Linearachse für präzise und spielfreie Biegeprüfvorrichtung für Schweißnähte

• Was wurde benötigt: drylin SHT-Lineartisch, drylin W-Linearführung
• Anforderungen: Hohe Positioniergenauigkeit, Möglichst spielfrei, Robust, Langlebig, Schmierfrei, Schmutzunempfindlich
• Branche: Kunststoffmaschinen
• Erfolg für den Kunden: Die Biegeprüfvorrichtung für Schweißnähte kann Biegeproben nach der DVS 2203-5 bis zu einer Plattenstärke von 15 mm oder einer Maximalkraft von 5.000 N prüfen. Alles schmier- und wartungsfrei sowie langlebig. Was als Auszubildenden-Projekt startete, ging danach in Serie.

Die Munsch Kunststoff-Schweißtechnik GmbH steht für Qualität und Zuverlässigkeit im Behälter- und Deponiebau. Einfaches Handling und ausgereiftes Design machen die Handschweißextruder des Unternehmens zu einem professionellen und unkomplizierten Werkzeug zum Schweißen thermoplastischer Kunststoffe. Bei der Entwicklung, Produktion und Prüfung der Produkte steht Qualität an erster Stelle. So müssen etwa alle Geräte auch unter schwierigen klimatischen Bedingungen funktionieren.
Im Rahmen ihrer Ausbildung bei Munsch bildeten zwei Industriekaufleute, vier Zerspanungsmechaniker und je ein technischer Zeichner und Industriemechaniker ein Projektteam. Das Ziel: Es sollte eine Biegeprüfvorrichtung konstruiert werden, die die Qualität einer Kunststoffschweißnaht nach der einschlägigen Verordnung, der DVS 2203-5, prüfen kann. Dabei handelt es sich um eine zerstörende Prüfung, deren Messergebnisse protokolliert beziehungsweise dokumentiert werden müssen. Beim Verschweißen unterschiedlichster Kunststoffe soll die Biegevorrichtung die Qualität verschiedener Schweißnähte wie beispielsweise Extruder- oder Stumpfschweißnähte prüfen und die Daten aufzeichnen.
Hauptkriterien beim eigentlichen Messvorgang sind dabei zum einen die Positioniergenauigkeit und zum anderen die Spielfreiheit der Prüfvorrichtung. Außerdem sind die Themen Schmier- und Wartungsfreiheit, Robustheit sowie lange Lebensdauer der gesamten Maschine, die überwiegend auf Baustellen zum Einsatz kommen wird, besonders wichtig.

Die Formatverstellung des Biegestempels realisiert in der Biegeprüfvorrichtung ein Spindel-Lineartisch aus dem drylin SHT-Programm. Dabei handelt es sich um eine schmierfreie Linearachse, die entweder mit Trapez- oder Steilgewinde oder Zahnriemen angetrieben werden kann. Von leichten Vollkunststoffeinheiten bis hin zu massiven Edelstahllösungen findet der Anwender immer eine maßgeschneiderte Lösung. Bei allen Systemen ist die Hublänge frei wählbar und der Antrieb optional über Handrad oder Motor realisierbar.
Munsch setzt konkret auf eine Standardlösung mit Trapezgewinde und Motor. Der Wellendurchmesser der Lineareinheit beträgt 12 Millimeter. Als Wellenwerkstoff kommt hartanodisiertes Aluminium zum Einsatz.
Die von der DVS vorgegebenen drei Stützweiten werden mit einer Linearführung vom Typ drylin W realisiert. Die kostengünstige und vorkonfektionierte Linearschiene mit Schlitten erlaubt höchste Flexibilität bei der Konstruktion und eine einfache Montage. Um beste Reib- und Verschleißergebnisse zu erreichen, wird Schienenmaterial aus hartanodisiertem Aluminium verwendet. Besonders wichtig gerade im Einsatz auf der Baustelle: Da die drylin SHT-Linearachse komplett auf eine externe Schmierung verzichtet, ist das System extrem schmutzunempfindlich. In der Biegeprüfvorrichtung beweist die runde Doppelschiene mit Gehäuselager ihre Robustheit beim schnellen Arretieren und beim Aufnehmen der Kräfte der jeweiligen Kunststoffprüflinge. Neben den beiden Linearführungen kommt in der Prüfvorrichtung außerdem noch eine Energiekette aus Kunststoff bei der Druckmessung des Prüfstempels zum Einsatz. Die Prüfvorrichtung konnte insgesamt so sehr überzeugen, dass das System bei Munsch anschließend in Serie ging.

In enger Zusammenarbeit haben wir mit Munsch anhand der technischen Vorgaben der Prüfvorrichtung eine Lösung aus unserem Lieferprogramm erarbeitet. Nachdem die bestellten Musterteile eingebaut waren und das System funktionierte, wurden die beiden Linearprodukte zunächst in Stückzahl 1 bestellt.
Die Prüfvorrichtung des Projektteams konnte überzeugen und ging anschließend sogar in Serie. Die Maschine kann – unabhängig vom Material – Biegeproben nach der DVS 2203-5 bis zu einer Plattenstärke von 15 Millimetern oder einer Maximalkraft von 5.000 Newton mit einem Verfahrweg von bis zu 90 Millimetern prüfen. Die Biegevorrichtung ist sowohl für den Werkstatt- als auch für den Baustellenbetrieb geeignet und mit knapp 29 Kilogramm auch gut transportabel. Die Prüfung erfolgt innerhalb der mitgelieferten Transportkiste, sodass die Vorrichtung gut vor Staub, Schmutz und Feuchtigkeit geschützt ist.