DE681589C

DE681589C - Elektromagnetische Wirbelstrombremse

Info

Publication number: DE681589C
Application number: DEL87789D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-03-27
Filing date: 1935-03-27
Publication date: 1940-02-28

Description

* t-Ü.ÄJ' ν.-- ■—

f. lad. "läger»dom
*2B MB^ 1943

Bei Wirbelstrombremsen ist es bereits bekannt, die Bremswirkung von Hand zu regeln, um während des ganzen bis zum Stillstand führenden Abbremsvorganges eine möglichst S große Bremswirkung zu erzielen. Auch ist es bekannt, zum Bremsen von Maschinen bzw. Fahrzeugen Wirbelstrombremsen zu benutzen, bei denen zur Erzielung eines praktisch gleichbleibenden Bremsmomentes die Kopplung zwischen Ständer und Läufer der Bremse in Abhängigkeit von der Drehzahl verändert wird. Diese Änderung der Kopplung erfolgte bisher bei den bekannten Anordnungen durch Widerstandsänderungen, ζ. B. durch Kohledruckregler ο. dgl.

Durch die vorliegende Erfindung werden diese zusätzlichen Regeleinrichtungen dadurch vermieden, daß das auf den Ständer bzw. Läufer der Bremse einwirkende Bremsmoment durch kinematische Mittel den Wirbelstromzylinder gegenüber einem Topfmagneten bzw. die Wirbelstromscheibe gegenüber dem zugeordneten Feldmagneten verschiebt. An sich ist die Einstellung einer gewünschten Bremswirkung durch Verändern der Relativlage des Erregermagneten gegenüber der Bremsscheibe bei den für Elektrizitätszähler, Uhren u. dgl. bestimmten Wirbelstrombremsen bereits bekannt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung werden die bei den bekannten komplizierten Wirbelstrombremsen oft auftretenden Betriebsstörungen auf ein Minimum herabgesetzt.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Fig. ι zeigt eine Bremseinrichtung, wobei die Bremswirkung durch eine im Magnetfelde umlaufende Kupferscheibe in bekannter Weise durch Wirbelstromwirkung erfolgt. Die Wirbelstromscheibe α dreht sich zwischen den Polflächen des Feldmagneten b, der seine Feldwirkung durch die Wicklung c erhält. Das Magnetsystem bjc ist an einem Schwenkhebel d befestigt, der seinen Drehpunkt im Punkte e hat. Der Schwenkhebel, der in der Bewegungsrichtung durch die Anschläge f und g begrenzt ist, wird in Ruhestellung durch die Feder h gegen den Anschlag f gedrückt. Ausführungsgemäß ist das Drehmoment des Schwenkhebels d durch Verände- . rung der Zugkraft der Feder h und Verstellung der wirksamen Hebellänge durch Verschieben des Teiles i in seinem Größenwert regelbar und hierdurch das gewünschte Bremsmoment in seinem praktisch unveränderlich bleibenden Wert festzulegen. Dreht sich nun die Scheibe α

G81589

als Bremsglied eines Motors oder Fahrzeugs in Pfeilrichtung, so wirkt ihr die Wirbelstromwirkung hemmend entgegen, sofern das Magnet-system elektrisch erregt ist. Bei plötzlicher Einschaltung der Magnetwicklung c wird ein ebenso plötzliches Ausschwenken des Magneten b in Richtung des Anschlages g verursacht, der seine wirksame Feldfläche gegenüber der umlaufenden Scheibe verringert, um sich dann auf die Feldbreite einzuregeln, bei der das Wirbelstrombremsmoment dem eingestellten Drehmoment des Hebels d das Gleichgewicht hält. Bei hohen Umdrehungszahlen erfolgt also eineVerringerung der -wirksamen Feldfläche, bei niedrigen Umdrehungszahlen eine Vergrößerung derselben, so daß jeweils eine gleichbleibende Bremswirkung zustande kommt. Es ist ferner möglich, die vorgenannte feste Einstellung des Bremsmomentwertes in Abhängigkeit von der Umdrehungszahl zu bringen, indem etwa die Verschiebung des Teiles i oder die Verstellung der Zugkraft der Feder h durch einen Fliehkraftregler oder zweckentsprechende Vorrichtungen bewirkt wird. An die Stelle der Feder h mit ihrer nicht ganz gleichmäßig verlaufenden Zugkraft kann bei Vertikalanordnung der Einrichtung auch ein Belastungsgewicht treten, so daß der Schwenkhebel hierdurch eine in allen Stellungen gleichbleibende Belastung erfährt. Statt der Ausschwenkung des Magnetsystems kann bei einem geänderten mechanischen Aufbau die selbsttätige Veränderung der wirksamen FeIdfläche auch durch Verschiebung des Magnetsystems erreicht werden. Ferner ist eine Mehrfachanordnung von Bremsmagneten der dargestellten Art um die Scheibe α herum möglich, wobei auch die Verschiebe- oder Schwenkbewegungen mechanisch vereinigt sein können.

Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer an sich bekannten Wirbelstrombremse unter sinngemäßer Anwendung des Erfindungsgedankens. Ein Wirbelstromzylinder α dreht sich mit seiner Mantelfläche in dem Luftspalt des Feldmagneten b, der als Topf magnet mit einer Feldwicklung c ausgebildet ist. Der Kupfer zylinder a, der zur Energieabfuhr mit einer Luftkühlvorrichtung ausgerüstet sein kann, ist dreh- und verschiebbar auf der Welle k angeordnet und in einer für auf dem Wirbelstromprinzip beruhende Kupplungen bekannten Weise mit einer Strebe / kugelgelenkartig mit der Scheibe in verbunden. Die Scheibe in ist axial verschiebbar angeordnet und durch einen Mitnehmer mit der Welle k in Drehrichtung verbunden. Zur Verstellung der Druckwirkung der Feder η zwischen den Scheiben 0 und m dient der am Lagerbock befestigte Gewindering p, der durch Zwischenlage eines Kugellagers gegen die axial verschiebbare Scheibe Ot drückt. Mit der Erhöhung der Verringerung des Federdruckes steigt oder fällt die Größe des eingestellten Bremsmomentes.

Dreht sich nun die Triebwelle k in Pfeilrichtung und setzt die Wirbelstrombremsung durch Einschalten der Feldwicklung des Topfmagneten ein, so wirkt die plötzliche Bremswirkung als Verdrehung der losen Scheibe 0 gegen die mitlaufende Scheibe m. Die Verbindung der Scheiben durch das Gelenk Z bedingt bei der genannten \^rerdrehung eine axiale Verschiebung des Zylinders a, der beispielsweise bei plötzlich starker Bremswirkung aus dem Magnetfeld heraustritt und dann unter Gegenwirkung der Feder η seine Eintauchtiefe und damit seine Wirbelstromwirkung dem eingestellten Wert anpaßt. Durch das Gelenk / besteht eine Abhängigkeit zwischen Eintauchtiefe und Drehmoment nach einer bestimmten Kennlinie. Diese Abhängigkeit kann durch die Größenordnung des Verbindungsgelenkes / und der Durchmesser der Scheiben 0 und m beeinflußt werden. Tritt an die Stelle der Gelenkverbindung eine ebenfalfs zum Verändern der Eintauchtiefe der Wirbelstrombahn von Wirbelstromkupplungeu bekannte schraubenartige Anordnung mit Kugelverbindung, so kann diese Abhängigkeit auch nach einer geradlinigen Kennlinie verlaufen. Eine Gelenk- oder schraubenartige Verbindung der Scheiben 0 und vi kann auch dadurch erübrigt werden, daß diese Scheiben an den Enden der Feder η befestigt werden, so daß eine Axialverschiebung durch die \^rerkürzung des Federraumes bei der Verdrehung erfolgt. Ferner kann die Einstellung des Größenwertes des Bremsmomentes in eine selbsttätige Abhängigkeit von der Umdrehungszahl gebracht werden, indem beispielsweise der Federdruck durch Einwirkung eines Fliehkraftreglers oder entsprechender Ein- »05 richtungen gesteuert wird. Die nach Fig. 2 dargestellte Wirbelstrombremse kann auch derart durchgebildet sein, daß der ^lagnet b ' unter Zufuhr der Energie durch Schleifringe umläuft und der Wirbelstromzylinder an der no in Drehrichtung dann feststehenden Scheibe m angebracht ist. Es ist hierdurch möglich, den Wirbelstromzylinder in bekannter Weise mit. Wasserkühlung auszurüsten. In den vor-

enannten Ausführungsformen kann auch in Vertikalanordnung an die Stelle der Feder η cine Gewichtsbelastung treten, die im Gegensatz zur Federwirkung einen völlig gleichmäßigen Druck erzeugt.

Bei allen genannten Ausführungsformen des ' Erfindungsgedankens kann ferner zur Erhöhung des Wirkungsgrades der Wirbelstrom-

bremse der Wirbclstromkörpcr in Richtung der magnetischen Kraftlinien des Feldes mit magnetisch leitendem Material, beispiels-Aveise kleinen Eisenstiften, regellos durchsetzt werden, um den hohen magnetischen Widerstand des Luftspaltes zu verringern.

Claims

Patentansprüche:

i. Elektromagnetische Wirbelstrombremse für Fahrzeuge oder Maschinen mit durch Veränderung der Kopplung zwischen Ständer und Läufer der Bremse herbeigeführter selbsttätiger Regelung des Bremsmomentes im Sinne einer praktisch gleichbleibenden oder von der Drehzahl gewünscht abhängigen Bremswirkung·, dadurch gekennzeichnet, daß das auf den Ständer bzw. Läufer der Bremse einwirkende Bremsmomcut durch kinematische Mittel den Wirbelstromzylinder gegenüber einem Topf magneten bzw. die Wirbelstromscheibe gegenüber dem zugeordneten Feldmagneten verschiebt:
2. Elektromagnetische Wirbelstrombremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelstromteil zur Vermeidung des hohen magnetischen Widerstandes mit in Richtung der magnetischen Kraftlinien vorgesehenen magnetisch leitendem Material durchsetzt ist.
3. Elektromagnetische Wirbelstrombremse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelstromteil von regellos verteilten Eisenstiften durchsetzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen