Große Portalfräsmaschinen werden nicht nur im Automobil-, Flugzeug- und Schiffsbau eingesetzt, sondern ebenfalls in Branchen wie der Energietechnik oder im Modellbau. Die F. Zimmermann GmbH aus der Nähe von Stuttgart hat sich seit Jahrzehnten u. a. auf die Entwicklung solch großer Hightech-Portalfräsmaschinen spezialisiert. Für die besonders dynamische HSC-Gantry-Maschine FZ 42 benötigten die Schwaben eine Dachabdeckung, die individuell an die Portalfräsmaschine angepasst ist und sowohl Mensch als auch Maschine zuverlässig schützt. Fündig wurde der Maschinenbauer beim Schutzsystemspezialisten Hema.
Lars Najorka, Produktentwickler, Hema Maschinen- und Apparateschutz, Seligenstadt
Schwere Portalfräsmaschinen in Gantry-Bauweise wie die FZ 42 sind optimal für die präzise Bearbeitung von großen Bauteilen oder harten Materialien geeignet. Dabei bieten diese Portalfräsmaschinen eine hohe Maschinensteifigkeit – ein wichtiger Aspekt bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung. Die 5-Seiten-5-Achsen-Bearbeitung sowie die Verwendung von Spindelwechselkonzepten ermöglichen auch bei sehr großen Werkstücken eine Komplettbearbeitung in einer einzigen Aufspannung. Die extrem hohe Struktursteifigkeit bei gleichzeitig hoher Antriebsdynamik wird durch ein deutlich verstärktes Portal, ausgegossene Seitenständer und eine optimierte Standfestigkeit erreicht. So schafft die Portalfräsmaschine eine hohe Oberflächengüte. Vor allem Stahl, Guss und auch schwere, extrem harte Materialien wie Titan können mit der FZ 42 bearbeitet werden.
CNC-Maschinen, die mit Hochgeschwindigkeit fräsen, wie die FZ 42 mit Drehzahlen bis zu 35.000 min-1, erreichen ein deutlich höheres Zeitspanvolumen und eine bessere Qualität beim Schruppen und Schlichten. Allerdings werden auch höhere Ansprüche an die Sicherheit gestellt, da Späne sowie Kühlschmiermittel und im Fehlerfall gegebenenfalls Werkstoff- oder Fräskopfbruchstücke mit sehr hoher Geschwindigkeit weggeschleudert werden. Zudem müssen Emissionen, die bei der Bearbeitung bestimmter Werkstoffe entstehen, zuverlässig abgesaugt werden, daher ist in diesem Fall ein auch nach oben hin abgeschirmter Arbeitsraum nötig.
Eine der größten Dachabdeckungen ihrer Art
Die Anforderungen, die von der F. Zimmermann GmbH an die Dachabdeckung über zwei Achsen (x und y) gestellt wurden, waren hoch. So musste die Dachabdeckung eine Fläche von etwa 50 m2 (5 m x 10 m) überspannen und den Arbeitsraum wirksam abschließen, damit mögliche Emissionen abgesaugt werden können. Zudem sollte die Abdeckung in der y-Achse wechselseitig abzukoppeln sein, damit sie bei Bedarf geöffnet werden kann, beispielsweise um die Portalfräsmaschine bei schweren oder großen Werkstücken per Kran zu beladen. Zudem senkt bei der Bearbeitung von unkritischen Werkstoffen eine abgekoppelte Abdeckung die zu bewegende Masse in der x- und y-Achse. Mit einer Verfahrgeschwindigkeit von 60 m/min, einer Beschleunigung von 5 m/s2 sowie Verfahrwegen von 6 m in der x- sowie 4,5 m in der y-Achse musste die gewünschte Abdeckung ausreichend flexibel und leichtgängig sein und dennoch einen sicheren Schutz bieten.
Wie bei allen Schutzsystemen, die Hema individuell für seine Kunden entwickelt und fertigt, wurde zunächst vom Anwender ein Anforderungsprofil erstellt. Die Hema-Ingenieure erarbeiteten daraufhin ein Konzept, um diese besonderen Anforderungsmerkmale zu erfüllen. So wird beispielsweise die Abdeckung wunschgemäß pneumatisch ver- und entriegelt. Die Faltenbälge wurden auf einer CNC-Maschine maßgenau plissiert und zugeschnitten. Auch die Metall-Komponenten werden auf hochwertigen, rationellen CNC-Fertigungsmaschinen bearbeitet. Intelligente Verbindungstechniken sichern den dauerhaften Verbund der Teile.
Die lasergeschnittene Rahmenkonstruktion wird aus stabilem und verwindungssteifem Stahlblech hergestellt und die individuellen Befestigungsoptionen werden darin integriert. Eine lückenlose Dokumentation und Prüfung nach ISO 9001:2008 gewährleistet, dass bei Verschleiß alle Bauteile jederzeit reproduziert und ersetzt werden können. Jede Komplettlösung wird nach abschließender Qualitätskontrolle montagegerecht und betriebsbereit als Einheit beim Anwender angeliefert und kann direkt in die Portalfräsmaschine eingebaut werden.
Die Hema Maschinen- und Apparateschutz GmbH ist auf industrielle Schutzabdeckungen wie Faltenbälge, Rollosysteme und Teleskopstahlabdeckungen spezialisiert. Daneben leisten die Klemm-, Brems- und Haltesysteme für Rundachsen, Linearschienen und Zylinderstangen einen wichtigen Beitrag zum gefahrlosen Maschinenbetrieb in der Industrie – der mithilfe der Drehfenster Visiport und PC-Glassicherheitsscheiben auch immer im Blickpunkt bleibt. Das Unternehmen hat mehrere Fertigungsstandorte im In- und Ausland und betreut seit über 30 Jahren seine Kunden weltweit. bec
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