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DER KONSTRUKTEUR 4/2021

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DER KONSTRUKTEUR 4/2021

KONSTRUKTIONSELEMENTE

KONSTRUKTIONSELEMENTE Auftragsgemäß und den Anforderungen moderner Laborarbeit entsprechend, steht der Handhabungskomfort für das Bedienpersonal des Probenkopfs im Vordergrund. Die Neukonstruk tion von Tech-solute ermöglicht es, alle vier Achsen einzeln verstellen zu können. Dabei ist nur eine Hand zum Lösen der jeweiligen Achse und die andere zum Neu-Positionieren des Probenkörpers nötig. Im Vergleich mit den zuvor beim Kunden hierfür verwendeten Kugelspannstöcken ist es gelungen, die Bedienung auch buchstäblich deutlich leichter zu machen. „Bis dato kam es im Labor vor, dass die Bewegungsrichtung bei einem Probengewicht von bis zu 10 kg nicht immer wirklich vorhersehbar gewesen ist. Das führte dazu, dass das Personal die Proben zusätzlich manuell sichern, halten und ausrichten musste“, beschreibt Philipp Aders den vormals umständlichen, zeitraubenden und fehleranfälligen Arbeitsvorgang. Die neue Montagehilfe erlaube hingegen eine zeitgemäße Montage, so der Konstrukteur, der hinzufügt: „Durch die vier Achsen lässt sich der Proben körper jetzt so positionieren, dass alle Bereiche, in denen montiert und gelötet werden muss, ohne Verrenkungen der Monteure bequem erreicht werden.“ Die Montagehilfe ist an einem höhenverstellbaren Tisch befestigt, an dem sich eine senkrechte Linearführung aus Aluminium befindet. Diese ermöglicht es, den gesamten Gelenkkopf elektrisch angetrieben relativ zur Tischplatte nach oben und unten zu fahren. Um das Heben und Senken des Probenkopfhalters zu erleichtern, ist eine Gasdruckfeder des Typs GS-22-250 von ACE verbaut. Bei deren Auswahl wurde die gewünschte schnelle Umsetzung dadurch unterstützt, dass die ACE Stoßdämpfer GmbH auf der Homepage www.ace-ace.de Berechnungs- und Konfigurationstools anbietet. Innerhalb kurzer Zeit sind damit kundenspezifische Auslegungen und Bestellungen möglich. Im Fall von ACE-Industriegasfedern vollzieht sich die anschließende kundenspezifische Befüllung und Lieferung in der Regel innerhalb eines Arbeitstages. MEHR SICHERHEIT UND KOMFORT Wie von unserem Kunden gefordert, ist durch den Einsatz von Klemmelementen und einer Gasdruckfeder eine Gesamtkonstruktion entstanden, die ein optimales Wechselspiel zwischen kontrollierter Bewegung und sicherer Fixierung in jeder vom Laborpersonal gewünschten Position erlaubt. DR.-ING. DIRK SCHWEINBERGER, Geschäftsleiter Tech-solute GmbH, Bruchsal HYDRAULISCH UNTERSTÜTZT Gasdruck- oder Gaszugfedern kommen generell am besten dann zum Einsatz, wenn zuverlässige Unterstützung der Muskelkraft mittels eines hydraulisch funktionierenden Maschinenelements gewünscht wird. Ist der Probenkopfhalter dann dank der mechanischen Hilfe in der gewünschten Position, übernimmt eine Klemmeinheit für Linearführungen als weitere Strom sparende Mechanikkomponente von ACE die Arretierung. Das Maschinenelement vom Typ Locked PLK30-1-4B zeichnet sich durch eine kompakte Bauform aus und steht selbst bei gefetteten Schienen für höchste Haltekräfte. „Das Lösen erfolgt über einen Knopf am Gelenkkopf, der die Klemmeinheit durch Druckbeaufschlagung löst“, freut sich Philipp Aders über den präzisen Halt und die Arbeitserleichterung. Weitere Klemmkräfte wirken am Gehäuse, das auf dem Linearschlitten befestigt ist. Dort ist die erste, senkrecht zur Linearführung angeordnete Rotationsachse der Montagehilfe zu finden. Für Rotation und Arretierung sind zwei Rotationsklemmeinheiten des Typs R70-4B von ACE zuständig. Zudem PRODUKTE UND ANWENDUNGEN ERGONOMIE IM BLICK DIE KLEMMELEMENTE ERLAUBEN EINE FIXIERUNG DES PROBEN- KOPFS IN JEDER POSITION ist ein Element zur Stangenklemmung vom Typ PN63-20-2-4B mittig zwischen den Rotationsklemmungen verbaut. Zusätzlich sorgen Gleitlager dafür, dass im gelösten Zustand der Stangenklemmung nur eine Rotation und keine Translation ermöglicht und die Achse in der vorgesehenen Position gelagert wird. Diese drei Achsen dienen zur flexiblen Orientierung des Probenkopfs. Alle Komponenten zur Fixierung werden über Pneumatikventile gelöst und sind im Normalzustand angezogen. Für die Rotation des Probenkopfs um dessen eigene Achse hat das Team von Techsolute eine Lagerung über drei Rollen vorgesehen, die durch einen Bremsklotz gehalten wird. Der Innenring dieses Lagers ist zu teilen und ermöglicht es, eine Vielzahl unterschiedlicher Probenköpfe an der Montagehilfe anzubringen. Bilder: Aufmacher und 01: ACE Stoßdämpfer GmbH, Sonstige: tech-solute GmbH, www.ace-ace.de 32 DER KONSTRUKTEUR 2021/04 www.derkonstrukteur.de

KONSTRUKTIONSELEMENTE MINIATUR-WELLENFEDERN Konstrukteure und Entwickler feinwerktechnischer und mechatronischer Baugruppen agieren vorrangig in kleinen Maßstäben. Die Smalley-Wellenfedern von Zulieferer TFC bestehen aus gewalztem Flachdraht und benötigen bis zu 50 % weniger axialen Bauraum sowie einen etwas geringeren radialen Bauraum als konventionelle Runddrahtfedern – bei gleichem Federweg und gleicher Belastbarkeit. Gefertigt werden die Wellenfedern in einem Spezialverfahren. So können inzwischen sogar Wellenfedern mit Durchmessern von nur 4,0 mm hergestellt werden. In diesem Verfahren entstehen sowohl ein- als auch mehrlagige Wellenfedern. Die Materialauswahl reicht von Federstahl und nichtrostenden Edelstählen über zahlreiche Superlegierungen bis hin zu Kupferlegierungen, Phosphorbronze und Titan. Das Standardsortiment von TFC umfasst Wellenfedern mit Durchmessern von 5 bis 400 mm. www.tfcdeutschland.com GEWINDETRAGBOLZEN MIT DREHBAREM SCHÄKEL Die Gewindetragbolzen der Erwin Halder KG sind dafür bekannt, schnell und einfach Lasten anzuheben und zu transportieren. Nun hat das Unternehmen eine neue Variante mit drehbarem Schäkel entwickelt. Der Vorteil: Ob gerade oder schräg – beim Lastentransport richtet sich der drehbare Schäkel immer in Zugrichtung aus, ohne dass sich der Bolzen dreht. Hierzu die Ingenieure Kilian Schneck und Andreas Kühlwein aus dem Entwicklungsteam von Halder: „Während eines Schrägzugs spielt die neue Variante ihre Vorteile aus: Dank des Lagerrings mit der wartungsfreien, temperatur-, chemieund ölbeständigen Gleitlagerbuchse kann sich der Schäkel frei um den Bolzen drehen. Da sich nur der Schäkel und nicht der Bolzen selbst dreht, bleibt das Lasthebemittel fest im Gewinde eingeschraubt und das Bauteil kann sicher angehoben und transportiert werden.“ Die CE-konformen Gewindetragbolzen sind zudem auch extrem belastbar. Abhängig von der Ausführung ist eine maximale Traglast von bis zu 1 850 kg möglich – bei 5-facher Sicherheit. www.halder.com LEICHT ZU REINIGENDE BEDIENTEILE Heinrich Kipp bietet Bedienteile und Griffe aus dem Kunststoff Duroplast an. Diese sind nicht nur sehr stabil und hitzebeständig, sondern lassen sich aufgrund der hochglanzpolierten Oberfläche auch gut reinigen. So können diese Komponenten eine günstige Alternative zu Edelstahl darstellen. Der Kunststoff kann im Anlagen- und Maschinenbau, in Baufahrzeugen und elektrischen Geräten, chemischen Anlagen oder auch in der Medizintechnik eingesetzt werden. Duroplast ist besonders hart und zeigt eine hohe Abrieb- und Formbeständigkeit bei Belastung. Bedienteile aus diesem Werkstoff dehnen sich bei Wärme wenig aus, widerstehen Temperaturen bis 150 °C und sind im Gegensatz zu Metall nicht elektrisch leitend. Die Oberflächenqualität ermöglicht eine einfache Reinigung, wobei der Werkstoff gegen Chemikalien wie Alkohole, Fette und Benzin beständig ist. Nicht zuletzt ergibt die hochglanzpolierte Oberfläche eine Klavierlack-Optik, die hochwertig aussieht. www.kipp.com www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2021/04 33

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