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Elektromagnete statt Pneumatik – Energie sparen in der Fertigung

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Kendrion Industrial Magnetic Systems (IMS) hat kompakte Hub- und Drehmagnete im Portfolio, die sich dem Unternehmen zufolge ideal für die Aktorik in Fertigungsanlagen eignen. Gegenüber herkömmlicher Pneumatik sollen sie zu deutlichen Kosten- und Energieeinsparungen führen.

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Elektromagnetische Aktuatoren wie dieser Hubmagnet von Kendrion sollen in Fertigungsanlagen zunehmend pneumatische Lösungen ersetzen.
Elektromagnetische Aktuatoren wie dieser Hubmagnet von Kendrion sollen in Fertigungsanlagen zunehmend pneumatische Lösungen ersetzen.
(Bild: Kendrion IMS)

Kendrion Industrial Magnetic Systems (IMS) hat im Zusammenhang mit der Einführung einer neuen Baureihe eine Studie vorgelegt, die besagt, dass elektromagnetische Aktuatoren im untersuchten Fall 42 % weniger Energie benötigt als vergleichbare pneumatische Lösungen. Das elektromagnetische System soll darüber hinaus etwa ein Drittel günstiger in der Anschaffung sein. Betrachtet wurde ein ganzjährig laufendes, automatisiertes Transfersystem einer Fertigungsanlage mit 20 Werkstückträgern und 20 Bearbeitungsstationen. Als Stopper für die Steuerung, Fixierung und Freigabe der Werkstückträger wurden Hubmagnete statt pneumatischer Zylinder vorgesehen.

Elektromagnetische Lösung ist leiser

„Konstrukteure und Entwickler erkennen zunehmend die Vorteile der elektromagnetischen Aktorik gegenüber der Pneumatik“, berichtet Kendrion-Marktmanager Daniel Guggolz aus der Praxis. Und weiter: „In bestimmten Einsatzbereichen ermöglichen Elektromagnete effizientere und günstigere Lösungen.“ Beispielsweise entfällt die Installation von Luftleitungen und zentralen Kompressoren. Elektromagnetische Systeme können dezentral versorgt werden. Während pneumatische Zylinder ständig unter Druck gehalten werden, benötigen Hubmagnete die Energie nur im Arbeitszustand. Die Pneumatik muss unter anderem mit Leckage-Verlusten rechnen, während Elektromagnete die Energie direkt in Bewegung umsetzen. „Der Einsatz von Elektromagneten ist immer dann sinnvoll, wenn die Hub- und Kraftanforderungen technisch umsetzbar sind“, sagt Daniel Guggolz.

Hubmagnete für die Automatisierungs- und Fördertechnik

Die von Kendrion IMS entwickelten Hubmagnete für die Automatisierungs- und Fördertechnik decken typischerweise Hubwege von 3 mm bis 35 mm ab. Ihre Schaltzeiten beginnen bei 15 ms. Je nach Aufgabenstellung können sie für Kräfte von 0,5 N bis 1550 N ausgelegt werden. „Leistungssteigerungen sind möglich“, sagt Daniel Guggolz über die Entwicklungsziele von Kendrion IMS. Die Stoppertechnik für die Werkstückträger in Transfersystemen von Montagelinien zählt zu den aktuellen Schwerpunkten der Forschung und Entwicklung des Unternehmens.

Stellglieder, Weichen und Klappen für Sortiersysteme bilden einen weiteren Schwerpunkt. Für diesen Anwendungsbereich hat Kendrion IMS jetzt die Drehmagnet-Baureihe CDR entwickelt. Die kompakten und modular konzipierten Drehmagnete sollen sich je nach Projektanforderung für Drehwinkel von 20° bis 150° und Drehmomente von 3,4 Ncm bis 7,8 Ncm auslegen lassen. Die Gehäuse mit 3 cm bis 4 cm Durchmesser können laut Kendrion IMS jeder Einbausituation angepasst werden. Geometrisch angeordnete Permanentmagnete bilden eine Kernfunktion der elektrischen Weiche. Sie sollen ein stromloses Halten des kugelgelagerten Rotors in der Endposition ermöglichen. Zusätzlich sind Hall-Sensoren für die Funktionsüberwachung und geräuschreduzierende Dämpfer integrierbar. Auch die Drehmagnete sollen sich durch Energieeffizienz auszeichnen, denn Strom benötigen sie nur während der Umschaltzeit. (sh)

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