Energy-efficient spring-applied brake

Funding institution:Federal Ministry for Economic Affairs and Energy
Cooperating partner:INTORQ GmbH & Co. KG
Person in charge:Magnus Schadomsky, M.Sc.

The spring-applied brake is based on the design of a disk brake. In an electrically-released brake the brake force is applied by compression springs. The brake is released electromagnetically, so that the braking moment applied by friction contact is available in a currentless condition. The result of this operating principle is a permanent power input when holding a  released brake. Given the current situation of continuously decreasing resources and the thereto linked careful use of energy it is important for future brake systems to be equipped with an energy-efficient operating mechanism. In a joint project, various innovative operating and holding systems for a spring-applied brake were developed. The optimized spring-applied brake features an energy/ demand reduced by 90% without compromising the basic function of the brake, particularly in the released state.

Current tests

The newly developed operating and holding systems generate additional potentials for optimizing spring-applied brakes which are currently /investigated:

  • Reduction of response times: the significant lowering of inductivity of the control element allows extremely low engagement times which in turn reduces the braking distance considerably, thus increasing safety,
  • Increase in power density,
  • Increase of wear limit,
  • Noise attenuation.

Zimmer, Detmar; Schadomsky, Magnus; Kriegel, Nils-Peter; Küter, Winfried; Neumann, Christopher (2017):
Bremseinrichtung für eine im unbetätigten Zustand eingefallene Bremse und entsprechende Aktoreinrichtung zum Lüften der Bremse
Angemeldet durch INTORQ GmbH & Co KG am 17.08.2015. Anmeldenr: 102015010495. Veröffentlicht am 23.02.2017. Veröffentlichungsnr: DE 10 2015 010 495 A1. F16D 59/02. Deutsches Patent- und Markenamt.

Zimmer, Detmar; Schadomsky, Magnus; Kriegel, Nils-Peter; Menzel, Eckard; Küter, Winfried; Neumann, Christopher (2016):
Verbundprojekt Energieeffiziente Federkraftbremse: Abschlussbericht. Berichtszeitraum: 01.05.2012 - 31.03.2016
Universität Paderborn, Lehrstuhl für Konstruktions- und Antriebstechnik & INTORQ GmbH & Co. KG, Aerzen (03ET1108B, 03ET1108A, 01114087).
DOI: 10.2314/GBV:876363400
Online verfügbar unter:
https://www.tib.eu/de/suchen/id/TIBKAT%3A876363400/Verbundprojekt-Energieeffiziente-Federkraftbremse

Kriegel, Nils-Peter; Wecker, Markus; Zimmer, Detmar (2012):
Anforderungen an Bremssysteme in der industriellen Antriebstechnik
In: 2. VDI-Konferenz Innovative Bremstechnik.
Stuttgart, 28.11.2012 - 29.11.2012. Verein Deutscher Ingenieure (VDI).

Kriegel, Nils-Peter; Zimmer, Detmar (2012):
Anforderungen an Bremssysteme der industriellen Antriebstechnik
In: Newsletter der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktentwicklung (2), S. 16–17.
Online verfügbar unter:
www.wigep.de/fileadmin/download/wigep/WiGeP_News_2012_2.pdf,
 zuletzt geprüft am: 18.12.2013.

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M.Sc. Magnus Schadomsky

Konstruktions- und Antriebstechnik

Gruppenleiter - Antriebstechnik

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