FLIEHKRAFTBREMSEN

Neben Fliehkraftkupplungen gewinnen Fliehkraftbremsen - oft als Sicherheitsbremsen - zunehmend an Bedeutung.

Ein entscheidender Vorteil von Fliehkraftbremsen gegenüber konventionellen Bremsen ist die Funktionsfähigkeit unabhängig von externer Energieversorgung.

Die auf einer Welle montierte Bremse beginnt bei einer definierten Drehzahl die Antriebswelle abzubremsen. Die Fliehgewichte lösen sich durch die Fliehkraft von der Nabe ab und legen sich mit ihren Reibbelägen an den Innendurchmesser der Bremsglocke an. Dadurch wird ein Bremsmoment erzeugt.

Sobald die Geschwindigkeit des Systems sinkt, werden die Fliehgewichte durch Zugfedern wieder in ihre Ausgangslage zurückgezogen.

Eine Fliehkraftbremse kann ein System grundsätzlich nicht bis zum Stillstand abbremsen, d.h. die Systemgeschwindigkeit pendelt sich beim Gleichgewichtszustand zwischen Lastmoment und Bremsmoment ein.

Obwohl bei Bremsen das gleiche technische Prinzip und ähnliche Bauteile wie bei Fliehkraftkupplungen verwendet werden, müssen bei Bremsen zusätzliche Prüfungen der Einsatzbedingungen durchgeführt werden.

Wichtigster Grundsatz bei der Verwendung von Fliehkraftbremsen ist:

Fliehkraftbremsen verwandeln mechanische Energie in Wärme, die zwischen Reibbelag und Bremsglocke entsteht und hauptsächlich die Bremstrommel erhitzt.

Die oben dargestellte Temperaturverteilung in der Schnittebene einer Bremsglocke zeigt deutlich die stärkere Erwärmung der Glocke im Bereich über den Fliehgewichten.

Die Hitzeentwicklung ist abhängig von verschiedenen Faktoren:

• zu übertragendes Bremsmoment
• Bremsdrehzahl
• Dauer des Bremsvorgangs
• Größe der Reibfläche
• zu erwärmende Masse der Bremsglocke

Der Temperaturverlauf über die Bremszeit steigt zu Beginn sehr stark und nähert sich einem Maximalwert an. Dabei ist die Temperatur an der Reibfläche (Tb1) weit höher als die Temperatur an der Außenseite der Glocke (T1). Dennoch erhitzt sich die Bremsglocke sehr stark im Betrieb und stellt eine Gefahrenquelle dar. Geeignete Schutzmaßnahmen sind vom Betreiber eigenverantwortlich vorzusehen.

Der Maximalwert der entstehenden Wärme darf die vom Hersteller vorgegebene maximal zulässige Temperatur für die Reibbeläge nicht überschreiten, da sonst Schäden an den Reibbelägen entstehen. Dies führt zu einem Verlust der Bremswirkung und im schlimmsten Fall zur Zerstörung der Bremse.

Um dies zu verhindern, müssen für die Auslegung der Fliehkraftbremse detaillierte Daten der Anwendung bekannt sein, unter anderem:

• Betriebsdrehzahl des abzubremsenden Systems
• Einschaltdrehzahl der Fliehkraftbremse
• benötigtes Bremsmoment bei der Bremsdrehzahl
• Veränderungen des Bremsmoments
• Bremszeit und Häufigkeit
• Anwendungsgebiete

Fliehkraftbremsen dienen als Geschwindigkeitsbegrenzer und finden verstärkt Anwendung bei Absenkvorrichtungen. Dabei entspricht die Sinkgeschwindigkeit dem Gleichgewichtszustand zwischen Lastmoment und Bremsmoment.