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antriebstechnik 8/2016

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Lösungen für

Lösungen für individuelle Anforderungen Wie finde ich für meinen Anwendungsfall die richtige Bremse? Julia Kramer Bremse ist nicht gleich Bremse, denn aus der Vielzahl der Anwendungen ergeben sich stark unterschiedliche Spezifikationen, z. B. bezüglich Drehmoment oder Abmessungen. Gleichzeitig steigt die Nachfrage nach applikationsspezifischen Systemlösungen auch, um bei steigendem globalem Wettbewerbsdruck einen Technologievorsprung zu sichern. Aber wie und wo finde ich die richtige Bremse? Julia Kramer M. Eng. ist Key Account Managerin bei der Kendrion (Villingen) GmbH inVillingen-Schwenningen Zu den am meisten verbreiteten Sicherheitsbremsen für Aufzüge, Hängebahnen, Windkraftanlagen, Medizintechnik, der Robotik und im Maschinenbau gehören Feder druck- und Permanentmagnetbremsen. Für beide Bremsentypen gilt, dass sie im stromlosen Zustand geschlossen sind. Es handelt sich damit um Sicherheitsbremsen; bei Strom ausfall oder bei Versagen der Energieversorgung, z.B. durch Leitungsbruch, wird das System sicher gehalten. Darüber hinaus gibt es jedoch grundsätzliche Unterschiede, denn bedingt durch ihre Funktionsweise haben beide Wirkprinzipien jeweils charakteristische Eigenschaften, welche sie für unterschiedliche Einsatzbereiche prädestinieren. 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 Permanent- magnete 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 überzeugen durch höchste Drehmomente bezogen auf die Baugröße (Leistungsdichte), einen verschleiß- und restmomentfreien Betrieb (auch beim Motoranlauf) und kurze Schaltzeiten. Damit sind Permanentmagnetbremsen bestens geeignet für Servomotoren, beispielsweise in der Handhabungstechnik und Robotik. Eine einwandfreie Funktion erfordert eine präzise Luftspalteinstellung beim Einbau der Bremse. Die klassische Federdruckbremse dagegen ist einfach aufgebaut, leicht zu montieren und hat deshalb nicht zuletzt einen vergleichsweise niedrigen Preis. Für viele Standardanwendungen ist sie somit prädes tiniert, 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 unbe- 48 antriebstechnik 8/2016

Ähnlich gestaltete sich der Ablauf bei einem Projekt in der Robotik. Restmoment- und Spielfreiheit sind hier die Kernanforderungen an die eingesetzten Bremsen. Zudem sind ein hoher Temperaturbereich und Verdrehspielfreiheit wichtig. Die Robotik entwickelt sich zunehmend weiter, wobei auch die Bremsen Schritt halten müssen. Es steht immer weniger Einbauplatz zur Verfügung; gleichzeitig sind immer höhere Drehmostromten 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. Strategische Partnerschaften als Erfolgsgarant Sowohl Federdruck- als auch Permanentmagnetbremsen haben ihre Berechtigung. Da bei der Auswahl sehr unterschiedliche Aspekte zu berücksichtigen sind, sollte der Anwender auf kompetente Beratung vertrauen. Dann ist es natürlich von Vorteil, wenn der beratende Bremsenhersteller beide Wirkprinzipien im Programm hat und seine Kunden neutral, sprich ohne Eigeninteresse berät. Hier kommen die Mechatronik-Spezialisten von Kendrion aus Villingen ins Spiel. Ihr fundiertes Prozess-Knowhow in unter­ schiedlichsten Branchen sowie ein breitgefächertes Produktportfolio bieten gute Vor aussetzungen, um die zunehmende Nach frage nach kundenspezifischen System- und Integrationslösungen zu erfüllen. Die Spanne reicht von der Robotik, Fördertechnik und allgemeinen Maschinenbauanwendungen bis hin zu Windkraftan lagen, Sicherheits- oder Medizintechnik. Wie solche strate gischen Partnerschaften funktionieren und welche Ergebnisse sich erreichen lassen, zeigen folgende Beispiele. High-Endlösung für medizinische Stativsysteme Höchste Anforderungen an Hygiene, Sicherheit und Zuverlässigkeit sind die wesentlichen Merkmale, denen elektromagnetische Lösungen im Bereich der Medizintechnik gewachsen sein müssen. Das gilt auch für Bremsen, die in diesem Bereich eingesetzt werden. So hatte ein Anwender das Ziel, sich mit einem neuen Stativsystem den High- End-Markt für Operationsmikroskope zu erschließen. Die an den Achsen eingesetzten Bremsen mussten eine hohe Zuverlässigkeit bieten, bei kompakter Bauweise teilweise sehr hohe Kräfte erzeugen, eine hochgenaue Positionierung ermöglichen und ohne Abrieb arbeiten. Das Projektteam definierte und verifizierte diese Anforderungen, wobei es beim anschließenden Systemdesign sowohl technische als auch wirtschaftliche Aspekte zu berücksichtigen galt. Letztendlich fiel die Wahl auf Permanentmagnetbremsen, deren an die Applikationsspezifikationen angepasstes Design auf einer soliden Produktbasis beruht. Alle Anforderungen wurden in der geplanten Zeit und dem veranschlagten Budget erfüllt; der Kunde generierte eine starke Marktposition im High-End-Segment. Sichere Roboteranwendung Erwärmung von Gasen und Flüssigkeiten HERBST Beheizungs-Technik Hönnestraße 55 | 58809 Neuenrade www.herbst.eu | Fon 023 94 - 91 11 36 | Fax 023 94 - 91 11 37 Herbst.indd 1 27.04.2016 10:35:21 antriebstechnik 8/2016 49

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