Schutzsystem bewahrt die Motorspindel vor Kollisionsschäden

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Nach der Trennung übernehmen radial angeordnete und maschinenseitig verankerte Druckfederelemente die Abstützung und die schwimmende Führung des Flansches der Motorspindelseite. Die Federn wirken dabei entgegengesetzt zur Auslenkrichtung und ermöglichen der Motorspindel, um einen einstellbaren Federweg auszulenken.

Stoßdämpferpads absorbieren kinetische Energie zusätzlich zu Federelementen

Parallel zu den Federelementen installierte Stoßdämpferpads absorbieren zusätzlich beim Ausrücken die kinetische Stoßenergie. Schädigungsrelevante stoßinduzierte Kraftspitzen werden als Folge der Kraftflussentkopplung der Motorspindel wirksam gedämpft.

Zur Kollisionserkennung durch die Maschinensteuerung erfassen im Spindelflansch integrierte Näherungsschalter permanent die Auflage der Flansche zueinander. Bei der Flanschtrennung wird der Kontakt unterbrochen und durch einen in der Steuerung implementierten Automatismus werden die Achsen der Werkzeugmaschine abgebremst und in den Stillstand versetzt.

Beim anschließenden Freifahren der Motorspindel vom Kollisionsort durch die Achsen wird das Schutzsystem infolge der Druckkraft der Federn und der selbstzentrierenden Trennstellenausführung wieder präzise in die Ausgangslage und -position gefügt. Das Schutzsystem ist reversibel fügbar ausgelegt und übersteht auch mehrmalige Kollisionen im Lebenszyklus der Maschine schadensfrei.

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Schutzsystem im Detail: Permanentmagnetsystem hält die Doppelflansche zusammen

Der Aufbau des Motorspindel-Schutzsystems zeigt die einzelnen Komponenten. Das Doppelflanschsystem besteht aus selbstzentrierenden Fügeflächen mit Indexierung, welche die Position und Lage der Flansche zueinander an der Trennstelle definieren. Die Flansche sind jeweils motorspindel- und maschinenseitig installiert.

Das Permanentmagnetsystem bewirkt den Zusammenhalt des Doppelflanschsystems. Beim Überschreiten der dimensionierten Haftkraft erfolgt die unmittelbare Trennung der Flansche. Mit zunehmendem Luftspalt nimmt die Magnetkraft rapide ab. Durch den geschlossenen Magnetfluss treten keine Störfelder oder Anziehungskräfte außerhalb des Systems auf.

Die Druckfederelemente dienen zur Erhöhung der Steifigkeit, der schwimmenden Führung beim Ausrücken und der Federrückstellung des Motorspindelflansches nach dem Freifahren. Die Druckfedern sind maschinenseitig verankert.

Die Stoßdämpferelemente absorbieren zusätzlich beim Ausrücken die kinetische Stoßenergie. Schädigungsrelevante stoßinduzierte Kraftspitzen werden als Folge der Kraftflussentkopplung der Motorspindel wirksam gedämpft.

Die Zustandsabfrage der Auflage der Flansche zueinander erfolgt über systemintegrierte Näherungsschalter. Bei der Flanschtrennung wird der Kontakt unterbrochen und ein in der Steuerung implementierter Automatismus zur Kollisionserkennung aktiviert. Die Dichtung (f) besteht aus flexibel abdichtenden Abstreifern, die das System vor dem Eindringen von Schmierstoffen, Spänen und Schmutz schützen.

Flexibel abdichtende Abstreifer schützen das Motorspindelschutzsystem

Durch den geschlossenen Fluss des Permanentmagnetsystems treten keine Störfelder oder Anziehungskräfte an der Außenseite des Systems auf. Flexibel abdichtende Abstreifer schützen zusätzlich das System vor dem Eindringen von Schmierstoffen, Spänen und Schmutz.

Zusammenfassend ergeben sich folgende Systemvorteile:

energieautarkes, passives Wirkprinzip,

hohe Haftkräfte für betriebssicheres Bearbeiten,

hohe Systemsteifigkeit bis zum Erreichen der maximalen Haftkraft,

Absorption der kinetischen Stoßenergie durch Dämpfer,

integrierte Abfrage des Auslenkungszustandes für Notstopp,

selbsttätige Rückstellung mit hoher Genauigkeit,

anpassbar an alle gängigen Motorspindelgeometrien,

schneller als rein elektronische Überwachungssysteme,

Erhöhung der Maschinenverfügbarkeit,

wartungsfrei.

* Dr. Arno Wörn arbeitet in der Entwicklung bei der Jakob Antriebstechnik GmbH in 63839 Kleinwallstadt

(ID:24669970)

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Flexibel abdichtende Abstreifer schützen das Motorspindelschutzsystem