Magnetpulverbremse
Eine Magnetpulverbremse ist eine Magnetbremse mit ferromagnetischem Pulver im Scherspalt der Kupplungsflächen, welches durch ein Magnetfeld Drehmoment übertragen kann.
Magnetpulverbremsen und Magnetpulverkupplungen, die nach dem gleichen Prinzip funktionieren, kommen im Maschinenbau in Bahnspannungsreglern[1] und zur Umsetzung sanfter Anläufe und Stopps sowie bei Belastungstests zum Einsatz. Merkmale sind die kompakte Bauweise, der geringe Steuerleistungsbedarf und der gleichmäßige Drehmomentverlauf.
Funktionsprinzip
BearbeitenEine Magnetpulverbremse besteht aus einem Stator mit eingebauter Spule und einem gegenüberliegenden, mit z. B. einer Welle verbundenem Rotor. Im Luftspalt zwischen den beiden sich nicht berührenden Bauteilen befindet sich ein ferromagnetisches Pulver, das bei Stromfluss durch die Spule kettenartige Strukturen im entstehenden Magnetfeld ausbildet. Über diese, nun beide Bauteile berührenden Strukturen wird das Drehmoment übertragen und Reibung erzeugt (kraftschlüssige Verbindung). Die Bremswirkung verhält sich hierbei etwa[2] proportional zum durch die Spule fließenden Strom.[3][4]
Das Moment ist im Gegensatz zu Wirbelstrombremsen unabhängig von der (Differenz-)Drehzahl.[5]
Charakteristisch ist jedoch ein Hystereseverhalten[6] und ein Moment, das bei Feldfreiheit bzw. Stromlosigkeit nicht Null ist. Das Drehmoment lässt bei gleichem Spulenstrom bei Alterung nach.[2]
Bei der Magnetpulverkupplung ist der Stator ebenfalls drehbar gelagert und kann somit ein Drehmoment auf eine zweite Welle übertragen.
Anwendung
BearbeitenMagnetpulverbremsen ermöglichen einen gleichmäßigen Dauerbetrieb auch bei sehr niedriger Drehzahl und werden häufig als Bahnspannungsregler beispielsweise bei Druckmaschinen, Lebensmittelverpackungen oder Laminier- und Kunststofffolienmaschinen verwendet. Darüber hinaus wird die Magnetpulverbremse zur Simulation von Belastungen beispielsweise in Motorenprüfständen, Friktiontestern oder Fitnessgeräten[7] eingesetzt.[8]
Geschichte
BearbeitenDie Magnetpulverbremse wurde von Alex Hammecke in den 1950er Jahren für die Elektro-Mechanik GmbH, Olpe, entwickelt und am 21. Juli 1955 zum Patent angemeldet.[9]
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ gemeint ist die Zugspannung in Papier-, Stoff- oder Folienbahnen bei deren Herstellung oder Verarbeitung
- ↑ a b Magnetpulverkupplungen, -bremsen und Regelgeräte. Firmenschrift der Fa. Kendrion GmbH, S. 24, abgerufen am 21. März 2018.
- ↑ Eberhard Kallenbach, Rüdiger Eick, Peer Quendt, Tom Ströhla, Karsten Feindt, Matthias Kallenbach, Oliver Radler: Elektromagnete. Grundlagen, Berechnung, Entwurf und Anwendung. 4. Auflage. Vieweg+Teubner, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-0968-1, S. 318.
- ↑ Magnetpulverbremsen und Magnetpulverkupplungen. In: IBD Wickeltechnik. Abgerufen am 11. Januar 2016.
- ↑ Magnetpulverkupplungen und -bremsen. Firmenschrift der Fa. LIEDTKE Antriebstechnik GmbH & Co. KG, abgerufen am 21. März 2018.
- ↑ Magnetpulverbremse und Magnetpulverkupplung. Firmenschrift der Fa. IBD Wickeltechnik
- ↑ Beispiel eines Hometrainers mit Magnetpulverbremse. Archiviert vom (nicht mehr online verfügbar) am 4. März 2016; abgerufen am 11. Januar 2016.
- ↑ Magnetpulverbremse – Technik und Vorteile. In: Maschinenbau Aktuell. 26. Februar 2015, abgerufen am 11. Januar 2016.
- ↑ Patent DE1067645B: Magnetpulverbremse. Angemeldet am 21. Juli 1955, veröffentlicht am 22. Oktober 1959, Anmelder: Elektro-Mechanik GmbH, Erfinder: Alex Hammecke.