Die vorliegende Erfindung betrifft eine Magnetische Stirndreh-Kupplung zur Übertragung von Drehmomenten.

Im Stand der Technik sind Magnetkupplungen bekannt, bei denen konzent- risch ineinander angeordnete Magnete bzw. Magnetpaare genutzt werden, um Drehmomente berührungslos zu übertragen. Zusätzlich kann ein Umleitele- ment genutzt werden, um den magnetischen Fluss zu führen, womit das über- tragbare Drehmoment gesteigert wird und die Effizienz erhöht wird. Je nach anliegendem Drehmoment verdrehen sich hierbei die beiden Kupplungsteile um einige Winkelgrade gegeneinander. Durch die Verdrehung entsteht statio- när ein Gegenmoment in der Höhe des von außen anliegenden Moments.

Zur Erhöhung des übertragbaren Moments ist es im Stand der Technik be- kannt, die magnetische Polzahl zu erhöhen. Vor allem bei kleinen Abmessun- gen sind hier jedoch durch Fertigbarkeit und Magnetisierung Grenzen gege- ben. Eine aktive Magnetflussführung durch Zusatzelemente kann zur Erhö- hung des Drehmoments beitragen. Bei sehr kleinen Abmessungen oder stark beschränktem Bauraum es ist jedoch schwer, das notwendige Drehmoment zu erreichen bzw. die Anordnung konstruktiv zu beherrschen und den zur Ver- fügung stehenden Bauraum einzuhalten.

Falls zur Schirmung des Magnetfeldes entweder zur Führung des Magnetflus- ses dienende Bauteile oder weitere passive Bauelemente hinzugefügt werden, so wird der Bauraum weiter reduziert, was in der Regel konstruktive Probleme bereitet.

Im Stand der Technik ist es ferner bekannt, dauermagnetische Synchronkupp- lungen mit Dauermagnetringen, sogenannte Stirndrehkupplungen, zu bauen. Hierbei ist jeder Magnetring in Umlaufrichtung mehrpolig und axial magneti- siert. Eine zusätzliche Eisenrückschlussscheibe übernimmt die magnetische Flussführung. Die Kraft- bzw. Drehmomentübertragung erfolgt mittels magne- tischer Felder, so dass Trennwände aus nicht magnetisierbaren Materialien möglich sind.

Bei der Stirndrehkupplung sind die axial anziehenden Magnetkräfte konstruktiv abzufangen. Deshalb wird dieser Kupplungstyp meist nur für Antriebsleistun- gen bis maximal 5 kW eingesetzt. Die Trennwände werden aus Materialien mit geringer elektrischer Leitfähigkeit hergestellt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine magnetische Stirndreh-Kupplung bereitzu- stellen, bei der das Verhältnis von übertragbarem Drehmoment zu Bauraum derart verbessert ist, dass bei einem vorgegebenen Bauraum damit ein grö- ßeres Drehmoment übertragen werden kann als mit einer Magnetkupplung, die eine der vorstehend beschriebenen Bauformen hat.

Diese Aufgabe wird durch eine magnetische Stirndreh-Kupplung mit den Merk- malen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Eine erfindungsgemäße magnetische Stirndreh-Kupplung dient der Übertra- gung von Drehmomenten. Diese Übertragung von Drehmomenten kann zum Beispiel von einer Welle auf eine andere Welle erfolgen.

Eine erfindungsgemäße magnetische Stirndreh-Kupplung weist eine erste Kupplungshälfte auf, welche mit einer ersten Achse verbindbar ist und eine zweite Kupplungshälfte, welche mit einer zweiten Achse verbindbar ist.

Hierbei weist die erste Kupplungshälfte einen ersten Permanentmagneten auf, welcher die magnetische Konfiguration einer Halbach-Anordnung aufweist. Der Permanentmagnet kann insbesondere durch eine Halbach-Anordnung ge- bildet sein.

Unter einem Permanentmagnet, der die Magnet-Konfiguration einer Halbach- Anordnung aufweist, wird vorliegend ein Permanentmagnet verstanden, bei dem sich die magnetische Flussdichte auf einer Seite, der sogenannten schwachen Seite gering ist, weil der magnetische Fluss dort im Wesentlichen aufgehoben ist, und auf einer anderen Seite, der sogenannten starken Seite groß ist, weil der magnetische Fluss dort verstärkt ist.

Unter einer Haibach Anordnung werden vorliegend Anordnungen von Magne- ten verstanden, wie sie unter dem Link https://en.wikipedia.org/wiki/Halb- ach_array beschrieben sind, worauf hiermit Bezug genommen und dessen Of- fenbarung in die Beschreibung dieser Erfindung vollumfänglich mit einbezogen wird.

Die Magnet-Konfiguration einer Halbach-Anordnung kann durch permanent- magnetische Segmente gebildet werden, die zusammengesetzt sind und de- ren Magnetisierungsrichtung gegeneinander jeweils um 90° in Bezug auf eine Vorzugsrichtung, z.B. in Bezug auf die Richtung einer Längsachse der Anord- nung gekippt ist. Auf diese Weise lässt sich eine seitenabhängige Flussver- stärkung erzielen. Im Übrigen sei auch auf die einschlägige Fachliteratur be- treffend Halbach-Anordnungen verwiesen.

Die Stirndreh-Kupplung erreicht damit vorteilhafterweise, dass der Magnet- fluss ohne weitere magnetflussführende Anordnungen konzentriert werden kann. Dies führt wiederum zu einer Reduktion des benötigten Gesamtvolu- mens oder alternativ zu einer Reduktion des Magnetvolumens bzw. ermöglicht bei gleichem Magnetvolumen denselben Magnetfluss ohne zusätzliche kon- struktive Maßnahmen wie z. B. magnetische Rückschlüsse. Das Drehmoment ist somit bei gleichem Bauraum größer als bei herkömmlichen Anordnungen mit einer Rückführung des magnetischen Flusses. Alternativ kann bei gleich- bleibendem Drehmoment das Magnetvolumen verkleinert werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Stirndreh-Kupplung eine Kupplung eines Herzunterstützungssystems, insbesondere einer Pumpe ei- nes solchen Systems, sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Kupplungshälfte axial magnetisiert. Dies kann mit oder ohne magnetischen Rückschluss ge- schehen. Dadurch wird vorteilhafterweise das magnetische Feld von der zwei- ten Kupplungshälfte axial zur ersten Kupplungshälfte geführt, wodurch erreicht wird, dass eine zwischen der ersten und zweiten Kupplungshälfte wirkende Kraft größer ist als im Fall einer nichtaxialen Magnetisierung der zweiten Kupp- lungshälfte.

Ohne Einschränkung der Allgemeinheit kann nach einer anderen Ausfüh- rungsform die erste und zweite Kupplungshälfte vertauscht sein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die zweite Kupp- lungshälfte einen zweiten Permanentmagneten auf, welcher eine Halbach-An- ordnung aufweist, insbesondere eine Halbach-Anordnung ist. Besonders be- vorzugt ist die zweite Kupplungshälfte baugleich mit der ersten Kupplungs- hälfte. Hierbei ist es weiter bevorzugt, dass die Magnetisierung der ersten Kupplungshälfte und der zweiten Kupplungshälfte in dieselbe Richtung zeigen und gemäß einer noch weiter bevorzugten Ausführungsform gleich sind. Die- ses Merkmal erreicht vorteilhafterweise, dass die Stirndrehkupplung symmet- risch aufgebaut ist und zwischen den beiden Kupplungshälften hohe axiale Magnetkräfte wirken können.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stehen sich die erste Kupplungshälfte und die zweite Kupplungshälfte stirnseitig gegenüber. Hierbei ist es bevorzugt, wenn der Abstand der ersten und zweiten Kupplungshälfte möglichst gering ist. Durch dieses Merkmal wird vorteilhafter- weise erreicht, dass die zwischen der ersten und zweiten Kupplungshälfte wir- kenden Magnetkräfte möglichst groß sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die erste Achse mit einer an- treibenden Welle und die zweite Achse mit einer abtreibenden Welle verbind- bar. Dieses Merkmal erreicht vorteilhafterweise, dass ein Drehmoment der an- treibenden Welle auf die antreibende Welle übertragen werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die erste Kupplungshälfte und die zweite Kupplungshälfte koaxial angeordnet. Hierbei ist es weiter be- vorzugt, wenn die erste Kupplungshälfte und die zweite Kupplungshälfte sich gegenüberstehen. Durch dieses Merkmal wird vorteilhafterweise erreicht, dass zu jedem Zeitpunkt der Drehbewegung der Wellen, die relative Position der ersten Kupplungshälfte zur zweiten Kupplungshälfte identisch ist. Dadurch bleiben die Magnetkräfte zwischen der ersten und zweiten Kupplungshälfte zeitlich Konstanz auf einem maximalen Wert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist eine starke Seite der Halb- ach-Anordnung der ersten Kupplungshälfte und / oder der zweiten Kupplungs- hälfte zur jeweils anderen Kupplungshälfte. Für den Fall, dass sowohl die erste als auch die zweite Kupplungshälfte Permanentmagneten aufweisen, welche jeweils eine Halbach-Anordnung aufweisen, ist es weiter bevorzugt, dass so- wohl die starke Seite der Halbach-Anordnung der ersten Kupplungshälfte als auch die starke Seite der Halbach-Anordnung der zweiten Kupplungshälfte an der jeweiligen Stirnseite der Kupplungshälften liegen. Hierbei wird unter einer Stirnseite einer Kupplungshälfte diejenige Seite verstanden, welche näher an der jeweiligen anderen Kupplungshälfte liegt. Durch dieses Merkmal wird er- reicht, dass der starke Magnetfluss einer jeden Kupplungshälfte zur Kopplung mit der jeweiligen anderen Kupplungshälfte verwendet wird und nicht auf einer von der jeweiligen anderen Kupplungshälfte abgewandten Seite gewisserma- ßen verschwendet wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Magnetfeld der ersten und / oder zweiten Kupplungshälfte ein- oder mehrpolpaarig. Hierbei liegt jedem Pol einer Kupplungshälfte ein entgegengesetzter Pol der anderen Kupplungs- hälfte über.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die erste Kupplungshälfte und die zweite Kupplungshälfte jeweils 2n Segmente oder 2n + 1 Segmente auf, wobei n eine ganze Zahl größer oder gleich 1 ist. Hierbei liegt jedem Seg- ment der ersten Kupplungshälfte, welche bevorzugt eine Polarität aufweist, ein entsprechendes Segment der zweiten Kupplungshälfte, welches eine entge- gengesetzte Polarität aufweist, gegenüber.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist mindestens einer der ersten Kupplungshälfte und der zweiten Kupplungshälfte eine runde oder ringförmige Form auf. Bevorzugt weist die erste oder zweite Kupplungshälfte einen Rund- oder Ringmagnet auf oder ist ein solcher. Eine solche Form ist sehr praktisch für die vorliegende Anwendung, bei der ein Drehmoment mithilfe von Wellen übertragen wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die erste Kupplungshälfte und die zweite Kupplungshälfte jeweils einen Scheibenmagnet auf. Eine sol- che Form ist sehr praktisch für die vorliegende Anwendung, bei der ein Dreh- moment mithilfe von Wellen übertragen wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Radius der ersten Kupp- lungshälfte gleich groß wie ein Radius der zweiten Kupplungshälfte. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine axiale Länge der ersten Kupplungshälfte gleich groß wie eine axiale Länge der zweiten Kupplungs- hälfte. Diese Merkmale haben den Vorteil, dass die Kupplungshälften gleich oder identisch hergestellt werden können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die erste Kupplungshälfte und / oder die zweite Kupplungshälfte jeweils mindestens zwei Kupplungsteile auf. Hierbei kann jedes Kupplungsteil die Option eines Segmentes einer Halb- ach-Anordnung erfüllen. Durch dieses Merkmal kann eine Halbach-Anordnung auf einfache Weise realisiert werden.

Bevorzugt haben die erste Kupplungshälfte und die zweite Kupplungshälfte jeweils dieselbe Anzahl und dieselbe Anordnung. Ferner ist es bevorzugt, dass die Kupplungsteile der Kupplungshälften symmetrisch zu einer Ebene zwi- schen der ersten Kupplungshälfte und der zweiten Kupplungshälfte liegen. Dies hat den Vorteil einer einfachen Struktur bei optimaler Feldverteilung des Magnetfeldes.

Bevorzugt verläuft die Magnetisierungsrichtung der ersten Kupplungshälfte und / oder zweiten Kupplungshälfte zumindest in einem von einer axialen Achse entfernten Bereich entlang einer axialen Richtung. Hierbei weist sowohl in der ersten Kupplungshälfte als auch in der zweiten Kupplungshälfte die Magnetisierungsrichtung in dieselbe Richtung. Dies hat den Vorteil, dass eine starke Kraftkopplung zwischen den Kupplungshälften erzielt werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Kupplungsteile je- weils auf einer Welle angeordnet sein. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Kupplungsteile auf einem Träger auf der Rück- seite der Kupplungshälften angeordnet sein.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schemati- scher Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 A eine magnetische Stirndreh-Kupplung gemäß einem ersten Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung in einer Seitenansicht; Fig. 1 B eine Frontalansicht der magnetischen Stirndreh-Kupplung aus Fig. 1A entlang einer Schnittebene; Fig. 2A eine magnetische Stirndreh-Kupplung gemäß einem weiteren Aus- führungsbeispiel der Erfindung in einer Seitenansicht;

Fig. 2B eine Frontalansicht der magnetischen Stirndreh-Kupplung aus Fig.

2A entlang einer Schnittebene;

Fig. 3A eine magnetische Stirndreh-Kupplung gemäß einem weiteren Aus- führungsbeispiel der Erfindung in einer Seitenansicht;

Fig. 3B eine Frontalansicht der magnetischen Stirndreh-Kupplung aus Fig.

3A entlang einer Schnittebene;

Fig. 4A eine magnetische Stirndreh-Kupplung gemäß noch einem weiteren

Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Seitenansicht; Fig. 4B eine Frontalansicht der magnetischen Stirndreh-Kupplung aus Fig.

4A entlang einer Schnittebene;

Fig. 5A eine magnetische Stirndreh-Kupplung gemäß noch einem weiteren

Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Seitenansicht;

Fig. 5B eine Frontalansicht der magnetischen Stirndreh-Kupplung aus Fig.

5A, wobei die Ansicht der Fig. 5A eine Schnittansicht entlang der Linie aA in Fig. 5B ist; Fig. 6A eine magnetische Stirndreh-Kupplung gemäß dem Ausführungs- beispiel der Fig. 5A und 5B in einer Seitenansicht, wobei die Ansicht der Fig. 6A eine Schnittansicht entlang der Linie bB aus Fig. 6B ist; Fig. 6B eine Frontalansicht der magnetischen Stirndreh-Kupplung aus Fig. 6A; Fig. 7A, Fig. 7B und

Fig. 7C jeweils eine Kupplungshälfte einer magnetischen Stirndreh-Kupp- lung zur Übertragung von Drehmomenten gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in drei unterschiedlichen An- sichten.

Fig. 1A zeigt eine magnetische Stirndreh-Kupplung 100 zur Übertragung von Drehmomenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Sei- tenansicht. Die Stirndreh-Kupplung 100 weist eine erste Kupplungshälfte 102, welche mit einer ersten Achse verbindbar ist, und eine zweite Kupplungshälfte 104, wel- che mit einer zweiten Achse verbindbar ist, auf.

Die erste Kupplungshälfte 102 weist einen ersten Permanentmagneten 106 auf, der die Magnet-Konfiguration einer Flalbach-Anordnung hat. Die zweite Kupplungshälfte 104 weist einen zweiten Permanentmagneten 108 auf, der die Magnet-Konfiguration einer Flalbach-Anordnung hat.

Die erste Kupplungshälfte 102 und die zweite Kupplungshälfte 104 sind sym- metrisch zu einer Symmetrieebene 110 angeordnet, welche in der Mitte zwi- schen der ersten Kupplungshälfte 102 und der zweiten Kupplungshälfte 104 angeordnet ist und entlang der y-Achse verläuft.

Die erste Kupplungshälfte 102 weist drei Kupplungsteile 111 , 112 und 113 auf, die magnetisiert sind und die den ersten Permanentmagnet 106 bilden. Die Kupplungsteile 111 , 112 und 113 sind Segmente des Permanentmagneten, die mit Magnetisierungen, deren Richtung unterschiedlich ist. Die zweite Kupplungshälfte 104 weist ebenfalls drei Kupplungsteile 1 14, 1 15 und 1 16 auf, die ebenfalls magnetisiert sind und die den zweiten Permanentmagnet 108 bilden. Die Kupplungsteile 1 14, 1 15 und 1 16 sind Segmente des zweiten Per- manentmagnets 108, die Magnetisierungen mit unterschiedlichen Richtungen haben.

Die erste Kupplungshälfte 102 hat dieselben Abmessungen wie die zweite Kupplungshälfte 104. Die erste Kupplungshälfte 102 und die zweite Kupp- lungshälfte 104 ist jeweils rund und rotiert bei bestimmungsgemäßem Ge- brauch um die x-Achse, welche mittig durch die erste Kupplungshälfte 102 und die zweite Kupplungshälfte 104 verläuft. Fig. 1 B zeigt eine Frontalansicht, wel- che die magnetische Stirndreh-Kupplung 100 entlang der durch die gestri- chelte Linie 105 markierten Schnittebene von rechts zeigt. Man sieht hierbei die zweite Kupplungshälfte 104, während die erste Kupplungshälfte 102 von der zweiten Kupplungshälfte 104 verdeckt wird.

Die Kupplungsteile 1 1 1 und 1 14 haben dieselbe Magnetisierung, welche in Richtung der negativen x-Achse verläuft. Die Kupplungsteile 1 13 und 1 16 ha- ben dieselbe Magnetisierung, welche in Richtung der positiven x-Achse ver- läuft.

Die Kupplungsteile 1 12 und 1 15 haben entgegengesetzte Magnetisierungen, wobei das Kupplungsteil 1 12 entlang der y-Achse und das Kupplungsteil 1 15 entlang der negativen y-Achse verläuft.

Die drei Kupplungsteile 1 1 1 , 1 12 und 1 13 der ersten Kupplungshälfte 102 bil- den eine Flalbach-Anordnung. Der erste Permanentmagnet 106 hat damit die Magnet-Konfiguration einer Flalbach-Anordnung. Eine Flalbach-Anordnung mit nur drei Segmenten ist die kleinstmögliche Flalbach-Anordnung. Die drei Kupplungsteile 1 14, 1 15 und 1 16 der zweiten Kupplungshälfte 104 bilden ebenfalls eine Flalbach-Anordnung. Der zweite Permanentmagnet 108 hat da- mit ebenfalls die Magnet-Konfiguration einer Flalbach-Anordnung. In der Ansicht der Fig. 1A ist die Richtung der Magnetisierung des Kupplungsteils 112 gegenüber der Magnetisierung des Kupplungsteils 111 um eine zu der dort gezeigten x- und y-Achse senkrechte Achse um 90° gekippt. Die Magne- tisierung des Kupplungsteils 113 ist gegenüber der Magnetisierung des Kupp- lungsteils 112 um eine zu der x- und y-Achse senkrechte Achse um 90° gekippt und gegenüber der Magnetisierung des Kupplungsteils 111 um 180° zu dieser Achse gekippt. Entsprechen ist in der Ansicht der Fig. 1A die Richtung der Magnetisierung des Kupplungsteils 115 gegenüber der Magnetisierung des Kupplungsteils 114 um eine zu der dort gezeigten x- und y-Achse senkrechte Achse um 90° gekippt. Die Magnetisierung des Kupplungsteils 116 ist gegen- über der Magnetisierung des Kupplungsteils 115 um eine zu der x- und y- Achse senkrechte Achse um 90° gekippt und gegenüber der Magnetisierung des Kupplungsteils 111 um 180° zu dieser Achse gekippt.

Die magnetisierten Kupplungsteile 111 und 113 der ersten Kupplungshälfte 102, welche in der Fig. 1A auf der linken Seite abgebildet ist, bewirken zusam- men ein Magnetfeld, welches auf der rechten Seite der ersten Kupplungshälfte 102 nach unten zeigt und auf der linken Seite der ersten Kupplungshälfte 102 nach oben zeigt. Das Kupplungsteil 112 der ersten Kupplungshälfte 102 be- wirkt ein Magnetfeld, welches in der Ansicht der Fig. 1 A auf der rechten Seite der ersten Kupplungshälfte 102 nach unten zeigt und auf der linken Seite der ersten Kupplungshälfte 102 ebenfalls nach unten zeigt. Falls man das Ge- samtmagnetfeld der Kupplungsteile 111 , 112 und 113 berechnet, so ergibt sich für die rechten Seite der ersten Kupplungshälfte 102 eine Verstärkung der Magnetfeldanteile, welche einerseits von dem Kupplungsteil 112 und anderer- seits von den Kupplungsteilen 111 und 113 stammen, und für die linke Seite der ersten Kupplungshälfte 102 eine gegenseitige Abschwächung der Mag- netfeldanteile, welche einerseits von dem Kupplungsteil 112 und andererseits von den Kupplungsteilen 111 und 113 stammen. Somit ist das Magnetfeld auf der rechten Seite der ersten Kupplungshälfte 102 größer als auf deren linker Seite. Die starke Seite der Flalbach-Anordnung des ersten Permanentmagneten 106, d.h. diejenige Seite der Halbach-Anordnung auf der das Magnetfeld stark ist, liegt also in der Ansicht der Fig. 1A rechts der ersten Kupplungshälfte 102 und die schwache Seite der Halbach-Anordnung des ers- ten Permanentmagneten 106, d.h. diejenige Seite der Halbach-Anordnung, auf der das Magnetfeld schwach ist, liegt also links der ersten Kupplungshälfte.

Entsprechend folgt für die zweite Kupplungshälfte 104 auf der linken Seite eine Verstärkung der Magnetfeldanteile, welche einerseits von dem Kupplungsteil 1 15 und andererseits von den Kupplungsteilen 1 14 und 1 16 stammen, und für die rechte Seite der ersten Kupplungshälfte 104 eine gegenseitige Abschwä- chung der Magnetfeldanteile, welche einerseits von dem Kupplungsteil 1 15 und andererseits von den Kupplungsteilen 1 14 und 1 16 stammen. Somit ist das Magnetfeld auf der rechten Seite der zweiten Kupplungshälfte 104 schwach und auf der linken Seite der zweiten Kupplungshälfte 104 stark. Die starke Seite der Halbach-Anordnung des zweiten Permanentmagneten 108, d.h. diejenige Seite der Halbach-Anordnung auf der das Magnetfeld stark ist, liegt also in der Ansicht der Fig. 1A links der zweiten Kupplungshälfte 104 und die schwache Seite der Halbach-Anordnung des zweiten Permanentmagneten 108, d.h. diejenige Seite der Halbach-Anordnung, auf der das Magnetfeld schwach ist, liegt also rechts der zweiten Kupplungshälfte 104.

Somit ist das Gesamtmagnetfeld zwischen der ersten Kupplungshälfte 102 und der zweiten Kupplungshälfte 104 stark und das Gesamtmagnetfeld außer- halb der ersten Kupplungshälfte 102 und der zweiten Kupplungshälfte 104 schwach. Hierdurch ergibt sich eine starke Kopplung zwischen der ersten Kupplungshälfte 102 und der zweiten Kupplungshälfte 104.

Die Kupplungsteile 1 1 1 , 1 12 und 1 13 in Form von Segmenten des ersten Per- manentmagneten 106 in der ersten Kupplungshälfte 102 bilden mit den Kupp- lungsteilen 1 14, 1 15 und 1 16 in Form von Segmenten des zweiten Permanent- magneten 108 der zweiten Kupplungshälfte 104 eine einpolpaarige Anord- nung. Fig. 2A zeigt eine magnetische Stirndreh-Kupplung 100 zur Übertragung von Drehmomenten gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Seitenansicht. Fig. 2B zeigt eine Frontalansicht, der magnetischen Stirn- dreh-Kupplung gemäß Fig. 2A entlang einer Schnittebene. Im Unterschied zur Ausführungsform der Fig. 1A und 1 B weist sowohl die erste Kupplungshälfte 102 als auch die zweite Kupplungshälfte 104 jeweils eine unmagnetische Mon- tageplatte 130 auf. Fig. 3A zeigt eine magnetische Stirndreh-Kupplung 100 zur Übertragung von Drehmomenten gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfin- dung in einer Seitenansicht. Fig. 3B zeigt eine Frontalansicht, der magneti- schen Stirndreh-Kupplung gemäß Fig. 3A entlang einer Schnittebene. Die Ausführungsform der Fig. 3A und 3B unterscheidet sich von der Ausführungs- form der Fig. 2A und 2B dadurch, dass sowohl die Montageplatte 130 der ers- ten Kupplungshälfte 102 als auch die Montageplatte 130 der zweiten Hälfte 104 jeweils mit einer Welle verbunden sind. Die Montageplatte 130 der ersten Kupplungshälfte 102 ist mit einer antreibenden Welle 132 und die Montage- platte 130 der zweiten Kupplungshälfte 104 ist mit einer abtreibenden Welle 134 verbunden.

Fig. 4A zeigt eine magnetische Stirndreh-Kupplung 100 zur Übertragung von Drehmomenten gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfin- dung in einer Seitenansicht. Fig. 4B zeigt eine Frontalansicht, der magneti- sehen Stirndreh-Kupplung gemäß Fig. 4A entlang einer Schnittebene. Die Ausführungsform der Fig. 3A und 3B unterscheidet sich von der Ausführungs- form der Fig. 3A und 3B dadurch, dass sowohl die antreibende Welle 132 als auch die abtreibende Welle 134 direkt mit den jeweiligen Magneten der ersten Kupplungshälfte 102 und der zweiten Kupplungshälfte 104 verbunden ist.

Fig. 5A zeigt eine magnetische Stirndreh-Kupplung 100 zur Übertragung von Drehmomenten gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Seitenansicht. Fig. 5B zeigt eine Frontalansicht der magne- tischen Stirndreh-Kupplung gemäß Fig. 5A. Die Ansicht der Fig. 5A ist eine Schnittansicht entlang der Linie aA. Die Ausführungsform der Fig. 5A und 5B unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 1A und 1 B dadurch, dass die Stirndreh-Kupplung 100 zweipolpaarig. Die erste Kupplungshälfte 102 und die zweite Kupplungshälfte 104 weisen jeweils vier Segmente auf. In den Fig. 6A und 6B ist dieselbe Ausführungsform der Fig. 5A und 5B gezeigt, wobei die Fig. 6A jedoch einen Schnitt entlang der Linie bB zeigt.

Fig. 7B zeigt eine erste Kupplungshälfte 102 einer magnetischen Stirn- dreh-Kupplung 100 zur Übertragung von Drehmomenten gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Seitenan- sicht. Fig. 7A und Fig. 7C zeigen jeweils eine Frontalansicht der zweiten Kupplungshälfte 102 der magnetischen Stirndreh-Kupplung gemäß Fig.

7B, Fig. 7A zeigt eine Ansicht von links, Fig. 7C eine Ansicht von rechts.

Die erste Kupplungshälfte 102 ist in diesem Fall eine vierpolige Variante mit insgesamt fünf Segmenten, wobei an einer Innenseite, d. h. der Stirn- seite abgewandten Seite, der ersten Kupplungshälfte 102 ein Ringmag- net als ein Segment angebracht ist und die Hälfte der ersten Kupplungs- hälfte 102 an der Stirnseite vier Segmente aufweist. Die magnetische Stirndreh-Kupplung 100 zur Übertragung von Drehmomenten weist zwei sich gegenüber stehende solche Kupplungshälften auf.

Zusammenfassend sind insbesondere folgende bevorzugte Merkmale der Er- findung festzuhalten:

Eine Magnetische Stirndreh-Kupplung 100 zur Übertragung von Drehmomen- ten enthält eine erste Kupplungshälfte 102, welche mit einer ersten Achse ver- bindbar ist; und weist eine zweite Kupplungshälfte 104 auf, welche mit einer zweiten Achse verbindbar ist. Die erste Kupplungshälfte 102 umfasst dabei einen ersten Permanentmagneten 106, welcher die Magnet-Konfiguration ei- ner Halbach-Anordnung hat.

Insbesondere betrifft die Erfindung die in den folgenden Klauseln angegebe- nen Aspekte:

1. Magnetische Stirndreh-Kupplung (100) zur Übertragung von Drehmo- menten aufweisend:

eine erste Kupplungshälfte (102), welche mit einer ersten Achse verbind- bar ist; und

eine zweite Kupplungshälfte (104), welche mit einer zweiten Achse ver- bindbar ist;

wobei die erste Kupplungshälfte (102) einen ersten Permanentmagneten (106) aufweist, welcher eine Halbach-Anordnung aufweist.

2. Magnetische Stirndreh-Kupplung (100) nach Klausel 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungshälfte (104) axial magnetisiert ist.

3. Magnetische Stirndreh-Kupplung (100) nach Klausel 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungshälfte (104) einen zweiten Per- manentmagneten (108) aufweist, welcher eine Halbach-Anordnung auf- weist.

4. Magnetische Stirndreh-Kupplung (100) nach einer der vorangegangenen Klauseln, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungshälfte (102) und die zweite Kupplungshälfte (104) sich stirnseitig gegenüber- stehen.

5. Magnetische Stirndreh-Kupplung (100) nach einer der vorangegangenen Klauseln, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Achse mit einer antreibenden Welle (132) und die zweite Achse mit einer abtreibenden Welle (134) verbindbar sind. Magnetische Stirndreh-Kupplung (100) nach einer der vorangegangenen Klauseln, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungshälfte (102) und die zweite Kupplungshälfte (104) koaxial angeordnet sind. Magnetische Stirndreh-Kupplung (100) nach einer der vorangegangenen Klauseln, dadurch gekennzeichnet, dass eine starke Seite der Halb- ach-Anordnung der ersten Kupplungshälfte (102) und / oder der zweiten Kupplungshälfte (104) zur jeweils anderen Kupplungshälfte (102, 104) weist. Magnetische Stirndreh-Kupplung (100) nach einer der vorangegangenen Klauseln, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetfeld der ersten und / oder zweiten Kupplungshälfte ein- oder mehrpolpaarig ist. Magnetische Stirndreh-Kupplung (100) nach einer der vorangegangenen Klauseln, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungshälfte (102) und die zweite Kupplungshälfte (104) jeweils 2n Segmente aufwei- sen, wobei n eine ganze Zahl größer oder gleich 1 ist. Magnetische Stirndreh-Kupplung (100) nach einem der vorangegange- nen Klauseln, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der ers- ten Kupplungshälfte (120) und der zweiten Kupplungshälfte (104) eine runde oder ringförmige Form aufweist. Magnetische Stirndreh-Kupplung (100) nach einer der vorangegangenen Klauseln, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungshälfte (102) und die zweite Kupplungshälfte (104) jeweils einen Scheibenmag- neten aufweisen. Magnetische Stirndreh-Kupplung (100) nach einer der vorangegangenen Klauseln, dadurch gekennzeichnet, dass ein Radius der ersten Kupp- lungshälfte (102) gleich groß wie ein Radius der zweiten Kupplungshälfte (104) ist. Magnetische Stirndreh-Kupplung (100) nach einer der vorangegangenen Klauseln, dadurch gekennzeichnet, dass eine axiale Länge der ersten Kupplungshälfte (102) gleich groß wie eine axiale Länge der zweiten Kupplungshälfte (104) ist. Magnetische Stirndreh-Kupplung (100) nach einer der vorangegangenen Klauseln, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungshälfte (102) und / oder die zweite Kupplungshälfte (104) jeweils mindestens zwei Kupplungsteile (111 , 112, 113, 114, 115, 116) aufweist.