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Kupplungen und Bremsen

Mit Dauermagneten aufgebaute Kupplungen können berührungslos und verschleißfrei Kräfte übertragen, wobei sie sich z.B. durch eine geschlossene Behälterwand zwischen dem antreibenden und dem angetriebenen Kupplungsteil einsetzen lassen. Es gibt verschiedene Arten von Dauermagnetkupplungen, die im Folgenden erläutert werden. Grundsätzlich ist jedoch darauf zu achten, dass der Luftspalt zwischen den Kupplungsteilen so gering wie möglich gehalten wird, um einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen.

Stirndrehkupplung

Bei einer Stirndrehupplung stehen sich zwei mehrpolig, sektoren-förmig magnetisierte (oft anisotrope) Rund- oder Ringmagnete gegenüber, die auf der Kreisfläche magnetisiert sind. Hohe Axialkräfte sind zu berücksichtigen un die Anlauf-geschwindigkeit sollte so gewählt werden, dass ein Überspringen der Magnetpole vermieden wird. Das Drehmoment ist abhängig vom Magnetwerkstoff, der magnetisierten Fläche, dem Luftspalt und der Magnetisierungsart.

Zentraldrehkupplung

Bei einer Zentraldrehkupplung laufen zwei Ringmagnete ineinander, von denen der Innenmagnet am Außendurchmesser und der Außenmagnet am Innendurchmesser mehrpolig magneti-siert ist. Die Anlaufgeschwindigkeit sollte so gewählt werden, dass ein Überspringen der Magnetpole vermieden wird. Das Dreh-moment ist anhängig vom Magnetwerkstoff, dem Luftspalt und der Polzahl.

Hysteresekupplung oder Hysteresebremse

Bei einer Hysteresekupplung oder Hysteresebremse steht ein mehrpolig magnetisierter Magnet einer Scheibe aus Hysteresematerial (Dauermagnetwerkstoff mit hoher Remanenz und sehr geringer Koerzitivfeldstärke) gegenüber. Eine solche Kupplung wird normalerweise dann eingesetzt, wenn Antriebseinheiten mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden sollen. Zwischen Antriebseinheit und Abtriebseinheit herrscht dann unabhängig von der Relativdrehzahl zwischen den zwei Kupplungen ein konstantes Drehmoment. Das Drehmoment ist abhängig vom Magnetwerkstoff, vom Hysteresewerkstoff, dem Luftspalt und der Polzahl.

Wirbelstromkupplung und Bremse

Bei einer Wirbelstromkupplung und Bremse steht ein mehrpolig magnetisierter Dauermagnet einer Kupfer- oder Aluminium-scheibe gegenüber, die mit einer Weicheisenscheibe gleichen Durchmessers verbunden ist. Angewandt wird sie ebenfalls dann, wenn Antriebseinheit mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden sollen. Das Drehmoment verändert sich linear mit der Relativdrehzahl zwischen Antriebseinheit und Abtriebseinheit. Das Drehmoment ist abhängig vom Magnet-werkstoff, dem Luftspalt, der Relativdrehzahl und der Polzahl.

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