Brzdy připravené na budoucnost
Bezpečnostní brzdy od společnosti mayr® Antriebstechnik jsou připravené na budoucnost 4.0
Za technologií brzd 4.0 od společnosti mayr® Antriebstechnik se skrývá technologicky vyspělý třecí systém, jež společně s důsledně dodržovanými bezpečnostními principy zajišťuje spolehlivé a bezpečné brzdění s mimořádnou hustotou výkonu.
K němu se navíc přidávají monitorovací moduly nejnovější generace, které umožňují neustálé monitorovaní brzd a přizpůsobují bezpečnostní brzdy požadavkům Industrie 4.0. Perfektně sladěný kompletní systém tak zajišťuje nejen nejvyšší míru provozní a funkční bezpečnosti, ale díky preventivní detekci vad a údržbě zvyšuje také produktivitu strojů a zařízení.
Díky Industrie 4.0, této čtvrté průmyslové revolucí, mají firmy přes internet zajištěn přístup k procesům a službám. Velkou výzvou na cestě ke "smart factory" je digitální zobrazení informačních toků ve výrobě, využívání shromážděných dat, na jejich základě etablování inteligentních procesů například v projektování, výrobě a toku zboží a také zajištění preventivní údržby nebo generování zcela nových obchodních modelů. Pro výkonné prvky, jako jsou bezpečnostní brzdy, to konkrétně znamená provádění obšírného monitorování pomocí snímačů. Zde se Industrie 4.0 potkává s bezpečnostními předpisy a normami, které v mnoha oblastech, např. pro výtahy (EN 81), jevištní techniku (DIN 56950) nebo stroje (EN ISO 13849), už vyžadují snímače pro monitorování bezpečnostních brzd. S Industrie 4.0 a požadavkem na zobrazení všech zúčastněných procesů však rostou také nároky na snímače. Proto společnost mayr® Antriebstechnik vyvinula kromě osvědčené a spolehlivé napájecí a kontrolní jednotky brzd ROBA®-SBCplus moduly ROBA®-brake-checker a ROBA®-torqcontrol, tedy novou, inteligentní generaci monitorovacích modulů. Modul ROBA®-brake-checker bez snímačů monitoruje kromě stavu sepnutí také rezervu dráhy přítahu a detekuje bezpečnostně kritické změny napětí, vzduchové mezery a teploty. Díky tomu se zobrazuje výrazně více procesů než doposud. Při dosažení rezervy dráhy přítahu vyšle ROBA®-brake-checker včas výstražný signál, tak aby byla ještě možná určitá provozní doba brzdy. V této době může provozovatel stroje cíleně provést údržbu - v souladu se svým pracovním procesem. Kromě toho modul současně přebírá i aktivaci brzdy a nahrazuje tak usměrňovač. V jednom přístroji je tak spojeno monitorování stavu sepnutí a aktivace brzdy.
Monitorování stavu bez spínačů
Díky tomu že ROBA®-brake-checker pracuje bez snímačů, tedy díky tomu, že není nutné umístit zvnějšku brzdy mikrospínač, popř. bezdotykový koncový snímač pro monitorování stavu sepnutí, je možné používat bezpečnostní brzdy v základním konstrukčním provedení. Navíc odpadá dodatečné propojení kabely a - podle stupně krytí - i případně nutné utěsnění spínačů, resp. bezdotykových koncových snímačů. ROBA®-brake-checker tedy zaručuje plnou svobodu při designování. Na rozdíl od řešení se spínači, které jsou kvůli svému umístění na brzdě vystaveny nárazům a vibracím, probíhá monitorování s ROBA®-brake-checker z rozváděče, tzn. z chráněného prostředí. Pracuje bez mechanického kontaktu, s vysokou spolehlivostí a bez opotřebení, nezávisle na frekvenci taktu.
Jemné a regulované brzdění pohybů
Pro použití, která kromě monitorování stavu vyžadují také regulaci brzdného momentu, nabízí společnost mayr® Antriebstechnik kontrolní modul brzdného momentu ROBA®-torqcontrol. Ten má stejné vlastnosti jako ROBA®-brake-checkers a navíc může pomocí cíleného ovlivňování proudu a napětí měnit hodnotu brzdného momentu při provozu. Díky tomu je možné nastavit prodlevu u přístrojů a strojů rovnoměrně a jemně. Modul ROBA®-torqcontrol nabízí možnost vytvořit regulační obvody a inteligentně brzdit pohyby - tedy ideální předpoklady pro použití v chytrém, síťově propojeném stroji.
Nyní ještě větší bezpečnost a spolehlivost
Neodmyslitelným předpokladem pro inteligentní, automatizované procesy s permanentně monitorovanými bezpečnostními brzdami je samozřejmě spolehlivá technologie brzd. Protože brzdy musí především bezpečně a spolehlivě pracovat a po celou dobu životnosti poskytovat požadovaný kroutící moment. Společnost mayr® Antriebstechnik proto při vývoji a výrobě důsledně dodržuje základní bezpečnostní kritéria, např. kritéria stanovená v normě EN 13849-2: Elektromagnetické pružinové brzdy ROBA-stop® pracují na principu Fail-Safe, ve stavu bez energie jsou tedy sepnuté. Brzdný moment vytváří síla uložená v tlačných pružinách. Při přivedení proudu do magnetické cívky se vytvoří magnetické pole, které kotvu přitáhne proti síle pružin a tím uvolní rotor s třecím obložením. Brzda je otevřená.
Kromě použití principu Fail-Safe jsou všechny součásti brzdy bezpečně dimenzovány a vyrobeny jen z kvalitních, známých a osvědčených materiálů. Použité šroubovací tlačné pružiny jsou tak z nerezové oceli a jsou testovány na životnost 10 milionů změn zatížení. Vyšší bezpečnost vyplývá z použití osvědčeného bezpečnostního principu "znásobení součástí". V jedné brzdě zpravidla pracuje více než pět pružin. Tím se zmenšuje dopad chyb. Samozřejmě jsou zde navíc osvědčené konstrukční principy, jako např. dostatečně vedené pružiny s průměrem drátu větším než vzdálenost mezi dvěma vinutími. Protože pokud by navzdory všem zkušenostem měla pružina prasknout, nedají se zlomené díly do sebe zašroubovat. Původní délka pružiny a síla pružiny zůstávají maximálně zachovány.
Technologie třecího obložení mayr® - vždy o krok vpřed
Klíčovou funkci při výrobě bezpečných brzd má použití kvalitního třecího obložení. Zde nyní společnost mayr® Antriebstechnik udává standard se svou nově vyvinutou technologií třecího obložení. Za jejím vývojem stojí velký tým vysoce kvalifikovaných vývojářů a techniků, parametry jsou tak komplexní. Třecí obložení není 100% homogenní, ale skládá se z mnoha součástí, které na vnější vlivy a okolní podmínky reagují různě. Přesto se vývojářům podařilo vytvořit novou technologii třecího obložení, se kterou se u brzd dosahuje mnohem stálejšího kroutícího momentu a vyšší hustoty výkonu. Vliv okolních podmínek, např. vlhkosti vzduchu nebo teploty, byl úspěšně omezen. To je navíc podpořeno stále uzavřenějším tvarem brzd, který chrání před vnějšími vlivy. S novým obložením lze dosáhnout vyšších brzdných momentů, což znamená, že brzdy při stejných vlastnostech pracují kompaktněji. Pro vyšší brzdné momenty je podle okolností možné zvolit menší a lehčí konstrukční velikost brzd. To odpovídá obecnému trendu, že stroje a jejich součásti, např. motory, musí být konstruovány stále kompaktnější a s vyšší hustotou výkonu. V současné době na trhu opakovaně nacházíme brzdy, které nedosahují ani jmenovitý moment specifikovaný v katalogu. Naproti tomu brzdy mayr® spolehlivě zajišťují nejvyšší provozní bezpečnost. Společnost provádí rovněž pečlivou kontrolu kvality: K ní patří opatření na zajištění kvality během konstrukčního procesu a také rozsáhlá výstupní kontrola. Před expedicí jsou všechny brzdy pečlivě zkontrolovány na zkušebních zařízeních a funkčně relevantní hodnoty jsou zdokumentovány. Elektronická databáze, ve které se naměřené hodnoty společně s příslušnými sériovými čísly produktu archivují, přitom zaručuje 100% zpětnou dohledatelnost. Při dodání brzdových jednotek, např. ROBA®-topstop® nebo ROBA-stop®-S, jako kompletních brzdových jednotek, tzn. s pevně namontovanou přírubovou deskou, může společnost mayr® Antriebstechnik provést také zkoušku kroutícího momentu. Vychází tak vstříc stále častějším přáním zákazníků ohledně měření kroutícího momentu jako součásti specifikace. Pečlivé testy a kontroly jsou ústředním tématem pojetí bezpečnosti mayr®: zajišťují, aby hodnoty uvedené v katalogu byly také spolehlivě dosaženy.
Bezpečná kontrola brzd
Zejména u použití, která musí splňovat požadavky na osobní ochranu podle norem na zajištění funkční bezpečnosti, jsou brzdy mayr® navíc doplněny spolehlivou kontrolní jednotkou ROBA®-SBCplus. Tento modul, který může kontrolovat a monitorovat jednu nebo dvě bezpečnostní brzdy ROBA-stop®, vyvinula společnost mayr® Antriebstechnik ve spolupráci se společností Pilz. Modul ROBA®-SBCplus musí při rozepnutí brzdy bezpečně přerušit proud v magnetické cívce. Kvůli tomu pracuje modul s elektronickými polovodiči odolnými proti opotřebení a dosahuje tak prakticky neomezené frekvence a spolehlivosti spínání. Kontrolní modul brzd zajišťuje spolehlivé monitorování dob sepnutí. K tomu se přidává spolehlivá, zabudovaná kontrola hodnověrnosti pomocí vyhodnocení signálů z monitorování rozepnutí. Pomocí vyhodnocení stavu sepnutí a zpětného signálu je tak možná spolehlivá diagnostika vad. Dají se tak zavčas rozpoznat i plíživé vady s vlivem na dobu spínání, např. narůstající opotřebení. Kontrolní jednotka ROBA®-SBCplus má certifikát typu od TÜV Süd a je možné ji používat až po nejvyšší Performance Level PLe a Safety Integrity Level (SIL) 3.
Technologie brzd 4.0
Technologie brzd 4.0 od společnosti mayr® Antriebstechnik je tedy obšírným celkovým konceptem, který začíná už chytrým výběrem produktů. Aby si uživatel mohl vybrat pro něj nejlepší, tedy nejbezpečnější brzdu, potřebuje široký výběr produktů s pro něj vhodným řešením. A to nabízí společnost mayr® Antriebstechnik se svým širokým produktovým portfoliem, kde si zákazníci mohou vybrat z různých rotačních nebo lineárních, jednoobvodových nebo dvouobvodových, hydraulických, pneumatických nebo elektromagnetických bezpečnostních brzd. Navíc se za technologií brzd 4.0 skrývá technologicky vyspělý třecí systém, jenž společně s důsledně dodržovanými bezpečnostními principy zajišťuje spolehlivé a bezpečné brzdění s mimořádnou hustotou výkonu. S tím úzce souvisí inovační řešení monitorování. Brzdy mayr® a příslušné kontrolní moduly tak splňují všechna zadání stanovená pro Industrie 4.0 v aktuálních bezpečnostních předpisech a normách ohledně zobrazování všech příslušných procesů. Zajišťují maximální provozní bezpečnost stále kompaktnějších a výkonnějších strojů a zařízení a umožňují cílené provádění preventivní údržby.
Obrázek 1: Technologie brzd 4.0 od společnosti mayr® Antriebstechnik se používá u monitorovacích modulů nejnovější generace: Moduly jako ROBA®-brake-checker nebo ROBA®-torqcontrol umožňují neustálé monitorování brzd a přizpůsobují bezpečnostní brzdy požadavkům Industrie 4.0. S technologií brzd 4.0 je navíc pevně svázán technologicky vyspělý třecí systém a důsledné dodržování bezpečnostních principů. Tato kombinace je základem pro spolehlivé a bezpečné brzdy s mimořádnou hustotou výkonu. Zdroj: mayr® Antriebstechnik
Obrázek 2: Inteligentní modul ROBA®-brake-checker monitoruje bez snímačů kromě stavu sepnutí také rezervu dráhy přítahu a detekuje bezpečnostně kritické změny napětí, vzduchové mezery a teploty. Díky tomu se zobrazuje výrazně více procesů než doposud. Zdroj: mayr® Antriebstechnik
Obrázek 3: Vývojářům společnosti mayr® Antriebstechnik se podařilo vytvořit novou technologii třecího obložení, se kterou se u brzd dosáhne mnohem stálejšího kroutícího momentu a vyšší hustoty výkonu. S novým vícestupňovým obložením lze dosáhnout vyšších brzdných momentů a vyššího plošného tření, což znamená, že brzdy při stejných vlastnostech pracují kompaktněji. Pro vyšší brzdné momenty a více namáhané brzdy lze podle okolností zvolit menší a lehčí konstrukční velikost brzd. Zdroj: mayr® Antriebstechnik
Obrázek 4: Všechny bezpečnostní brzdy mayr® jsou podrobeny pečlivé kontrole kvality: K ní patří opatření na zajištění kvality během konstrukčního procesu a také rozsáhlá výstupní kontrola. Před expedicí jsou všechny brzdy pečlivě zkontrolovány na zkušebních zařízeních a funkčně relevantní hodnoty jsou zdokumentovány. Zdroj: mayr® Antriebstechnik
