DE2136612A1

DE2136612A1 - Wirbelstrombremse

Info

Publication number: DE2136612A1
Application number: DE19712136612
Authority: DE
Inventors: Alfred Hoyler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1971-07-22
Filing date: 1971-07-22
Publication date: 1973-02-01
Also published as: ES405051A1

Description

Wirbelstormbremse Die Erfindung betrifft eine Wirbelstrombremse in Fahrzeugen mit eine induzierenden, mit ttagnetpolen versehenen und einem induzierten Teil, wovon der eine Teil feststeht und der andere rotiert und über eine parallel zur Drehachse der Wirbelstrombremse sich erstreckende, nach dem Zahnkupplungs-Prinzip arbeitende Mitnehmerverbindung mit einem Abtriebsritzel des Fahrzeuggetriebes verbunden ist.
Es ist aus de-r US-Patentschrift 2 395.904 eine Wirbelstrombrelase bekannt, bei der der Rotor über eine nach dem tTut-Feder-Prinzip arbeitende Zahnkupplung mit dem Getriebeausgang drehfest verbunden ist.
Diese Wirbelstrombremse hat den Nachteil, daß nach einer gewissen Betriebsdauer die Zähne der Zahnkupplung zerstcirt werden.
Da dann keine Drehmomentübertragung auf den Rotor der Bremse mehr stattfinden kann, ist die Bremse unbrauchbar geworden.
Ursache für die Zerstörung ist das Entstehen von Reibkorrosion infolge von kleinen und kleinsten Gleitbewegungen zwischen den zusammenarbeitenden Anlageflächen der Zahnflaken bei hoher statischer und dynamischer Belastung. Wenn erst einmal ein gewisses Winkelspiel vorhanden ist, so wird diene durch Korrosion hervorgerufene Erosion noch durch Anschlagen bzw. Einhämmern der beiden Teile - antreibender und getriebener Teil -noch wesentlich beschleunigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wirbelstrombremse mit einer auch über sehr lange Zeiträume betriebssicheren Zahnkupplung zu schaffen.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Zwischenräume zwischen den zusammenarbeitenden Flanken der Innen- und Außenverzahnung der Mitnehmerverbindung von einer Fettpackung ausgefüllt sind, die während des Betriebs der Wirbelstrombremse ständig, insbesondere unter Ausnutzung der im Betrieb der Wirbelastrombremse auf das Fett wirkenden Trägheitskräfte selbsttätig, aus einem Fettreservoir nachgefüllt wird.
Eine besonders einfache Versorgung mit Fett ist dann gegeben, wenn das Bettreservoir radial gesehen innerhalb des Teilkreises der Mitnehmerverbindung angeordnet ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in Fig. 1 eine Wirbelstrombremse im Längsschnitt, Fig. 2 als Einzelheit der Fig 1 eine Mitnehmerverbindung mit Fettreservoir, Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel und in Fig. 4 ein drittes Ausfühningsbeispiel einer Mitnehmerverbindung mit Fettreservoir einer Wirbelstrombremse.
Auf dem Umfang eines feststehenden Tragringes 1, der am Getriebekasten 10 eines Kraftfahrzeuges befestigt ist, sind in gleichem Abstand mehrere Polkerne 2 angeordnet, auf denen Erregerwicklungen 3 sitzen. Im Innern des Tragrings 1 ist in einem Kugellager 4 eine Ilülse 5 drehbar gelagert. Über eine nach dem Zahnkupplungs-Prinzip arbeitende Mitnehmerverbindung 6 - hier ein Evolventen-Zahnprofil - ist die Hülse 5 mit einem rolirwellenartig ausgebildeten Kupplungsteil 7 drehfest verbunden. Der Kupplungsteil 7 ist seinerseits in einer Rollenlager 8 gelagert, das in einen iagerbartsatz 9 des Getriebekastens 10 angeordnet ist.
In seinem im Rollenlager 8 gelagerten Teil trägt das Kupplungsteil 7 eine Innenkeilnutverzahnung, in die ein Abtriebsritzel 11 des Fahrzeuggetriebes eingreift.
Der Kupplungsteil 7 erstreckt sich etwa bis in die halbe Länge der Bohrung der Nabe 5; etwa die halbe überdeckte Länge wird wiederum von der Mitnehmerverbindung 6 eingenommen. Am inneren, innerhalb der Hülse 5 gelegenen Ende des Kupplungsteils 7 ist in diesem eine Ausnehmurlgr angeordnet, wodurch zusammen init der Innenwand der nohrung der Hülse 5 ein zur Drehachse der Wirbelstrombremse koaxialer Ringraum 12 entstcht. lin Ringraum 12 ist eine Lippendichtung 13 angeordnet. Die Lippendichtung 13 besteht aus einen zylindrischen Teil 14, an dem drei dachartig nach außen abstehende Dichtlippen 15 angeordnet sind, Mit ihren äu-Deren freien Enden berühren die Dichtlippen die Innenwand der Bohrung in der Hülse 5.
An dem dem Getriebekasten 1Q zugewandten Ende der Mitnehmerverbindung 6 ist in einer Ringnut, die in das Kupplungsteil 7 eingeschnitten ist, ein Dichtring 25 eingelegt, der die Mitnehmers verbindung nach außen abdichtet.
Auf dem inneren Ende des Kupplungsteils 7 sitzt ein Deckel 16, der mit einer Feder 16' auf seine Auflage gedrückt wird und der den Boden eines Fettreservoirs 17 bildet und dieses gegen das Innere des Kupplungsteils abdichtet. Der zweite Boden des Fettreservoirs 17 wird von einem trichterförmigen Einsatz 18 gebildet, der nit einem Bund an der Innenwand der Bohrung der Hülse 5 dichtend anliegt. An seiner Spitze geht der Trichter in eine auf der Drehachse der Wirbelstrombremse liegende- , zentrale Fetteinfüllöffnung 19 über, die von einem Schraubverschluß 20 nach außen abgeschlossen ist.
An der dem Getriebekasten 10 abgewandten Seite trägt die Hiilse 5 an einem Flansch 21 eine Trommel 22, deren zylindrischer Teil 23 die freien Polflächen 24 der Polkerne 2 mit geringem Luftspalt umläuft.
Bein Umlaufen der Trommel 22 entstehen, wenn die Wicklungen 3 erregt sind, in ihrem zylindrischen Teil Wirbelströme, die lieder dem Erregerfeld entgegengesetzte Magnetfelder und damit ein Bremsmoment erzeugen.
Vor Betriebsbeginn werden das Fettreservoir 17 und die Zwischenraume in der Mitnehmerverbindung 6, die durch den Dichtring 25 nach außen abgedichtet ist, mit Fett gefüllt.
Um die Zwischenräume zwischen den zusammenarbeitenden Flächen der Nut- und Federteile der Mitnehmerverbindung 6 auch im Betrieb ohne dauernde Wartung mit einer Fettpackung ausgefüllt zu halten, werden die bei der Fahrzeug- und Breinsbewegung auf das im Fettreservoir befindliche Fett wirkenden Trägheitskräfte ausgenutzt.
Die bei der Rotation auf das Fett wirkenden Fliehkräfte lassen das Fett nach außen in die Ringräume 12 wandern. Von dort vird das Fett vorbei an den sich in Richtung auf ödie Mitnehmerverbindung 6 öffnenden Dichtlappen 15 einerseits durch das aus den Fettreservoir nachdrückende Fett weiter befördert. Durch die infolge der kleinen axialen Bewegungen, die die Ilülse 5 gegenüber dem Kupplungsteil 7 ausführt, wirken andererseits auf das Fett Trägheitskräfte, die das Fett an den Lippen, die es nur in einer Richtung passieren lassen, auf die Mitnehmerverbindung 6 llinbellegt- .
Auf diese Weise wird die Erosion der Nut- und Federteile der Mitnehmerverbindung durch Reibrostbildung und Einhämmern sicher vermieden. Das Fett wirkt einerseits als rein mechanischer Stoßdämpfer und andererseits als Schutzschicht, die den Sauerstoff- und sonstigen Chemikalienangriff verhindert.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch die geänderte Fettführungsvorrichtung.
In eine Bereich 30, in dem das Fettreservoir 31 eine zyllndrische Innenwand hat, ist eine mit geringer Steigung versehene Flachbandfeder 32 eingelegt Die Feder ist so gewickelt daß sie entgegen der Drehrichtung der Wirbelstrombremse ansteigt.
Bei der Rotation der Bremse wird hier das Fett in die Gänge zwischen den Federwindungen hineingedrückt. Es gleitet dann 'dort'unter der Wirkung der Trägheitskraft auf der von den Federwindungen gebildeten schiefen Ebene ab, bis es in den Ringraum 12, der hier kürzer ausgeführt ist, als beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel, und von dort in die Zwischenräume zwischen den zusammenarbeitenden Flächen der Mitnehmerverbindung gelangt.
Bei dem in Fig. 3 dargestellte dritten Ausführungsbeispiel hat der den Boden des Fettreservoirs 40 bildende Deckel 41 einen ringförmigen in das Fettreservoir sich erhebcnden Wulst 42. Der Abstand des Wulstes 42 von der zylindrischen Irmenwand des Fettreservoirs 40 beträgt etwa vier Zehntel des Radius des Fettreservoirs 40. Auf dem Wulst 42 liegt eine biegesteife Membran 43, deren Durchmesser bis auf ein geringes Spiel dem Durchmesser des zylindrischen Teils des Fettreservoirs entspricht. Die Membran 43 wird auf dem Wulst 42 von einer Spiralfeder 44 gehalten, deren Durchmesser dem des Wulstes 42 entspricht und deren Steigung wie beim vcrherlgen Ausführungsbeispiel auch entgegen der Drehrichtung der Bremse verläuft. Die Spiralfeder 44 stützt sich mit ihrem anderen Ende in den mit einer topfartigen Ausbuchtung versehenen trichterförmigen Linsatz 45, der den zweiten Boden des Fettreservoirs 40 bildet, ab.
in einem Bereich, der radial außerhalb des Wulstes 42 gelegen ist, hat die Membran 43 nahe ihren Rand mehrere Durchbrüche 4G, die von sich in Richtung auf die Mitnehmerverbindung 6 aufstoß baren Ventilplättchen 47 verschlossen sind Die zentrale Fetteinfüllöffnung 48 ist mit einem Innengewinde versehen, in das eine Schraube 49 so weit eingedreht ist, bis sie mit ihrer Spitze 50 die Membran 43 berührt. Um ein ungewolltes Herausdrehen der Schraube zu verhindern, ist diese mit einer Konterinutter 51 versehen.
Die Wirkungsweise entspricht in wesentlichen der bei den vorherigen Ausführungsbeispiel beschriebenen. Das von den (Trägheits-) Zentrifugalkräften nach außen geschleuderte Fett wird durch die Ausnehmungen der infolge der Axialbewegungen von Hülse 5 gegenüber Kupplungsteil 7 eine Pumpbewegung ausführenden Neinbran 43 in die Zwischenräume der Mitnehmerverbindung gedrückt.
Es ist natürlich auch möglich, die verschiedenen Ausfiihrungsformen untereinander su kombinieren. So kann in besonderen Fällen die Membran des dritten Ausführungsbeispiels 1 mit der Lippendichtung des ersten Ausführungsbeispiels in einer Wirbelstrombremse vereinigt werden.

Claims

Ansprüche

1. Wirbelstrombremse in Fahrzeugen mit einem induzierenden, mit Magnetpolen versehenen und einem induzierten Teil, wovon der eine Teil feststeht und der andere rotiert und über eine parallel zur Drehachse der Wirbelstrombremse sich erstreckende, nach dem Zahnkupplungs-Prinzip arbeitende Mitnehmerverbindung mit eine Abtriebsritzel des Fahrzeuggetriebes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den zusammenarbeitenden Flanken der Innen- und Außenverzahnung der Mitnehmerverbindung von einer Bettpakkung ausgefüllt sind, die während des Betriebs der Wirbelstrombremse ständig, insbesondere unter Ausnutzung der im Betrieb der Wirbelstrombremse auf das Fett wirkenden Trägheitakräfte selbsttätig, aus einem Fettreservoir (17, 31, 40) nachgefüllt wird.

2. Wirbelstrombremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerverbindung an einem rohrwellenartigen Kupplungsteil (7) angeordnet ist, das seinerseits drelifest mit delr Abtriebsritzel (11) des Fahrzeuggetriebes bzw.

-motors verbunden ist.

3. Wirbelstrombremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fettreservoir (17, 31, 40) radial gesehen innerhalb des Teilkreises der Mitnehmerverbindung (6) angeordnet ist.

4. Wirbelstrombremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß. das Fettreservoir (17, 31, 40) rotationssym,metrisch ur Drehachse der Wirbelstrombremse, insbesondere trichterförnig, ausgebildet ist und eine zentral angeordnete Fetteinfüllöffnung (19, 4-8) hat.

5. Wirbelstrombremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zur Drehachse koaxialen Ringraum (12), dessen im Normalschnitt zur Drehachse der Wirbelstrombremse gesehene Mittellinie wenigstens nahe dem Teilkreis der Mitnehmerverbindung (6) liegt, eine mit mindestens einer Dichtlippe (15) bestückte, sich in Richtung auf die Mitnehmerverbindung (6) öffnende lippendichtung (13) angebracht ist.

6. Wirbelstrombremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fettreservoir (31) wenigstens einen Bereich (30) mit zylindrischer Innenwand hat, an die sich eine koaxial zur Drehachse gewickelte, entgegen der Drehrichtung der Wirbelstrombremse ansteigende Flachbandfeder (32) init der äußeren Schmalseite des Flachbandes anlegt.

7. Wirbelstrombremse nach eines der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am der Mitnehmerverbindung (6) zugewandten Boden des Feütreservoirs (40) mit Abstand von dessen zylindrischer Innenwand ein ringförmiger llulst (42) angeordnet ist, auf dem eine biegesteife Membran (43), deren Durchmesser bis auf ein geringes Spiel dem Durchmesser des zylindrischen Teils des Fettreserv-oirs entspricht, von einer Spiralfeder (41F) gehalten wird, deren Durchmesser dem des ringförmigen Wulstes (42) entspricht, unct daß die Membran (43) in eineln nahe ihrem Rand, radial außerhalb des Wulstes (42) gelegenen Bereich Il!ehrere Durchbrüche 646) hat, die von sich in Richtung auf die Mitnehmerverbindung (6) aufstoßbaren Ventilplättchen (47) verschlossen sind.

8. Wirbelstrombremse nach Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Fetteinfüllöffnung (48) mit einem Innengewinde versehen ist, in das eine Schraube (49) so weit eingedreht ist, bis sie mit ihrer Spritze (50) die Membran (43) berührt

9. Wirbelstrombremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Fettreservoirs (17, 31, 40) von einem Deckel (1G, 41) gebildet wird, der das Innere des rohrwellenartigen Kupplungsteils (6) verschließt.