Schutzsystem bewahrt die Motorspindel vor Kollisionsschäden

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Durch den Einsatz mechanischer Sicherheitselemente mit hoher Reaktionsfähigkeit können Folgeschäden wirksam verhindert werden. Aufgrund der einfachen Integrierbarkeit werden Sicherheitskupplungen, die beim Überschreiten eines Grenzmoments den Kraftfluss zwischen Vorschubantrieb und Gewindespindel trennen, angebracht.

Dadurch entsteht der Nachteil, dass das Spindelmuttersystem nach Trennen des Kraftflusses weiterhin den Kollisionskräften ausgesetzt ist. Da Sicherheitskupplungen für hochdynamische Werkzeugmaschinen, insbesondere auch solche mit Linearmotor-Vorschubantrieben, keine befriedigende Lösung darstellen, ist der Einsatz alternativer Sicherheitssysteme zum Schutz der Motorspindel gefordert.

Motorspindel-Schutzsystem unterbricht frühzeitig den Kraftfluss

Das neu entwickelte Motorspindel-Schutzsystem von Jakob Antriebstechnik gewährleistet hohe Steifigkeit an der Schnittstelle zwischen Spindelkasten und Motorspindel und unterbricht unmittelbar und frühzeitig den Kraftfluss der Motorspindel infolge einer kollisionsbedingten Überlast. Dadurch werden die stoßempfindlichen Komponenten der Motorspindel vor den ansonsten wirksamen Spitzenkräften bei der Kollision wirksam geschützt.

Das Motorspindel-Schutzsystem ist als Kollisions- und Überlastschutz zum Einbau im Kraftfluss zwischen Werkzeugmaschine und Motorspindel entwickelt worden. Die zugrunde liegende Kinematik ermöglicht beim Überschreiten einer dimensionierbaren Kraftgrenze die 3D-Auslenkung der Motorspindel. Die Auslenkung kann dabei abhängig vom Überlast- und Kollisionsfall entweder durch axiales Ausrücken oder laterales Ausschwenken der Motorspindel bei axialer oder radialer Werkzeugkollision erfolgen.

Flansche trennen sich bei Überschreiten der Haftkraft

Die Schutzeinrichtung umfasst ein selbstzentrierendes, formschlüssig ineinandergefügtes Doppelflanschsystem. Die Haftkraft an der Trennstelle wird durch ein speziell für den Einsatzfall entwickeltes Permanentmagnetsystem aufgebracht. Dieses wird gemäß einer vorgegebenen Grenzhaftkraft oder eines Grenzhaftmomentes des Maschinen- oder Motorspindelherstellers ausgelegt.

Beim Überschreiten der Haftkraft an der Trennstelle bewirkt das Magnetsystem eine unmittelbare Trennung der werkzeugmaschinen- und motorspindelseitig installierten Flansche. Mit dem Ablösen des motorspindelseitigen Flansches und somit zunehmendem Luftspalt nimmt die Magnetkraft rapide ab.

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