Bremse

Federdruck- und Permanentmagnet-Bremse im Vergleich

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Ein weiterer Unterschied liegt im Verhalten über den Temperaturbereich. PE-Bremsen sind sehr temperaturstabil und haben über den gesamten Temperaturbereich ein garantiert hohes Drehmoment. Anders sieht es bei den FD-Bremsen aus. Hier wird die Temperaturstabilität im Wesentlichen durch die Zusammensetzung des organischen Reibbelags beeinflusst. Man kann dies mit einem Autoreifen vergleichen, der auch für verschiedene Einsatzbedingungen entwickelt wird. Genauso wenig wie ein Formel-1-Reifen im Winter verwendet werden kann, verhält es sich mit einigen organischen Reibbelägen bei Bremsen. Bei einem hohen Reibkoeffizienten hat der Belag eine gute Haftung, man erreicht hohe Drehmomente, dafür verschleißt der Belag aber sehr schnell. Für Beläge in FD-Bremsen heißt dies: Beläge mit hohen Reibkoeffizienten zeigen einen stärkeren Abfall über den gesamten Temperaturbereich und haben teilweise nur noch das halbe Drehmoment bei 120 °C oder -40 °C. Generell kann gesagt werden, dass FD-Bremsen entweder sehr gute Drehmomente erzielen, dann aber nicht so temperaturstabil sind oder dass bei einem temperaturstabilem Belag der Reibkoeffizient vergleichsweise niedriger liegt. Hervorzuheben ist jedoch, dass sich in einem vergegebenen Temperaturbereich das Drehmoment der FD-Bremse sehr genau auf das vom Kunden spezifizierte Drehmoment im Designprozess einstellen lässt.

Federdruckbremsen, einfach montierbare Allrounder

Hub- und Fahrantriebe mit hohen Bremsenergien und definiertem Bremsmoment, d.h. kontrolliertes Verzögern (nicht zu schnell, aber auch nicht zu langsam) bei Notstopp können durch PE nicht bedient werden. Darüber hinaus gibt es zahlreiche Anwendungen, bei denen keine hohe Dynamik und Leistungsdichte erforderlich ist. Krane, Hängeförderer oder Rolltore liefern dafür typische Beispiele. Die Bremse muss im Fall der Fälle bremsen, bei Not-Stopp gegebenenfalls hohe Verzögerungswerte pro Bremsung liefern und das Gewicht zuverlässig halten; die Schaltzeit und Leistungsdichte spielen nur eine untergeordnete Rolle. Hohe Bremsarbeit ist für die organischen Reibbeläge der Federdruck-Bremsen kein Problem und sie lassen sich bei Bedarf auch als Arbeitsbremse nutzen. Außerdem ist das Trägheitsmoment durch das vergleichsweise geringe Gewicht der Reibscheibe niedriger als bei Permanentmagnet-Bremsen. Hinzu kommt, dass in diesen Applikationen meist IEC-Standard-Normmotoren eingesetzt sind, an denen sich Federdruckbremsen einfach und schnell montieren lassen. Die Bremse, deren Aufbau im Vergleich zu Permanentmagnet-Bremsen weniger komplex ist, bleibt in der Regel gut zugänglich. Wer in einer Applikation einen kostengünstigen Standard-Normmotor einsetzen kann, wird daher normalerweise zu einer Federdruck-Bremse greifen. Für den jeweiligen Einsatzbereich, z.B. für einen bestimmten Einsatztemperaturbereich, kann ein auf die Anwendung optimierter Reibbelag ausgewählt werden.

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Die FD-Bremse kann bei richtiger Auswahl des organischen Reibbelags und der Auslegung der Federn gut auf ein gewünschtes Drehmoment mit einer relativ kleinen Toleranz eingestellt werden. Ist zudem der Temperaturbereich noch vergleichsweise klein, kann über diesen Bereich das Drehmoment gut gehalten werden. Außerdem ist auch bei Federdruckbremsen die Entwicklung nicht stehen geblieben: Mit den neuen Kobra-Bremsen von Kendrion können 80 % mehr Drehmoment oder die dreifache Lebensdauer im Vergleich zu bisher marktüblichen Lösungen erreicht werden. Durch Reduktion der Ansteuerleistung wird der Stromverbrauch um ein Drittel gesenkt (z.B. von bisher 29 auf jetzt 19 W bzw. 7 W), weswegen weniger Wärme entsteht, was die Alterung der Komponenten verringert und Kosten spart.

Fazit: Gute Beratung tut not

Zusammenfassend lässt sich also sagen: Sowohl Federdruck- als auch Permanentmagnet-Bremsen haben ihre Berechtigung; die eierlegende Wollmilchsau gibt es nicht. 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. (ud)

Der Geschäftsbereich Kendrion Kuhnke Automation stellt auf der Hannover Messe aus: Halle 9, D18

* Dipl.-Ing. (FH) Jörg Heilmann ist Global Sales Manager bei der Kendrion (Villingen) GmbH.

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