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Elektromagnetische Bremse Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische
Bremse, bei welcher zwischen zwei zueinander verdrehbaren Trommeln oder Scheiben,
von denen eine durch den Bremsstrom als Elektromagnet erregt wird, durch magnetische
Wirkung die Bremskraft erzeugt wird.
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Es sind derartige Bremsen bekannt, bei welchen sich die eine Scheibe
mit magnetischen Sektorteilen in dem Ringspalt der elektromagnetischen Trommel bewegt,
wobei die Bewegung in dem Magnetfeld eine entgegenwirkende Bremskraft induziert.
Die Bremskraft ist dabei von der Relativbewegung abhängig und tritt im Ruhezustand
oder bei langsamer Bewegung überhaupt nicht oder nur im geringen Maße auf. Die Bremse
kann somit nicht als Haltebremse verwendet werden.
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Diese Nachteile werden durch die elektromagnetische Bremse nach der
Erfindung vermieden, da die Bremskraft unabhängig von der Relativbewegungsgeschwindigkeit
und auch im Ruhezustande zur Einwirkung kommt.
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Zu diesem Zwecke ist die Bremse derart ausgebildet, daß auf zwei elektromagnetischen;
koaxial zur Achse angeordneten Trommeln, von denen die äußere mit einer Erregerspule
in Innern fest und die andere drehbeweglich auf der Welle zur -Ausführung einer
bestimmten
Teildrehbewegung angeordnet ist, beiderseitig Flansche
aus nichtmagnetisierbarem Material mit elektromagnetischen Sektoren in zur Welle
koaxialen und radialen Reihen über den Umfang verteilt angeordnet sind, und daß
die innere Trommel mit der Bremswelle über zwei Federn, welche im entgegengesetzten
Sinn, entweder die eine oder die andere, zur Umdrehung der Welle wirken, verbunden
ist.
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Der während der Bremsung durch den Bremsstrom erregte Elektromagnet
ergibt unter Anziehung seiner Sektorteile und derjenigen der anderen Scheibe die
erforderlichen Festhaltekräfte zur Bremsung. Durch die mögliche, begrenzte Teilbewegung,
vorzugsweise gegen Federkraft, der Bremsscheibe zu der zu bremsenden Welle werden
die Festhaltekräfte derart geregelt, daß sie sich nur in der Bremsrichtung auswirken.
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An Hand der Zeichnung sollen schematisch ein Ausführungsbeispiel der
elektromagnetischen Bremse sowie weitere Einzelheiten erläutert werden: Fig. i ist
eine Teilansicht der Vorrichtung und Fig. 2 ein Halbschnitt nach a-a der Fig. i
; Fig. 3 stellt die Anordnung der Federn zwischen der Nabe und der sie umgebenden
Trommel dar - Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Anordnung der Federn
nach Fig. 3.
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Die Bremse besteht aus einer Elektromagnettrommel A, in deren Innerm
die Erregerspule B untergebracht ist.
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Seitlich sind an dieser Trommel zwei Flansche C aus nichtmagnetisierbarem
Metall angebracht, auf welchen magnetisierbare Ringteilstücke oder Sektoren Dl,
D2, D3, Dl', D2, D2 usw. konzentrisch-zur Achse der zu bremsenden Welle oder Nabe
E und in entsprechender Zahl über den Umfang verteilt befestigt sind.
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Um die Nabe E ist die Trommel F angeordnet, welche sich um diese Nabe
in deren Mitte auf einem Wälzlager G (Kugeln, Walzen u. dgl.) bewegen kann.
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Die Drehbewegung der Trommel F ist durch zwei Federn H und J, welche
im gegengesetzten Sinne arbeiten, begrenzt. Bei der Ausführungsform der Fig. 3 bestehen
diese Federn, aus Blattfedern, welche entgegengesetzt zueinander um die Nabe E aufgerollt
sind und entsprechend mit ihren äußeren Enden auf der Trommel F und der Nabe E befestigt
sind, ebenso wie bei der Ausführungsform der Fig.4 die Verbindung zwischen der Trommel
und der Nabe durch Wendelfedern hergestellt wird. Man kann sagen, daß die Trommel
F in ihren Drehwinkel durch die beiden Federn Hund J sozusagen im Gleichgewicht
gehalten wird.
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Auf jeder Seite der Trommel F sind ebenfalls zwei Flansche K aus nichtmagnetisierbarem
Metall angebracht, auf welchen magnetisierbare Ringteilstücke oder Sektoren L1,
L2, L3, L1', L2', L3 konzentrisch zur Achse der Nabe und in entsprechender Zahl
über den Umfang verteilt befestigt sind.
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Diese Sektoren L1, L2, L3 nehmen die Zwischenräume ein, welche durch
die entsprechenden Sektoren Dl, D2, D3 der festen Trommel bzw. zwischen deren Umfängen
frei gelassen sind. Es besteht somit ein kleiner Spalt, der ausreicht, damit sich
die Trommelanordnung A, Dl, D2, D3 und die Trommelanordnung F, L1, L2, L3 zueinander
drehen können. Der in beiderseitigem Sinne mögliche Drehwinkel ist aber durch das
Federvermögen der Federn H und J begrenzt.
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Die Abmessungen der Sektoren L sind derartig, daß sie entweder genau
radial mit den Gruppen D1', D,, D3 usw. zusammenpassen oder die radialen Zwischenräume
zwischen den Gruppen Dl, D2, D3-Dl', D2 , D3 usw. einnehmen. Diese Zwischenräume
sind dabei größer als die Sektoren.
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Die Arbeitsweise der Bremse ist folgende: Zur Bremsung läßt man einen
elektrischen Strom in der Spule B entsprechend der gewünschten Bremsung fließen.
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Die Spule ergibt einen magnetischen Fluß, welcher über den Weg der
Trommel A und D1,. L1, D2, L 2, D3, L3, F (ein entsprechender Verlauf des Flusses
besteht auf der anderen Seite usw.) geschlossen ist, falls die Einstellung von A
und F derart ist, daß die Sektoren Dl, D2 ... L1, L2. . . übereinstimmen.
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Wenn die Trommel F von der Nabe E über eine der Federn H oder J, was
von dem gegebenen Drehsinn abhängt, beeinflußt wird, erhält diese Trommel F eine
Drehneigung, d. h., die Sektoren verschieben sich zueinander, und die Sektoren L1,
L2, L3 wollen dabei den Zwischenraum zwischen den festen Sektoren Dl, D2, D3 und
D1,, D2', D3 einnehmen. Die hierbei zu überwindende Anziehung zwischen zwei Gruppensektoren
D, L ist die Haltekraft, welche die Bremswirkung darstellt.
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Wenn L1, L2, L3 die Sektoren Dl, D2, D3 verlassen haben und sich den
Sektoren D1', D2', D3' nähern, werden sie von den letzteren angezogen. Dieses wirkt
sich aber infolge der Federn H und J nicht schädlich auf die Bremskraft aus.
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L1, L2, L3 nehmen ihren Platz unter Dl', D2', D3' ein, und derselbe
Vorgang wiederholt sich.
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Jedes Mal, wenn die Sektoren der Trommel F unter den Sektoren der
Trommel A vorbeigehen, gibt es einen Festhalteeffekt. Wenn man nun n Gruppen von
Sektoren hat, ergibt sich damit n mal pro Umdrehung ein Anhalten.
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Die Wirkung kann auch durch jede bekannte Dämpfungseinrichtung, welche
nicht dargestellt ist, geregelt werden.
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Es ist auch ohne weiteres offensichtlich, daß die Bremse auf die zu
bremsende Welle auch unter Zwischenschaltung eines Zahnradsatzes zur Erhöhung der
Zahl der Umdrehungen wirken kann.