DE970126C

DE970126C - Brake or clutch activated by the effect of a magnetic field

Info

Publication number: DE970126C
Application number: DEB5324A
Authority: DE
Inventors: Max Baermann
Original assignee: Max Baermann GmbH
Current assignee: Max Baermann GmbH
Priority date: 1950-06-23
Filing date: 1950-06-23
Publication date: 1958-08-21

Description

Durch die Wirkung eines Magnetfeldes betätigte Bremse oder Kupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine durch die Wirkung eines Magnetfeldes betätigte Bremse oder Kupplung, bei welcher die in Eingriff zu bringenden Reibglieder zum Zwecke der Erzeugung des erforderlichen Anpreßdruckes direkt in den regelbaren magnetischen Kreis eingeschaltet sind, durch welchen die magnetischen Kräfte und damit der Grad der Reibung zwischen den direkt oder indirekt in Eingriff zu bringenden Teilen geändert werden.Brake or clutch operated by the action of a magnetic field The invention relates to a device operated by the action of a magnetic field Brake or clutch, in which the friction members to be engaged for Purpose of generating the required contact pressure directly in the adjustable magnetic Circuit are switched on, through which the magnetic forces and thus the degree the friction between the parts to be directly or indirectly engaged will.

Bremsen oder Kupplungen, bei welchen die Kupplungskräfte durch die Wirkung von Magneten hervorgerufen werden, sind unter Verwendung von Elektromagneten bekannt. Die Anwendung von Elektromagneten setzt jedoch das Vorhandensein einer geeigneten Stromquelle voraus, die entweder nicht in allen Anwendungsfällen zur Verfügung steht oder die durch die Möglichkeit des Ausbleibens des Stromes zu erheblichen Störungen Anlaß geben kann.Brakes or clutches, in which the clutch forces by the Effects produced by magnets are made using electromagnets known. However, the use of electromagnets implies the presence of one suitable power source, either not available in all applications Is available or which is considerable due to the possibility of the failure of the electricity Disturbances can give rise to.

Diese Nachteile entfallen bei Verwendung von Dauermagneten. Bei einem bekannten Vorschlag zur Anwendung derartiger Dauermagnetsysteme bei Pulverkupplungen ist man in der Weise vorgegangen, daß ein an seinem Umfang mit Polen wechselnder Polarität versehener Dauermagnet in einen mit ferromagnetischer Flüssigkeit gefüllten Behälter eintaucht, mit welchem der Dauermagnet in Eingriff treten soll. Diese Kupplung wirkt jedoch als Drehmomentbegrenzungskupplung und ist nicht ausschaltbar.These disadvantages do not apply when using permanent magnets. At a known proposal for the use of such permanent magnet systems in powder clutches one has proceeded in such a way that a Permanent magnet with polarity in one filled with ferromagnetic liquid Immersed container with which the permanent magnet is to engage. This clutch however acts as Torque limiting clutch and cannot be switched off.

In einer Erweiterung dieses bekannten Vorschlages ist dieser Magnetkörper sowie auch der ihn umschließende ferromagnetische Hohlkörper kegelstumpfförmig ausgebildet, so daß durch axiale Verstellung des Magnetkörpers gegenüber dem ihn umhüllenden Körper eine Regelung des Kraftflusses und damit des übertragbaren Drehmomentes in beschränktem Umfang möglich ist. Auch diese Anordnung ist also nicht ausschaltbar.This magnetic body is an extension of this known proposal as well as the ferromagnetic hollow body surrounding it is frustoconical, so that by axial adjustment of the magnetic body relative to the one surrounding it Body regulates the flow of force and thus the transmittable torque in limited scope is possible. This arrangement cannot be switched off either.

Im Gegensatz hierzu hat die Erfindung eine Schlupfkupplung zum Gegenstand, die voll ein- und ausschaltbar und zwischen diesen beiden Endstellungen stufenlos einstellbar ist.In contrast to this, the subject matter of the invention is a slip clutch, which can be fully switched on and off and steplessly between these two end positions is adjustable.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sich ein radial magnetisierter, ringförmiger Dauermagnet in der Einschaltstellung zwischen sich konzentrisch umschließenden ring- bzw. zylinderförmigen Leitstücken aus ferromagnetischem Werkstoff, von welchen jedes mit je einem der in Eingriff zu bringenden Teile der Bremse oder Kupplung magnetisch in Verbindung steht, befindet und aus dieser Lage heraus in axialer Richtung zum Zwecke der Einstellung der gewünschten Größe der Anpreßkraft mehr oder weniger weit bis zur vollen Ausschaltstellung in einen Kurzschlußkörper hinein bewegbar ist.The object on which the invention is based is achieved in that a radially magnetized, ring-shaped permanent magnet is in the on position between concentrically enclosing ring-shaped or cylindrical guide pieces made of ferromagnetic material, each of which is in engagement with one of the to be brought parts of the brake or clutch is magnetically connected, is located and from this position in the axial direction for the purpose of setting the desired Size of the contact force more or less far up to the full switch-off position in a short-circuit body is movable into it.

Durch die Lösung gemäß der Erfindung ist es nicht erforderlich, daß der Dauermagnet mit einem Teil der Kupplung oder Bremse umläuft, so daß ihr Betätigungsmechanismus sehr einfach ausgebildet werden kann. Der in der Ausschaltstellung den Dauermagneten aufnehmende topfartig ausgebildete Kurzschlußkörper braucht ebenfalls nicht mit umzulaufen. Dieser Körper übernimmt dann in der Ausschaltstellung den Kurzschluß des Dauermagneten und gewährleistet auf diese Weise die Aufrechterhaltung von dessen Arbeitspunkt. Außerdem schützt er den Dauermagneten vor Verunreinigungen aller Art.By the solution according to the invention, it is not necessary that the permanent magnet rotates with part of the clutch or brake so that its actuation mechanism can be trained very easily. The permanent magnet in the switch-off position receiving cup-like short-circuit body also does not need with to run around. This body then takes over the short circuit in the switch-off position of the permanent magnet and in this way ensures that it is maintained Working point. It also protects the permanent magnet from all kinds of contamination.

Ein wesentlicher Vorteil der Kupplung bzw. Bremse nach der Erfindung besteht auch darin, daß zum Ein- und Ausschalten wesentlich kleinere Kräfte erforderlich sind als bei einer vergleichbaren mechanischen Kupplung. Erleichtert wird dieser Vorgang noch bei Einfahren des ringförmigen Dauermagneten in den topfartigen Kurzschluß körper in der Ausschaltstellung.A major advantage of the clutch or brake according to the invention also consists in the fact that much smaller forces are required to switch it on and off than with a comparable mechanical coupling. This is made easier Process even when the ring-shaped permanent magnet is retracted into the pot-like short circuit body in the switch-off position.

Auch gegenüber der bekannten Pulverkupplung mit kegelstumpfförmigen, axial verschiebbaren Dauermagneten, bei welcher ein beträchtliches Teil der dauermagnetischen Kupplungskräfte beim Verstellen überwunden werden muß, sind die zur Verstellung notwendigen Kräfte bei der erfindungsgemäßen Lösung wesentlich geringer.Also compared to the known powder coupling with frustoconical, axially displaceable permanent magnet, in which a considerable part of the permanent magnet Coupling forces must be overcome during adjustment, are those for adjustment necessary forces in the solution according to the invention are significantly lower.

Die ringförmige Ausbildung des Dauermagneten ermöglicht darüber hinaus durch die geometrischen Variationsmöglichkeiten, wie Vergrößerung des Ringdurchmessers oder Verlängerung in axialer Richtung, eine optimale Dimensionierung des Dauermagneten in bezug auf die an den in Eingriff zu bringenden Teilen auftretenden Kräfte. Es ist daher möglich, nach diesem Prinzip wohl kleinste Kupplungen für den Apparatebau als auch große und größte Kupplungen, wie sie z. B. bei Maschinen oder Fahrzeugen benötigt werden, zu bauen.The ring-shaped design of the permanent magnet also makes it possible through the geometric variation options, such as increasing the ring diameter or extension in the axial direction, an optimal dimensioning of the permanent magnet in relation to the forces acting on the parts to be engaged. It is therefore possible, according to this principle, probably the smallest couplings for apparatus construction as well as large and largest couplings, such as those used in B. in machines or vehicles needed to build.

Auch in bezug auf die Herstellung derartiger Kupplungen bietet das Konstruktionsprinzip gemäß der Erfindung beträchtliche Vorteile, da alle Bestandteile des regelbaren dauermagnetischen Kreises einfachste und leicht herstellbare Gestalt aufweisen.This also applies to the manufacture of such couplings Construction principle according to the invention considerable advantages, since all components of the controllable permanent magnetic circuit, the simplest and easily producible shape exhibit.

Die Erfindung kann bei den verschiedensten Arten von Reibungskupplungen Anwendung finden, die in Form von Scheiben- oder Lamellen- bzw. Pulverkupplungen und -bremsen bekanntgeworden sind.The invention can be used with a wide variety of types of friction clutches Find application in the form of disk or lamellar or powder clutches and brakes have become known.

In der Zeichnung wird sie am Beispiel einer Pulverkupplung näher erläutert. Es zeigt Fig. I einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung, die sowohl als Kupplung als auch als Bremse dienen kann, in Ruhestellung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die gleiche Vorrichtung in Arbeitsstellung.In the drawing it is explained in more detail using the example of a powder clutch. It shows Fig. I a longitudinal section through a device, both as a coupling can also serve as a brake, in the rest position, Fig. 2 is a longitudinal section the same device in working position.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. I ist in einem Gehäuse I aus ferromagnetischem Werkstoff die ferromagnetische Welle 2 mit der ferromagnetischen Kupplungs- oder Bremsscheibe 3 in der Büchse 4 aus unmagnetischem Werkstoff drehbar gelagert. Auf der Welle sitzt ferner ein ferromagnetischer Topf 5, in welchem sich ein radial magnetisierter Ringmagnet 6 in Kurzschlußstellung befindet. Das Gehäuse I weist nach der Seite des Magneten zu einen rohrförmigen Hals 7 auf, in welchen der Magnet 6 aus der Hülse 5 heraus mehr oder weniger tief eingeschoben werden kann. Durch diese Bewegung des Dauermagneten 6 in den Hals 7 wird das Außengehäuse magnetisch, beispielsweise nordmagnetisch, erregt, während die auf der Welle befindliche Scheibe 3 entgegengesetzte Polarität erhält. Zwischen der Scheibe und dem Gehäuse entsteht so ein Kraftlinienfeld, dessen Feldstärke abhängig von der Eintauchtiefe des Ringmagneten ist. Durch Einwirkung dieses Kraftlinienfeldes wird beispielsweise der ferromagnetische Stoffe enthaltende Flüssigkeitsring 8 mehr oder weniger entsprechend der Feldstärke zwischen die Scheibe 3 und die innere Gehäusewand hochgezogen. Ist der Magnet 6 völlig in den Hals 7 des Außengehäuses eingeschoben (vgl. Fig, a), so ist die maximale Reibung für vorliegenden Fall erreicht.In the embodiment of FIG. I is in a housing I from ferromagnetic material, the ferromagnetic shaft 2 with the ferromagnetic Clutch or brake disc 3 rotatable in the sleeve 4 made of non-magnetic material stored. On the shaft there is also a ferromagnetic pot 5, in which a radially magnetized ring magnet 6 is in the short-circuit position. The case I has towards the side of the magnet to a tubular neck 7 in which the magnet 6 can be inserted more or less deeply out of the sleeve 5. This movement of the permanent magnet 6 into the neck 7 makes the outer housing magnetic, for example north magnetic, excited while the disk on the shaft 3 receives opposite polarity. Arises between the disc and the housing such a force line field, the field strength of which depends on the immersion depth of the ring magnet is. By the action of this force line field, for example, the ferromagnetic Liquid ring 8 containing substances more or less according to the field strength pulled up between the disc 3 and the inner housing wall. Is the magnet 6 pushed completely into the neck 7 of the outer housing (see. Fig, a), then the maximum Friction reached for the present case.

Claims

PATENT CLAIM: Brake operated by the effect of a magnetic field or clutch, that is to say the friction members to be brought into engagement for the purpose the generation of the required contact pressure directly in the adjustable magnetic Circuit are switched on, through which the magnetic forces and thus the degree the friction between the parts to be directly or indirectly engaged are, characterized in that there is a radially magnetized, ring-shaped Permanent magnet in the switch-on position concentrically between them enclosing ring or cylindrical guide pieces made of ferromagnetic material, of which each with one of the parts to be brought into engagement of the brake or clutch is magnetically connected, is located and out of this position in the axial direction for the purpose of setting the desired size of the contact pressure more or less can be moved far into a short-circuit body up to the full switch-off position is. Considered publications: German patent specifications no. Io9 968, 650 728; Swiss Patent No. 212 041; Belgian patent specification No. 485 591; U.S. Patent Nos. 2,280,437, 2,437,871; Essay »Electrically Controllable Thixotropes "by H. E. Ho 11man in" Die Technik ", April 1950, pp. 173 to 176; Technical News Bulletin of the National Bureau of Standards, May 1948, pp. 54-60.