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Stoßdämpfer Sanft bremsen, um schneller zu arbeiten

Autor / Redakteur: Robert Timmerberg / Stefanie Michel

Massenkräfte in der Automatisierung von Fertigungsabläufen effizient abbauen: das können Kleinstoßdämpfer. Wie diese Maschinenelemente helfen, mehr Leistung aus Maschinen und Anlagen herauszuholen, zeigen vier Beispiele.

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Kleinstoßdämpfer sind leicht in Linearmodule zu integrieren und werden aufgrund ihrer Kompaktheit, Qualität, Präzision, Leistungsstärke und Verfügbarkeit eingesetzt.
Kleinstoßdämpfer sind leicht in Linearmodule zu integrieren und werden aufgrund ihrer Kompaktheit, Qualität, Präzision, Leistungsstärke und Verfügbarkeit eingesetzt.
(Bild: Zipatec Montagetechnik)
  • Im Gegensatz zu anderen Lösungen können industrielle Stoßdämpfer Massen weich aufnehmen und so in der Automatisierung Anlagen beschleunigen.
  • Das Beispiel einer Fertigungslinie für elektronische Bauteile zeigt, dass mithilfe dieser Stoßdämpfer der Montage mehr Bauteile pro Stunde zugeführt werden können.
  • Außerdem verringern solche hydraulischen Dämpfer den Betriebslärm und ermöglichen kompakte Konstruktionen.

Es gibt einen guten Grund, warum hydraulische Dämpfer gegenüber konkurrierenden Lösungen wie Luftpuffern, Stahlfedern oder Pneumatikzylindern überlegen sind: gleichbleibende Kennlinien. Diese sorgen für lineare Verzögerung bewegter Massen ohne die sonst typischen Rückstoßeffekte. Nur industrielle Stoßdämpfer nehmen die Masse weich auf und verzögern sie gleichmäßig über den gesamten Hub – im Unterschied zu Bremszylinder mit hoher Bremskraft am Hubanfang oder Luftpuffer mit seiner typischen hohen Bremskraft am Hubende. So kann der nächste Takt schneller erfolgen, die entsprechende Anlage schneller arbeiten.

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Dies gilt auch für das Optimieren einer Fertigungsstraße durch das Verbauen von Kleinstoßdämpfern von ACE Stoßdämpfer. Setzen Konstrukteure die selbsteinstellenden Dämpfer des Typs SC190EUM ein, ergeben sich zahlreiche Möglichkeiten vor allem hinsichtlich der Integration von Maschinenelementen in bereits bestehende Anlagen. Wie alle Produkte von ACE lassen sich auch diese Kleinstoßdämpfer aufgrund der Vielzahl an Zubehör und Anschlussteilen nachträglich leicht montieren. So gelang im folgenden Fall mit den neuen Kleinstoßdämpfern ein Tuning der besagten Fertigungsstraße, die aus verschiedenen Handhabungsmodulen besteht.

Auf dieser Fertigungsstraße werden unterschiedliche elektronische Bauteile wie Schaltwerke, Kleinmotoren, Schaltelemente und andere Komponenten auf Werkstückträgern von der automatischen Bestückung zum nächsten Arbeitsschritt transportiert, dann komplettiert und schließlich montiert. Mithilfe einer Lineareinheit der Montage zugeführt, sollte die Taktzeit der Bauteile auf 3600 Takte pro Stunde gesteigert werden. Beim Hersteller wusste man, dass schnelle Transportbewegungen und rückprallfreies Abstoppen ohne eine optimale, weich einsetzende Endlagendämpfung nicht umsetzbar wären. Am Ende waren es die überlegenen Verzögerungseigenschaften der Stoßdämpfer, mit deren Hilfe das Ingenieurteam die Fertigungsstraße modernisieren konnte. Im Vergleich zur Integration neuer Handlingmodule konnten so die Kosten der Verbesserung um 50 % sowie die Betriebskosten durch Energieeinsparung um 20 % reduziert werden. Zusätzlich freuen sich die Mitarbeiter seitdem über einen um 30 dB/A verminderten Betriebslärm.

Vertikalbewegung sanft bremsen und anfahren

Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von Kleinstoßdämpfern zeigt das Unternehmen MTH - Maschinenbau Technologie Herrde, das seine hochwertigen Ultraschallpressen schützen will. Im Modell Ecoline Multi Edition befinden sich in Form von Sonotroden sehr präzise arbeitende Ultraschallschweißwerkzeuge, die aus hochwertigem Titan, Aluminium oder gehärtetem Spezialstahl gefertigt sind. Eine digitale Steuerungstechnik, ein Schnellwechselsystem der Schweißwerkzeuge sowie eine elektrische Arbeitshöhenverstellung des Maschinenkopfes sorgen einerseits für hohe Effizienz. Andererseits gilt es, die pneumatisch angetriebene und von einer Siemens-C7-Einheit gesteuerte Anlage möglichst schnell und sanft anzufahren sowie zu bremsen.

Aus diesem Grund kommen in der Vertikalbewegung in beiden Endlagen Kleinstoßdämpfer von ACE als Schutz zum Einsatz. Schließlich sind selbst bewährte und ausgefeilte Konstruktionen wie diese nicht vor den Folgen eines Stromausfalles, eines Bedienungsfehlers oder gar einer Cyberattacke gefeit. Es galt also, kostspielige Reparaturen und Stillstandzeiten im Fall eines Crashs zu vermeiden.

Zum Abbremsen der Massenkräfte in der oberen Endlage wurden selbsteinstellende Kleinstoßdämpfer des Typs MC75EUM und im unteren Bereich einstellbare Modelle des Typs MA35EUM gewählt. Die MA-Familie kommt dann zum Einsatz, wenn bei bestimmten Konstruktionen die Dämpfungseigenschaften punktgenau auf die jeweiligen Aufgaben abgestimmt werden müssen. Im vorliegenden Fall achteten die Experten von ACE und MTH bei der Auswahl der Kleinstoßdämpfer darauf, dass sich ihre Ausmaße ähneln. So verfügen beide über den exakt gleichen Hub und über identische Durchmesser von Kolbenstange und Außenkörper. Dadurch waren sie problemlos in die schlank konstruierte Ultraschallpresse von MTH zu integrieren.

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