WO2019219876A1 - Permanent-magnetic radial rotating joint - Google Patents
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- H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
- H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
- H02K49/104—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element
- H02K49/106—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element with a radial air gap
Definitions
- the present invention relates to a permanent magnetic radial rotary coupling.
- Magnetic couplings are known in the prior art in which concentrically arranged magnets or magnet pairs are used to transmit torques without contact.
- These so-called radial rotary clutches or central rotary clutches have one or more pole pairs, preferably have a magnetic return and preferably have a radial, parallel, diametral magnetization or a Halbach arrangement.
- the object of the invention is to further improve the rotary couplings known in the prior art, in particular in the sense of optimizing the bearing function or axial force.
- the permanent magnetic radial rotary coupling serves for the contactless transmission of torques. This will be concentric nested magnets used.
- the radial rotary coupling can alternatively be called a central rotary coupling.
- Such couplings are radially unstable, but have a bearing function in the axial direction. Axial displacement from a concentric position creates an axial force that can be used for the bearing functionality.
- the permanent magnetic radial rotational coupling has a first cylindrical permanent magnet and a second hollow cylindrical permanent magnet.
- the inner diameter of the second permanent magnet is larger than the outer diameter of the first permanent magnet.
- first permanent magnet and the second permanent magnet are coaxially arranged and rotatably supported about the common axis.
- Both the first permanent magnet and the second permanent magnet each have at least one pole pair.
- the permanent magnetic radial rotational coupling is characterized in that both the first permanent magnet and the second permanent magnet each have at least two axial segments.
- the term “axially” refers to the common axis of the first and second permanent magnets.
- the at least two axial segments of the first or second permanent magnet are thus segmented along the direction of the common axis of the first and second permanent magnets or arranged one behind the other.
- both the torque and the axial force can be adjusted by the number of pole pairs, the outer dimensions and the subdivision with distances between the segments. The number of segments and the distance between the segments determines the degree of axial force.
- the number of segments of the first permanent magnet is exactly as large as the number of segments of the second permanent magnet.
- the first permanent magnet preferably has the same overall axial length as the second permanent magnet.
- the total axial length is understood as the sum of all segments and all spacers. It is assumed that there is no gap between a segment and a spacer or another segment.
- the radial coupling may be a coupling of a cardiac assist system, in particular a pump of such a system.
- the first permanent magnet is axially offset relative to the second permanent magnet.
- the first permanent magnet is arranged offset axially relative to the second permanent magnet
- an axial center of the first permanent magnet is arranged offset axially relative to an axial center of the second permanent magnet.
- the axial center of a permanent magnet is calculated as a point between the one axial end of the permanent magnet and the opposite other axial end of the permanent magnet. In this case, an axial end lies on an axial longitudinal axis of the permanent magnet.
- a spacer is arranged between adjacent segments of the first permanent magnet and / or of the second permanent magnet.
- the two adjacent segments of a permanent magnet have a predetermined axial distance from each other.
- an axial bias can be realized, z. B. to be able to produce a defined axial force for a bearing function.
- At least one spacer piece comprises or consists of plastic, aluminum, titanium or another nonmagnetic material. This has the advantage that the material of the spacer does not or only slightly influences the magnetic field, since the material mentioned is not ferromagnetic.
- the first permanent magnet is hollow cylindrical.
- a shaft for example a driving shaft, can be arranged in the interior of the first permanent magnet.
- both the first permanent magnet and the second permanent magnet have more than two Pole pairs, wherein the first permanent magnet has the same number of pole pairs as the second permanent magnet. In this way, it can advantageously be achieved that the transmittable torque can be increased.
- an axial force of the permanent magnetic radial rotational coupling can be freely adjusted.
- the list includes, among other things, a pair of pole pairs of the first and second permanent magnets, the dimensions of the segments of the first permanent magnet and the second permanent magnet, distances between adjacent segments of the first permanent magnet and the second permanent magnet, axial lengths of spacers between Having segments of the first permanent magnet and the second permanent magnet and an offset of the first permanent magnet relative to the second permanent magnet.
- the person skilled in the art understands that the variables mentioned in the list influence the axial force.
- the axial force can be set freely within predefined limits. In this way, it can advantageously be achieved that the axial force can be suitably adapted to the given circumstances of the individual case.
- the first permanent magnet and / or the second permanent magnet has a radial, parallel or diametrical magnetization.
- These are customary types of magnetization, which the person skilled in the art can adapt to the given circumstances of the individual case.
- the first permanent magnet and / or the second permanent magnet has a permanent magnet, which has or is a Halbach arrangement.
- the first permanent magnet and / or the second permanent magnet is a permanent magnet which has or is a Halbach arrangement.
- This feature advantageously achieves that the magnetic flux can be concentrated on one side of the Halbach arrangement (strong side). This is particularly advantageous in the case of the second permanent magnet which is arranged on the outside, the strong side of the Halbach arrangement of the second breakdown magnet being directed toward the first permanent magnet.
- the second permanent magnet has a device for magnetic inference.
- this device is preferably arranged on the outside of the second permanent magnet. In addition to manufacturing advantages, this advantageously achieves that the torque of the clutch is increased, since less stray fields are lost.
- FIG. 1 shows a permanent magnetic radial rotary coupling according to an embodiment of the invention.
- FIG. 1 shows a permanent magnetic radial rotary coupling 100, which has a first cylindrical permanent magnet 102 and a second hollow cylindrical permanent magnet 104.
- the first permanent magnet 102 and the second permanent magnet 104 are arranged coaxially, wherein the axis 105 represents the common axis.
- Both the first permanent magnet 102 and the second permanent magnet 104 are rotatably mounted about the common axis 105.
- a driving shaft 106 is arranged inside the first permanent magnet 102, the shaft 106 being connected to a stop 125, which is shown on the left in FIG. 1, abuts and extends to the right to outside the range shown.
- Both the first permanent magnet 102 and the second permanent magnet 104 each have two pole pairs, which is not shown in FIG. 1, however.
- the first permanent magnet 102 has two axial segments 120.
- the second permanent magnet 104 has two axial segments 122. Both the segments 120 and the segments 122 are hollow cylindrical. Here, both segments 120 each have the same shape. The two segments 122 also each have the same shape.
- Segments 120 of the first permanent magnet 102 are separated from one another by spacers 130.
- Segments 122 of the second permanent magnet 102 are likewise separated from one another by spacers 130.
- the first permanent magnet 102 is arranged offset axially relative to the second permanent magnet 104.
- the centers of the first permanent magnet 102 and the second permanent magnet 104 are marked by vertical dashed lines, the axial offset 150 being drawn between these two vertical dashed lines.
- the first permanent magnet 102 experiences a leftward force, so that the shaft 106, which is connected to the first permanent magnet 102, is pushed leftward against the stop 125, thereby achieving a secure bearing. Further, in the permanent magnetic rotary coupling 100, the axial force can be freely adjusted, whereby the attacking forces can be optimally adjusted.
Abstract
The invention relates to a permanent-magnetic radial rotating joint (100) comprising a first cylindrical permanent magnet (102) and a second permanent magnet (104) in the form of a hollow cylinder. The inner diameter of the second permanent magnet (104) is larger than the outer diameter of the first permanent magnet (102). The first permanent magnet (102) and the second permanent magnet (104) are coaxially arranged. Both the first permanent magnet (102) and the second permanent magnet (104) are mounted such that they can rotate about the common axis (105). Both the first permanent magnet (102) and the second permanent magnet (104) have one pole pair. Both the first permanent magnet (102) and the second permanent magnet (104) each have at least two axial segments (120, 122).
Description
Permanentmagnetische Radialdrehkupplung Beschreibung Permanent Magnetic Radial Rotary Joint Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine permanentmagnetische Radial- drehkupplung. The present invention relates to a permanent magnetic radial rotary coupling.
Im Stand der Technik sind Magnetkupplungen bekannt, bei denen kon- zentrisch ineinander angeordnete Magnete bzw. Magnetpaare genutzt werden, um Drehmomente berührungslos zu übertragen. Diese soge- nannten Radialdrehkupplungen oder Zentraldrehkupplungen weisen ein oder mehrere Polpaare auf, haben bevorzugt einen magnetischen Rück- schluss und weisen vorzugsweise eine radiale, parallele, diametrale Magnetisierung oder eine Halbach-Anordnung auf. Magnetic couplings are known in the prior art in which concentrically arranged magnets or magnet pairs are used to transmit torques without contact. These so-called radial rotary clutches or central rotary clutches have one or more pole pairs, preferably have a magnetic return and preferably have a radial, parallel, diametral magnetization or a Halbach arrangement.
Bei Radialdrehkupplungen ist bei Festlegung des zu übertragenden Drehmoments und gegebenen Maßen eine freie Einstellung der Axial- kraft nicht möglich, was für die Bestimmung der Lagerfunktion von Nach- teil ist. In the case of radial rotary couplings, it is not possible to freely adjust the axial force when specifying the torque to be transmitted and given dimensions, which is a disadvantage for the determination of the bearing function.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik bekannten Drehkupplungen insbesondere im Sinne einer Optimierung der Lagerfunktion bzw. Axialkraft weiter zu verbes- sern. Proceeding from this, the object of the invention is to further improve the rotary couplings known in the prior art, in particular in the sense of optimizing the bearing function or axial force.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die in den unabhängigen Patentansprü- chen angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. To solve this problem, the combination of features specified in the independent patent claims is proposed. Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die permanentmagnetische Radialdrehkupplung dient der berührungslo- sen Übertragung von Drehmomenten. Hierzu werden konzentrisch
ineinander angeordnete Magnete verwendet. Die Radialdrehkupplung kann alternativ auch Zentraldrehkupplung genannt werden. The permanent magnetic radial rotary coupling serves for the contactless transmission of torques. This will be concentric nested magnets used. The radial rotary coupling can alternatively be called a central rotary coupling.
Solche Kupplungen sind radial instabil, weisen aber in axialer Richtung eine Lagerfunktion auf. Durch axialen Versatz aus einer konzentrischen Lage entsteht eine Axialkraft, die für die Lagerfunktionalität genutzt wer- den kann. Such couplings are radially unstable, but have a bearing function in the axial direction. Axial displacement from a concentric position creates an axial force that can be used for the bearing functionality.
Die permanentmagnetische Radialdrehkupplung weist einen ersten zy- linderförmigen Permanentmagneten und einen zweiten hohlzylinderför- migen Permanentmagneten auf. Hierbei ist der Innendurchmesser des zweiten Permanentmagneten größer als der Außendurchmesser des ersten Permanentmagneten. The permanent magnetic radial rotational coupling has a first cylindrical permanent magnet and a second hollow cylindrical permanent magnet. Here, the inner diameter of the second permanent magnet is larger than the outer diameter of the first permanent magnet.
Ferner sind der erste Permanentmagnet und der zweite Permanentmag- net koaxial angeordnet und um die gemeinsame Achse drehbar gelagert. Further, the first permanent magnet and the second permanent magnet are coaxially arranged and rotatably supported about the common axis.
Sowohl der erste Permanentmagnet als auch der zweite Permanentmag- net weist jeweils mindestens ein Polpaar auf. Both the first permanent magnet and the second permanent magnet each have at least one pole pair.
Die permanentmagnetische Radialdrehkupplung ist dadurch gekenn- zeichnet, dass sowohl der erste Permanentmagnet als auch der zweite Permanentmagnet jeweils mindestens zwei axiale Segmente aufweist. Hierbei bezieht sich der Begriff „axial“ auf die gemeinsame Achse des ersten und zweiten Permanentmagneten. Die mindestens zwei axialen Segmente des ersten oder zweiten Permanentmagneten sind somit ent- lang der Richtung der gemeinsamen Achse des ersten und zweiten Per- manentmagneten segmentiert bzw. hintereinander angeordnet. The permanent magnetic radial rotational coupling is characterized in that both the first permanent magnet and the second permanent magnet each have at least two axial segments. Here, the term "axially" refers to the common axis of the first and second permanent magnets. The at least two axial segments of the first or second permanent magnet are thus segmented along the direction of the common axis of the first and second permanent magnets or arranged one behind the other.
Durch eine Teilung der Radialkupplung in zwei oder mehr Segmente in axialer Richtung kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass die Axial- kraft erhöht wird. Bei vergleichbaren Maßen, Gesamtlänge und
Außendurchmesser, nimmt dadurch das übertragbare Drehmoment ab, was jedoch durch eine axiale Verlängerung der Radialkupplung oder Er- höhung der Polpaarzahl kompensiert werden kann. Somit kann durch die Polpaarzahl, die äußeren Maße und die Unterteilung mit Abständen zwi- schen den Segmenten sowohl das Drehmoment als auch die Axialkraft eingestellt werden. Die Anzahl der Segmente und der Abstand zwischen den Segmenten bestimmt hierbei das Maß der Axial kraft. By dividing the radial coupling in two or more segments in the axial direction can be advantageously achieved that the axial force is increased. At comparable dimensions, total length and Outer diameter, thereby decreases the transmittable torque, but this can be compensated by an axial extension of the radial coupling or increase in the number of pole pairs. Thus, both the torque and the axial force can be adjusted by the number of pole pairs, the outer dimensions and the subdivision with distances between the segments. The number of segments and the distance between the segments determines the degree of axial force.
Bevorzugt ist die Segmentanzahl des ersten Permanentmagneten genau so groß wie die Segmentanzahl des zweiten Permanentmagneten. Preferably, the number of segments of the first permanent magnet is exactly as large as the number of segments of the second permanent magnet.
Bevorzugt weist der erste Permanentmagnet dieselbe axiale Gesamt- länge wie der zweite Permanentmagnet auf. Hierbei wird unter der axia- len Gesamtlänge die Summe aller Segmente und aller Distanzstücke verstanden. Hierbei wird angenommen, dass zwischen einem Segment und einem Distanzstück oder einem anderen Segment keine Lücke vor- handen ist. The first permanent magnet preferably has the same overall axial length as the second permanent magnet. Here, the total axial length is understood as the sum of all segments and all spacers. It is assumed that there is no gap between a segment and a spacer or another segment.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Radialkupplung eine Kupplung eines Herzunterstützungssystems, insbesondere einer Pumpe eines solchen Systems, sein. According to a preferred embodiment, the radial coupling may be a coupling of a cardiac assist system, in particular a pump of such a system.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Permanent- magnet gegenüber dem zweiten Permanentmagneten axial versetzt an- geordnet. According to a preferred embodiment, the first permanent magnet is axially offset relative to the second permanent magnet.
Unter dem Ausdruck, dass der erste Permanentmagnet gegenüber dem zweiten Permanentmagneten axial versetzt angeordnet ist, wird verstan- den, dass ein axialer Mittelpunkt des ersten Permanentmagneten gegen- über einem axialen Mittelpunkt des zweiten Permanentmagneten axial versetzt angeordnet ist.
Hierbei berechnet sich der axiale Mittelpunkt eines Permanentmagneten als Punkt zwischen dem einen axialen Ende des Permanentmagneten und dem entgegengesetzten anderen axialen Ende des Permanentmag- neten. Hierbei liegt ein axiales Ende auf einer axialen Längsachse des Permanentmagneten. By the expression that the first permanent magnet is arranged offset axially relative to the second permanent magnet, it is understood that an axial center of the first permanent magnet is arranged offset axially relative to an axial center of the second permanent magnet. Here, the axial center of a permanent magnet is calculated as a point between the one axial end of the permanent magnet and the opposite other axial end of the permanent magnet. In this case, an axial end lies on an axial longitudinal axis of the permanent magnet.
Durch dieses Merkmal kann insbesondere in Kombination mit der Teilung der Radialkupplung in zwei oder mehr Segmente in axialer Richtung vor- teilhafterweise erreichet werden, dass die Axialkraft weiter erhöht wird. By means of this feature, in particular in combination with the division of the radial coupling into two or more segments in the axial direction, it can be advantageously achieved that the axial force is further increased.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen benachbarten Segmenten des ersten Permanentmagnets und/oder des zweiten Per- manentmagnets jeweils ein Distanzstück angeordnet. Hierdurch kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass die beiden benachbarten Seg- mente eines Permanentmagneten einen vorgegebenen axialen Abstand zueinander haben. Ferner kann dadurch eine axiale Vorspannung reali- siert werden, z. B. um eine definierte Axialkraft für eine Lagerfunktion hersteilen zu können. According to a preferred embodiment, in each case a spacer is arranged between adjacent segments of the first permanent magnet and / or of the second permanent magnet. In this way, it can advantageously be achieved that the two adjacent segments of a permanent magnet have a predetermined axial distance from each other. Furthermore, by an axial bias can be realized, z. B. to be able to produce a defined axial force for a bearing function.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist mindestens ein Dis- tanzstück Kunststoff, Aluminium, Titan oder ein anderes nichtmagneti- sches Material auf oder besteht daraus. Dies hat den Vorteil, dass das Material des Distanzstücks das Magnetfeld nicht oder nur sehr wenig be- einflusst, da das genannte Material nicht ferromagnetisch ist. According to a preferred embodiment, at least one spacer piece comprises or consists of plastic, aluminum, titanium or another nonmagnetic material. This has the advantage that the material of the spacer does not or only slightly influences the magnetic field, since the material mentioned is not ferromagnetic.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Permanent- magnet hohlzylinderförmig. Hierdurch kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass im Inneren des ersten Permanentmagneten eine Welle, zum Beispiel eine antreibende Welle, angeordnet werden kann. According to a preferred embodiment, the first permanent magnet is hollow cylindrical. In this way, it can advantageously be achieved that a shaft, for example a driving shaft, can be arranged in the interior of the first permanent magnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist sowohl der erste Per- manentmagnet als auch der zweite Permanentmagnet mehr als zwei
Polpaare auf, wobei der erste Permanentmagnet dieselbe Polpaarzahl wie der zweite Permanentmagnet aufweist. Hierdurch kann vorteilhafter- weise erreicht werden, dass das übertragbare Drehmoment erhöht wer- den kann. According to a preferred embodiment, both the first permanent magnet and the second permanent magnet have more than two Pole pairs, wherein the first permanent magnet has the same number of pole pairs as the second permanent magnet. In this way, it can advantageously be achieved that the transmittable torque can be increased.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist durch Variation von min- destens einem Wert aus der nachfolgenden Liste eine Axialkraft der per- manentmagnetischen Radialdrehkupplung frei einstellbar. Die Liste weist unter anderem folgende Werte auf: eine Polpaarzahl des ersten und zweiten Permanentmagneten, die Maße der Segmente des ersten Per- manentmagneten und des zweiten Permanentmagneten, Abstände zwi- schen benachbarten Segmenten des ersten Permanentmagneten und des zweiten Permanentmagneten, axiale Längen von Distanzstücken zwischen Segmenten des ersten Permanentmagneten und des zweiten Permanentmagneten und einen Versatz des ersten Permanentmagneten gegenüber dem zweiten Permanentmagneten aufweist. Der Fachmann versteht, dass die in der Liste genannten Variablen die Axialkraft beein- flussen. Durch Variation mindestens eines der Werte der Liste, bevorzugt mehrerer Werte der Liste, kann die Axialkraft innerhalb vorgegebener Grenzen frei eingestellt werden. Hierdurch kann vorteilhafterweise er- reicht werden, dass die Axialkraft an die gegebenen Umstände des Ein- zelfalls geeignet angepasst werden kann. According to a preferred embodiment, by varying at least one value from the list below, an axial force of the permanent magnetic radial rotational coupling can be freely adjusted. The list includes, among other things, a pair of pole pairs of the first and second permanent magnets, the dimensions of the segments of the first permanent magnet and the second permanent magnet, distances between adjacent segments of the first permanent magnet and the second permanent magnet, axial lengths of spacers between Having segments of the first permanent magnet and the second permanent magnet and an offset of the first permanent magnet relative to the second permanent magnet. The person skilled in the art understands that the variables mentioned in the list influence the axial force. By varying at least one of the values of the list, preferably several values of the list, the axial force can be set freely within predefined limits. In this way, it can advantageously be achieved that the axial force can be suitably adapted to the given circumstances of the individual case.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der erste Permanent- magnet und/oder der zweite Permanentmagnet eine radiale, parallele o- der diametrale Magnetisierung auf. Dies sind übliche Magnetisierungsar- ten, welche der Fachmann an die gegebenen Umstände des Einzelfalls anpassen kann. According to a preferred embodiment, the first permanent magnet and / or the second permanent magnet has a radial, parallel or diametrical magnetization. These are customary types of magnetization, which the person skilled in the art can adapt to the given circumstances of the individual case.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der erste Permanent- magnet und/oder der zweite Permanentmagnet einen Permanentmagne- ten auf, welcher eine Halbach-Anordnung aufweist oder ist. Bevorzugt ist
oder sind der erste Permanentmagnet und/oder der zweite Permanent- magnet ein Permanentmagnet, welcher eine Halbach-Anordnung auf- weist oder ist. Durch dieses Merkmal wird vorteilhafterweise erreicht, dass der magnetische Fluss auf einer Seite der Halbach-Anordnung kon- zentriert werden kann (starke Seite). Dies ist besonders bei dem zweiten Permanentmagneten, welcher außenliegend angeordnet ist, vorteilhaft, wobei die starke Seite der Halbach-Anordnung des zweiten Pannenmag- neten zum ersten Permanentmagneten gerichtet ist. According to a preferred embodiment, the first permanent magnet and / or the second permanent magnet has a permanent magnet, which has or is a Halbach arrangement. Is preferred or the first permanent magnet and / or the second permanent magnet is a permanent magnet which has or is a Halbach arrangement. This feature advantageously achieves that the magnetic flux can be concentrated on one side of the Halbach arrangement (strong side). This is particularly advantageous in the case of the second permanent magnet which is arranged on the outside, the strong side of the Halbach arrangement of the second breakdown magnet being directed toward the first permanent magnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der zweite Perma- nentmagnet eine Vorrichtung zum magnetischen Rückschluss auf. Hier- bei ist diese Vorrichtung bevorzugt auf der Außenseite des zweiten Per- manentmagneten angeordnet. Neben fertigungstechnischen Vorteilen wird dadurch vorteilhafterweise erreicht, dass das Drehmoment der Kupplung erhöht wird, da weniger Streufelder verloren gehen. According to a preferred embodiment, the second permanent magnet has a device for magnetic inference. In this case, this device is preferably arranged on the outside of the second permanent magnet. In addition to manufacturing advantages, this advantageously achieves that the torque of the clutch is increased, since less stray fields are lost.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail in the following description.
Fig. 1 zeigt eine permanentmagnetische Radialdrehkupplung ge- mäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 shows a permanent magnetic radial rotary coupling according to an embodiment of the invention.
Fig. 1 zeigt eine permanentmagnetische Radialdrehkupplung 100, wel- che einen ersten zylinderförmigen Permanentmagneten 102 und einen zweiten hohlzylinderförmigen Permanentmagneten 104 aufweist. Der erste Permanentmagnet 102 und der zweite Permanentmagnet 104 sind koaxial angeordnet, wobei die Achse 105 die gemeinsame Achse dar- stellt. Sowohl der erste Permanentmagnet 102 als auch der zweite Per- manentmagnet 104 sind um die gemeinsame Achse 105 drehbar gela- gert. Eine antreibende Welle 106 ist im Inneren des ersten Permanent- magneten 102 angeordnet, wobei die Welle 106 an einen Anschlag 125,
welcher in Fig. 1 links dargestellt ist, anliegt und sich nach rechts bis au- ßerhalb des dargestellten Bereichs erstreckt. FIG. 1 shows a permanent magnetic radial rotary coupling 100, which has a first cylindrical permanent magnet 102 and a second hollow cylindrical permanent magnet 104. The first permanent magnet 102 and the second permanent magnet 104 are arranged coaxially, wherein the axis 105 represents the common axis. Both the first permanent magnet 102 and the second permanent magnet 104 are rotatably mounted about the common axis 105. A driving shaft 106 is arranged inside the first permanent magnet 102, the shaft 106 being connected to a stop 125, which is shown on the left in FIG. 1, abuts and extends to the right to outside the range shown.
Sowohl der erste Permanentmagnet 102 als auch der zweite Permanent- magnet 104 weist jeweils zwei Polpaare auf, was jedoch in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Both the first permanent magnet 102 and the second permanent magnet 104 each have two pole pairs, which is not shown in FIG. 1, however.
Der erste Permanentmagnet 102 weist zwei axiale Segmente 120 auf. Der zweite Permanentmagnet 104 weist zwei axiale Segmente 122 auf. Sowohl die Segmente 120 als auch die Segmente 122 sind hohlzylinder- förmig. Hierbei haben beiden Segmente 120 jeweils dieselbe Form. Die beiden Segmente 122 haben ebenfalls jeweils dieselbe Form. The first permanent magnet 102 has two axial segments 120. The second permanent magnet 104 has two axial segments 122. Both the segments 120 and the segments 122 are hollow cylindrical. Here, both segments 120 each have the same shape. The two segments 122 also each have the same shape.
Segmente 120 des ersten Permanentmagneten 102 sind durch Distanz- stücke 130 voneinander separiert. Segmente 122 des zweiten Perma- nentmagneten 102 sind ebenfalls durch Distanzstücke 130 voneinander separiert. Segments 120 of the first permanent magnet 102 are separated from one another by spacers 130. Segments 122 of the second permanent magnet 102 are likewise separated from one another by spacers 130.
Der erste Permanentmagnet 102 ist gegenüber dem zweiten Permanent- magneten 104 axial versetzt angeordnet. Die Mitten des ersten Perma- nentmagneten 102 und des zweiten Permanentmagneten 104 sind durch vertikale gestrichelte Linien markiert, wobei der axiale Versatz 150 zwi- schen diesen beiden vertikale gestrichelte Linien eingezeichnet ist. The first permanent magnet 102 is arranged offset axially relative to the second permanent magnet 104. The centers of the first permanent magnet 102 and the second permanent magnet 104 are marked by vertical dashed lines, the axial offset 150 being drawn between these two vertical dashed lines.
Aufgrund des axialen Versatzes 150 erfährt der erste Permanentmagnet 102 eine nach links gerichtete Kraft, so dass die Welle 106, welche mit dem ersten Permanentmagneten 102 verbunden ist, nach links an den Anschlag 125 gedrückt wird, wodurch eine sichere Lagerung erzielt wird. Ferner kann bei der permanentmagnetischen Radialdrehkupplung 100 die Axialkraft frei eingestellt werden, wodurch die angreifenden Kräfte optimal eingestellt werden können.
Due to the axial offset 150, the first permanent magnet 102 experiences a leftward force, so that the shaft 106, which is connected to the first permanent magnet 102, is pushed leftward against the stop 125, thereby achieving a secure bearing. Further, in the permanent magnetic rotary coupling 100, the axial force can be freely adjusted, whereby the attacking forces can be optimally adjusted.
Claims
1. Permanentmagnetische Radialdrehkupplung (100) aufweisend: einen ersten zylinderförmigen Permanentmagneten (102) und ei- nen zweiten hohlzylinderförmigen Permanentmagneten (104), wobei der Innendurchmesser des zweiten Permanentmagneten (104) größer als der Außendurchmesser des ersten Permanent- magneten (102) ist; A permanent magnetic rotary joint (100) comprising: a first cylindrical permanent magnet (102) and a second hollow cylindrical permanent magnet (104), wherein the inner diameter of the second permanent magnet (104) is larger than the outer diameter of the first permanent magnet (102);
der erste Permanentmagnet (102) und der zweite Pemnanentmag- net (104) koaxial angeordnet sind; the first permanent magnet (102) and the second permanent magnet (104) are arranged coaxially;
sowohl der erste Permanentmagnet (102) als auch der zweite Per- manentmagnet (104) um die gemeinsame Achse (105) drehbar ge- lagert sind; both the first permanent magnet (102) and the second permanent magnet (104) are rotatably mounted about the common axis (105);
sowohl der erste Permanentmagnet (102) als auch der zweite Per- manentmagnet (104) ein Polpaar aufweist; both the first permanent magnet (102) and the second permanent magnet (104) have a pole pair;
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
sowohl der erste Permanentmagnet (102) als auch der zweite Per- manentmagnet (104) jeweils mindestens zwei axiale Segmente (120, 122) aufweist. both the first permanent magnet (102) and the second permanent magnet (104) each have at least two axial segments (120, 122).
2. Permanentmagnetische Radialdrehkupplung (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Permanentmagnet (102) gegenüber dem zweiten Permanentmagneten (104) axial ver- setzt angeordnet ist. 2. Permanent magnetic radial rotary coupling (100) according to claim 1, characterized in that the first permanent magnet (102) relative to the second permanent magnet (104) is axially offset.
3. Permanentmagnetische Radialdrehkupplung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Segmenten (120, 122) des ersten Permanentmagneten (102) und/oder des zweiten Permanentmagneten (104) jeweils ein Dis- tanzstück (130) angeordnet ist.
3. permanent magnetic radial rotary coupling (100) according to claim 1 or 2, characterized in that between adjacent segments (120, 122) of the first permanent magnet (102) and / or the second permanent magnet (104) each a dance tee (130) is arranged ,
Permanentmagnetische Radialdrehkupplung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Distanzstück (130) Kunststoff, Aluminium, Titan oder ein anderes nichtmagneti- sches Material aufweist. Permanent magnetic radial rotary coupling (100) according to claim 3, characterized in that at least one spacer (130) plastic, aluminum, titanium or other non-magnetic material has.
Permanentmagnetische Radialdrehkupplung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Permanentmagnet (102) hohlzylinderförmig ist. Permanent magnetic radial rotary coupling (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the first permanent magnet (102) is hollow cylindrical.
Permanentmagnetische Radialdrehkupplung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass so- wohl der erste Permanentmagnet (102) als auch der zweite Perma- nentmagnet (104) mehr als zwei Polpaare aufweist, wobei der erste Permanentmagnet (102) dieselbe Polpaarzahl wie der zweite Per- manentmagnet (104) aufweist. Permanentmagnetische Radialdrehkupplung (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that both the first permanent magnet (102) and the second permanent magnet (104) more than two pairs of poles, wherein the first permanent magnet (102) the same number of pole pairs the second permanent magnet (104).
Permanentmagnetische Radialdrehkupplung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Variation von mindestens einem aus der Liste, welche eine Polpaarzahl des ersten und zweiten Permanentmagneten (104), die Maße der Segmente (120, 122) des ersten Permanentmagneten (102) und des zweiten Permanentmagneten (104), Abstände zwi- schen benachbarten Segmenten (120, 122) des ersten Permanent- magneten (102) und des zweiten Permanentmagneten (104), axiale Längen von Distanzstücken (130) zwischen Segmenten (120, 122) des ersten Permanentmagneten (102) und des zweiten Permanent- magneten (104) und einen Versatz (150) des ersten Permanent- magneten (102) gegenüber dem zweiten Permanentmagneten (104) aufweist, eine Axialkraft der permanentmagnetischen Radial- drehkupplung (100) frei einstellbar ist.
Permanent magnetic radial rotary coupling (100) according to one of the preceding claims, characterized in that by varying at least one of the list which a number of pole pairs of the first and second permanent magnets (104), the dimensions of the segments (120, 122) of the first permanent magnet (102 ) and the second permanent magnet (104), distances between adjacent segments (120, 122) of the first permanent magnet (102) and the second permanent magnet (104), axial lengths of spacers (130) between segments (120, 122) of the first permanent magnet (102) and the second permanent magnet (104) and an offset (150) of the first permanent magnet (102) relative to the second permanent magnet (104), an axial force of the permanent magnetic radial rotation clutch (100) freely adjustable is.
8. Permanentmagnetische Radialdrehkupplung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Permanentmagnet (102) und/oder der zweite Permanentmag- net (104) eine radiale, parallele oder diametrale Magnetisierung aufweist. 8. Permanent magnetic radial rotary coupling (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the first permanent magnet (102) and / or the second permanent magnet (104) has a radial, parallel or diametrical magnetization.
9. Permanentmagnetische Radialdrehkupplung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Permanentmagnet (102) und/oder der zweite Permanentmag- net (104) einen Permanentmagneten aufweist, welcher eine Halb- ach-Anordnung aufweist. 9. Permanent magnetic radial rotary coupling (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the first permanent magnet (102) and / or the second permanent magnet (104) has a permanent magnet, which has a half-axis arrangement.
10. Permanentmagnetische Radialdrehkupplung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Permanentmagnet (104) eine Vorrichtung (140) zum mag- netischen Rückschluss aufweist.
10. Permanent magnetic radial rotary coupling (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the second permanent magnet (104) comprises a device (140) for magnetic inference.
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