Bänder vom Bodensee

Wie schützt man das Innere von Systemprofilen gegen Eindringen von Schmutz? Faigles glatte Bänder zeigen, dass dies mit im Rotationskalibrationsverfahren hergestellten Abdeckelementen am besten geht.

Wer sich als Techniker mit offenen Augen durch den Alltag bewegt, für den sind sie unübersehbar. Die Rede ist von Systemprofilen. Diese sind meist aus Aluminium oder Edelstählen hergestellt und ihr Einsatzspektrum reicht von Aufbauelementen für Unfallschutz-Einhausungen über den Fahrzeugbau, den Fenster-, Türen- und Innenausbau bis zu Linearantrieben oder Linearführungen im Maschinen- und Anlagenbau. Häufig zu finden sind sie auch in der Montageautomatisierung, Fördertechnik sowie in vielen weiteren Anwendungen.

Gerade Linearantriebe basieren meist auf einem hohlen, längs geschlitzten Profil, auf dem ein verschiebbarer Schlitten montiert ist, der von einem Antriebselement im Inneren des Profils angetrieben wird. Als Antriebselemente dienen häufig Spindeln, Kugelgewindetriebe oder Zahnriemen. Sehr oft führen die Linearantriebe die Bewegungen mit hoher Geschwindigkeit, entsprechend hoher Beschleunigung und entsprechend schnellem Abbremsen aus.

Ansonsten sind die bei Systemprofilen anzutreffenden Querschnitte von verblüffender Vielfalt. In der Regel besteht der Querschnitt aus einer Kombination von Hohlräumen, die mit Stegen ausgesteift sind. Mit entsprechend angeordneten Nuten, in die sich Muttern und andere Verbindungselemente einschwenken lassen, werden sie zu universell einsetzbaren Bauteilen.

Abdeckung gegen Fremdkörper und Schmutz

Derartige, statisch und montagesystematisch optimierte Profilbaukästen verschaffen der Kreativität der Konstrukteure erhebliche Freiräume. Sie ermöglichen es, mit wenig Aufwand und hohem Wiederverwendungsgrad automatisierte Fertigungs- und Montagestraßen flexibel zu gestalten. Bei Linearantrieben und Linearführungen erfüllen die Führungsprofile oft auch die Funktion von tragenden Elementen. Sie sind somit als Systemprofile auch wichtige Elemente für die Dynamik modular aufgebauter kartesischer Koordinatensysteme.

In den offenen Nuten der Systemprofile können sich allerdings Fremdkörper und Schmutz ansammeln und oft ist eine zuverlässige Reinigung kaum mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand durchführbar. Häufig aufzufinden sind deshalb spezielle Abdeckbänder, die als Nutenverschluss dienen.

Dabei stellen Linearführungen und Linearantriebe wesentlich höhere Anforderungen an die Abdeckbänder als Profile für ausschließlich statisch tragende Funktionen wie etwa für Maschinenaufbauten oder Schutzeinhausungen. Gerade die bei Linearführungen wie Linearantrieben eingesetzten Abdeckbänder sind hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt, denn während der Bewegung des Schlittens werden sie von diesem aus ihrer Führung ausgelenkt und anschließend wieder eingeführt. Trotzdem müssen sie auch nach jahrelangem Betrieb ihre Dichtwirkung behalten.

Um den Faktor 3 höhere Dichtwirkung

Das Verklemmen von Fremdkörpern und Schmutz in der Nut könnte daher zu größeren Schäden und sofortigem Maschinenausfall führen. Deshalb wird der Längsschlitz des Profils von einem bis zum anderen Ende durch ein Abdeckband verschlossen. Ebenso verhindert das Abdeckband natürlich auch, dass Schmierstoffe oder Abriebpartikel des Antriebssystems aus dem Profil nach außen dringen und eventuell den durchzuführenden Prozess beeinträchtigen.

Während der Bewegung des Linearantriebes wird das in eine entsprechende Hinterschneidung des Systemprofils eingeklipste Abdeckband vom darüber fahrenden Schlitten aus der Hinterschneidung ausgelenkt, fährt durch den Schlitten hindurch und wird am Ende des Schlittens wieder in die Hinterschneidung eingelenkt. Beim Auslenken aus dem Führungsprofil und dem anschließenden Wiedereinlenken werden die Abdeckbänder laufend in der Quer- und Längsrichtung verformt und müssen anschließend erneut die ursprüngliche Form einnehmen.

Dazu kommt, dass die Abdeckbänder stets straff gespannt sein müssen. Sie dürfen sich auch nach vielen Betriebsstunden nicht verstrecken, sonst würden sie während der Bewegung vor dem Schlitten eine Welle bilden und die Nut nicht mehr zuverlässig schließen.

Sicherer Schutz gegen außen und innen

Auch für knifflige Abdeckungen mit Hilfe von Kunststoffbändern ist die in Hard in Österreich unweit des östlichen Bodenseeufers ansässige Faigle Kunststoffe GmbH der kompetente Ansprechpartner. Das von Wolfgang Faigle geführte Unternehmen stellt seine Abdeckbänder im hoch präzisen Rotationskalbrationsverfahren her und rüstet sie mit Verstrecksicherungen aus.

Die in vorgespanntem Zustand während des Herstellprozesses in die Matrix des Bandes eingearbeiteten Verstrecksicherungen können aus Edelstahl oder auch aus Aramidfasern bestehen. Thomas Decker vom Verkauf Components und Igorex bei Faigle verspricht: „Mit Edelstahlfeinseilen oder Aramidfasern verstärkte Abdeckbänder sind dreißig Mal widerstandsfähiger gegen Längsdehnungen als unverstärkte Bänder.“

Eine sehr positive Nebenwirkung der Abdeckungen ist die geringere Geräuschemission des Antriebs. Thomas Decker erklärt dazu: „Gerade für die Hygiene in der Lebensmittelindustrie ist es wichtig, dass die mit Edelstahlfeinseilen oder Aramid verstärkten Bänder mit aggressiven Reinigungsmitteln gesäubert werden können.“

Das Rotationskalibrationsverfahren sorgt durch Nachkalibration in Kaliberrollen für reproduzierbare Produktionsverhältnisse. Mit Toleranzen von +/- 0,05 mm erreicht es eine wesentlich höhere Präzision als vormalige Herstellverfahren. Im Zusammenwirken mit der entsprechenden Präzision des Führungsprofils erreichen die Abdeckbänder eine um den Faktor 3 höhere Dichtwirkung. Die engen Toleranzen sind auch eine wichtige Voraussetzung für kleinere Profilquerschnitte und entsprechen damit dem Trend zu immer kompakteren Bauweisen.

Das Rotationskalibrationsverfahren erreicht durch die Kombination der Kalandrierung und Kalibration des Profils wesentlich glattere Oberflächen als das Extrusionsverfahren. Thomas Decker kehrt als Hauptvorteil heraus: „Da die glatteren Oberflächen beim Auslenken und Einlenken durch den Führungsschlitten weniger Reibung verursachen, laufen die Linearantriebe leichter und ruckfreier.“

Die freie Farbwahl eröffnet dem Maschinenhersteller zusätzliche Möglichkeiten für Design und Corporate Identity. „Die glatten Oberflächen bringen die Farben der Abdeckbänder optisch ausgezeichnet zur Geltung,“ unterstreicht Thomas Decker und verweist zudem auf einen weiteren nicht unwichtigen Punkt: „Interessant ist diesem Zusammenhang, dass die Rotationskalibration auch die Möglichkeit bietet, auf der Innenseite des Abdeckbandes Typenbezeichnungen, Identifikationsnummern, Firmenlogo oder andere Strukturen unverwischbar und unverlierbar einzuprägen.“

Mehr Infos: www.faigle.de

 I thomas.decker@faigle.com