Brems- und Klemmelemente schneller durch integrierte Ventile

Schnelleres Ansprechen und kürzere Bremswege: Mit integrierten Ventilen in den Bremselementen der Baureihe UBPS schafft die Zimmer Group deutlich mehr Sicherheit

06.05.2015 

Bremselemente sorgen dafür, dass die Maschinen und Anlagen im Notfall möglichst schnell zum Stehen kommen.  Um die kostbare Zeit bis zum völligen Stop weiter zu verkürzen, hat die Zimmer Group ihre Bremselemente der Baureihe UBPS mit einem neuen Feature ausgestattet: Das elektrische Ventil zur Auslösung des Brems- oder Klemmvorgangs sitzt hier erstmals direkt im Bremselement und nicht, wie sonst üblich, etliche Meter davon entfernt. Das bietet den großen Vorteil, dass bei Bremsungen ebenso wie bei den sehr viel häufigeren Klemmungen der Pneumatikschlauch nicht mehr entlüftet werden muss. Stattdessen wird lediglich die Druckluft aus dem Kolbenraum direkt am Bremselement in die Umgebung abgelassen. Dadurch verkürzt sich der Brems- und Klemmvorgang deutlich.

Beispielsweise nimmt eine Bremsung mit integriertem Ventil bei einer typischen Schlauchlänge von 6,5 m nur noch 74 ms statt zuvor 170 ms in Anspruch. Je nach Geschwindigkeit und bewegten Massen führt das zu einer massiven Verkürzung des Bremswegs. Das integrierte Ventil kann also helfen, teure Crashs und Produktionsausfälle zu vermeiden. Und da nicht ständig die Druckluft in der Zuleitung abgelassen werden muss, sinkt auch der Luftverbrauch erheblich: Bereits ab 4 Metern Schlauchlänge erreicht man eine Einsparung von mehr als 90% pro Zyklus.

Aller guten Dinge sind drei

Wird das integrierte Ventil durch ein Stromsignal geöffnet, strömt Druckluft in den Arbeitsraum. Die drei in Reihe geschalteten Pneumatikkolben überwinden die Schließkraft der Spiralfedern, und das Bremselement kann frei bewegt werden.
Wenn das integrierte Ventil bei einem Brems- oder Klemmvorgang schließt, wird das Bremselement entlüftet. Sobald der Druck im System fällt, öffnen sich zusätzlich zwei Schnellentlüftungsventile über welche der größte Teil der Druckluft ausströmt. Das integrierte Ventil fungiert also als beschleunigte Ansteuerung für die beiden Schnellentlüftungsventile, was die Reaktionszeit des gesamten Bremselementes deutlich reduziert.

Da in den Bremselementen der Zimmer Group drei hintereinandergeschaltete Pneumatikkolben eingesetzt sind, können sie auf kleinstem Bauraum extrem hohe Haltekräfte erreichen. Auch beim Federspeicher für die Haltekraft werden drei ineinandergeschobene Spiralfedern verwendet. Das erhöht neben der Bremskraft auch die Betriebssicherheit und ist mit ein Grund, warum die Bremselemente der Zimmer Group bemerkenswerte 5 Millionen Klemmzyklen (B10d-Wert) bewältigen.

Die ausgezeichnete Robustheit und Zyklenfestigkeit der Bremselemente hat auch mit dem grundlegenden Funktionsprinzip zu tun, denn die Konstrukteure setzen ein patentiertes Keilgetriebe in Verbindung mit Rollen ein. Es erreicht nicht nur die doppelte Übersetzung und damit eine wesentlich größere Haltekraft, sondern verringert auch die interne Reibung gegenüber Keillösungen ohne Rollen. Die Kombination aus Keil und Rolle bringt daher einen hohen Wirkungsgrad, der direkt zu einer höheren Haltekraft auf kleinstem Bauraum führt.

Zuverlässigkeit und Qualität

Die hohe Klemmkraft, die hohe Steifigkeit dank formschlüssig integrierter und profilangepasster Bremsbacken sorgen gemeinsam dafür, dass das gesamte System nach erfolgter Klemmung hohe Axialkräfte aufnehmen kann und die Positioniergenauigkeit dieser Bremselemente mit zwei hundertstel Millimetern ungewöhnlich hoch ist.