DE1613022A1 - Wirbelstrombremse oder -kupplung,insbesondere fuer Fahrzeuge,mit im Kraftfluss regelbarem Dauermagnetsystem - Google Patents

Description

• Wirbelstrombremse oder -kupplung, insbesondere für Fahrzeuge, mit im Kraftfluß regelbaren Dauermagnetsystem Die Erfindung bezieht,sich auf eine-Wi.rbelstrombremse oder -Jcupplung, insbesondere für Fahrzeuge, mit einem .im- Kraftfluß regelbaren Dauermagnetsystem,derart, daß die Dauermagnete mit einer Wicklung geringer Windungszahl versehen sind, wobei die Regelung des Gesamtflusses auf den zur Einstellung des gewün" schten Brems- bzw.,Kupplungsmoment es erforderlichen Wert durch mehr oder weniger starkes Auf- bzw. Entmagnetisieren der Dauermagnete mittels elektrischer Stromimpulse entsprechender Größe und Richtung erfolgt.: Die auf diese Weise regelbaren-Wirbelstrombremsen können ngeringen. Abmessurigen und.mit, einfachem Aufbau hergestellt werden., weil die bei, bekannten Wirbeistrombremsen-erforderlichen Mittel zur Ein- und Ausschaltung, wie: Gestänge, hydraulische oder elektrische .Antriebe -sowie Mittel zum Kurzschließen oder Umlenken der' die W rbela-trombahn durchsetzenden Kraftlinien nicht mehr erforderlich sind: Außerdem wird bei :einem durch Auf- und Entmagnetisieren der Dauermagnete: regelbaren Dauermagnetsystem der Danermagnetwerks toff besonders gut ausgenutzt, . weil. magnetische Vor.Lus ta., welche den Wirkungsgra'dder Vorrichtung In bezug auf das Magns tvolumeri herabsetzen, nicht eintreten. _ Die vorliegende-Erfindung bezweckt nun eine Verbesserung der vorgenannten Wirb-elstrombremsen bzw. -kupplungen mit im Kraftfluß regelbaren Dauermagnetsystem. Diese Wirbelstrombremsen besitzen den Nachteil, daß durch die bei der Auf- und Entmagneti.sierung auftretenden elektrischen Stromimpulse sehr hoher Stromstärke, die eine hohe Feldstärke in der Magnetlsierungswicklung hervorrufen, ein plötzlicher, ruckärtg einsetzender Bremsvorgang eintritt. Zur Vermeidung dieses plötzlich einsetzenden Bremsvorganges wird erfindungsgemäß.vorgeschlagen, die Polenden der Dauermagnete oder die auf den Polenden der Dauermagnete sitzenden Polschuhe mit Mitteln zur Dämpfung der durch die elektrischen Stromimpulse hoher Stromstärke auftretenden hohen Feldstärken zu versehen.
• Diese Mittel können z.B. eine geschlossene Dämpfungswindung sein, die auf den Polenden der Dauermagnete oder der Polschuhe aufgebracht ist und aus einem. Werkstoff guter elektrischer Leitfähigkeif besteht. Eine Dämpfung kann auch dadurch erzielt werden, daß die Magnete bzw. die Polschuhs der Magnete in ein. elektrisch leitendes Material eingesetzt sind, wobei das elektrisch leitende Material gleichz8:itig als eine die Magnete im Abstand zuenander haltende Lagerplatine oder Gehäuseplatte dient.
• Eine Dämpfung kann auch durch Umleiten der Kraftlinien während, des Auf- und Entmagnetisierungsstromstoßes derart erfolgen, daß ein '.teil der .Kraftlinien vom Pol des einen- Magneten zu den benachbarten Magneten übertritt und somit nicht :in der Wirbelstrombahn zur Wirkung gelangt. Zu diesem. Zweck wird der Abstand der Polschuhe zum benachbarten Pol: durch vergrößerte Ausbildung des auf den Polen der Dauermagnete -aufliegenden Teiles der Polschuhe verkleinert und damit ein Iiilfsluftspalt zwischen den benachbarten Polen geschaffen:; Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.. Es- zeigen: Fig. 1 eine ausschnittsweise wiedergegebene bekannte Wirbelstrombremse mit im Kraftfluß regelbaren Dauermagnetsystem in abgewickelter Darstellung, Fig. 2 die auf dem Dauermagnetsystem der im Kraftfluß regelbaren Wzrbelstrombremse gemäß Fig.1 aufgebrachte Dämpfungswindung, Fg. 3 einen Schnitt nach der Linie I-I der Fig.2, Fig: 4 eine Wirbelstrombremse mit im Kraftfluß regelbaren Dauermagnetsystem und Dä:mpfungsmittelny wobei das Dauermagnetsystem einen anderen Aufbau aufweist.
• Die in Fig.1 dargestellte bekannte Wirbelstrombremse besteht aus einer Magnetanordnung 1 und wenigstens einer Scheibe oder Bahn 2 aus elektrisch leitendem oder ferromagnetischem Werkstoff, ,In dem di;e Wirbelströme erzeugt werden, wobei die Magnetanordnung zur Wrbelstromscheib-e oder -bahn relativ drehbar angeordnet ist. Die Dauermagnete 3 der-Magnetanordnung sind auf einem Trägerkörper 4, befestigt, welcher zum ßückschluß der Kraftlinien ggfis. aus ferromagnetischem Werkstoff bestehen kann. Wie in der Zeichnung durch die Buchstaben N und.S angegeben, haben die der Wirbelstrombahn gegenüberliegenden Pole wechselnde Polarität. Die Dauermagnete sind-mit einer Wicklung 5 geringer Windungszahl versehen, wobei die Wicklung von Magnet zu Magnet entgegengesetzten Wicklungssinn aufweist. Durch mehr oder weniger starkes Auf- bzw. Entmagnetisieren der Dauermagnete mittels .elektrischer Stromimpulse, die. einem Stromimpulserzeuger hoher Stromstärke entnommen werden, wird das gewünschte Bremsbz@w. Kupplungsmoment erhalten. Durch die Stromimpulse hofier Stromstärke treten kurzzeitig sehr hohe Feldstärken auf, so daß der Bremsvorgang bei diesen Wirbelstrombremsen ruckartig ein-setzt.
• Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind in Fig:2 die Polschuhe 6, die auf den Polenden der Magnete 3 angebracht sind:, mit einer geschlossenen Dämpfungswindung '@ aus elektrisch gut leitendem Material versehen. Ein Teil der Aufmagnetisierungsfeldstärke erzeugt in der Dämpfungswindung Wirbelströme, so daß nur noch der übrig bleibende Teil der kurzzeitig auftretenden Feldstärke in der Wirbelstrombahn oder -scheibe 2 wirksam wird, so daß der Bremsvorgang weich einsetzt.
• Aus Fig.3 ist die kranzförmige Anordnung der Dauermagnete mit den, an ihren Enden angebrachten Polschuhen 6 aus Weicheisen ersichtlich. An jedem Ende der.Polschuhe ist eine geschlossene Dämpfungsziindung 7_aus elektrisch gut leitendem Werkstoff angebracht . _ .' - -Anstelle einer Dämpfüngswindung kann auch eine Dämpfungsplatt:e (J aus elektrisch gut leitendem Werkstoff vorgesehen: werden,; die mit Aussparungen- versehen ist, _, durch: die die Polschuhe mit ihren. abgesetzten Enden hindurchragen, so daß sie von der Dämpfungsplatte allseitig umgeben-sind. . Die Dämpfunghplatte kann so ausgebildet sein, daß sie zurHalter ung der gesamten Magnetanordnung herangezogen wird, .Eine weitere vorteilhafte Maßnahme zur Dämpfung besteht darin, daß die Polschuhe -6 an ihrer Auflagefläche 9 breiter ausgebildet sind als die Dauermagnete 3,- so daß sie zum benachbarten Polschuh einen Hilfsluftspalt 10 bilden, über dein ein. Teil der kurzzeitig; auftretenden Kraftlinien-während des Auf- bzw. Entmagnetisierens kurzgeschlossen. wird, so daß er in der Wrbel-Strombahn 2 -nicht wirksam wird, . .-Fig.l1 zeigt eine Wirbelstrombremse -mit einem anderen Aufbau des im Kraftfluß regelbaren Dauermagnetsystems. Das Dauermagnet-System besteht aus mehreren in einem Kranz angeordneten Dauermagneten 3, die in Richtung ihrer geringsten- Dicke magnetisiert sind. Die gleichnamigen Pölflächen der-,Dauermagnete .3 sind einander zugekehrt,ixnd zwischen- den Magneten sind Polschuhe 6 hoher Sättigungsinduktion, z,B. aus Weicheisen, angebracht. Der aus den Polschuhen austretende Fluß weist somit wechselnde Polarität auf,so daß ein seine Richtung wechselndes Magnetfeld vorhanden ist,*-welches auf die Wrbelstrombahn 2 einwirkt: Die Dauermagnete 3 sind in an sich bekannter Weise mit einer Wicklung 5 geringer Windungszahl-versehen, wobei die Wicklungen benachbarter Dauermagnete einen entgegengesetzten Wicklungssinn aufweisen, so daß die Dauermagnete durch mehr oder weniger starkes Auf- bzw. Entmagnetisieren gleichnamige. Polarität an den einander zugekehrten Polflächen erhalten. Die Enderz der Polschuhe sind in Platten P aus elektrisch gut leitendem Material gelagert, welche als Dämpfungswindung wirken.
• Die Erfindung ist nicht-auf die vorliegenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Bei Wirbelstrombremsen mit nur einer Wirhelstrombahn können die mit der Maagnetisierungswcklung versehenen Dauermagnete mit ihrer der Wirbelstrombahn abgewandten Seite auf einer Trägerplatte kranzförmig angeordnet Sein, wobei die Trä&erplatte aus magnetisch gut leitendem Werkstoff bestehen kann, um als Kraftlinienrückschluß zu wirken.

Claims (4)

1. P a t e n. t a n s. p r ü c 1a- e 1.Wirbelstrombremse oder --kupplung, insbesondere für Fahrzeuge, mit im Kraftfluß regelbaren D.auermagnetsystem, 'hei welchem die Dauermagnete mit einer Wicklung ,geringer Wlndungszahl versehen sind, wobei die Regelung des Gesamtflusses auf den zur Einstellung des gewünschten Brems- bzw: Kupplungsmomentes erforderlichen Vert durch mehr oder weniger starkes Auf- bzw. Entmagnetisieren der Dauermagnete mittels elektrischer Stromimpulse entsprechender Größe und Richtung erfolgt, dadurch ;gekennzeichnet, dat3 -@ti.e Polenden der Dauermagnete (3) oder die auf den Po onden derr Dauermagnete sitzenden Polschuhe (6) mit Mitteln zur Dämpfung der durch .die elektrischen Stromimpulse hoher Stromstärke auftretenden hohen .F-eldstärken ver=sehen sind..
2. 2. Wirbelstrombremse oder -kupplüng nach Anspruch l-, dadurch tgekennz.eichnet, daß als Dämpfungsmittel :eine .geschlossene Dämpfungswndung (7)- auf .den Polenden :de=r Dauermagnete (3 oder der Polschuhe (6) aufgebracht ist, di=e aus einem Material guter elektrischer Leitfähigkeit besteht. Wirbelstrombrems-e oder -kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (3) bzw.
3. Polschuhe (6) der Magnete ih eine dieselben. vollständig umgebende Platte oder Ringscheibe (8) eingesetzt sind, wobei diese als eine die Magnete im Abstand zueinander haltende Lagerplatine oder Gehäuseplatte ausgebildet sein kann.
4. 4. Wirbelstrombremse oder -kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß. zum Zwecke der Dämpfung eine teilweise Umleitung der Kraftlinien zu den benachbarten Polen während des Auf- und Entmagnetisierungsstromstoßes derart erfolgt, I daß durch vergrößerte Ausbildung des auf den Polen der Dauermagnete (3) aufliegenden unteren Teiles (9) der Pol- schuhe (6) zwischen den benachbarten Polen l3ilfaluftspalte (10> vorgesehen sind. -5. Wirbelstrombremse oder -kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, däß das Däüermagnetsystem aus mehreren in einem Kranz angeordneten Dauermagneten (3) besteht, deren gleichnamige Polflächen einander zugekehrt- sind, und zwischen den Polflächen Polschuhe (6) hoher Sättigungs-Induktion angebracht sind und die Dauermagnete mit einer Wicklung (5) geringer Windungszahl versehen sind, wobei die Wicklungen benachbarter Dauermagnete einen entgegengeeetzten Woklungesin:n aufweisent ep M die Dauermaguete durch Mehr oder weni&er- etarkes -Auf- hzw, -Ent- -ui_a_gne.tiserr. -n_ ngsten.. -Iieke an Rchtuu& Ihrer &e -den einander zugekehenol,fläclzen gleichnamige I'olaritat .-erhaltene