Elektromagnetische, elektrohydraulische, hydraulische und pneumatische Bremsen

Denn die Bremsen unterscheiden sich hinsichtlich der Betätigungsweise, Ansteuerung, verwendeten Materialien und Ausführungen.

Eines gilt auf jeden Fall: Je schneller die Entwicklung auf dem Markt, desto wichtiger das Bremsen. Doch Bremse ist nicht gleich Bremse: Sowohl Notfall- als auch Manövrierbremsen verlangen nach einer extrem kurzen Reaktionszeit beim Öffnen und Schließen, wohingegen diese Eigenschaft bei Feststell- und Sicherungsbremsen eher nachrangig ist. Während Notfallbremsen in der Regel geöffnet sind und erst bei Bedarf aktiviert werden, ist es bei Manövrierbremsen im Allgemeinen umgekehrt. Jedoch wird bei Letzteren häufig auch auf einen relativ sanften Anstieg der Bremskraft, gleichzeitig aber auf eine hohe Anzahl von Aktivierungsvorgängen Wert gelegt. Hier ist also ein besonderes Augenmerk auf die Abfuhr der entstehenden Wärme zu legen. Darüber hinaus müssen die Anforderungen der verschiedenen Regelwerke und Standards, wie AISE, FEM, DIN 1543 und Maschinenrichtlinie und CE für den Einsatz innerhalb der Europäischen Union, beachtet werden.

Es versteht sich von selbst, dass die verschiedenen Anforderungen hinsichtlich Funktionsweise und Design nicht von einem Typ Bremsen erfüllt werden können, sondern dass sich die Bremsen für die verschiedenen Anwendungen hinsichtlich der Betätigungsweise, Ansteuerung und verwendeten Materialien und Ausführungen, Trommel- und Scheibenbremsen unterscheiden müssen. In der Regel werden Bremsen nach ihrem Betätigungsprinzip in verschiedene Bremstypen eingeteilt und dann weiter, zum Beispiel nach verwendetem Medium, unterteilt. Haupttypen sind, neben den rein mechanischen Bremsen, die elektromagnetischen, die elektrohydraulischen und elektropneumatischen Bremsen sowie die hydraulischen und pneumatischen Bremsen.

Ausfallsichere elektromagnetische Bremsen, das heißt Bremsen, die die Bremswirkung durch Federkräfte erzielen und so auch bei Wegfall der elektrischen Spannung und damit Verlust des magnetischen Feldes die Bremskraft aufrechterhalten, werden üblicherweise als Service-, Park- oder Notfallbremse eingesetzt. Diese zeichnen sich durch eine Reaktionszeit von 0,2 Sekunden bis zum Erreichen der notwendigen Bremskraft aus. Im Extremfall lassen sich mit diesen Bremsen bis zu 700 Bremsvorgänge pro Stunde erreichen. Besonders hinsichtlich der Minimierung der Betriebskosten oder für den Betrieb in abgelegenen Gegenden ist die Wartungsarmut ein entscheidendes Kriterium. Von Vulkan Drive Tech, einer Division der Vulkan-Gruppe, durchgeführte Labortests konnten nachweisen, dass die Hauptkomponenten ihrer elektromagnetischen Bremsen bis zu 4.000.000 Zyklen wartungsfrei sind.

Ist eine Notfallfunktion nicht erforderlich und soll auf eine Stromversorgungseinheit verzichtet werden, kommen üblicherweise elektrohydraulische Bremsen zum Einsatz. Bei diesen wird der Druckgeber zwar elektrisch angesteuert, die notwendige Kraft zum Öffnen der Bremse wird jedoch durch ein Hydraulikaggregat erzeugt. Die Ausfallsicherheit wird hier, wie bei den elektromagnetischen Bremsen, dadurch erreicht, dass die Bremskraft durch Federn erzeugt wird. Ist keine Ausfallsicherheit gefordert, kann die Bremse auch hydraulisch betätigt werden. Die beschriebenen Bremsen sind in der Lage, ein Bremsmoment von 25 bis 30 kNm aufzubringen. Dies bedeutet, dass bei höheren Momenten entweder mehrere Bremsen benötigt werden oder ein anderes Prinzip gewählt werden muss. Hier bieten sich hydraulische Bremsen an, mit denen ein deutlich höheres Bremsmoment erzeugt werden kann. In der Spitze lassen sich hier mehr als 200 kNm erzielen, ungefähr Faktor sieben im Vergleich zu elektromagnetischen oder elektrohydraulischen Bremsen. Um die Anpassbarkeit für die verschiedensten Anwendungen und die Eignung für Notfallanwendungen zu maximieren, unterliegt der mögliche Durchmesser der meisten hydraulischen Bremsen von Vulkan keinerlei Beschränkungen.

Um diese Bremstypen an die verschiedenen Anwendungen wie Förderbänder, Schiffslader, Brecher und Mühlen im Bergbau, Hafen, RTG- und EOT-Kräne in der Schüttgutindustrie oder Hydro- und Windturbinen im Bereich der alternativen Energieerzeugung anzupassen, bedarf es eines breiten Spektrums an Zubehörteilen. Dies beginnt bei verschiedenen organischen Reibbelägen über Positionssensoren und automatischer Erkennung des Verschleißes der Bremsbeläge bis hin zur automa-tischen Verschleißkompensation und Proportionalansteuerung der Bremsen.

Das Minimieren der Betriebskosten ist eines der vorrangingen Anwenderziele. Um dieser Anforderung gerecht zu werden, verfügen die hydraulischen Bremsen von Vulkan über ein sogenanntes Dual-Port-System, welches die kontinuierliche Zirkulation des Hydrauliköls zum Hydraulikaggregat gewährleistet, sodass die Kolben der Bremssättel gewartet werden können, ohne die Bremse von der angeschlossenen Maschine trennen zu müssen. Da es bei dem breiten Spektrum von Anwendungen auch zu Einsatzfällen kommt, bei denen zum Beispiel aus Umweltschutzgründen keine Hydraulikflüssigkeit verwendet werden kann, aber auch keine Stromversorgung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes vorhanden ist, erfordert es einen weiteren Bremsentyp: die pneumatische Bremse. Die hier erzeugbaren Bremsdrücke sind eher im unteren Bereich einzuordnen, bieten aber den Vorteil der geringeren Reaktionskräfte durch eine proportionale Ansteuerung. aru