DE2542555A1

DE2542555A1 - Permanentmagnetische scheibenbremse

Info

Publication number: DE2542555A1
Application number: DE19752542555
Authority: DE
Inventors: Hermann Hallmann
Original assignee: HALLMANN GEB PAUL GISELA
Current assignee: HALLMANN GEB PAUL GISELA
Priority date: 1975-09-24
Filing date: 1975-09-24
Publication date: 1977-03-31

Description

PERMANENItAGNETISCHE SCHEIBENBREMSE
pie Erfindung betrifft eine neuartige permanentmagnetische Radbremse, bei der die Magnete als Ersatz für die sonst üblichen Druck-, Zug-, oder Membranfedern dienen. Bremssysteme, bei welchen Magnete als Druckerzeuger wirken, sind grundsätzlich bekannt. Für derartige Bremsen werden jedoch bisher Bremsgehäuse benötigt, die in ihrer Größe und ihrem Eigengewicht in keinem Verhältnis zu dem erzielbaren Resultat stehen.
Die erfindungsgemäße permanentmagnetische Scheibenbremse ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen kreisbogenförmigen, entgegengesetzt gepolten permanentmagneten ebenfalls kreissegmentförmige Bremsbacken lose verschiebbar angeordnet sind, wobei die Magnetsegmente gegenüber den Bremsbacken um etwa 450 verdrehbar sind.
Die Magnetsegmente sitzen vorzugsweise an einander verbundenen Stahlringen, die mit Hilfe eines IIebels um etwa 450 verschwenkbar sind. Dabei sind die auf beiden Seiten der Bremsbacken liegenden Magnetsegmente entgegengesetzt gepolt.
Auch die einzelnen neben einander liegenden Magnetsegmente, die zusammen einen IÇreis bilden, sind jedes mal entgegengesetzt polarisiert.
Die Bremsbacken sitzen ihrerseits lose, d.h. axial verschiebbar, in einer feststehenden Halteplatte aus unmagnetischem Material.
Die beiliegenden Zeichnungen veranscnaulichen eine Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine magnetische Scheibenbremse längs der Linie A-B in Fig.2, Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die gleiche Bremse von rechts, wobei der Gehäusedeckel 15 mit der Bremsscheibe i4 fortgelassen ist. In der oberen Hälfte dieser Figur ist auch die unter der Bremsscheibe liegende Halteplatte 17 entfernt.
Fig.3 entspricht der oberen Hälfte der Fig. 2., wobei die Stellung der Teile zu einander verändert ist.
Die Bremse befindet sich in einem Gehäuse 2, das durch einen-Gehäusedeckel 15 abgeschlossen ist. Der Deckel 15 ist mit Schrauben 16 auf dem Gehäuse 2 befestigt. Zur Anbringung des Gehäuses etwa an der Radfelge dienen Laschen 8.
Innerhalb des Gehäuses 2 liegt das abzubremsende Rad 14, das beispielsweise mit Hilfe einer an der Drehachse 11 befindlichen Keilnut 18 angetrieben werden kann. Die Radscheibe 14 muß aus ferromagnetischem Material bestehen; aus Gründen der Verschleißsicherheit wird sie am besten aus gehärtetem Stahl hergestellt.
Gegenüber der abzubremsenden Scheibe 14 bzw. unter dieser befindet sich eine feststehende Scheibe 17 aus nicht-magnetisierbarem Material, wie Leichtmetall, Messing, Kunststoff oder dergleichen, die Aussparungen zur Aufnahme der lose darin liegenden Bremsbacken 5 besitzt. Die Bremsbacken 5 sind gegenüber der Scheibe 17 axial verschiebbar und haben die Form von Ringsegmenten. In der Zeichnung sind vier Segmente 5a, 5b, 5c, 5d vorgesehen; die Zahl kann jedoch bis auf 2 vermindert und nahezu beliebig vergrößert werden.
Im Inneren des Gehäuses 2 befindet sich gegenüber der Scheibe 17 im Abstand von dieser eine Bodenplatte 13, ebenfalls aus nicht-magnetisierbarem Material. Die Bodenplatte 13 ist um eine in ihrer Mitte angebrachte Schraube 9 drehbar, die durch die Gehäusewand 2 hindurchgreift und ihrerseits durch eine Befestigungsscheibe 10 gesichert ist.
An der Bodenplatte 15 sitzen Stahlringe 5 und 7, die illrerseits die Permanentmagnete i und 6 tragen. Diese Permanentmagnete haben Kreisbogenform, wie die Bremsbacken 5; ihre Zahl entspricht zweckmäßig der Zahl der Bremsbacken 5.
Die Magnetsegmente 4a, 4b, 4c, 4d sind ausserhalb der Bremsbacken 3 angeordnet; die Magnetsegmente 6a, 6b, 6c, 6d innerhalb derselben. Die Kreisabschnitte sind so magnetisiert, daß die Pole sich auf der Aussen- und Innenseite des Ringes gegenüber liegen. Dabei sind aufeinander folgende Kreisabschnitte entgegengesetzt polarisiert; wenn beispielsweise der Kreisabschnitt 4a aussen einen Südpol und dementsprechend innen einen Nordpol trägt, weis der nächste Kreisabschnitt 4b aussen einen Norpol und innen einen Südpol auf. Auch die Polarisierung der sich gegenüber liegenden Magnetsegmente ist entgegengesetzt. Dem Segment 4a, das aussen einen Südpol und innen einen Nordpol trägt, steht das Magnetsegment 6a gegeneiner, das aussen einen Nordpol und innen einen Südpol auf -weist.
Die die Magnetsegmente tragenden Stahlringe 3 und 7 sind gemeinsam mit der Bodenplatte 13 und den Permanentmagneten 4 und t; mit Hilfe eines Hebels l Ixill etwa 450 verschwenkbar.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Bei der in Fig. 2 gezeichneten Stellung sind die Bremsbacken 7 durch die aussen und innen anliegenden Permanentmagnete voll magnetisiert. Sie haften daher fest an der Stahlscheibe 143, die dadurch voll gebremst wird. Dabei wirkt die Scheibe i4 als magnetischer Rückschluß zwischen den entgegengesetzt magnetisierten Bremsbacken 3a und 3b usw. Wird jetzt der hebel 1 in die in Fig.3 gezeichnete Stellung verschwenkt, so beeinflussen nunmehr entgegengesetzte MagnetfeLder die Bremsbackensegmente 5. So wird beispielsweise die Bremsbacke 5a sowohl durch den Magneten 4a wie auch durch den entgegengesetzt polarisierten Magneten 4b beeinflusst; in gleicher Weise wirken die entgegengesetzt polarisierten Magnete 6a und 6d auf die Bremsbacke 5a. Infolgedessen schwindet die Magnetisierung der Bremsbacken 5 praktisch völlig. Ihre flaftung an der Breinsscheibe 14 hört auf. Die magnetischen Kräfte gleichen sich jetzt imerhalb der Bremsbacken selbst aus, ohne daß es eines Rückschlusses einer die Bremsscheibe 14 bedarf. Bei entsprechender Verschiebung des Hebels 1 kommen die Bremskräfte auf die Scheibe 14 wieder voll zur Wirlcung; durch eine Zwischenstellung des Hebels 1 lassen sich die Bremskräfte entsprechend dosieren.
Der entscheidende Vorteil der neuen Bremse liegt darin, daß die Verstellung des Hebels 1 und damit die Veränderung der Magnetfelder praktisch keine Kraft erfordert im Gegensatz zur üblichen Bremsung, bei der über das übliche Bremsgestänge gegebenenfalls noch über eine hydraulische Anlage erhebliche Kräfte aufgewendet werden müssen. Die neue Bremse bedarf keines Bremsbelage, der gewöhnlich ein schlechter Wärmeleiter ist und sich dadurch leicht erhitzt und rasch abnutzt. Dem -gegenüber ist bei der neuen Magnetbremse, bei der es sich vorteilhaft gehärtete und/geschliffene Stahlteile gegenüberstehen, ein Verschleiß praktisch ausgeschlossen. Dabei ist die Einrichtung Platz-sparend, besonders auch weil beim Bremsen nur ganz geringe Kräfte erforderlich sind, deren Übertragung nur schwache Hebel benötigt.
L e e r s e i t e

Claims

PATENTANSPRÜCHE Permanentmagnetische Scheibenbremse, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen kreissegmentförmigen, entgegengesetzt gepolten Permanentmagneten (4, 6) ebenfalls kreissegmentförmige Bremsbacken (5) lose axial verschiebbar angeordnet sind, wobei die Magnetsegmente (4, 6) gegenüber den Bremsbacken (5) um etwa 45° verschwenkbar sind.
2. Permanentmagnetische Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetsegmente (4, 6) in miteinander verbundenen Stahlringen (3, 7> sitzen, die mit Hilfe eines Hebels (i) um etwa 450 verdrehbar sind.
3. Scheibenbremse nach den Ansprüchen 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die nebeneinanderliegenden Magnet segmente (4a, 4b, 4c, 4d bzw. 6a, 6b, 6c, 6d) entgegengesetzt gepolt sind.
4. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Magnetsegmente (4a und 6a bzw. 4c und 6c bzw. 4d und 6d) gleich polarisiert sind, so daß sich die Magnetfelder abstoßen.
5. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbacken (5) lose und axial verschiebbar in einer feststehenden Halteplatte (173 aus nichtmagnetisierbarem biaterial liegen.