CH364549A - Wirbelstrombremse - Google Patents

Description

      Wirbelstrombremse       Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wirbel  strombremse, in der ein Rotor in einem Magnetfeld  drehbar ist, das bei Drehung des Rotors im Magnet  feld in dem Rotor Wirbelströme erzeugt, die eine  Bremswirkung erzeugen.  



  Das Ziel dieser     Erfindung    besteht darin, eine  Bremse solcher Konstruktion zu schaffen, dass die  Bremse leicht hergestellt werden kann und so aus  gebildet ist, dass eine angemessene     Belüftung    vor  handen ist, so dass die während eines Bremsvorgan  ges erzeugte     Wärme    wirkungsvoll abgeführt werden  kann.  



  Die     Wirbelstrombremse    nach dieser     Erfindung    ist       gekennzeichnet    durch einen Rotor aus zwei Paaren  koaxial in Abstand voneinander angeordneter Schei  ben und einen     Stator    aus zwei magnetfelderzeugen  den Gliedern, die je zwischen den Flächen eines  Paares von Scheiben angeordnet sind,     wobei    jedes  magnetfelderzeugende Glied auf konzentrischen Krei  sen angeordnete, vorspringende Pole besitzt, die bei  Erregung von entgegengesetzter     Polarität    sind und       bewirken,    dass magnetische Flüsse in das betreffende  Paar     Rotorscheiben    eintreten und aus diesem wie  der austreten,

   um bei Drehung der     Rotorscheiben     in diesen Wirbelströme zu erzeugen, und die magnet  felderzeugenden Glieder mit radialen Schlitzen ver  sehen sind, die bestimmt sind, Kühlluft in den Raum  zwischen den genannten Gliedern und den anschlie  ssenden     Rotorscheiben    eintreten zu lassen, die durch  Öffnungen an der inneren Peripherie der Rotor  scheiben in den Raum zwischen den Scheiben über  tritt, ferner dadurch gekennzeichnet, dass     ebne    Scheibe  eines jeden Paares     Rotorscheiben    in der Nähe einer       Rotorscheibe    des anderen Paares angeordnet ist  und die Innenflächen der in der Nähe     voneinander     angeordneten     Rotorscheiben    so geformt sind,

   dass bei    Umdrehung des Rotors ein Luftstrom zum Kühlen  bewirkt wird, wobei die magnetfelderzeugenden  Glieder durch die Öffnungen an der inneren Peri  pherie der     Rotorscheiben    gekühlt werden.  



  Ein     Ausführungsbeispiel    des Erfindungsgegen  standes ist in der beigefügten Zeichnung veranschau  licht. Es zeigen:       Fig.    1 teilweise     im    Schnitt eine     Wirbelstrom-          bremse    nach dieser     Erfindung,    wobei der     Schnitt     in einer Ebene liegt, die die Achse des Rotors ent  hält, und       Fig.    2 eine Endansicht der     Fig.    1, teilweise im  Schnitt.  



  Die     Wirbelstrombremse    nach der Zeichnung be  sitzt einen     Stator,    der     sich    aus zwei magnetfelder  zeugenden Gliedern zusammensetzt, und     einen    Rotor,  der gegenüber dem     Stator    drehbar montiert ist.  Jedes der magnetfelderzeugenden Glieder ist von  gleicher Konstruktion und befindet sich     axial    in  Abstand von dem die Welle bildenden Teil des  Rotors. Jeder der magnetfelderzeugenden     Teile    be  steht aus äusseren     Ringen    1 und     inneren        Ringen    2  aus magnetischem Material, z.

   B. aus Weicheisen,  und besitzt axial vorspringende Polverlängerungen  3 bzw. 4. Die     Ringe        sind        mittels    axial in Abstand  voneinander stehender Endplatten 5, 6, die     mittels     Kopfschrauben 7 mit versenkt angeordneten Köpfen  zusammengeschraubt sind, koaxial zueinander ange  ordnet. Die vorspringenden Pole     sind    so ausgebildet,  dass sie radiale Schlitze 7' zwischen sich bilden, wie  das in     Fig.    2 gezeigt ist. Die Endplatten sind aus  nichtmagnetischem Material und können in der  Form von     Aluminiumgussstücken    gleicher Ausbildung  vorliegen, die an ihrer Innenperipherie auf verschie  dene Weise bearbeitet sind.

   In dem     ringförmigen     Raum, der zwischen den     Ringen    1, 2 vorgesehen ist,      sind     Erregerwicklungen    8     untergebracht.    Im gezeig  ten Ausführungsbeispiel besteht die Erregerwicklung  aus zwei Abschnitten, die     voneinander    isoliert sind  und je nach der erforderlichen Erregung einzeln mit  einer Spannungsquelle verbunden werden können.

    Eine     Klemme        eines    jeden Abschnittes der Erreger  wicklung ist durch Verbinden mit dem Gehäuse  geerdet und die anderen Enden sind an Klemmen 9  und 10 angeschlossen     (Fig.    1 und 2), wobei die  Klemmen an dem äusseren Gehäuse 11 montiert  sind, das     mittels    Stellschrauben 12 an den     Endplat-          ten        befestigt    ist. Das Gehäuse ist mit Rippen 13 ver  sehen, die     dazu    dienen, die Klemmen vor Beschädi  gung zu schützen und die     Steifigkeit    des Gehäuses  zu erhöhen.

   Nach der Zeichnung ist das Gehäuse  mit Befestigungsansätzen 14 versehen, über die es  an einem feststehenden Träger mittels einer federn  den Büchse befestigt werden kann. Innerhalb des       Stators    ist ein Rotor montiert, der aus einer Welle  17 und den Paaren     Rotorscheiben    18, 19 und 20,  21 besteht, die nichtdrehbar auf der Welle befestigt  sind. Die Welle     liegt    in Lagern 22, die in Form von  Kugellagern gezeigt sind, wobei jedes Kugellager in  einer     Ausnehmung    23 angeordnet ist, die am Innen  umfang einer der Endplatten 5, 6 angeordnet ist.

    Die     Ausnehmungen    für die Lager können mit einer  Büchse 24 aus Stahl oder     Bronze    versehen     sein,     die     mit    den Endplatten vergossen ist.  



  Mit jedem magnetfelderzeugenden Glied wirkt  ein Paar     Rotorscheiben    zusammen, und zwar die  Scheiben 18, 19 mit dem     linksseitigen    Glied und die  Scheiben 20, 21 mit dem rechtsseitigen Glied. Die       Rotorscheiben    19, 20 eines jeden Paares sind nahe  beieinander angeordnet, wobei die Innenflächen der       Rotorscheibe    19 mit radialen Rippen 25 versehen  sind, die     mit    entsprechenden Rippen 26 an der be  nachbarten Scheibe 20     abwechseln.    Jede der Rotor  scheiben 19, 20 ist     bei    ihrem     Innenumfang    mit  Öffnungen 27 versehen,

   durch die Kühlluft in den  Raum zwischen den     Rotorscheiben    eintreten kann,  wobei die Rippen der     Rotorscheiben    einen Abfluss  der Luft aus dem Raum zwischen den Scheiben be  wirken. Die Öffnungen 27 führen in das Innere der  magnetfelderzeugenden     Glieder.     



  Die     Rotorscheiben    19, 20 sind an der Welle 17  auf folgende Weise befestigt: ein vorragender     Ring     28 ist an der Welle     ausgebildet    und bietet einander  gegenüberliegend Schultern, gegen die die Scheiben  19, 20 angelegt sind.

   Der Ring kann mit der Welle  aus einem Stück bestehen oder in     Form    eines Kra  gens auf die Welle     aufgeschrumpft        sein.    Um die  Scheiben nichtdrehbar auf der Welle zu befestigen,  ist die Welle mit ringförmigen     Ausnehmungen    29 ver  sehen, von denen jede so ausgebildet ist, dass sie eine       ringförmige    Zunge 30 bildet,     an    die ein Rand am       inneren        Umfang    der Scheiben 19, 20 angeschweisst  ist.

   Die andere, äussere     Rotorscheibe    18 des Rotor  scheibenpaares 18, 19, das zu dem linksliegenden  magnetfelderzeugenden     Rotorscheibenpaar        gehört,    ist  an der Welle 17     mittels    eines Kupplungsgliedes 31    befestigt, das bei 32 mit Federn auf der Welle 17  sitzt und durch eine Mutter 33, die auf das Ende  der Welle geschraubt ist, auf der Welle gehalten wird.  Die gleichen Mittel sind angewendet, um die äussere       Rotorscheibe    21 auf der Welle 17 zu befestigen.  Die Kupplungsglieder sind mit den anschliessenden  Enden mit zu bremsenden Wellen gekuppelt.  



  Die Kühlung der Anordnung wird in folgender  Weise bewirkt:       Be    Drehung des Rotors relativ zum     Stator    wird  ein radial nach aussen gerichteter Luftstrom durch die  Rippen 25, 26 an den     nebeneinanderliegenden    Schei  ben 19, 20 bewirkt. Diese Luft wird zugeführt durch  einen radial nach innen gerichteten Luftstrom durch  die Öffnungen 34 im Gehäuse 11, die in die radialen  Nuten 7' münden, die zwischen den um einen Winkel  gegeneinander versetzten vorragenden Pol 3, 4 an  den Gliedern gebildet sind. Die nach innen strömende  Luft fliesst durch die Öffnungen 27 in den Rotor  scheiben 19, 20, um dann nach aussen zu strömen.  



  Während eine Konstruktion dargestellt worden  ist, die zwei Paare     Rotorscheiben    aufweist, von  denen je ein Paar zu einem einzigen felderregenden  Glied gehört, kann natürlich bei Notwendigkeit ein  weiteres magnetfelderregendes Glied längs der Welle  17 angeordnet werden, wobei das Gehäuse länger  ausgebildet wird, um auch das zusätzliche Paar       Rotorscheiben    aufnehmen zu können. Dadurch wird  eine Konstruktion mit sechs Elementen erreicht, die  auch auf eine Konstruktion mit acht Elementen er  weitert werden kann, sollte sich das zum     Erreichen     des     gewünschten    Zweckes als notwendig erweisen,  um die gewünschte Energie abführen zu können.  



  Da derselbe von jedem magnetfelderzeugenden  Glied hervorgebrachte magnetische Fluss durch die  beiden Luftspalte     zwischen    dem Paar     Rotorscheiben     und dem zugehörigen magnetfelderzeugenden Glied  verläuft, ist der     Magnetfluss    in beiden Luftspalten  der gleiche und verglichen mit einer mit zwei Schei  ben ausgerüsteten Konstruktion ist die Möglichkeit  einer Unausgeglichenheit oder einer resultierenden  axialen     Kraft,    die auf den Rotor wirkt und aus einer  Ungleichheit der durch die Glieder auf die Scheiben  ausgeübten Kräfte stammt, auf ein Minimum ge  bracht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Wirbelstrombremse, gekennzeichnet durch einen Rotor aus zwei Paaren koaxial in Abstand vonein ander angeordneter Scheiben (18, 19; 20, 21) und einen Stator aus zwei magnetfelderzeugenden Glie dern (1., 2), die je zwischen den Flächen eines Paa res von Scheiben angeordnet sind, wobei jedes ma gnetfelderzeugende Glied auf konzentrischen Krei sen angeordnete, vorspringende Pole (3, 4) besitzt, die bei Erregung von entgegengesetzter Polarität sind und bewirken, dass magnetische Flüsse in das betref fende Paar Rotorscheiben eintreten und aus diesem wieder austreten, um bei Drehung der Rotorscheiben in diesen Wirbelströme zu erzeugen,

   und die magnet felderzeugenden Glieder (1, 2) mit radialen Schlitzen versehen sind, die bestimmt sind, Kühlluft in den Raum zwischen den genannten Gliedern (1, 2) und den anschliessenden Rotorscheiben (19, 20) eintre ten zu lassen, die durch Öffnungen (27) an der in neren Peripherie der Rotorscheiben in den Raum zwischen den Scheiben (19, 20) übertritt, ferner dadurch gekennzeichnet, dass eine Scheibe (19) eines jeden Paares Rotorscheiben in der Nähe einer Rotor scheibe (20) des anderen Paares angeordnet ist und die Innenfläche der in der Nähe voneinander ange ordneten Rotorscheiben so geformt sind,

   dass bei Umdrehung des Rotors ein Luftstrom zum Kühlen bewirkt wird, wobei die magnetfelderzeugenden Glie der (1, 2) durch die Öffnungen (27) an der inneren Peripherie der Rotorscheiben gekühlt werden. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Bremse nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass jedes magnetfelderzeugende Glied aus zwei Ringen (1, 2) besteht, die axial vorspringende Pole bilden, wobei die Ringe koaxial zueinander mittels axial in Abstand voneinander angeordneter Platten gehalten werden, die mit den Ringen zwischen sich aneinander befestigt sind, wobei der ringförmige Raum zwischen den Ringen die Erregerwicklung(en) enthält. z. Bremse nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass an der Innenperipherie jeder Platte ein Lager angebracht ist, in dem eine Welle gelagert ist, die die Rotorscheiben trägt. 3.

   Bremse nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass an der Aussenperipherie der End- platten ein Gehäuse abgestützt ist, das den Stator und einen Teil des Rotors einschliesst. 4. Bremse nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Welle so ausgebildet ist, dass sie einen Kragen bildet, gegen dessen einander gegen überliegende Schultern die das einander benachbarte Paar Scheiben bildenden Scheiben (19, 20) anliegen. 5.

   Bremse nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Welle ringförmige Zungen bildet, mit denen ein Rand der inneren Peripherie der einander benachbarten Scheiben durch Schwei ssen befestigt ist. 6. Bremse nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die äussern Scheiben (18, 21) eines jeden Paares Scheiben (18, 19; 20, 21) mittels Kupp lungsgliedern abnehmbar an der Welle befestigt sind, die bestimmt sind, mit den anschliessenden Enden von zu bremsenden Wellen verbunden zu werden.