DE1067267B

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Publication number: DE1067267B
Application number: DENDAT1067267D
Authority: DE
Publication date: 1959-10-15

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine magnetisch betätigte Reibuingskupplung oder -bremse, die in stromlosem Zustand reibungsschlüssig ist und elektromagnetisch geTuftet wIFdr ■——The invention relates to a magnetically operated friction clutch or brake, which in de-energized State is friction-locked and electromagnetically tufted wIFdr ■ ——

Für Hebezeuge und im Zusammenbau mit Elektromotoren sind elektromagnetisch lüftbare Federdruckbremsen bekannt. Bei diesen Bremsen dient der Elektromagnet lediglich zum Lüften der Bremsen, wobei eine Hälfte der Bremse gegen den Federdruck durch Axialverschiebung von der zweiten abgehoben wird. Da der Elektromagnet hierbei über einen mit dem Verschleiß des Bremsbelags zunehmenden Luftspalt wirkt, muß die Kraft der Bremsfedern so gewählt werden, daß die Zugkraft des Elektromagnets auch bei maximalem Luftspalt, der ein Mehrfaches des Anfangswertes betragen kann, zum Lösen ausreicht. Dadurch ergibt sich bei den bekannten magnetisch lüftbaren Federdruckbnemsen eine ungünstige Ausnutzung des magnetischen Systems. Weitere Nachteile entstehen dadurch, daß bei Verschleiß des Reibbelags durch die damit verbundene Änderung des Verschiebewegs sowohl eine Verlängerung der Reaktionszeit als auch eine Änderung des Bremsmoments eintritt und schließlich die Gefahr von Fehlbremsungen entsteht, wenn die rechtzeitige Nachstellung versäumt wird.Electromagnetically releasable spring-pressure brakes are used for hoists and when assembled with electric motors known. With these brakes, the electromagnet is only used to release the brakes, whereby one half of the brake is lifted off the second by axial displacement against the spring pressure. Because the electromagnet in this case has an air gap that increases with the wear of the brake lining acts, the force of the brake springs must be chosen so that the tensile force of the electromagnet at the maximum air gap, which can be a multiple of the initial value, is sufficient for loosening. This results in an unfavorable utilization in the known magnetically releasable spring pressure brakes of the magnetic system. Further disadvantages arise from the fact that when the friction lining is worn due to the associated change in the displacement path, both an extension of the response time and there is also a change in the braking torque and ultimately there is a risk of incorrect braking, if the timely adjustment is neglected.

Weiterhin sind auch Bremsen bekannt, bei denen die Kraft des Elektromagnets unmittelbar zur Erzeugung der Bremswirkung benutzt wird. Diese bekannten Bremsen sind jedoch für den oben beschriebenen Zweck unbrauchbar, da die Bremswirkung nur bei Einschaltung des elektrischen Stroms eintritt.Furthermore, brakes are also known in which the force of the electromagnet is directly generated the braking effect is used. However, these known brakes are for the one described above Purpose useless, as the braking effect only occurs when the electrical current is switched on.

Die beschriebenen Nachteile der bekannten Reibungskupplungen oder -bremsen mit in einer Hälfte angeordnetem Elektromagnet, der bei Reibungsschluß der Kupplungs- bzw. Bremshälften stromlos und bei gelösten Hälften erregt ist und zwei ringförmige Polflächen aufweist, sind gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß zur Erzeugung des Reibungsschlusses in der anderen Kupplungs- bzw. Bremshälfte ein Dauermagnet mit zwei den ringförmigen Polflächen des Elektromagnets gegenüberliegenden ringförmigen Polflächen angeordnet ist und daß die an ihren freien Enden in an sich bekannter Weise verjüngten Pole der beiden Magnete bei eingeschalteter Kupplung bzw. Bremse mit ihren Polflächen einander berühren. Durch die Anordnung von Elektromagnet und. Dauermagnet z. B. in verschiedenen Bremshälften wird erreicht, daß beim Einschalten dies Elektromagnets beide Bremshälften durch magnetische Abstoßung voneinander weggedrückt werden, so daß keinerlei Federn erforderlich sind und ein Bremsmomentverlust durch Federn vermieden wird, der auch bei einer anderen bekannten Ausführungsform auftritt, bed der der Dauermagnet und eine Elektromagnetspule zu-The described disadvantages of the known friction clutches or brakes with in one half arranged electromagnet, which is de-energized when the clutch or brake halves are frictionally engaged and when released halves is excited and has two annular pole faces, are characterized according to the invention eliminates that to generate the frictional connection in the other clutch or brake half Permanent magnet with two ring-shaped opposite the ring-shaped pole faces of the electromagnet Pole faces is arranged and that the poles tapered at their free ends in a manner known per se of the two magnets touch each other with their pole faces when the clutch or brake is switched on. Due to the arrangement of electromagnet and. Permanent magnet z. B. in different brake halves is achieved that when this electromagnet is switched on, both brake halves by magnetic repulsion are pushed away from each other, so that no springs are required and a loss of braking torque is avoided by springs, which also occurs in another known embodiment, bed the the permanent magnet and an electromagnetic coil

Magnetisch betätigte Reibungskupplung oder -bremseMagnetically operated friction clutch or brake

Anmelder:
Georgii Elektro - Motoren -Apparatebau
Kommanditgesellschaft,
Stuttgart-S₁ Böheimstr. 8Applicant:
Georgii Elektro - Motors - Apparatus construction
Limited partnership,
Stuttgart-S ₁ Boheimstrasse. 8th

Rolf Heinemann, Stuttgart-Zuffenhausen, und Dipl.-Ing. Manfred Zeh, Stuttgart, sind als Erfinder genannt wordenRolf Heinemann, Stuttgart-Zuffenhausen, and Dipl.-Ing. Manfred Zeh, Stuttgart, have been named as inventors

sammen in der ortsfesten Hälfte einer Bremse angeordnet sind. Dadurch., daß sich die die magnetischen Kraftlinien leitenden Teile der Reibhälften während des Reibungsschlusses luftspaltlos berühren, wird die volle magnetische Kraft des Dauermagnets ausgenutzt, da in der Leitung der Kraftlinien kein wesentlich in Erscheinung tretender magnetischer Widerstand vorhanden ist. Dadurch, daß die magnetische Kraftlinien leitenden Teile der Bremshälften an ihren Berührungsstellen eine Querschnittsverengung aufweisen, wird darüber hinaus an diesen Übergangsstellen eine maximale Induktion erreicht. Da die Anziehungskraft dem Quadrat der Induktion proportional ist und mit der Querschnittsfläche nur linear abnimmt, erhält man durch diese Verringerung dies Querschnitts eine etwa lineare Vergrößerung der Anziehungskraft, ohne den magnetischen Widerstand nennenswert zu erhöhen. Die Herabsetzung des magnetischen Widerstands auf ein Minimum und die optimale Ausnutzung der Remanenz des Dauermagnets zur Erzeugung einer möglichst großen Anziehungskraft ermöglicht es, Dauermagnete mit verhältnismäßig geringer Remanenz zu verwenden. Dadurch ist die überraschende Möglichkeit gegeben, die bekannten keramischen Dauermagnete, die sich bisher nur mit verhältnismäßig geringer Remanenz herstellen lasten, auch für Reibungskupplungen oder -bremsen zu verwenden, wodurch sich für diese keramischen Magnete ein vollständig neues Entwicklungsgebiet eröffnet.are arranged together in the stationary half of a brake. Because the magnetic Lines of force will touch the conductive parts of the friction halves during the frictional connection without any air gaps the full magnetic force of the permanent magnet is used, as there is no essential element in the conduction of the lines of force there is an apparent magnetic resistance. Because the magnetic Parts of the brake halves that conduct lines of force have a cross-sectional constriction at their contact points, In addition, maximum induction is achieved at these transition points. Because the attraction is proportional to the square of the induction and only linear with the cross-sectional area decreases, this reduction in the cross-section results in an approximately linear increase in the force of attraction, without increasing the magnetic resistance appreciably. The degradation of the magnetic Resistance to a minimum and the optimal use of the remanence of the permanent magnet to generate as large a force of attraction as possible allows permanent magnets with relatively low remanence. This gives the surprising possibility of the known ceramic permanent magnets, which so far have only been produced with a relatively low remanence burdens, also to be used for friction clutches or brakes, which makes them ceramic Magnete opened up a completely new development area.

Bei einer vom Gegenstand der Erfindung verschiedenen Gattung von Kupplungen und Bremsen, nämlich bei Magnetpulverkupplungen bzw. -bremsen, ist es bereits vorgeschlagen worden, einen ElektromagnetIn a type of clutches and brakes different from the subject matter of the invention, namely In the case of magnetic particle clutches or brakes, it has already been proposed to use an electromagnet

909 638/187909 638/187

und einen Dauermagnet den verschiedenen Hälften der Reibvorrichtung zuzuordnen. Bei den Magnetpulverbremsen wird an Stelle der Reibfläche ein in öl od. dgl. suspendiertes Eisenpulver verwendet, das in einem Luftspalt in der Leitung des magnetischen Kraftflusses des Dauermagnets angeordnet ist. Um die Reibwirkung der Eisenpulversuspension aufzuheben, müßte das Feld des Dauermagnets in dem die Eisenpulversuspension, enthaltenden Luftspalt vollständig aufgehoben werden, was nur durch eine vollständige Entmagnetisierung des Dauermagnets möglich ist. Bei einer vollständigen Entmagnetisierung verliert jedoch ein Dauermagnet seine ganze Remanenz, so daß der Vorschlag, den Dauermagnet und den Elektromagnet verschiedenen Reibhälften zuzuordnen, praktisch nicht realisierbar ist. Verbleibt noch ein restliches Feld des Dauermagnets in dem die Eisenpuiversuspension enthaltenden Luftspalt, dann wird in diesem Luftspalt ständig ein Restmoment und damit Wärme erzeugt, die zu einer Zersetzung des Öls und zum Zusammenbacken der EisenpuJverteilchen führt. Aus diesem -Grunde ist der Vorschlag, bei Magnetpulverbremsen die verschiedenen Magnete den verschiedenen Reibhälften zuzuordnen, nicht verwirklicht worden, so daß auf dem Markt keine solche Bremsen bekannt sind.and associate a permanent magnet with the various halves of the friction device. In the case of magnetic particle brakes, an in oil is used instead of the friction surface Od. Like. Suspended iron powder used, which is in an air gap in the line of the magnetic Force flow of the permanent magnet is arranged. In order to cancel the frictional effect of the iron powder suspension, the field of the permanent magnet in which the Iron powder suspension, containing air gap are completely eliminated, which is only possible through a complete demagnetization of the permanent magnet. With a complete demagnetization However, if a permanent magnet loses all of its remanence, the proposal, the permanent magnet and assigning the electromagnet to different friction halves is practically impossible. Remains a remaining field of the permanent magnet in the air gap containing the iron powder suspension, then a residual torque and thus heat is constantly generated in this air gap, which leads to the decomposition of the Oil and caking together of the iron powder. For this reason, the proposal is at Magnetic powder brakes to assign the various magnets to the various friction halves has not been implemented, so that there is no such thing on the market Brakes are known.

Es ist daher auch vorgeschlagen worden, bei Bremsen mit festem Reibbelag den Elektromagnet und den Dauermagnet zusammen in der orstfesten Hälfte einer Bremse anzuordnen. Hierbei wird jedoch zur Abstoßung der beiden Reibhälften eine Feder verwendet, so daß dadurch der Nachteil eintritt, daß die Anzugskraft des Dauermagnets um die Federkraft verringert wird. Da außerdem der Dauermagnet beim Anziehen der axial verschiebbaren Reibhälften über einen Luftspalt gegen die Kraft der Feder wirken muß, ergibt sich eine Verlängerung der Reaktionszeit und eine Veränderung derselben bei Verschleiß.It has therefore also been proposed to use the electromagnet and the brakes with a fixed friction lining To arrange permanent magnets together in the fixed half of a brake. In this case, however, a spring is used to repel the two friction halves, so that this has the disadvantage that the attraction force of the permanent magnet is reduced by the spring force. In addition, since the permanent magnet in the Tighten the axially displaceable friction halves across an air gap against the force of the spring must result in an extension of the response time and a change in the same with wear.

Das Streufeld des Dauermagnets kann beim Gegenstand der Erfindung diadurch vorteilhaft ausgenutzt werden, daß die beiden Polflächen des Dauermagnets an zylindrischen Teilen von die magnetischen Kraftlinien leitenden konzentrischen Ringen angeordnet sind. Wird durch den Elektromagnet ein dem Feld des Dauermagnets entgegengerichtetes magnetisches Feld erzeugt, dann wird durch diese zylindrischen Teile der die magnetischen Kraftlinien leitenden Ringe ein Streufeld für den Dauermagnet ermöglicht, durch das die Abstoßungskraft zwischen den beiden Reibhälften verursacht wird.The stray field of the permanent magnet can thereby advantageously be used in the subject matter of the invention are that the two pole faces of the permanent magnet are arranged on cylindrical parts of the magnetic lines of force conducting concentric rings are. The electromagnet creates a magnetic field opposite to the field of the permanent magnet Field is generated then through these cylindrical parts of the conductive lines of magnetic force Rings allows a stray field for the permanent magnet, through which the repulsive force between the two Friction halves is caused.

Ausführungsbeispiele von Kupplungen bzw. Bremsen gemäß der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigenEmbodiments of clutches and brakes according to the invention are shown in the drawings shown. Show it

Fig. 1 und 2 zwei Längsschnitte durch zwei verschiedene Bremsen gemäß der Erfindung, Fig. 1 and 2, two longitudinal sections through two different brakes according to the invention,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Bremse, die mit mehreren Dauermagneten entsprechend der Fig. 1 versehen ist, Fig. 3 shows a longitudinal section through a brake which is provided with a plurality of permanent magnets corresponding to FIG. 1,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Bremse nach Fig. 1, jedoch mit Einstelleinrichtung für das Bremsmoment und Vorrichtung zum Ausgleich des Verschleißes, Fig. 4 shows a longitudinal section through a brake according to Fig. 1, but with adjustment of the braking torque and apparatus to compensate for wear,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Bremse ähnlich Fig. 2, bei der der Dauermagnet aus mehreren parallel geschalteten Einzelmagneten zusammengesetzt ist. Fig. 5 similarly shows a longitudinal section through a brake Fig. 2, wherein the permanent magnet is composed of several parallel connected individual magnets.

Die in Fig. 1 dargestellte Bremse besteht aus einer nicht drehbaren Reibhälfte 1 und einer auf einer zu bremsenden Welle2 axial verschiebbar, aber mit der Welle 2 drehbar verbundenen Reibhälfte 3. Die Reib- The brake shown in Fig. 1 consists of a non-rotatable friction half 1 and a friction half 3 that is axially displaceable on a shaft 2 to be braked, but rotatably connected to the shaft 2.

hälfte3 ist aus mehreren fest miteinander verbundenen Teilen zusammengesetzt. Unmittelbar auf der Welle 2 befindet sich eine Nabe 4 der Reibhllfte 3, auf deren äußerer zylindrischer Fläche ein Ring 5 aus Weicheisen befestigt ist. Auf der zylindrischen Außenfläche dieses Rings 5 ist ein Dauermagnetring 6 befestigt, dessen Außenfläche mit einem dem Ring 5 entsprechenden Ring 7 aus Weicheisen verbunden ist. Auf der zylindrischen Außenfläche des Rings 7 ist ein ίο Ring 8 befestigt, dessen ebene ringförmige Stirnfläche 8' mit einem Reibbelag 9 der Reibhälfte 1 zusammenwirkt.half3 is composed of several parts that are firmly connected to one another. Immediately on the Shaft 2 is a hub 4 of the friction half 3, on the outer cylindrical surface of which a ring 5 is made Soft iron is attached. A permanent magnet ring 6 is attached to the cylindrical outer surface of this ring 5, the outer surface of which is connected to a ring 5 corresponding ring 7 made of soft iron is connected. On the cylindrical outer surface of the ring 7 is a ίο attached ring 8, the flat, annular end face 8 'interacts with a friction lining 9 of the friction half 1.

In einer ringförmigen Aussparung der Reibhälfte 1 ist ein RinglO aus Weicheisen mit U-förmigem Querschnitt befestigt. Der Ring 10 ist so angeordnet, daß sich die Stirnflächen der Schenkel 10' und die diesen gegenüberstehenden Stirnflächen der Ringe 5 und 7 berühren, wenn die Stirnfläche 8' der Reibhälfte 3 am Reibbelag 9 der Reibhälfte 1 anliegt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der Querschnitt der Schenkel 10' und der Ringe 5 und 7 in der Nähe der sich berührenden Stirnflächen kleiner als im übrigen Bereich. Hierbei dienen die Ringe 5, 7 und 10 als Leitungsteile für die magnetischen Kraftlinien des Dauermagnets A ring 10 made of soft iron with a U-shaped cross section is fastened in an annular recess in the friction half 1. The ring 10 is arranged so that the end faces of the legs 10 'and the end faces of the rings 5 and 7 facing them touch when the end face 8 'of the friction half 3 rests on the friction lining 9 of the friction half 1. As from the As can be seen in the drawing, the cross-section of the legs 10 'and the rings 5 and 7 are close to each other touching end faces smaller than in the rest of the area. Here, the rings 5, 7 and 10 serve as line parts for the magnetic lines of force of the permanent magnet 6, 6, der so magnetisiert ist, daß seine Kraftlinien im Inneren radial zur Welle 2 verlaufen. Durch die Ausbildung des Querschnitts der Ringe wird erreicht, daß an den Übergangsstellen der Kraftlinien von den Ringen 5 und 7 der Reibhälfte 3 auf den Ring 10 der Reibhälfte 1 der Querschnitt dieser Leitungsteile ein Minimum aufweist. Die Teile 5, 6, 7 und 10 bilden einen geschlossenen magnetischen Kreis.which is magnetized in such a way that its lines of force extend radially to the shaft 2 inside. By the formation of the cross section of the rings is achieved that at the transition points of the lines of force of the rings 5 and 7 of the friction half 3 on the ring 10 of the friction half 1, the cross section of these line parts has a minimum. Parts 5, 6, 7 and 10 form a closed magnetic circuit.

Im RinglO ist eine ringförmige Spulell angeordnet, die mit Gleichstrom gespeist wird und deren Feld dem des Dauermagnets gleich stark, aber entgegengesetzt gerichtet ist.In the RinglO a ring-shaped coil is arranged, which is fed with direct current and its field that of the permanent magnet is equally strong, but directed in the opposite direction.

Die Teile 1, 4 und 8 sind vorzugsweise aus einem unmagnetisierbaren Werkstoff hergestellt, um magnetische Streuungen oder Nebenschlüsse weitgehendst zu vermeiden.The parts 1, 4 and 8 are preferably made of a non-magnetizable material in order to minimize magnetic scattering or shunts to avoid.

Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 ist folgende: Wenn die Spule 11 unter Strom gesetzt wird, wirkt ihr Feld in dem magnetischen Kreis der Teile 5, 6, 7 und 10 dem des Dauermagnets ⁴S entgegen. Dadurch werden die Ringe 5 und 7 vom Ring 10 abgestoßen, so daß sich die Reibhälfte 3 auf der Welle 2 axial verschiebt und sich von der Reibhälfte 1 um ein geringes entfernt. Zur Begrenzung dieser Bewegung ist auf der Welle 2 ein Stellring 15 vorgesehen. . The effect of the embodiment of Figure 1 is as follows: When the coil is energized 11, their field in the magnetic circuit of the parts 5, 6, 7 and 10 to that of the permanent magnet acts ⁴ S counter. As a result, the rings 5 and 7 are repelled from the ring 10, so that the friction half 3 moves axially on the shaft 2 and moves away from the friction half 1 by a small amount. To limit this movement, an adjusting ring 15 is provided on the shaft 2.

Sobald der Strom in der Spule 11 unterbrochen wird, bricht das elektromagnetische Gegenfeld zusammen, so daß nun der magnetische Kreis lediglich vom Dauermagnet 6 gespeist wird. Dadurch werden die Ringe 5 und 7 an den Ring 10 angezogen, so daß sich die Reibhälfte 3 der Reibhälfte 1 nähert, bis sich die Stirnfläche 8' an den Reibbelag 9 anlegt und so die Bremswirkung eintritt. Dadurch, daß dieaufeinandergleitenden Stirnflächen der Ringe 5, As soon as the current in the coil 11 is interrupted, the opposing electromagnetic field collapses, so that now the magnetic circuit only is fed by the permanent magnet 6. As a result, the rings 5 and 7 are attracted to the ring 10, so that the friction half 3 approaches the friction half 1 until the end face 8 'rests against the friction lining 9 and so the Braking effect occurs. The fact that the sliding end faces of the rings 5, 7,7, 10 verhältnismäßig klein sind, wird nicht nur eine Erhöhung der Induktion an den Übergangsstellen erreicht. Diese verringerten Flächen bewirken auch, daß der Anteil der aufeinandergleitenden Stirnflächen der Ringe10 are relatively small, not only an increase in the induction at the transition points is achieved. These reduced areas also have the effect that the proportion of the end faces of the rings sliding on one another 5,7,5.7, 10 an der gesamten reibenden Fläche relativ klein ist, '5 so daß der resultierende Reibwert dadurch nur geringfügig verringert wird.10 is relatively small on the entire frictional surface, so that the resulting coefficient of friction is only slightly reduced.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Um Wiederholungen zu vermeiden, wer'° den diejenigen Teile des Ausführungsbeispiels nach The exemplary embodiment shown in FIG. 3 corresponds essentially to the exemplary embodiment according to FIG. 1. In order to avoid repetition, who '° the those parts of the exemplary embodiment according to

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Fig. 3, die bereits beschriebenen Teilen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 entsprechen, mit Bezugszahlen bezeichnet, die um 100 gegenüber den in Fig. 1 verwendeten Bezugszahlen vergrößert sind. Es genügt daher, lediglich auf die Unterschiede des Aus- führungsbeispiels nach Fig. 3 gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 hinzuweisen. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 erstreckt sich der die Nabe der Reibhälfte 103 bildende Teil bis zur Stirnfläche 108'. An Stelle eines Dauermagnets 6 sind drei Dauermagnete 106a. 106b und 106 c vorgesehen. Als Leitungsteile dienen entsprechend je drei Ringe 105 a, 105 b und 105 c, 107 a, 107b und 107c sowie 110a, IlOb und IlOc Dementsprechend sind auch drei verschiedene Spulenkörper 111 a, 111 b, 111 c vorgesehen. Diese können in an sich bekannter Weise parallel oder in Reihe geschaltet mit der Gleichstromquelle verbunden sein. Um an den Polflächen gleiche Feldrichtungen zu erzielen, sind die Dauermagnete 106a, 106 b und 106 c so übereinander angeordnet, daß gleichnamige Pole gegeneinandergerichtet sind. Which parts Fig. 3 already described, the embodiment of Fig. 1 are designated by reference numerals that are increased by 100 over those used in Fig. 1, reference numbers. It is therefore sufficient to merely point out the differences between the exemplary embodiment according to FIG. 3 and the exemplary embodiment according to FIG. 1 . In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 1 , the part forming the hub of the friction half 103 extends up to the end face 108 '. Instead of one permanent magnet 6 there are three permanent magnets 106a. 106b and 106c provided. As line parts are correspondingly three rings 105 a, 105 b and 105 c, 107 a, 107b, and 107c, and 110a, and ILOB ILoc Accordingly, three different coil body 111 a, 111 b, 111 c provided. These can be connected in a manner known per se in parallel or in series with the direct current source. In order to achieve the same field directions on the pole faces, the permanent magnets 106a, 106b and 106c are arranged one above the other in such a way that poles of the same name are directed against one another.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt. Die dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 entsprechenden Teile sind mit Bezugszahlen bezeichnet, die um 200 vergrößert sind. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß an Stelle eines Dauermagnets mit in seinem Inneren radial zur Welle gerichteten Kraftlinien ein Dauermagnetring 206 mit axial gerichteten inneren Kraftlinien vorgesehen ist. Dementsprechend sind die beiden Ringe 205 und 207 der Reibhälfte 203 ausgebildet. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, bildet dabei der unmittelbar auf der unmagnetisierbaren Nabe204 angeordnete Ring207 gleichzeitig die mit einem Reibring 209 zusammenwirkende Stirnfläche 208'. Der hier die zweite Reibhälfte 201 bildende Ring 210 ist unmittelbar am Maschinengehäuse 213 befestigt und trägt den Reibring 209. In Fig. 2 , a further embodiment is shown according to the invention. The parts corresponding to the exemplary embodiment according to FIG. 1 are designated by reference numbers which are increased by 200. This embodiment differs from the embodiment according to FIG. 1 essentially in that instead of a permanent magnet with lines of force directed radially to the shaft in its interior, a permanent magnet ring 206 with axially directed inner lines of force is provided. The two rings 205 and 207 of the friction half 203 are designed accordingly. As can be seen from FIG. 2 , the ring 207 arranged directly on the non-magnetizable hub 204 simultaneously forms the end face 208 ′ which interacts with a friction ring 209. The ring 210, which here forms the second friction half 201, is fastened directly to the machine housing 213 and carries the friction ring 209.

Für viele Anwendungsfälle ist es erwünscht oder notwendig, daß das Bremsmoment mit einfachen Mitteln eingestellt werden kann. Von besonderem Vorteil ist die in Fig. 4 als Beispiel 'dargestellte Anordnung, bei welcher der magnetische Widerstand in den Leitungsteilen zwischen Dauermagnet und Elektromagnet erhöht werden kann. Dies hat den Vorzug, daß die Zugkraft des Dauermagnets und damit das Reibungsmoment einstellbar ist. Wie Fig. 4 zeigt, besteht der äußere Leitungsring aus zwei Teilen 407 und 407', von denen der Teil 407 mittels eines Ringes 416 aus unmagnetisierbarem Werkstoff fest mit der Reibhälfte 403 verbunden ist. Der Dauermagnet 406 ist mittels einer Gewindebuchse 417 auf dem inneren Leitungsring 405 axial verstellbar und trägt auf seiner äußeren Zylinderfläche den Leitungsring 407'. Durch axiale Verstellung des Dauermagnets kann zwischen den Leitungsringen 407 und 407' ein Luftspalt beliebiger Größe eingestellt werden, durch den der magnetische Widerstand des Kreises und damit der Kraftfluß sowie die Zugkraft regelbar sind. Der regelbare magnetische Widerstand kann auch ohne Luftspalt erzeugt werden. Zu diesem Zweck sind die Teile 407 und 407' so ausgebildet, daß der Außendurchmesser des einen Teils gleich dem Innendurch- messer des anderen ist, so daß zwei koaxiale Zylinder entstehen, die teleskopartig ineinandergeschoben werden können. In diesem Zustand berühren sich die beiden Ringe 407 und 407' mit ihren zylindrischen Mantelflächen. Durch axiale Verstellung des Ringes 267 For many applications it is desirable or necessary that the braking torque can be adjusted with simple means. The arrangement shown as an example in FIG. 4 , in which the magnetic resistance in the line parts between the permanent magnet and the electromagnet can be increased, is particularly advantageous. This has the advantage that the tensile force of the permanent magnet and thus the frictional torque can be adjusted. As FIG. 4 shows, the outer conduction ring consists of two parts 407 and 407 ′, of which part 407 is firmly connected to the friction half 403 by means of a ring 416 made of non-magnetizable material. The permanent magnet 406 is axially adjustable by means of a threaded bushing 417 on the inner line ring 405 and carries the line ring 407 'on its outer cylindrical surface. By axially adjusting the permanent magnet, an air gap of any size can be set between the line rings 407 and 407 ', through which the magnetic resistance of the circuit and thus the flow of force and the tensile force can be regulated. The adjustable magnetic resistance can also be generated without an air gap. For this purpose, the parts 407 and 407 'are designed so that the outside diameter of one part is the same as the inside diameter of the other, so that two coaxial cylinders are created which can be telescoped into one another. In this state, the two rings 407 and 407 'touch with their cylindrical outer surfaces. By axially adjusting the ring 267

407' werden die Berührungsflächen und damit der magnetische \Viderstand verändert.407 'the contact surfaces and thus the magnetic resistance are changed.

An der Nabe 404 der verschiebbaren Reibhälfte 403 sind federnde, auf der zylindrischen Außenfläche des Stellrings 415 abstützende Glieder 418 vorgesehen. Beim Verschleiß des Bremsbelags tritt beim Bremsen eine Verschiebung der Reibhälfte 403 in Fig. 4 nach links ein. Dadurch wird von der Nabe404 ein die Glieder 418 tragender Ring 419 ebenfalls in dieser Richtung verschoben, und die Glieder 418 können bei einem gewissen Grad der Abnutzung des Reibbelags 409 hinter der Stirnfläche 415' des Stellrings 415 einrasten. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese federnden Glieder winkelförmig ausgebildet und übereinander angeordnet, so daß je nach dem Verschleiß des Reibbelags 409 das erste oder ein weiter rechts liegendes Glied mit der Stirnfläche 415' in Eingriff kommt. Der Ring 419 ist um ein kleines Stück, das dem Luftspiel der Bremse entspricht, auf der Nabe 404 axial verschiebbar. Dadurch wird beim Lösen der Bremse die verschiebbare Reibhälfte 403 durch die Glieder 418 nicht behindert. Diese Vorrichtung ist vor allem dann von Vorteil, wenn die Bremse so montiert ist, daß die Reibhälfte 403 nach unten hängt und sich bei Lösen der Bremse durch ihr Eigengewicht bis zum Anschlag an den Stellring415 von der ortsfesten Reibhälfte401 entfernt. Resilient members 418 supported on the cylindrical outer surface of the adjusting ring 415 are provided on the hub 404 of the displaceable friction half 403. When the brake lining is worn, the friction half 403 is shifted to the left in FIG. 4 during braking. As a result, a ring 419 carrying the links 418 is also displaced in this direction by the hub 404, and the links 418 can engage behind the end face 415 ′ of the adjusting ring 415 when the friction lining 409 is worn to a certain extent. In the embodiment shown in FIG. 4 , these resilient members are angularly formed and arranged one above the other so that, depending on the wear of the friction lining 409, the first or a member further to the right comes into engagement with the end face 415 '. The ring 419 is axially displaceable on the hub 404 by a small distance that corresponds to the clearance of the brake. As a result, the sliding friction half 403 is not hindered by the links 418 when the brake is released. This device is particularly advantageous when the brake is mounted in such a way that the friction half 403 hangs down and, when the brake is released, moves away from the stationary friction half 401 due to its own weight up to the stop on the adjusting ring 415.

Dadurch, daß der Querschnitt der Ringe 5, 6 und 10 an den Ubergangsstellen der Kraftlinien ein Minimum aufweist, und dadurch, daß die Anziehungskraft des Dauermagnets praktisch ohne Luftspalt zur Wirkung kommt, kann für die Bremsen gemäß der Erfindung ein Dauermagnet mit verhältnismäßig geringer Remanenz verwendet werden. Die Auswahl des Magnetwerkstoffs kann also ausschließlich nach den Gesichtspunkten einer möglichst hohen Koerzitivkraft und einer möglichst guten Reversibilität getroffen werden.In that the cross section of the rings 5, 6 and 10 has a minimum at the transition points of the lines of force, and in that the force of attraction of the permanent magnet comes into effect practically without an air gap, a permanent magnet with relatively less can be used for the brakes according to the invention Retentivity can be used. The selection of the magnetic material can only be based on the Considerations of the highest possible coercive force and the best possible reversibility will.

Als besonders zweckmäßig haben sich dafür keramische Dauermagnete erwiesen, die unter Verwendung von Metalloxyden, vorzugsweise von Polyoxyden des Eisens und Bariums und/oder anderer Metalle hergestellt sind. Diese besitzen zwar eine verhältnismäßig geringe Remanenz, haben aber eine sehr hohe Koerzitivkraft und Stabilität. Für den Fall, daß die mechanische Festigkeit des Dauermagnets nicht ausreichen sollte, kann, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, ein Ring 16 aus unmagnetisierbarem Werkstoff vorgesehen sein, der die beiden Ringe 5 und 7 verbindet.Ceramic permanent magnets that use metal oxides, preferably polyoxides of iron and barium and / or others, have proven to be particularly useful for this purpose Metals are made. Although these have a relatively low remanence, they have one very high coercive force and stability. In the event that the mechanical strength of the permanent magnet should not be sufficient, as in the Embodiment according to FIG. 1, a ring 16 made of non-magnetizable material can be provided, which the two rings 5 and 7 connects.

Reicht der Fluß eines Dauermagnets nicht zur Erzeugung der erforderlichen Reibungskraft für eine Bremse oder Kupplung aus, dann können mehrere parallel geschaltete Dauermagnete verwendet werden.If the flux of a permanent magnet is not enough to generate the necessary frictional force for a Brake or clutch off, then several permanent magnets connected in parallel can be used.

In Fig. 5 ist als Beispiel eine Bremse dargestellt, die in ihrem Aufbau der Bremse nach Fig. 2 entspricht, nur daß an Stelle eines Dauermagnets drei Dauermagnete 306, 306', 306" vorgesehen sind. Dementsprechend sind die Leitungsteile mehrgliedrig ausgeführt und weisen lamellenartige Teile 307'und 307" bzw. 305 und 305" auf. Die Anordnung von mehreren Dauermagneten kann sinngemäß auch bei radial manetisierten Dauermagneten angewendet werden. In Fig. 5 a brake is shown as an example, the structure of which corresponds to the brake of Fig. 2 , only that instead of a permanent magnet three permanent magnets 306, 306 ', 306 "are provided. Accordingly, the line parts are multi-link and have lamellar Parts 307 'and 307 "or 305 and 305". The arrangement of a plurality of permanent magnets can analogously also be used in the case of radially manetized permanent magnets.

Die Erfindung schafft eine neuartige, in stromlosem Zustand wirksame, magnetisch betätigte Bremse, deren Leistungsfähigkeit weit über die der für den gleichen Zweck bekannten Federtäruckbremsen hinausgeht und die infolge der Verwendung von Dauermagneten allen Sicherheitsansprüchen genügt. Sie hatThe invention creates a new type of magnetically actuated brake that is effective in the de-energized state, whose performance goes far beyond that of the spring-loaded pressure brakes known for the same purpose and which, due to the use of permanent magnets, meets all safety requirements. she has

Claims

the particular advantages that the reaction time is very short and does not undergo any change in the course of operation and that the braking torque also remains practically constant. With a particularly simple and operationally reliable structure, no readjustment is required over the entire service life of the covering. Tests have shown that approximately the same braking torque can be achieved as with brakes in which the force for the frictional engagement is generated by an electromagnet. There is no upper application limit, since the permanent magnet, if it can no longer be made in one piece, can be composed of any number of mutually magnetized segments or partial magnets. Instead of two interacting friction surfaces 8 'and 9, several, z. B. slats may be provided. For drive cases in which clutches are required that are frictionally engaged in the de-energized state, the innovation can easily be applied to clutches in that the body carrying the electromagnet is designed to be rotatable and the current is supplied via slip rings. The narrowing of the line parts 5, 7 and 10 'at the end faces which abut during braking also has the advantages mentioned above in the known embodiment in which the electromagnet and the permanent magnet are arranged in one and the same coupling half. Patent claims:

1. Magnetically operated friction clutch or brake with in a half te arranged electromagnet, which is energized with frictional engagement of the clutch or brake halves and with released halves and which has two annular pole faces, characterized in that to generate the frictional engagement in the other Coupling or brake half (3, 103, 203, 303, 403) a permanent magnet (6, 106, 206, 306, 406) with two annular pole faces of the electromagnet (10, 11; 110, 111; 210, 211; 310 , 311; 410, 411) opposite annular pole

surfaces is arranged and that the tapered at their free ends in a known manner Poles of the two magnets with the clutch or brake switched on with their pole faces one another touch.

2. Friction device according to claim 1, characterized in that the two pole faces of the permanent magnet (6) are arranged on cylindrical parts of the magnetic lines of force conducting concentric rings (5, 7) .

3. Friction device according to claim 1 or 2, characterized in that to change the magnetic resistance at least in one friction half mutually displaceable rings (407, 407 ') are provided (Fig. 4).

4. Friction device according to claims 1 to 3, characterized in that permanent magnets (306, 306 ', 306 ") connected in parallel are provided (Fig. 5).

5. Friction device according to claims 1 to 4, characterized in that the permanent magnet made of a material with high coercive force, even at the expense of a low one Remanence.

6. Friction device according to claim 5, characterized by a ceramic permanent magnet, using metal oxides, preferably polyoxides of barium and des Made of iron.

7. Friction device according to claims 1 to 6, characterized by a plurality of concentrically arranged permanent magnet rings magnetized in alternating directions (106 a, 1066, 106 <:) and an equal number of concentrically arranged electromagnets (110, 111 in Fig. 3).

8. Friction device according to claims 1 to 7, characterized in that the axially displaceable friction half is provided with an automatically acting adjusting device (404, 415, 418, 419) .

Considered publications:
German Patent No. 107,428;
U.S. Patent No. 2,544,360.

1 sheet of drawings

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