MASCHINENSICHERHEIT I SPECIAL Sicherheitsanforderungen erfüllen Für jeden Anwendungsfall die richtige Bremse finden Julia Kramer, Ellen-Christine Reiff Elektromagnetische Bremsen erfüllen in automatisierten Prozessen notwendige Sicherheitsanforderungen, um Lasten zu halten und im Notfall sicher abbremsen zu können. Doch Bremse ist nicht gleich Bremse, und auch hier steigt die Nachfrage nach applikations-spezifischen Systemlösungen. Julia Kramer, M. Eng., Kendrion (Villingen) GmbH Ellen-Christine Reiff, M.A., Redaktionsbüro Stutensee Zu den am meisten verbreiteten Sicherheitsbremsen im Maschinenbau – von z. B. der Fördertechnik über die Medizintechnik bis zur Robotik – gehören Federdruck- und Permanentmagnetbremsen. Für beide Bremsentypen gilt, dass sie im stromlosen Zustand geschlossen sind. Es handelt sich damit um Sicherheitsbremsen; bei Stromausfall oder bei Versagen der Energieversorgung wird das System sicher gehalten. Darüber hinaus gibt es jedoch grundsätzliche Unterschiede, denn bedingt durch ihre Funktionsweise haben beide Wirkprinzipien jeweils charakteristische Eigenschaften, die sie für unterschiedliche Einsatz bereiche prädestinieren. Beispiel Fördertechnik Sicherheit, Flexibilität und Dynamik sind die Kernanforderungen an Bremsen und Kupplungen im Bereich Fördertechnik. Ein typisches Beispiel hierfür findet sich bei einem weltweit führenden Hersteller von Industrie- und Baustellenaufzügen. Zunächst wurden in den Applikationen Standard federdruckbremsen als Halte- und Arbeitsbremsen eingesetzt. Zunehmend steigende Anforderungen an die Haltefunktion erforderten jedoch eine höhere Energieaufnahme und einen größeren Korrosionsschutz. Gleichzeitig wollte der Hersteller die Variantenvielfalt reduzieren. Ein Expertenteam von Kendrion definierte zusammen mit dem Kunden die genauen Spezifikationen. Für die Bremsen wurde ein thermisch sehr beständiger Reibbelag entwickelt und das Bremsendesign unter Berücksichtigung sämtlicher technischer und Sowohl Federdruck- als auch Permanentmagnetbremsen haben ihre Berechtigung wirtschaftlicher Aspekte optimiert. Schlussendlich lassen sich nun mit wenigen Bremsenvarianten eine ganze Reihe unterschiedlicher Aufzugsapplikationen weltweit bedienen. 108 Der Konstrukteur 10/2016
Ihre sicheren Verbindungen: 01 Schematische Darstellung einer Federdruckbremse 02 Schematische Darstellung einer Permanentmagnetbremse (High-Torque-Prinzip) Permanentmagnet- oder Federdruckbremse? Permanentmagnetbremsen sind Haltebremsen mit Notstoppfunktion. Im unbestromten Zustand wird der Anker bzw. der Rotor vom Permanentmagnetfeld gegen den Stator bzw. das Erregersystem gezogen. Im bestromten Zustand entsteht ein elektromagnetisches Feld, das die Anziehungskraft der Permanentmagnete aufhebt und so den Anker durch die Kraft der Federn zwischen Anker und Flanschnabe vom Erregersystem löst. Die Bremse lüftet. Durch die kraftschlüssige Verbindung zwischen Anker, Nabe und Welle ist die Permanentmagnetbremse spielfrei. Sie überzeugt durch höchste Leistungsdichte, einen verschleiß- und restmomentfreien Betrieb und kurze Schaltzeiten. Damit sind Permanentmagnetbremsen bestens geeignet für Servomotoren. Eine einwandfreie Funktion erfordert eine präzise Luftspalteinstellung beim Einbau der Bremse. Die klassische Federdruckbremse dagegen ist einfach aufgebaut, leicht zu montieren und hat einen vergleichsweise niedrigen Preis. Für viele Standardanwendungen ist sie somit prädestiniert, insbesondere für Applikationen, die höchste Bremsenergien und große Bremsarbeit über die Lebensdauer erfordern. Dabei kann die Federdruckbremse auch als Arbeitsbremse eingesetzt werden. Sie wird üblicherweise an der B-Lagerseite eines Elektromotors angebaut. Im unbestromten Zustand drücken Federn gegen die Ankerscheibe der Bremse. Die Reibbeläge des Rotors, der über eine Verzahnung mit der Motorwelle verbunden ist, werden zwischen dieser Ankerscheibe und der Anbaufläche der Bremse auf der Motorrückseite eingespannt. Wird die Spule der Bremse bestromt, baut sich ein Magnetfeld auf, das die Ankerscheibe anzieht und so den Rotor mit den Reibbelägen freigibt. Die Bremse lüftet. MONOKUPPLUNGEN MULTIKUPPLUNGEN DOCKINGSYSTEME WERKZEUGWECHSLER WALTHER CONNECTING & DOCKING Carl Kurt Walther GmbH & Co. KG Westfalenstraße 2 • 42781 Haan Telefon: 02129 / 567-0 www.walther-praezision.de ®
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