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Motorspindelschutz

Schlagfertige Motorspindel meistert Crash

| Autor / Redakteur: Arno Wörn / Anne Richter

Das Motorspindel-Schutzsystem von Jakob Antriebstechnik umfasst ein gefügtes Doppelflanschsystem.
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Das Motorspindel-Schutzsystem von Jakob Antriebstechnik umfasst ein gefügtes Doppelflanschsystem. (Bild: Jakob)

Bis zu 75 % der Schäden an Werkzeugmaschinen sind auf Kollisionen zurückzuführen, die meisten davon an den stoßempfindlichen Motorspindeln. Einen neuen Lösungsansatz für den mechanischen Maschinenschutz verfolgt ein neues Motorspindel-Schutzsystem mit gefügtem Doppelflanschsystem.

Fallauswertungen von Versicherungen zeigen, dass bis zu 75 % der Schäden an Werkzeugmaschinen auf Kollisionen zurückzuführen sind. Mit bis zu 15 Vorkommnissen pro Monat und Werkzeugmaschine ist der Bereich Werkzeug- und Formenbau besonders häufig betroffen. Hauptursachen sind neben fehlerhafter Maschinenbedienung und Programmierung auch falsch definierte Werkzeuglängen und Nullpunkte. Bei den reparaturbedürftigen Schadensfolgen an den Maschinen dominieren Schäden an den stoßempfindlichen Motorspindeln wie beispielsweise Lagerschäden infolge von Eindrücken an den Lagerringen. Die durchschnittlichen Instandsetzungskosten der Werkzeugmaschine nach einer heftigen Kollision betragen Untersuchungen der WZL Aachen zufolge rund 23 t Euro. Oftmals fallen die Folgekosten durch den Maschinenausfall sogar noch weit höher aus als die reinen Reparaturaufwendungen.

Mechanische Kollisionsschutzmassnahmen

Mechanische Überlastschutzsysteme werden konstruktiv im Kraftfluss der Maschine integriert und vermeiden bei Überlast durch Puffer oder Momentenfluß- beziehungsweise Kraftflussentkopplung den Kollisionsschaden. Aufgrund der oftmals einfacheren Integrierbarkeit werden heutzutage Sicherheitskupplungen mit Drehmoment begrenzender Mechanik eingesetzt. Diese trennen mechanisch beim Überschreiten eines einstellbaren Grenzmoments den Drehmomentfluß zwischen Antrieb und Antriebsstrang. Aus Kostengründen erfolgt der Einbau der Kupplungen oftmals zwischen Antriebsmotor und Getriebe, auch aufgrund der geringeren Drehmomente. Dadurch sind jedoch auch nachgelagerte Antriebselemente (Lagerungen, Spindelmutter) nach der Trennung vom Antrieb voll dem Kraftfluss und den durch den Stoß angeregten Schwingungen ausgesetzt. Insbesondere bei stoßempfindlichen Lagern und Kugel-Gewindetrieben können dadurch Beschädigungen an den Laufbahnen der Wälzelemente auftreten. Für den effektiven Einsatz der Sicherheitskupplungen ist zudem der Einbau einer zusätzlichen Bremse erforderlich. Hinzu kommt, dass jede abzusichernde Antriebsachse den Einsatz einer separaten Sicherheitskupplung erfordert, wodurch die Ausrüstungskosten ansteigen. Zudem sind Sicherheitskupplungen bei linearmotorgetriebenen Vorschubantrieben nicht einsetzbar.

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