlichen durch Leitung an die von den Lufterschaufeln 23>24 und 26 geförderte Luft übertragen wird, sondern außerdem ein beachtlicher Teil der Wärme abgestrahlt wird, tragt die den Polkernen 12 und deren Erregerwicklungen 13 abgewandte Außenseite des zylindrischen Teils 21 und der Stirnwand 22 der Trommel sowie die Oberfläche der Lufterschaufein 23 und öbr Kühlrippen 24 eine dünne Schicht aus einem Material mit einem hohen Wärmeemisionskoeffizienten, beispielsweise Chromoxyd, das im Plasmaverfahren aufgespritzt worden ist.So that the energy converted into heat in the drum 20 during braking does not only occur essentially through conduction the air conveyed by the air blades 23> 24 and 26 is transmitted, but also a considerable part of the heat is radiated, carries the pole cores 12 and their excitation windings 13 facing away from the outside of the cylindrical part 21 and the end wall 22 of the drum as well as the surface of the fan blades 23 and öbr cooling fins 24 a thin layer of a material with a high thermal emission coefficient, e.g. chromium oxide, which has been sprayed on in the plasma process.

Um zu verhindern, daß eine wesentliche Wärmemenge von der Trommel 20 auf die Polkerne 12 und die Wicklungen 13 abstrahlt, sind die diesen Teilen zugewandten Flächen der Trommel 20, nämlich die Innenseite ihres zylindrischen Teils 21, die den Spulen 13 zugewandte Seite ihrer Stirn-In order to prevent a substantial amount of heat from radiating from the drum 20 onto the pole cores 12 and the windings 13, are the surfaces of the drum 20 facing these parts, namely the inside of its cylindrical Part 21, the side of its end face facing the coils 13

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wand' 22 mit einem wärme dämm en den Material beschichtet, das verhindert, daß Wärme von der Trommel 20 auf die Polkerne 12 und die Wicklungen 1;3 abgestrahlt vjird. Als wärmedämmendes Material wird■■ vorzugsweise Zirkonoxyd verwendet, das ebenfalls im Plasmaverfahren auf die betreffenden !"lachen der Trommel 20 aufgespritzt worden ist.wall '22 coated with a heat insulating material that prevents heat from the drum 20 on the pole cores 12 and the windings 1; 3 are radiated. As a heat insulating Material is ■■ preferably zirconium oxide, which is also applied in the plasma process to the concerned! "Laugh the Drum 20 has been sprayed on.

Um einen Wärmeübergang von dem Tragring 11 mit den Polkernen 12 und den Wicklungen 13 auf die Lagerteile der I Wirbelstrombremse zu verhindern, ist die Innenseite des Tragringes 11 ebenfalls mit einem wärmedämmenden · Material beschichtet.To a heat transfer from the support ring 11 with the pole cores 12 and the windings 13 on the bearing parts of the I. To prevent eddy current brake, the inside of the support ring 11 is also covered with a heat-insulating Coated material.

Um die bei Erregung der Spulen 13 entstehende. Wärme aus den Spulen 13, den Polkernen 12 und dem Tragring 11 ebenfalls nicht nur im wesentlichen durch Leitung an die von den Lüfterschaufeln 26 geförderte Luft abzuführen, sind die freien Seiten dieser Teile mit einem gut viärmeabstrahlenden Material beschichtet. Verwendet wird hierfür z.B. Zinkweiß oder Magnesiumoxyd, das als Anstrich aufgebracht wird. ITo the resulting when the coil 13 is excited. Heat from the coils 13, the pole cores 12 and the support ring 11 as well not only to be discharged essentially by conduction to the air conveyed by the fan blades 26 the free sides of these parts with a good heat radiation Coated material. For example, zinc white or magnesium oxide is used for this, which is applied as a paint will. I.

Mit denselben Vorteilen wie bei der beschriebenen Wirbelstrombremse der Trommelbauart können auch Wirbelstrombremsen anderer Bauart in ähnlicher Weise beschichtet werden,beispielsweise solche, bei denen die Polkerne und Spulen zur Drehachse parallel angeordnet sind und vor deren Polflächen Scheiben umlaufen.With the same advantages as with the described eddy current brake the drum type, eddy current brakes of other types can also be coated in a similar manner, for example those in which the pole cores and coils are used Axis of rotation are arranged in parallel and in front of their pole faces Rotate discs.

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BAD ORlOINALBAD ORlOINAL

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Claims

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Expectations

M ) Electric eddy current brake with two parts rotating around each other with a relatively small air gap, of which when one inducing part is excited, vibrating currents arise in the other induced part

^ marked that the inducing part (12,15) facing surfaces of the induced part (21) wear a layer of heat insulating material.

2. Eddy current brake according to claim 1, characterized in that that the insulating layer consists of zirconium oxide, the is sprayed onto the induced part in the plasma process.

3. V / irbel current brake according to claim 1 or 2, characterized in that that the surfaces of the induced part (21) sent to the inducing part (12, 13) have a layer of good wear heat-radiating material.

4. Eddy current brake according to claim 3 _}, characterized in that the good heat-radiating layer consists of chromium oxide which is sprayed on in the plasma process.

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5. Eddy current brake according to one of the preceding claims, characterized in that the fixed, inducing part (11,12,13) in which the induced, rotating part (20) is mounted, on its side facing the bearing parts (16) Layer of insulating material
wearing.

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L e e rl e i t eE e r a l e e s