Veelzijdig toepasbaar: diverse dempers van ACE in lineaire modules

Bij hoge snelheden is de noodzaak om goed te kunnen remmen groot. Gebruikers van lineaire aandrijvingen kunnen daarvoor tegenwoordig gebruikmaken van een groot aanbod aan componenten en systeemoplossingen. Zo zijn er hydraulische dempingselementen zoals kleine stootdempers voor veeleisende toepassingen. Ook bestaan er voordeligere alternatieven wanneer het niet aankomt op het nauwkeurig stoppen van massa’s, zoals structuur dempers. Voor bijna alle toepassingen en elk budget is er wel een passende oplossing, zodat ook de snelste processen zonder storingen verlopen. Twee praktijkvoorbeelden van ACE Stoßdämpfer GmbH verduidelijken dit.

Kleine stoot-dempers zijn ondanks hun geringe afmetingen technisch ingewikkelde producten. Ze optimaliseren machines betrouwbaar en effectief door bewegende massa’s snel en zonder schade af te remmen. Als een bewegende massa de stootdemper raakt, zet de zuiger de olie in de drukhuls in beweging. De olie wordt door de smooropeningen gedrukt, waardoor de toegevoerde energie in warmte wordt omgezet. Afhankelijk van de toepassing zijn de smooropeningen zodanig verdeeld dat de massa met een constante dempingskracht afgeremd en de kinetische energie dus gelijkmatig over de gehele slaglengte wordt opgenomen. De hydraulische druk blijft tijdens de gehele remweg nagenoeg constant. De constante lineaire karakteristiek gaat gepaard met een zo gering mogelijke belasting van de machine. Door snel en voorzichtig af te remmen, zonder terugslageffecten, kunnen machines sneller werken en zijn daarmee productiever. Bijkomend positief effect is dat er sprake is van veel minder geluidsoverlast en een lichtere constructie toereikend is.

Een voorbeeld hiervan zijn de pneumatische modules van zipatec Montagetechnik GmbH & Co. KG in Kalchreuth, vlak bij Neurenberg, waar dergelijke machineonderdelen verantwoordelijk zijn voor het afremmen. In overleg met de klant bepaalt zipatec hoe de te versnellen of af te remmen massa zich binnen een bepaald tijdsbestek moet gedragen. Vervolgens worden de lineaire eenheden hierop aangepast. Ze kunnen op verschillende plekken worden gemonteerd en ook de toevoer van perslucht kan variabel worden geregeld. Het gebruik van voorgespannen kruisrolgeleidingen in geharde prismageleidingen zorgt voor honderd procent speling en een lange levensduur. Doordat de geleidingsrail, slede en eindplaten een eenheid vormen, is een hoge stijfheid bij een slag tot 100 mm en bij een maximale belasting van 700 N gegarandeerd. Speciaal voor deze taken biedt zipatec zijn klanten de lineaire module LM35, een compacte maar complete oplossing bestaande uit een geleiderail, slede, eindplaten en demping. De modules kunnen eenvoudig in constructies worden geïntegreerd en het aanpassen van de slaglengte is zo eenvoudig dat veel klanten dit op locatie zelf doen.

Kleine krachtpatsers

Het remproces bij de handling wordt in vergelijkbare modules vaak met behulp van pneumatiek geregeld. In dit geval zijn er echter hydraulische kleine stootdempers geïntegreerd om het afremmen van de modules voordeliger en het gedrag beter voorspelbaar te maken. Want tegenover de eenmalige investering bij de aanschaf van stootdempers staan besparingen van vaak duizenden euro’s vergeleken met een pneumatische oplossing. Op de lange termijn zijn gebruikers met een stootdemper namelijk voordeliger uit. De besparingen zijn onder meer te danken aan het feit dat de massa’s dankzij stootdempers kunnen worden verplaatst met de kleinst mogelijke pneumatische cilinder, waardoor kleinere ventielen kunnen worden gebruikt en er minder onderhoud nodig is. Bovendien is er minder perslucht nodig en daalt het stroomverbruik. Voor pneumatische einddemping is bijvoorbeeld ongeveer 3 tot 4 cm3 lucht nodig, die vaak tot 70 bar wordt samengeperst. Bij kleine stootdempers is dit niet nodig, omdat zij de bewegingen veilig en snel afremmen wanneer de eindpositie is bereikt – met als bijkomend voordeel een aanzienlijk lagere machinebelasting.

In dit voorbeeld nemen kleine stootdempers van het type MC30EUM van ACE deze taak op zich. Met behulp van de online calculatietools op www.ace-ace.nl, een eigen CAD-programma en aanvullende tests die samen met ACE zijn uitgevoerd, koos zipatec voor de zelfinstellende en onderhoudsvrije dempingselementen. Met een slag van 8 mm en een energieopname van 3,5 Nm per slag zijn ze prima in staat om per uur een kracht van 5.600 Nm op te nemen. De kleine krachtpatsers zijn in uitgeschoven toestand slechts 54 mm lang en wegen slechts 10 gram, en kunnen dankzij een M8x1-schroefdraad probleemloos in bijna elke constructie worden geïntegreerd.

Waar kleine dempers groot in kunnen zijn

Een interessant alternatief voor betrouwbare bescherming van de eindposities van lineaire modules zijn de structuurdempers van ACE, die vanwege hun buisachtige vorm TUBUS worden genoemd. In totaal acht productseries met meer dan 150 standaardproducten hebben één ding met elkaar gemeen: de elementen van co-polyester elastomeer zijn een voordelig alternatief voor hydraulische dempers wanneer het niet aankomt op het nauwkeurig stoppen van massa’s.

Bij LISCO, gevestigd in Bargteheide ten noorden van Hamburg, worden de TUBUS-dempers gebruikt als machineonderdeel dat er in verschillende lineaire assen en in de handling- en toevoersystemen voor moet zorgen dat een mogelijke softwarefout niet leidt tot een ongecontroleerde inslag van de massa in de eindpositie. Dat zou in theorie tijdens stroomuitval kunnen gebeuren, wat zou kunnen leiden tot dure reparaties en uitval van de systemen.

Omdat de lineaire assen bij LISCO in de regel met profielrails of rollengeleidingen worden geleverd, was het zinvol om te kiezen voor een oplossing die links en rechts van de desbetreffende rail of geleiding kon worden aangebracht. Daarnaast waren de compacte afmetingen een eenvoudige montage van belang.

Samen met ACE werd in vergelijking met de eerdergenoemde toepassing gekozen voor de voordelige TUBUS-demper van het type TA17-7. Deze wordt gekenmerkt door een degressieve, constante dempingskarakteristiek, die aan het begin van de slag zorgt voor een hoge energieopname. Ondanks de compacte afmetingen en het geringe gewicht van slechts 40 gram zijn deze TUBUS-dempers bij een temperatuur van -40 °C tot 90 °C in staat in staat om 9 Nm/slag op te vangen. Dit geldt in geval van nood. Bij constructies waarin de demper regulier elke cyclus de massa moet afremmen, neemt de demper nog altijd 6 Nm/slag op. Dan komt ook in vergelijking met alternatieve oplossingen als andere dempers uit volmateriaal of veren de hoge levensduur van tot wel 1 miljoen slagen tot zijn gelding. Daarmee is de levensduur tot 20 keer hoger dan bij dempingen met urethaan, tot tien keer hoger dan bij rubberdempers en tot 5 keer hoger dan bij stalen veren. Met de bijgeleverde schroef kunnen ze bovendien probleemloos en snel worden gemonteerd.

Zowel de TUBUS-dempers als de kleine stootdempers van ACE zijn op aanvraag verkrijgbaar met een andere slag, karakteristiek, andere afmetingen en van andere materialen.