Auswahl und Anwendung von Schienenbremsen

Servo- und Schrittmotoren, die Linearführungssysteme antreiben, verfügen häufig über eine Bremsfunktion oder, im Falle von Schrittmotoren, über ein Rastmoment, das ein Bewegen des Motors (und damit der Last) im stromlosen Zustand verhindert. In manchen Anwendungen ist jedoch eine zweite Bremse erforderlich – entweder zur Gewährleistung von Redundanz und zur Erfüllung von Sicherheitsanforderungen oder um die Last während eines externen Prozesses präzise und ruckfrei zu halten. Für Systeme mit profilierten Schienenführungen sind Schienenbremsen oft die beste Wahl.

Schienenbremsen funktionieren durch Federkräfte, Hydraulikflüssigkeit oder eine Kombination aus beidem, um Reibbeläge an den Seiten der profilierten Schiene anzulegen und zu lösen. Beispielsweise nutzt eine Bauart Federkraft zum Anlegen und pneumatische Kraft zum Lösen der Reibbeläge. Eine andere Bauart verwendet Hydraulikkraft sowohl zum Anlegen als auch zum Lösen.

Die Hersteller bieten Schienenbremsen sowohl in normalerweise offenen Ausführungen (manchmal auch als aktive Ausführungen bezeichnet), bei denen die Bremse oder Klemme geöffnet bzw. entriegelt ist, bis sie durch pneumatische, hydraulische oder eine andere Kraft aktiviert wird, als auch in normalerweise geschlossenen Ausführungen (auch als passive Ausführungen bezeichnet), bei denen die Bremse oder Klemme eingerastet ist, bis eine Kraft angewendet wird, an der sie anliegt, an deren der Eingriff erfolgt.

Um Verschleiß an den profilierten Schienen zu vermeiden, sind Schienenbremsen so konstruiert, dass sie an den nicht tragenden Flächen des Schienenprofils angreifen. Da Schienenproduktlinien verschiedener Hersteller – und sogar unterschiedliche Produktlinien desselben Herstellers – unterschiedliche Profile aufweisen, werden die Schienenbremsen entsprechend ausgelegt. Das heißt, jede Bremse ist für eine bestimmte Produktlinie eines bestimmten Herstellers konzipiert.

Bei der Auswahl einer Schienenbremse ist zunächst das passende Bremsmodell für die vorgesehene Schiene zu bestimmen. Anschließend wählt man aus den verfügbaren Optionen für das jeweilige Schienenprofil die Bremse aus, die die erforderliche Haltekraft bietet. Dabei ist zu beachten, dass die Haltekraft in manchen Fällen die Last und externe Bearbeitungskräfte (z. B. beim Bohren) berücksichtigen muss, die auf die Last einwirken. Bei vertikaler oder geneigter Last muss die Bremse zudem die Schwerkraft ausgleichen. Die Bremszeit ist ebenfalls ein wichtiges Auswahlkriterium – insbesondere bei Notbremsungen. Je schneller die Bremse die Last zum Stehen bringt, desto kürzer ist der Bremsweg und desto geringer ist das Beschädigungsrisiko.

Es ist wichtig zu beachten, dass Schienenbremsen nicht für wiederholtes, dynamisches Anhalten ausgelegt sind. Vielmehr dienen sie typischerweise dem präzisen Halten bei regulären Prozessstopps, sodass die Bremse selbst beansprucht wird, anstatt die Last oder die Anlage Stoßbelastungen auszusetzen. Sie können auch als redundante Bremsvorrichtungen oder für seltene Notbremsungen eingesetzt werden.