In unserem letzten Blogbeitrag haben wir die gängigsten Dämpfersysteme mit Blick auf ihre Dämpfungseigenschaften verglichen und aufgezeigt, wie wichtig es ist, solche Systeme zum Schutz Ihrer Anlagen und Komponenten einzusetzen. Bei den Vergleichen haben wir uns auf Dämpfer bezogen, die aus optimierten synthetischen Polymeren hergestellt sind. Heute wollen wir Ihnen dazu unsere DEFORM plus® Stoßverzehreinheiten vorstellen.
Warum ein Dämpfungssystem einsetzen
Wie wir bereits dargestellt haben, kann eine bewegte Masse bei einem Aufprall einen erheblichen Schaden anrichten, wenn z.B. eine Bremseinrichtung ausfällt oder es zu einem Bedienungsfehler der Anlage kommt. In einem solchen Fall schützen Dämpfungssysteme vor hohen Schäden, da sie die Bewegungsenergie z.B. in Wärmeenergie (Reibung beim Abbremsen) oder Verformungsenergie (Deformation des Dämpfers) umwandeln.
DEFORM plus® Stoßverzehreinheiten
DEFORM plus® ist ein auf den Anwendungsfall abgestimmtes Bauteil, das die Bewegungsenergie in Verformungsenergie umwandelt. Diese Stoßverzehreinheit wird hierzu zwischen der bewegten Masse und einem Endanschlag eingebaut – entweder wird sie einfach angeschraubt oder zwischen die im Kraftfluss liegenden Bauteile gesteckt. Da DEFORM plus® Stoßverzehreinheiten nur einmal verwendbar sind, müssen sie nach einem Aufprall ausgetauscht werden.
Korrekt ausgelegt, kann diese Stoßverzehreinheit eine bewegte Masse – unter Beibehaltung der vollen Funktion aller angrenzenden Bauteile – sicher zum Stillstand bringen. Und dazu gibt es sie in zwei unterschiedlichen Baureihen:
Typ 1
Diese Ausführung ist eine komplette Einheit aus Kunststoff mit einer inneren Führung aus Stahl. Sie benötigt mehr Einbautiefe als Typ 2, da sie ein längeres Einschraubgewinde hat, das diese Stahlführung bei Deformation aufnimmt. Nur die Verformungselemente stützen sich an der stoßaufnehmenden Wand ab.
Typ 2
Diese Version, bei der nur die eigentlichen Verformungselemente aus Kunststoff sind, hat Führungs- und Befestigungsteile aus Stahl. Die Einheiten haben ein Druckstück, ebenfalls aus Stahl, und werden mittels einer innenliegenden Schraube an der Aufnahme befestigt: Dadurch ist die Einbautiefe geringer als bei Typ 1. Sie benötigen aber aufgrund des Druckstückes mehr Platz zwischen den im Kraftfluss liegenden Bauteilen. Die eigentlichen Verformungselemente sind auch einzeln erhältlich, sie werden nur auf die innenliegende Schraube aufgesteckt.
Funktionsprinzip
Die eigentlichen energieaufnehmenden Elemente sind rohrförmige Abschnitte mit einer speziell berechneten Geometrie. Sie werden bei einer axialen Belastung nicht einfach gestaucht, sondern erfahren eine Biegebeanspruchung mit Streckung der Fasern in Umfangsrichtung:
Nach dem halben Nennverformungsweg reduziert sich der Streckanteil relativ zum axialen Verformungsweg, sodass die zum Umformen erforderliche Kraft nicht weiter nach oben steigt. Dadurch erfährt der Stoßvorgang im Gegensatz zu anderen mechanischen Verformungselementen, deren Kraftkennlinie progressiv ansteigt, eine Kraftbegrenzung nach oben. Erst wenn sich die beiden Flächen des sich diskusförmig ausgebildeten Rohrabschnittes wieder berühren, steigt die Kraft entsprechend der Druckelastizität des Kunststoffes wieder an.
Typische Anwendungen
DEFORM plus® Stoßverzehreinheiten sind Ihnen unbewusst schon begegnet – denn sie finden u.a. Anwendung z.B. in Bergbahnen (Notfallanschlagpuffer in den Stationen) oder in den Stoßfängern von Straßenbahnen zum Schutz diverser Bauteile bei einem Aufprall auf ein Hindernis.
mit freundlicher Genehmigung der Rheinbahn AG
Weitere typische Anwendungen finden Sie z.B. im Maschinenbau in Anlagen mit Linearportalen: Hier dient DEFORM plus® als Anprallschutz in den Endlagen.
Außerdem in Bearbeitungszentren, zum Schutz diverser Werkzeuge in allen Drehachsen, oder an Rotationstischen mit schnellen Hin- und Herbewegungen als Drehbegrenzer beim Überschwingen in den Endlagen.
Standard- und Sonderausführungen
DEFORM plus® Stoßverzehreinheiten beginnen mit einer Nennenergieaufnahme von 30 J und einer Nennkraft von 4 kN. Für permanente Umgebungstemperaturen von über 50°C bieten wir Ihnen DEFORM plus® in einer Metallausführung an – diese Einheiten werden nach Bedarf für den jeweiligen Anwendungsfall gefertigt.
Die neuste Generation der DEFORM plus® Einheiten kann übrigens in explosionsgeschützten Räumen verwendet werden. Durch die frontseitige Kapselung wird der Stoß Metall auf Metall vermieden.
Fazit
DEFORM plus® Einheiten schützen ohne großen konstruktiven Aufwand hochwertige Fahrzeug- oder Maschinenteile bei einem Crash zuverlässig vor Beschädigungen und erfüllen ebenso alle Richtlinien zum Schutz der Umwelt.
Sie können unsere Stoßverzehreinheiten sowohl in vielen Standardausführungen bestellen, oder (bei einer entsprechenden Stückzahl) nach Ihren speziellen Anforderungen von unserem Engineering Team auslegen lassen: Hierzu benötigen wir von Ihnen lediglich die Größe des zur Verfügung stehenden Einbauraumes, die Auftreffgeschwindigkeit, die Umgebungstemperatur sowie die beteiligten Massen. Wir beraten Sie auch gerne bei allen anderen Fragen rund um das Thema Dämpfungstechnik.
Kommentieren