SPECHT

Ein innovativer bistabiler Umkehrhubmagnet.

RHEFOR hat ein neues Konzept für bistabile Umkehrhubmagnete entwickelt und zum Patent angemeldet. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen erreicht SPECHT:

  • bis zu 3x höhere Haltekraft bei gleichem Bauvolumen
  • kürzere Stellzeiten
  • kürzere Totzeiten
  • weitaus geringere Leistungsaufnahme durch hohen Wirkungsgrad

In bestimmten Dimensionierungen ermöglicht SPECHT einen Verzicht auf teure Seltenerden-Magnete. Sofern keine proportionale sondern eine reine Schaltfunktion benötigt wird, kann SPECHT in vielen Fällen pneumatische Lösungen ersetzen und damit, durch den Verzicht auf kostspielige Druckluft, Betriebskosten senken.

SPECHT ist einfach skalierbar und sowohl rotationssymmetrisch als auch aus Blechpaketen quaderförmig fertigbar.

Der Antrieb wird kontinuierlich weiterentwickelt und an kundenspezifische Anforderungen angepasst.

Die Möglichkeiten dieses Antriebs sollen folgende Simulationsergebnisse verdeutlichen.

  1. Beispiel-Antrieb ⌀=50 mm, l=59 mm mit 3 mm Hub und >400 N Kraft
    • Simulation unter Annahme üblicher Materialien (Automatenstahl) und direkter Versorgung mit 24 V bei einem Spulenwiderstand von 12 Ω.
      • stationäre Kennlinien des Antriebs:

        SVG-Abb. einer stationären Simulation von SPECHT
      • transiente Simulation des unbelasteten Antriebs, Verlustleistung pro Stellvorgang 0,5 J (η=4,9%):

        SVG-Abb. einer transienten Simulation von SPECHT
      • transiente Simulation mit einer konstanten Gegenkraft von 200 N, Verlustleistung pro Stellvorgang 2 J (η=0,9%):

        SVG-Abb. einer transienten Simulation von SPECHT
    • Wesentlich bessere Stellzeiten und Wirkungsgrade sind bei Verwendung weichmagnetischer Kompositmaterialien und einer Vorschaltelektronik möglich.
      • transiente Simulation des unbelasteten Antriebs, Verlustleistung pro Stellvorgang 0,02 J (η=97%):

        SVG-Abb. einer transienten Simulation von SPECHT
      • transiente Simulation mit einer konstanten Gegenkraft von 200 N, Verlustleistung pro Stellvorgang 0,8 J (η=35%):

        SVG-Abb. einer transienten Simulation von SPECHT
  2. Beispiel-Antrieb 35 mm x 35 mm x 71 mm mit 6 mm Hub und ≈50 N Kraft
    • stationäre Kennlinien des Antriebs:

      SVG-Abb. einer stationären Simulation von SPECHT

       Eine Variante des SPECHT-Antriebs erlaubt die Optimierung auf eine außergewöhnlich geringe Geschwindigkeit in der Endlage. Damit kann ein besonders geräuscharmer und materialschonender Betrieb erreicht werden.
  3. Beispiel-Antrieb 92 mm x 92 mm x 174 mm aus Blechpaketen mit 10 mm Hub und ≈3 kN Kraft
    • stationäre Kennlinien des Antriebs:

      SVG-Abb. einer stationären Simulation von SPECHT
    • transiente Simulation mit einer Nutzlast von 25 kg und einer Verlustleistung von 4,4 J pro Stellvorgang (η=71%); direkte 100 V Versorgung bei einem Spulenwiderstand von 5 Ω, tatsächliche transiente Spitzenleistung von nur 500 W:

      SVG-Abb. einer transienten Simulation von SPECHT
  4. Beispiel-Antrieb ⌀=24 mm, l=16 mm mit 500 µm Hub; monostabile Ausführung
    • stationäre Kennlinien des Antriebs:

      SVG-Abb. einer stationären Simulation von SPECHT
    • transiente Simulation des unbelasteten Antriebs bei direkter 24 V Versorgung und einem Spulenwiderstand von 58 Ω; tatsächliche Leistungsaufnahme maximal 8,5 W; Verlustleistung pro Stellvorgang von 43 mJ (η=0,3%):

      SVG-Abb. einer transienten Simulation von SPECHT
    • transiente Simulation des unbelasteten Antriebs bei Versorgung aus 24 V-Kondensator und einem Spulenwiderstand von 2,6 Ω; tatsächliche Leistungsaufnahme maximal 60 W; Verlustleistung pro Stellvorgang von 29 mJ (η=41%):

      SVG-Abb. einer transienten Simulation von SPECHT
  5. Beispiel-Antrieb 157 mm x 115 mm x 135 mm aus Blechpaketen
    • transiente Simulation mit einer Nutzlast von 50 kg und Energieverlusten von weniger als 70 J pro Schaltvorgang

      SVG-Abb. einer transienten Simulation von SPECHT
  6. Beispiel-Antrieb ⌀=26 mm, l=40 mm
    • transiente Simulation des unbelasteten Antriebs mit Energieverlusten von weniger als 47 mJ pro Schaltvorgang

      SVG-Abb. einer transienten Simulation von SPECHT