Industrie Aktuell
News Portal für Konstruktion und Entwicklung

ace10919Motek Halle 5, Stand 5223

Anwenderbericht

Wo schnell gefahren wird, ist gutes Bremsen nötig. Anwendern von Linearantrieben bietet sich dafür heutzutage ein großes Angebot an Komponenten und Systemlösungen: Hydraulische Dämpfungselemente wie Kleinstoßdämpfer eignen sich hier für anspruchsvollere Lösungen, während kostengünstigere Produkte wie Strukturdämpfer einfachere Aufgaben erfüllen. Es gibt praktisch für alle Anwendungen und jedes Budget passende Lösungen, die auch schnellste Prozesse störungsfrei ablaufen lassen. Zwei Praxisbeispiele der ACE Stoßdämpfer GmbH verdeutlichen dies.

Kleinstoßdämpfer gehören trotz ihrer geringen Größe zu technisch anspruchsvollen Produkten. Sie optimieren Maschinen so zuverlässig wie effektiv, indem sie bewegte Massen schnell und zerstörungsfrei bremsen. Trifft die Masse auf den Stoßdämpfer, wird durch den in der Druckhülse befindlichen Kolben Öl in Bewegung gesetzt und durch Drosselbohrungen gedrückt, wodurch die eingeleitete Energie in Wärme umgewandelt wird. Je nach Anwendung sind die Bohrungen so über den Hub angeordnet, dass die Masse mit konstanter Dämpfkraft verzögert und so die kinetische Energie gleichmäßig über den gesamten Hub abgebaut wird. Die konstante lineare Kennlinie geht mit der geringsten Belastung für die Maschine einher. Durch rasches, sanftes Abstoppen ohne Rückpralleffekte sind schnellere Taktungen bei den Maschinen produktiver möglich. Zudem wird der Lärm erheblich reduziert.

Pneumatikmodule zum Abbremsen

ace20919Ein Beispiel hierfür sind die Pneumatikmodule der Firma Zipatec Montagetechnik GmbH & Co. KG, Kalchreuth, in denen solche Maschinenelemente für das Abbremsen zuständig sind (Bild oben). In Abstimmung mit den Anwendern ermittelt Zipatec, wie sich die zu beschleunigende und abzubremsende Masse in einer definierten Zeiteinheit verhalten soll.

Danach werden die Lineareinheiten entsprechend angepasst. So sind deren Anbauflächen variabel, und Druckluftzuführungen lassen sich in mehreren Optionen planen. Vorgespannte Kreuzrollenführungen in gehärteten Prismenlaufschienen sorgen dabei für einhundertprozentige Spielfreiheit und hohe Lebensdauer. Der Zusammenschluss von Führungsschiene, Schlittenteil und Endplatten zu einer Einheit gewährleistet eine hohe Steifigkeit über Hübe bis 100 mm bei einer maximalen Tragkraft von 700 N.

Für speziell diese Aufgaben stellt Zipatec mit der Lineareinheit LM35 eine kompakte, komplette Lösung zur Verfügung, die aus Führungsschiene, Schlittenteil, Endplatten und Dämpfung besteht. Die Module lassen sich leicht in Konstruktionen integrieren. Die Hubverstellung gestaltet sich zudem derart einfach, dass viele Kunden sie direkt vor Ort selbst vornehmen.

Hydraulik statt Pneumatik

ace30919Der Bremsvorgang bei Handlingaufgaben wird in vergleichbaren Modulen oft mithilfe der Pneumatik bewältigt. In diesem Fall sind jedoch hydraulische Kleinstoßdämpfer integriert, um das Abbremsen der Module kosteneffizienter und langfristig kalkulierbarer zu gestalten. Denn den einmaligen Investitionskosten bei der Anschaffung von Stoßdämpfern stehen Einsparungen von häufig mehreren Tausend Euro auf Seiten der Betriebskosten gegenüber, verglichen mit dem Fall, dass die Pneumatik auf lange Sicht das Abbremsen übernehmen würde.

Die Einsparungen ergeben sich unter anderem daraus, dass sich dank Stoßdämpfern die Massen mit dem kleinstmöglichen Pneumatikzylinder bewegen lassen, wodurch die Verwendung kleinerer Ventile und Wartungseinheiten möglich ist. Überdies wird permanent Druckluft und der zur Verteilung nötige Strom gespart. So sind bei der pneumatischen Endlagendämpfung circa 3 bis 4 cm3 Luft notwendig, die häufig auf bis zu 70 bar verdichtet werden. Mit Kleinstoßdämpfern entfällt das, da diese die Bewegungen sicher und schnell beim Erreichen der Endlage mit dem zusätzlichen Vorteil einer deutlich geringeren Maschinenbelastung abbremsen.

Im beschriebenen Fall übernehmen Kleinstoßdämpfer vom Typ MC30EUM von ACE diese Aufgabe. Unterstützt durch die ständig verfügbare Online-Berechnungssoftware, ein firmeneigenes CAD-Programm und zusätzliche Testreihen, die man gemeinsam mit ACE durchführte, fiel bei Zipatec die Wahl auf die selbsteinstellenden und wartungsfreien Dämpfungselemente. Mit einem Hub von 8 mm, einer Energieaufnahme von 3,5 Nm pro Hub bei den hohen Wiederholungszahlen der Linearmodule und 5600 Nm an Kräften, die es in der Stunde abzubauen gilt, erzielen sie die gewünschte hohe Wiederholgenauigkeit an linearen Bewegungen der Linearmodule. Im ausgefahrenen Zustand sind sie nur 54 mm lang und 10 g leicht. So lassen sich die leistungsstarken Winzlinge von ACE in nahezu jede Konstruktion integrieren. Ein durchgehendes M8x1-Gewinde macht dies möglich.

Strukturdämpfer für den Notstopp

ace40919Eine interessante Alternative für den zuverlässigen Schutz und auch bei der harten Arbeit in den Endlagen von Linearmodulen stellen die wegen ihrer rohrähnlichen Form „Tubus“ genannten Strukturdämpfer von ACE dar. Insgesamt acht Produktfamilien mit mehr als 150 standardisierten Einzelprodukten haben vor allem eins gemeinsam: Die aus Co-Polyester-Elastomer gefertigten Elemente sind eine preisgünstigere Alternative zu hydraulischen Dämpfern, wenn es nicht auf punktgenaues bzw. unverzügliches Abstoppen ankommt.

Bei der Firma Lisco GmbH in Bargteheide kommen die Tubus-Dämpfer für folgende Aufgabe zum Einsatz: Als leistungsfähige Maschinenelemente in verschiedenen Linearachsen. In Handling- und anderen Bewegungssystemen sorgen sie dafür, dass es im Fall eines Bedien- oder Software-Fehlers zu keinem unkontrollierten Einschlag der Massen in den Endlagen kommt. Gleiches wäre theoretisch bei einem Stromausfall möglich. Jede dieser Szenarien würde zu kostenintensiven Reparaturen und Stillstandszeiten führen. Da die Linearachsen bei dem schleswig-holsteinischen Unternehmen in aller Regel mit Profilschienen oder Rollenführungen ausgeliefert werden, war eine Lösung sinnvoll, die links und rechts von der jeweiligen Schiene bzw. Führung angebracht werden kann. Im Anforderungsprofil standen zudem eine kompakte Bauform sowie eine einfache Montage.

ace50919Gemeinsam mit ACE wurde im Vergleich zu den vorgenannten Dämpfern die preisgünstige Alternative der Tubus vom Typ TA17-7 als Dämpfungselement der Wahl ermittelt. Dieses bietet eine degressive Dämpfungskennlinie, was eine hohe Energieaufnahme am Hubanfang zur Folge hat. Trotz der kompakten Bauform und der geringen Eigenmasse von nur 40 g bauen diese Dämpfer bei Umgebungstemperaturen von -40° bis 90 °C zuverlässig bis zu 9 Nm pro Hub ab. Diese Angabe trifft für den Notfall zu.

Sehen Konstruktionen das Anfahren der Endlagen als Regelfall vor, sind immer noch 6 Nm/Hub zulässig. Dann kommt auch im Vergleich zu alternativen Lösungen wie anderen Feststoffdämpfern oder Federn ihre hohe Lebensdauer von bis zu 1 Millionen Lastwechseln voll zum Tragen. Damit halten sie bis zu zwanzig Mal länger als Dämpfungen mit Lösungen, die aus Urethan gefertigt sind, bis zu zehn Mal länger als Gummidämpfungen und bis zu fünf Mal länger als Stahlfedern. Mit einer bereitgestellten Schraube lassen sie sich ohne Komplikationen und dazu noch sehr schnell befestigen.

Beide Dämpferarten, Tubus und Kleinstoßdämpfer sind einfach integrierbar. Es gibt beide auf Anfrage mit Sonderhüben, -kennlinien, -federraten, -baugrößen und -materialien. Das erleichtert die Arbeit für den Konstrukteur deutlich. Zudem sind beide Produktvarianten entsprechend vielseitig einsetzbar: für einfache Aufgaben und anspruchsvolle Lösungen.

Der Robert Timmerberg, M. A. ist Fachjournalist bei der Plus2 GmbH in Düsseldorf.


Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

 

Weitere News von ACE Stoßdämpfer

  • Anwenderbericht Sicherheitsdämpfer von ACE Stoßdämpfer halfen den Wieland-Werken bei der Optimierung ihrer Krätzesortieranlage. Wenn darin Metall auf Stahl fällt, können selbst massive Abwurftrichter zerstört werden. Da die Auswirkungen auf die Gesamtkonstruktion der Sortieranlage stärker waren als zuvor angenommen, hat der führende Spezialist in der Kupferverarbeitung ACE Stoßdämpfer mit ins Boot geholt. Mit dem Einbau der Tubus Sicherheitsdämpfer konnte das Problem schnell behoben werden. Als Ergebnis freut man sich heute über wesentlich längere Wartungsintervalle.
  • Ein aktuelles Schwingungsproblem konnte ACE Stoßdämpfer mit einem Online-Toolschnell aus dem Weg lösen: In der Medizintechnik setzt ein Kunde einen Wendelförderer zum Vorsortieren, Ordnen, Fördern und Bereitstellen von Teilen ein. Während des Betriebs treten Schwingungen auf, die zu einem unangenehmen Brummton führen. 
  • Robin Hilke gewinnt den 2019 zum dritten Mal ausgetragenen Studentenwettbewerb „Innovace“ der ACE Stoßdämpfer GmbH. Er überzeugt die Jury des Awards durch ein gelungenes Konzept eines stufenlosen Türfeststellers. Für seine Arbeit erhält Robin Hilke 5000 Euro Preisgeld.
  • FMB Halle 20, Stand C34 Titelstory Die Zahl der Onlineshops und damit das Aufkommen von Päckchen und Paketen steigt. 2018 waren es in Deutschland zu Weihnachten 330 Millionen Lieferungen, so der Bundesverband Paket- und Expresslogistik. Sortieranlagen müssen mit solchen Mengen und vor allem mit Stoßzeiten klarkommen. Die Sortierer fahren dabei hohe Geschwindigkeiten und dürfen keine Päckchen verlieren. Die neuartige High-end-Anlage von Equinox schafft das mit Kleinstoßdämpfern von ACE Stoßdämpfer.
  • Motek Halle 5, Stand 5223 Anwenderbericht Wo schnell gefahren wird, ist gutes Bremsen nötig. Anwendern von Linearantrieben bietet sich dafür heutzutage ein großes Angebot an Komponenten und Systemlösungen: Hydraulische Dämpfungselemente wie Kleinstoßdämpfer eignen sich hier für anspruchsvollere Lösungen, während kostengünstigere Produkte wie Strukturdämpfer einfachere Aufgaben erfüllen. Es gibt praktisch für alle Anwendungen und jedes Budget passende Lösungen, die auch schnellste Prozesse störungsfrei ablaufen lassen. Zwei Praxisbeispiele der ACE Stoßdämpfer GmbH verdeutlichen dies.
  • Auf dem Michigan Speedway International in den USA gewann das Rennteam der Universität Stuttgart jüngst zum vierten Mal in Folge die Gesamtwertung bei der Formula SAE. In diesem Jahr nahmen die engagierten Schwaben zusätzlich den Energy Management Award von ACE Stoßdämpfer mit ins Ländle.
  • ACE Stoßdämpfer nimmt erstmals viskoelastische Stoßdämpfer in das Portfolio auf und erweitert den Bereich der Sicherheitsprodukte. Diese bieten langlebige Lösungen für die unterschiedlichsten Not-Stopp-Einsatzfälle in der Schwerindustrie beispielsweise im Kranbau und in Stahlwerken, im Schienenverkehr, an Schleusen oder Windkrafträdern.
  • Smart Automatica Austria Halle DC, Stand 128 Anwenderbericht Ob Getränke, Kleidung, elektrische Geräte, die Lieferung direkt ins Haus ist in. Dies gilt auch für Supermärkte. Einer davon ließ die RM Customs GbR eine Kleinserie von E-Trikes bauen, um Staus auszubremsen und einen Beitrag zum Umweltschutz zu leisten. Für mehr Komfort und sicheres Lenken sind Bremszylinder der ACE Stoßdämpfer GmbH verbaut.
  • Die ACE Stoßdämpfer GmbH, Langenfeld, veranstaltet auch 2019 wieder den Studentenwettbewerb „Innovace“. Nach interessanten Lösungen von zum Teil internationalen Studententeams in den Vorjahren, wird nun ein Designentwurf mit technischem Nachweis zur Funktion und Machbarkeit eines Türfeststellers zur stufenlosen Positionierung und Haltefunktion von Fahrzeugtüren erwartet.