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Von den siebziger Jahren bis heute hat ATAM dank seiner Mitarbeiter, Ideen und Innovationen eine außergewöhnliche Reise unternommen.
Ein breites und vielschichtiges Angebot für jeden Anwendungsbedarf. Maßgeschneiderte Lösungen für umfassende Kundenzufriedenheit.
Unser Ziel ist es, mit unseren ATAM-Produkten beste Leistung zu bieten. Um dies zu erreichen, präsentieren wir Ihnen über diesen Abschnitt der Website all unsere Fähigkeiten, mit denen Sie die technischen Spezifikationen jeder Lösung bewerten und die richtige Kombination finden können, die für den jeweiligen Bedarf geeignet ist.
Solenoide / Spulen sind elektromechanische Komponenten, die elektrische Energie in mechanische Bewegung umwandeln. Sie setzen sich zusammen aus: einem festen Kern, einer Spule und einem Führungsrohr, in dem ein beweglicher Kern läuft.
Bei Anregung der elektrischen Spule wird der bewegliche Kern verlagert. Dieser generiert eine Kraft, deren Intensität mit steigender Stromstärke und der Näherung des beweglichen Kerns an den Endanschlag, also den festen Kern des Solenoids, zunimmt.
Der bewegliche Kern wird direkt oder indirekt mit der Regelvorrichtung des Ventils oder mit dem zu steuernden Mechanismus verbunden und kann die folgenden zwei Hauptfunktionen ausüben:
- ZIEHEN
- SCHIEBEN
Die Rückstellung des beweglichen Kerns nach Abregung der Spule erfolgt durch dessen Ladung oder mit Hilfe der Rückstellfeder, die einen festen Bestandteil der Baugruppe des Solenoids / der Spule darstellt.
Die Wahl des Solenoids / der Spule, die für eine bestimmte Anwendung am besten geeignet ist, hängt von verschiedenen mechanischen, elektrischen und thermischen Faktoren ab. Die richtige Ausgewogenheit zwischen diesen Faktoren zu ermitteln und die richtige Wahl zu treffen, ist nicht immer einfach. Vorliegende Beschreibung soll Sie bei diesem Prozess unterstützen. Außerdem stehen Ihnen unsere Technik-Experten gern zur Seite, um Ihnen zu helfen, die jeweils optimale Lösung zu finden. Wir stellen Ihnen alle unsere Ressourcen und Kapazitäten zur Verfügung, um Ihnen das jeweils beste Preis-Leistungs-Verhältnis zu garantieren. Wir unterstützen Sie gern bei der Ermittlung Ihrer spezifischen Anforderungen in Bezug auf:
- ANFORDERUNGEN AN KRAFT / HUB
- ANFORDERUGEN AN DIE ELEKTRIK
- ARBEITSZYKLUS
- MAXIMALE GESAMTABMESSUNGEN
- UMGEBUNGSFAKTOREN
- ZULÄSSIGE MINDEST- UND HÖCHSTTEMPERATUREN
- BETRIEBSUMGEBUNG
- ELEKTRISCHE UND MECHANISCHE ANSCHLÜSSE
Die Kraft eines Solenoids / einer Spule ist die Zug- oder Schubkraft, die der bewegliche Kern bei angeregter Spule generiert. Das Verhältnis zwischen Kraft und Hub des Solenoids / der Spule wird von bestimmten Faktoren beeinflusst.
Sowohl die Spannung und die Temperatur als auch der Arbeitszyklus beeinflussen die Zug- oder Schubkraft, die das Solenoid / die Spule generieren kann. Außerdem erhöht sich die Kraft mit geringer werdendem Hub. Besonders stark wird das Verhältnis Kraft / Hub des Solenoids / der Spule von Schwankungen der Versorgungsspannung beeinflusst.
Daher empfiehlt es sich, ein Solenoid / eine Spule mit einem Kraft-Hub-Verhältnis auf der Grundlage der jeweils geringsten Versorgungsspannung und Stromstärke zu wählen. Ferner müssen bei der Wahl des/der richtigen Solenoids / Spule alle Kräfte berücksichtigt werden, die die Spule beim Bewegen und Regeln des beweglichen Kerns überwinden muss. Neben der äußeren Beanspruchung muss hierbei oftmals auch die Wirkung der Rückstellfeder berücksichtigt werden. Wird eine Feder verwendet, muss deren Kraft von der für die Funktion verfügbaren Kraftsu btrahiert werden, um den effektiv benötigten Wert zu ermitteln.
Unsere Techniker bemühen sich, für die Solenoide / Spulen die längst mögliche Lebensdauer zu garantieren und sicherzustellen, dass die vom Solenoid / von der Spule generierte Kraft so genau wie möglich den geforderten Lastansprüchen gerecht wird. Solenoide / Spulen mit zu hohem Potenzial können überlastet werden und die mechanischen Komponenten können aneinanderstoßen und beschädigt werden. Eine korrekte Ausrichtung des beweglichen Kerns trägt zu optimaler Leistung und einer längeren Lebensdauer der Anlage bei.
Kraft-Hub-Diagramme
Seit langer Zeit ist es in der Branche üblich, für die Bewertung der Leistung und somit die korrekte Wahl von Solenoiden / Spulen Kraft-Hub-Diagramme zu verwenden. Diese Diagramme sind nützliche Hilfsmittel. Allerdings ist besondere Achtsamkeit geboten, wenn unterschiedliche Produktserien verglichen werden, da sich die Daten auf verschiedene Modelle beziehen können.
Seit langer Zeit ist es in der Branche üblich, für die Bewertung der Leistung und somit die korrekte Wahl von Solenoiden / Spulen Kraft-Hub-Diagramme zu verwenden. Diese Diagramme sind nützliche Hilfsmittel. Allerdings ist besondere Achtsamkeit geboten, wenn unterschiedliche Produktserien verglichen werden, da sich die Daten auf verschiedene Modelle beziehen können.
Auch die Diagramme werden von diversen Faktoren beeinflusst, wie:
- GEOMETRIE DES BEWEGLICHEN KERNS
- DURCHMESSER DES BEWEGLICHEN KERNS
- TEMPERATUR DES SOLENOIDS / DER SPULE
- AMPERE-WICKLUNGEN DES SOLENOIDS / DER SPULE
- ANGELEGTE SPANNUNG
- ARBEITSZYKLUS
Das Leistungsdiagramm unterstreicht, wie wichtig es ist, zu verstehen, wie Kraft-Hub-Kurven bestimmt werden. Diese Kurven repräsentieren die Mindestleistung eines geplanten Modells. Werden Solenoide / Spulen in verschiedenen Konfigurationen bewertet, müssen vor der endgültigen Entscheidung die Bezugsbedingungen genau ermittelt werden. Wir stellen Ihnen Mustersolenoide / Spulen zur Verfügung, mit denen Sie Tests unter den realen Anwendungsbedingungen durchführen können.
Die Betriebstemperatur eines Solenoids / einer Spule beeinflusst erheblich die Kraft, die bei einer bestimmten Spannung generiert wird. Der Widerstand des Solenoids / der Spule erhöht sich mit steigender Temperatur. Dies führt zu einer Verringerung der Betriebsspannung und der damit generierten mechanischen Kraft. Die Temperatursteigerung (Ø T) eines Solenoids / einer Spule wird nach der folgenden Formel berechnet:
ØT = (R2-R1) : R1 x (234,5 t1) - (t2 – t1)
Where:
R1 Widerstand der Spule bei Testbeginn
R2 Widerstand nach thermischer Stabilisierung der Spule
234,5 Konstante k des Kupfers
t1 Umgebungstemperatur bei Testbeginn
t2 Umgebungstemperatur bei Testende
Solenoide / Spulen können sowohl für den Betrieb mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom ausgelegt werden. Bei den meisten Anwendungen wird der Betrieb mit Gleichstrom bevorzugt, da dieser mehr Planungsflexibilität, eine höhere Zuverlässigkeit des Solenoids / der Spule, weniger elektrische Störungen und eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit gewährleistet. Schwankungen der Nennspannung beeinflussen das Kraft-Hub-Verhältnis des Solenoids / der Spule besonders stark. Daher sollte das gewählte Kraft-Hub-Verhältnis auf der geringsten verfügbaren Versorgungsspannung basieren.
Die Stromstärke und die Anzahl der Wicklungen bestimmen den magnetischen Fluss des Solenoids / der Spule. Die Grenzwerte der Stromstärke sind durch die technischen Spezifikationen festgelegt, während die Anzahl der Wicklungen von physischen Grenzen wie den Abmessungen sowie von der Betriebstemperatur des Solenoids / der Spule begrenzt wird. Magnetsolenoide / Magnetspulen garantieren maximale Leistung in Hinblick auf Größe und Gewicht im Verhältnis zur zulässigen Temperatursteigerung.
Der Arbeitszyklus eines Solenoids / einer Spule ist das Verhältnis zwischen der On-Zeit und der gesamten Zyklusdauer und sollte so gering wie möglich gehalten werden.
Mathematisch kann der Funktionszyklus folgendermaßen ausgedrückt werden:
(On-Zeit)
Arbeitszyklus (%) = -------------------------------- x 100
(On-Zeit Off-Zeit)
Solenoide / Spulen mit Dauerfunktion (Arbeitszyklus 100%) haben einen Sicherheitsgrenzwert zum Schutz gegen Überhitzung und Unterbrechung der Spulen, liefern jedoch eine geringere Leistung als Modelle mit unterbrochenem bzw. intermittierendem Betrieb (Arbeitszyklus < 100%). Unsere Techniker beraten Sie gern bei der Wahl von Solenoiden / Spulen mit unterbrochenem Betrieb, die bei geringstmöglichen Abmessungen und geringstmöglichem Überhitzungsrisiko die benötigte Leistung garantieren. Auch helfen wir Ihnen dabei, die höchstmögliche On-Zeit sicherzustellen, ohne die empfohlenen Grenzwerte eines bestimmten Solenoids / einer bestimmten Spule zu überschreiten. Sofern die jeweilige Anwendung dies gestattet, kann die Spannung des Solenoids / der Spule reduziert werden, wenn der bewegliche Kern den festen Kern berührt. Obwohl die Haltekraft in dieser Position bei geringerer Spannung nachlässt, könnte sie dennoch hinreichend sein, um die Anfangsleistung und somit die Erhitzung und den Energieverbrauch zu senken.
Die Umgebungstemperatur, in der ein Solenoid / eine Spule arbeitet, kann dessen / deren Leistung erheblich beeinflussen. Die zulässige Höchsttemperatur für den Betrieb beliebiger Solenoide / Spulen ist von den Eigenschaften der verwendeten Dämm- bzw. Kapselungsmaterialien abhängig. Standard-Magnet-Solenoide / Magnetspulen haben die Isolierklasse F oder H, mit der eine Höchsttemperatur von 155 °C bzw. 180 °C erreicht werden kann.
Isolierklasse Max. Temperatur
A 105 °C
B 130 °C
F 155 °C
H 180 °C
N 200 °C
R 220 °C
S 240 °C
Für die Stromversorgung können verschiedene Anschlussarten verwendet werden, wie zB: DIN, Deutsch, AMP Junior, Kabel usw.
Bei vielen Anwendungen können Maßkonfigurationen und physikalische Einschränkungen kritische Auswirkungen auf die mögliche technische Leistung von Solenoiden / Spulen haben.
Die Auswahlkriterien hängen im Wesentlichen von den folgenden vier Faktoren ab:
1. Der verfügbare Platz hilft bei der Bestimmung der Maße von Solenoiden / Spulen und bedingt erheblich die Bestimmung der Betriebstemperatur.
2. Nachdem die Maßeinschränkungen und die Maße des Solenoids / der Spule ermittelt wurden, muss die korrekte Konfiguration für die Montage bestimmt werden.
3. Der verfügbare Platz, die Ausrichtung bei der Montage, die mechanische Befestigung und der elektrische Anschluss sind weitere Faktoren, die die gewünschten technischen Eigenschaften beeinflussen.
4. Und schließlich muss die effizienteste Methode für die Verbindung des Solenoids / der Spule mit den anderen Komponenten des Endprodukts ermittelt werden, um auch für das Gesamtsystem die optimale Leistung zu gewährleisten.
Die Stärke des elektrischen Stroms, in Ampere gemessen.
Elektrischer Strom, der seine Richtung (Polung) mehrere Male pro Sekunde von Null zu einem positiven Maximalwert und anschließend von einem negativen Maximalwert zu Null ändert.
Elektrischer Strom, dessen Stärke und Richtung sich nicht ändert. Gleichstrom kann durch eine chemische Reaktion (z.B. durch eine Batterie) oder durch elektromagnetische Induktion erzeugt werden.
Leitender Körper, der als gemeinsamer Anschluss der meisten Bauelemente dient.
Ein Halbleiterbauelement, das Strom nur in eine Richtung durchlässt. Da sie nur einen halben Wechselstromzyklus zulässt, ist der Stromausgang unidirektional, d.h. die Diode bewirkt eine Gleichrichtung der Wechselspannung, vergleichbar einem Rückschlagventil.
Maßeinheit für den elektrischen Widerstand. Die angelegte Spannung (Volt) verursacht einen Stromfluss durch einen ohmschen Widerstand.
Komponente, die Wechselspannung in Gleichspannung umwandelt.
Widerstand für den elektrischen Strom, der durch einen elektrischen Leiter fließt.
Elektronische Komponente, die Überspannungsschutz durch Begrenzung bietet. Aufgrund ihrer sofortigen Reaktion auf vorübergehende Überspannungen ist sie besonders gut für den Schutz von spannungsempfindlichen Geräten geeignet, wie beispielsweise MOSTechnology- und Niederspannungs-IC’s.
Elektronisches Bauteil mit spannungsunabhängigem Widerstand. Varistoren werden verwendet, um Stromkreise vor Überspannung zu schützen, indem sie so in den Stromkreis integriert werden, dass sie beim Auslösen den durch die Überspannung erzeugten Strom von den sensiblen Komponenten wegschalten. Varistoren sind auch unter der Bezeichnung Spannungsunabhängiger Widerstand oder VDR (engl. Voltage Dependent Resistor) bekannt.
Maßeinheit der elektrischen Spannung. Durch das Anlegen von stabilisierter elektrischer Spannung an einen Leiter mit einem Ohm Widerstand wird ein Ampere Strom erzeugt.
Maßeinheit der elektrischen Leistung. In der Elektrotechnik entspricht bei Gleichstrom und bei Wechselstrom – sofern keine Phasenverschiebung herrscht – ein Watt einem Volt/Ampere.