Elektromagnetische Bremse | Federdruck und Permanentmagent

Details: Veröffentlicht: 03.06.2014; Zuletzt aktualisiert: 24.04.2024; Zugriffe: 17197

Entdecken Sie die Elektromagnetische Bremse, ihre Funktionsweise und Anwendungsbereiche. Als präzise Federdruckbremse oder effiziente Permanentmagnetbremse sind sie essenziell für die Steuerung und Sicherheit in automatisierten und manuellen Antriebssystemen. Erfahren Sie, wie diese innovativen Bremssysteme die Leistung verbessern und für einen zuverlässigen Betrieb sorgen.

Inhalt

Elektromagnetische Bremsen – Das Wichtigste in Kürze
Elektromagnetische Bremsen Innovationen
Anwendungen elektromagnetischer Bremsen
Häufige Fragen

Elektromagnetische Bremsen – Das Wichtigste in Kürze

Die Entwicklung von elektromagnetischen Bremsen schreitet voran, da sie für ihre Effizienz und Präzision in verschiedenen Industriebereichen geschätzt werden. Die Nachfrage steigt, insbesondere im Hinblick auf Sicherheitsbremsen, aufgrund ihrer Fähigkeit, Maschinen sofort zu stoppen und so die Sicherheit am Arbeitsplatz zu erhöhen. Dies wird insbesondere in den Branchen Materialverarbeitung, Fahrzeugbau und Druckindustrie geschätzt.

Der Trend geht zu höherer Effizienz und Zuverlässigkeit und die Bremsen werden smarter. Ausgestattet mit Bremsen-Monitoring können Sie für vorausschauende Wartung bzw. Condition Monitoring eingesetzt werden. Auch wird im Zuge der Energiewende zunehmend auf Nachhaltigkeit Wert gelegt, indem die in der Automobilindustrie schon übliche Bremsenergie Rekuperation auch in Industrie Antrieben eingesetzt wird.

Elektromagnetische Bremsen Neuheiten

Moderne Federdruckbremsen und Permanentmagnetbremsen bieten eine präzise Steuerung, schnelle Ansprechzeiten und eine hohe Zuverlässigkeit. Damit eignen sie sich bestens für Anwendungen, bei denen Sicherheit und Effizienz von entscheidender Bedeutung sind. Hier sind die Neuheiten:

Maßgeschneiderte Bremsen für autonome Gabelstapler

24.04.2024 | Kendrion Intorq hat in enger Zusammenarbeit mit Bastian Solutions, Mitglied des Toyota-Konzerns und Hersteller von Flurförderzeugen, eine innovative Bremstechnologie für den neu entwickelten autonomen Gabelstapler Bastian Solutions CB18 entwickelt. Die spezialisierte Federkraftbremsen-Lösung zeichnet sich durch präzise angepasste Bremsmomente aus, die entscheidend zur Sicherheit und Effizienz der Fahrzeuge beitragen.

Der Trend zum autonomen Fahren in der Intralogistik führt zu neuen Anforderungen an die Fahrzeugkonstruktion, insbesondere an das Bremsdesign. Die neu entwickelten Bremsen sind optimal auf den verkürzten Achsabstand und die reduzierte Länge des Gabelstaplers abgestimmt, was sowohl die Manövrierfähigkeit als auch die Kippsicherheit des Fahrzeugs verbessert.

Die aus dem verkürzten Fahrzeugdesign resultierenden Anforderungen an die Bremsmoment-Toleranzen waren besonders hoch. Hier muss das Mindestmoment die Einhaltung des maximalen Bremsweges nach gesetzlichen Vorgaben gewährleisten. Dem gegenüber steht ein nur geringfügig höheres maximales Bremsmoment, damit insbesondere die Kippsicherheit des Fahrzeugs im Falle eines Notstopps mit angehobener Nutzlast eingehalten wird.

Dr.-Ing. Stefan Weigelt, Leiter der kundenspezifischen Entwicklung bei Kendrion Intorq, erläutert: „In unserem Pflichtenheft stand einerseits eine sehr eng gefasste Bremsmoment-Toleranz. Außerdem hatte Bastian Solutions spezielle Vorgaben an die Schaltzeiten unserer Bremsen, die ertragbaren Notstoppenergien sowie die minimal mögliche Anzahl der Notstopps. Auf Basis der technischen Daten des selbstfahrenden Flurförderzeugs wie Antriebsrad-Durchmesser, Getriebeübersetzung und Wirkungsgrad des Getriebes, haben wir die Parameter für ein optimales Bremsendesign ermittelt, mit dem wir die geforderten Bremsmomente sicher einhalten können“.

Die speziell für diesen Anwendungsbereich konzipierten Bremsen basieren auf dem Modell Intorq BFK557. Die an die technischen Anforderungen des selbstfahrenden Gabelstaplers angepassten Eigenschaften der Bremse konnten auch durch Änderungen an der Federkraft und durch die Auswahl eines speziellen Reibsystems umgesetzt werden.

Federkraftbremse beflügelt die Energiewende

07.12.2023 | Bereits seit mehr als fünf Jahrzehnten versorgen die Federkraftbremsen von Kendrion Intorq Elektromotoren in Flurförderzeugen aller Art mit einer sicheren Bremsfunktion. Im Zuge der Energiewende und der damit einhergehenden Elektrifizierung des Verkehrssektors haben die Aerzener Bremsenspezialisten ihr Einsatzgebiet deutlich vergrößert und stellen ihre Expertise jetzt auch im steigenden Maße für den Bereich E-Mobilität zur Verfügung.

Die Fahrzeughersteller profitieren dabei nicht nur von erprobter Qualität und einem kundenoptimierten Bremsendesign, sondern auch von der energieeffizienten Technologie aus dem Haus Kendrion Intorq, die in einem nachhaltigen Produktionsprozess gefertigt wird.

„Die Elektrifizierung von Fahr- und Förderzeugen vollzieht sich gerade mit großer Geschwindigkeit“, beschreibt Marco Vollrath, Sales Manager bei Kendrion Intorq seine Beobachtungen. „Unter anderem sehen wir diesen Trend in der Landwirtschaft, im Bausektor und natürlich in der Automobilindustrie. Hinzu kommt der wachsende Markt der Fahrerlosen Transportsysteme (FTS/AGV). Umso wichtiger wird unsere langjährige Bremsen-Expertise im Bereich der Elektromotoren. Wir wissen, was diese Bremsen leisten müssen, und können unsere Kunden in den verschiedenen Bereichen so spezialisiert, wie sie es brauchen, beraten und beliefern.“

Einsatzgebiete für die Federkraftbremse – gestern und heute

Seine erste Federkraftbremse entwickelte Kendrion Intorq 1971 für ein Gabelstaplermodell. Heute dominiert das Unternehmen das Marktsegment Flurförderzeuge weltweit. Resultierend aus der Notwendigkeit in Hallen und geschlossenen Bereichen emissionsfrei zu fahren, ist der elektrische Betrieb von Flurförderzeugen in vielen Fällen alternativlos. Entsprechend verfügen zwei von drei dieser Fahrzeuge heute über einen Elektroantrieb. Parallel wurde die eingesetzte Motor-, Bremsen- und Akku-Technologie über die Jahrzehnte immer wieder angepasst und optimiert – ein Technologievorsprung, von dem Automobil- und Nutzfahrzeughersteller aktuell bei der Elektrifizierung ihrer Antriebstechnik profitieren können.

Auch die Federkraftbremsen von Kendrion Intorq wurden über die Jahre in punkto Funktionalität und Energieeffizienz immer weiter perfektioniert. So kann die Bremse nach dem Öffnen durch eine optimal abgestimmte Haltestromabsenkung mit einem sehr geringen Energiebedarf offen gehalten werden. „Darüber hinaus beraten wir unsere Kunden immer so, dass die individuelle Bremsen-Lösung nur so groß wie nötig und dabei so klein wie möglich ist“, erklärt Marco Vollrath. „Auf diese Weise reduzieren wird den Energieverbrauch auf das notwendige Minimum.“

Mit regenerativer Energie produziert

Die Themen Energieeffizienz und Nachhaltigkeit spielen nicht nur beim Betrieb der Bremsen von Kendrion INTORQ eine Rolle, sondern werden bereits bei deren Produktion berücksichtigt. So deckt das Unternehmen einen Teil seines Strombedarfs über eine PV-Anlage und beheizt seine Produktionshallen über Nahwärme aus einer benachbarten Biogasanlage. „Außerdem kommen unsere Bremsen schon seit vielen Jahren in Windkraftanlagen zum Einsatz“, resümiert Marco Vollrath. „Damit schließen wir den Kreislauf – denn dort wird die Energie produziert, die die Elektromotoren antreibt, die wiederum von unseren Federkraftbremsen gestoppt werden.“

Federdruckbremsen für Roboterarme

05.10.2023 | Mit dem neuen Standardbaukasten für Roboterbremsen schafft Mayr die Basis für Lösungen auf einem attraktiven Preisniveau. Auf der SPS 2023 in Nürnberg zeigt das Unternehmen, wie intelligente, sprechende Bremsen und Wellen-Kupplung clever zur Prozessüberwachung eingesetzt werden können und so den Antriebsstrang mit geringem Kostenaufwand fit machen für Industrie 4.0.

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Elektromagnetische Bremsen für vertikale Achsen

16.08.2023 | Mayr präsentiert zur EMO 2023 sein Portfolio an elektromagnetischen, pneumatischen und hydraulischen Sicherheitsbremsen für die Absicherung vertikaler Achsen in WZM und Bearbeitungszentren. Diese Vertikalachsenbremsen sichern alle Gefährdungssituationen ab, die beim Betrieb von schwerkraftbelasteten Achsen auftreten können.

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Elektromagnetische Linearbremse mit 10-fach schnellerer Schaltzeit

23.11.2021 | Zur Absicherung von linearen Bewegungen bei Stillstand z. B. durch Stromausfall werden oft Sicherheitsbremsen eingesetzt. Sie wirken auf separate Rundstangen bzw. Kolbenstangen oder Führungsschienen. Abhängig von den Anwendungen kommen hier oft pneumatisch oder hydraulisch öffnende Bremsen zum Einsatz, weil sie hohe Haltekräfte bieten.

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Servo Sicherheitsbremse richtig auswählen

03.06.2020 | Die Sicherheitsbremse zum Halten einer bestimmten Position und für Not-Halt-Situationen ist ein wichtiger Bestandteil im Servoantrieb. Bislang gilt die Servobremse in manchen Fällen als nicht überwachbar. Mayr hat mit der Roba-servostop eine Servo Sicherheitsbremse im Baukastensystem entwickelt, die besonders in der Robotik eine Lösung bietet.

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Federdruck- und Permanentmagnet-Bremse im Vergleich

03.06.2014 | Sowohl Federdruck- als auch Permanentmagnet-Bremsen haben ihre Berechtigung. Doch welche ist die richtige für den jeweiligen Einsatzfall? Da bei der Auswahl sehr unterschiedliche Aspekte zu berücksichtigen sind, sollte der Anwender auf kompetente Beratung vertrauen. Der Beitrag von Kendrion zeigt, dass Bremse nicht gleich Bremse ist.

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Elektromagnetische Stangenbremse und Stangenklemmung

28.11.2011 | Mit der HMSB hat Hema eine Stangenbremse entwickelt, die mit einem Feder-Energiespeicher nach dem Prinzip der bewährten Feder arbeitet und daher nicht nur als Betriebs- und Haltebremse, sondern auch als Notstoppbremse eingesetzt werden kann. Durch die elektromagnetische Arbeitsweise benötigt die kompakte HMSB für den kleinen Bauraum keinen hydraulischen oder pneumatischen Anschluss.

Da lediglich ein Stromanschluss mit 400 V AC Nennleistung vorhanden sein muss und die elektronische Steuerung bereits integriert ist, lässt sich die HMSB einfach montieren oder nachrüsten.

Liegt an der Bremse keine Spannung an, wird durch die Federkraft eine konische Buchse axial in eine ebenfalls konische Bohrung des Gehäuses gepresst. Dadurch wird der Querschnitt am Innendurchmesser der Buchse verengt, so dass diese auf der mittig durchlaufenden Rundstange mit hoher Kraft (8 bis 14 kN) klemmt. Die Federkraft wird dabei über den Kegelwinkel der Buchse verstärkt. Zum Öffnen der Bremse wird die HMSB mit Strom beaufschlagt, wodurch ein integrierter starker Elektromagnet einen Flachanker anzieht, der die Klemmbuchse entgegen der Federkraft aus dem Konussitz drückt. Nach der Anzugsphase beträgt die Leistungsaufnahme der Bremse weniger als 15 VA. Mit 199 x 120 x 152 mm ist die Bremse sehr kompakt konstruiert und dank Schutzart IP65 auch in rauen Umgebungen einsetzbar.

In der Ausführung als Bremse ist die auf der Stange klemmende Konusbuchse nicht fest mit dem Gehäuse verbunden. Daher wirkt die am Gehäuse befestigte Masse Bremskraft verstärkend, weil sie zu einem weiteren Verkeilen der Buchse führt (Haltekraft 14 kN). Diese Verschiebbarkeit der Buchse gegenüber dem Gehäuse verhindert zwar ein genaues Positionieren, was beim Abbremsen aber auch nicht notwendig ist.

Für Anwendungen hingegen, die ein punktgenaues Positionieren ohne Bremswirkung erfordern, gibt es eine Ausführung als Stangenklemmung an (Haltekraft 8 kN). Bei dieser ist die Konusbuchse fest mit dem Gehäuse verbunden und dadurch nicht wie bei der Ausführung als Bremse leicht verschiebbar – ideal für ein exaktes Positionieren. Die Feder drückt während des Klemmens auf eine frei bewegliche Nabe mit Innenkonus, auf die dann auch die Magnetkraft zum Öffnen wirkt.

Anwendungen elektromagnetischer Bremsen

Für die Sicherheitsbremsen von Mayr gibt es kaum eine Branche, die der Antriebsspezialist nicht bedient. Sie sichern Mensch und Maschine in Aufzügen und Fahrteppen, in der Bühnentechnik, Bahnindustrie, Prüfstandstechnik und Stahlindustrie, in Windkraftanlagen, Krananlagen und Windentechnik, Extrudern, Abwassertechnik, im Tunnel und Bergbau uvm.

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Häufige Fragen

Was ist eine elektromagnetische Bremse?

Eine elektromagnetische Bremse nutzt ein magnetisches Feld, um mechanische Bewegung, typischerweise die Rotation einer Welle, zu verlangsamen oder zu stoppen. Sie wird elektrisch aktiviert, um einen Elektromagneten zu erregen, der wiederum eine Bremskraft auf eine metallische Oberfläche ausübt, was die Bewegung ohne direkten Kontakt verlangsamt oder stoppt. Diese Bremsen sind für ihre präzise Steuerung und sofortige Reaktionsfähigkeit bekannt und werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen eine schnelle und zuverlässige Bremswirkung erforderlich ist.

Wie funktioniert eine magnetische Bremse?

Eine magnetische Bremse verwendet die Kraft des Magnetismus, um Bewegung zu verlangsamen oder zu stoppen. Wenn elektrischer Strom durch eine Spule fließt, wird ein Magnetfeld erzeugt. Dieses Feld wirkt auf eine metallische Bremsscheibe oder Bremstrommel. Durch Wirbelströme wird eine Gegenkraft erzeugt, die die Bewegung hemmt. Bei einer elektromagnetischen Bremse wird das Magnetfeld genutzt, um mechanische Bremsbeläge zu betätigen, die gegen eine rotierende Scheibe oder Trommel drücken und so die Bewegung stoppen. Diese Art der Bremse ermöglicht eine sehr präzise Steuerung der Bremskraft und wird daher in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt.

Was ist eine Federkraftbremse?

Eine Federkraftbremse ist eine mechanische Bremse, bei der die Bremskraft durch vorgespannte Federn erzeugt wird. Diese Bremsen sind so konzipiert, dass sie in ihrem Ruhezustand wenn kein Strom fließt, eine Bremswirkung ausüben. Die Bremsung wird durch das Freigeben der Federkraft erreicht, die auf die Bremselemente drückt und die Bewegung stoppt. Sie werden häufig als Sicherheitsbremsen eingesetzt, um im Falle eines Stromausfalls oder bei Not-Halt eine Maschine sicher anzuhalten.

Was ist eine Permanentmagnetbremse?

Eine Permanentmagnetbremse ist verwendet Permanentmagnete, um eine Bremskraft zu erzeugen. Im Gegensatz zu elektromagnetischen Bremsen, die ein Magnetfeld durch elektrischen Strom erzeugen, nutzen Permanentmagnetbremsen das konstante Magnetfeld von Dauermagneten. Diese Bremsen erzeugen eine Bremswirkung durch die magnetische Anziehungskraft, die auf eine metallische Scheibe oder einen anderen Teil wirkt. Sie sind für ihre Zuverlässigkeit, Wartungsfreiheit und konstante Bremskraft bekannt und werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen eine kontinuierliche oder langfristige Bremswirkung erforderlich ist.