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Bremse

Elektromagnetische Bremsen sammeln Daten ganz ohne Sensorik

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Anbieter zum Thema

Lenord, Bauer & Co. GmbH
Novotechnik Messwertaufnehmer OHG
Actronic-Solutions GmbH
Kendrion (Villingen) GmbH

Wie funktioniert die Datenauswertung?

Der Strom, der durch die Spule der Bremse fließt, kann beispielsweise mit einem Shunt-Widerstand gemessen werden. Der Stromverlauf während des Öffnens und Schließens elektromagnetischer Bremsen liefert dann wertvolle Informationen zum Verschleiß der Bremse und der weiteren Lebensdauererwartung: Wenn sich der Anker der Bremse beim Öffnen oder Schließen bewegt, entsteht infolge des zeitlich veränderlichen magnetischen Flusses und der daraus resultierenden Induktionsspannung im Stromverlauf eine markante Ausprägung. Dieser Peak gibt Aufschluss über den Schaltzustand. Die Höhe des Stroms bei beginnendem Peak, zum Beispiel beim Öffnen einer Federdruckbremse, ist ein Indiz für den Verschleißzustand der Bremse.

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Dabei kann in Abhängigkeit des Öffnungsstroms über eine bremsenspezifische Kennlinie der vorliegende Betriebs- luftspalt ermittelt und gegebenenfalls präventive Wartungsmaßnahmen eingeleitet werden. Die für jede Bremse typischen Kennlinien und Grenzwerte ermittelt und spezifiziert Kendrion bereits bei der Produktentwicklung.

Verschleißzustand der Bremse erkennen

Alternativ lassen sich für vorbeugende Wartungsmaßnahmen auch die Anzahl der Bremsvorgänge oder die Gesamtschaltarbeit nutzen, um den Verschleißzustand der Bremse zu erkennen. Die Gesamtschaltzeit kann über Drehzahl und Massenträgheitsmoment berechnet werden. Sie ist beispielsweise bei Servoantrieben in der Robotik wichtig, wenn die Bremse während einer Bewegung den Antrieb im Notfall stoppt. Zusätzlich lassen sich über die Auswertung des Stromverlaufs Aussagen über den Schaltzustand (offen, geschlossen) der Bremse treffen.

Diese sind für sicherheitskritische Applikationen von besonderer Bedeutung. Weitere Informationen zum Zustand der Bremse können darüber hinaus in zukünftigen Entwicklungen zur Kosten- oder Qualitätsoptimierung einfließen; zum Beispiel das Temperaturniveau über die Einschaltdauer, die Anzahl der Betriebsstunden (Alterungszustand) und die Anzahl der Schaltzyklen (Dauerhaltbarkeit).

Intelligente Wartungskonzepte

Die in der Bremse integrierte Spule liefert Kendrion zufolge somit viele nützliche Daten, die vom Umrichter oder der Steuerung ausgewertet werden können. Anschließend lassen sich die Brems-Daten in der Cloud speichern und für intelligente Wartungskonzepte nutzen.

Als Komponentenlieferant unterstützt Kendrion eigenen Angaben zufolge die Systemanbieter bei der Umsetzung und Auswertung der in den Bremsen generierten Signale und spezifiziert die festzulegenden Grenzwerte und Kennlinien für die jeweilige Applikation. Für Anwendungen ohne Umrichter oder Motion-Controller entwickelt Kendrion kundenspezifische Auswertmodule.

Anwender können somit einen Schritt in Richtung Digitalisierung – wesentlich einfacher – durch die ohnehin vorhandenen „Bremsen-Sensorik“ realisieren. (sh)

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