Beschreibung BZFM V7 - Stromag

BZFM V7Elektromagnetische FederdruckbremseVorteilě̌̌̌̌̌̌̌̌̌̌̌̌̌̌̌Drehmomentbereich 2,7 – 380 NmEinfacher Anbau an den Motor, keine Demontage der Bremse erforderlichFertig montiert und voreingestellt geliefertAlle Oberflächen sind korrosionsgeschütztKompatibilität von VerschleißteilenGeringer Verschleiß durch eine hohe Standfestigkeit des ReibmaterialsKompakte, einfache Konstruktion mit hoher WärmekapazitätDie eingepassten Reibbeläge formen eine unterbrochene Reibfläche, was für eine gute Luftzirkulationund Wärmeableitung sorgt.Eingeschliffen und momentgeprüft geliefertEinfache Momentreduzierung durch StellringAls Standard vorbereitet für Montage eines Handlüftbügels, Nachrüstung problemlos möglichFrei von axialer Last während des Bremsens und während des BetriebesGeeignet für den vertikalen Anbau, bitte Rücksprache mit GKN Stromag Dessau GmbHBewährte zuverlässige KonstruktionSpezielle Kundenwünsche werden berücksichtigtSchutzart IP 44 durch Gummimanschette und Dichtring an der durchgehenden WelleMögliche Spannungeň̌̌Mögliche Anschlussspannungen: 24 V DC, 103 V DC, 190 V DC, 207 V DC und 240 V DC,Andere Spannungen auf AnfrageSpulen geeignet für: AC – Anschlüsse mit Einweg- oder BrückengleichrichtungWir empfehlen folgende Variante – Verwendung der Standardspannung mit Gleichrichter, den GKNStromag Dessau anbietet.GKN Stromag Dessau GmbHDessauer Straße 1006844 Dessau-Roßlauwww.stromag.com2 449-00011Version: -19.11.2012

BZFM V7Elektromagnetische FederdruckbremseBenennung der Einzelteile01 Spulenkörper 06 Spule02 Ankerscheibe 07 Druckfeder03 Bremsscheibe 12 Stellring04 Reibbelagträger 13 Rundring05 Reibbelag 14 GummimanschetteFunktion der BremseDie Bremse BZFM V7 ist eine federbelastete Elektromagnet - Zweiflächenbremse, die im stromlosenZustand bremst und elektromagnetisch lüftet.Im Spulenkörper (01) befindet sich eine Spule (06), die mit einem Epoxidharz der thermischen Klasse155 (F) (maximale Grenztemperatur 155 ◦ C) fest im Spulenkörper (01) vergossen ist.Liegt an der Spule (33) keine elektrische Spannung an, drücken die Druckfedern (07), die sich im InnenundAußenpol befinden, die Ankerscheibe (02) axial gegen den im Reibbelagträger (04) schwimmendangeordneten Reibbelag (05). Dieser wird so zwischen der gegen Verdrehung gesicherten Ankerscheibe(02) und der Bremsscheibe (03) eingespannt und damit am Umlauf gehindert. Die Bremswirkung wirdvon dem Reibbelag (05) über den Reibbelagträger (04) und Passfeder auf die Welle übertragen. Wirddie Spule (06) an eine Nenn-Gleichspannung entsprechend der Leistungsschildangaben (am Umfang desSpulenkörpers) oder über einen Stromag- Gleichrichtersatz an eine Wechselspannung angeschlossen, sowird die Ankerscheibe (02) durch die Elektromagnetkraft gegen die Kraft der Druckfedern (07) an denSpulenkörper (01) gezogen. Der Reibbelag (05) wird somit frei und die Bremswirkung ist aufgehoben.Die Bremse ist gelüftet.GKN Stromag Dessau GmbHDessauer Straße 1006844 Dessau-Roßlauwww.stromag.com3 449-00011Version: -19.11.2012

BZFM V7Elektromagnetische FederdruckbremsěMikroschalterAls Standardoption erhältlich für die Baugrößen 6,3 – 25, Eingebauter Kontrollschalter, als Schließerbzw. Öffner einsetzbar. Dieser kann in den Motorschalter für den Haltebremsenbetrieb eingebautwerden, d.h. die Bremse lüftet bevor der Motor startet.̌BremsenanschlussAnschlussleitung, Länge standardmäßig 0,5 m.̌Notlüftung mittels HandlüftbügelOptional kann die Bremse mit einer Handlüftung ausgestattet werden, die das manuelle Lüften übereinen Handlüftbügel zulässt. Die Bremse ist für die Montage eines Handlüftbügels vorbreitet, dieNachrüstung ist problemlos möglich.̌BremsscheibeDie Bremsscheibe ist an der B-Seite des Motors angebracht.̌StellringEine einfache Reduzierung des Bremsmomentes bis zu einem Wert von 55 % des Nennmomenteskann vorgenommen werden.̌EinstellschraubenDas Nachstellen des Luftspaltes der Bremse ist mehrfach bis zum Erreichen der unteren Verschleißgrenzedes Reibbelages möglich.MaßblattTabelle 1: Technische DatenBaugröße M SN MÜ n 0 n zn Luftspalt min/max W P vn J mBZFM V7 Nm Nm min −1 min −1 mm kJ kW kgm 2 kg0,25 2,7 3 3600 2900 0,25 / 0,4 4 0,01 0,00004 1,50,63 5,7 6,25 3600 2900 0,3 / 0,5 6 0,015 0,00009 2,11,6 12,5 13,5 3600 2900 0,3 / 0,5 9 0,02 0,00020 3,02,5 24,5 27 3600 2900 0,3 / 0,5 13 0,028 0,00030 5,04 33,6 37 3600 2900 0,3 / 0,6 16 0,033 0,00046 6,36,3 59 65 3600 2900 0,4 / 0,7 22 0,046 0,00070 9,310 113 125 3600 2900 0,4 / 0,7 32 0,09 0,00250 14,816 220 250 3600 2900 0,4 / 0,7 48 0,11 0,00450 22,025 345 380 3600 1450 0,4 / 0,7 60 0,14 0,00870 31,6GKN Stromag Dessau GmbHDessauer Straße 1006844 Dessau-Roßlauwww.stromag.com4 449-00011Version: -19.11.2012

BZFM V7Elektromagnetische FederdruckbremseM SN : schaltbares Nennmoment bei einer Reibgeschwindigkeit von 1m/s nach DIN VDE0580 (gilt für Trockenlauf bei öl- und fettfreiem Reibbelag nach dem Einschleifen)MÜ : ohne Schlupf übertragbares statisches Moment, nach DIN VDE 0580 (gilt für Trockenlaufbei öl- und fettfreiem Reibbelag nach dem Einschleifen)n 0 : max. Leerlaufdrehzahln zn : zulässige SchaltdrehzahlP k : Erregerleistung bei 20 ◦ CP vn : Nennschaltleistung S4-40 % EDW : Schaltarbeit pro Schaltung für z = 1 − 5h −1J : Massenträgheitsmoment der rotierenden Teilem : MasseBetriebsart : S1, S2, S4-40 % EDTherm. Klasse : 155 (F) nach DIN VDE 0580.AC-Steuerung : über Gleichrichterbaustein möglichGKN Stromag Dessau GmbHDessauer Straße 1006844 Dessau-Roßlauwww.stromag.com5 449-00011Version: -19.11.2012

BZFM V7Elektromagnetische FederdruckbremseBaugrößeBZFM V7Tabelle 2: Maßtabelle Bremse (alle Maße in mm)0.25 0.63 1.6 2.5 4.0 6.3 10 16 25d1 min (H7) 10 10 15 15 20 25 32 40 40d1 bevorzugt (H7) 11/12 12/15 16/20 20/22 22/25 30/32 35/38/40 45/48 45/50/55d1 max (H7) 12 15 22 25 28 35 45 50 60d3 48 55 64 73 80 86 98 115 134d4 (H7) 91 106 118 136 152 166 193 224 262d6 (H7) 74,5 89 100 116 130 144 164 194 228d7 M4 M4 M4 M5 M6 M6 M10 M10 M12d10 85 100 112 130 146 160 185 216 254d11 (H9) 28 40 50 55 65 80 65 95 130d14 73 87,5 100 116 130 144 162 196 228d15 M4 M4 M4 M6 M6 M6 M10 M10 M12d16 4,3 4,3 4,3 5,4 6,4 6,4 10,25 10,25 12,2d17 85 100 112 130 146 160 185 216 254L1 20 20 20 25 30 30 35 40 50L2 1,5 1,5 1,5 1,8 1,8 1,8 2,0 2,0 2,0L3 36,2 37,7 44,7 53,6 56,5 62,9 82,2 90,2 92,4L4 44,7 46,2 53,2 64,4 68,3 74,6 96 106 109L5 26 26 26 32 32 34 52 52 52L7 ∗ (ca.) 6 5,9 7,2 8,2 8,2 9,6 8,4 8,4 7,3L8 7 7 7 9 10 10 11,5 13,5 14,5L9 6 6,3 6,8 11,6 12 9,3 14 23 14,6L12 95 109,5 122 144 162 176 210 247 294Kabellänge 400 425 480 550 585 615 560 650 790Tabelle 3: Elektrische Daten gelten für Gleichspannung [DC](andere Spannungen auf Anfrage)Baugröße U N = 24V U N = 103V U N = 190V U N = 207V U N = 240VBZFM V7 P K [W ] P K [W ] P K [W ] P K [W ] P K [W ]0,25 20 16 23 22 240,63 23 20 26 25 271,6 32 13,5 37 35 362,5 40 27 43 41 444 48 37 59 56 606,3 65 65 74 70 7510 83 86 92 91 9416 102 100 123 114 12525 142 123 135 127 133GKN Stromag Dessau GmbHDessauer Straße 1006844 Dessau-Roßlauwww.stromag.com6 449-00011Version: -19.11.2012

BZFM V7Elektromagnetische FederdruckbremseBaugrößeBZFM V7Tabelle 4: Maßtabelle Handlüftung (alle Maße in mm)0.25 0.63 1.6 2.5 4.0 6.3 10 16 25L10 31 33 39 46,5 49,5 54,7 14,5 10,5 11,5L11 113,5 120,5 126 154 162 169 420 440 460L13 48,5 55,5 61 74 82 89 100 122,5 147,5L14 6 6 6 8 8 8 10 12,5 12,5L15 8 8 8 10 10 10 14 14 14β 6 ◦ 7 ◦ 7 ◦ 5 ◦ 5,5 ◦ 6 ◦ 7,4 ◦ 6 ◦ 6,4 ◦GKN Stromag Dessau GmbHDessauer Straße 1006844 Dessau-Roßlauwww.stromag.com7 449-00011Version: -19.11.2012

BZFM V7Elektromagnetische FederdruckbremseBestellbeispielBerechnungenAbbildung 1: Das Diagramm zeigt den Schaltvorgang einer elektromagnetischen Federdruckbremse in Abhängigkeit von derZeit aufgezeichnet. Grundlage für die gewählten Definitionen ist die DIN VDE 0580GKN Stromag Dessau GmbHDessauer Straße 1006844 Dessau-Roßlauwww.stromag.com8 449-00011Version: -19.11.2012

BZFM V7Elektromagnetische FederdruckbremseM 1 = Schaltdrehmoment [Nm]Das schaltbare (dynamische) Drehmoment ist das Drehmoment welches eine Bremse unter Schlupf inAbhängigkeit vom Reibwert und im betriebswarmen Zustand übertragen werden kann. (M 1 = 0, 9M SN )M 3 = Synchronisierungsdrehmoment [Nm]Das Synchronisierungsdrehmoment ist das Drehmoment, das kurzzeitig nach Abschluss der Drehzahlangleichungauftritt.MÜ = Übertragbares Drehmoment [Nm]Das übertragbare (statische) Drehmoment ist das maximale Drehmoment, das eine Bremse ohne Schlupfund im betriebswarmen Zustand übertragen kann.M SN = Schaltbares Nenndrehmoment [Nm]Das schaltbare Nenndrehmoment ist das im Katalog angegebene dynamische Drehmoment, bei 1 m/secReibgeschwindigkeit.M L = Lastdrehmoment [Nm]+M L für Beschleunigung durch die Last, −M L für Bremsunterstüzung durch die Last. Das Lastdrehmomentmuss eine Bremse unter Berücksichtigung bestimmter Sicherheitsfaktoren übertragen.M 5 = Leerlaufdrehmoment [Nm]Das Leerlaufdrehmoment ist das Drehmoment, das die Bremse im betriebswarmen Zustand nach dem Einschalten(Lüften) überträgt.M A = Verzögerungsdrehmoment [Nm]Das Verzögerungsmoment ergibt sich aus der Addition (Differenz bei Hebezeugen im Senkvorgang) vonschaltbaren Drehmoment und Lastdrehmoment.SchaltzeitenDie in der obenstehenden Abbildung am Beispiel einer ruhestrombetätigten Elektromagnet - Bremse dargestelltenSchaltzeiten sind mit diesen Bezeichnungen auch für andere Betätigungsarten gültig.Die Verzögerungszeit t 11 ist die Zeit vom Zeitpunkt der Spannungsabschaltung (Betätigung) bis zum Beginndes Drehmomentaufbaus (bei gleichspannungsseitiger Schaltung vernachlässigbar klein). Die Drehmomentanstiegszeitt 12 ist die Zeit vom Beginn des Drehmomentanstiegs bis zum Erreichen von 90% des schaltbarenNennmoment M SN . Die Einschaltzeit t 1 sit die Summe aus Verzögerungszeit und Anstiegszeit:t 1 = t 11 + t 12Die Verzögerungszeit t 21 ist die Zeit vom Einschalten der Spannung bis zum Beginn des Drehmomentabfalls.Die Abfallzeit t 22 ist die Zeit vom Beginn des Drehmomentabfalls bis zum Abklingen des Drehmomentesauf 10% des schaltbaren Nennmomentes M SN . Die Ausschaltzeit t 2 ist die Summe aus Verzögerungszeitund Abfallzeit:t 2 = t 21 + t 22Zur Verkürzung der Schaltzeiten bei Elektromagnet - Federdruckbremsen sind Sonderschaltungen erforderlich.Bitte gesonderte Unterlagen anfordern. Die in den Maßtabellen angegebenen Schaltzeiten gelten beigleichstromseitiger Schaltung, betriebswarmem Gerät und Nennspannung ohne schaltungstechnische Sondermaßnahmen.GKN Stromag Dessau GmbHDessauer Straße 1006844 Dessau-Roßlauwww.stromag.com9 449-00011Version: -19.11.2012

BZFM V7Elektromagnetische FederdruckbremseBezeichnungenA R cm 2 Reibflächem kg MasseQ Joule(J) WärmemengeQ h W att(W ) stündliche WärmemengekJcspezifische Wärme Stahl c = 0, 46 kJkgKkgKn min −1 DrehzahlGusseisen c = 0, 54kJkgKt A s Bremszeitt S s RutschzeitMassenträgheitsmoment J [kgm 2 ]Das in den Formeln angegebene Massenträgheitsmoment J ist das gesamte auf die Drehzahl der Bremsebezogene Massenträgheitsmoment aller von der Bremse zu verzögernden Massen.Reduzierung von TrägheitsmomentenFür die Reduzierung von Trägheitsmomenten gilt die BeziehungTrägheitsmomente linear bewegter MassenJ 1 = J 2 ∗ ( n 2n 1) 2 [kgm 2 ]Das Ersatz - Massenträgheitsmoment J Ers für eine linear mit der Geschwindigkeit v bewegte Masse mbezogen auf die Bremsdrehzahl n errechnet man nach der Formel J Ers :Auslegung nach dem DrehmomentJ Ers = 91 ∗ m( v n )2 [kgm 2 ][v = m/s] [n = min −1 ] [m = kg]Das mittlere Drehmoment einer Kraft - bzw. Arbeitsmaschine ergibt sich aus der BeziehungM = 9550 ∗ P n[Nm][P = kW ] [n = min −1 ]Unter Berücksichtigung eines vorhandenen Übersetzungsverhältnisses sind die ermittelten Drehmomenteauf die Bremsenwelle zu reduzieren. Je nach Art und Wirkungsweise der Kraft - bzw. Arbeitsmaschine sindbei der Festlegung der Bremsengröße Stoß - und Spitzenbelastungen zu berücksichtigen. Wenn bestimmteBremszeiten verlangt werden, so muß schon bei der Auswahl der Bremsengröße nach dem Drehmoment aufein ausreichendes Bremsmoment geachtet werden. Für das erforderliche schaltbare Nenndrehmoment M SNeiner Bremse ergibt sich unter Berücksichtigung der Richtung des Lastdrehmomentes (+M L bei Hebezeugenim Senkvorgang).M SN = M A ± M LGKN Stromag Dessau GmbHDessauer Straße 1006844 Dessau-Roßlauwww.stromag.com10 449-00011Version: -19.11.2012

BZFM V7Elektromagnetische FederdruckbremseWenn wir das Verzögerungsdrehmoment M A durch den Impulssatz ausdrücken, erhalten wir nach entsprechenderUmformung mit:M SN =t A =M A = J ∗ dωdt[Nm]J ∗ n9, 55 ∗ t a± M L [Nm]J ∗ n9, 55 ∗ (M SN ± M L )Dabei ist vorausgesetzt, daß sich das schaltbare Drehmoment wie ein Rechteckimpuls aufbaut.Auslegung nach SchaltarbeitBei allen Schaltvorgängen unter Drehzahl bzw. bei Rutschvorgängen während des Betriebes wird in einerBremse Schaltarbeit erzeugt, die in Wärme umgesetzt wird. Eine zulässige Schaltarbeit bzw. Schaltleistungdarf nicht überschritten werden, damit keine unzulässige Erwärmung auftritt. Eine Auswahl der Bremsengrößenach den auftretenden Drehmomenten ist nur in sehr wenigen Fällen ausreichend. Deshalb muß vonFall zu Fall überprüft werden, ob die Bremse wärmemäßig richtig bemessen ist. Ganz allgemein ausgedrücktgilt für die Schaltarbeit in einer Bremse, die in der Zeit dt mit ihrem schaltbaren Drehmoment M S bei einerWinkelgeschwindigkeit ω S durchrutscht:dQ = M S ∗ ω S ∗ dtMit ω S und Umformung mit Hilfe des Impulssatzes ergibt sichh für einen einzelnen Bremsvorgang beivorhandenem Lastdrehhmoment die Schaltarbeit[s]Q =M SNM SN ± M L∗ J ∗ n2182000[kJ](−M L bei Hebezeugen im Senkvorgang)Rutscht eine Bremse während des Betriebes mit konstanter Schlupfdrehzahl durch, so errechnet sich dieSchaltarbeit nach der FormelQ = 0, 105 ∗ 10 −3 ∗ M S ∗ n S ∗ t S[kJ]Arbeitsbremse:Bremse muß eine Welle mit der Schalthäufigkeit ”X“ von der Drehzahl ”Y“ auf Drehzahl null abbremsenund festhalten.Haltebremse mit Not - Aus - Funktion:Bremse fällt bei Wellen - Drehzahl null ein und hält fest, muß aber im Notfall von Wellen - Drehzahl ”Y“auf null abbremsen können.GKN Stromag Dessau GmbHDessauer Straße 1006844 Dessau-Roßlauwww.stromag.com11 449-00011Version: -19.11.2012

BZFM V7Elektromagnetische FederdruckbremseZulässiges Arbeitsvermögen bei 3000 min −1W [kJ] Schaltarbeit z [ 1 ] Schaltungen pro StundehAbbildung 2: Wärmekapazität BZFM V7 bei n = 3000 min −1 **. Mit Hilfe der Betriebsbedingungen und der Anzahl derSchaltungen pro Stunde kann die Bremse ausgewählt werden.Beispiel: W = 10 kJ/Schaltung und z = 10 Schaltungen/Stunde Größe BZFM 1.6 V7** zulässige Schaltarbeit pro Schaltung bei anderen Drehzahlen auf AnfrageGKN Stromag Dessau GmbHDessauer Straße 1006844 Dessau-Roßlauwww.stromag.com12 449-00011Version: -19.11.2012

BZFM V7Elektromagnetische FederdruckbremseFragebogen zur Auslegung von FederdruckbremsenANTRIEBSMASCHINEFrequenzgesteuerter MotorPolumschaltbarer MotorMotor mit konstanter DrehzahlAndere MotortypenNenn- und MaximalleistungkWNenn- und Maximaldrehzahlmin −1Maximales Drehmoment (Kippmoment)NmABTRIEBSMASCHINEDrehwerksystemAufzugsystemKatz- oder FahrwerksystemWindenPersonenbeförderungssystemAndere AnwendungenBREMSENTYPArbeits- und NoptstoppbremseHaltebremse mit NotstoppeigenschaftenBERECHNUNGSDATENNennbremsdrehzahlmin −1Notbremsdrehzahl (d.h. max. mögliche Überdrehzahl an Aufzugantrieben)min −1Lastmoment bei NennbremsdrehzahlNmLastmoment bei NotbremsdrehzahlNmMaximal mögliches LastmomentNmAnzahl der Bremsvorgänge pro Stunde bei Nenndrehzahl /bei gewünschter Drehzahl (inkl. Last)Anzahl der Schaltungen pro gewünschter Zeiteinheit bei Notstoppdrehzahl(inkl. maximaler Last)Massenträgheitsmoment der Teile, die vom Motor bewegt werden oder die kgm 2von der Bremse abgebremst werden (Motor, Getriebe, Winde usw.)Geforderte Schaltzyklen der BremseUmgebungstemperaturSchutzart oder kurze Beschreibung der UmgebungsbedingungenSchiff, Hafen oder InhouseOptionen: Mikroschalter, Gleichrichter, Schaltelement, Klemmenkasten,Heizung oder andere◦ CGKN Stromag Dessau GmbHDessauer Straße 1006844 Dessau-Roßlauwww.stromag.com13 449-00011Version: -19.11.2012

GKN LAND SYSTEMSStromag Dessausafety in motionOUR ADDRESSGKN Stromag Dessau GmbHDessauer Str. 1006844 Dessau-RoßlauTel.: +49 (340) 2190-203Fax: +49 (340) 2190-201E-Mail: vertrieb.str105@gkn.comInternet: http://www.stromag.comONE TEAM IN MOTION