Schutzabdeckung bei Maschinen – auf das Wesentliche reduziert

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Schutzabdeckung bei Maschinen – auf das Wesentliche reduziert

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Muss es immer mehr sein? Eine neue Schutzabdeckung beweist, dass sich scheinbar widersprüchliche und neue Anforderungen mit reduziertem Ressourcen-Einsatz realisieren lassen.
Schutzabdeckung

Im Bearbeitungszentrum geht es rund: Die Maschinen arbeiten dann besonders effizient, wenn richtig Späne fliegen und die Funken spritzen – eben dann, wenn Material abgetragen wird. Dabei dürfen die Bearbeitungsreste auf keinen Fall aus dem Maschineninnenraum gelangen, denn dort befinden sich sensible Komponenten, die Funktion und Präzision der Werkzeugmaschine gewährleisten. Um Führungen vor Verschmutzung zu bewahren, kommt es also auf einen hochwertigen und dauerhaften Schutz an. Doch muss eine entsprechende Schutzabdeckung auch besonders schwer gebaut sein?

Schutzabdeckung: Was der Bediener erwartet

Die Anforderungen an eine Schutzabdeckung sind so unterschiedlich wie die damit auszurüstenden Produkte zahlreich sind. Je komplexer und leistungsstärker die Maschine, desto wichtiger ist es, dass jede Komponente leicht, kompakt und langlebig ausgelegt ist. Arno Arnold bietet eine umfassende Produktpalette an raffinierten, passgenauen und langlebigen Abdeckungskonzepten.

Auch einer ansprechenden Gestaltung wird bei der Auskleidung des kompletten Arbeitsraums für Design-Maschinenprojekte große Aufmerksamkeit geschenkt. Die ­Arnold-Ingenieure investieren viel Zeit, Ideen und Tests in neue Maschinenabdeckungen. Von den Kunden hören die Entwickler heute insbesondere Attribute wie leichtgängig, energieeffizient und nachhaltig.

Nachhaltig und leicht

Zur Nachhaltigkeit haben sich mehrere Wege bewährt. In einem aktuellen Fall bot sich als Lösung die Entwicklung einer Schutzabdeckung in Leichtbauweise an. Denn leicht konstruierte bewegliche Maschinenkomponenten fordern der Maschine weniger Antriebsenergie ab. Das reduziert Betriebskosten – vice versa kann der Maschinenhersteller die Nutzlast bei gleichbleibenden Kosten erhöhen.

Thomas Kreutzer, F&E-Leiter bei Arno ­Arnold merkt ergänzend an: „Leichte Schutzabdeckungen weisen eine höhere Dynamik auf als komponentenreiche schwere Bauteile. ‚arnoPure‘ besteht deshalb nur noch aus zwei Materialien.“

Das sind zum einen Edelstahlbleche, die auf der Maschineninnenraumseite die anfallenden Späne und Schmutzpartikel davon abhalten den Innenraum zu verlassen. Und zum anderen sind auf der Rückseite der Bleche Streifen gefalteten „gelben Materials“ in unterschiedlichen Breiten und Ebenen befestigt. Mit einem pfiffigen Kniff wird die Verbindung der beiden Komponenten hergestellt. Die hintere Front erinnert an eine Wabenstruktur.

„Perfektion ist nicht dann erreicht, wenn es nichts mehr hinzuzufügen gibt,
sondern wenn man nichts mehr weglassen kann“,

Antoine de Saint-Exupéry.


Dieser Satz hat die Ingenieure zur Entwicklung der neuen Abdeckung inspiriert. Das Ergebnis: Die Schutzabdeckung benötigt im zusammengefahrenen Zustand lediglich 5-6 Prozent der maximalen Länge. Dadurch konnte der Platzbedarf gegenüber dem Einsatz von klassischen Schutzabdeckungen, die auf Gewebebälgen basieren und etwa 11 bis 13 Prozent des Platzes im eingefahrenen Zustand benötigen, mehr als halbiert werden.

Das verschafft dem Maschinenkonstrukteur wahlweise mehr Platz um andere Elemente zu verbauen oder er kann bei gleichem Platzbedarf einen höheren Verfahrweg realisieren.

Weiterer Nutzen liegt darin, dass die zu bewegenden Massen sehr klein sind. Wird die neue Schutzabdeckung dynamisch betrieben, überträgt sie nur sehr geringe Kräfte auf die Maschine. Das erhöht die prozesssicher erzielbare Beschleunigung der Achsen, verbessert das Fräsergebnis und spart Energie.

Leicht und robust ohne Widerspruch

Steht das Leichte im Widerspruch zur geforderten Robustheit, Widerstandsfähig und zur Abstreifwirkung bei hohem Späne­anfall? Die neue Abdeckung schafft die Balance zwischen leicht zu bewegenden Massen und einwandfreier Funktion in Verbindung mit langer Lebensdauer.

Die Präzisionslamellen aus Edelstahl laufen dank verfahrwegsunabhängigen Andruck gleichmäßig, ruckelfrei und geräuscharm. Durch den gleichmäßigen Druck bilden die Bleche zum Arbeitsraum hin eine dichte Oberfläche. Staub, Schmutz und heiße, scharfkantige Späne werden zuverlässig abgestreift.

Im Vergleich zu Teleskopstahlabdeckungen hat sie alle Vorteile der Faltenbalg-Varianten mit Abschirmung durch Edelstahlbleche, ist aber eine leichtere und vor allem kostengünstigere Alternative, die in vielen Einbausituationen, besonders auch bei hoher Zerspanleistung zum Einsatz kommen und gegebenenfalls sogar nachgerüstet werden kann.

Schutzabdeckung: Nachhaltig und effizient

Die Maschinenbaufirmen sind aufgerufen sich mit den Herausforderungen des Klimawandels auseinandersetzen. Das gilt selbstverständlich auch für deren Zulieferer. Die Maschinenschutz-Konstruktionen von Arno Arnold sind auf „nachhaltig sicher“ ausgelegt. Das betrifft nicht nur die eigenen Produkte im Betrieb, sondern auch zunehmend deren Fertigung richtet sich an den Prinzipien der Nachhaltigkeit aus.

Ökologisch betrachtet gehören in der Lieferkette ein sparsamer Umgang mit Ressourcen und die fachgerechte Entsorgung sowie Recycling elementar zu nachhaltigem Handeln dazu. Auch dies hatten die Entwickler bei der neuen Leichtbau-Abdeckung im Blick: Am Ende des Lebenszyklus lassen sich die Materialien mit wenigen Handgriffen und werkzeugfrei voneinander lösen, um sie getrennt zu entsorgen.

Simulieren und Testen

Das Technologiezentrum des Schutzsystem-Herstellers verfügt über die unterschiedlichsten Prüf-, und Testmaschinen. In Dauertests und speziellen Simulationsverfahren müssen die Abdeckungen und die Materialien ihre Flexibilität, Robustheit und Verfahreigenschaften unter extremen Bedingungen beweisen.

Alle Neuentwicklungen durchlaufen aufwendige Eignungsprüfungen und Lebensdauertests. Neue Materialien werden auf relevante Eigenschaften wie Hitzebeständigkeit und Robustheit hin geprüft. Mit den Prüfmaschinen werden zudem Kundenapplikationen und spezifische Anwendungen simuliert.

Fazit: Die aktuellen Hürden nehmen

Werkzeugmaschinen werden besonders schnell weiterentwickelt. Entwicklungsleiter Thomas Kreutzer kommentiert: „Wir sehen es als willkommene Herausforderung, die neuesten Anforderungen an die Maschinen schnell in marktfähige Produkte umzusetzen. Dies gelingt uns bei wachsenden Anforderungen mit kontinuierlichen Innovationen.“

Schutzabdeckung
» Wir liefern geschützten Raum – Ökonomie und Ökologie spielen dabei heute die Hauptrollen“ Simone Weinmann-Mang ist Geschäfts­führerin von Arno Arnold in Obertshausen. Bild: Arno Arnold

arnoPure hat übrigens alle Tests erfolgreich absolviert und beweist im Praxis-Einsatz bereits bei vielen Werkzeugmaschinen Tag für Tag seine Dichtheit, Leichtläufigkeit und Widerstandsfähigkeit. Dem Werkzeugmaschinen-Konstrukteur bietet sie zusätzlichen Nutzen, in dem sie ihm mit geringer Länge im zusammengefahrenen Zustand Raum schenkt. Auch Einkäufer und Controller freuen sich, denn sie ist schlicht kostengünstig. Nicht zuletzt aber leistet sie einen Beitrag zu ökologisch nachhaltigem Handeln im Maschinenbau.

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