[发明专利]通过可控制的衔铁盘运动控制电磁制动器的方法

说明书

本发明包括一种用于控制电磁释放的制动器(1)的方法，所述制动器包括线圈载体(2)，所述线圈载体具有内极(3)和外极(4)、磁线圈(5)和至少一个另外的施力元件。在此，线圈载体(2)的内极(3)和外极(4)分别具有：具有变化的梯度的表面；以及衔铁盘(7)，所述衔铁盘同样具有内极(8)和外极(9)，其中衔铁盘(7)的内极(8)和外极(9)的表面分别以互补的方式匹配线圈载体(2)的相应的内极(3)和外极(4)的表面。在此，制动器具有大小变化的气隙(11)，所述气隙形成基本气隙(16)和额定气隙(20)之间的行程区域(21)。在此，磁线圈(5)在激励时产生磁力并且施力元件产生相反于磁线圈(5)的磁力的第二力，其中磁线圈(5)的磁力和施力元件的第二力的比例在衔铁盘(7)在行程区域(21)中运动期间由于磁线圈(5)的激励的变化而在大于一和小于一之间至少变化一次。

本发明涉及一种用于控制电磁制动器、尤其弹簧加载制动器的方法，所述制动器还由具有至少一个施力元件(例如至少一个压缩弹簧)、至少一个磁线圈和衔铁盘的线圈载体构成，其中线圈载体和衔铁盘上的内极和外极的表面具有变化的梯度。经由由于在制动器的行程区域中磁线圈的磁力和至少一个施力元件的相反定向的第二力之间存在的负反馈引起的链接的磁通量的变化能够控制衔铁盘在压缩弹簧加载制动器的行程区域中的运动速度。第二力例如能够是至少一个压缩弹簧的弹簧力。在激励磁场时由于具有在线圈载体和衔铁盘上变化的梯度的极表面而产生磁力和弹簧力的负反馈，由此与没有极表面的变化的梯度的几何形状相比，在气隙小的情况下实现磁力的减少并且在气隙大的情况下实现磁力的增加。

实用新型DE 7142 492公开了一种制动释放磁体，在所述制动释放磁体中存在由励磁线圈和插入式衔铁或衔铁活塞构成的起重磁体，所述励磁线圈由用于引导磁通量的铁顶包围，所述插入式衔铁或衔铁活塞与推杆固定地连接，以传递磁力。极芯在其朝向活塞的正面具有两个或更多个阶梯，插入式衔铁在朝向极芯6的一侧处同样具有两个阶梯。极芯或插入式衔铁的两个阶梯如阴部件与阳部件那样对应，使得插入式衔铁能够几乎无间隙地进入极芯中。在这种情况下，在电激励线圈时，力作用于活塞上。如果插入式衔铁经过一定行程，那么所述插入式衔铁借助其端侧撞击到极芯上。极芯和插入式衔铁的阶梯形设计得到磁力-气隙特征曲线，该特征曲线匹配于负载线。

DE 30 24 059描述了一种电动起重磁体，其具有能够借助直流或交流运行的磁线圈以及可纵向移动的衔铁和磁对极，其中衔铁和对极的朝向侧具有阶梯，在所述阶梯的区域中，磁场力线增多。该构造得到如下磁力行程特征曲线，所述磁力行程特征曲线在气隙小的情况下具有最大值，在气隙随后增加的情况下描述变小的力，直至该力描述具有斜率零的相对最小值，并且在进一步走向中随气隙增加磁力再次增加。

在DE 44 16 500中描述一种直流起重磁体。其目的在于：在结构体积最小的情况下实现尽可能大的起重工作，其中磁起重力线适当地匹配于需求特征曲线是期望的。在这种情况下，衔铁配对件和衔铁的圆柱体和空心圆柱体分别具有不同的长度，其中衔铁和衔铁配对件的两个空心圆柱体和两个圆柱体的总长度相同长，并且衔铁和/或衔铁配对件能够朝向彼此相反地移动，并且配设有大致近似居中的控制器-双重控制锥体或阶梯形的壁部。

相对于此，本发明的目的是在于：控制衔铁盘在电磁制动器中的运动，使得能够以可调节的速度在行程区域中移动衔铁盘。所述目的借助独立权利要求的特征来实现。这通过如下方式实现：由磁线圈的磁力和施力元件的第二力构成的比例在衔铁盘在行程区域中运动期间由于磁线圈激励的变化而在大于一和小于一之间至少变化一次。

由于具有在线圈载体和衔铁盘上的变化的梯度的极表面，在激励磁场时，在链接的磁通量分别恒定的情况下，与常规压缩弹簧加载制动器(即线圈载体和/或衔铁盘上的平面的极表面)中的磁力-气隙特征曲线相比产生磁力-气隙特征曲线的变形。由此，磁力从小的气隙朝大的气隙移动。通过磁力分布的该优化，能够通过磁力和弹簧力的负反馈在衔铁盘运动期间替代由磁力和弹簧力的已知的正反馈。在常规的弹簧加载制动器中，磁力-气隙特征曲线在链接的磁通量恒定的情况下在气隙增加时以连续下降的函数下降。在常规的弹簧加载制动器的情况下，因此，衔铁盘在磁力和弹簧力的正反馈的区域中分别朝其开启或关闭位置运动。衔铁盘在运动期间在整个行程区域中不断加速。