Vorteilhafter Dämpfer

Maschinenelemente

Stoßdämpfer – In der Z-Achse müssen Linearmodule häufig empfindliche Schläge ertragen. Zuverlässige Sicherheitsdämpfer sind in solchen Fällen eine geeignete und wirksame Medikation.

05. Dezember 2012

Bei Kunden von Linearmodulen ist es zuweilen wie bei Autokäufern. Die einen wollen die Grund-, die anderen die Vollausstattung, ganz nach ihren Bedürfnissen oder auch dem Geldbeutel. Deshalb bietet die Bosch Rexroth AG unter dem Markennamen Rexroth ihre Omegamodule mit Kugelschienenführung in verschiedenen Größen an und stattet sie optional auch mit Sicherheitsdämpfern zum Schutz der Endlagen aus.

Der Zahnriemen, der das Antriebsrad in »Omegaform« umschlingt, hat den Modulen ihren Namen gegeben. Im Gegensatz zu herkömmlichen Modulen befindet sich deren Antrieb am Tischteil. Dies ermöglicht je nach Anordnung variable Befestigungs- und Verfahralternativen des Tischteiles sowie des Hauptkörpers. Damit eignet sich diese Rexroth-Lösung vor allem für längere Hübe in vertikaler und horizontaler Richtung.

Das vornehmlich für die Bereiche Handhabung und Montage entwickelte System verkörpert eine gesteigerte Dynamik mit höheren Lasten auf längeren Wegen. Feststehend montierte Antriebe mit einem verfahrbarem Hauptkörper eignen sich gut als Vertikalachse. Aufgrund der geringen bewegten Eigenmasse können diese tiefer in große Arbeitsräume eintauchen.

Dabei erreichen die drei Baugrößen mit Hauptkörperbreiten von 55, 85 und 120 Millimetern einen optimalen Ablauf mit hoher Wiederholgenauigkeit bei gleichzeitig hoher Steifigkeit. Um den Anwendern noch mehr Flexibilität zu bieten, können diese weitere Motoren anbauen. Als Variante können sie den Hauptkörper feststehend montieren und mehrere Tischteile mit eigenem Antrieb unabhängig voneinander betreiben.

Eng verzahnt

Damit die Z-Achse vor Schäden bei unkontrollierten Bewegungen geschützt ist, schwebte den Konstrukteuren von Bosch-Rexroth in den Endlagen ein Industriestoßdämpfer vor.

Seit über 20 Jahren kooperieren die in Schweinfurt ansässigen Entwickler in diesen Fragen mit dem Nürnberger Unternehmen Roth GmbH & Co. KG.

Deren Kundenbetreuer waren auch in die Konstruktion der Omegamodule integriert. »2009 fand innerhalb der Rexroth Bosch Group die Entwicklung neuer Zahnriemenlinearachsen mit spezieller Anordnung der Antriebselemente statt, bei deren Auslegung und Beratung unser Engineering angefordert wurde.

Nach erfolgreichem Abschluss und ersten erfolgreichen Testläufen der Prototypen wurden die drei neuen Achsen standardisiert und als Omegamodule des Typs OBB auf dem Markt vorgestellt«, erinnert sich Reinhold Michl aus dem Roth-Projektteam.

Intensiv entwickelt

Zwischen Aufgabenstellung und ersten Bestellungen lagen allein bei den Stoßdämpfern neun Monate. Während dieser Zeit fanden einerseits zahlreiche Besuche mit Mustern vor Ort statt, andererseits lotete das das Projektteam in Auslegungsberechnungen die beste Lösung aus. Das zeigt, was für eine wichtige Rolle gerade der Schutz der Omegamodule spielte.

Für die benötigten Sicherheitselemente schwebten dem Team spezielle Industriestoßdämpfer von ACE aus Langenfeld vor. »ACE ist ein innovatives Unternehmen mit guter Struktur und Weitblick. Diese guten Erfahrungen haben wir seit Beginn unserer Kooperation im Jahr 1996 gemacht, und wir wollten sie in dieses Projekt einfließen lassen«, erläutert Michls Kollegin Edyta Urbanska, die bei Roth für die kaufmännische Betreuung des Kunden zuständig ist.

Nach Angaben von ACE sind ihre Stoßdämpfer für den reinen Einsatz in Notfällen im Vergleich zu standardmäßigen Industriestoßdämpfern die kostengünstigere Variante. Im konkreten Einsatzfall waren drei verschiedene Lastbereiche zwischen 20 und 90 Kilogramm abzudecken und das im schlimmsten Falle bei einer Aufprallgeschwindigkeit von bis zu fünf Metern pro Sekunde.

Darum kamen mehrere Sicherheitsdämpfer infrage. Dies ergaben die Auslegungen nach Eingabe aller relevanten Eckdaten, die unter anderem mit Hilfe des ACE-eigenen Berechnungsprogramms durchgeführt wurden. Durch eine Zugabe bei der Auffahrgeschwindigkeit erreichten die Ingenieure einen ausreichenden Sicherheitspuffer für die Omegamodule.

Laut Auslegung reichen für die niedrigen Lastbereiche die ACE-Stoßdämpfer des Typs SCS33-50 mit einer maximalen Energieaufnahme von 620 Newtonmeter pro Hub aus. Die größere Variante vom Typ SCS45-75 kam zum Einsatz für die 1.654,6 Newtonmeter pro Hub der hohen bewegten Masse von maximal 90 Kilogramm.

Damit ist man für den Notfall zuverlässig gerüstet, aber Unfälle sollten, so die Experten von Roth, am Omegamodul mit seiner hochwertigen Steuerung und den bewährten Antriebslösungen gar nicht auftreten.

Gute Erfahrungen

Seit 2011 werden die selbsteinstellenden, kompakten und mit einem Festanschlag versehenen Sicherheitsdämpfer in den Omegamodulen von Bosch Rexroth verbaut. Die Erfahrungen mit den verwendeten Produkten bei Roth sind durchweg gut, die Einschätzung von Reinhold Michl und Edyta Urbanska einhellig: »Wie erwartet, erfüllen die Stoßdämpfer von ACE ihre Aufgaben absolut zuverlässig. Andernfalls hätte unser Kunde mit Sicherheit schon Beanstandungen zu hören bekommen. Von irgendwelchen Problemen ist uns jedoch nichts bekannt.«

Erschienen in Ausgabe: 09/2012