Maschinenelemente Wie Faltenbalg-Abdeckungen für Maschinenachsen zu gestalten sind

Schnelligkeit und Genauigkeit moderner Werkzeugmaschinen erfordern Falten- balg-Abdeckungen, die die Dynamik horizontaler Achsen nicht beeinträchtigen. Übliche Abdeckungen aus Faltenbalg, metallischem Stützrahmen und Metallschuppen, die den Balg vor heißen, scharfkantigen Spänen schützen, sind dazu nur bedingt geeignet.

Anbieter zum Thema

AXA Entwicklungs- und Maschinenbau GmbH

Franke GmbH

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

MöllerWerke GmbH

Charakteristisch für die heutigen Werkzeugmaschinen sind die kompakte Bauweise, die hohe Bewegungsdynamik und Genauigkeit sowie die universellen Einsatzmöglichkeiten. Diese Eigenschaften rücken aufgrund der gestiegenen Forderungen an den Maschinenbetreiber nach niedrigen Stückkosten und hoher Verfügbarkeit immer mehr in den Mittelpunkt des Interesses.

So benötigt der Maschinenkäufer Möglichkeiten einer kombinierten Bearbeitung auf einer Maschine, wie Drehen, Bohren, Fräsen, Lasern und Schleifen. Dabei müssen Wartungs- und Ersatzteilkosten trotz der sehr hohen Bearbeitungsgenauigkeit niedrig sein. Inzwischen sind auch das Product Lifecycle Management (PLM) und das Life Cycle Costing feste Größen bei der Entscheidungsfindung für eine bestimmte Werkzeugmaschine.

Abdeckungen müssen vor allem Achsen vor Verunreinigungen schützen

Auch für die Maschinenkomponenten gelten die genannten Anforderungen. Speziell bei den Schutzabdeckungen für die Maschinenachsen gestaltet sich die Umsetzung dieser Anforderungen nicht immer einfach. Die erste und oberste Aufgabe einer Abdeckung ist der Schutz vor Verunreinigungen, Kühlschmierstoffen und Spänen, wobei hier nicht zwischen Schleif-, Fräs- und Drehspänen unterschieden werden soll.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist der möglichst geringe Platzbedarf, also ein maximaler Hub bei einem minimalen Zusammendruckmaß L_min. In jüngster Zeit spielt auch die Forderung nach einem ruckfreien und sehr leichten Lauf der Abdeckung eine immer größere Rolle. Und nicht zuletzt sind die Abdeckungen der Maschinenachsen mittlerweile ein wichtiges Designelement der Maschine selbst.

Faltenbalg-Abdeckung stößt an ihre Grenzen

Die altbekannte Faltenbalg-Abdeckung hat zwar immer noch ihre Berechtigung als einfaches Abdeckelement, sie stößt aber zunehmend an ihre Grenzen. Um eine genügende Stabilität des Faltenbalges zu erreichen, wurde vielfach mit Metallstabilisierungen gearbeitet, die aber die Masse der Abdeckungen erhöhen. Eine höhere bewegte Masse bedeutet, dass bei den gewünschten hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen die entstehenden Massenkräfte ansteigen und letztlich von der Maschineneinhausung aufgenommen werden müssen, um keinen Einfluss auf die Genauigkeit der Bearbeitung zu haben.

Aus diesem Grund wurde von der Möller Werke GmbH ein Verfahren entwickelt, um auf Metallunterstützungen innerhalb des Faltenbalges zu verzichten und trotzdem eine genügende Steifigkeit zu erreichen. Ausschlaggebend dafür ist das sogenannte Sickensystem.

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