23.07.2014

'Grüne' Federdruckbremse als flexibles Baukastensystem

Elektromagnetische, ruhestrombetätigte Federdruckbremsen sind ideale Sicherheitsbremsen, wenn bewegte Massen oder Lasten im Stillstand sicher zu halten sind. Ihre Funktionsweise und Eigenschaften basieren prinzipiell auf folgenden physikalischen Zusammenhängen: Die magnetische Kraft ist proportional zum magnetischen Fluss; der wiederum ist proportional sowohl zum aufgenommenen Strom als auch zur magnetischen Permeabilität, also zum Kehrwert des magnetischen Widerstands. Der magnetische Widerstand nimmt dabei mit zunehmenden Luftspalt stark zu. Das bedeutet, je größer der Luftspalt ist, desto höher muss der Strom sein, um die Bremse zu öffnen. Infolgedessen muss mehr Energie fürs Offenhalten aufgewendet werden; bei kleinerem Luftspalt ist der Energieaufwand dagegen deutlich geringer.


Bild: Kendrion (Villingen) GmbH

Genau bei diesem physikalischen Zusammenhang setzten die Bremsenspezialisten von Kendrion bei der Entwicklung der neuen Kobra (Kendrion Optimized Brake) an. Durch ein neues innovatives Fertigungsverfahren ließen sich die Luftspalttoleranzen reduzieren, und zwar von bei üblichen Bremsen vorliegenden Luftspalttoleranzen von 0,16mm auf 0,04mm. Diese definierte, deutlich kleinere Luftspalttoleranz und der dadurch bedingte niedrigere magnetische Widerstand kann entweder zur Erhöhung des Drehmoments, zur Verringerung des Anzugs- und Haltestroms oder auch zur Verlängerung der Lebensdauer genutzt werden. So arbeiten die neuen Bremsen im Vergleich zu bisher marktüblichen Lösungen mit bis zu 80% mehr Drehmoment oder dreifacher Lebensdauer und verbrauchen bis zu 75% weniger Energie. Besonders viel Energie lässt sich einsparen, wenn die Bremse mit einem Energiesparmodul (ESM) zur leistungsreduzierten Ansteuerung kombiniert wird. Die Bremse lässt sich dann entweder hinsichtlich Energiesparen oder maximaler Bremsleistung optimieren. Zudem sind die neuen Bremssysteme als flexibles 'Baukastensystem' konzipiert. Unterschiedliche Spulen und Reibscheiben stehen ebenso zur Verfügung wie Energiesparmodule für alle typischen Motorspannungen (400VAC, 230VAC, 208VAC, 120VAC und 24VDC). Dabei werden alle für Sicherheitsbremsen üblichen Drehmomente zwischen 0,2 und 300Nm abgedeckt. Beim Einsatz entsprechender Reibbeläge lassen sich die Systeme auch als Arbeitsbremse nutzen. Mit zusätzlichen Dichtungen werden die Anforderungen der Schutzart IP54 und IP65 erfüllt (Bild2). Lieferzeiten von üblicherweise 48 Stunden dürften viele Anwender ebenfalls schätzen. Über 90% der eingesetzten Bauteile lassen sich zudem recyceln und das reduzierte Transportvolumen der leistungsgesteigerten Bremsen führt zu weniger Kohlendioxid-Emissionen beim Transport. Die 'grüne' Bremsentechnik, die mit dem Kendrion-eigenen greensigned-Label ausgezeichnet wurde, bringt damit vielfältigen Nutzen.

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