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Aktuelles über die Bremse

Sicherheitsbremse, Permanentmagnet, Federdruck, Dämpfer, Rotationsbremse

Mayr210316Titelstory

Motek Halle 6, Stand 6325

Mit einem Bremskonzept, das sowohl die ständig wachsenden Sicherheitsanforderungen erfüllt als auch ohne den Einsatz von Hydraulik eine hohe Leistungsdichte erreicht, setzt Mayr Antriebstechnik neue Standards. Der Spezialist für Kupplungen und Bremsen erweitert die bewährte „Roba-guidestop“ Baureihe um eine pneumatisch gelüftete Version, die mit ihren hohen Haltekräften Anwendern neue Möglichkeiten bietet.


Die kompakte Sicherheitsbremse auf kleinem Bauraum mit hohen Kräften ohne Hydraulik ist eine neue, leistungsstarke, pneumatisch gelüftete Version der Roba-guidestop Profilschienenbremse. Damit bietet der Bremsenspezialist aus dem Allgäu Anwendern ein breites Produktportfolio.

„Für Maschinen und Anlagen, in denen bereits ein Hydrauliksystem zur Verfügung steht, können Anwender weiterhin auf die bewährten, hydraulisch gelüfteten Roba-guidestop Sicherheitsbremsen zurückgreifen“, erklärt Alexander Müller, Entwickler bei Mayr. „In Anwendungen, wo allerdings erst ein Hydrauliksystem installiert werden müsste, um eine Bremse mit hohen Haltekräften zu betreiben oder aber mehrere Bremsen nötig wären, um entsprechende Kräfte zu erreichen, kommt jetzt die pneumatisch gelüftete Sicherheitsbremse zum Einsatz. Sie erreicht dieselben hohen Haltekräfte wie die hydraulische Ausführung der Bremse und klemmt Profilschienen ebenso positionsgenau und spielfrei“, erklärt der Entwicklungsingenieur.  

Punktuelle Druckerhöhung direkt vor der Bremse

Mayr110316Geöffnet wird die pneumatische Bremse mit Druckluft von 20 bis 30 bar. Normale Pneumatiknetze stellen diese Drücke nicht zur Verfügung. Kostenintensive Investitionen für Hochdruck-Kompressoren und entsprechende Leitungssysteme wären nötig, um ein solches Hochdrucknetz zu installieren. „Wir gehen daher einen anderen Weg“, beschreibt Alexander Müller das neue Bremskonzept. „Um den nötigen hohen Betriebsdruck zu erreichen, kommt zusammen mit der Bremse ein kompakter Druckverstärker zum Einsatz, der den in Pneumatiknetzen üblichen Systemdruck von 4 bis 6 bar rein mechanisch, ohne Fremdenergie steigert.“

Dieses Konzept ermöglicht eine punktuelle Druckerhöhung direkt vor der einzelnen Bremse, also unmittelbar dort im System, wo der höhere Druck gebraucht wird – somit genügen kurze Hochdruckleitungen. „Das Konzept braucht wenig Platz, ist einfach, sicher und wirtschaftlich. Nach Erreichen des Ausgangsdrucks wird keine weitere Energie mehr verbraucht“, fasst Alexander Müller zusammen. Die pneumatische Roba-guidestop gibt es in fünf Baugrößen – jeweils in Standardbauform und in kompakter kurzer Ausführung. Sie deckt damit Haltekräfte von 1 bis 34 kN ab und ist für verschiedene Schienenbaugrößen der gängigen Linearführungshersteller designt.

Sicherheit durch direkte Klemmung

Genau wie die hydraulische Ausführung der Bremse wirkt auch die pneumatische Sicherheitsbremse mit sehr hoher Steifigkeit direkt auf die Linearführung. Das bedeutet, sie ist unmittelbar an den Massen angebracht, die gehalten werden sollen. Dies bringt gerade bei schwerkraftbelasteten Achsen, wenn das Gefährdungsrisiko von Personen minimiert werden soll, einen entscheidenden Vorteil: Antriebselemente zwischen Motor und bewegter Masse wie zum Beispiel Spindel, Spindelmutter, Wellenkupplung oder Getriebe haben somit keinen Einfluss auf die Sicherheit – anders als bei Konzepten mit Motorbremse, wo alle Antriebselemente das Bremsmoment bis zum Schlitten übertragen. Hinzu kommt, dass sich jedes Element zwischen Bremse und Schlitten negativ auf die Steifigkeit auswirkt. Systeme mit Roba-guidestop ermöglichen also eine wesentlich höhere Steifigkeit als Lösungen mit in Servomotoren integrierten rotatorischen Bremsen.

Zuverlässig und genau durch Fail-Safe-Prinzip

Mayr410316Wie alle Sicherheitsbremsen des Antriebsspezialisten arbeiten auch die Bremsen der Roba-guidestop Baureihe nach dem Fail-Safe-Prinzip. Das heißt: Sie sind im energielosen Zustand geschlossen. Bei den diesen Sicherheitsbremsen pressen vorgespannte Tellerfedern die Bremsbacken auf die ‚Taille‘ der Profilschiene, die Schiene ist somit geklemmt. Der Bremsmechanismus ist für relativ große Hubwege ausgelegt. Dadurch kann die Bremse Fertigungstoleranzen bei Profilschienen ausgleichen ohne dabei an Bremskraft zu verlieren.

Die spielfreie Klemmung der Roba-guidestop direkt auf die Profilschiene bietet noch weitere Vorteile: Die zusätzliche Versteifung der NC-Achse erhöht die Prozessgenauigkeit, steigert die Zerspanleistung und kann beispielsweise bei der Schwerzerspanung weitere technologische Vorteile bringen. Die Bearbeitung ist schwingungsärmer und somit wird die Oberflächengüte des Werksstücks positiv beeinflusst. Bei stillstehender Achse, zum Beispiel während der Bearbeitung, kann die Bremse die Last übernehmen. Dadurch ist es möglich in dieser Phase den Antriebsmotor abzuschalten und aus der Regelung zu nehmen. Das eliminiert die Regelbewegungen und schont so die Kugelrollspindel. Die geschlossene Bremse nimmt Axialkräfte auf. Standzeit und Wartungsintervalle der Antriebskomponenten werden verlängert.

Geprüfte Linearbremsen für bewegte Massen

Mit der Roba-linearstop bietet Mayr eine weitere Sicherheitsbremse zum Abbremsen und Halten linear bewegter Massen. Sie wirkt unabhängig vom Antrieb auf eine Kolbenstange. Auch sie arbeitet nach dem Fail-Safe-Prinzip und erzeugt die Bremskraft durch Druckfedern. Sie wird je nach Ausführung hydraulisch, pneumatisch, oder elektromagnetisch gelüftet und ist als vollwertige Bremse für dynamisches Bremsen oder als Klemmeinheit erhältlich.

Die pneumatische Version der Roba-linearstop Sicherheitsbremse ist durch die TÜV SÜD Industrie Service GmbH als vollwertige dynamische Bremseinrichtung geprüft und bestätigt. Ohne Weiteres erfüllt sie den Prüfgrundsatz für Notfallbremsungen mit Haltefunktion für lineare Bewegungen (GS-MF-28) des Berufsgenossenschaftlichen Instituts für Arbeitsschutz (BIA). Dieser Prüfgrundsatz definiert 1 Million Schaltungen mit und ohne Lastübernahme sowie zusätzlich 1000 dynamische Bremsungen.

Auch die pneumatische Klemmeinheit ist von der TÜV SÜD Industrie Service GmbH zertifiziert: Zusätzlich zu den erforderlichen Prüfkriterien für Haltebremsen wurden beim Test 100 dynamische Bremsungen durchgeführt – auch diese Anforderungen erfüllt die Bremse problemlos.

Kurze Einfallzeiten für kurze Bremswege

Mayr310316Die heute auf dem Markt verfügbaren Linearbremsen fungieren meist als statische Klemmeinheiten und sind dafür konzipiert, die Achsen im Stillstand sicher zu halten. Personen können sich jedoch auch während der Inbetriebnahme, der Wartung oder sogar während des Produktionsprozesses unter schwebenden Lasten aufhalten, ohne dass zuvor die Lastübergabe auf die mechanische Linearbremse erfolgt ist. Kommt es in diesen Betriebszuständen zu einem Komplettausfall des Antriebs, ist die Linearbremse allein für das sichere Verzögern der Last verantwortlich. Innerhalb kürzester Zeit muss sie die Achse zum Stillstand bringen, um die Personen zuverlässig vor Schäden zu schützen.

In sicherheitskritischen Anwendungen ist es deshalb wichtig, dass die Bremsen auch für dynamische Notbremsungen ausgelegt sind. Mayr hat die pneumatische Roba-guidestop mit Druck-Booster daher sorgfältig auf ihre Sicherheitsfunktion hin getestet. Die Bremse erreicht dabei extrem kurze Einfallzeiten. Dadurch ist der Bremsweg bei dynamischen Bremsungen sehr kurz. Insgesamt ist das Bremssystem äußerst robust: Beim Test wurde auch nach 2 Millionen Schaltzyklen immer noch ein sehr hohes Kraftniveau erreicht.
weiterer Beitrag des Herstellers           Dokumentation Roba-guidestop          Dokumentation Roba Linearstop         Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

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