DE3530746C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wirbelstrombremse gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige gattungsgemäße Wirbelstrombremse ist aus der FR-PS 14 98 530 bekannt. Diese bekannte, als Innenläufer konstruierte Wirbelstrombremse weist jedoch einen Rotor auf, der aus einzelnen Zähnen besteht, zwischen denen zur besseren Kühlung eine Flüssigkeitsströmung über Kanäle hindurchgeführt wird. Als nachteilig kann bei dieser bekannten Wirbelstrombremse angesehen werden, daß die Konzentration der magnetischen Feldlinien und damit die Erzeugung des magnetischen Feldes nicht in dem Bereich liegt, in dem die maßgebende Bremswirkung hervorgerufen wird. Zum Beispiel liegen die Elektromagnete am Außenumfang des Stators, andererseits sind zwangsläufig zwischen den einzelnen Zähnen des Rotors Luftspalte im Hinblick auf die Luftkühlung erforderlich, so daß die radiale Umfangfläche des Rotors erheblich reduziert wird.

Eine vergleichbare Wirbelstrombremse, jedoch ohne Kühlkanäle in den Wirbelstrom-Polflächen ist in der DE-PS 29 43 135 beschrieben. Die Elektromagnete werden dort in zwei axial voneinander beabstandeten Halbschalen gehalten. Aufgrund fehlender Kühlkanäle im Innenbereich der Wirbelstrom-Polflächen ist jedoch die Bremswirkung noch verbesserungsbedürftig.

Eine andere elektromagnetische Bremse ist in der DE-OS 32 39 440 beschrieben. Die dortigen Wirbelstromteile weisen zwar Kühlkanäle auf, die jedoch allein von Kühlluft durchströmt werden und keinem geschlossenen Kühlsystem zugeordnet sind.

Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wirbelstrombremse der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß eine Verbesserung der Bremswirkung und eine gute fertigungstechnische Einstellbarkeit eines minimalen Luftspaltes möglich sind.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Wirbelstrombremse erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.

Bei dieser Lösung wird daher ein im wesentlichen achsparallel ausgerichtetes elektromagnetisches Feld im Umfangsbereich des Rotors erzeugt, wobei zur besseren fertigungstechnischen Anpassung an einen minimal einstellbaren Luftspalt die Elektromagnete beidseitig aufgebrachte Polplatten aufweisen. Um die hohen Fliehkräfte besser bewältigen zu können, die durch Anordnung der Elektromagnete im radialen Umfangsbereich des Rotors entstehen, wird der Rotor einerseits im wesentlichen von zwei axial beabstandeten Scheiben gebildet, die aus einem Leichtmetall bestehen. Zusätzlich werden unter Sicherheitsaspekten noch zwei Spannringe am Außenumfang des Rotors vorgesehen, die sozusagen die Elektromagnete sicher gegen die Rotorscheiben einspannen.

Die realisierte innere Kühlung kann durch eine äußerlich wirkende Luftkühlung, z. B. über entsprechende Kühlrippen noch ergänzt werden.

Der wesentliche Vorteil, den man mit dieser inneren Materialkühlung erreicht, kann darin gesehen werden, daß Materialausdehnungen aufgrund einer Erwärmung der Wirbelstrom-Polfläche in dem entsprechenden Dimensionsbereich nahezu vollständig ausgeschlossen werden können. Hierdurch ist es sogar möglich, die axialen Spaltabstände von etwa 1 mm zwischen der Wirbelstrom-Polfläche und der Polfläche der Magnete weiter, zum Beispiel auf 0,5 mm, zu reduzieren. Dies bringt eine erhebliche Erhöhung der Bremsleistung mit sich, da die Bremsleistung bzw. Bremskraft bei derartigen Wirbelstrombremsen etwa mit dem Quadrat der Entfernung zunimmt bzw. abnimmt. Zudem kann auch bei starker Belastung der Wirbelstrombremse durch die innere Materialkühlung eine Temperaturerhöhung bis in den Nahbereich der Curie-Temperatur des Materials vermieden werden. Hierdurch ist sichergestellt, daß die magnetischen Eigenschaften des Materials der Wirbelstrom-Polflächen weitestgehend optimal beibehalten werden. Die innere Materialkühlung kann dabei so ausgelegt werden, daß ein Temperaturanstieg des Material der Wirbelstrom-Polfläche etwa auf einen Bereich von 80° bis 90°C begrenzt werden kann.

Um diese Kühlung konstruktiv zu realisieren, kann man zweckmäßigerweise bei der gattungsgemäßen Wirbelstrombremse der Rotor-Baugruppe, die die Wirbelstrom-Polflächen trägt, das Kühlmedium über eine Hohlwelle, die mit oder in der das Drehmoment übertragenden Welle angeordnet, zuleiten und abführen.

Das Problem, die nunmehr bei der Rotor-Baugruppe auftretenden hohen Fliehkräfte aufgrund der Massen der Magnete in den Griff zu bekommen, kann man durch nachstehende Merkmale lösen.

Dies betrifft einmal die Gestaltung der geeigneterweise etwa in der Mitte zwischen den axial außenliegenden Stator-Baugruppen rotierende Rotor-Baugruppe mit einer Nabe auszulegen, die im wesentlichen zwei axial außenliegende Scheiben oder unterteilte Scheibenflächenbereiche aufweist. Die Ausbildung aus einem Leichtmetall ist dabei besonders gewichtssparend. Die entsprechenden Magnete können dabei im äußeren Umfangsbereich dieser Rotorscheiben in axialer Richtung durchgeführt und befestigt sein. Zur Erhöhung der Sicherheit gegen die an der Rotor-Baugruppe auftretenden Fliehkräfte, ist es zweckmäßig, am Außenumfang der Rotor-Baugruppe, z. B. auf den Rotorscheiben, Stahlringe, die als Spannringe ausgelegt sein können, aufzubringen.

Neben diesen Maßnahmen ist es besonders bevorzugt, bei Elektro­ magneten, die einen wesentlichen Teil des Gewichtes bilden, Wicklungen aus elektrisch relativ gut leitenden Leichtmetallen zu fertigen. Hierfür können beispielsweise Alu-Drahtwicklungen oder vergleichbare Wicklungen verwendet werden. Die Stromversorgung für derartige, mit der Rotor-Baugruppe rotierende Magnete kann in herkömmlicher Weise wie bei Elektromotoren und Generatoren, z. B. über Schleifringe und Bürsten bewältigt werden.

Herstellungstechnisch und konstruktiv wird ein erheblicher Vorteil dadurch erreicht, daß man die Wirbelstrom-Polfläche, die zweckmäßigerweise als Kreisringfläche ausgebildet ist und in axialer Richtung eine bestimmte Stärke aufweist, unterteilt ausbildet. Dies hat den Vorteil, daß der über einen minimalen Abstand zur Polfläche der Magneten gegenüberliegende Materialbereich aus einem speziellen magnetisch gut leitenden Material, z. B. ferromagnetischen Legierungen, gegebenenfalls Reineisen, hergestellt sein kann. Direkt angrenzend und abdichtend gegen diesen Materialbereich der Wirbelstrom-Polfläche kann dann ein zweiter axialer Bereich vorgesehen sein, der als eigentlicher Kühlblock oder Kühlring dient. Bei diesem Kühlblock kann die Oberfläche, die direkt oder indirekt an den ersten Bereich der Wirbelstrom-Polfläche angrenzt, mit in der Oberfläche ausgebildeten Kühlkanälen hergestellt werden. Dies erleichtert die Herstellung, bietet andererseits aber optimale Kühlwirkung an der Wirbelstrom-Polfläche. Die axiale Erstreckung der Wirbelstrom-Polfläche ist daher abhängig vom gewählten Material und der Materialstärke in axialer Richtung, mit der weitestgehend ein magnetischer Schluß zum erzeugten Magnetfeld im Rotor erreicht werden kann. Andererseits aber auch von der Unterschreitung gewisser oberer Temperaturwerte, die auch bei einem Bremsbetrieb über längere Zeit nicht überschritten werden dürfen.

Als weiterer Faktor geht hier auch die Kühlleistung und das verwendete Kühlmedium mit ein. Bei Einsatz einer derartigen Wirbelstrombremse in Kraftfahrzeugen, ist es zweckmäßig ein vergleichbares Kühlsystem wie für den Motor zu schaffen und dieses parallel oder integriert zum Kraftfahrzeug-Kühlkreislauf vorzusehen.

Die Ausbildung der Rotor-Baugruppe als Innenläufer zu der Stator-Baugruppe, wobei letztgenannte im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist und starr zum Beispiel am Fahrzeugrahmen befestigt ist, bietet die Möglichkeit, auf beiden axial gegenüberliegenden Seiten zur Rotor-Baugruppe Wirbelstrom-Polflächen vorzusehen, die ring- oder scheibenartig ausgebildet sind. Dies erhöht die Bremsleistung.

Andererseits eröffnet die Innenläuferkonstruktion der Rotor-Baugruppe auch die Möglichkeit, die Wirbelstrombremse nicht nur mit axial beabstandeten sich radial zur Welle bzw. Achse erstreckenden Wirbelstromringen oder Scheiben auszustatten, sondern am Zylindermantel-Umfangsbereich der Stator-Baugruppe die Wirbelstrom-Polfläche vorzusehen. Dies hat den Vorteil, daß über die axiale Erstreckung der Stator-Baugruppe, insbesondere der Zylindermantel-Umfangsfläche, die magnetische Induktionsfläche am Stator bestimmt werden kann. Des weiteren bieten sich auch durch den sehr weit nach außen verlegten Radius beim Abbremsen des eingeleiteten Drehmomentes günstigere Kraftkomponenten an.

Die Ausbildung der in der Rotor-Baugruppe verwendeten Magnete als Elektromagnete mit axial im Magnetkern verlaufenden Magnetfeld bzw. mit im wesentlichen radial verlaufenden Feld, hat den Vorteil, daß die Bremswirkung neben dem minimal eingestellten Abstandsspalt zwischen der Polfläche des Magneten und der Wirbelstrom-Polfläche auch durch die Steuerung des Stroms in der Wicklung des Elektromagneten geregelt werden kann.

Auch kann man die im Hinblick auf die Rotation der Welle stationär vorgesehene Stator-Baugruppe axial verschiebbar anordnen. Zweckmäßigerweise werden hierbei die als radiale Kreisringscheiben ausgebildeten Wirbelstrom-Polflächen separat, aber synchron zur Rotor-Baugruppe verstellt. Hierdurch ist stets auf beiden Axialseiten ein gleicher Abstand zwischen den Polflächen und Wirbelstrom-Polflächen gewährleistet, was eine unterschiedliche Drehmoment-Beaufschlagung über die axiale Erstreckung verhindert.

Die Regelbarkeit des Abstandes der Wirbelstrom-Polflächen gegenüber der Polfläche der oder des Magneten kann vorteilhafterweise additiv oder ergänzend auch bei der Steuerung der Abbremsung über die Strombeaufschlagung der Elektromagnete eingesetzt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand schematischer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Wirbelstrombremse mit einer als Innenläufer ausgebildeten Rotor-Baugruppe und in Achsrichtung der Welle beidseitig vorgesehener Stator-Baugruppe;

Fig. 2 eine Schnittansicht auf das Beispiel nach Fig. 1 in Achsrichtung längs der Linie II-II, wobei in Fig. 2 die Schnittlinie I-I für Fig. 1 angegeben ist;

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Wirbelstrombremse mit im oberen Bereich teilweise geschnittener Darstellung als Vertikalschnitt in Längsrichtung der Achse, bei dem die Stator-Baugruppe axial verschiebbar ausgelegt ist und

Fig. 4 eine Ansicht des Beispiels nach Fig. 3 in Achsrichtung von links, mit Entfernung der Gehäuseverkleidung im oberen Bereich.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Wirbelstrombremse 1 dargestellt, die im wesentlichen rotationssymmetrisch zur Achse der Welle 2 ausgebildet ist. Weiterhin besteht auch eine weitgehende Symmetrie zur vertikalen Mittelachse.

Die Wirbelstrombremse nach Fig. 1 verkörpert einen Typ, bei dem der Rotor 4, der als Innenläufer ausgebildet ist, drehfest auf der Welle 2 befestigt ist, während der Stator 5 starr an einer Halte­ rung 3, zum Beispiel den Fahrzeugrahmen eines Lastkraftwagens, an­ geordnet ist. Der Stator 5, der im Beispiel nach Fig. 1 in etwa umgekehrte U-Form aufweist, ist mit seinen beiden Schenkeln über entsprechende Lager 19, die als Rollen oder Kugellager ausgebildet sind, zur Welle 2 zentriert.

Der Rotor 4 weist im Beispiel aus Gewichtsersparnisgründen im wesent­ lichen eine schmale U-Form auf, die nach radial außen geöffnet ist. Die axial äußeren Rotorwandungen 24 nehmen dabei den achsparallel daran befestigten Elektromagneten 6 und dessen Magnetkern 7 auf. Die Wicklung 8 des Elektromagneten 7 besteht zweckmäßigerweise aus einem elektrisch gut leitfähigem Leichtmetalldraht wie Aluminium. Dieser Draht kann gegebenenfalls Rechteckform aufweisen.

Der Magnetkern 7 wird an den axialen Außenseiten des Elektromagneten 6 jeweils durch eine relativ flache Polplatte 9 abgeschlossen. Die Polplatte 9 ist jeweils dem entsprechenden Elektromagneten zuge­ ordnet und kann beispielsweise durch Senkschrauben darin befestigt sein. Die Polplatte 9 ist in radialer Erstreckung dem ihr axial gegenüberliegenden Wirbelstromring 10 angepaßt.

Insgesamt gesehen ist die Polplatte 9 relativ nach weit radial außen versetzt angeordnet, um bei relativ geringer Masse ein hohes Brems­ moment aufgrund des größeren Hebelarmes und der größeren Ringfläche erzeugen zu können.

Zwischen den im Beispiel senkrecht zur Achse der Welle 2 verlaufen­ den Grenzflächen der Polplatte 9 und des Wirbelstromringes 10 be­ steht ein minimaler Abstand, der zum Beispiel auf etwa 0,5 mm ein­ gestellt werden kann. Je nach Konstruktion und anderen Erfordernis­ sen können diese Grenzflächen auch unter einem anderen Winkel zur Welle verlaufen. Erforderlich ist, daß planparallele Grenzflächen vorliegen, die zum Beispiel hohe Umdrehungszahlen im Bereich von 2.000 min¹ erlauben.

Der Stator 5 weist pro Schenkel eine Wirbelstromscheibe auf, die einen axial innenliegenden Wirbelstromring 10 und einen dicht an diesen angrenzenden, nach axial außen liegender Kühlblockring 11 hat. Der Wirbelstromring 10 ist als geschlossener, insbesondere einstückiger Kreisring, zum Beispiel aus einem ferromagnetischen Material wie Reinsteisen ausgebildet. Der Wirbelstromring 10 ist bezüglich sei­ ner axialen Anordnung präzisionsbefestigt, damit zwischen Rotor und Stator ein minimaler Abstand eingestellt werden kann. Der Kühlblockring 11 ist vorteilhafterweise auf der abgedichtet an den Wirbelstromring 10 angrenzenden Oberfläche mit Kühlkanälen 12 ausgestattet. Die Kühlkanäle 12, die zum Beispiel spiralförmig miteinander in Fluidverbindung stehen können, werden über zwei An­ schlüsse 13 für den Zu- und Ablauf von zum Beispiel Kühlwasser ver­ sehen.

Es können mehrere Anschlüsse 13 sektorartig über einen Kreis­ umfang verteilt angeordnet sein und die Kühlkanäle untereinander labyrinthartig in Verbindung stehen, so daß einzelne Kühlbereiche geschaffen werden.

Um einen genauen axialen Abstand der U-Schenkel des Stators 5 zu gewährleisten, sind die Schenkel im radialen Außenbereich über ein Distanzstück 16, das als Ring ausgebildet sein kann, auf einen genauen Abstand festgelegt.

Die Stromversorgung des Elektromagneten 6 erfolgt über einen Schleif­ ring 18, der statorseitig mit entsprechenden axial federvorgespannten Schleifkohlen in Verbindung steht. Entsprechende elektrische Kabel 25 dienen hierbei zur Strombeaufschlagung der Wicklung 8 des Elektro­ magneten 6. Zur Erhöhung der Sicherheit können beispielsweise die Schleifkohlen über eine Signaleinrichtung ab einem bestimmten Ab­ nutzungsgrad ein Warnsignal abgeben, das auf die Wartung der Wir­ belstrombremse hinweist. Der Schleifring 18 und die Schleifkohle 17 werden gegenüber sie tragenden Metallteilen in einer Isolierung 20 gehalten. Die Rotor- und Statorteile, die nicht in den magnetischen Fluß integriert sind, können zum Beispiel aus einem Leichtmetall wie Al bestehen, um insgesamt zu einer Gewichtsersparnis für die Wirbel­ strombremse beizutragen. Hierzu trägt auch die im Vertikalschnitt etwa V-förmige Innenaussparung 23 im Bereich der Nabe des Rotors und die seitlichen Öffnungen 22 im Stator 5 bei. Diese Öffnungen 22 begünstigen auch die Luftzirkulation zum Rotor und insbesondere zum Wirbelstromring 10, wozu auch entsprechende Lüftungsrippen am Rotor (nicht gezeigt) beitragen können.

Um auch größtmögliche Sicherheit bei den hohen Rotor-Fliehkräften zu erhalten, wird dieser außenseitig mit Spannringen 15 aus Stahl oder zum Beispiel aus Karbonfaser umgeben.

Bei einer Strombeaufschlagung des Elektromagneten 6 entsteht daher ein Magnetfeld, das im Magnetkern 7 im wesentlichen achsparallel ge­ richtet ist. Dieses Magnetfeld tritt über den sehr geringen Abstands­ spalt 14 in den Wirbelstromring 10 über. Der magnetische Fluß im stationären Fall kann durch den in Umfangsrichtung am Rotor vorge­ sehenen weiteren, benachbarten Elektromagneten, der umgekehrt polarisiert ist, zu einem geschlossenen Magnetfluß geführt werden.

Werden beispielsweise über die beidseitig an der Welle vorgesehenen Flansche 21 Drehmomente von einem Antriebsaggregat zu einem Abtriebs­ teil übertragen, so können die auftretenden Drehmomente dadurch abge­ bremst werden, daß ein oder mehrere Elektromagnete strombeaufschlagt werden. Die auftretenden Magnetfelder induzieren zunächst im Wirbel­ stromring 10 Magnetfelder, die durch die Rotordrehung Wirbelströme im Material des Wirbelstromringes erzeugen, die zu einer starken Er­ wärmung führen. Aufgrund der inneren Kühlung der Wirbelscheibe 10, 11 kann die Erwärmung des Wirbelstromringes definiert begrenzt werden, bzw. eine wesentliche höhere Energieumwandlung darin durchgeführt werden. Dies bedeutet, daß dadurch eine höhere Energievernichtung- und Abbremsung der eingeleiteten Drehmomente möglich ist. Kühl­ medium, Durchfluß und Temperatur sind so abgestimmt, daß die Temperaturerwärmung des Wirbelstromringes keine wesentlichen Materialausdehnungen mit sich bringt, so daß der minimal eingestellte Abstandsspalt 14, der ein wesentliches Kriterium für die Bremsleistung darstellt, auch unter Belastung beibehalten werden kann. Zum anderen wird die Kühlung so gesteuert, daß eine Temperaturerhöhung bis in den Bereich der Curie-Temperatur für das verwendete Material mit Sicherheit nicht erreicht wird.

In Fig. 2 ist eine Draufsicht in Achsrichtung auf die Wirbelstrom­ bremse 1 nach Fig. 1 mit im oberen Teil entferntem Gehäuse darge­ stellt. Aus der Darstellung nach Fig. 2 wird erkennbar, daß eine Vielzahl von Elektromagneten im gleichen Winkelabstand über den Umfang verteilt vorhanden ist. Den einzelnen Elektromagneten ist dabei eine Polplatte 9 zugeordnet, die in einzelne voneinander ge­ trennte Kreisbogensegmente 26 unterteilt ist.

Der Grundgedanke der Erfindung, der zu einer erheblichen Verbesse­ rung der Bremsleistung der Wirbelstrombremse führt, kann in der Kühlung des Wirbelstromringes im Materialinnenbereich gesehen wer­ den, wobei dies konstruktiv in einfacher Weise dadurch realisiert werden kann, daß das bisher bekannte Prinzip der Wirbelstrombremse mit feststehenden Magneten umgekehrt wird. Für diese Prinzipumkehr werden auch die konstruktiven Lösungen beschrieben.

Bei der vorbeschriebenen Wirbelstrombremse 1 gemäß der Erfindung ist es möglich, neben der Einstellung der Stromstärke zur Bestim­ mung der Bremskraft auch oder alternativ die Anzahl der zuge­ schalteten Elektromagneten symmetrisch über den Umfang verteilt, zu variieren und dadurch die Abbremsleistung zu steuern.

Eine weitere Wirbelstrombremse 40, die vom Grundprinzip dem Bei­ spiel nach Fig. 1 entspricht, ist in Fig. 3 im Vertikalschnitt längs der Achse schematisch dargestellt. Der wesentliche Unter­ schied besteht darin, daß anstelle der vorgenannten Elektromagnete nunmehr Permanentmagnete 42 mit ausgerichtetem Nord-Pol und Süd-Pol eingesetzt werden. Der Permanentmagnet 42 steht über die Nabe 41 rotationsfest mit der Welle 2 in Verbindung. Abzubremsende Dreh­ momente können wiederum über Flansche 21 an die Welle und auf den Rotor 4 eingeleitet werden.

Der Stator 5 kann ebenfalls wieder als U-förmig angesehen werden und ist mit seinen Schenkeln über Lager 19 in radialer Richtung zur Welle 2 gelagert.

Da bei Permanentmagneten 42 die Anzahl der zu berücksichtigenden Magneten von vorne herein festliegt (vgl. Fig. 4), ist zur Steue­ rung der Bremsleistung eine axiale Verschiebbarkeit der Stator­ schenkel im Bremsfall axial relativ zum rotierenden Rotor 4 vor­ gesehen.

Um dies zu lösen sind Axiallager 45 für eine Längsführung der Schenkel des Stators vorgesehen, wobei am radialen Außenbereich die Statorschenkel über eine Lagerwelle 46 und ein zum Beispiel starr mit einem Kfz-Rahmen verbundenes Befestigungsjoch 47 geführt sind. In gleicher Weise wie im Beispiel nach Fig. 1 weist der Stator den eigentlichen Wirbelstromring 43 auf, der im wesent­ lichen U-förmig von einem Kühlblockring 44 umfaßt wird. Der Kühl­ blockring weist entsprechende Kühlkanäle mit entsprechenden An­ schlüssen 13 auf.

Wie im Zusammenhang mit der Darstellung nach Fig. 4 deutlich wird, weist die Wirbelstrombremse 40 acht Permanentmagnete 42, 49, 50 auf, die abwechselnd polarisiert sind. Zur axialen Verschiebbarkeit des Wirbelstromringes 43 sind die Lagerwellen in entsprechenden Lager­ buchsen 48 geführt. Im Außenbereich des Rotors 4 sind ebenfalls Spannringe 15 zur verbesserten Aufnahme der bei hohen Umdrehungs­ zahlen auftretenden Fliehkräfte vorgesehen.

Zur Einstellung der Bremsleistung können im Beispiel nach Fig. 3 die Statorschenkel stufenlos mechanisch, hydraulisch oder pneu­ matisch bis auf einen Minimalabstand an die Polplatten der Per­ manentmagnete herangefahren werden bzw. zur Reduzierung der Brems­ kraft axial entfernt werden. Diese Ausführungsform mit verdreh­ gesichertem aber axial verstellbarem Stator bietet den Vorteil, unabhängig von jeglicher Stromversorgung und auch im Explo­ sionsbereich einsetzbar zu sein. Darüber hinaus kann eine Ein­ stellung so getroffen werden, daß bei Ausfall von Versorgungs­ einrichtungen die Statorschenkel auf den minimalen Abstand, also auf die höchste Bremswirkung, eingestellt werden.

Claims (9)

1. Wirbelstrombremse zur Abbremsung von über eine Achse eingeleiteten Drehmomenten,

• a) mit einem Stator und einem als Innenläufer dazu ausgebildeten Rotor,
• b) wobei der Rotor axial beabstandete, radial gerichtete Polflächen aufweist, die mit geringem Abstand zwischen beidseitig zum Rotor vorgesehenen Wirbelstrompolflächen des Stators angeordnet sind,
• c) mit mehreren Elektromagneten zur Erzeugung unterschiedlicher, über die Wirbelstrompolflächen geschlossener magnetischer Felder und
• d) mit Kühlkanälen als Teil eines geschlossenen Kühlsystems im Innenbereich der Wirbelstrompolflächen,

dadurch gekennzeichnet,

• e) daß die Elektromagnete (6) am radial äußeren Umfangsbereich des Rotors (4) mit etwa achsparallel gerichtetem Feld und wechselnder Polarität angeordnet sind und
• f) beidseitig aufgesetzte Polplatten (9) als Polflächen aufweisen,
• g) daß der Rotor (4) zur Halterung der Elektromagnete (6) im wesentlichen zwei axial beabstandete Scheiben (24) aus Leichtmetall oder einer Leichtmetall-Legierung aufweist und
• h) daß Spannringe (15) zur Aufnahme von Fliehkräften am Außenumfang des Rotors (4) vorgesehen sind.

2. Wirbelstrombremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (8) der Elektromagnete (6) aus einem elektrisch gut leitenden Leichtmetall, z. B. Aluminium, bestehen.

3. Wirbelstrombremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelstrom-Polfläche(n) (10, 11; 43, 47) axial unterteilt, insbesondere zweiteilig, mit einer Polringscheibe (10; 43) und einem angrenzend an die Polringscheibe die Kühlkanäle (12) aufweisenden Kühlblock (11; 44) ausgebildet sind.

4. Wirbelstrombremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polflächen (9; 42) und die Wirbelstrom-Polflächen (10; 43) als gegenüberliegende radiale Kreisringflächen ausgebildet und im wesentlichen senkrecht zur Achsrichtung der Welle (2) vorgesehen sind, wobei insbesondere die Polflächen (9; 42) der einzelnen Magnete (6; 42) als Kreisringflächensegmente (26) gestaltet sind.

5. Wirbelstrombremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand zwischen der Polfläche (an 42) der Rotor-Baugruppe (4) und der Wirbelstrom-Polfläche (43) einstellbar ist.

6. Wirbelstrombremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelstrom-Polflächen (43) der axial beidseitig zur Rotor-Baugruppe (4) angeordneten Stator-Baugruppe (5) kraftschlüssig mit der Statorhalterung (3) und axial verschiebbar relativ zur Polfläche (an 42) der Rotor-Baugruppe (4) angeordnet sind.

7. Wirbelstrombremse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle (12) von einer Kühlflüssigkeit, durchströmt sind.

8. Wirbelstrombremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelstrom-Polflächen und/oder die Polflächen aus Reineisen gebildet sind.