Scopri il Freno elettromagnetico, la loro funzionalità e i campi di applicazione. Altrettanto preciso Freno a molla o efficiente Freno a magnete permanente Sono essenziali per il controllo e la sicurezza nei sistemi di azionamento automatizzati e manuali. Scopri come questi innovativi sistemi frenanti migliorano le prestazioni e garantiscono un funzionamento affidabile.

contenuto

• Freni elettromagnetici: le cose più importanti in breve
  • I freni a molla stimolano la transizione energetica
  • Freni a molla per bracci robotici
  • Freni elettromagnetici per assi verticali
  • Freno lineare elettromagnetico con tempo di commutazione 10 volte più veloce
  • Selezionare il servofreno di sicurezza corretto
  • Confronto tra pressione della molla e freno a magneti permanenti
  • Freno a barra elettromagnetica e bloccaggio barra
• Applicazioni dei freni elettromagnetici
• Domande frequenti

Freni elettromagnetici: le cose più importanti in breve

* Sviluppo dei freni elettromagnetici sta avanzando poiché sono apprezzati per la loro efficienza e precisione in diversi settori industriali. La domanda è in aumento, soprattutto per quanto riguarda Freni di sicurezza, grazie alla loro capacità di arrestare istantaneamente le macchine, aumentando la sicurezza sul lavoro. Ciò è particolarmente apprezzato nei settori della lavorazione dei materiali, della costruzione di veicoli e della stampa.

il Trend va verso una maggiore efficienza e affidabilità e i freni diventano più intelligenti. Dotata Monitoraggio dei freni Possono essere utilizzati per la manutenzione predittiva o il monitoraggio delle condizioni. Sulla scia della transizione energetica viene posta maggiore enfasi sulla sostenibilità, che è già una pratica comune nel settore automobilistico Recupero dell'energia in frenata viene utilizzato anche negli azionamenti industriali. 

I freni a molla stimolano la transizione energetica

07.12.2023 novembre XNUMX | I freni a molla forniscono potenza da oltre cinquant'anni Kendrion INTORQ Motori elettrici dentro carrelli industriali di tutti i tipi con una funzione di frenatura sicura. Sulla scia della transizione energetica e della connessa elettrificazione del settore dei trasporti, gli specialisti dei freni Aerzen hanno notevolmente ampliato il loro campo di applicazione e ora mettono sempre più la loro esperienza a disposizione del settore della mobilità elettrica.

I produttori di veicoli beneficiano non solo della qualità comprovata e del design dei freni ottimizzato per il cliente, ma anche della tecnologia ad alta efficienza energetica di Kendrion INTORQ, prodotta in un processo di produzione sostenibile.

"L'elettrificazione dei veicoli e dei veicoli per la movimentazione dei materiali avviene attualmente a grande velocità", spiega Marco Vollrath, Sales Manager di Kendrion Intorq condivide le sue osservazioni. “Tra le altre cose, vediamo questa tendenza nell’agricoltura, nel settore edile e, naturalmente, nell’industria automobilistica. A ciò si aggiunge il mercato in crescita dei sistemi di trasporto senza conducente (AGV/AGV). Ciò rende ancora più importante la nostra pluriennale esperienza nel settore dei freni nel settore dei motori elettrici. Sappiamo cosa devono fare questi freni e possiamo fornire ai nostri clienti la consulenza specializzata e le forniture di cui hanno bisogno nei vari ambiti”.

Campi di applicazione del freno a molle – ieri e oggi

Kendrion INTORQ ha sviluppato il suo primo freno a molla nel 1971 per un modello di carrello elevatore. Oggi l’azienda domina il segmento di mercato dei carrelli industriali in tutto il mondo. A causa della necessità di circolare senza emissioni nei capannoni e negli ambienti chiusi, in molti casi non esiste alternativa al funzionamento elettrico dei carrelli industriali. Di conseguenza, due veicoli su tre sono ora dotati di trazione elettrica. Allo stesso tempo, la tecnologia del motore, dei freni e della batteria utilizzata è stata ripetutamente adattata e ottimizzata nel corso dei decenni: un vantaggio tecnologico di cui i produttori di automobili e veicoli commerciali possono attualmente beneficiare nell’elettrificazione della loro tecnologia di propulsione.

Anche i freni a molla di Kendrion INTORQ sono stati continuamente perfezionati nel corso degli anni in termini di funzionalità ed efficienza energetica. Dopo l'apertura, il freno può essere mantenuto aperto con un fabbisogno energetico molto basso attraverso una riduzione della corrente di mantenimento coordinata in modo ottimale. "Inoltre, consigliamo sempre i nostri clienti in modo che la soluzione frenante individuale sia grande quanto necessario e quanto più piccola possibile", spiega Marco Vollrath. “In questo modo ridurremo il consumo energetico al minimo necessario”.

Prodotto con energia rinnovabile

I temi dell'efficienza energetica e della sostenibilità non giocano solo un ruolo importante nel funzionamento dei freni Kendrion INTORQ, ma vengono presi in considerazione anche durante la loro produzione. L'azienda copre parte del proprio fabbisogno energetico tramite un impianto fotovoltaico e riscalda i propri capannoni di produzione utilizzando il calore locale proveniente da un vicino impianto di biogas. "I nostri freni vengono utilizzati da molti anni anche nelle turbine eoliche", riassume Marco Vollrath. “Questo chiude il ciclo, perché è lì che viene prodotta l’energia che aziona i motori elettrici, che a loro volta vengono fermati dai nostri freni a molla”.

Freni a molla per bracci robotici

05.10.2023 ottobre XNUMX | Con il nuovo sistema modulare standard per i freni dei robot, Mayr crea le basi per soluzioni ad un livello di prezzo interessante. Sul SPS 2023 A Norimberga l'azienda mostra come freni intelligenti e parlanti... Accoppiamento dell'albero può essere abilmente utilizzato per il monitoraggio del processo e così via powertrain Preparati all'Industria 4.0 a costi contenuti.

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Freni elettromagnetici per assi verticali

16.08.2023 | Mayr presenta a EMMO 2023 il suo portafoglio di prodotti elettromagnetici, pneumatici e idraulici Freni di sicurezza per il fissaggio degli assi verticali nelle macchine utensili e nei centri di lavoro. Questi freni degli assi verticali proteggono da tutte le situazioni pericolose che possono verificarsi quando si azionano assi soggetti a gravità.

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Freno lineare elettromagnetico con tempo di commutazione 10 volte più veloce

23.11.2021 | Mettere al sicuro movimenti lineari a veicolo fermo, ad es. B. a causa di un'interruzione di corrente, vengono spesso utilizzati i freni di sicurezza. Agiscono su aste tonde separate, steli di pistoni o guide. A seconda delle applicazioni vieni qui spesso pneumatico o idraulico I freni di apertura vengono utilizzati perché offrono elevate forze di tenuta.

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Selezionare il servofreno di sicurezza corretto

03.06.2020 giugno XNUMX | Il freno di sicurezza per il mantenimento di una determinata posizione e per le situazioni di arresto di emergenza è un componente importante del servoazionamento. Finora questo vale Servofreno in alcuni casi non monitorabili. Mayr ha sviluppato il Roba-servostop, un servofreno di sicurezza in un sistema modulare, particolarmente utile nel robotica offre una soluzione.

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Confronto tra pressione della molla e freno a magneti permanenti

03.06.2014 giugno XNUMX | Sia i freni a molla che quelli a magnete permanente hanno il loro posto. Ma quale è quello giusto per la rispettiva applicazione? Poiché nella scelta occorre tenere conto di aspetti molto diversi, l'utente deve affidarsi a una consulenza competente. Quindi è ovviamente un vantaggio se il produttore di freni che fornisce la consulenza ha entrambi i principi operativi nel suo programma e consiglia senza alcun interesse personale. L'articolo del produttore di frizioni e freni Kendrion mostra che non tutti i freni sono uguali.

A seconda delle condizioni operative si distingue tra freno di stazionamento e freno di lavoro. IL Freno di stazionamento ha il compito di mantenere fermi i carichi. La frenatura del movimento viene effettuata dall'azionamento. Solo in caso di errore, ad es. B. durante un arresto di emergenza, il freno di stazionamento esegue un lavoro di frenatura per arrestare il sistema e poi mantenerlo a riposo.

Al contrario, il Freno funzionante il compito di distruggere l'energia cinetica e quindi di mantenere a riposo il sistema quando è fermo. I tipici campi di applicazione dei freni di stazionamento e di lavoro si trovano negli ascensori, nei trasportatori aerei e nelle turbine eoliche, nonché nella robotica e nell'ingegneria meccanica.

L'utilizzo dei freni da lavoro sta diventando sempre più in secondo piano rispetto a quelli moderni Unità , controllori affrontare il compito di frenata in modo sicuro e anche senza usura può funzionare. Le applicazioni in cui vengono utilizzati i freni di lavoro sono servite da freni a molla perché i sistemi di attrito organico lì utilizzati, simili alle pastiglie dei freni delle automobili, sono particolarmente adatti a fornire un elevato livello di lavoro complessivo per tutta la durata di servizio.

Sia i freni a magnete permanente che quelli a molla vengono utilizzati per la stragrande maggioranza delle applicazioni del freno di stazionamento. Qui, come in tanti altri ambiti, l'utente ha solo l'imbarazzo della scelta. Deve decidere quale Principio di funzionamento è più adatto alla sua applicazione. Entrambi hanno proprietà caratteristiche che li rendono ideali per diversi ambiti di applicazione.

Due principi di funzionamento - proprietà diverse

Entrambi i tipi di freno sono chiusi quando diseccitati. Si tratta di Freni di sicurezza: In caso di interruzione di corrente o di guasto dell'approvvigionamento energetico, come ad esempio in caso di interruzione della linea, il sistema è mantenuto al sicuro. Tuttavia, ci sono differenze fondamentali oltre a questo. Nel freno a molle, che di solito è installato sul lato cuscinetto B di un motore elettrico, le molle premono contro l'ancora del freno quando non è sotto tensione.

* Rivestimenti di attrito del rotore, che è collegato all'albero motore tramite una dentatura, è bloccato tra questo ancora e la superficie di montaggio del freno sul lato posteriore del motore. Quando la bobina del freno viene eccitata, si crea un campo magnetico che attira l'ancora mobile e quindi libera il rotore con le guarnizioni di attrito. Il freno si sblocca.

Quando si tratta del principio attivo magnete permanente Nello stato diseccitato, invece, l'armatura o il rotore vengono tirati contro lo statore o il sistema di eccitazione dal campo magnetico permanente. Quando eccitato, si crea un campo elettromagnetico che annulla la forza di attrazione dei magneti permanenti e quindi libera l'armatura dal sistema di eccitazione attraverso la forza di trazione delle molle tra l'armatura e il mozzo flangiato. Il freno si sblocca.

Da collegamento ad innesto forzato Il freno a magnete permanente è privo di gioco tra l'armatura, il mozzo e l'albero. Tuttavia è necessario rispettare le condizioni di installazione definite per garantire un traferro definito nel motore.

Freni a magneti permanenti

Da questi due principi attivi con le loro differenze Accoppiamenti di attrito, acciaio/acciaio nel freno a magnete permanente e guarnizioni d'attrito organiche/acciaio nel freno a molla danno proprietà definite ed essenziali che si traducono in campi di applicazione tipici per entrambi i tipi di freni:

I freni a magneti permanenti (PE) sono particolarmente adatti Servomotori, ad esempio nella tecnologia di movimentazione e robotica. Qui colpiscono particolarmente per le loro dimensioni compatte e il loro peso relativamente basso. Grazie ai magneti permanenti, la densità di potenza è due volte più elevata rispetto ai freni a molle (FD). Ma ci sono anche altri motivi per cui nella robotica si tende a preferire freni leggeri, dinamici e quasi privi di abrasione.

Ciò garantisce l'assenza di abrasione del freno PE modalità di azione il freno è assicurato. L'ancora viene completamente rilasciata entro la molla. Con il freno FD si verifica un'usura all'avviamento perché quando la velocità aumenta, tra la pastiglia e le superfici di attrito deve prima formarsi un cuscino d'aria. Questa usura può verificarsi a causa dell'accelerazione del disco di frizione, ad es. B. l'accelerazione dovuta alla gravità quando l'azionamento è disposto verticalmente o dovuta alle forze centrifughe quando ruotano le pale del rotore di una turbina eolica. Di solito è interessato solo un rivestimento di attrito.

Quando viene utilizzato, il freno PE si comporta come un puro freno di stazionamento Funzione di arresto di emergenza diverso dal freno FD. Grazie alla sua struttura, il freno PE è privo di coppia residua. C'è solo abrasione durante le fermate di emergenza. Quando viene azionata, l'armatura viene completamente rilasciata dalla molla. Al contrario, il freno FD ha una coppia di spunto, che porta ad una certa usura ad ogni avviamento. La suddetta usura causata dalle forze di accelerazione rende le cose ancora più difficili. Spesso questa ulteriore usura non può essere determinata con precisione perché di solito è interessato solo un lato del disco di frizione.

Il freno silenzioso dell'ascensore protegge ascensori e scale mobili

Un'altra differenza sta nel comportamento Campo di temperatura. I freni PE sono molto stabili alla temperatura e garantiscono una coppia elevata nell'intero intervallo di temperature. Le cose sono diverse con i freni FD. In questo caso la stabilità della temperatura è influenzata essenzialmente dalla composizione del rivestimento d'attrito organico. Puoi paragonarlo a uno pneumatico per auto, anch'esso sviluppato per diverse condizioni operative. Proprio come uno pneumatico di Formula 1 non può essere utilizzato in inverno, alcune guarnizioni di attrito organiche non possono essere utilizzate nei freni.

Con un elevato coefficiente di attrito, il rivestimento ha una buona adesione coppie elevate, ma il rivestimento si consuma molto rapidamente. Per le pastiglie dei freni FD ciò significa: le pastiglie con coefficienti di attrito elevati mostrano un calo maggiore nell'intero intervallo di temperature e talvolta hanno solo la metà della coppia a 120° o -40°C. In generale si può dire che i freni FD raggiungono una coppia molto buona, ma non sono così stabili alla temperatura o che il coefficiente di attrito è comparativamente più basso di una pastiglia a temperatura stabile. Va tuttavia sottolineato che entro un determinato intervallo di temperature la coppia del freno FD può essere adattata in modo molto preciso alla coppia specificata dal cliente in fase di progettazione.

Freno a molla a pressione tuttofare

Azionamenti di sollevamento e di traslazione con energie frenanti elevate e coppia frenante definita, ovvero decelerazione controllata durante un arresto di emergenza, non può essere azionato da PE. Inoltre, esistono numerose applicazioni in cui non sono richieste elevata dinamica e densità di potenza. Tipici esempi di ciò sono le gru, i trasportatori aerei e le porte a rulli.

Il freno deve frenare se le cose peggiorano Arresto di emergenza Se necessario, fornire valori di decelerazione elevati per frenata e mantenere il peso in modo affidabile. Il tempo di commutazione e la densità di potenza svolgono solo un ruolo minore. L'elevato lavoro di frenata non rappresenta un problema per le guarnizioni d'attrito organiche dei freni a molla e, se necessario, possono essere utilizzati anche come freno di lavoro.

Inoltre, questo è momento d'inerzia A causa del peso relativamente basso del disco di frizione, questo è inferiore rispetto ai freni a magnete permanente. Inoltre, queste applicazioni utilizzano solitamente motori standard IEC sui quali è possibile installare facilmente e rapidamente freni a molla. Il freno, la cui struttura è meno complessa dei freni a magneti permanenti, rimane solitamente facilmente accessibile.

Chiunque abbia una soluzione conveniente in un'applicazione Motore standard di serie può quindi normalmente utilizzare un freno a molla. Per il rispettivo campo di applicazione, ad es. B. per uno specifico intervallo di temperature di esercizio è possibile selezionare un rivestimento d'attrito ottimizzato per l'applicazione.

* Freno FD Con la corretta scelta del rivestimento di attrito organico e del design delle molle, è possibile regolare facilmente la coppia desiderata con una tolleranza relativamente piccola. Se l'intervallo di temperatura è ancora relativamente piccolo, la coppia può essere mantenuta ben all'interno di questo intervallo. Inoltre, lo sviluppo non si è fermato per quanto riguarda i freni a molla: con i nuovi freni Kobra di Kendrion è possibile ottenere l'80% di coppia in più o una durata utile tre volte superiore rispetto alle soluzioni precedentemente disponibili sul mercato. Riducendo la potenza di controllo, il consumo energetico viene ridotto di un terzo. Viene generato meno calore, il che riduce l'invecchiamento dei componenti.

Freno a barra elettromagnetica e bloccaggio barra

28.11.2011 novembre XNUMX | Con l'HMSB ha Hema ha sviluppato un freno a stelo che funziona con un accumulo di energia a molla basato sul comprovato principio della molla e può quindi essere utilizzato non solo come freno di servizio e di stazionamento, ma anche come freno di arresto di emergenza. Grazie al funzionamento elettromagnetico, il compatto HMSB non richiede un collegamento idraulico o pneumatico per il suo piccolo spazio di installazione.

Ce n'è solo uno connessione di alimentazione con potenza nominale 400 V AC e controllo elettronico già integrato, l'HMSB può essere facilmente installato o adattato.

Se non c'è tensione sul freno, la forza della molla preme assialmente una boccola conica in un foro conico nell'alloggiamento. Ciò restringe la sezione trasversale sul diametro interno della boccola, in modo che si blocchi sull'asta rotonda centrale con una forza elevata (da 8 a 14 kN). IL forza elastica è rinforzato tramite l'angolo conico della presa. Per aprire il freno, l'HMSB viene alimentato con corrente, per cui un potente elettromagnete integrato attira un'armatura piatta, che spinge la boccola di serraggio fuori dalla sede del cono contro la forza della molla. Dopo la fase di serraggio l'assorbimento di potenza del freno è inferiore a 15 VA. Con 199 x 120 x 152 mm, il freno ha un design molto compatto e può essere utilizzato anche in ambienti difficili grazie al grado di protezione IP65.

Nella versione come freno è fissato sull'asta Boccola conica non saldamente collegato all'alloggiamento. Pertanto la massa attaccata all'alloggiamento aumenta la forza frenante perché porta ad un ulteriore incuneamento della boccola (forza di tenuta 14 kN). Questa possibilità di spostare la presa rispetto all'alloggiamento impedisce un posizionamento preciso, ma ciò non è necessario durante la frenata.

Tuttavia, per le applicazioni che richiedono a posizionamento preciso senza effetto frenante è disponibile una versione come morsetto per asta (forza di tenuta 8 kN). In questo modo la boccola conica è saldamente collegata all'alloggiamento e quindi non può essere spostata facilmente come nella versione con freno - ideale per un posizionamento preciso. Durante il bloccaggio, la molla preme su un mozzo liberamente mobile con un cono interno, sul quale agisce anche la forza magnetica per aprirlo.

Applicazioni dei freni elettromagnetici

Ci sono freni di sicurezza di Mayr quasi nessun settoreche lo specialista dell'azionamento non serve. Proteggono persone e macchine negli ascensori e nelle scale mobili, nella tecnologia scenica, nell'industria ferroviaria, nella tecnologia dei banchi prova e nell'industria siderurgica, nelle turbine eoliche, nei sistemi di gru e nella tecnologia degli argani, negli estrusori, nella tecnologia delle acque reflue, nelle gallerie e nelle miniere e molto altro ancora.

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Domande frequenti

Cos'è un freno elettromagnetico?

Un freno elettromagnetico utilizza un campo magnetico per rallentare o arrestare il movimento meccanico, tipicamente la rotazione di un albero. Viene attivato elettricamente per energizzare un elettromagnete, che a sua volta applica una forza frenante a una superficie metallica, rallentando o arrestando il movimento senza contatto diretto. Noti per il loro controllo preciso e la risposta istantanea, questi freni sono spesso utilizzati in applicazioni in cui è richiesta un'azione frenante rapida e affidabile.

Come funziona un freno magnetico?

Un freno magnetico utilizza il potere del magnetismo per rallentare o arrestare il movimento. Quando la corrente elettrica scorre attraverso una bobina, viene creato un campo magnetico. Questo campo agisce su un disco freno metallico o su un tamburo freno. Le correnti parassite creano una forza contraria che inibisce il movimento. Un freno elettromagnetico utilizza il campo magnetico per azionare le pastiglie dei freni meccanici che premono contro un disco o tamburo rotante, arrestando il movimento. Questo tipo di freno consente un controllo molto preciso della forza frenante e viene quindi utilizzato in molti settori di applicazione.

Cos'è un freno a molla?

Un freno a molla lo è un freno meccanico in cui la forza frenante è generata da molle precaricate. Questi freni sono progettati per esercitare un effetto frenante nello stato di riposo quando non circola corrente. La frenatura si ottiene rilasciando la forza della molla che preme sugli elementi frenanti e arresta il movimento. Sono spesso utilizzati come freni di sicurezza per arrestare in sicurezza una macchina in caso di interruzione di corrente o arresto di emergenza.

Cos'è un freno a magnete permanente?

Un freno a magnete permanente lo è utilizza magneti permanenti per creare forza frenante. A differenza dei freni elettromagnetici, che generano un campo magnetico utilizzando la corrente elettrica, i freni a magneti permanenti utilizzano il campo magnetico costante dei magneti permanenti. Questi freni creano un effetto frenante attraverso l'attrazione magnetica che agisce su un disco metallico o altra parte. Conosciuti per la loro affidabilità, mancanza di manutenzione e potenza frenante costante, sono spesso utilizzati in applicazioni in cui è richiesta un'azione frenante continua o a lungo termine.

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