st

Home > 제품소개 > 클러치/브레이크

 기본구조와 동작

 파우더클러치·브레이크

드라이브 멤버(입력측)과 드리분멘바(출력측)를 동심원통상에 파우다 갭를 멀리 배치해, 양축은 자유롭게 회전할 수 있도록 베어링으로 유지되고 있습니다.
이 파우다 갭에는 투자율의 높은 파우다(자성 철분)를 넣고, 거기에 자속을 흘리도록 코일이 배치되어 있습니다.

 클 러 치

차단시

 연결시

파우다클러치·브레이크 차단시

파우다클러치·브레이크 연결시

전류OFF시간은 토르크는 전달되지 않는다

Step1

코일이 여자 되면 자속이 발생합니다.

Step2

자속에 따라서 파우다가 쇄장에 연결합니다.

Step3

파우다간의 연결력, 파우다 동작면간의 마찰력에 의해, 입력으로부터 출력에 토르크가 전달합니다

브레이크

파우더 브레이크 기본구조와 동작


·파우다 클러치의 출력측을 고정한 구조가 파우다 브레이크 입니다.

·동작은 상기 파우다클러치 참조

 성  능

 1) 여자전류대비 토르크 특성

 2) 슬립 회전족도대비 토르크 특성

파우다클러치/브레이크 여자전류대비 토르크 특성

파우다클러치/브레이크 슬립 회전족도대비 토르크 특성

광범위하게 토르크는 전류에 거의 비례합니다.

슬립 회전 속도가 변화해도 토르크는 거의 일정입니다.
(파우다는 정마찰 토르크와 동마찰 토르크의 차이가 작다.)

 3) 허용 연속슬립 공율

연속 슬립으로 사용 가능하지만, 슬립에 의한 발생열로 파우다, 베어링, 코일 다른 온도 상승을 제한하기 위해서, 각 기종 마다 허용 연속 슬립공율치가 마련해 있어, 그 범위내에서 사용할 필요가 있습니다.

 4) 공전 토르크

여자 전류를 완전하게 차단해도, 파우다의 잔류 자기, 베어링, 씰등의 기계 손실에 의해서 공전 토르크가 생깁니다. 이 공전 토르크는 기종에 따라서 다릅니다.

 

 선 정

 1. 사용에 의한 선정
   1) 업종에 따른 사용구분
   2) 용도에 따른 사용구분

2. 선정 포인트
   1) 토르크
   2) 회전속도
   3) 허용 연속 슬립공율

 Unwinding측 파우다브레이크

사양

라인 속도

V:170m/min 일정

장력

F:100N일정

Unwinding 롤 지름

최대지름D1:660mm

 

최소지름D2:110mm


Unwinding측 파우다브레이크

계산



장력100N때의 Unwinding 처음과 끝의 소요 브레이크 토르크를T1,T2로 하면,
Unwinding측 파우다브레이크 토르크 계산




라인 속도170m/min때 Unwinding 처음과 끝의 브레이크의 슬립 회전 속도를 N1,N2로 하면
Unwinding측 파우다브레이크 회전속도 계산




슬립공율P(은)는, Unwinding측 파우다브레이크 슬립공율
이와 같이 일정 라인 속도, 일정 장력의 경우의 Unwinding측의 브레이크의 연속 슬립공율은 일정이 됩니다.


토르크(T1,T2), 슬립공율(P)로부터 ZA-5Y1(정격 토르크50Nm, 입력 회전 속도 82r/min로 허용 슬립공율 약290W)가 자연 냉각으로 사용 가능해집니다.

《참고》자연 냉각시의 허용 슬립공율은, 브레이크의 회전 속도에 의해서 변화하므로, 허용치가 작은 저회전시(N1)에 두어 사용 여부를 결정해 주세요.

 

 Winding 측 파우다클러치

사양

라인 속도

V:120m/min

장력

F:180N 일정

Winding롤 지름

최소지름D1:90mm

 

최대지름D2:540mm

Winding 측 파우다클러치

계산

토르크

장력 180N시 Winding 처음과 끝의 소요 클러치 토르크를T1,T2로 하면,
Winding 측 파우다클러치 토르크

회전 속도

라인 속도120m/min때의 권취축의 처음과 끝의 회전 속도를 N1,N2로 하면(N1,N2는 슬립 회전 속도가 아니고 권취축의 회전 속도입니다.)
Winding 측 파우다클러치 회전속도

슬립공율

권취축의 권처음에 필요한 회전 속도N1보다 클러치의 입력 회전 속도N0를 15r/min 높게 하면, 권처음 및 Winding끝의 클러치의 슬립공율P1,P2(으)로 하면,
Winding 측 파우다클러치 슬립공율

  이와 같이 정장력의 Winding용 클러치로서 사용하는 경우에는 슬립 회전 속도, Winding 소요 토르크와도 Winding 끝에 있어 최대가 됩니다. 따라서, 슬립공율도 Winding끝에 최대가 되므로, 클러치의 열용량은 권취의 최종 상태로 결정하지 않으면 안됩니다.

강제 공냉식:

ZKB-40BN(정격 토르크4 00Nm, 허용 슬립공율2,800W) 사용 가능. 다만, 권취 축으로 직결로 사용하면 권처음시에는 정격 토르크의 5%이하의 토르크가 되므로, 자동 제어를 추천 합니다.

 

 사용상 주의사항

 1) 일반항목

(1)입·출력 측에 주의해 주십시오
파우다클러치는 고속 회전측이 입력측이 되는 상태로 사용해 주세요. (ZKA·ZA형태는 중천 샤프트가 출력측, ZKB옆은 본카탈로그의 외형 치수도 및 명판에 화살표로 입력 출력축을 표시하고 있습니다) 또, 다련다축, 터릿 권취 등, 연속 공전 사용으로의 입출력 역설치 사용은 토르크 특성, 파우다 수명에 대해 바람직하지는 않기 때문에, 추천 할 수 없습니다. 게다가 클러치·브레이크 모두 수평축으로 사용하는 것을 원칙으로 하고 있어, 세로측에서 사용할 수 없습니다. 덧붙여 다음과 같은 상태로 사용하는 경우에는 사용 조건을 검토해 주십시오.
 (a)어느 각도 경사해 사용하는 경우
 (b)전체가 공전하는 경우
 (c)그 외, 저온 사양 등 특수 사양의 경우
(2)습기에 주의해 주십시오
 
파우다가 습기차면 성능이 불안정하게 되므로, 내부에 물, 기름등이 침입하지 않게 주의해 주세요. 특히 기어박스와 근접해 설치했을 경우, 샤프트를 따라 기름이 침투하는 일이 있기 때문에 씰은 완전하게 해 주세요.
(3)표면 온도에 주의해 주십시오.
연속 운전에 의한 표면 최고 온도는, 아래 표에 사용해 주세요. 이 값을 넘으면 내구성이 매우 저하합니다.
클러치·브레이크의 표면 온도의 한계(고정자 외주)

기종

한계 온도(기준)

자연 냉각,사모 블록

수냉식

ZKB-WN

90℃이하

강제 공냉

70℃이하

수냉식ZKA-W

50℃이하

다만, 주위 온도, 냉각수온은30℃를 기준으로 합니다.
상기 한계 온도는 기준으로서 생각해서 반드시 허용 슬립공율내에서 사용 바랍니다.

 2) 정격토르크와 정격전류

(1)토르크는, 출하 시점(시운전 후)에 두어 정격 전류를 흘리면 정격 토르크를 꽤 넘고 있습니다. 이것은 파우다의 시간 경과 열화를 예상하고, 토르크를 조금 크게 설정해 있기 때문에, 사용시에는 정격 토르크를 넘지 않게 전류를 줄여 사용해 주십시오.
(2)시간 경과 열화에 의해 토르크의 저하가 발생합니다만, 전류를 증가하면 토르크도 증가하기 때문에, 안정된 토르크 전달이 가능합니다만, 전류는 정격치를 넘지 않게 해 사용해 주십시오.

 3) 토르크

(1)전류대 토르크 특성은, 초기에서 200r/min시간의 표준치를 기재하고 있습니다. 파우다는 시간 경과 열화 하기 때문에, 이 표준 특성은 변화합니다다. 이것은 전류에 의해서 보정하도록 해 주세요.
(2)토르크는 전류에 의해서 용이하게 제어할 수 있습니다만, 특히 대형 기종(토르크100N·m이상)을 고속 회전, 저전류로 사용했을 경우, 토르크가 불안정하게 되는 일이 있기 때문에 주의해 주십시오.
(3)고속 회전에서 ON/OFF제어했을 때, 소정의 토르크에 이를 때까지 상당한 시간이 걸리는 일이 있기 때문에 주의해 주세요.
(4)정격 전류 부근의 토르크 격차는, 제품에 대해 약±10%있습니다. 제품간의 격차는 표준 토르크 특성에 대해서 약±15% 이상 있습니다. 따라서, 클러치·브레이크를 병렬 운전할 때는 개개에 전류를 조정할 수 있도록 하는 것을 추천합니다.
(5)토르크치는 히스테리시스가 있습니다. 따라서, 전류 증감에 의해 토르크차이가 발생하기 때문에 주의해 주십시오.

 4) 수명

(1)Winding, Unwinding용으로 연속 슬립으로서 사용했을 때, 사용 조건(상대 슬립 속도 등)에 의해서 변화합니다만, 일반적으로는 정격 전류에 대해 정격 토르크까지 저하하는 파우다의 수명은 약5,000~8,000시간이 됩니다.그러나 정격 토르크 이하로 사용되는 경우는, 계속해 사용 가능하므로, 한층 더 수명은 늘어납니다. 그러나, 같은 슬립공율이어도 슬립 회전 속도, 즉 상대 회전 속도가 비교적 높은 상태가 연속하고 있는 경우, 수명 시간은 짧아지는 경향이 있기 때문에 출력, 상대 회전 속도가 작아지도록 설정해 주세요.
(2)파우다의 수명을 늘리기 위해서는 허용 슬립공율에 여유를 갖게 해 사용하는 것도 하나의 방법입니다. 예를 들면, 허용 슬립공율의 50%로 사용했다고 하면, 수명은 약2배 가까이 증가 됩니다.

 5) 저속회전에 사용

(1)장력 제어등의 연속 운전의 사용에서는, 안정된 토르크 특성을 발생합니다. 다만, 공전을 수반하는 단속 운전에 대해 전압 인가 직후 약간 토르크의 발생이 늦은 경우가 있습니다만, 그것을 피하기 위해서는 다음과 같이 사용해 주세요.
(2)Unwinding이 완료했을 때에도 약여자(정격의5~10%전류)를 계속흘려 파우다를 동작면으로부터 떨어지지 않게 해 두어 주세요.
(3)증속 해 최저 회전 속도가 15r/min으로 해 주세요. 증속비가 크면 그 증속기구의 기계손해등에서 정확한 토르크 제어를 할 수 없게 되는 경우가 있기 때문에 주의해 주세요.
(4)ZKB-N시리즈는 5r/min 정도로부터 사용 가능하게 하고 있습니다.

 6) 시운전

(1)운반중의 충격에 의해 클러치·브레이크 내부에서 파우다가 쌓여있기 때문에, 실제 운전에 들어가기 전에 시운전을 실시해 주세요. (요령은 취급 설명서를 참조해 주세요)
(2)경우에 따라서는 파우다의 편재에 의해 축의 회전이 무거워지거나 락이 되거나 이음이 발생하는 일이 있습니다만, 이 때는 본체의 외주를 플라스틱 해머로 가볍게 충격을 주세요. 모두 운전하면 해소됩니다.

시운전 전

파우더성분 시운전 전
파우다는 수송중의 쇼크등에서 하부에 쌓여 있습니다.

시운전 후

파우더 성분 시운전후
파우다는 파우다캐프내에서 균일하게 분포하고 있습니다.

 7) 강제공냉

(1)에어 필터를 마련해 주세요
냉각용 에어로 사용하는 압축 공기에는, 기름이나 수분이 포함되어 있는 것이 보통이기 때문에, 반드시 에어 필터(완전탈유식)를 통한 청정한 건조공기를 사용해 주세요.
 (에어 필터를 사용하지 않는 압축 공기를 사용하면, 수분이나 유분때문에 파우다가 습기가 차, 성능이 현저하게 저하합니다)
(2)배관이 긴 경우, 분기 배관에 의한 경우는 클러치·브레이크의 흡입관부근에서 규정량 이상의 풍량이 나와 있든가 확인해 주세요.

 8) 사모 블록 냉각

(1)축류 팬(블로어)를 마련하고 있습니다만, 이 축류 팬의 능력이 저하하면 당연히 열방산도 나빠져, 슬립공율의 저하를 초래하기 때문에, 주위에 빈 공간을 마련해 설치하도록 해 주세요.
특히 주위 환경이 나쁘고, 축류 팬의 가이드에 이물이 부착할 가능성이 있는 경우는, 정기적으로 청소하도록 해 주세요.
(2)고정자의 외부에는 온도를 검출하는 서멀 스위치를 마련하고 있기 때문에, 반드시 경보 장치 등에 접속하는 등 감지하도록 해 주세요.

 9) 수 냉

(1)배수 밸브을 마련해 주세요
 
장기에 걸쳐 운전을 중지해, 내부에 냉각수를 모아 두면, 방수, 방습상 바람직하지는 않습니다 것으로, 급수 측에 배수 밸브을 설치해 냉각수를 배수할 수 있도록 해 주세요. 한랭지등에서는, 사용하지 않을때 냉각수가 동결해 파우다클러치·브레이크의 수로부를 손상하는 일이 있기 때문에 특히 주의 바랍니다.
또, 냉각수로에 발생한 물때(스케일)는 정기적으로 제거해 주세요.
(2)단수시의 보호 회로를 마련해 주세요
수냉식 클러치·브레이크는 단시간이라도 단수하면 내부를 소실하는 일이 있기 때문에, 단수시의 보호 회로(플로우 릴레이)를 마련해 주세요.
(3)결로에 주의해 주십시오
수냉식 클러치·브레이크는 과냉각에 의한 결로방지를 위해 아래와 같은 점에 주의해 주십시오.(결로 하면, 파우다가 습기차 특성상 바람직하지는 않습니다)
 (a)급수온은 실온과 동일한 정도의 물을 공급해 주세요. 일조량이 적고 표면 온도가 50℃이하가 되는 경우는        급수량을 감소 해 주세요.(ZKA-W는40℃이하가 되는 경우)
 (b)작업 정지 후는 즉시 급수를 정지해 주세요.
 (c)터릿 등에 사용되는 경우, 사용되지 않는 클러치·브레이크에는 급수하지 않게 해 주세요.

 10) 기동시 이상 토르크

(1)운전 패턴(회로 정지시 코일에 전류를 흘린 후, 입력 축으로 회전을 준다, 혹은 동시)에 따라서는, 기동시에 소정보다 일시적으로 높은 토르크(피크트르크)가 발생하는 일이 있습니다.특히 전류 OFF상태로 진동이 더해지면 파우다가 편재하기 때문에 이 경향은 현저하게 나타납니다. 대책으로 클러치·브레이크의 코일에 정지중도 약여자 전류를 흘리고 있으면 발생하지 않습니다.
(2)파우다가 습기차면 똑같이 피크 트르크가 발생하는 일이 있습니다만, 이 경우는 제품 교환이 필요하게 되는 일이 있습니다.

 11) 기 타

(1)고지에서는 기압 관계상 슬립공율은 저하하기 때문에 주의해 주십시오.본사용은 1000m 이하에 적용합니다.
(2)보호 형식은 IP00입니다.따라서, 파우다클러치 본체로부터도 파우다의 산화가루·미분등이 나오는 일이 있기 때문에 완전하게 먼지발생이 금지되는 곳은 사용이 불가능합니다. 자세한 것은 문의해 주세요.(히스테리시스 클러치에서는 산화가루 등 발생하지 않습니다)
(3)일반적으로 소리는 발생하지 않습니다만, 물·기름이 침입하면 발생하는 경우가 있습니다.
(4)비정상인 진동이 없는 일반적인 인쇄기계, 종이 기계, 포장기등의 진동 레벨에서는 문제는 없습니다만, 충격력이 발생하는 기계에서는 사용할 수 없습니다.
(5)클러치·브레이크에 전압을 인가하면 자속이 발생합니다, 그 자속에 의해 설치축 등은 자화됩니다. 이 자화가 문제가 되면 비자성재로의 부착을 추천 합니다만, 완전하게는 잃을 수 없습니다. 따라서,ZKB등의 돌출축도 자화되기 때문에 주의해 주십시오.