DER KONSTRUKTEUR 03/2025

KONSTRUKTIONSELEMENTE01

KONSTRUKTIONSELEMENTE01 02 03TITELSTORYPRODUKTE UND ANWENDUNGENCHECKLISTE: KRITERIEN FÜRDIE RICHTIGE MATERIALWAHLDES FALTENBALGSVor welchen Einflüssen der Fertigung sollder Faltenbalg schützen? hohe Spanmengen hohe Temperaturen hohe Geschwindigkeiten von Spänenoder Bruchstücken aggressive Stoffe wie Kühlmittel, Fette oder SäurenWelche Eigenschaften gibt dieBearbeitungsmaschine vor? Verfahrgeschwindigkeiten Beschleunigungen Verfahrwege Geometrie EinbauraumWelche Normen oder Vorgaben sind zu berücksichtigen? Werkzeugmaschinen-Sicherheit Brandschutz Recyclingfähigkeit ROHS, REACHPanox/Para-Aramidgewebe. Im angrenzenden Umfeld desDruckraums sind Materialien auszuwählen, die für kurzzeitigeTemperaturspitzen geeignet sind. Für 3D-Druck-Anwendungenerarbeitet Hema Konstruktionen, die nicht geklebt werden undohne PVC-Stützrahmen auskommen. Alternative Verbindungstechnikensind das thermische Kleben, HF-Schweißen oder genähteKonstruktionen. Auf diese Weise bewahren die Systemeauch bei hohen Temperaturen ihre Stabilität.RECYCLINGFÄHIG KONSTRUIERTNeben ihrer skalierbaren Leistungsfähigkeit und ihrer großenVariabilität ist auch das Thema Nachhaltigkeit relevant für Faltenbalgmaterialien.Hema hat hier mit einer eigens entwickeltenKonstruktion einen neuen Weg eingeschlagen.Unter dem Namen Fastclick bietet das Unternehmen eine Abdeckungaus Faltenbalg und Federstahl-Lamellen an, bei der sichletztere in das Faltenmaterial einfach einklicken lassen. Die herkömmlicheBefestigung mittels Clips entfällt. Die für dieses Befestigungsprinziperforderlichen Taschen benötigen keinenKlebstoff; sie werden per Ultraschall in definierten Abständendirekt in das Faltenbalgmaterial geschweißt und geben so denLamellen sicheren Halt. Damit entfallen die herkömmlichen,meist aus PVC gefertigten Stützrahmen.Das Ergebnis ist eine leicht zu recycelnde Faltenbalglösung. Siebesteht mit PP und Federstahl nur aus zwei Materialien, die beiderecycelbar sind. Zudem lassen sie sich durch das Klick-Prinzipnicht nur einfach trennen – sind einzelne Lamellen beschädigt,können sie leicht und ohne Werkzeug ausgetauscht werden. Istmaschinenseitig ausreichend Bauraum vorhanden, kann derAustausch auch bei montiertem Faltenbalg erfolgen. Damit lässtsich beschädigtes Material gezielt ersetzen, was zu weniger Ausschussund geringeren Wartungskosten führt.Die nachhaltige Lösung Fastclick macht keine Abstriche in SachenLeistungsfähigkeit. Durch die Konstruktion wird der Maschinenschutzverbessert, da der Faltenbalg unter den Lamellen einedurchgehend geschlossene Fläche bietet. Das bedeutet eine hoheDichtigkeit gegenüber flüssigen Verschmutzungen. Die enganliegendenLamellen schützen das Faltenmaterial gegen starkenSpäneflug. Darüber hinaus verfügen die Fastclick-Faltenbälge überdynamische Verfahreigenschaften bei geringem Eigengewicht.14 DER KONSTRUKTEUR 2025/03 www.derkonstrukteur.de

KONSTRUKTIONSELEMENTE04 05TESTS ERMÖGLICHEN SICHERE MATERIALWAHL„Entscheidend für eine verlässliche Materialwahl ist aber letztlichein umfassendes Qualitätsmanagement“, sagt Heberer. Hemaführt regelmäßig stichprobenartige Lebensdauer-Tests durch.Dafür nutzt das Unternehmen eigene Prüfstände. Hier beobachtenIngenieure zum Beispiel das Knickverhalten der Materialien,die Rückstellkraft der Abdeckungen während des Auszuges oderdes Zusammendrucks sowie das Verhalten der Andruckkräfte beiLamellen. Bei den Tests werden Faltenbälge auf langen Verfahrwegenden maximal in der Praxis möglichen Beschleunigungenausgesetzt. Einzelne Produkte werden mehr als 1,5 MillionenBelastungszyklen unterzogen. So lassen sich verlässliche Aussagenüber die Lebensdauer der Abdeckungen bei realistischenEinsatzbedingungen treffen.BELASTUNGSTESTS MIT BIS ZU1,5 MILLIONEN ZYKLEN SINDDIE BASIS FÜR REALISTISCHELEBENSDAUER-PROGNOSENEine weitere Prüfmethode sind Beschusstests. Sie werden vonunabhängigen Instituten mit genormten Projektilen für verschiedeneBeschussklassen durchgeführt. Die sogenannte Aufprallprüfunguntersucht, inwieweit beispielsweise das Schutzsystemeiner Drehmaschine herausschleudernde Bauteile oder Bruchstückesicher abhält.Verschiedene Abdeckungsvarianten hat Hema bereits durchdas Institut für Arbeitsschutz der DGUV entsprechend prüfenlassen. Unter anderem stand die Testversion eines Rückwandsystems„unter Beschuss“. Das System bestand aus Faltenbälgenfür die X-Achse, deren Balgkörper aus einem Aramidgewebe gefertigtwaren. Zusätzlich waren sie mit Lamellen aus 0,5 mm01 Hochtemperaturmaterialien schützen zum Beispiel hitzeempfindlicheBereiche industrieller 3D-Drucker02 Für 3D-Drucker kommen Hochtemperaturmaterialien alsDachabdeckung zum Einsatzdickem Federstahlblech versehen. Die Rückwand wurde an zweiZielpunkten mit zwei 5 kg schweren Projektilen beschossen. DasGewebe hielt dem Beschuss sicher stand. Die Testanforderungengemäß der Widerstandsklasse C1 wurden erfüllt.Hema verfügt über drei beschusssichere Abdeckungsvarianten.Für starke Beanspruchungen können damit auchkundenspezi fische Lösungen entwickelt werden. „Jeder Kundehat andere Ansprüche an den Faltenbalg. Diese gilt es, zu Beginnzu definieren“, sagt Fikri Dursun aus dem Fachbereich KonstruktionRückwandsysteme. Den Weg zur passenden Faltenbalg-Lösung skizziert er so: „Mit dem richtigen Verhältnis aus Bewegungswiderstand,Dichtheit und Haltbarkeit erfüllen die Schutzsystemeam Ende das gesetzte Anforderungsprofil. Seien esschnelle Prozessgeschwindigkeiten, hohe Temperaturen oderWartungsfreundlichkeit.“Bilder: Hema Maschinen- und Apparateschutzwww.hema-group.com03 Cleveres Faltenbalg-Konzept: Fastclick verzichtetauf Klebstoffe und PVC-Rahmen, die Konstruktionbesteht aus nur zwei, recyclebaren Materialien04 Mit transluzenten Materialien können Schutzsystemewie diese Dachabdeckung die Beleuchtung imBearbeitungsraum unterstützen05 Mit Beschuss- und anderen Belastungstests überprüft Hemadie Eignung unterschiedlicher Materialien und Konstruktionenfür besonders anspruchsvolle Anwendungenwww.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2025/03 15