Bremsen für Aktuatoren und ihre Bedeutung für Industriemaschinen

Hier können Sie sich eingehend über die verschiedenen Arten von Bremsen informieren, die in Industrie-Linearantrieben nötig sind, um sicherzustellen, dass der Linearantrieb auch dann in Position bleibt, wenn die Stromversorgung ausgeschaltet oder ausgefallen ist. Unser Experte Hunter Stephenson erklärt die Grundlagen in diesem Video.

Welchem Zweck dient die Bremse in einem Linearantrieb?

Der Zweck der Bremse in einem Linearantrieb besteht darin, sicherzustellen, dass der Linearantrieb in der eingestellten Position verbleibt, wenn die Stromversorgung ausgeschaltet wird. Bei Linearantrieben gibt es drei Wege, um die Bremsfunktion sicherzustellen. Der Linearantrieb ist entweder selbstsperrend, d. h., er benötigt keine Bremse, um seine Position zu halten, wenn die Stromversorgung ausgeschaltet wird oder ausfällt, oder er muss mit einer mechanischen oder elektrischen Bremse ausgestattet werden. LINAK® Linearantriebe sind entweder selbstsperrend oder mit verschiedenen Varianten einer mechanischen Bremse ausgestattet.

Welche verschiedenen Arten von mechanischen Bremsen gibt es für Linearantriebe?

Die Scheibenbremse: Die Scheibenbremse ist normalerweise direkt auf der Spindel angebracht. Die Scheiben drücken sich um die Spindel herum zusammen, um die Bewegung zu stoppen. Dadurch, dass die Bremse direkten Kontakt zur Spindel hat, wird sie sowohl hohen Kräften als auch großer Hitze ausgesetzt. Bei dieser Art von Bremse handelt es sich um ein Verschleißteil, das so konzipiert und getestet wurde, dass es der Lebensdauer des Linearantriebs entspricht. Die Position der Bremse direkt auf der Spindel sollte auch in Bezug auf die Einbaumaße des Linearantriebs berücksichtigt werden.
Die einfach wirkende Bremse: Die einfach wirkende Bremse besitzt eine interne Feder, was bedeutet, dass die Bremse nur in eine Richtung wirkt – entweder auf Druck oder auf Zug. Bei einem Antrieb mit einer solchen Bremse muss angegeben werden, ob er auf Druck oder auf Zug arbeiten muss.
Die doppelt wirkende Bremse: Die doppelt wirkende Bremse ist eine starke Bremse. Diese Art von Bremse ist in den Industrie-Linearantrieben von LINAK^® verbaut, da ihre hohe Effizienz eine Bremse erfordert, die eine hohe Selbstsperrfähigkeit gewährleistet. Linearantriebe mit doppelt wirkender Bremse können in beide Richtungen laufen, ohne die Bremse auszulösen, solange die Bewegung vom Elektromotor ausgeht. Wenn die Bewegung – unabhängig von der Richtung – von der Spindel ausgeht, löst die Bremse aus und hält den Linearantrieb in Position.

Was ist die Selbstsperrfähigkeit von elektrischen Linearantrieben?

Die Selbstsperrfähigkeit ist eines der wichtigsten Verkaufsargumente für elektrische Linearantriebe, da sie ein Zurückfahren des Linearantriebs verhindert. Bei Linearantrieben von LINAK® ist die Selbstsperrfähigkeit definiert, als Fähigkeit des Linearantriebs, bei voller Last und Einschaltdauer laufen zu können und sich, wenn er gestoppt wird, maximal eine Spindelumdrehung zu bewegen, bevor der Linearantrieb im Vollstopp arretiert wird.

Es gibt mehrere Faktoren, die die Selbstsperrfähigkeit eines Linearantriebs beeinflussen. Spindeltyp und Spindelmutter, Getriebe- und Bremsenkonstruktion sowie Gleichstrommotorsteuerung sind nur einige der wichtigsten konstruktiven Überlegungen mit Auswirkungen auf die Fähigkeit des Linearantriebs, Lasten im gestoppten Zustand zu halten.

Wussten Sie schon?

Die Position der Bremse in einem Linearantrieb hat Einfluss auf die Größe und Leistung der benötigten Bremse.

Bei der Entwicklung eines neuen Aktuators steht nur begrenzt Platz zur Verfügung, um eine mechanische Bremse in die Konstruktion zu integrieren. Zum Beispiel an der Spindel, in Verbindung mit dem Getriebe oder direkt an der Drehwelle des Motors.

Je weiter die Bremse von der Spindel entfernt ist, desto geringer sind die zum Bremsen erforderlichen Kräfte. Allerdings wird das Axialspiel in der Regel größer. Diese Faktoren müssen also bei der Konstruktion berücksichtigt werden.

Theoretisch wäre eine Bremse zwischen dem Motor und dem Getriebe des Aktuators effizienter, da dadurch das Axialspiel reduziert und geringere Bremskräfte benötigt werden würden.