[go: up one dir, main page]

WO2019219884A1 - Megnetic coupling for contactless torque transmission - Google Patents

Megnetic coupling for contactless torque transmission Download PDF

Info

Publication number
WO2019219884A1
WO2019219884A1 PCT/EP2019/062747 EP2019062747W WO2019219884A1 WO 2019219884 A1 WO2019219884 A1 WO 2019219884A1 EP 2019062747 W EP2019062747 W EP 2019062747W WO 2019219884 A1 WO2019219884 A1 WO 2019219884A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnet
coupling
magnetic coupling
bearing
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/062747
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Armin Schuelke
Xiang Li
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kardion GmbH
Original Assignee
Kardion GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kardion GmbH filed Critical Kardion GmbH
Publication of WO2019219884A1 publication Critical patent/WO2019219884A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/09—Structural association with bearings with magnetic bearings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • 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 invention relates to a magnetic coupling for non-contact transmission of a torque about an axis of rotation.
  • Magnetic couplings are known in which concentrically arranged magnets or magnet pairs are used to transmit torques without contact. Magnetic couplings currently used in particular offer the possibility of achieving a torque transfer without contact of torque-transmitting components of the clutch.
  • the object of the invention is to provide a magnetic coupling which has improved running properties.
  • a magnetic coupling according to the invention for contactless torque transmission is particularly suitable for applications in which the torque is to be transmitted from an active rotary motor to a passive driver without causing any contact.
  • a magnetic coupling according to the invention for contactless torque transmission can in particular have the following features: an outer rotor which has at least one inner side permanent magnet with sections of different polarity; and an inner rotor which is arranged inside the outer rotor and has on one outer side at least one coupling magnet and at least one carrier magnet with sections of different polarity, wherein the coupling magnet and the bearing magnet have adjacent sections of different polarity along the axis of rotation, or along A rotation axis adjacent portions of the coupling magnet and the bearing magnet differ in their polarity.
  • a magnetic coupling may be a coupling element for a specific type of coupling, the function of which is based on the action of a magnetic field.
  • a torque transmission may be a transmission of a torque, wherein the torque indicates how strong a force acts on a rotatably mounted body, for example on a magnetic coupling.
  • An outer rotor may be a rotating coaxial hollow cylinder.
  • An inner rotor may be a rotating, one-piece cylinder, wherein the inner rotor may be coaxially disposed in the outer rotor.
  • An inside permanent magnet may be a permanent magnet made of one piece of hard magnetic material and connected to an external rotor.
  • a clutch magnet may be a magnetic clutch used to connect two shafts at their ends to transfer energy or torque.
  • a bearing magnet may be a type of magnetic bearing that supports a load by levitating in a magnetic field, thereby supporting movable parts without physical contact.
  • carrier magnets are able to contact a rotating shaft without contact and allow relative movement with very little friction and without mechanical wear.
  • the torque is transmitted, for example, by a pair of opposed magnets, which in this case produce a radial induction flow.
  • Such magnetic clutches can be constructed, for example, by an additional magnet or an additional magnet pair generating the repulsive forces around the shaft in the radial direction, so that a rotor shaft is better centered in the radial direction in the operating process.
  • the inner rotor can have on one outer side at least one second bearing magnet, in particular regions of the same polarity of the bearing magnet and of the second bearing magnet lying opposite one another in the longitudinal extension direction.
  • Such an embodiment of the approach presented here offers the advantage that tilting of the axis of rotation of the magnetic coupling is prevented by this arrangement of the bearing magnets on both sides.
  • the coupling magnet can be arranged between the bearing magnet and the second bearing magnet.
  • Such an embodiment of the approach presented here has the advantage that a tilting of the axis of rotation of the magnetic coupling is prevented or reduced by this arrangement.
  • Such an embodiment of the approach presented here also offers the advantage that the coupling magnet can be held securely and reliably in a desired position between the at least one bearing magnet and the second bearing magnet.
  • the inner rotor may have on one outer side at least one second coupling magnet, in particular wherein the bearing magnet is arranged between the coupling magnet and the second coupling magnet.
  • the bearing magnet can be safely and reliably held in a desired position between the at least one clutch magnet and the second clutch magnet or securely holds the shaft or the rotor in a desired position.
  • At least the coupling magnet and / or the at least the bearing magnet can be formed as a radially parallel-magnetized permanent magnet.
  • a permanent magnet type with higher coercive force and higher remanence is preferred for a permanent magnet of the inner and / or the outer rotor, wherein a high magnetic remanence forms the basis for all magnetic-based storage methods and in many applications of everyday life is of essential importance.
  • a non-magnetic material may be introduced at least between the coupling magnet and the bearing magnet. Since, in the case of the magnetic coupling for torque transmission presented here, a short circuit of the magnetic flux can occur in the region in which the at least one clutch magnet and the at least one bearing magnet are connected, such an embodiment of the approach presented here can offer the advantage that a separation of the coupling magnet and the bearing magnet by means of a non-magnetic material, a short circuit of the axial induction flux is reduced or completely suppressed.
  • the outer rotor can be accommodated in a casing which has at least partially ferromagnetic material and / or the inner rotor can be arranged on a shaft which has at least partially ferromagnetic material, in particular wherein the outer rotor is integral with the casing and / or the inner rotor is formed integrally with the shaft.
  • a casing which has at least partially ferromagnetic material
  • the inner rotor can be arranged on a shaft which has at least partially ferromagnetic material, in particular wherein the outer rotor is integral with the casing and / or the inner rotor is formed integrally with the shaft.
  • the coupling magnet may have an at least double length in the direction of the longitudinal axis of the magnetic coupling, as at least the bearing magnet.
  • Such an embodiment of the approach presented here has the advantage of reducing a short circuit of the axial induction flow.
  • the length ratio between the at least one coupling magnet and the at least one bearing magnet can also be changed and / or updated according to the specific design.
  • the bearing magnet can have at least twice the length along the longitudinal axis of the magnetic coupling, as at least the coupling magnet.
  • Such an embodiment of the approach presented here also offers the advantage of reducing a short circuit in the axial induction flux.
  • the length ratio between the at least one coupling magnet and the at least one bearing magnet can also be changed and / or updated according to the specific design.
  • the at least one coupling magnet and / or the at least one bearing magnet may be fixed by an adhesive material.
  • an adhesive material for example along the longitudinal or rotational axis of the magnetic coupling.
  • the inside permanent magnet, the carrier magnet and / or the clutch magnet can be permanent magnets with 4 poles be formed.
  • Such an embodiment of the approach presented here offers the advantage that the torque is transmitted in an improved manner by a pair of diametrically opposed permanent magnets, whereby a radial induction flux is produced.
  • a magnetic coupling according to the invention can be produced in a process comprising the following steps:
  • an outer rotor having at least one inner side permanent magnet with sections of different polarity, and an inner rotor disposed within the outer rotor and having on one outer side at least one coupling magnet and at least one bearing magnet with sections of different polarity, wherein the coupling magnet and the bearing magnet have sections of different polarity adjacent to one another along the axis of rotation or sections of the coupling magnet and of the bearing magnet which are adjacent along an axis of rotation differ in their polarity;
  • outer rotor having at least one inner side permanent magnet with portions of different polarity, and the inner rotor disposed within the outer rotor and having on one outer side at least one coupling magnet and at least one bearing magnet with each portions of different polarity, wherein the clutch magnet and the Bearings magnet adjacent to the axis of rotation adjacent portions of different polarity or along an axis of rotation adjacent sections of the coupling magnet and the bearing magnet differ in their polarity to produce the magnetic coupling according to an embodiment presented here.
  • FIG. 1 shows a schematic section of a magnetic coupling for contactless torque transmission along a longitudinal axis
  • FIG. 2 shows a first section, perpendicular to the longitudinal axis, of the magnetic coupling for contactless torque transmission
  • FIG. 4 is a flowchart of an embodiment of a method for producing a magnetic coupling according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view along a longitudinal axis of a magnetic coupling 100 for contactless torque transmission according to an exemplary embodiment.
  • the magnetic coupling 100 initially has an axis of rotation 105, wherein the torque is transmitted along the axis of rotation 105.
  • the magnetic coupling 100 further has an outer rotor 110, which has at least one Inner side permanent magnet 1 15 with sections of different polarity up and is shown in Fig. 1 due to the cross-sectional view along a longitudinal axis of the magnetic coupling 100 as a semicircle.
  • the inner side permanent magnet 1 15 has a body which is rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation 105.
  • the magnetic coupling 100 furthermore has an inner rotor 120, which is disposed circumferentially about the rotation axis 105 and within the outer rotor 110 and is likewise represented as a semicircle in FIG. 1 on the basis of the cross-sectional view along a longitudinal axis of the magnetic coupling 100.
  • the inner rotor 120 has on one outer side at least one coupling magnet 125 and at least one bearing magnet 130 with sections of different polarity, wherein the coupling magnet 125 and the bearing magnet 130 have adjacent sections of different polarity along the axis of rotation 105.
  • the coupling magnet 125 and the bearing magnet 130 have a rotationally symmetrical to the axis of rotation 105 body.
  • a combination of clutch magnet 125 and bearing magnet 130 is used, wherein the at least one clutch magnet 125 and the at least one bearing magnet 130 as radial parallel magnetized permanent magnets are formed.
  • the inner rotor 120 has on one outer side at least one second bearing magnet 135, in particular in which regions of the same polarity of the bearing magnet 130 and of the second bearing magnet 135 lie opposite one another in the longitudinal extension direction.
  • the coupling magnet 125 is disposed between the bearing magnet 130 and the second bearing magnet 135, whereby a Kip pen of the axis of rotation 105 of the magnetic coupling 100 is prevented by this arrangement.
  • the second bearing magnet 135 also has a body rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation 105.
  • the at least one coupling magnet 125 and the at least one bearing magnet 130 which have sections of different polarity adjacent to the axis of rotation 105 of the magnetic coupling 100, are attracted to one another due to the magnetization shifted by 180 degrees. According to one embodiment, therefore, a non-magnetic material is introduced between the at least one clutch magnet 125 and the at least one bearing magnet 130 in order to reduce a short circuit of the axial induction flux.
  • the at least one coupling magnet 125 and / or the at least one bearing magnet 130 can be fixed along the axis of rotation 105 of the magnetic coupling 100, for example by an adhesive material.
  • the clutch magnet 125 can generate a strong radial attraction force when the inner rotor 120 is displaced toward the outer rotor 110.
  • the two bearing magnets 130 and 135 react in the opposite way, producing a repulsive force as the inner rotor 120 approaches the outer rotor 110.
  • the attractive forces in the radial direction can be reduced or even removed depending on geometric parameters, for example the proportion of the length of the coupling magnet 125 and / or the bearing magnets 130, 135.
  • the clutch magnet 125 in the direction of the longitudinal axis of the magnetic coupling 100 at least twice as long as at least the bearing magnet 125 and the second bearing magnet 130th
  • a structure may be implemented in which the inner rotor 120 has at least one second coupling magnet on one outer side, the bearing magnet 130 being arranged between the coupling magnet 125 and the second coupling magnet.
  • the bearing magnet 130 along the longitudinal axis of the magnetic coupling 100 at least twice as long as at least the clutch magnet 125th 2 shows a schematic cross-sectional view of a magnetic coupling 100 for contactless torque transmission according to an exemplary embodiment.
  • the magnetic coupling 100 is the magnetic coupling 100 shown in FIG. 1, the cross section being shown along the at least first 130 and / or second bearing magnet 135.
  • the magnetic coupling 100 initially has an axis of rotation 105, wherein the torque is transmitted along the axis of rotation 105.
  • the magnetic coupling 100 furthermore has an outer rotor 110, which has at least one inner side permanent magnet 11 with sections of different polarity.
  • the magnetic coupling 100 furthermore has an inner rotor 120, which is arranged circumferentially around the axis of rotation 105 and within the outer rotor 110 and has on one outer side at least one coupling magnet and at least one bearing magnet 130 and / or a second bearing magnet 135 with different sections Polarity, wherein the coupling magnet and the bearing magnet 130 and / or the second bearing magnet 135, as shown in Fig. 1, along the axis of rotation 105 adjacent portions of different polarity.
  • the inner side permanent magnet 1 15, the bearing magnet 130 and / or the bearing magnet 135 and the clutch magnet are formed as 4-pole permanent magnets.
  • the illustrated arrowheads 210 indicate the direction of the radial induction flow in the permanent magnets 15 and 130 and / or 135.
  • the outer rotor 110 is accommodated in a casing 220, which has at least partially ferromagnetic material.
  • the inner rotor 120 is disposed on a shaft 230, which also has at least partially ferromagnetic material.
  • the outer rotor 1 10 integral with the shell 220 and the inner rotor 120 integrally formed with the shaft 230.
  • Currently used magnetic couplings 100 are often axial flow couplings that are used if axial attraction forces are needed. In other cases, for example when the axial attraction is unnecessary or even detrimental to the stability of the magnetic coupling 100, the radial fluid coupling illustrated herein is used.
  • FIG 3 shows a schematic cross-sectional view of a magnetic coupling 100 for contactless torque transmission according to an exemplary embodiment.
  • the magnetic coupling 100 is the magnetic coupling 100 shown in FIGS. 1 and 2, the cross section being shown along the at least first coupling magnet 125.
  • the magnetic coupling 100 initially has an axis of rotation 105, wherein the torque is transmitted along the axis of rotation 105.
  • the magnetic coupling 100 furthermore has an outer rotor 110, which has at least one inner side permanent magnet 11 with sections of different polarity.
  • the magnetic coupling 100 further has an inner rotor 120 which is arranged circumferentially of the rotation axis 105 and within the outer rotor 1 10 and on one outer side at least one coupling magnet 125 and at least one bearing magnet 130 each having sections of different polarity, wherein the coupling magnet 125 and the bearing magnet, as shown in Fig. 1, along the axis of rotation 105 adjacent portions of different polarity.
  • the inner side permanent magnet 15, the bearing magnet and / or the coupling magnet 125 are formed as 4-pole permanent magnets.
  • the illustrated arrowheads 210 indicate the direction of the radial induction flux in the permanent magnets 11 15 and 125.
  • the outer rotor 110 is accommodated in a casing 220, which has at least partially ferromagnetic material.
  • the inner rotor 120 is disposed on a shaft 230, which is also at least partially ferromagnetic Material has.
  • the outer rotor 1 10 integral with the shell 220 and the inner rotor 120 integrally formed with the shaft 230.
  • a parallel magnetization is used. If a radial magnetization is possible, the parallel magnetization can also be replaced by the radial magnetization.
  • the thrust bearing function is also available: when the rotor shaft is offset in a longitudinal direction of the magnetic coupling 100, it experiences a force that pulls it back to the starting point. This effect is due to the coupling magnets 125, wherein the at least one bearing magnet and the second bearing magnet reduce the axial bearing function. According to one exemplary embodiment, however, the clutch magnet 125 is always dominant in the model shown here.
  • the inner side permanent magnet 1 15 may have a thickness of 0.3 mm and be arranged at a distance of 0.8 mm from the clutch magnet 125.
  • the outer rotor 1 10 may (without the inner side permanent magnet 1 15) have a thickness of 0.6 mm.
  • the rotation axis 105 may have a diameter of 0.65 mm and the coupling magnet 125 a thickness of 1.175 mm.
  • the length of the coupling magnet 125 along the axis of rotation may be for example 5 mm, wherein the length of the bearing magnet 130 and / or the second bearing magnet 135 may be 1, 5 mm.
  • the diameter of the magnetic coupling may be for example 6.4 mm.
  • FIG. 4 shows a flow chart of an exemplary embodiment of a method 400 for producing a magnetic coupling according to an exemplary embodiment.
  • the method 400 initially comprises a step 405, in which an outer rotor, the at least one inside permanent magnet with sections has a different polarity, and an inner rotor, which is arranged within the outer rotor and having on one outer side at least one coupling magnet and at least one bearing magnet with each sections of different polarity, wherein the coupling magnet and the bearing magnet along the axis of rotation adjacent portions of different Polarity.
  • the method 400 has a step 410, in which the outer rotor, which has at least one inner side permanent magnet with sections of different polarity, and the inner rotor, which is arranged within the outer rotor and on an outer side at least one clutch magnet and at least one Magnetic magnet having each portion of different polarity, wherein the coupling magnet and the bearing magnet along the axis of rotation adjacent portions of different polarity, mounted to the magnetic coupling according to one of the preceding claims produce len.
  • an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature
  • this is to be read such that the exemplary embodiment according to one embodiment includes both the first feature and the second feature and according to another embodiment. either only the first feature or only the second feature.
  • the invention relates to a magnetic coupling 100 for contactless torque transmission, wherein the magnetic coupling 100 has at least one outer rotor 1 10 having at least one inner side permanent magnet 1 15 with sections of different polarity and further having an inner rotor 120, which within the outer rotor 1 10 is arranged and on an outer side at least one coupling magnet 125 and at least one Bearing magnet 130 having sections of different polarity, wherein along a rotation axis 105 adjacent portions of the clutch magnet 125 and the bearing magnet 130 differ in polarity.
  • a magnetic coupling (100) for contactless torque transmission wherein the magnetic coupling (100) has at least the following features: an outer rotor (1 10) having at least one réelleappelendauemnag- net (1 15) with sections of different polarity; and an inner rotor (120) disposed within said outer rotor (110) and having on one outer side at least one coupling magnet (125) and at least one bearing magnet (130) of different polarity portions, respectively Distinguish along its axis of rotation (105) adjacent portions of the coupling magnet (125) and the bearing magnet (130) in their polarity.
  • Magnetic coupling (100) according to one of the preceding clauses, wherein at least the coupling magnet (125) and / or at least the bearing magnet (130) are formed as radially parallel-magnetized permanent magnets.
  • Magnetic coupling (100) according to one of the preceding clauses, wherein a non-magnetic material is introduced at least between the coupling magnet (125) and the bearing magnet (130).
  • Magnetic coupling (100) according to one of the preceding clauses, in which the outer rotor (110) is accommodated in a casing (220) which has at least partially ferromagnetic material and / or the inner rotor (120) on one Shaft (230) is arranged, which has at least partially ferromagnetic material, in particular wherein the outer rotor (1 10) integral with the sheath (220) and / or the inner rotor (120) is integrally formed with the shank (230).
  • Magnetic coupling (100) according to one of the preceding clauses, wherein the coupling magnet (125) in the direction of the longitudinal axis of the magnetic coupling (100) has a length at least twice as long as at least the bearing magnet (130).
  • Magnetic coupling (100) according to one of the preceding clauses, wherein the inner side permanent magnet (115), the bearing magnet (130, 135) and / or the coupling magnet (125) as at least 2, 3 or 4-pole permanent magnet are formed ,
  • an outer rotor (110) having at least one inner side permanent magnet (115) with portions of different polarity and an inner rotor (120) disposed within the outer rotor (110) and on an outer side at least one coupling magnet (125) and at least one bearing magnet (130) each having sections of different polarity, wherein along a rotation axis (105) adjacent portions of the coupling magnet (125) and the bearing magnet (130) differ in their polarity; and
  • the outer rotor (110) having at least one inner-side permanent magnet (115) with portions of different polarity and the inner rotor (120) disposed within the outer rotor (110) and on an outer side has at least one coupling magnet (125) and at least one bearing magnet (130) with sections of different polarity, wherein along the axis of rotation (105) adjacent sections of the coupling magnet (125) and the bearing magnet (130) differ in their polarity, to produce the magnetic coupling (100) according to one of the preceding claims.
  • a computer program adapted to execute and / or control the steps of the method (400) according to clause 12. 14.
  • Machine readable storage medium storing the computer program according to clause 13.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)

Abstract

The invention relates to a magnetic coupling (100) for contactless torque transmission, wherein the magnetic coupling (100) has at least one outer rotor (110) which has at least one inner-side permanent magnet (115) with sections of differing polarity, as well as an inner rotor (120) which is arranged within the outer rotor (110) and has at least one coupling magnet (125) and at least one bearing magnet (130) on an outer side, each having sections of differing polarity, wherein neighbouring sections of the coupling magnet (125) and the bearing magnet (130) along the axis of rotation (105) differ in terms of their polarity.

Description

Magnetkupplung zur kontaktlosen Drehmomentübertragung Beschreibung  Magnetic coupling for contactless torque transmission Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetkupplung zur kontaktlosen Übertragung ei- nes Drehmoments um eine Drehachse. The invention relates to a magnetic coupling for non-contact transmission of a torque about an axis of rotation.

Im Stand der Technik sind Magnetkupplungen bekannt, bei denen konzent- risch ineinander angeordnete Magnete bzw. Magnetpaare genutzt werden, um Drehmomente berührungslos zu übertragen. Derzeit verwendete Magnet- kupplungen bieten insbesondere die Möglichkeit, eine Drehmomentübertra- gung ohne Kontakt von drehmomentübertragenden Komponenten der Kupp- lung zu erreichen. In the prior art, magnetic couplings are known in which concentrically arranged magnets or magnet pairs are used to transmit torques without contact. Magnetic couplings currently used in particular offer the possibility of achieving a torque transfer without contact of torque-transmitting components of the clutch.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Magnetkupplung bereitzustellen, die ver- besserte Laufeigenschaften hat. The object of the invention is to provide a magnetic coupling which has improved running properties.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Magnetkupplung ge- löst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved by the magnetic coupling specified in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are indicated in the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Magnetkupplung zur kontaktlosen Drehmomentüber- tragung eignet sich insbesondere für Anwendungen, bei denen das Drehmo- ment von einem aktiven Drehmotor auf einen passiven Mitnehmer übertragen werden soll, ohne dass es zu einer Berührung kommt. A magnetic coupling according to the invention for contactless torque transmission is particularly suitable for applications in which the torque is to be transmitted from an active rotary motor to a passive driver without causing any contact.

Eine erfindungsgemäße Magnetkupplung zur kontaktlosen Drehmomentüber- tragung kann insbesondere die folgenden Merkmale aufweisen: einen äußeren Rotor, der zumindest einen Innenseitendauermagnet mit Ab- schnitten unterschiedlicher Polarität hat; und einen inneren Rotor, der innerhalb des äußeren Rotors angeordnet ist und auf einer Außenseite zumindest einen Kupplungsmagnet und zumindest einen La- germagnet mit je Abschnitten unterschiedlicher Polarität aufweist, wobei der Kupplungsmagnet und der Lagermagnet entlang der Drehachse benachbarte Abschnitte unterschiedlicher Polarität aufweist, oder wobei sich entlang einer Drehachse benachbarte Abschnitte des Kupplungsmagneten und des Lager- magneten in ihrer Polarität unterscheiden. A magnetic coupling according to the invention for contactless torque transmission can in particular have the following features: an outer rotor which has at least one inner side permanent magnet with sections of different polarity; and an inner rotor which is arranged inside the outer rotor and has on one outer side at least one coupling magnet and at least one carrier magnet with sections of different polarity, wherein the coupling magnet and the bearing magnet have adjacent sections of different polarity along the axis of rotation, or along A rotation axis adjacent portions of the coupling magnet and the bearing magnet differ in their polarity.

Bei einer Magnetkupplung kann es sich um ein Kupplungselement für eine spezifische Kupplungsart handeln, deren Funktion auf der Wirkung eines Mag- netfeldes beruht. Bei einer Drehmomentübertragung kann es sich um eine Übertragung eines Drehmoments handeln, wobei das Drehmoment angibt, wie stark eine Kraft auf einen drehbar gelagerten Körper, beispielsweise auf eine Magnetkupplung, wirkt. Bei einem äußeren Rotor kann es sich um einen sich drehenden, koaxialen Hohlzylinder handeln. Bei einem inneren Rotor kann es sich um einen sich drehenden, einstückigen Zylinder handeln, wobei der in- nere Rotor koaxial in dem äußeren Rotor angeordnet sein kann. Bei einem Innenseitendauermagneten kann es sich um einen Permanentmagneten han- deln, der aus einem Stück eines hartmagnetischen Materials hergestellt ist und mit einem äußeren Rotor verbunden ist. Bei einem Kupplungsmagnet kann es sich um eine magnetische Kupplung handeln, die verwendet wird, um zwei Wellen an ihren Enden miteinander zu verbinden, um Energie oder ein Dreh- moment zu übertragen. Der Hauptzweck der Kupplung kann darin bestehen, zwei rotierende Wellen zu verbinden, während ein gewisses Maß an Fehlaus- richtung oder Endbewegung oder beides zugelassen wird. Durch sorgfältige Auswahl, Installation und Wartung von Kupplungen können erhebliche Einspa- rungen bei den Wartungskosten und Ausfallzeiten erzielt werden. Bei einem Lagermagnet kann es sich um eine Art von magnetischem Lager handeln, das eine Last durch ein Schwebeverhalten in einem Magnetfeld stützt, wobei be- wegliche Teile ohne einen physischen Kontakt unterstützt werden. So sind La- germagneten beispielsweise in der Lage, eine rotierende Welle kontaktlos zu halten und eine relative Bewegung mit sehr geringer Reibung und ohne me- chanischen Verschleiß zu ermöglichen. A magnetic coupling may be a coupling element for a specific type of coupling, the function of which is based on the action of a magnetic field. A torque transmission may be a transmission of a torque, wherein the torque indicates how strong a force acts on a rotatably mounted body, for example on a magnetic coupling. An outer rotor may be a rotating coaxial hollow cylinder. An inner rotor may be a rotating, one-piece cylinder, wherein the inner rotor may be coaxially disposed in the outer rotor. An inside permanent magnet may be a permanent magnet made of one piece of hard magnetic material and connected to an external rotor. A clutch magnet may be a magnetic clutch used to connect two shafts at their ends to transfer energy or torque. The main purpose of the coupling may be to connect two rotating shafts while allowing some degree of misalignment or end movement, or both. Careful selection, installation and maintenance of clutches can result in significant savings in maintenance costs and downtime. A bearing magnet may be a type of magnetic bearing that supports a load by levitating in a magnetic field, thereby supporting movable parts without physical contact. For example, carrier magnets are able to contact a rotating shaft without contact and allow relative movement with very little friction and without mechanical wear.

Bei einer solchen Konstruktion wird das Drehmoment beispielsweise durch ein Paar gegenüberliegender Magnete übertragen, die hierbei einen radialen In- duktionsfluss hersteilen. Solche Magnetkupplungen können beispielsweise aufgebaut werden, indem ein zusätzlicher Magnet oder ein zusätzliches Mag- netpaar die abstoßenden Kräfte rund um die Welle in radialer Richtung er- zeugt, sodass eine Rotorwelle im Betriebsprozess in radialer Richtung besser zentriert wird. In such a construction, the torque is transmitted, for example, by a pair of opposed magnets, which in this case produce a radial induction flow. Such magnetic clutches can be constructed, for example, by an additional magnet or an additional magnet pair generating the repulsive forces around the shaft in the radial direction, so that a rotor shaft is better centered in the radial direction in the operating process.

Gemäß einer Ausführungsform kann der innere Rotor auf einer Außenseite zumindest einen zweiten Lagermagneten aufweisen, insbesondere wobei sich Bereiche gleicher Polarität des Lagermagneten und des zweiten Lagermagne- ten in Längserstreckungsrichtung gegenüberliegen. Eine solche Ausführungs- form des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil, dass durch diese beid- seitige Anordnung der Lagermagneten ein Kippen der Drehachse der Magnet- kupplung verhindert wird. According to one embodiment, the inner rotor can have on one outer side at least one second bearing magnet, in particular regions of the same polarity of the bearing magnet and of the second bearing magnet lying opposite one another in the longitudinal extension direction. Such an embodiment of the approach presented here offers the advantage that tilting of the axis of rotation of the magnetic coupling is prevented by this arrangement of the bearing magnets on both sides.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Kupplungsmagnet zwischen dem La- germagnet und dem zweiten Lagermagnet angeordnet sein. Eine solche Aus- führungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil, dass durch diese Anordnung ein Kippen der Drehachse der Magnetkupplung verhindert oder reduziert wird. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten An- satzes bietet ferner den Vorteil, dass der Kupplungsmagnet sicher und zuver- lässig in einer gewünschten Position zwischen dem zumindest einen Lager- magnet und dem zweiten Lagermagnet gehalten werden kann. According to one embodiment, the coupling magnet can be arranged between the bearing magnet and the second bearing magnet. Such an embodiment of the approach presented here has the advantage that a tilting of the axis of rotation of the magnetic coupling is prevented or reduced by this arrangement. Such an embodiment of the approach presented here also offers the advantage that the coupling magnet can be held securely and reliably in a desired position between the at least one bearing magnet and the second bearing magnet.

Gemäß einer Ausführungsform kann der innere Rotor auf einer Außenseite zumindest einen zweiten Kupplungsmagnet aufweisen, insbesondere wobei der Lagermagnet zwischen dem Kupplungsmagnet und dem zweiten Kupp- lungsmagnet angeordnet ist. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil, dass der Lagermagnet sicher und zuverlässig in einer gewünschten Position zwischen dem zumindest einen Kupplungsmagnet und dem zweiten Kupplungsmagnet gehalten werden kann oder die Welle bzw. den Rotor sicher in einer gewünschten Position hält. According to one embodiment, the inner rotor may have on one outer side at least one second coupling magnet, in particular wherein the bearing magnet is arranged between the coupling magnet and the second coupling magnet. Such an embodiment of the here presented approach has the advantage that the bearing magnet can be safely and reliably held in a desired position between the at least one clutch magnet and the second clutch magnet or securely holds the shaft or the rotor in a desired position.

Gemäß einer Ausführungsform kann zumindest der Kupplungsmagnet und/o- der zumindest der Lagermagnet als radial parallel-magnetisierte Dauermag- nete ausgeformt sein. Hierbei ist für einen Dauermagneten des inneren und/o- der des äußeren Rotors ein Permanentmagnettyp mit höherer Koerzitivkraft und höherer Remanenz bevorzugt, wobei eine hohe magnetische Remanenz die Basis für alle Speicherverfahren auf Magnetismusbasis bildet und in vielen Anwendungsbereichen des Alltags von essentieller Bedeutung ist. According to one embodiment, at least the coupling magnet and / or the at least the bearing magnet can be formed as a radially parallel-magnetized permanent magnet. Here, a permanent magnet type with higher coercive force and higher remanence is preferred for a permanent magnet of the inner and / or the outer rotor, wherein a high magnetic remanence forms the basis for all magnetic-based storage methods and in many applications of everyday life is of essential importance.

Gemäß einer Ausführungsform kann zumindest zwischen dem Kupplungs- magnet und dem Lagermagnet ein nicht-magnetisches Material eingebracht sein. Da bei der hier vorgestellten Magnetkupplung zur Drehmomentübertra- gung ein Kurzschluss des Magnetflusses in dem Bereich auftreten kann, in dem der zumindest eine Kupplungsmagnet und der zumindest eine Lagerma- gnet verbunden sind, kann eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes den Vorteil bieten, dass durch eine Trennung von Kupplungsmagnet und Lagermagnet mittels eines nicht-magnetischen Materials ein Kurzschluss des axialen Induktionsflusses reduziert oder gänzlich unterdrückt wird. According to one embodiment, a non-magnetic material may be introduced at least between the coupling magnet and the bearing magnet. Since, in the case of the magnetic coupling for torque transmission presented here, a short circuit of the magnetic flux can occur in the region in which the at least one clutch magnet and the at least one bearing magnet are connected, such an embodiment of the approach presented here can offer the advantage that a separation of the coupling magnet and the bearing magnet by means of a non-magnetic material, a short circuit of the axial induction flux is reduced or completely suppressed.

Gemäß einer Ausführungsform kann der äußere Rotor in einer Hülle aufge- nommen sein, die zumindest teilweise ferromagnetisches Material aufweist und/oder der innere Rotor auf einem Schaft angeordnet sein, der zumindest teilweise ferromagnetisches Material aufweist, insbesondere wobei der äußere Rotor einstückig mit der Hülle und/oder der innere Rotor einstückig mit dem Schaft ausgeformt ist. Eine derartige Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil einer sicheren und stabilen Aufnahme und Fixie- rung des äußeren Rotors in der tragenden Hülle. Ferner bietet eine derartige Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes den Vorteil, einer sicheren und stabilen Aufnahme und Fixierung des inneren Rotors in dem äußeren Ro- tor, insbesondere wenn der innere Rotor innerhalb des äußeren Rotors ange- ordnet ist. Auch eine effiziente Drehmomentübertragung lässt sich auf diese Weise erreichen. According to one embodiment, the outer rotor can be accommodated in a casing which has at least partially ferromagnetic material and / or the inner rotor can be arranged on a shaft which has at least partially ferromagnetic material, in particular wherein the outer rotor is integral with the casing and / or the inner rotor is formed integrally with the shaft. Such an embodiment of the approach presented here offers the advantage of a secure and stable reception and fixation of the outer rotor in the supporting shell. Furthermore, such an embodiment of the approach presented here offers the advantage of a secure and stable receiving and fixing of the inner rotor in the outer rotor, in particular when the inner rotor is arranged within the outer rotor. An efficient torque transmission can be achieved in this way.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Kupplungsmagnet in Richtung der Längsachse der Magnetkupplung eine zumindest doppelte Länge aufweisen, als zumindest der Lagermagnet. Eine derartige Ausführungsform des hier vor- gestellten Ansatzes bietet den Vorteil, einen Kurzschluss des axialen Indukti onsflusses zu reduzieren. Hierbei kann das Längenverhältnis zwischen dem zumindest einen Kupplungsmagnet und dem zumindest einen Lagermagnet nach der konkreten Auslegung auch verändert und/oder aktualisiert werden. According to one embodiment, the coupling magnet may have an at least double length in the direction of the longitudinal axis of the magnetic coupling, as at least the bearing magnet. Such an embodiment of the approach presented here has the advantage of reducing a short circuit of the axial induction flow. In this case, the length ratio between the at least one coupling magnet and the at least one bearing magnet can also be changed and / or updated according to the specific design.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Lagermagnet entlang der Längs- achse der Magnetkupplung zumindest eine doppelte Länge aufweisen, als zu- mindest der Kupplungsmagnet. Eine derartige Ausführungsform des hier vor- gestellten Ansatzes bietet ebenso den Vorteil, einen Kurzschluss des axialen Induktionsflusses zu reduzieren. Hierbei kann auch das Längenverhältnis zwi- schen dem zumindest einen Kupplungsmagnet und dem zumindest einen La- germagnet nach der konkreten Auslegung verändert und/oder aktualisiert wer- den. According to one embodiment, the bearing magnet can have at least twice the length along the longitudinal axis of the magnetic coupling, as at least the coupling magnet. Such an embodiment of the approach presented here also offers the advantage of reducing a short circuit in the axial induction flux. In this case, the length ratio between the at least one coupling magnet and the at least one bearing magnet can also be changed and / or updated according to the specific design.

Gemäß einer Ausführungsform kann der zumindest eine Kupplungsmagnet und/oder der zumindest eine Lagermagnet (beispielsweise entlang der Längs- oder Drehachse der Magnetkupplung) durch ein Klebematerial fixiert sein. Eine derartige Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil, dass spezielle Klebemittel zur Fixierung von Magneten zuverlässig kle ben, einen starken Halt aufweisen sowie auch innerhalb von Sekunden voll- ständig ausgehärtet werden können. According to one embodiment, the at least one coupling magnet and / or the at least one bearing magnet (for example along the longitudinal or rotational axis of the magnetic coupling) may be fixed by an adhesive material. Such an embodiment of the approach presented here has the advantage that special adhesives for fixing magnets reliably bond, have a strong hold and can also be completely cured within seconds.

Gemäß einer Ausführungsform können der Innenseitendauermagnet, der La- germagnet und/oder der Kupplungsmagnet als 4-polige Dauermagneten ausgeformt sein. Eine derartige Ausführungsform des hier vorgestellten An- satzes bietet den Vorteil, dass durch je ein Paar sich gegenüberliegender Dau- ermagnete das Drehmoment verbessert übertragen wird, wobei ein radialer Induktionsfluss entsteht. According to one embodiment, the inside permanent magnet, the carrier magnet and / or the clutch magnet can be permanent magnets with 4 poles be formed. Such an embodiment of the approach presented here offers the advantage that the torque is transmitted in an improved manner by a pair of diametrically opposed permanent magnets, whereby a radial induction flux is produced.

Eine erfindungsgemäße Magnetkupplung kann in einem Verfahren hergestellt werden, das die folgenden Schritte umfasst: A magnetic coupling according to the invention can be produced in a process comprising the following steps:

Bereitstellen eines äußeren Rotors, der zumindest einen Innenseitendauer- magnet mit Abschnitten unterschiedlicher Polarität aufweist, und eines inneren Rotors, der innerhalb des äußeren Rotors angeordnet ist und auf einer Außen- seite zumindest einen Kupplungsmagnet und zumindest einen Lagermagnet mit je Abschnitten unterschiedlicher Polarität aufweist, wobei der Kupplungs- magnet und der Lagermagnet entlang der Drehachse benachbarte Abschnitte unterschiedlicher Polarität aufweisen oder sich entlang einer Drehachse be- nachbarte Abschnitte des Kupplungsmagneten und des Lagermagneten in ih- rer Polarität unterscheiden; und Providing an outer rotor having at least one inner side permanent magnet with sections of different polarity, and an inner rotor disposed within the outer rotor and having on one outer side at least one coupling magnet and at least one bearing magnet with sections of different polarity, wherein the coupling magnet and the bearing magnet have sections of different polarity adjacent to one another along the axis of rotation or sections of the coupling magnet and of the bearing magnet which are adjacent along an axis of rotation differ in their polarity; and

Montieren des äußeren Rotors, der zumindest einen Innenseitendauermagnet mit Abschnitten unterschiedlicher Polarität aufweist, und des inneren Rotors, der innerhalb des äußeren Rotors angeordnet ist und auf einer Außenseite zumindest einen Kupplungsmagnet und zumindest einen Lagermagnet mit je Abschnitten unterschiedlicher Polarität aufweist, wobei der Kupplungsmagnet und der Lagermagnet entlang der Drehachse benachbarte Abschnitte unter- schiedlicher Polarität aufweisen oder sich entlang einer Drehachse benach- barte Abschnitte des Kupplungsmagneten und des Lagermagneten in ihrer Po- larität unterscheiden, um die Magnetkupplung gemäß einer hier vorgestellten Ausführungsform herzustellen. Mounting the outer rotor having at least one inner side permanent magnet with portions of different polarity, and the inner rotor disposed within the outer rotor and having on one outer side at least one coupling magnet and at least one bearing magnet with each portions of different polarity, wherein the clutch magnet and the Bearings magnet adjacent to the axis of rotation adjacent portions of different polarity or along an axis of rotation adjacent sections of the coupling magnet and the bearing magnet differ in their polarity to produce the magnetic coupling according to an embodiment presented here.

Auch durch eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes kön- nen die Vorteile der vorliegenden Erfindung effizient und technisch einfach umgesetzt werden. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schemati- scher Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Even with such an embodiment of the approach presented here, the advantages of the present invention can be implemented efficiently and technically simple. In the following the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments schematically illustrated in the drawing. Show it:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt einer Magnetkupplung zur kontaktlo- sen Drehmomentübertragung entlang einer Längsachse; Fig. 2 einen ersten zu der Längsachse senkrechten Schnitt der Magnet- kupplung zur kontaktlosen Drehmomentübertragung; 1 shows a schematic section of a magnetic coupling for contactless torque transmission along a longitudinal axis; FIG. 2 shows a first section, perpendicular to the longitudinal axis, of the magnetic coupling for contactless torque transmission; FIG.

Fig. 3 einen zweiten zu der Längsachse senkrechten Schnitt der Magnet- kupplung zur kontaktlosen Drehmomentübertragung; und 3 shows a second section, perpendicular to the longitudinal axis, of the magnetic coupling for contactless torque transmission; and

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung einer Magnetkupplung gemäß einem Ausführungs- beispiel. 4 is a flowchart of an embodiment of a method for producing a magnetic coupling according to an exemplary embodiment.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vor- liegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestell- ten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzich- tet wird. In the following description of favorable embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein a repeated description of these elements is dispensed with.

Fig. 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Längsachse einer Magnetkupplung 100 zur kontaktlosen Drehmomentübertragung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Magnetkupplung 100 weist zunächst eine Drehachse 105 auf, wobei das Drehmoment entlang der Drehachse 105 übertragen wird. Die Magnetkupp- lung 100 weist ferner einen äußeren Rotor 1 10 auf, der zumindest einen Innenseitendauermagnet 1 15 mit Abschnitten unterschiedlicher Polarität auf- weist und in Fig. 1 aufgrund der Querschnittsansicht entlang einer Längsachse der Magnetkupplung 100 als ein Halbkreis dargestellt ist. Der Innenseitendau- ermagnet 1 15 hat einen zu der Drehachse 105 rotationssymmetrischen Kör- per. Die Magnetkupplung 100 weist ferner einen inneren Rotor 120 auf, der umlaufend der Drehachse 105 sowie innerhalb des äußeren Rotors 1 10 ange- ordnet ist und in Fig. 1 aufgrund der Querschnittsansicht entlang einer Längs- achse der Magnetkupplung 100 ebenfalls als ein Halbkreis dargestellt ist. Der innere Rotor 120 weist auf einer Außenseite zumindest einen Kupplungsmag- net 125 und zumindest einen Lagermagnet 130 mit je Abschnitten unterschied- licher Polarität auf, wobei der Kupplungsmagnet 125 und der Lagermagnet 130 entlang der Drehachse 105 benachbarte Abschnitte unterschiedlicher Po- larität aufweisen. Auch der Kupplungsmagnet 125 und der Lagermagnet 130 haben einen zu der Drehachse 105 rotationssymmetrischen Körper. 1 shows a schematic cross-sectional view along a longitudinal axis of a magnetic coupling 100 for contactless torque transmission according to an exemplary embodiment. The magnetic coupling 100 initially has an axis of rotation 105, wherein the torque is transmitted along the axis of rotation 105. The magnetic coupling 100 further has an outer rotor 110, which has at least one Inner side permanent magnet 1 15 with sections of different polarity up and is shown in Fig. 1 due to the cross-sectional view along a longitudinal axis of the magnetic coupling 100 as a semicircle. The inner side permanent magnet 1 15 has a body which is rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation 105. The magnetic coupling 100 furthermore has an inner rotor 120, which is disposed circumferentially about the rotation axis 105 and within the outer rotor 110 and is likewise represented as a semicircle in FIG. 1 on the basis of the cross-sectional view along a longitudinal axis of the magnetic coupling 100. The inner rotor 120 has on one outer side at least one coupling magnet 125 and at least one bearing magnet 130 with sections of different polarity, wherein the coupling magnet 125 and the bearing magnet 130 have adjacent sections of different polarity along the axis of rotation 105. Also, the coupling magnet 125 and the bearing magnet 130 have a rotationally symmetrical to the axis of rotation 105 body.

Hierbei wird, um die Drehmomentübertragung zu erreichen und die radiale An- ziehungskraft zu entfernen, wie in Fig. 1 dargestellt, eine Kombination aus Kupplungsmagnet 125 und Lagermagnet 130 verwendet, wobei der zumindest eine Kupplungsmagnet 125 und der zumindest eine Lagermagnet 130 als ra- dial parallel-magnetisierte Dauermagnete ausgeformt sind. Here, in order to achieve the torque transmission and remove the radial attraction force, as shown in Fig. 1, a combination of clutch magnet 125 and bearing magnet 130 is used, wherein the at least one clutch magnet 125 and the at least one bearing magnet 130 as radial parallel magnetized permanent magnets are formed.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der innere Rotor 120 auf einer Au- ßenseite zumindest einen zweiten Lagermagnet 135 auf, insbesondere wobei sich hierbei Bereiche gleicher Polarität des Lagermagneten 130 und des zwei- ten Lagermagneten 135 in Längserstreckungsrichtung gegenüberliegen. Hier- bei ist der Kupplungsmagnet 125 zwischen dem Lagermagnet 130 und dem zweiten Lagermagnet 135 angeordnet, wobei durch diese Anordnung ein Kip pen der Drehachse 105 der Magnetkupplung 100 verhindert wird. Auch der zweite Lagermagnet 135 hat einen zu der Drehachse 105 rotationssymmetri- schen Körper. Der zumindest eine Kupplungsmagnet 125 und der zumindest eine Lagerma- gnet 130, die entlang der Drehachse 105 der Magnetkupplung 100 benach- barte Abschnitte unterschiedlicher Polarität aufweisen, werden aufgrund der um 180 Grad verschobenen Magnetisierung zueinander angezogen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird daher zwischen den zumindest einen Kupp- lungsmagnet 125 und den zumindest einen Lagermagnet 130 ein nicht-mag- netisches Material eingebracht, um einen Kurzschluss des axialen Induktions- flusses zu reduzieren. Im Produktionsprozess können der zumindest eine Kupplungsmagnet 125 und/oder der zumindest eine Lagermagnet 130 entlang der Drehachse 105 der Magnetkupplung 100 beispielsweise durch ein Klebe- material fixiert sein. According to one exemplary embodiment, the inner rotor 120 has on one outer side at least one second bearing magnet 135, in particular in which regions of the same polarity of the bearing magnet 130 and of the second bearing magnet 135 lie opposite one another in the longitudinal extension direction. In this case, the coupling magnet 125 is disposed between the bearing magnet 130 and the second bearing magnet 135, whereby a Kip pen of the axis of rotation 105 of the magnetic coupling 100 is prevented by this arrangement. The second bearing magnet 135 also has a body rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation 105. The at least one coupling magnet 125 and the at least one bearing magnet 130, which have sections of different polarity adjacent to the axis of rotation 105 of the magnetic coupling 100, are attracted to one another due to the magnetization shifted by 180 degrees. According to one embodiment, therefore, a non-magnetic material is introduced between the at least one clutch magnet 125 and the at least one bearing magnet 130 in order to reduce a short circuit of the axial induction flux. In the production process, the at least one coupling magnet 125 and / or the at least one bearing magnet 130 can be fixed along the axis of rotation 105 of the magnetic coupling 100, for example by an adhesive material.

Der Kupplungsmagnet 125 kann eine starke radiale Anziehungskraft erzeu- gen, wenn der innere Rotor 120 in Richtung des äußeren Rotors 1 10 verscho- ben wird. Die beiden Lagermagnete 130 und 135 reagieren hierbei jedoch auf die entgegengesetzte Weise, indem sie eine abstoßende Kraft erzeugen, wenn sich der innere Rotor 120 dem äußeren Rotor 1 10 nähert. Auf diese Weise können die Anziehungskräfte in radialer Richtung abhängig von geo- metrischen Parametern, beispielsweise dem Anteil der Länge des Kupplungs- magneten 125 und/oder der Lagermagnete 130, 135, reduziert oder sogar ent- fernt werden. So weist der Kupplungsmagnet 125 in Richtung der Längsachse der Magnetkupplung 100 eine zumindest doppelte Länge auf, als zumindest der Lagermagnet 125 und der zweite Lagermagnet 130. The clutch magnet 125 can generate a strong radial attraction force when the inner rotor 120 is displaced toward the outer rotor 110. However, the two bearing magnets 130 and 135 react in the opposite way, producing a repulsive force as the inner rotor 120 approaches the outer rotor 110. In this way, the attractive forces in the radial direction can be reduced or even removed depending on geometric parameters, for example the proportion of the length of the coupling magnet 125 and / or the bearing magnets 130, 135. Thus, the clutch magnet 125 in the direction of the longitudinal axis of the magnetic coupling 100 at least twice as long as at least the bearing magnet 125 and the second bearing magnet 130th

In einem alternativen Ausführungsbeispiel der Magnetkupplung 100 kann eine Struktur implementiert werden, bei der der innere Rotor 120 auf einer Außen- seite zumindest einen zweiten Kupplungsmagnet aufweist, wobei der Lager- magnet 130 zwischen dem Kupplungsmagnet 125 und dem zweiten Kupp- lungsmagnet angeordnet ist. In einem solchen Ausführungsbeispiel weist der Lagermagnet 130 entlang der Längsachse der Magnetkupplung 100 zumin- dest eine doppelte Länge auf, als zumindest der Kupplungsmagnet 125. Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Magnetkupplung 100 zur kontaktlosen Drehmomentübertragung gemäß einem Ausführungsbei- spiel. Gemäß einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Magnetkupp- lung 100 um die in Fig. 1 gezeigte Magnetkupplung 100, wobei der Querschnitt entlang des zumindest ersten 130 und/oder zweiten Lagermagnets 135 ge- zeigt ist. In an alternative embodiment of the magnetic coupling 100, a structure may be implemented in which the inner rotor 120 has at least one second coupling magnet on one outer side, the bearing magnet 130 being arranged between the coupling magnet 125 and the second coupling magnet. In such an embodiment, the bearing magnet 130 along the longitudinal axis of the magnetic coupling 100 at least twice as long as at least the clutch magnet 125th 2 shows a schematic cross-sectional view of a magnetic coupling 100 for contactless torque transmission according to an exemplary embodiment. According to one exemplary embodiment, the magnetic coupling 100 is the magnetic coupling 100 shown in FIG. 1, the cross section being shown along the at least first 130 and / or second bearing magnet 135.

Die Magnetkupplung 100 weist zunächst eine Drehachse 105 auf, wobei das Drehmoment entlang der Drehachse 105 übertragen wird. Die Magnetkupp- lung 100 weist ferner einen äußeren Rotor 1 10 auf, der zumindest einen In- nenseitendauermagnet 1 15 mit Abschnitten unterschiedlicher Polarität auf- weist. Die Magnetkupplung 100 weist ferner einen inneren Rotor 120 auf, der umlaufend der Drehachse 105 sowie innerhalb des äußeren Rotors 1 10 ange- ordnet ist und auf einer Außenseite zumindest einen Kupplungsmagnet und zumindest einen Lagermagnet 130 und/oder einen zweiten Lagermagnet 135 mit je Abschnitten unterschiedlicher Polarität aufweist, wobei der Kupplungs- magnet und der Lagermagnet 130 und/oder der zweite Lagermagnet 135, wie in Fig. 1 dargestellt, entlang der Drehachse 105 benachbarte Abschnitte un- terschiedlicher Polarität aufweisen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind der Innenseitendauermagnet 1 15, der Lagermagnet 130 und/oder der Lager- magnet 135 sowie der Kupplungsmagnet als 4-polige Dauermagneten ausge- formt. Die dargestellten Pfeilspitzen 210 geben die Richtung des radialen In- duktionsflusses in den Dauermagneten 1 15 und 130 und/oder 135 an. The magnetic coupling 100 initially has an axis of rotation 105, wherein the torque is transmitted along the axis of rotation 105. The magnetic coupling 100 furthermore has an outer rotor 110, which has at least one inner side permanent magnet 11 with sections of different polarity. The magnetic coupling 100 furthermore has an inner rotor 120, which is arranged circumferentially around the axis of rotation 105 and within the outer rotor 110 and has on one outer side at least one coupling magnet and at least one bearing magnet 130 and / or a second bearing magnet 135 with different sections Polarity, wherein the coupling magnet and the bearing magnet 130 and / or the second bearing magnet 135, as shown in Fig. 1, along the axis of rotation 105 adjacent portions of different polarity. According to one embodiment, the inner side permanent magnet 1 15, the bearing magnet 130 and / or the bearing magnet 135 and the clutch magnet are formed as 4-pole permanent magnets. The illustrated arrowheads 210 indicate the direction of the radial induction flow in the permanent magnets 15 and 130 and / or 135.

Der äußere Rotor 1 10 ist in einer Hülle 220 aufgenommen, die zumindest teil- weise ferromagnetisches Material aufweist. Der innere Rotor 120 ist auf einem Schaft 230 angeordnet, der ebenfalls zumindest teilweise ferromagnetisches Material aufweist. Hierbei ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel, der äußere Rotor 1 10 einstückig mit der Hülle 220 und der innere Rotor 120 einstückig mit dem Schaft 230 ausgeformt. Bei derzeit verwendeten Magnetkupplungen 100 handelt es sich häufig um Axialströmungskupplungen, die verwendet werden, falls axiale Anziehungs- kräfte benötigt werden. In anderen Fällen, zum Beispiel, wenn die axiale An- ziehung unnötig oder sogar nachteilig für die Stabilität der Magnetkupplung 100 ist, wird die hier dargestellte radiale Strömungskupplung verwendet. The outer rotor 110 is accommodated in a casing 220, which has at least partially ferromagnetic material. The inner rotor 120 is disposed on a shaft 230, which also has at least partially ferromagnetic material. Here, according to one embodiment, the outer rotor 1 10 integral with the shell 220 and the inner rotor 120 integrally formed with the shaft 230. Currently used magnetic couplings 100 are often axial flow couplings that are used if axial attraction forces are needed. In other cases, for example when the axial attraction is unnecessary or even detrimental to the stability of the magnetic coupling 100, the radial fluid coupling illustrated herein is used.

Fig. 3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Magnetkupplung 100 zur kontaktlosen Drehmomentübertragung gemäß einem Ausführungsbei- spiel. Gemäß einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Magnetkupp- lung 100 um die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Magnetkupplung 100, wobei der Querschnitt entlang des zumindest ersten Kupplungsmagneten 125 gezeigt ist. 3 shows a schematic cross-sectional view of a magnetic coupling 100 for contactless torque transmission according to an exemplary embodiment. According to one exemplary embodiment, the magnetic coupling 100 is the magnetic coupling 100 shown in FIGS. 1 and 2, the cross section being shown along the at least first coupling magnet 125.

Die Magnetkupplung 100 weist zunächst eine Drehachse 105 auf, wobei das Drehmoment entlang der Drehachse 105 übertragen wird. Die Magnetkupp- lung 100 weist ferner einen äußeren Rotor 1 10 auf, der zumindest einen In- nenseitendauermagnet 1 15 mit Abschnitten unterschiedlicher Polarität auf- weist. Die Magnetkupplung 100 weist ferner einen inneren Rotor 120 auf, der umlaufend der Drehachse 105 sowie innerhalb des äußeren Rotors 1 10 ange- ordnet ist und auf einer Außenseite zumindest einen Kupplungsmagnet 125 und zumindest einen Lagermagnet 130 mit je Abschnitten unterschiedlicher Polarität aufweist, wobei der Kupplungsmagnet 125 und der Lagermagnet, wie in Fig. 1 dargestellt, entlang der Drehachse 105 benachbarte Abschnitte un- terschiedlicher Polarität aufweisen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind der Innenseitendauermagnet 1 15, der Lagermagnet und/oder der Kupplungs- magnet 125 als 4-polige Dauermagneten ausgeformt. Die dargestellten Pfeil- spitzen 210 geben die Richtung des radialen Induktionsflusses in den Dauer- magneten 1 15 und 125 an. The magnetic coupling 100 initially has an axis of rotation 105, wherein the torque is transmitted along the axis of rotation 105. The magnetic coupling 100 furthermore has an outer rotor 110, which has at least one inner side permanent magnet 11 with sections of different polarity. The magnetic coupling 100 further has an inner rotor 120 which is arranged circumferentially of the rotation axis 105 and within the outer rotor 1 10 and on one outer side at least one coupling magnet 125 and at least one bearing magnet 130 each having sections of different polarity, wherein the coupling magnet 125 and the bearing magnet, as shown in Fig. 1, along the axis of rotation 105 adjacent portions of different polarity. According to one embodiment, the inner side permanent magnet 15, the bearing magnet and / or the coupling magnet 125 are formed as 4-pole permanent magnets. The illustrated arrowheads 210 indicate the direction of the radial induction flux in the permanent magnets 11 15 and 125.

Der äußere Rotor 1 10 ist in einer Hülle 220 aufgenommen, die zumindest teil- weise ferromagnetisches Material aufweist. Der innere Rotor 120 ist auf einem Schaft 230 angeordnet, der ebenfalls zumindest teilweise ferromagnetisches Material aufweist. Hierbei ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel, der äußere Rotor 1 10 einstückig mit der Hülle 220 und der innere Rotor 120 einstückig mit dem Schaft 230 ausgeformt. The outer rotor 110 is accommodated in a casing 220, which has at least partially ferromagnetic material. The inner rotor 120 is disposed on a shaft 230, which is also at least partially ferromagnetic Material has. Here, according to one embodiment, the outer rotor 1 10 integral with the shell 220 and the inner rotor 120 integrally formed with the shaft 230.

In der hier dargestellten Fig. 3 sowie der Fig. 2 wird eine parallele Magnetisie- rung angewendet. Wenn eine radiale Magnetisierung möglich ist, kann die pa- rallele Magnetisierung auch durch die radiale Magnetisierung ersetzt werden. Die Axiallagerfunktion ist ebenfalls verfügbar: Wenn die Rotorwelle in eine Längsrichtung der Magnetkupplung 100 versetzt ist, erfährt sie eine Kraft, die sie zurück zum Ausgangspunkt zieht. Dieser Effekt ist auf den Kupplungsmag- neten 125 zurückzuführen, wobei der zumindest eine Lagermagnet und der zweite Lagermagnet die axiale Lagerfunktion reduzieren. Gemäß einem Aus- führungsbeispiel ist aber in dem hier gezeigten Modell der Kupplungsmagnet 125 immer dominant. In the FIG. 3 shown here and in FIG. 2, a parallel magnetization is used. If a radial magnetization is possible, the parallel magnetization can also be replaced by the radial magnetization. The thrust bearing function is also available: when the rotor shaft is offset in a longitudinal direction of the magnetic coupling 100, it experiences a force that pulls it back to the starting point. This effect is due to the coupling magnets 125, wherein the at least one bearing magnet and the second bearing magnet reduce the axial bearing function. According to one exemplary embodiment, however, the clutch magnet 125 is always dominant in the model shown here.

Bezüglich beispielhafter Abmessungen der Magnetkupplung 100 kann der In- nenseitendauermagnet 1 15 eine Dicke von 0,3 mm aufweisen und in einem Abstand von 0,8 mm vom Kupplungsmagneten 125 angeordnet sein. Der äu- ßere Rotor 1 10 kann (ohne den Innenseitendauermagnet 1 15) eine Dicke von 0,6 mm aufweisen. Die Drehachse 105 kann einen Durchmesser von 0,65 mm aufweisen und der Kupplungsmagnet 125 eine Dicke von 1 ,175 mm aufwei- sen. Die Länge des Kupplungsmagneten 125 entlang der Drehachse kann bei spielsweise 5 mm betragen, wobei die Länge des Lagermagneten 130 und/o- der des zweiten Lagermagneten 135 1 ,5 mm betragen kann. Der Durchmesser der Magnetkupplung kann beispielsweise 6,4 mm betragen. With regard to exemplary dimensions of the magnetic coupling 100, the inner side permanent magnet 1 15 may have a thickness of 0.3 mm and be arranged at a distance of 0.8 mm from the clutch magnet 125. The outer rotor 1 10 may (without the inner side permanent magnet 1 15) have a thickness of 0.6 mm. The rotation axis 105 may have a diameter of 0.65 mm and the coupling magnet 125 a thickness of 1.175 mm. The length of the coupling magnet 125 along the axis of rotation may be for example 5 mm, wherein the length of the bearing magnet 130 and / or the second bearing magnet 135 may be 1, 5 mm. The diameter of the magnetic coupling may be for example 6.4 mm.

Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 400 zur Herstellung einer Magnetkupplung gemäß einem Ausführungsbei- spiel. 4 shows a flow chart of an exemplary embodiment of a method 400 for producing a magnetic coupling according to an exemplary embodiment.

Das Verfahren 400 weist zunächst einen Schritt 405 auf, bei dem ein äußerer Rotor, der zumindest einen Innenseitendauermagnet mit Abschnitten unterschiedlicher Polarität aufweist, und ein innerer Rotor, der innerhalb des äußeren Rotors angeordnet ist und auf einer Außenseite zumindest einen Kupplungsmagnet und zumindest einen Lagermagnet mit je Abschnitten un- terschiedlicher Polarität aufweist, wobei der Kupplungsmagnet und der Lager- magnet entlang der Drehachse benachbarte Abschnitte unterschiedlicher Po- larität aufweisen, bereitgestellt werden. Schließlich weist das Verfahren 400 einen Schritt 410 auf, bei dem der äußere Rotor, der zumindest einen Innen- seitendauermagnet mit Abschnitten unterschiedlicher Polarität aufweist, und der innere Rotor, der innerhalb des äußeren Rotors angeordnet ist und auf einer Außenseite zumindest einen Kupplungsmagnet und zumindest einen La- germagnet mit je Abschnitten unterschiedlicher Polarität aufweist, wobei der Kupplungsmagnet und der Lagermagnet entlang der Drehachse benachbarte Abschnitte unterschiedlicher Polarität aufweisen, montiert werden, um die Magnetkupplung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche herzustel- len. The method 400 initially comprises a step 405, in which an outer rotor, the at least one inside permanent magnet with sections has a different polarity, and an inner rotor, which is arranged within the outer rotor and having on one outer side at least one coupling magnet and at least one bearing magnet with each sections of different polarity, wherein the coupling magnet and the bearing magnet along the axis of rotation adjacent portions of different Polarity. Finally, the method 400 has a step 410, in which the outer rotor, which has at least one inner side permanent magnet with sections of different polarity, and the inner rotor, which is arranged within the outer rotor and on an outer side at least one clutch magnet and at least one Magnetic magnet having each portion of different polarity, wherein the coupling magnet and the bearing magnet along the axis of rotation adjacent portions of different polarity, mounted to the magnetic coupling according to one of the preceding claims produce len.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder“ -Verknüpfung zwischen ei- nem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausfüh- rungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal auf- weist. If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read such that the exemplary embodiment according to one embodiment includes both the first feature and the second feature and according to another embodiment. either only the first feature or only the second feature.

Zusammenfassend sind insbesondere folgende bevorzugte Merkmale der Er- findung festzuhalten: In summary, in particular the following preferred features of the invention are to be stated:

Die Erfindung betrifft eine Magnetkupplung 100 zur kontaktlosen Drehmomen- tübertragung, wobei die Magnetkupplung 100 zumindest einen äußeren Rotor 1 10 aufweist, der zumindest einen Innenseitendauermagnet 1 15 mit Abschnit- ten unterschiedlicher Polarität aufweist und weiterhin einen inneren Rotor 120 aufweist, der innerhalb des äußeren Rotors 1 10 angeordnet ist und auf einer Außenseite zumindest einen Kupplungsmagnet 125 und zumindest einen Lagermagnet 130 mit je Abschnitten unterschiedlicher Polarität aufweist, wo- bei sich entlang einer Drehachse 105 benachbarte Abschnitte des Kupplungs- magneten 125 und des Lagermagneten 130 in ihrer Polarität unterscheiden. The invention relates to a magnetic coupling 100 for contactless torque transmission, wherein the magnetic coupling 100 has at least one outer rotor 1 10 having at least one inner side permanent magnet 1 15 with sections of different polarity and further having an inner rotor 120, which within the outer rotor 1 10 is arranged and on an outer side at least one coupling magnet 125 and at least one Bearing magnet 130 having sections of different polarity, wherein along a rotation axis 105 adjacent portions of the clutch magnet 125 and the bearing magnet 130 differ in polarity.

Insbesondere betrifft die Erfindung die in den folgenden Klauseln angegebe- nen Aspekte: In particular, the invention relates to the aspects stated in the following clauses:

1 . Magnetkupplung (100) zur kontaktlosen Drehmomentübertragung, wobei die Magnetkupplung (100) zumindest die folgenden Merkmale aufweist: einen äußeren Rotor (1 10), der zumindest einen Innenseitendauemnag- net (1 15) mit Abschnitten unterschiedlicher Polarität aufweist; und einen inneren Rotor (120), der innerhalb des äußeren Rotors (1 10) an- geordnet ist und auf einer Außenseite zumindest einen Kupplungsmag- net (125) und zumindest einen Lagermagnet (130) mit je Abschnitten un- terschiedlicher Polarität aufweist, wobei sich entlang einer Drehachse (105) benachbarte Abschnitte des Kupplungsmagneten (125) und des Lagermagneten (130) in ihrer Polarität unterscheiden. 1 . A magnetic coupling (100) for contactless torque transmission, wherein the magnetic coupling (100) has at least the following features: an outer rotor (1 10) having at least one Innenseitenendauemnag- net (1 15) with sections of different polarity; and an inner rotor (120) disposed within said outer rotor (110) and having on one outer side at least one coupling magnet (125) and at least one bearing magnet (130) of different polarity portions, respectively Distinguish along its axis of rotation (105) adjacent portions of the coupling magnet (125) and the bearing magnet (130) in their polarity.

2. Magnetkupplung (100) gemäß Klausel 1 , wobei der innere Rotor (1 10) auf einer Außenseite zumindest einen zweiten Lagermagneten (135) auf- weist, insbesondere wobei sich Bereiche gleicher Polarität des Lagemna- gneten (130) und des zweiten Lagermagneten (135) in Längserstre- ckungsrichtung gegenüberliegen. 2. magnetic coupling (100) according to clause 1, wherein the inner rotor (1 10) on an outer side at least a second bearing magnet (135) up, in particular regions of the same polarity of the Lagemna- gneten (130) and the second bearing magnet ( 135) in the longitudinal extension direction.

3. Magnetkupplung (100) gemäß Klausel 2, wobei der Kupplungsmagnet (125) zwischen dem Lagermagnet (130) und dem zweiten Lagermagnet (135) angeordnet ist. 3. The magnetic coupling (100) according to clause 2, wherein the coupling magnet (125) between the bearing magnet (130) and the second bearing magnet (135) is arranged.

4. Magnetkupplung (100) gemäß einer der vorangegangenen Klauseln, wo- bei der innere Rotor (1 10) auf einer Außenseite zumindest einen zweiten Kupplungsmagnet aufweist, insbesondere wobei der Lagermagnet (130) zwischen dem Kupplungsmagnet (125) und dem zweiten Kupplungs- magnet angeordnet ist. 4. Magnetic coupling (100) according to one of the preceding clauses, wherein the inner rotor (1 10) on an outer side at least a second Coupling magnet, in particular wherein the bearing magnet (130) between the clutch magnet (125) and the second clutch magnet is arranged.

Magnetkupplung (100) gemäß einer der vorangegangenen Klauseln, wo- bei zumindest der Kupplungsmagnet (125) und/oder zumindest der La- germagnet (130) als radial parallel-magnetisierte Dauermagnete ausge- formt sind. Magnetic coupling (100) according to one of the preceding clauses, wherein at least the coupling magnet (125) and / or at least the bearing magnet (130) are formed as radially parallel-magnetized permanent magnets.

Magnetkupplung (100) gemäß einer der vorangegangenen Klauseln, wo- bei zumindest zwischen dem Kupplungsmagnet (125) und dem Lager- magnet (130) ein nicht-magnetisches Material eingebracht ist. Magnetic coupling (100) according to one of the preceding clauses, wherein a non-magnetic material is introduced at least between the coupling magnet (125) and the bearing magnet (130).

Magnetkupplung (100) gemäß einer der vorangegangenen Klauseln, wo- bei der äußere Rotor (1 10) in einer Hülle (220) aufgenommen ist, die zu- mindest teilweise ferromagnetisches Material aufweist und/oder der in- nere Rotor (120) auf einem Schaft (230) angeordnet ist, der zumindest teilweise ferromagnetisches Material aufweist, insbesondere wobei der äußere Rotor (1 10) einstückig mit der Hülle (220) und/oder der innere Rotor (120) einstückig mit dem Schaft (230) ausgeformt ist. Magnetic coupling (100) according to one of the preceding clauses, in which the outer rotor (110) is accommodated in a casing (220) which has at least partially ferromagnetic material and / or the inner rotor (120) on one Shaft (230) is arranged, which has at least partially ferromagnetic material, in particular wherein the outer rotor (1 10) integral with the sheath (220) and / or the inner rotor (120) is integrally formed with the shank (230).

Magnetkupplung (100) gemäß einer der vorangegangenen Klauseln, wo- bei der Kupplungsmagnet (125) in Richtung der Längsachse der Magnet- kupplung (100) eine zumindest doppelte Länge aufweist, als zumindest der Lagermagnet (130). Magnetic coupling (100) according to one of the preceding clauses, wherein the coupling magnet (125) in the direction of the longitudinal axis of the magnetic coupling (100) has a length at least twice as long as at least the bearing magnet (130).

Magnetkupplung (100) gemäß einer der vorangegangenen Klauseln 1 bis 7, wobei der Lagermagnet (130) entlang der Längsachse der Mag- netkupplung (100) zumindest eine doppelte Länge aufweist, als zumin- dest der Kupplungsmagnet (125). 10. Magnetkupplung (100) gemäß einer der vorangegangenen Klauseln, wo- bei der zumindest eine Kupplungsmagnet (125) und/oder der zumindest eine Lagermagnet (130) durch ein Klebematerial fixiert ist. Magnetic coupling (100) according to one of the preceding clauses 1 to 7, wherein the bearing magnet (130) along the longitudinal axis of the magnetic coupling (100) has at least twice the length, as at least the coupling magnet (125). 10. Magnetic coupling (100) according to one of the preceding clauses, wherein the at least one coupling magnet (125) and / or the at least one bearing magnet (130) is fixed by an adhesive material.

11. Magnetkupplung (100) gemäß einer der vorangegangenen Klauseln, wo- bei der Innenseitendauermagnet (115), der Lagermagnet (130, 135) und/oder der Kupplungsmagnet (125) als zumindest 2-, 3- oder 4-polige Dauermagneten ausgeformt sind. 11. Magnetic coupling (100) according to one of the preceding clauses, wherein the inner side permanent magnet (115), the bearing magnet (130, 135) and / or the coupling magnet (125) as at least 2, 3 or 4-pole permanent magnet are formed ,

12. Verfahren (400) zur Herstellung einer Magnetkupplung (100) gemäß ei- ner der vorangegangenen Klauseln, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: 12. A method (400) for producing a magnetic coupling (100) according to one of the preceding clauses, the method comprising the following steps:

Bereitstellen (405) eines äußeren Rotors (110), der zumindest einen In- nenseitendauermagnet (115) mit Abschnitten unterschiedlicher Polarität aufweist, und eines inneren Rotors (120), der innerhalb des äußeren Ro- tors (110) angeordnet ist und auf einer Außenseite zumindest einen Kupplungsmagnet (125) und zumindest einen Lagermagnet (130) mit je Abschnitten unterschiedlicher Polarität aufweist, wobei sich entlang einer Drehachse (105) benachbarte Abschnitte des Kupplungsmagneten (125) und des Lagermagneten (130) in ihrer Polarität unterscheiden; und Providing (405) an outer rotor (110) having at least one inner side permanent magnet (115) with portions of different polarity and an inner rotor (120) disposed within the outer rotor (110) and on an outer side at least one coupling magnet (125) and at least one bearing magnet (130) each having sections of different polarity, wherein along a rotation axis (105) adjacent portions of the coupling magnet (125) and the bearing magnet (130) differ in their polarity; and

Montieren (410) des äußeren Rotors (110), der zumindest einen Innen- seitendauermagnet (115) mit Abschnitten unterschiedlicher Polarität auf- weist, und des inneren Rotors (120), der innerhalb des äußeren Rotors (110) angeordnet ist und auf einer Außenseite zumindest einen Kupp- lungsmagnet (125) und zumindest einen Lagermagnet (130) mit je Ab- schnitten unterschiedlicher Polarität aufweist, wobei sich entlang der Drehachse (105) benachbarte Abschnitte des Kupplungsmagneten (125) und des Lagermagneten (130) in ihrer Polarität unterscheiden, um die Magnetkupplung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche herzustellen. 13. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, die Schritte des Verfah- rens (400) gemäß Klausel 12 auszuführen und/oder anzusteuern. 14. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Klausel 13 gespeichert ist. Mounting (410) the outer rotor (110) having at least one inner-side permanent magnet (115) with portions of different polarity and the inner rotor (120) disposed within the outer rotor (110) and on an outer side has at least one coupling magnet (125) and at least one bearing magnet (130) with sections of different polarity, wherein along the axis of rotation (105) adjacent sections of the coupling magnet (125) and the bearing magnet (130) differ in their polarity, to produce the magnetic coupling (100) according to one of the preceding claims. A computer program adapted to execute and / or control the steps of the method (400) according to clause 12. 14. Machine readable storage medium storing the computer program according to clause 13.

Claims

Patentansprüche claims 1. Magnetkupplung (100) zur kontaktlosen Übertragung eines Drehmo- ments um eine Drehachse (105), wobei die Magnetkupplung (100) zu- mindest die folgenden Merkmale aufweist: einen entlang der Drehachse (105) erstreckten äußeren Rotor (110), der um die Drehachse (105) gedreht werden kann und der zumindest einen Innenseitendauermagnet (115) mit Abschnitten unterschiedlicher Polari- tat aufweist; und einen entlang der Drehachse (105) erstreckten inneren Rotor (120), der innerhalb des äußeren Rotors (110) angeordnet ist, wobei der innere Ro- tor (120) zumindest einen Kupplungsmagnet (125) und zumindest einen Lagermagnet (130) aufweist, die jeweils Abschnitte unterschiedlicher Po- larität haben, wobei sich in der Richtung der Drehachse (105) benachbart angeordnete Abschnitte des Kupplungsmagneten (125) und des Lager- magneten (130) in ihrer Polarität unterscheiden. A magnetic coupling (100) for contactless transmission of a torque about an axis of rotation (105), the magnetic coupling (100) having at least the following features: an outer rotor (110) extending along the axis of rotation (105) the rotation axis (105) can be rotated and has at least one inside permanent magnet (115) with portions of different polarity; and an inner rotor (120) extending along the rotation axis (105), which is arranged inside the outer rotor (110), wherein the inner rotor (120) has at least one coupling magnet (125) and at least one bearing magnet (130), each having portions of different polarity, wherein in the direction of the rotation axis (105) adjacent arranged portions of the coupling magnet (125) and the bearing magnet (130) differ in their polarity. 2. Magnetkupplung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Rotor (110) um die Drehachse (105) beweglich ist und der Innen- seitendauermagnet (115) einen zu der Drehachse (105) koaxial angeord- neten rotationssymmetrischen Körper hat. 2. Magnetic coupling according to claim 1, characterized in that the outer rotor (110) about the rotation axis (105) is movable and the inner side permanent magnet (115) has a to the rotation axis (105) coaxially arranged rotationally symmetrical body. 3. Magnetkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der3. Magnetic coupling according to claim 2, characterized in that the Kupplungsmagnet (125) einen zu der Drehachse (105) koaxial angeord- neter in Bezug auf die Drehachse (105) rotationssymmetrischen Körper hat und der Lagermagnet einen zu der Drehachse (105) koaxial ange- ordneten rotationssymmetrischen Körper hat. Coupling magnet (125) has a rotationally symmetrical to the rotation axis (105) coaxially arranged with respect to the rotational axis (105) body and the bearing magnet has a to the rotation axis (105) coaxially arranged rotationally symmetrical body. 4. Magnetkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsmagnet (125) und der Lagermagnet (130) eine dem äußeren Rotor (110) zugewandte Seite haben. 4. Magnetic coupling according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coupling magnet (125) and the bearing magnet (130) have an outer rotor (110) facing side. 5. Magnetkupplung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagermagnet (130) ein erster Lagermagnet ist und der innere Rotor (120) zumindest einen zweiten Lagermagneten (135) mit Abschnitten unterschiedlicher Polarität aufweist. 5. Magnetic coupling (100) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bearing magnet (130) is a first bearing magnet and the inner rotor (120) has at least one second bearing magnet (135) with sections of different polarity. 6. Magnetkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Lagermagnet (135) einen zu der Drehachse (105) koaxial ange- ordneten rotationssymmetrischen Körper hat. 6. Magnetic coupling according to claim 5, characterized in that the second bearing magnet (135) has a to the rotation axis (105) coaxially arranged rotationally symmetrical body. 7. Magnetkupplung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Lagermagnet (135) eine dem äußeren Rotor (110) zuge- wandte Seite hat. 7. A magnetic coupling according to claim 5 or 6, characterized in that the second bearing magnet (135) has a the outer rotor (110) facing side. 8. Magnetkupplung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich Bereiche gleicher Polarität des ersten Lagermagne- ten (130) und des zweiten Lagermagneten (135) in der Richtung der Drehachse (105) gesehen gegenüberliegen. 8. Magnetic coupling according to one of claims 5 to 7, characterized in that areas of the same polarity of the first Lagermagne- th (130) and the second bearing magnet (135) in the direction of the axis of rotation (105) opposite view. 9. Magnetkupplung (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsmagnet (125) zwischen dem ers- ten Lagermagnet (130) und dem zweiten Lagermagnet (135) angeordnet ist. 9. Magnetic coupling (100) according to one of claims 5 to 8, characterized in that the coupling magnet (125) between the first bearing magnet (130) and the second bearing magnet (135) is arranged. 10. Magnetkupplung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsmagnet (125) ein erster Kupplungsmagnet ist und der innere Rotor (120) zumindest einen zwei- ten Kupplungsmagnet mit Abschnitten unterschiedlicher Polarität auf- weist, wobei der Lagermagnet (130) zwischen dem ersten Kupplungs- magnet (125) und dem zweiten Kupplungsmagnet angeordnet ist. 10. Magnetic coupling (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling magnet (125) is a first coupling magnet and the inner rotor (120) has at least one second coupling magnet with sections of different polarity, wherein the bearing magnet ( 130) is arranged between the first clutch magnet (125) and the second clutch magnet. 11. Magnetkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kupplungsmagnet eine dem äußeren Rotor (110) zugewandte Seite hat. 11. A magnetic coupling according to claim 10, characterized in that the second coupling magnet has an outer rotor (110) facing side. 12. Magnetkupplung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem zumindest der Kupplungsmagnet (125) und/oder zumindest der Lagermagnet (130) als radial parallel-magnetisierte Dauermagnete aus- geformt sind. 12. Magnetic coupling (100) according to one of the preceding claims, wherein at least the coupling magnet (125) and / or at least the bearing magnet (130) are formed as radially parallel-magnetized permanent magnets. 13. Magnetkupplung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem zumindest zwischen dem Kupplungsmagnet (125) und dem La- germagnet (130) ein nicht-magnetisches Material eingebracht ist. 13. Magnetic coupling (100) according to one of the preceding claims, wherein at least between the coupling magnet (125) and the carrier magnet (130) a non-magnetic material is introduced. 14. Magnetkupplung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der äußere Rotor (110) in einer Hülle (220) aufgenommen ist, die zumindest teilweise ferromagnetisches Material aufweist. A magnetic coupling (100) according to any one of the preceding claims, wherein the outer rotor (110) is received in a sheath (220) having at least partially ferromagnetic material. 15. Magnetkupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Rotor (110) einstückig mit der Hülle (220) ausgeformt ist. 15. A magnetic coupling according to claim 14, characterized in that the outer rotor (110) is formed integrally with the shell (220). 16. Magnetkupplung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Rotor (120) auf einem Schaft (230) angeordnet ist, der zumindest teilweise ferromagnetisches Material aufweist. 16. Magnetic coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the inner rotor (120) on a shaft (230) is arranged, which has at least partially ferromagnetic material. 17. Magnetkupplung nach einem der Asnprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Rotor (120) einstückig mit dem Schaft (230) ausgeformt ist. 17. Magnetic coupling according to one of the Asnprüche 1 to 16, characterized in that the inner rotor (120) is integrally formed with the shaft (230). 18. Magnetkupplung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der Kupplungsmagnet (125) in Richtung der Längsachse der Magnetkupplung (100) gesehen eine Länge aufweist, die mindestens doppelt so groß ist wie die Länge des Lagermagnets (130). 18. A magnetic coupling (100) according to one of the preceding claims, wherein the coupling magnet (125) in the direction of the longitudinal axis of the magnetic coupling (100) seen has a length which is at least twice as large as the length of the bearing magnet (130). 19. Magnetkupplung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem der Lagermagnet (130) in der Richtung der Längsachse der Magnetkupp- lung (100) zumindest eine Länge aufweist, die mindestens doppelt so groß ist wie die Länge des Kupplungsmagnets (125). 19. Magnetic coupling (100) according to one of claims 1 to 17, in which the bearing magnet (130) has at least a length in the direction of the longitudinal axis of the magnetic coupling (100) that is at least twice the length of the coupling magnet ( 125). 20. Magnetkupplung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der zumindest eine Kupplungsmagnet (125) und/oder der zu- mindest eine Lagermagnet (130) durch ein Klebematerial fixiert ist. 20. The magnetic coupling according to claim 1, wherein the at least one coupling magnet and / or the at least one bearing magnet are fixed by an adhesive material. 21. Magnetkupplung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der Innenseitendauermagnet (115), der Lagermagnet (130, 135) und/oder der Kupplungsmagnet (125) als zumindest 2-, 3- oder 4-polige Dauermagneten ausgeformt sind. 21. Magnetic coupling (100) according to one of the preceding claims, wherein the inner side permanent magnet (115), the bearing magnet (130, 135) and / or the coupling magnet (125) are formed as at least 2, 3 or 4-pole permanent magnet.
PCT/EP2019/062747 2018-05-16 2019-05-16 Megnetic coupling for contactless torque transmission Ceased WO2019219884A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018207585.9 2018-05-16
DE102018207585.9A DE102018207585A1 (en) 2018-05-16 2018-05-16 Magnetic coupling for contactless torque transmission and method for producing a magnetic coupling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019219884A1 true WO2019219884A1 (en) 2019-11-21

Family

ID=66625953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/062747 Ceased WO2019219884A1 (en) 2018-05-16 2019-05-16 Megnetic coupling for contactless torque transmission

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018207585A1 (en)
WO (1) WO2019219884A1 (en)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11368081B2 (en) 2018-01-24 2022-06-21 Kardion Gmbh Magnetic coupling element with a magnetic bearing function
US11754075B2 (en) 2018-07-10 2023-09-12 Kardion Gmbh Impeller for an implantable, vascular support system
US11944805B2 (en) 2020-01-31 2024-04-02 Kardion Gmbh Pump for delivering a fluid and method of manufacturing a pump
US12005248B2 (en) 2018-05-16 2024-06-11 Kardion Gmbh Rotor bearing system
US12064615B2 (en) 2018-05-30 2024-08-20 Kardion Gmbh Axial-flow pump for a ventricular assist device and method for producing an axial-flow pump for a ventricular assist device
US12076549B2 (en) 2018-07-20 2024-09-03 Kardion Gmbh Feed line for a pump unit of a cardiac assistance system, cardiac assistance system and method for producing a feed line for a pump unit of a cardiac assistance system
US12107474B2 (en) 2018-05-16 2024-10-01 Kardion Gmbh End-face rotating joint for transmitting torques
US12144976B2 (en) 2018-06-21 2024-11-19 Kardion Gmbh Method and device for detecting a wear condition of a ventricular assist device and for operating same, and ventricular assist device
US12194287B2 (en) 2018-05-30 2025-01-14 Kardion Gmbh Method of manufacturing electrical conductor tracks in a region of an intravascular blood pump
US12201823B2 (en) 2018-05-30 2025-01-21 Kardion Gmbh Line device for conducting a blood flow for a heart support system, heart support system, and method for producing a line device
US12263333B2 (en) 2018-06-21 2025-04-01 Kardion Gmbh Stator vane device for guiding the flow of a fluid flowing out of an outlet opening of a ventricular assist device, ventricular assist device with stator vane device, method for operating a stator vane device and manufacturing method
US12383727B2 (en) 2018-05-30 2025-08-12 Kardion Gmbh Motor housing module for a heart support system, and heart support system and method for mounting a heart support system
US12390633B2 (en) 2018-08-07 2025-08-19 Kardion Gmbh Bearing device for a heart support system, and method for rinsing a space in a bearing device for a heart support system
US12447327B2 (en) 2018-05-30 2025-10-21 Kardion Gmbh Electronics module and arrangement for a ventricular assist device, and method for producing a ventricular assist device
US12465744B2 (en) 2018-07-10 2025-11-11 Kardion Gmbh Impeller housing for an implantable, vascular support system
US12478775B2 (en) 2018-07-09 2025-11-25 Kardion Gmbh Cardiac assist system, and method for monitoring the integrity of a retaining structure of a cardiac assist system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04108384U (en) * 1991-02-26 1992-09-18 光洋精工株式会社 magnetic joints
EP1801420A2 (en) * 2005-12-23 2007-06-27 H. Wernert & Co. oHG Centrifugal pump with magnetic coupling
EP2009233A1 (en) * 2007-06-29 2008-12-31 Anest Iwata Corporation Magnetic bearing and coupling device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04108384U (en) * 1991-02-26 1992-09-18 光洋精工株式会社 magnetic joints
EP1801420A2 (en) * 2005-12-23 2007-06-27 H. Wernert & Co. oHG Centrifugal pump with magnetic coupling
EP2009233A1 (en) * 2007-06-29 2008-12-31 Anest Iwata Corporation Magnetic bearing and coupling device

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11368081B2 (en) 2018-01-24 2022-06-21 Kardion Gmbh Magnetic coupling element with a magnetic bearing function
US11804767B2 (en) 2018-01-24 2023-10-31 Kardion Gmbh Magnetic coupling element with a magnetic bearing function
US12005248B2 (en) 2018-05-16 2024-06-11 Kardion Gmbh Rotor bearing system
US12107474B2 (en) 2018-05-16 2024-10-01 Kardion Gmbh End-face rotating joint for transmitting torques
US12383727B2 (en) 2018-05-30 2025-08-12 Kardion Gmbh Motor housing module for a heart support system, and heart support system and method for mounting a heart support system
US12064615B2 (en) 2018-05-30 2024-08-20 Kardion Gmbh Axial-flow pump for a ventricular assist device and method for producing an axial-flow pump for a ventricular assist device
US12194287B2 (en) 2018-05-30 2025-01-14 Kardion Gmbh Method of manufacturing electrical conductor tracks in a region of an intravascular blood pump
US12201823B2 (en) 2018-05-30 2025-01-21 Kardion Gmbh Line device for conducting a blood flow for a heart support system, heart support system, and method for producing a line device
US12447327B2 (en) 2018-05-30 2025-10-21 Kardion Gmbh Electronics module and arrangement for a ventricular assist device, and method for producing a ventricular assist device
US12144976B2 (en) 2018-06-21 2024-11-19 Kardion Gmbh Method and device for detecting a wear condition of a ventricular assist device and for operating same, and ventricular assist device
US12263333B2 (en) 2018-06-21 2025-04-01 Kardion Gmbh Stator vane device for guiding the flow of a fluid flowing out of an outlet opening of a ventricular assist device, ventricular assist device with stator vane device, method for operating a stator vane device and manufacturing method
US12478775B2 (en) 2018-07-09 2025-11-25 Kardion Gmbh Cardiac assist system, and method for monitoring the integrity of a retaining structure of a cardiac assist system
US11754075B2 (en) 2018-07-10 2023-09-12 Kardion Gmbh Impeller for an implantable, vascular support system
US12465744B2 (en) 2018-07-10 2025-11-11 Kardion Gmbh Impeller housing for an implantable, vascular support system
US12076549B2 (en) 2018-07-20 2024-09-03 Kardion Gmbh Feed line for a pump unit of a cardiac assistance system, cardiac assistance system and method for producing a feed line for a pump unit of a cardiac assistance system
US12390633B2 (en) 2018-08-07 2025-08-19 Kardion Gmbh Bearing device for a heart support system, and method for rinsing a space in a bearing device for a heart support system
US11944805B2 (en) 2020-01-31 2024-04-02 Kardion Gmbh Pump for delivering a fluid and method of manufacturing a pump

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018207585A1 (en) 2019-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019219884A1 (en) Megnetic coupling for contactless torque transmission
EP3793630B1 (en) Rotor bearing arrangement
DE102018201030B4 (en) Magnetic dome element with magnetic bearing function
WO2019219881A1 (en) Permanent-magnetic radial rotating joint
EP2330724B1 (en) Permanent magnetic coupling
WO2019219876A1 (en) Permanent-magnetic radial rotating joint
WO2019219872A1 (en) Magnetic coupling and method for producing a magnetic coupling
EP2275701B1 (en) Electromagnetic friction coupling
EP2951465B1 (en) Wobble mechanism
DE102006062170A1 (en) Permanent magnet contactless radial rotary coupler for e.g. vertical pump, has magnets polarized equally in circumferential direction, where magnets form non-contact operating passive radial support for receiving radial forces between units
EP2807735A2 (en) Magnetic reluctance coupling having two rotors
EP1843454A1 (en) Drive unit and tool holder with such a drive unit
DE102012101918A1 (en) Magnetic gear box has magnetic flux and gear elements whose magnetic fluxes between magnetic poles are arranged axially adjacent to each other and/or displaced radially within or outside of magnetic poles in circumferential direction
DE102014001263B4 (en) wobble mechanism
DE102006051018B3 (en) Spindle motor with radial and axial bearing systems
EP3334012B1 (en) Permanent magnet rotor for an electric machine
DE102006031310A1 (en) Hysteresis clutch/brake for use as run-off brake during processing of material in production system for stranded threads, has armature with hysteresis rings arranged such that magnetic field between pole rings flow through hysteresis rings
DE102009001035A1 (en) Rotor arrangement for an electric motor
DE212018000250U1 (en) Rotor for an electric machine
DE102019201056A1 (en) Rotor with a drum arrangement for an electrical machine
EP3484024A1 (en) Actuator
EP3249085A2 (en) Rotor shaft for a spinning rotor and spinning rotor with contactless mounting in a magnetic bearing assembly
EP2985398B1 (en) Lock-cylinder assembly
DE102017127666B4 (en) Spindle motor
EP3261222A2 (en) Rotor system for an electric machine, electrical machine comprising the rotor system, and a method of producing the rotor system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19725685

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19725685

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1