Derzeit sind viele Hersteller auf der Suche nach einfachen, energieeffizienten und sauberen Lösungen für ihre Produktion. Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit schließen sich dabei nicht aus, im Gegenteil. „Bei der Entwicklung unserer neuen Motorbremsen-Ausführung Roba-stop-M Eco war uns insbesondere der ressourcenschonende Umgang mit Material wichtig“, erläutert Andreas Merz, Produktmanager bei Mayr Antriebstechnik. „Hier ist es uns unter anderem gelungen, den Anteil an Kupfer, das in der Herstellung viel Energie und Wasser benötigt, deutlich zu reduzieren.“ Das Ergebnis ist laut dem Unternehmen eine neue, schlanke Version der Roba-stop-M-Bremse, welche die Eigenschaften der Motorbremse auf das Wesentliche reduziert, dem Original aber in puncto Robustheit und Zuverlässigkeit in nichts nachstehen soll. Merz fasst zusammen: „Damit ist eine solide Bremse für den Serieneinsatz entstanden, die den am häufigsten nachgefragten Anforderungen voll und ganz entspricht – mit deutlich reduziertem Materialaufwand und zu wirtschaftlichen Kosten.“
Trend zur Elektrifizierung folgen
Daneben liegen „saubere“ Elektromotoren in der Industrie im Trend. Dort, wo es möglich ist, müssen immer öfter hydraulische oder pneumatische Systeme weichen und werden durch elektrische Antriebe ersetzt. Besonders dann, wenn auch mit den elektrischen Systemen eine entsprechende Leistungsdichte erreicht wird. Das stellt viele Komponenten, darunter auch Sicherheitsbremsen, vor Herausforderungen und neue Lösungen sind gefragt. Mayr Antriebstechnik hat dafür mit der elektromagnetischen Linearbremse Roba-linearstop ein System mit hohen Haltekräften im Portfolio, das dem Hersteller zufolge zudem dynamisch bremsen kann und mit seinen kurzen Schaltzeiten überzeugt. „Wir führen als einziger Hersteller elektrische Linearbremsen, die nach dem Fail-Safe-Prinzip arbeiten“, erklärt Merz. Die Bremsen erzeugen die Bremskraft durch Druckfedern und sind im energielosen Zustand geschlossen. Die neue Baureihe der elektromagnetischen Roba-linearstop Bremsen umfasst sechs Baugrößen mit Kräften von 70 bis 17.000 N.
Mehr als nur Klemmeinheiten
„Die meisten auf dem Markt verfügbaren Linearbremsen fungieren als statische Klemmeinheiten und sind nur dafür konzipiert, die Achsen im Stillstand zu halten“, erläutert der Produktmanager. „Kommt es allerdings zu einem Komplettausfall des Antriebs, ist die Linearbremse auch für das sichere Verzögern der Last verantwortlich.“ Deshalb sind die Sicherheitsbremsen von Mayr Antriebstechnik eigenen Angaben zufolge auch für solche dynamischen Bremsungen ausgelegt. Interessant unter dem Aspekt Wirtschaftlichkeit: In manchen Anwendungen sollen damit zusätzliche, dynamisch wirkende Bremsen eingespart werden können. Das Unternehmen hat die Linearbremsen als Sicherheitsbauteil nach der Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) freiwillig einer Baumusterprüfung unterzogen.
Bei der Auswahl der Bremsen außerdem zu berücksichtigen ist, dass Leistungsdichte und Energieeffizienz, egal ob Motorbremse oder Linearbremse, nicht nur von konstruktiven Faktoren abhängen: „Ein weitaus größeres Einsparpotenzial bietet sich im Betrieb durch die intelligente Ansteuerung der Bremsen“, betont Merz. „Denn nur beim Einschalten wird die Bremse kurzzeitig mit einer hohen Spannung bestromt. In dieser Phase ist eine hohe Magnetkraft erforderlich. Im weiteren Betrieb reicht aber eine wesentlich kleinere Magnetkraft aus, um die Bremse offen zu halten. Deshalb kann die Spannung dann deutlich abgesenkt werden und damit sinkt auch der Energieverbrauch.“
Kurze Schaltzeiten und zuverlässige Kontrolle
Für die Sicherheit von Mensch und Maschine sind gerade bei sicherheitskritischen und vertikalen Achsen kurze Anhaltewege wichtig. Entscheidend für den Bremsweg sind dabei die Schaltzeiten der Bremse. Denn in der Zeit des freien Falls bis die Bremse schließt und die Verzögerung einsetzt, beschleunigt sich die Masse zusätzlich – unter Umständen so sehr, dass die zulässigen Werte der Bremse überschritten werden. Anwender sollten daher bei der Auswahl der Sicherheitsbremsen auf möglichst kurze, verifizierte Schaltzeiten achten – und auch darauf, dass diese Schaltzeiten über die gesamte Lebensdauer der Bremse eingehalten werden. Deshalb ist eine zuverlässige Schaltzustandskontrolle wichtig. Diese kann bei den Motorbremsen wie auch den Linearbremsen über das Ansteuermodul erfolgen.
Mayr Antriebstechnik bietet hier mit dem Modul Roba-brake-checker eine intelligente Lösung für sensorloses Bremsenmonitoring. Das Modul kann je nach Anforderung nur für die Überwachung des Schaltzustands eingesetzt werden oder aber auch die Spulentemperatur überwachen und eine präventive Funktionsüberwachung auf Verschleiß, Funktionsreserve und Fehler ermöglichen.
Das nachrüstbare Modul, kombiniert mit einer Standardbremse, beinhaltet damit mehrere Funktionen und ist dem Unternehmen zufolge letztlich wesentlich kostengünstiger als eine Bremse, die mit entsprechenden Sensoren ausgestattet ist. Es arbeitet sensorlos und erkennt durch eine erweiterte Analyse von Strom und Spannung die Bewegung der Ankerscheibe und weiß, in welchem Zustand sich die Bremse befindet.
Daten für eine vorausschauende (Fern-)Wartung
In einer erweiterten Ausführung ist das Modul Roba-brake-checker mit einer zusätzlichen Platine mit kundenspezifischer Schnittstelle (z. B. Ethernet basiert) ausgestattet. Über diese Schnittstelle kann es Daten zu Schaltzeit, Strom, Spannung, Widerstand, Leistung und relativem Anzugsstrom liefern. Damit sind auch Verläufe auswertbar, Auffälligkeiten im Prozess lassen sich schnell erkennen und somit Schlüsse aus komplexen Zusammenhängen ziehen – ein Vorteil auch in puncto Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit. Denn Anwender können ihre Wartung damit vorausschauend und zielgerichtet, nämlich erst dann, wenn wirklich nötig, durchführen. Darüber hinaus ist auch die Integration in Fernwartungssysteme möglich. (ys)
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