Bis zu 370 kg schwere Metallstangen knallen im freien Fall auf Kugelrollen. Selbst wenn die Fallhöhe nur 20 cm beträgt, kann man sich vorstellen, welche Kräfte in solchen Fällen walten und welche Geräuschkulisse entsteht. Strukturdämpfer mit Namen TUBUS von der ACE Stoßdämpfer GmbH sorgen in der Lütticher Fabrik der Magotteaux Gruppe in Belgien dafür, dass diese Kräfte keinen Schaden an Maschinen und Gehörgängen anrichten.
Das belgische Unternehmen, das Lösungen gegen den Verschleiß von Maschinen anbietet, die dem Zerkleinern und Mahlen u. a. bei der Rohstoffgewinnung dienen, gehört mit seinen unterschiedlichen Produkten zu den Weltmarktführern. Die Einsatzgebiete der Systeme und Dienstleistungen von Magotteaux reichen von Minen bis zur Recyclingindustrie, von Kohlekraftwerken bis hin zu Brucharbeiten, dabei immer der Devise folgend: "Das beste Produkt für den spezifischen Gebrauch der Kunden zu liefern."
In diesem speziellen Fall war man sich sicher, mit den Federpaketen noch nicht das beste Produkt für die Ausrüstung der eigenen Maschine gefunden zu haben. Michel Hampert, der zuständige Projektleiter bei Magotteaux, blickt zurück: "Das unnötige Rückfedern und vor allem auch die laute Bewegung der bewegten und abprallenden Werkstücke nach dem Fallen auf die Kugelrollen führten wir auf die von uns zuerst gewählte Dämpfungslösung zurück. Die Federpakete wurden ihrem Namen nur allzu sehr gerecht, sie ließen die Metallstangen zurückfedern. Aber eine sofortige und eigene Lösung hatten wir im Werk für diese Problemstellung nicht." Hierfür wurden sie bei der ACE Stoßdämpfer GmbH vorstellig. Dies verlief problemlos, schließlich hat das Unternehmen eine eigene Vertretung für die Benelux-Staaten. Die Dämpfungsspezialisten Ralf Küppers und Han Titulaer nahmen sich nun der Sache an.
TUBUS gewinnen Vergleich auf ganzer Linie
Die ermittelten technischen Eckdaten führten zu einer ersten Auslegung. Nach Abstimmung mit Michel Hampert entschied man sich dann gemeinsam für TUBUS Strukturdämpfer des Typs TA 47-20. Von vergleichbaren Fällen wussten die ACE Spezialisten, dass das Co-Polyester Elastomer aus dem diese axial dämpfenden, jederzeit nachrüstbaren Bauteile gefertigt werden, den Federn um ein Vielfaches überlegen sind. Auch wussten sie, dass sich ihre Integration in die bestehende Konstruktion in kürzester Zeit vollziehen lassen würde. Für Michel Hampert war dies die erste angenehme Überraschung: "Für die Montage und Demontage wurden bei den TUBUS nur vier Teile benötigt, bei den Federpaketen waren es 12 bis 15. Man kann sich vorstellen, welcher Arbeitsvorgang schneller lief."
Die TA-Serie der innovativen Maschinenelemente eignet sich für den vorliegenden Fall deshalb besonders gut, weil sie über eine degressive Dämpfungskennlinie verfügen. Das heißt, es erfolgt eine besonders hohe Energieaufnahme am Hubanfang. Gleichzeitig können sie bis zu mehreren Millionen Lastwechseln standhalten, ehe sich ein Austausch empfiehlt. Da sie im Vergleich zu hydraulischen Endlagendämpfungen, z. B. durch Industriestoßdämpfer, auch noch deutlich preisgünstiger sind, war das Team um Michel Hampert bei Magotteaux überzeugt. Ralf Küppers und Han Titulaer wiesen zudem darauf hin, dass die TUBUS Strukturdämpfer dann am besten eingesetzt werden sollten, wenn es nicht auf ein absolut positionsgenaues Abstoppen ankommt. Da das Abprallen der Metallstangen, wie es sich vorher vollzog, nach Einbau der TUBUS TA-Serie auch dazu führte, dass die vorher erhebliche Rückfederung deutlich reduziert wurde, ist man bis heute mit der Lösung sehr zufrieden. Bei einem Außendurchmesser von 47 mm und einem Hub von 20 mm sind die erreichten Werte der verwendeten TUBUS beeindruckend. Bei einer maximalen Aufprallgeschwindigkeit von 5 m/s sind sie imstande, 140 Nm/Hub aufzunehmen. Im Falle eines Notstoppeinsatzes erhöht sich dieser Wert sogar noch auf 173 Nm/Hub. Damit kann das Maschinenelement von ACE, das gerade einmal ein Eigengewicht von 80 Gramm aufweist, mit Metallstangen, die bis zu 370 kg wiegen, problemlos fertig werden. Das bestätigt auch Michel Hampert: "Selbst nach acht Monaten im Einsatz haben wir bei den Kugelrollen keinen Ausfall mehr zu beklagen." Das gilt im Übrigen für das Maschinenbett im gleichen Maße. Auch hier sah das zu Zeiten der Federpakete deutlich anders aus. Denn die Maschinenbelastung bzw. die auf die Maschine wirkenden Stützkräfte sind durch die Konstruktion mit der TUBUS-Ausführung erheblich zurückgegangen. Die Techniker haben zwischenzeitlich noch zusätzliche Kunststoffscheiben zwischen Gehäuse und Maschinen angebracht, um die Maschine perfekt auszurichten und ausfallfrei laufen zu lassen. Damit ist das Hauptziel der Umrüstung erreicht. Das Magotteaux Team berichtet jedoch noch vom zweiten erfreulichen Hauptaspekt: "Mit den TUBUS ist das Aufprallen der Metallstangen jetzt nur noch halb so laut, wenn nicht sogar noch leiser geworden." So ist davon jetzt auch im Nebengebäude nichts mehr zu hören. Daher kann überall effizienter, weil ruhiger gearbeitet werden. Michel Hampert ist von der kostengünstigen, effizienten Lösung überzeugt und lobt abschließend, dass es seit dem Einbau der TUBUS keine Beschädigungen der Kugeln mehr gegeben habe, was zur gesteigerten Standzeit und geminderten Wartungsintervallen an der Maschine führte.
Technikkasten: TUBUS Strukturdämpfer von ACE: Kleine Helfer, große Möglichkeiten
Neben der TA-Serie umfasst die TUBUS-Familie sechs weitere Bauarten. Insgesamt stehen für die unterschiedlichsten Anwendungen fast 150 Einzelprodukte zur Verfügung. Dabei ist es möglich, degressive, progressive oder annähernd lineare Kennlinien zu erzeugen. Die Strukturdämpfer sind eine ideale, weil preisgünstigere Alternative zu hydraulischen Dämpfern, wenn es nicht auf punktgenaues Abstoppen ankommt. Zu 90 Prozent ab Lager verfügbar, wird die Dämpfungseigenschaft durch das Material und die weltweit patentierten Fertigungsschritte erzeugt. Neben der Flexibilität der Dämpfungseigenschaften sind die TUBUS anderen Lösungen auch in punkto Lebensdauer überlegen. Zusätzlich zur sehr hohen Standzeit von bis zu mehreren Millionen Lastwechseln heben sie sich von allen anderen Feststoff-Dämpfungselementen durch ihre platzsparende Bauform und das geringe Eigengewicht ab.
Egal, ob als Anschlagdämpfer in Robotersystemen, Hub-Begrenzer in Gabelstaplern, in Fitnessgeräten oder im allgemeinen Maschinen- und Anlagenbau eingesetzt, die Anwender profitieren zumeist auch noch von Schallreduktionen gegenüber vergleichbaren Lösungen. Für den Krananlagenbau hat ACE zudem spezielle Hochleistungs-Krandämpfer entwickelt, die ideale Kennlinien mit hohen Rückstellkräften bei aufgenommenen Energien von 450 bis 17.810 Nm pro Hub für Notstopp-Anwendungen besitzen. Solche TUBUS Krandämpfer der Serie TC bieten dynamische Kraftaufnahmen von 80.000 N bis zu 978.000 N und wiegen in der schwersten Ausführung unter 4 kg, bauen aber schon mit dem ersten Hub bis zu 64 Prozent der Energie ab, mit der sie belastet werden.
Neben den in diesem Beitrag genannten Standardprodukten der TUBUS-Serie gibt es bei ACE noch eine Vielzahl an Spezialausführungen für kundenspezifische Einsatzfälle auf Anfrage.
Das belgische Unternehmen, das Lösungen gegen den Verschleiß von Maschinen anbietet, die dem Zerkleinern und Mahlen u. a. bei der Rohstoffgewinnung dienen, gehört mit seinen unterschiedlichen Produkten zu den Weltmarktführern. Die Einsatzgebiete der Systeme und Dienstleistungen von Magotteaux reichen von Minen bis zur Recyclingindustrie, von Kohlekraftwerken bis hin zu Brucharbeiten, dabei immer der Devise folgend: "Das beste Produkt für den spezifischen Gebrauch der Kunden zu liefern."
In diesem speziellen Fall war man sich sicher, mit den Federpaketen noch nicht das beste Produkt für die Ausrüstung der eigenen Maschine gefunden zu haben. Michel Hampert, der zuständige Projektleiter bei Magotteaux, blickt zurück: "Das unnötige Rückfedern und vor allem auch die laute Bewegung der bewegten und abprallenden Werkstücke nach dem Fallen auf die Kugelrollen führten wir auf die von uns zuerst gewählte Dämpfungslösung zurück. Die Federpakete wurden ihrem Namen nur allzu sehr gerecht, sie ließen die Metallstangen zurückfedern. Aber eine sofortige und eigene Lösung hatten wir im Werk für diese Problemstellung nicht." Hierfür wurden sie bei der ACE Stoßdämpfer GmbH vorstellig. Dies verlief problemlos, schließlich hat das Unternehmen eine eigene Vertretung für die Benelux-Staaten. Die Dämpfungsspezialisten Ralf Küppers und Han Titulaer nahmen sich nun der Sache an.
TUBUS gewinnen Vergleich auf ganzer Linie
Die ermittelten technischen Eckdaten führten zu einer ersten Auslegung. Nach Abstimmung mit Michel Hampert entschied man sich dann gemeinsam für TUBUS Strukturdämpfer des Typs TA 47-20. Von vergleichbaren Fällen wussten die ACE Spezialisten, dass das Co-Polyester Elastomer aus dem diese axial dämpfenden, jederzeit nachrüstbaren Bauteile gefertigt werden, den Federn um ein Vielfaches überlegen sind. Auch wussten sie, dass sich ihre Integration in die bestehende Konstruktion in kürzester Zeit vollziehen lassen würde. Für Michel Hampert war dies die erste angenehme Überraschung: "Für die Montage und Demontage wurden bei den TUBUS nur vier Teile benötigt, bei den Federpaketen waren es 12 bis 15. Man kann sich vorstellen, welcher Arbeitsvorgang schneller lief."
Die TA-Serie der innovativen Maschinenelemente eignet sich für den vorliegenden Fall deshalb besonders gut, weil sie über eine degressive Dämpfungskennlinie verfügen. Das heißt, es erfolgt eine besonders hohe Energieaufnahme am Hubanfang. Gleichzeitig können sie bis zu mehreren Millionen Lastwechseln standhalten, ehe sich ein Austausch empfiehlt. Da sie im Vergleich zu hydraulischen Endlagendämpfungen, z. B. durch Industriestoßdämpfer, auch noch deutlich preisgünstiger sind, war das Team um Michel Hampert bei Magotteaux überzeugt. Ralf Küppers und Han Titulaer wiesen zudem darauf hin, dass die TUBUS Strukturdämpfer dann am besten eingesetzt werden sollten, wenn es nicht auf ein absolut positionsgenaues Abstoppen ankommt. Da das Abprallen der Metallstangen, wie es sich vorher vollzog, nach Einbau der TUBUS TA-Serie auch dazu führte, dass die vorher erhebliche Rückfederung deutlich reduziert wurde, ist man bis heute mit der Lösung sehr zufrieden. Bei einem Außendurchmesser von 47 mm und einem Hub von 20 mm sind die erreichten Werte der verwendeten TUBUS beeindruckend. Bei einer maximalen Aufprallgeschwindigkeit von 5 m/s sind sie imstande, 140 Nm/Hub aufzunehmen. Im Falle eines Notstoppeinsatzes erhöht sich dieser Wert sogar noch auf 173 Nm/Hub. Damit kann das Maschinenelement von ACE, das gerade einmal ein Eigengewicht von 80 Gramm aufweist, mit Metallstangen, die bis zu 370 kg wiegen, problemlos fertig werden. Das bestätigt auch Michel Hampert: "Selbst nach acht Monaten im Einsatz haben wir bei den Kugelrollen keinen Ausfall mehr zu beklagen." Das gilt im Übrigen für das Maschinenbett im gleichen Maße. Auch hier sah das zu Zeiten der Federpakete deutlich anders aus. Denn die Maschinenbelastung bzw. die auf die Maschine wirkenden Stützkräfte sind durch die Konstruktion mit der TUBUS-Ausführung erheblich zurückgegangen. Die Techniker haben zwischenzeitlich noch zusätzliche Kunststoffscheiben zwischen Gehäuse und Maschinen angebracht, um die Maschine perfekt auszurichten und ausfallfrei laufen zu lassen. Damit ist das Hauptziel der Umrüstung erreicht. Das Magotteaux Team berichtet jedoch noch vom zweiten erfreulichen Hauptaspekt: "Mit den TUBUS ist das Aufprallen der Metallstangen jetzt nur noch halb so laut, wenn nicht sogar noch leiser geworden." So ist davon jetzt auch im Nebengebäude nichts mehr zu hören. Daher kann überall effizienter, weil ruhiger gearbeitet werden. Michel Hampert ist von der kostengünstigen, effizienten Lösung überzeugt und lobt abschließend, dass es seit dem Einbau der TUBUS keine Beschädigungen der Kugeln mehr gegeben habe, was zur gesteigerten Standzeit und geminderten Wartungsintervallen an der Maschine führte.
Technikkasten: TUBUS Strukturdämpfer von ACE: Kleine Helfer, große Möglichkeiten
Neben der TA-Serie umfasst die TUBUS-Familie sechs weitere Bauarten. Insgesamt stehen für die unterschiedlichsten Anwendungen fast 150 Einzelprodukte zur Verfügung. Dabei ist es möglich, degressive, progressive oder annähernd lineare Kennlinien zu erzeugen. Die Strukturdämpfer sind eine ideale, weil preisgünstigere Alternative zu hydraulischen Dämpfern, wenn es nicht auf punktgenaues Abstoppen ankommt. Zu 90 Prozent ab Lager verfügbar, wird die Dämpfungseigenschaft durch das Material und die weltweit patentierten Fertigungsschritte erzeugt. Neben der Flexibilität der Dämpfungseigenschaften sind die TUBUS anderen Lösungen auch in punkto Lebensdauer überlegen. Zusätzlich zur sehr hohen Standzeit von bis zu mehreren Millionen Lastwechseln heben sie sich von allen anderen Feststoff-Dämpfungselementen durch ihre platzsparende Bauform und das geringe Eigengewicht ab.
Egal, ob als Anschlagdämpfer in Robotersystemen, Hub-Begrenzer in Gabelstaplern, in Fitnessgeräten oder im allgemeinen Maschinen- und Anlagenbau eingesetzt, die Anwender profitieren zumeist auch noch von Schallreduktionen gegenüber vergleichbaren Lösungen. Für den Krananlagenbau hat ACE zudem spezielle Hochleistungs-Krandämpfer entwickelt, die ideale Kennlinien mit hohen Rückstellkräften bei aufgenommenen Energien von 450 bis 17.810 Nm pro Hub für Notstopp-Anwendungen besitzen. Solche TUBUS Krandämpfer der Serie TC bieten dynamische Kraftaufnahmen von 80.000 N bis zu 978.000 N und wiegen in der schwersten Ausführung unter 4 kg, bauen aber schon mit dem ersten Hub bis zu 64 Prozent der Energie ab, mit der sie belastet werden.
Neben den in diesem Beitrag genannten Standardprodukten der TUBUS-Serie gibt es bei ACE noch eine Vielzahl an Spezialausführungen für kundenspezifische Einsatzfälle auf Anfrage.
