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DER KONSTRUKTEUR ASB/2018

DER KONSTRUKTEUR ASB/2018

GETRIEBE, KUPPLUNGEN,

GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN BREMSEN MIT VERSTAND PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Der Weg von der Komponente zur smarten Komponente kann ein relativ einfacher sein. Wie im Fall der elektromagnetischen Bremsen bedarf es oft nur eines smarten Ansatzes: Informationen, die konstruktionsbedingt im Bremsenbetrieb per se anfallen, auswerten und nutzen! Heute können komplexe Abläufe in der Produktion durch den Einsatz neuer Technologien zunehmend effizienter gestaltet werden. Die Digitalisierung bietet hier neue Perspektiven für die Weiterentwicklung. Durch den Einsatz von Industrie-4.0-Technologien können Instandhaltungskosten und Ausfallzeiten von Maschinen drastisch reduziert und so die Produktivität erhöht werden. Doch dazu gilt es zunächst einmal, Autor: Dominik Hettich, Kendrion (Villingen) GmbH, Villingen-Schwenningen eine aussagekräftige Datenbasis zu generieren, um Schlagworte wie Predictive Maintenance mit Leben zu füllen. Die kontinuierliche Überwachung von System- bzw. Betriebszuständen ist dann der Schlüssel zu höherer Effizienz, Produktivität und Transparenz. Bei elektromagnetischen Bremsen, die in vielen Automatisierungssystemen integriert sind, ist das einfacher als man zunächst denkt. Die Anzahl der Schaltzyklen, die Gesamtschaltarbeit DIGITALISIEREN OHNE KOSTSPIELIGE SENSORIK oder der elektrische Stromverlauf beim Öffnen bzw. Schließen sind Informationen, die bei jeder elektromagnetischen Bremse erfasst, ausgewertet und entsprechend genutzt werden können. VORHANDENE INFORMATIONEN NUTZEN Die Basis dafür liefert das Funktionsprinzip. Federdruckbremsen beispielsweise nutzen die Kraftwirkung eines elektromagnetischen Feldes zum Aufheben der durch Federkraft erzeugten Bremswirkung. Die Federdruckbremse ist also im stromlosen Zustand geschlossen und öffnet beim Anlegen einer Spannung. Die Verbin- 32 DER KONSTRUKTEUR ASB/2018

01 RK MonoLine ...die neue Effizienzklasse NEU 01 Luftspaltbestimmung mittels Stromverlaufsauswertung zur Ermittlung der Verschleißreserve am Beispiel einer Federkraftbremse „WIR KÖNNEN DIE IN ELEKTROMAGNETISCHEN BREMSEN ANFALLENDEN SIGNALE AUSWERTEN UND NUTZEN“ Dominik Hettich, Head of R&D, Kendrion (Villingen) Im Zuge der Digitalisierung müssen auch Daten zu Antriebs- und Bremssystemen ausgewertet werden können. Elektromagnetische Bremsen eignen sich hierfür aufgrund ihres Konstruktionsprinzips hervorragend. Die im Magnetkreis integrierte Spule liefert ohne zusätzliche Sensorik viele Informationen, die sich durch die Ansteuerungseinheit auswerten lassen. Daraus resultieren wichtige Daten zum Betriebs- und Lebensdauerzustand der in einem Automatisierungssystem integrierten Bremse. www.DerKonstrukteur.de dung zur Welle des Motors übernimmt meist ein zentral angeordneter Mitnehmer, der auf der Motorwelle befestigt ist. Die Reibscheibe der Bremse ist axial beweglich und tangential fest mit diesem Mitnehmer verbunden. Permanentmagnetbremsen dagegen nutzen die Kraftwirkung eines permanentmagnetischen Feldes für die Erzeugung der Bremswirkung. Zum Aufheben der Bremswirkung wird das permanentmagnetische Feld durch ein elektromagnetisches Gegenfeld überlagert. Durch eine drehsteife und axial bewegliche Verbindung des Ankers mit der Flanschnabe der Bremse ist eine spielfreie Übertragung des Bremsmoments auf die Motorwelle des Motors und ein sicheres restmomentfreies Öffnen der Bremse möglich. Für beide Bremsentypen gilt, dass sie im stromlosen Zustand geschlossen sind. Es handelt sich also um Sicherheitsbremsen; bei Stromausfall oder bei Versagen der Energieversorgung, z. B. durch Leitungsbruch wird das System sicher gehalten. Für beide Wirkprinzipien gilt das Induktionsgesetz. Wenn sich also innerhalb der Spulenwicklung einer elektromagnetischen Bremse der magnetische Fluss (die Feldlinienkennzahl) verändert, wird in der Wicklung eine Spannung induziert, die Induktionsspannung. Auf dieser Grundlage lassen sich ohne zusätzliche Komponenten Informationen über die Bremse und ihren aktuellen Zustand generieren. Die entsprechende Auswertung kann z. B. der ohnehin vorhandene Umrichter oder Motion Controller übernehmen. DEN ZUSTAND DER BREMSE KENNEN Der Strom, der durch die Spule der Bremse fließt, kann z. B. mit einem Shunt-Wi- ▪ Baugröße 40, 80, NEU 120 ▪ Variable Motoranbindung ▪ Geführter Zahnriemen ▪ Zentrale Schmiermöglichkeit ▪ Zentrierbohrungen im Schlitten ▪ Schutzart IP20 ▪ Hoher Wirkungsgrad ▪ Geringes Leerlaufmoment LINEAR- PROFIL- VERBINDUNGS- MODUL- TECHNIK www.rk-rose-krieger.com