Schutzabdeckung DynaSynchro

Nachschwingen nicht erwünscht

Schnelle Schutzabdeckung für Werkzeugmaschinen mit großen Verfahrwegen
DynaSynchro – Schutzabdeckung für Werkzeugmaschinen
Je nach Größe und Bauart haben Schutzabdeckungen für Werkzeugmaschinen unterschiedliche zu bewegende Massen. Bei schneller Hin- und Herfahrt kommt es zu schwingenden Bewegungen – wie bei einem Vorhang, der ruckartig bewegt wird und ein Nachschwingen verursacht. Durch große Hübe wird dieser Effekt noch verstärkt.

Die Massebewegungen wirken sich negativ auf die Bearbeitungsgenauigkeit der Maschine aus. Auch die Geräuschentwicklung bei schneller Positionierfahrt sowie die verkürzte Haltbarkeit der Schutzabdeckung sind ungewollte Begleiterscheinungen. Auch das Design spielt bei der Auswahl einer Schutzabdeckung eine Rolle.

In den bisherigen Lösungen wurden äquidistante, das heißt gleichmäßige Abstände durch eine Metallschere auf der Rückseite der Schutzwand erzeugt. Der Nachteil hierbei ist jedoch eine signifikante Erhöhung der Gesamtmasse durch die Metallscheren. Zusätzlich werden durch die Addition von Toleranzen in den Scherenachsen erhebliche Nachschwingeffekte verursacht, die die genannten Probleme bei der Bearbeitungsgenauigkeit und der Geräuschentwicklung hervorrufen und verstärken. Hinzu kommen eine hohe Anzahl empfindlicher Drehachsen sowie erhebliche zusätzliche Kosten durch den hohen Montageaufwand.

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Um diese Nachschwingeffekte effizient zu verringern, musste die Verlagerung der kinetischen Energie in ein autarkes System erfolgen, das nicht in die Peripherie der Werkzeugmaschine eingreift. Zudem sollte zur Vermeidung zusätzlicher Kosten das System keinen eigenen Antrieb haben.
Ein Erfolg versprechender Ansatz ist die „Teilung“ der Massen-Schwingungsbereiche durch relativ zur Maschinenbewegung synchronisierte, starre Bereiche unter Einsatz eines Riementriebs mit einem Untersetzungsverhältnis. Standardmäßig wird eine Untersetzung von 2:1 gewählt. Andere Reduzierungen wie beispielsweise 3:2:1 oder 4:3:2:1 können ebenfalls umgesetzt werden.

Die von Hema entwickelte, innovative Schutzabdeckung DynaSynchro verhindert effektiv durch die hinzugefügten Krafteinleitungen das Entstehen von Schwingungen aufgrund von Massenträgheit. Dieser Aufbau verlagert nach dem Gesetz der Energieerhaltung die implementierte Stoßenergie aus der Schutzabdeckung heraus über Zahnriemen. Die bei herkömmlichen Abdeckungen üblichen, zeitlich verzögerten Stöße werden deutlich reduziert und entstehen größtenteils nur während der Beschleunigungsphasen.

Mit DynaSynchro hat der Hersteller aus Seligenstadt die Idee der dynamischen Synchronisierung einer Schutzabdeckung zur Reduzierung von Energien und Kräften umgesetzt. Die Testmodelle konnten bei einem Verfahrhub von 3.500 Millimeter mit einer Geschwindigkeit von 150 Meter pro Minute ihre Wirksamkeit und Praxistauglichkeit unter Beweis stellen bei einer Beschleunigung von zehn Meter pro Quadratsekunde. Diese Lösung kann nun auf die kundenspezifischen Abmessungen und Anwendungen angepasst werden.

Die Seligenstädter entwickelten diese wie auch andere zukunftsweisende Innovationen für die ständig steigenden Anforderungen in Bezug auf Geschwindigkeiten und Beschleunigungen bei Schutzabdeckungssystemen konsequent weiter. Berechnungstools und Dauertests sind in Vorbereitung. Für die Umsetzung in ihren Maschinen können Kunden bereits heute auf die Expertise der Applikationsingenieure des Herstellers zurückgreifen und einen entsprechenden Lösungsvorschlag ausarbeiten lassen. PR/pb

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