Sensible Maschinenteile Anlauf, Bild: Hema

Sensible Maschinenteile schützen: Mit den Samurai-Faltenbälgen lassen sich individuelle Rückwandsysteme in Werkzeugmaschinen umsetzen. Bild: Hema

| von Redaktion ke NEXT

Auf Basis seiner Samurai-Faltenbälge hat der Spezialist für Schutzsysteme Hema schon Rückwandsysteme für die unterschiedlichsten Werkzeugmaschinentypen geliefert. Bei einer Maschine mit automatischer Beladung sollte der Beladeraum vom Arbeitsraum abgetrennt sein, um Verschmutzungen zu vermeiden. Der Arbeitsraum der Maschine wird deshalb durch ein Trennwandsystem in zwei unabhängige Bereiche geteilt. Um Werkstücke von einer Station in die andere zu überführen, muss die Trennwand horizontal geöffnet werden. Der Ständer mit dem aufgespannten Werkstück wird dann auf einer Achse an der Maschinenrückseite verfahren. Ebenso kann damit ein Werkzeugmagazin vom Arbeitsraum getrennt werden, das heißt der Fahrständer mit der Werkzeugspindel fährt für den Werkzeugwechsel komplett aus dem Arbeitsraum heraus zur Werkzeugwechselvorrichtung in den Beladeraum. Da der Faltenbalg in dieser Anordnung nicht von der Achse mitgenommen werden kann, übernehmen Pneumatikzylinder das Öffnen und Schließen des Faltenbalgs.

Der Samurai-Faltenbalg ist in einem Rahmen eingebaut, der an die Querschnittsgeometrie des Maschineninnenraumes angepasst ist und mithilfe von Abstreifern an den Kanten komplett abschließt. Lediglich an der Rückseite ist der Rahmen unterbrochen, damit das Werkstück auf der Achse verfahren werden kann. Die Position des Faltenbalges wird im Fertigungsprozess durch Sensoren überwacht, das Öffnen und Schließen der Trennwand erfolgt automatisch. Hema liefert das Komplettsystem mit vorinstallierten Pneumatikzylindern montagefertig zum Einbau in die Maschine.

Maschinenteile vor Verschmutzung schützen

X-Velo-Dachabdeckung, Bild: Hema
Die X-Velo-Dachabdeckung schützt die Produktionsumgebung wirksam vor Verschmutzungen. Sie lässt sich einfach an die Anwendung anpassen und ist lichtdurchlässig. Bild: Hema

Die Samurai-Faltenbälge bieten eine ideale Grundlage für die Konstruktion von individuellen Rückwandsystemen, die in Werkzeugmaschinen sensible Maschinenteile auf der Antriebsseite vor der Verschmutzung durch den Fertigungsprozess schützen. Dabei müssen die Rückwandabdeckungen die Arbeitsspindel dicht, aber flexibel umschließen, da sie von dieser beim Verfahren im Arbeitsraum mitgeführt werden. Der Spezialist für Schutzsysteme konzipiert und legt diese Rückwandabdeckungen deshalb individuell für die jeweilige Baureihe unter Berücksichtigung der Anforderungen aus Maschinengeometrie und Maschinensystem aus und fertigt sie.

Für HSC-Anwendungen, also High-Speed-Cutting-Anwendungen, eignen sich die Samurai-Faltenbälge sehr gut. So verwirklichte der Hersteller bereits Lösungen für Maschinenzentren mit Geschwindigkeiten von über hundert Metern pro Minute und Beschleunigungen von mehr als 2 g. Das besondere Kennzeichen dieses Faltenbalgtyps sind die Lamellenbleche aus rostfreiem Stahl, die an der Oberkante der Falten befestigt werden und die Faltenbälge zusätzlich verstärken. Hierdurch wird ein wirkungsvoller Schutz gegen sehr heiße und scharfkantige Späne erreicht. Die Grundversion der Lamelle ist flach, die Endkanten sind in Form eines Abstreifers ausgebildet, sodass ein bündiger Abschluss erzielt wird und eine glatte Oberfläche auf dem Faltenbalg entsteht, die das Faltenbalggewebe gegen auftreffende Späne schützt. Weil die Faltenbälge ein breites Einsatzspektrum bieten, haben die Hema-Ingenieure schon viele individuelle Rückwände für die unterschiedlichsten Werkzeugmaschinentypen konstruiert. Außer klassischen Rückwandabdeckungen mit Faltenbälgen für die X- und Y-Achsen und Spindeldurchführungen entwickeln sie auch besondere Lösungen.

Dachabdeckungen halten die Umgebung sauber

Neben Rückwandsystemen fertigt der Spezialist Dachabdeckungen für Werkzeugmaschinen als Erstausstattung, für die nachträgliche Installation und für den Retrofit an bewährten Maschinen. Dachabdeckungen halten die Maschinenumgebung sauber, da während der Bearbeitung kein Kühlschmiermittel und keine Späne aus der Maschine fliegen können. Gleichzeitig lässt sich die Dachabdeckung zum Beladen öffnen, sodass weiterhin schwere Werkstücke per Kran be- und entladen werden können. Auch diese Schutzelemente passen die Hema-Ingenieure individuell an die Anforderungen der jeweiligen Anwendung an.

Samurai-Faltenbalg, Bild: Hema
Um Werkstücke von einer Arbeitsstation in die andere zu überführen, wird der Samurai-Faltenbalg von Pneumatikzylindern automatisch horizontal geöffnet und geschlossen. Bild: Hema

Im Fall einer bereits im Einsatz befindlichen Portalfräsmaschine bestand die Herausforderung unter anderem darin, dass dem Spezialisten für Schutzsysteme im Vorfeld keine genauen Daten vorlagen und die Ingenieure vor Ort ein Konzept entwickeln mussten, um die gewünschten Merkmale zu erfüllen. Da die Umhausung der Maschine ursprünglich nicht für die Montage einer Dachabdeckung ausgelegt war, musste sie vor Ort gekürzt und angepasst werden. Zudem mussten Führungsauflagen und Stützen für die Dachabdeckung konstruiert und an der Maschine montiert werden. Die maximale Verfahrgeschwindigkeit betrug dabei 65 m/min und die Beschleunigung der Linearachsen 5 m/s². Die 3860 mm breite und 9362,5 mm lange Gesamtkonstruktion besteht aus mehreren Teilen: In der X-Achse besitzt die Fräsmaschine jeweils eine Abdeckung vor und eine hinter dem Portal sowie einen Rahmen für die Y-Achse vor der Portal-Brücke für die Unterbringung von zwei Faltenbälgen, die in Y-Richtung nach rechts und links verfahren. Der Spezialist konstruierte extra einen Spindelrahmen um die Werkzeugspindel herum, sodass kein Kühlschmiermittelnebel mehr in die Werkshalle gelangt. Für die X-Abdeckungen wurden Aluminiumprofile verwendet, die Stoffteile passgenau zugeschnitten und auf die Profile geklemmt. Die verwendeten Bleche wurden der Farbe der Maschine angepasst pulverbeschichtet. Auch das Material und die Farbe der Faltenbälge konnte der Kunden auswählen.

Beständig gegen Schmierstoff und Späne

Für seine Faltenbälge bietet der Spezialist eine umfassende Materialauswahl an hochqualitativen Spezialgeweben. In der Regel verwenden die Ingenieure für den Einsatz im Werkzeugmaschinenumfeld ein Material, das eine hohe Beständigkeit gegen Kühlschmierstoff und ein robustes Verhalten bei umherfliegenden Metallspänen aufweist. Die Faltenbälge werden auf einer CNC-Maschine genau nach Maß plissiert und zugeschnitten. Auch die Metallkomponenten werden auf hochwertigen, rationellen CNC-Fertigungsmaschinen bearbeitet. Eine intelligente Verbindungstechnik sichert den dauerhaften Verbund der Teile. Die Rahmenkonstruktion der Dachabdeckung enthält darüber hinaus individuelle Befestigungsoptionen. Eine lückenlose Dokumentation gewährleistet, dass alle Bauteile jederzeit reproduziert und ersetzt werden können. Der dauerhafte Schutz ist damit sichergestellt.

 

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