Profilschienenbremsen sorgen für Sicherheit bei Krause+Mauser
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In der neu entwickelten Krause+Mauser Rundtaktmaschine „Reflex“ für die Bearbeitung von Achsschenkeln sorgen die spielfreien „Roba-guidestop“ Profilschienenbremsen von Mayr Antriebstechnik für höchste Funktionssicherheit. Die Bremsen wirken direkt auf die bewegten Massen der Vertikalachsen und bieten damit zuverlässigen Schutz für Personen und Material.
Die Unternehmensgruppe Krause+Mauser beliefert zahlreiche renommierte Automobilhersteller weltweit mit spezialisierten, hochproduktiven Maschinen. An den Standorten in Wien und Oberndorf am Neckar konstruiert und produziert der renommierte Maschinenbauspezialist Anlagen und Bearbeitungszentren für die Fertigung aller Antriebsstrangteile eines Fahrzeugs wie Teile für Motor, Getriebe, Kupplung oder der Fahrwerkachsen.
Aktuell hat das Unternehmen einen neuen Maschinentyp in Form einer Rundtaktmaschine mit effizienter Bearbeitungstechnologie für die Fertigung von Achsschenkeln, Radträgern, Zylinderköpfen und weiteren Werkstücken entwickelt. Die in den Vertikalachsen dieser Maschine zum Einsatz kommenden spielfreien Roba-guidestop Profilschienenbremsen der Chr. Mayr GmbH + Co. KG aus Mauerstetten schützen zuverlässig vor Schäden.
Die Rundtaktmaschine hat insgesamt bis zu sechs Stationen, eine zum Be- und Entladen der Werkstücke und bis zu fünf Bearbeitungsstationen. „Die Grundeinheit jeder Bearbeitungsstation ist gleich. An jeder Station kommen aber verschiedene Werkzeuge zum Einsatz, mit denen unterschiedliche Bearbeitungsschritte am Werkstück vorgenommen werden“, erklärt Gerhard Rausch, Gruppenleiter Konstruktion Mechanik bei Krause+Mauser in Oberndorf. Jede Bearbeitungsstation verfügt über einen Kronenrevolver mit jeweils acht Werkzeugplätzen. „Die einzelnen Werkstücke aus Aluminium machen in der Rundtaktmaschine jeweils zwei Umläufe, dann ist ein Paar Achsschenkel – ein linker und ein rechter – fertig“.
Damit keiner zu Schaden kommt
Auf der Vertikalführungsschiene jeder Bearbeitungsstation sitzen zwei Roba-guidestop Sicherheitsbremsen. Die Bremsen der Baugröße 45 haben eine Nennhaltekraft von 15 kN und dienen im Betrieb als Haltebremsen. „Die Hauptaufgabe der Sicherheitsbremsen in unserer Rundtaktmaschine ist der Schutz von Personen.
Die beiden Bremsen, als redundantes System mit zwei unabhängigen Bremskreisen erfüllen die Richtlinien für Personensicherheit problemlos“, erläutert Gerhard Rausch. „Sie gewährleisten die Vertikalsicherheit, wenn Mitarbeiter zum Beispiel zu Wartungsarbeiten oder für den Motorwechsel in den Gefahrenbereich müssen.“ Denn schwebende Lasten stellen in Maschinen und Anlagen ein erhebliches Gefährdungs- und Verletzungspotenzial dar. Kommt es zu einem unbeabsichtigten Absinken oder Absturz, muss die Last innerhalb kürzester Zeit zum Stillstand gebracht werden.
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Die spielfreien Bremssysteme bremsen Bewegungen sicher und schnell ab. Sie klemmen mit sehr hoher Steifigkeit und wirken direkt auf die Linearführung. Das bedeutet, sie sind unmittelbar an den Massen angebracht, die abgebremst beziehungsweise gehalten werden sollen. Antriebselemente zwischen Motor und bewegter Masse wie zum Beispiel Spindel, Spindelmutter, Wellenkupplung oder Getriebe haben somit keinen Einfluss auf die Sicherheit – anders als bei Konzepten mit Motorbremse, wo alle Antriebselemente das Bremsmoment bis zum Schlitten übertragen. Zudem wirkt sich jedes Element zwischen Bremse und Schlitten negativ auf die Steifigkeit aus. Die Roba-guidestop sind also erheblich steifer als die oftmals spielbehafteten Motorbremsen und als Stangen- oder Bandbremsen.
Sicherheit durch Fail-Safe-Prinzip
Die Sicherheitsbremsen arbeiten nach dem Fail-Safe-Prinzip, das heißt sie sind im energielosen Zustand geschlossen. Vorgespannte Tellerfedern pressen die Bremsbacken auf die „Taille“ der Profilschiene, die Schiene ist somit geklemmt. Gelüftet wird die Roba-guidestop hydraulisch mit einem Nenndruck von 70 bar. Dieser ist im Verhältnis zu den sehr hohen Haltekräften vergleichsweise niedrig. Der Spezialist für Sicherheitsbremsen und -kupplungen hat den Bremsmechanismus für relativ große Hubwege ausgelegt. Dadurch kann die Bremse Fertigungstoleranzen bei Profilschienen ausgleichen ohne dabei an Bremskraft zu verlieren.
Die spielfreie Klemmung der Bremse direkt auf die Profilschiene bietet noch weitere Vorteile: Die zusätzliche Versteifung der NC-Achse erhöht die Prozessgenauigkeit und steigert die Zerspanleistung. Bei stillstehender Achse, zum Beispiel während der Bearbeitung, übernimmt die Bremse die Last. Dadurch kann in dieser Phase der Antriebsmotor abgeschaltet und aus der Regelung genommen werden. Das eliminiert die Regelbewegungen und schont so die Kugelrollspindel.
Die geschlossene Bremse nimmt Axialkräfte auf. Standzeit und Wartungsintervalle werden verlängert. „Für uns ist wichtig, dass die Bauweise der Bremsen sehr kompakt ist“, ergänzt Gerhard Rausch. „Andere Systeme brauchen mehr Platz und extra Anschraubmöglichkeiten. Hier ist das Klemmelement schon in der Maschine vorhanden, das spart Platz.“
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