Ein zunehmendes Sicherheitsbedürfnis und die Forderung nach hydraulikfreien Lösungen – die Ansprüche an Sicherheitsbremsen in modernen Werkzeugmaschinen steigen permanent. Mit der neuen ROBA-guidestop Booster bietet Mayr Antriebstechnik daher nun ein innovatives Bremskonzept, das sowohl die hohen Sicherheitsanforderungen erfüllt als auch ohne den Einsatz von Hydraulik eine hohe Leistungsdichte erreicht.
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Moderne Werkzeugmaschinen müssen den ständig wachsenden Sicherheitsanforderungen gerecht werden. Denn die Personen, die sie bedienen, rüsten oder warten, sollen ihre Aufgaben gefahrlos durchführen können. Vor allem schwerkraftbelastete Achsen stellen dabei ein erhebliches Gefährdungspotenzial dar – besonders dann, wenn sich Personen im Gefahrenbereich aufhalten. Um die Werker zuverlässig vor Verletzungen zu schützen, muss die Last – im Falle eines unbeabsichtigten Absinkens oder Absturzes – innerhalb kürzester Zeit zum Stillstand gebracht werden.
Dafür sind besondere Schutzmaßnahmen wie zum Beispiel der Einsatz zusätzlicher, je nach Anwendung oftmals auch besonders leistungsstarker, Sicherheitsbremsen nötig. Um im Betrieb größtmögliche Sicherheit für Personen und Material zu gewährleisten, gilt es, die Sicherheitsbremsen so nah wie möglich an den Massen anzubringen, die abgebremst bzw. gehalten werden sollen. Gleichzeitig fordern viele Anwender hydraulikfreie Lösungen für Werkzeugmaschinen. Entstehen doch durch Hydraulik immer wieder Schäden bzw. Mehraufwand durch Leckagen oder intensive Wartung und Instandhaltung von Leitungen, Schläuchen, Behältern und Hydraulikölen. Mit der neuen ROBA-guidestop Booster bietet Mayr Antriebstechnik daher nun ein innovatives Bremskonzept, das sowohl die hohen Sicherheitsanforderungen erfüllt als auch ohne den Einsatz von Hydraulik eine hohe Leistungsdichte erreicht.
Hohe Leistungsdichte auch ohne Hydraulik
Die neue, leistungsstarke, pneumatisch gelüftete ROBA-guidestop Booster klemmt Profilschienen positionsgenau und spielfrei. Sie erreicht dabei dieselben hohen Haltekräfte wie die hydraulische Ausführung der Bremse. Geöffnet wird die ROBA-guidestop Booster mit Druckluft von 20 bis 30 bar. Normale Pneumatiknetze stellen solche Drücke nicht zur Verfügung. Kostenintensive Investitionen für Hochdruck-Kompressoren und entsprechende Leitungssysteme wären nötig, um ein solches Hochdrucknetz zu installieren.
Mayr Antriebstechnik geht einen anderen Weg: Um den nötigen hohen Betriebsdruck zu erreichen, kommt zusammen mit der Bremse ein kompakter Druckverstärker zum Einsatz, der den in Pneumatiknetzen üblichen Systemdruck von 4 bis 6 bar rein mechanisch, ohne Fremdenergie steigert. Dieses innovative Konzept ermöglicht eine punktuelle Druckerhöhung direkt vor der einzelnen Bremse, also unmittelbar dort im System, wo der höhere Druck gebraucht wird – somit genügen kurze Hochdruckleitungen. Das Konzept ist einfach, sicher und wirtschaftlich: So wird zum Beispiel nach Erreichen des Ausgangsdrucks keine weitere Energie mehr verbraucht.
Die pneumatische ROBA-guidestop Booster Sicherheitsbremse wirkt genau wie die hydraulische Ausführung der Bremse mit sehr hoher Steifigkeit direkt auf die Linearführung. Das bedeutet, sie ist also unmittelbar an den Massen angebracht, die gehalten werden sollen. Dies bringt gerade bei schwerkraftbelasteten Achsen, wenn das Gefährdungsrisiko von Personen minimiert werden soll, einen entscheidenden Vorteil: Antriebselemente zwischen Motor und bewegter Masse wie zum Beispiel Spindel, Spindelmutter, Wellenkupplung oder Getriebe haben somit keinen Einfluss auf die Sicherheit – anders als bei Konzepten mit Motorbremse, wo alle Antriebselemente das Bremsmoment bis zum Schlitten übertragen.
Hinzu kommt, dass sich jedes Element zwischen Bremse und Schlitten negativ auf die Steifigkeit auswirkt. Systeme mit ROBA-guidestop Sicherheitsbremsen ermöglichen also eine wesentlich höhere Steifigkeit als Lösungen mit in Servomotoren integrierten rotatorischen Bremsen.
Zuverlässig und genau
Wie alle Sicherheitsbremsen von Mayr Antriebstechnik arbeiten auch die Bremsen der ROBA-guidestop Baureihe nach dem Fail-Safe-Prinzip, das heißt sie sind im energielosen Zustand geschlossen. Bei den ROBA-guidestop Sicherheitsbremsen pressen vorgespannte Tellerfedern die Bremsbacken auf die „Taille“ der Profilschiene, die Schiene ist somit geklemmt. Der Bremsmechanismus ist für relativ große Hubwege ausgelegt. Dadurch kann die Bremse Fertigungstoleranzen bei Profilschienen ausgleichen, ohne dabei an Bremskraft zu verlieren. Die spielfreie Klemmung der ROBA-guidestop direkt auf die Profilschiene bietet noch weitere Vorteile: Die zusätzliche Versteifung der NC-Achse erhöht die Prozessgenauigkeit, steigert die Zerspanleistung und kann beispielsweise bei der Schwerzerspanung weitere technologische Vorteile bringen.
Die Bearbeitung ist schwingungsärmer, und somit wird die Oberflächengüte des Werksstücks positiv beeinflusst. Bei stillstehender Achse, zum Beispiel während der Bearbeitung, kann die Bremse die Last übernehmen. Dadurch ist es möglich, in dieser Phase den Antriebsmotor abzuschalten und aus der Regelung zu nehmen. Das eliminiert die Regelbewegungen und schont so die Kugelrollspindel. Die geschlossene Bremse nimmt Axialkräfte auf. Standzeit und Wartungsintervalle der Antriebskomponenten werden verlängert. Die pneumatische ROBA-guidestop ist in vier Baugrößen erhältlich und deckt damit Haltekräfte von 1 bis 20 kN ab. Die Bremse ist für verschiedene Schienenbaugrößen der gängigen Linearführungshersteller designt.
TÜV-geprüfte Linearbremsen
Mayr Antriebstechnik bietet mit der ROBA-linearstop eine weitere Sicherheitsbremse zum Abbremsen und Halten linear bewegter Massen. Sie wirkt unabhängig vom Antrieb auf eine Kolbenstange. Auch die ROBA-linearstop arbeitet nach dem Fail-Safe-Prinzip und erzeugt die Bremskraft durch Druckfedern. Sie wird je nach Ausführung hydraulisch, pneumatisch, oder elektromagnetisch gelüftet und ist als vollwertige Bremse für dynamisches Bremsen oder als Klemmeinheit erhältlich. Die pneumatische Version der ROBA-linearstop Sicherheitsbremse ist durch den TÜV Süd als vollwertige dynamische Bremseinrichtung geprüft und bestätigt. Ohne Weiteres erfüllt sie den Prüfgrundsatz für Notfallbremsungen mit Haltefunktion für lineare Bewegungen (GS-MF-28) des Berufsgenossenschaftlichen Instituts für Arbeitsschutz (BIA).
Dieser Prüfgrundsatz definiert 1 Million Schaltungen, sowohl ohne als auch mit Lastübernahme, sowie zusätzlich 1000 dynamische Bremsungen. Und auch die pneumatische Klemmeinheit ist vom TÜV Süd zertifiziert: Zusätzlich zu den erforderlichen Prüfkriterien für Haltebremsen wurden beim Test 100 dynamische Bremsungen durchgeführt – auch diese Anforderungen erfüllt die Bremse problemlos.
Chr. Mayr GmbH + Co. KG
Der Autor
Bernd Kees, Produktmanager, Mayr Antriebstechnik.
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