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Maschinenschutz: Tests checken die Zuverlässigkeit

Maschinenschutz
Tests checken Zuverlässigkeit der Abdeckungen

Abdeckungen für Maschinen schützen vor Unfällen und verhelfen modernen Werkzeugmaschinen zu Höchstleistung und hoher Dauergenauigkeit. Arno Arnold unterzieht deshalb seine Produkte umfangreichen Tests, um die Zuverlässigkeit der Schutzvorrichtungen zu garantieren.

Dipl.-Ing. Ullrich Höltkemeier
Freier Journalist in Würzburg

Ritterrüstungen, Raumanzüge und Maschinenabdeckungen haben eine Gemeinsamkeit: Ihre vielen Teile müssen unter allen Umständen leichtgängig bleiben, um ihre Schutzfunktion sicher zu erfüllen. Wer sich diese Meisterwerke der Schmiede- und Ingenieurskunst einmal näher ansieht, bekommt eine Vorstellung davon, wie viel Wissen und Geschick hier eingeflossen sind.

Nichts anders ist es bei heutigen Maschinenabdeckungen, ohne die es weder High-Speed-Fräs- sowie Schleif- und Drehmaschinen, noch Wasserstrahl- oder Laserschneidanlagen gäbe. Denn nur diese Schutzeinrichtungen garantieren, dass hochgenaue Führungen, Messeinrichtungen und Maschinenelemente vor Spänen, Staub und Kühlschmierflüssigkeit zuverlässig geschützt werden und Bediener nicht zu Schaden kommen.

Damit Schutzabdeckungen die ihnen zugedachten Eigenschaften unter allen Betriebszuständen der Maschine auch beibehalten, führt kein Weg an umfangreichen Testprogrammen vorbei. Da werden Späne oder Schleifstaub auf die Bleche gestreut, während sich diese in rascher Folge hin- und her bewegen oder ein Wasserstrahl auf diese gelenkt, um zu prüfen, ob die Dichtlippen ihrem Namen gerecht werden.

Nur jene Konstruktionen, die das alles überstehen, finden den Weg zum Maschinenhersteller, um dort dann ihrer Aufgabe über viele tausend Betriebsstunden sicher zu erfüllen.

Heute muss es Blech sein

Waren Schutzabdeckungen aus robustem Gewebe früher völlig ausreichend für damalige Maschinen, muss es heute schon Blech sein. Schließlich arbeiten moderne Maschinen mit wesentlich höheren Kühlmitteldrücken sowie Vorschubgeschwindigkeiten und produzieren dadurch eine beachtliche Menge heißer Späne, die sich auf die Schutzabdeckung ergießen. All diesen Widrigkeiten haben Schutzabdeckungen zu widerstehen, müssen leichtgängig bleiben und dürfen auch nach vielen Jahren keine Tendenz zum Versagen zeigen.

Um das zu verwirklichen, ist bei den Konstrukteuren die Kunst der Gegensätzlichkeiten gefragt, wie etwa Leichtbau und Robustheit zu kombinieren. Eine Disziplin, die Arno Arnold perfekt beherrscht. Kein Wunder also, dass der Spezialist von den Maschinenherstellern bereits bei der Konstruktion neuer Maschinen in den umfangreichen Entwicklungsprozess einbezogen wird.

„Je komplexer eine Maschine wird“, so Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kreutzer, Leiter Entwicklung und Konstruktion bei Arno Arnold, „desto wichtiger wird eine optimale Anpassung jedes Details sein. Die Feinoptimierung aller Komponenten entscheidet über die Kundenakzeptanz, die Kundenzufriedenheit und letztlich über Marktchancen und Markterfolg des Produktes.“

Service für sichere Schutzeinrichtungen

Um den Kunden das Maximum an Sicherheit und Zuverlässigkeit zu garantieren, steckt Arnold viel Energie in Forschung und Entwicklung und unterzieht seine Produkte einer intensiven Qualitätssicherung. Simone Weimann-Mang, Geschäftsführerin des Unternehmens: „In unserem Technologiezentrum verfügen wir über die unterschiedlichsten Prüf- und Testmaschinen. Hier unterziehen wir alle Neuentwicklungen aufwendigen Eignungsprüfungen und Lebensdauertests. Außerdem prüfen wir hier ständig eine Vielzahl neuer Materialien auf Eigenschaften wie Hitzebeständigkeit und Robustheit. Mithilfe unserer Prüfmaschinen können wir Kundenapplikationen und spezifische Anwendungen sehr gut simulieren.“

Bei den Tests handelt es sich beispielsweise um Lebensdaueranalysen, etwa mit maximalen Verfahrwegen und Beschleunigungen im Trockenlauf, um das Maximum an Verschleiß zu erreichen. In der Praxis werden mindestens 2 Mio. Zyklen getestet. Weitere Tests können aber auch auf die dynamischen Kräfte abzielen. Beispielhaft ist dabei die Rückstellkraft der Abdeckungen während des Auszuges oder des Zusammendrucks. Eine ausreichend hohe Andruckkraft ist entscheidend für die Dichtheit, betonen die Fachleute von Arno Arnold.

Auf den richtigen Werkstoff kommt es an

Die unternehmenseigene Werkstoffentwicklung mit speziellen Mischungen und Materialkombinationen soll es ermöglichen, beinahe jeder technischen Anforderung gerecht zu werden. „Wir wissen aus Erfahrung, welche Materialien gut funktionieren und welche eher nicht“, versichert Thomas Kreutzer. „So sind flexibel anpassbare Konzepte für den Maschinenschutz der Trend für die Zukunft. Denn der Bedarf zur optimierten Passform der Schutzabdeckungen wird umso wichtiger werden, je komplexer und leistungsfähiger eine Maschine ist.“

Geschäftsführerin Simone Weimann-Mang ergänzt: „Wir haben durch jahrelange Erfahrung eine hohe Materialkompetenz angesammelt. Mittels vieler Grundlagenversuche können wir unsere Produkte in bedarfsgerechten Materialien ausgestalten.“

Anwendungsbeispiel CNC-Schleifmaschine

Das Beispiel der Schutzabdeckung in einer CNC-Schleifmaschine zeigt: Als Entwicklungspartner und Premiumhersteller kundenindividueller Schutzsysteme kann Arno Arnold jede Kundenlösung, je komplizierter diese auch ist, feinstufig auf die jeweilige Anwendung abstimmen.

Die Auskleidung des kompletten Arbeitsraums der CNC-Schleifmaschine gehörte zu einem der anspruchsvollsten Design-Maschinenprojekte, betonen die Arnold-Entwickler. Denn beim Schleifen entstehen feinste Partikel, die in jede Ritze kriechen, das kann die Präzision der Maschinenbewegungen beeinträchtigen. Außerdem musste hier noch auf das neuartige Maschinenkonzept – mit optimaler Ausnutzung des Bauraums – geachtet werden. Das machte alles etwas komplizierter.

Das Ergebnis der rund eineinhalbjährigen Zusammenarbeit war dann die Festlegung auf das Arnold-Produkt Elegano. Eine zielführende Lösung für solche Problemfälle, sagt Jürgen Konrad, Prokurist und Verkaufsleiter bei Arno Arnold. Denn Elegano verbinde eine sehr gute Dichtigkeit mit einem konstant hohen Wirkungsgrad und sei gleichzeitig verschleißfest.

Beim Elegano-Balg wird das flüssigkeitsdichte Hochleistungsträgermaterial nochmals durch zusätzliche und permanent vorgespannte Teleskopbleche geschützt. Diese bilden dabei eine geschlossene und dauerhaft dichte Oberfläche

Elegano ist ein flüssigkeitsdichtes und vollverschweißtes Abdecksystem, das folgende Vorteile bietet: Der Lmin pro Falte liegt nur bei 2 mm und spart dabei einen Platz von über 50 % im Vergleich zu Wettbewerbsprodukten ein. Der Lmax pro Falte ist mehr als 10 % höher als bei Vergleichsprodukten. Allein durch diese beiden Vorteile erzielt der Kunde eine Kosteneinsparung. Außerdem konnte die Bautiefe – wie angestrebt – um bis zu 15 mm reduziert werden.

Was die Anwender sagen

  • Reinhard Endres, Dipl.-Ing. (FH) stellvertretender Leiter Entwicklung und Konstruktion bei Isog Technology aus dem oberbayerischen Weilheim: „Das von Arno Arnold gelieferte Schutzsystem erfüllt bislang alle unsere Erwartungen. Seit der Einführung gab es keine Reklamation. Wir haben jetzt eine perfekte Arbeitsraumgestaltung für unsere Maschine.“
  • Dennis Hempelmann, Geschäftsführer der Hedelius Maschinenfabrik, Meppen: „Das Design und die Herstellung von Schutzabdeckungen sind eine Disziplin für Spezialisten. Die Firma Arnold hat uns überzeugt. Die Projektbetreuung war durchgängig sehr engagiert und sachkundig.“
  • Nach Aussage von Andreas Bernt, Entwicklungsleiter bei TBT aus Dettingen, hat die von Arnold komplett einbaufertig gelieferte Fix-and-Finish-Lösung alle Anforderungen erfüllt. „Die Schutzabdeckung kam pünktlich an, wurde von uns ausgepackt und war in Rekordzeit eingebaut. Sie hat perfekt gepasst und funktioniert bestens.“

Fazit: Arno Arnold unterstützt die Kundenkonstrukteure bereits bei der Projektdefinition, bei der Entwicklung eines optimalen Abdeckungskonzepts inklusive Auswahl der geeigneten Materialien, über Funktions- und Haltbarkeitstests auf eigenen Prüfständen im eigenen Technologiezentrum, bis hin zur Hilfestellung bei der Montage und bei der Serienbetreuung. So können die Kunden ihren Aufwand für Konzeptfindung, Konstruktion und Test bis hin zur Montageoptimierung reduzieren.

Industrieanzeiger
Titelbild Industrieanzeiger 19
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19.2021
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