Munkadarab megfogás tervezésénél a befogó eszköz kiválasztásán túl fontos, hogy az adott elem milyen megtámasztást tud kapni a megmunkálás során. A megfelelő alátámasztással garantált a méretpontosság, a jobb felületi minőség, és növelhető a szerszám élettartama. Egy mechanikus készülék esetén kiválthatóak az emberi munka-folyamatok, amivel időt spórolunk, és növelhetjük termelékenységünket. A német Roemheld cégcsoport hidraulikus működtetésű támhengereivel az egyszerű készüléktől a komplett automatizált rendszerekig kínálja megoldásait.

Hogyan működik?

Működtetésük alapján megkülönböztetünk egyszeres vagy kettős működtetésű támhengert. Az egyszeres működtetésű kiviteleket kisebb méretek és a vezérlés egyszerűsége jellemzi, a támasztócsapjaikat rugók húzzák vissza. Egy darab hidraulika kör szükséges a kijáratáshoz, és egyben a rögzítéshez is.

A kettős működésű elemek előnye, hogy a támasztócsapjaik egy pontosan meghatározott időben járnak vissza alaphelyzetbe, mivel külön hidraulika kör kell ezek működtetéséhez. Automatizált rendszerek elengedhetetlen része ez, hogy tudjuk, milyen műveletet végzünk, és az visszacsatolható is legyen. Nem egy rugóra vagyunk hagyatkozva, amelynek működése csak nehezen kontrolálható, ellenőrizhető.

Működésmódjuk alapján 3 féle támhenger típusból választhatunk. A kijárt alaphelyzetű, amikor alapból a támhenger rúdja kitolt állapotban van, és maga a munkadarab nyomja be, állítja a megfelelő pozícióba rugóerő ellenében. Itt egy hidraulika körre van szükség a szorító-persely működtetéséhez. A két fajta bejárt alaphelyzetű kivitelből az egyiket pneumatika segítségével járatjuk ki, így a pneumatika nyomás szabályozással tudjuk a kijáratási erőt szabályozni. A hidraulika kör pedig a rögzítéshez szükséges. Főleg a vékonyfalu munkadarabok alátámasztásnál előnyös ez a megoldás. A harmadik leggyakrabban használt kivitel szintén alaphelyzetben bejárt állapotban van, egy hidraulika körre van szükség a kijáratáshoz, és egyben a rögzítéshez. Kis beépítési geometria mellett, egyszerű vezérlés jellemzi.

Milyen műszaki információkat érdemes tudni a kiválasztáshoz?

Első és legfontosabb, hogy a csapok támaszereje nem deformálhatja a munkadarabokat.  Ennek érdekében a támasztást rugó- vagy pneumatikus erő biztosítja. A támaszelemek minden beépítési helyzetben működnek. Továbbá mindegyik támasztócsapja el van látva egy FKM/Viton 150°C-ig megfelelő porlehúzóval, és fém lehúzó-éllel vannak megvédve a durva és forró forgács által okozott károsító hatások ellen.  A szennyeződések bejutása ellen megbízható védelmet egy záró-levegő alkalmazása biztosítja.

A támaszelemeknél a pneumatikus helyzetellenőrzés és a munkadarab felfekvés figyelés típustól függően kialakítható. A megengedett maximális üzemi nyomásnál a legnagyobb teherbírás is elérhető, típustól függően akár 500 bar is. Külön széria áll rendelkezésre kimondottan kisnyomású 70 bar alatti hidraulika rendszerekhez, amely leginkább a japán szerszámgépeket jellemzi. A támasztóelemek, mint minden más acélelem, rugalmasan viselkednek, azaz túlterhelés hatására rugalmas alakváltozást szenvedhetnek.

A katalógusban található grafikon megmutatja a támasztóelemek hosszirányú rugalmas alakváltoztatását.  Összehasonlítva egy csavaros alátámasztással, a támasztó-elemekkel jobb eredmény érhető el.

Tipp: tervezőtől tervezőknek!

Tervezésnél figyelembe kell venni:

  • rugóerőket és távolságokat
  • szükséges minimum nyomást
  • maximális nyomást
  • csővezetékek és furatok keresztmetszetét
  • a hidraulika rendszer folyadék áramát
  • esetleges keresztirányú terheléseket
  • a támhenger tartó erejét
  • támhengerre ható erőt (szorítási és/vagy forgácsolási erő)
  • légtelenítés lehetőségét
  • szuszogó furatok kiépítését

A következő két alkalmazási példán keresztül látható a hidraulikus támhenger használatának két véglete. Egy mechanikus készüléken mutatjuk meg, hogyan egyszerűsíthető, gyorsítható és nem utolsó sorban, hogyan csökkenthető a selejtek aránya. A 2. példa pedig bemutatja, hogy egy támhengernek milyen műszaki tulajdonságokkal kell rendelkeznie, hogy egy automatizált rendszer üzembiztos része legyen.

Támhenger alkalmazása mechanikus készülékben

Mechanikus készülék, nem szükséges tápegység

Mechanikus készülékek esetén, főleg ahol számos szorítási, pozícionálási és alátámasztási pont van, kellő odafigyelést és jelentős többletmunkát igényel, hogy valamennyi mechanikus elemet a megfelelő nyomaték mellett rögzítsük. Hatványozottan igaz ez az alátámasztási pontokra, ahol külön szaktudás szükséges a támasztó elem megfelelő beállításához. Vannak esetek, amikor a munkadarab- és/vagy a készülék geometriájából adódóan nehezen hozzáférhetőek az alátámasztási pontok, amely jelentősen megnöveli a gyártási időket, hibalehetőséget. Ezen készülékek esetén már jelentősen, akár utólagos kiépítés mellett, megkönnyítjük dolgunkat, ha a mechanikus alátámasztókat kiváltjuk egy gyorsabb és termelékenyebb megoldásra.  Erre egy megfelelő eszköz lehet a hidraulikus támhenger, ami nem feltételezi, hogy még egy költséges hidraulikus nyomás-előállító egységbe is be kell ruházni. Megfelelő a támhengerek működtetésére egy egyszerű mechanikusan működtethető csavarpumpa, amellyel akár az 500 bar is elérhető. Egy tekeréssel akár több alátámasztási pont működtetése is megoldható, különösebb többletköltség nélkül.

A képen egy alkatrészt két darab kézi szorítóval először rögzítünk, majd így a megfelelő pozícióba került munkadarabot középen egy hidraulikus működtetésű támhengerrel alátámasztunk. A támhenger működtetését a csavarpumpával végezzük, és a manométeren keresztül beállítható illetve ellenőrizhető az alátámasztási erőhöz szükséges nyomás.

Támhenger alkalmazása automatizált rendszerben

Teljes- és részben automatizált rendszerek

Az automatizálás elterjedésével a támhengereket olyan tulajdonságokkal kellet felruházni, amely az emberek nélküli termelés igényeit teljes mértékben kiszolgálják. A kettős működés, a pozíciók lekérdezése, a munkadarab felfekvés figyelése és a szennyeződés eltávolítása együttesen garantálják, hogy a robotok a megfelelő visszacsatolással rendelkezzenek, amely az egész automatizált rendszer kommunikációjának, és folyamatbiztonságának nélkülözhetetlen része. Hiába figyeljük csak a hidraulika nyomás értékeit a tápegységen keresztül, az abban az esetben is felépülhet, ha a munkadarabunk nem megfelelő pozícióban helyezkedik el. Ezért mindenképpen szükséges ezen opciók egyidejű használata, amelynek kiépítését már a készülék tervezésének fázisában célszerű kialakítani.

A képen látható megoldásban a kettős működésű támhengerek visszajáratása is vezérelhető, a záró- levegő használatával eltávolíthatóak a szennyeződések a támhengerek csapjaitól, és a bal oldali támhenger nyomócsavarján keresztül egy furat van kialakítva, amelyen keresztül is, ellenőrizhető a munkadarab megfelelő pozíciója. A készüléken a két szorítóelem is pozíció lekérdezéssel rendelkezik, ezáltal a szorítási és oldási pozíciók ellenőrizhetőek, amelyekkel kiegészülve fog a készülékünk üzembiztosan működni, elegendő visszacsatolással rendelkezni.

További információk: Gimex-Hidraulika Kft

Csonka Szabolcs
értékesítési vezető
Gimex-Hidraulika Kft.