Projektierungshandbuch

FIBROTOR
ELEKTROMECHANISCHE UNIVERSAL-RUNDTISCHE
PROJEKTIERUNGSHANDBUCH
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Projektierungshandbuch FIBROTOR elektromechanische Universal-Rundtische
Ausgabe v1_2017
2
Inhaltsverzeichnis:
1
FIBROTOR auf einen Blick ................................................................................ 7
1.1
Anwendungsgebiete des Rundtisches........................................................... 7
1.2
Die Vorteile des Rundtisches ........................................................................ 7
2
Übersicht FIBROTOR Produktprogramm ......................................................... 8
3
Technische Beschreibung FIBROTOR ............................................................. 9
3.1
Schaltteller ..................................................................................................... 9
3.2
Lagerung ....................................................................................................... 9
3.3
Antrieb ......................................................................................................... 10
3.3.1
Steuerkurve........................................................................................... 10
3.3.2
Kurvenrollen .......................................................................................... 10
3.4
Betriebsparameter ....................................................................................... 10
3.5
Mittendurchgang .......................................................................................... 10
3.6
Sperrluft ....................................................................................................... 11
3.7
Schmierung ................................................................................................. 11
3.8
Lebensdauer ............................................................................................... 12
3.9
Temperaturbereich ...................................................................................... 12
4
Bestimmungsgemäße Verwendung ............................................................... 13
5
Rundtische mit fester Teilung FIBROTOR ER, EM und RT .......................... 14
5.1
Technische Beschreibung ........................................................................... 14
5.1.1
Kurven-Rollen-Getriebe ........................................................................ 14
5.1.2
Bewegungsablauf ................................................................................. 15
5.1.2.1
Haltephase ..................................................................................... 15
5.1.2.2
Schaltphase .................................................................................... 16
5.1.2.3
Positionieren................................................................................... 16
5.1.3
Induktive Näherungsschalter................................................................. 16
5.1.4
Drehrichtung ......................................................................................... 18
5.1.5
Aussetzbetrieb mit Bremsmotor ............................................................ 18
5.1.5.1
Bremse ........................................................................................... 18
5.1.5.2
Bremsspannungen ......................................................................... 19
5.1.5.3
Schaltung und Anschluss des Motors............................................. 20
5.1.6
3
Schaltzeiten .......................................................................................... 20
5.2
Steuerung .................................................................................................... 21
5.2.1
6
5.2.1.1
Eigenschaften Frequenzumrichter .................................................. 22
5.2.1.2
Einfache Bedienung und Inbetriebnahme....................................... 22
5.2.1.3
Anwendungsgerechte Funktionalität .............................................. 22
5.2.1.4
Optionen ......................................................................................... 23
5.2.2
Mikroprozessor Steuerkarte .................................................................. 23
5.2.3
Komplette Steuerung im Schaltschrank ................................................ 26
5.2.4
Antriebsabsicherung ............................................................................. 26
Rundtische zum flexiblen Positionieren FIBROTOR EM.NC und RT.NC ..... 27
6.1
Technische Beschreibung ........................................................................... 27
6.1.1
Kurven-Rollen-Getriebe ........................................................................ 27
6.1.2
Bewegungsablauf ................................................................................. 27
6.1.3
Positionieren ......................................................................................... 29
6.1.4
Drehrichtung ......................................................................................... 30
6.2
Steuerung .................................................................................................... 30
6.2.1
6.3
FIBRODRIVE plus ................................................................................ 30
6.2.1.1
Überwachung ................................................................................. 30
6.2.1.2
Ausstattung .................................................................................... 31
6.2.1.3
Funktionen und Programmierung ................................................... 31
6.2.2
7
Frequenzumrichter mit FIBRO Rundtischsoftware ................................ 21
CNC-Einachssteuerung ........................................................................ 32
6.2.2.1
Motor-Varianten .............................................................................. 32
6.2.2.2
Anschlussoptionen ......................................................................... 32
6.2.2.3
Betriebsarten .................................................................................. 33
6.2.2.4
Ausrüstungsmerkmale .................................................................... 33
6.2.2.5
Technische Daten .......................................................................... 34
Messsysteme für EM.NC und RT.NC .......................................................... 34
6.3.1
Indirekte Messung an der Motorwelle ................................................... 34
6.3.2
Indirekte Messung an der Steuerkurve ................................................. 35
6.3.3
Direkte Messung am Schaltteller (EM.NC) ........................................... 35
Antriebsmotoren .............................................................................................. 36
7.1
Drehstrom-Bremsmotor ............................................................................... 36
7.2
Hydraulikmotor ............................................................................................ 36
7.3
Luftmotor ..................................................................................................... 36
4
8
9
7.4
AC-Servomotor ............................................................................................ 36
7.5
Antriebsmotor in Sonderausführung ............................................................ 36
7.6
Ohne Motor ................................................................................................. 36
Antriebsanordnungen ...................................................................................... 37
8.1
Winkelgetriebe ............................................................................................. 37
8.2
Flachgetriebe ............................................................................................... 39
Zubehör............................................................................................................. 41
9.1
Stellungserkennung und Überlaufschutz ..................................................... 41
9.1.1
Mechanischer Überlaufschutz (EM und EM.NC) ................................... 41
9.1.2
Stellungserkennung am Schaltteller (EM) ............................................. 41
9.1.3
Intelligente Stellungserkennung (ER, EM und RT)................................ 41
9.2
Zusatzbaugruppen....................................................................................... 42
9.2.1
Zentrierring............................................................................................ 42
9.2.2
Zentrierflansch ...................................................................................... 42
9.2.3
Zentrierring und Zentrierflansch ............................................................ 42
9.2.4
Verstärkte Schalttellerlagerung (EM und EM.NC) ................................. 43
9.2.5
Hydraulische Schalttellerklemmung (EM und EM.NC) .......................... 43
9.2.5.1
Anschlussplan Schalttellerklemmung ............................................. 44
9.2.5.2
Funktionsdiagramm Schaltteller-Positionierung ............................. 45
9.2.6
Einbauausführung ................................................................................. 46
9.2.7
Vertikale Ausführung, Überkopfausführung .......................................... 46
9.3
9.4
Zusatzschaltteller und Tischplatten ............................................................. 47
9.3.1
Zusatzschaltteller ............................................................................... 47
9.3.2
Feststehende Tischplatte oben .......................................................... 47
9.3.3
Feststehende Tischplatte unten ......................................................... 47
9.3.4
Vorzugsreihe ..................................................................................... 48
9.3.5
Rund- und Planlauf ............................................................................ 48
9.3.6
Richtlinien für Bohrbilder in Zusatzschalttellern und Tischplatten ...... 48
9.3.7
Abdichtung Zusatzschaltteller/Tischplatte oben ................................. 51
Maschinenständer ....................................................................................... 51
10 Grundlagen zur Betriebsdauer ....................................................................... 52
10.1 Definition ..................................................................................................... 52
10.2 Mittlere Betriebsdauer bis zum Ausfall (Mean Time to Failure MTTF) ......... 52
10.3 Praktische Betriebsdauer ............................................................................ 52
5
11 Schutz vor Überlastungen ............................................................................... 53
11.1 Zulässige Belastungen des Schalttellers ..................................................... 53
11.2 Schutz der Antriebselemente vor Beschädigung ......................................... 53
11.3 Unerwünschte Betriebsarten ....................................................................... 54
11.3.1 Tipp-Betrieb .......................................................................................... 54
11.3.2 Not-Stopp FIBROTOR ER, EM und RT. ............................................... 54
11.3.3 Not-Stopp beim FIBROTOR EM.NC und RT.NC .................................. 55
11.3.4 Kollision................................................................................................. 55
11.3.5 Überlastung........................................................................................... 56
11.3.6 Stop außerhalb der Stillstandsphase .................................................... 56
11.4 Folgen unerwünschter Betriebsarten ........................................................... 56
11.4.1 Reduzierung der Lebensdauer.............................................................. 56
11.4.2 Zerstörung der Antriebselemente.......................................................... 56
12 Hyperlinks ......................................................................................................... 57
12.1 Hyperlinks zu Typbestimmungsbögen ......................................................... 57
12.2 Hyperlink zur Datenblattsammlung .............................................................. 57
12.3 Hyperlink zu CAD-Daten ............................................................................. 58
6
1 FIBROTOR auf einen Blick
Die Baureihe elektromechanische Rundtische FIBROTOR ist konzipiert für
Arbeitsaufgaben, die schnelle Schaltvorgänge mit optimierten Bewegungsabläufen
erfordern. Längste Lebensdauer, Wartungsfreiheit und schnellste Taktzeiten bei
höchster Präzision sind Eigenschaften die für jede Produktion von Bedeutung sind.
FIBROTOR Rundtische vereinen all diese Merkmale und haben als zusätzliches
Highlight bis zu fünf Jahre Gewährleistung. Als Rundtisch in der Automation, sowie in
der Zerspanung lassen sich die FIBROTOR Rundtische erfolgreich einsetzen.
1.1 Anwendungsgebiete des Rundtisches
Der FIBROTOR Rundtisch ist geeignet für die Anwendung als:



Montagetisch
Schweißtisch
Positionier- und Magaziniertisch
Darüber hinaus lässt er sich erfolgreich in Druckmaschinen, Verpackungsanlagen
sowie Hon- und Entgratmaschinen einsetzen.
Seine Anwendung findet der FIBROTOR Rundtisch bei Transport und
Zuführungsaufgaben, beim Antrieb von Taktbändern oder bei unterschiedlichsten
Pressanwendungen und leicht spanenden Bearbeitungen.
1.2 Die Vorteile des Rundtisches
Der FIBROTOR Rundtisch überzeugt mit hoher Plan- und Rundlaufgenauigkeit durch
eine vorgespannte und großdimensionierte Axial-Radial-Lagerung. Ebenfalls sind
kürzeste Schaltzeiten von Station zu Station problemlos realisierbar. Zudem ergibt
sich durch die Steuerkurve und die Kurvenrollen ein optimaler, sanfter
Bewegungsablauf.
7
2 Übersicht FIBROTOR Produktprogramm
Der Rundtisch FIBROTOR wird aufgrund unterschiedlicher Eigenschaften,
Funktionen und Anwendungsgebiete in drei Klassen unterteilt:
Die erste Klasse stellt der höchststandardisierte Universalrundtisch FIBROTOR ER
dar. Dieser glänzt durch kürzeste Lieferzeiten, besondere Preisattraktivität und lange
Lebensdauer.
Die zweite Klasse des Produktprogramms wird durch die Premiumversion, dem
FIBROTOR EM, gebildet. Der Premiumtyp bietet Sonderausführungen nach
Kundenwunsch, garantiert höchste Genauigkeiten und kürzeste Schaltzeiten und
bietet zudem die Auswahl diverser Zusatzfunktionen und Zubehör. Darüber hinaus ist
der FIBROTOR EM auch als flexible NC-Rundtisch-Variante erhältlich.
Der FIBROTOR RT eignet sich ideal für Anwendungen die einen großen
Mittendurchgang benötigen. Er bildet mit seiner NC-Version RT.NC die letzte
Produktklasse des FIBROTOR Produktprogramms.
Die NC-Varianten der Rundtische EM und RT ermöglichen das Anfahren beliebiger
Winkelpositionen in jeder Drehrichtung, variable Drehgeschwindigkeiten und kürzeste
Schaltzeiten von Position zu Position.
Abb.: FIBROTOR ER, FIBROTOR EM und FIBROTOR RT
8
3 Technische Beschreibung FIBROTOR
Die Konstruktion des FIBROTOR ist gekennzeichnet durch einen starren
mechanischen Aufbau. Das Grundgerät besteht aus folgenden Komponenten:
Abb.: Grundkomponenten Rundtisch
3.1 Schaltteller
Der Schaltteller wird mit unterschiedlichen Motortypen und Steuerkurven
angetrieben. Dadurch können Rotationsbewegungen des Schalttellers in beliebiger
Richtung, jedoch mit dem von der Steuerkurve vorgegebenen Winkel ausgeführt
werden.
3.2 Lagerung
Die Lagerung des Schalttellers ist großdimensioniert und sowohl axial als auch radial
vorgespannt und garantiert hohe Plan- und Rundlaufgenauigkeiten bei höchsten
Transportlasten. Zur Aufnahme großer Kippmomente oder Zugkräfte stehen je nach
FIBROTOR Typ verstärkende Zusatzbaugruppen zur Verfügung.
9
3.3 Antrieb
Der Antrieb erfolgt vom Antriebsmotor über ein Getriebe und den Kurvenantrieb auf
den Schaltteller. Hierbei wird vollständig auf zum Verschleiß neigende, elastische
Antriebselemente verzichtet. Die Kurvenrollen liegen vorgespannt beidseitig an der
Steuerkurve an. Dies ermöglicht einen spielfreien Übergang von Stillstand in
Bewegung und umgekehrt.
3.3.1 Steuerkurve
Bei den FIBROTOR Rundtischen besitzen alle nicht NC gesteuerten Rundtische eine
Steuerkurve mit mechanischer Schalt- und Haltephase. Die NC-Modelle hingegen
besitzen eine Steuerkurve mit kontinuierlicher Steigung.
3.3.2 Kurvenrollen
Die in den FIBROTOR Rundtischen verwendeten Kurvenrollen besitzen eine hohe
Steifigkeit, eine Gleitlagerung und ein optimales Crash-Verhalten. Darüber hinaus
wird durch ihren dickwandigen Außenring ein Durchbiegen verhindert.
3.4 Betriebsparameter
Im Standard ist der Rundtisch für den Anschluss an das Stromnetz mit 3 x 400 V / 50
Hz ausgelegt. Bei Betrieb mit einem Frequenzumrichter müssen die in der
Spezifikation angegebenen Kennwerte eingehalten werden. Die Beschleunigungsund Verzögerungszeiten werden durch die Steuerkurve bestimmt. Eine Rampe ist am
Drehstrom-Bremsmotor nicht erforderlich.
3.5 Mittendurchgang
Der FIBROTOR wird mit einem großen, freien Mittendurchgang geliefert, welcher
optimal als Versorgungsdurchgang genutzt werden kann. Ab der Baugröße EM.12
besteht für Energiezuführungen ein seitlicher Durchbruch des Gehäuses.
10
3.6 Sperrluft
Für Sperrluft zwischen Gehäuse und Schaltteller ist am Rundtisch ein Anschluss
vorhanden (Lage und Anschlussgewinde siehe Baumaßzeichnung). Die benötigte
Druckluft muss aus den Versorgungseinrichtungen des Betreibers zur Verfügung
gestellt werden. Die Sperrluft muss durch ein Regelventil im Filter geregelt und
gereinigt werden. Der Sperrluftdruck darf maximal 7 psi / 0,5 x 105 Pa / 0,5 bar
betragen.
Beachte!
Bei Überschreitung des Drucks von 7 psi / 0,5 x 105 Pa / 0,5 bar können am
Rundtisch schwerwiegende Schäden entstehen. Die Sperrluft muss der
Qualitätsklasse 4 nach DIN-ISO 8573-1 entsprechen:



Feststoffe: maximale Teilchengröße 15 µm; maximale Teilchendichte 8 mg/m3
Ölgehalt: maximale Ölkonzentration 5 mg/m3
Wassergehalt: maximaler Drucktaupunkt + 3 °C
3.7 Schmierung
Alle FIBROTOR Rundtische sind durch synthetische Schmierstoffe
langzeitgeschmiert. Die allgemeine Umgebungstemperatur für die Schmierstoffe
beträgt 0 °C bis 40 °C. Ein Schmierstoffwechsel muss nur beim Eindringen von Kühlund Schmiermitteln, sowie bei einer Generalüberholung des Gerätes vorgenommen
werden.
11
3.8 Lebensdauer
Der Auslegung des Rundtisches liegt eine Lebensdauer von 20.000 h MTTF
zugrunde. Die Lebensdauer der Motorbremse ist abhängig von der Anzahl der
Schaltspiele pro Minute, der Schaltzeit des Rundtisches, der Drehzahl des Motors
und der Umgebungstemperatur.
Beim Standart-Bremsmotor beträgt die Lebensdauer der Motorbremse 10-20 Mio.
Schaltspiele. Die Nachstellfrist beträgt 3 - 5 Mio. Schaltspiele (siehe
Bedienungsanleitung).
Häufiger Not-Stop Betrieb kann die Lebensdauer reduzieren. Durch den Einsatz von
Frequenzumrichtern, oder Sanftanlaufgeräten kann ein Sanftanlauf nach Not-Stop
realisiert werden.
3.9 Temperaturbereich
Betrieb:
zwischen + 15 °C und + 40 °C
Lagerung:
zwischen - 15 °C und + 60 °C
12
4 Bestimmungsgemäße Verwendung
Der Rundtisch ist dazu bestimmt, in andere Maschinen oder in andere unvollständige
Maschinen bzw. Ausrüstungen eingebaut oder mit ihnen zusammengefügt zu
werden. Er darf nicht über seine Belastungsgrenzen hinaus beansprucht werden und
ist im Standard nicht geeignet für den:






Betrieb in mobilen oder tragbaren Systemen, auf Schiffen oder in
Luftfahrzeugen,
Betrieb in lebenserhaltenden Systemen,
Betrieb in Wohnanlagen,
Betrieb außerhalb der festgelegten Leistungsdaten und Betriebsparameter,
Einsatz in explosionsfähiger Atmosphäre,
Einsatz in Vakuumräumen.
Entsprechende Sonderausführungen des FIBROTOR Rundtisches sind auf Anfrage
möglich.
13
5 Rundtische mit fester Teilung FIBROTOR ER, EM und RT
5.1 Technische Beschreibung
5.1.1 Kurven-Rollen-Getriebe
Die Rundtische ER, EM und RT sind Rundtische mit fest vorgegebener Teilung. Sie
besitzen eine Steuerkurve mit diskontinuierlicher Steigung.
Abb.: Steuerkurve FIBROTOR ER, EM und RT
14
5.1.2 Bewegungsablauf
Die Ausbildung der Steuerkurve sorgt für einen optimalen Lauf – auch bei hohen
Belastungen. Die Schaltzeit kann in Abhängigkeit vom Massenträgheitsmoment aus
den Schaltzeittabellen entnommen werden.
Die beim FIBROTOR ER, EM und RT vorhandene diskontinuierliche
Bewegungsbahn auf der Steuerkurve, sorgt für eine ungleichmäßige Drehbewegung
des Schalttellers. Man unterscheidet Schalt- und Haltephase. Die Zeit für die
Umdrehung der Steuerkurve teilt sich in einem vorgegebenen Verhältnis in Schaltund Haltezeit auf.
Abb.: Bewegungsablauf Haltephase / Schaltphase
5.1.2.1
Haltephase
Die Phase in der die Steuerkurve mit ihrer „Null-Steigung“ auf die Kurvenrollen trifft
und diese somit keine Positionsänderung erfahren, wird als Haltephase bezeichnet.
In dieser Phase ruht der Schaltteller. Die Mitte der Haltephase ist durch einen Zeiger
an der Antriebswelle und ein STOP-Schild am Befestigungsflansch gekennzeichnet.
Bei einer Teilung kleiner T16 taktet der Rundtisch während einer Umdrehung der
Steuerkurve um einen Teilschritt weiter. Ab Teilung T16 taktet der Schaltteller bei
einer Umdrehung um 2 Teilschritte weiter. Hierbei sind die Schaltnocken für die
Endschalter so ausgebildet, dass bei einer Umdrehung 2 Impulse erfolgen.
15
5.1.2.2
Schaltphase
Trifft der Teil der Steuerkurve, der eine Steigung besitzt, auf die Kurvenrollen
verändern diese ihre Position und der Schaltteller wird in Bewegung versetzt. Der
Rundtisch befindet sich in der Schaltphase.
5.1.2.3
Positionieren
Befindet sich der Schaltteller in der positionierten Haltephase wird er durch die
Steuerkurve und die Kurvenrollen in einer genauen Position spielfrei gehalten. Bei
hohen Tangentialmomenten kann eine hydraulische Schalttellerklemmung verwendet
werden.
5.1.3 Induktive Näherungsschalter
Elektromechanische FIBROTOR Rundtische werden mit 2 berührungslosen
Endschaltern, Größe M 12 x 1 geliefert.




S10 „Schaltteller im Stillstand“
S12 „Motor aus“
Option: S11 „Motor aus“ bei Pendelbetrieb Position 1
Option: S13 „Zwischenposition anfahren“
Abb.: Induktive Näherungsschalter
16
Normgröße der Endschalter nach EN 50 008 A 12.






Befestigungsgewinde: M 12 x 1
Ausgangstechnik: PNP
Spannungsbereich: 12 V – 30 V
Schaltleistung 200 mA
Ausgangsfunktion: Schließer
Schaltabstand 2 mm
Abb.: Anschlussplan Endschalter
17
5.1.4 Drehrichtung
Die Drehrichtung bei den Rundtischen mit fester Teilung ist wahlweise mit dem
Uhrzeigersinn (CW = Clockwise) oder gegen den Uhrzeigersinn (CCW = Counter
Clockwise).
Beachte!
Eine Drehrichtungsumkehr während der Drehbewegung führt zur Zerstörung der
Antriebselemente.
5.1.5 Aussetzbetrieb mit Bremsmotor
Die Endschalter S10 und S12 werden beim Probelauf werkseitig eingestellt. Je nach
verwendeter Steuerung kann ein Nachjustieren der Schaltnocken notwendig sein.
Bei Pendelbetrieb empfehlen wir den Anbau einer Stellungserkennung für
verschiedene Schaltungen und die Verwendung eines Überlaufschutzes. Ein
Teilungsvorgang geht von S12 bis S12. Die Länge der Haltephase wird mit einem
Positionsschild angezeigt. Ab Teilung T16 befinden sich mehrere Stillstände am
Umfang der Steuerkurve. Der Antrieb muss innerhalb der Haltephase zum Stillstand
kommen (Zeiger im Bereich „Stop“).
5.1.5.1
Bremse
Die elektromechanischen Rundtische FIBROTOR werden meist mit einem
Drehstrom-Bremsmotor angetrieben. Die Anwendung der Federdruckbremse ist
unproblematisch. Es muss lediglich darauf geachtete werden, dass Fette oder Öle
nicht an die Reibfläche vordringen. Mäßiger Staubanfall schadet nicht.
18
Abb.: Bremse
Beachte!
Die max. Schalthäufigkeit gemäß den technischen Daten darf nicht überschritten
werden.
5.1.5.2
Bremsspannungen
Die Bremse wird durch das Zuführen der angegebenen Steuerspannung gelüftet.
Entweder wird die Bremse direkt an eine Gleichspannung angeschlossen, oder eine
Wechselspannung wird durch einen im Klemmenkasten eingebauten Gleichrichter
gleichgerichtet. Zur Anpassung an die gebräuchlichen Anschlussspannungen sind
verschiedene Spulenausführungen möglich.
19
5.1.5.3
Schaltung und Anschluss des Motors
Der Anschluss des Bremssystems erfolgt über einen im Klemmenkasten eingebauten
Gleichrichter entsprechend dem jeweils beigefügten Schaltbild. Die anzulegende
Anschlussspannung ist im Schaltbild angegeben. Im Gleichstromkreis ist eine
zusätzliche Brücke eingelegt, welche durch einen Schaltkontakt zum
gleichstromseitigen Abschalten ersetzt werden muss. Hierdurch wird ein extrem
geringer Nachlauf erreicht. Der Schaltkontakt wird in der Regel mit dem
Steuerschalter des Motors parallel geschaltet.
Beachte!
Der Motor darf nur in Verbindung mit der Gleichstrombremse eingeschaltet werden.
Der Gleichrichter ist netzseitig nicht angeschlossen. Bei Betrieb an 60 Hz Netzen
muss das Untersetzungsgetriebe für 60 Hz ausgelegt sein! Die Bremse darf nur
gleichstromseitig geschaltet werden. Bei wechselstromseitiger Bremsung ist mit
Schaltungenauigkeiten zu rechnen.
5.1.6 Schaltzeiten
Die Schaltzeit ts (Katalogdaten) entspricht der mechanischen Schaltzeit (Schaltphase
der Steuerkurve). Die zusätzliche elektrische Schaltzeit beträgt je nach Art der
Steuerung ca. 30 – 150 ms.
20
5.2 Steuerung
Die Steuerung bei den FIBROTOR Modellen ER, EM und RT kann z. B. mit einem
Frequenzumrichter mit FIBRO Rundtischsoftware oder mit einer Mikroprozessor
Steuerkarte betrieben werden.
5.2.1 Frequenzumrichter mit FIBRO Rundtischsoftware
Alle wesentlichen Eigenschaften und Funktionen für eine unkomplizierte und
wirtschaftliche Rundtischsteuerung sind im Frequenzumrichter vereint. Er ist auf
einfachste Weise in Betrieb zu nehmen und zu bedienen. Durch den
Frequenzumrichter ist die Schaltzeit stufenlos einstellbar bzw. in Verbindung mit
einem optionalen Potentiometer regelbar.
Abb.: SEW Frequenzumrichter
Abb.: Siemens Frequenzumrichter
Zusätzlich ermöglicht der Frequenzumrichter mit FIBRO Rundtischsoftware:








21
Sanftanlauf in der Drehphase
Eilgang oder Schleichgang
Überwachung des Drehstrom-Bremsmotor
Minimaler Bremsverschleiß
Externe Drehrichtungswahl „rechts- oder linksdrehend“
Fehler-Reset
Stopfunktion in der Drehphase
Zwischenpositionen anfahren (optional)
5.2.1.1





Kompaktes Gerät
Integrierter Brems-Chopper
Bremswiderstand
Integrierter EMV-Netzfilter Klasse B (1-phasig) / Klasse A (3-phasig)
Buchform in Schutzart IP20 / NEMA
5.2.1.2







Einfache Bedienung und Inbetriebnahme
Kürzeste Inbetriebnahmezeit
Motoranpassung bei Standart-Steuerverfahren U / f
Integriertes Bedienteil mit geführter Menübedienung
Komfortable Parametrierung und Diagnose über PC-Software
Geringer Verdrahtungsaufwand
Anschluss der Initiatoren direkt am Frequenzumrichter oder an FELDBUSSystemen
Stellungserkennung über Auswertemodul
5.2.1.3

Eigenschaften Frequenzumrichter
Anwendungsgerechte Funktionalität
Hohe Überlastbarkeit
125 % lN Dauerbetrieb
150 % lN für max. 60 Sekunden
max. 180 % Losbrechmoment



Integrierter PI-Regler
Erweiterter Temperaturbereich - 10 °C - + 50 °C
Integrierte Schutz- und Überwachungsfunktion (Kurzschluss, Erdschluss)
22
5.2.1.4





Optionen
USB-Schnittstelle
RS 485 Schnittstelle
Schnittstelle FELDBUS
Netzdrossel (zur Unterstützung des Überspannungsschutzes)
Ausgangsdrossel (zur Unterdrückung der Störabstrahlung des ungeschirmten
Motorkabels)
5.2.2 Mikroprozessor Steuerkarte
Die FIBROTOR Steuerkarte (FSK) ist ein multifunktionales, elektronisches
Steuerungssystem für die Rundtisch Baureihe ER, EM und RT. Sie dient zur
Integration in vorhandene Maschinensteuerungen. Sie ist einsetzbar für die Variation
FIBROTOR mit Drehstrom-Bremsmotor oder mit polumschaltbarem Motor.
Abb.: Schaltplan Mikroprozessor Steuerkarte
23
Die wesentlichen Merkmale der Steuerkarte lauten wie folgt:
Gehäuse (Phönixgehäuse)




Aufrastbar auf jede DIN Montageschiene
Schraubsteckklemmen
Größe B x L x H 130x178x50
Schutzart IP20
Anschlüsse
Eingänge








S10 Schaltteller im Stillstand
(Pendelposition 0)
S11 Pendelposition 1
S12 Motor Aus
Start Rechtslauf, Start Linkslauf
Bremse Lösen
Stopp, Reset
2-Hand Bedienung
Thermoschutz
Ausgänge





Rechtslauf, Linkslauf
Schnell, Langsam
Bremse
Störung
Freigabe S10, Freigabe S11
24
SPS
Über 4 BCD codierte Ausgänge ist es möglich über eine SPS die Störmeldungen
einzulesen.
Externe Bedieneinheit
Über 5 Eingänge ist eine externe Bedieneinheit für Servicefälle realisierbar.
Programmvarianten






Rechtslauf
Linkslauf
Pendeln
Mit Standardmotoren
Mit Polumschaltbaren Motoren
2-Hand Bedienung
Varianten


25
FSK-B024/1 für Bremsspannung 24VDC
FSK-B230/1 für Bremsspannung 230-400VAC
5.2.3 Komplette Steuerung im Schaltschrank
Die FIBROTOR Steuerung für die Rundtische FIBROTOR ER, EM und RT sowie die
Motorversorgungselemente sind komplett in einem Schaltschrank mit
Bedienelementen untergebracht.
Abb.: Komplette Steuerung im
Schaltschrank mit
Frequenzumrichter
5.2.4 Antriebsabsicherung
In einer beliebigen Steuerung kann zum Schutz des mechanischen Antriebes ein
Wirkleistungsmesser integriert werden. Bei Überschreitung einer eingestellten
Motorleistung, z. B. infolge Schwergängigkeit durch verklemmte Teile oder
Blockierung des Schalttellers, schaltet der Wirkleistungsmesser den Drehstrommotor
ab und gibt Signal „Störung“. Die Ansprechempfindlichkeit ist einstellbar.
Spannung: 400 V, 3 AC
Frequenz: 50 Hz – 30 Hz
(Sonderspannungen auf Anfrage)
26
6 Rundtische zum flexiblen Positionieren FIBROTOR
EM.NC und RT.NC
6.1 Technische Beschreibung
6.1.1 Kurven-Rollen-Getriebe
Bei Rundtischen zum flexiblen Positionieren besitzt die Steuerkurve eine
kontinuierliche Steigung. Aufgrund dieser linearen Bewegungsbahn kann jede
beliebige Position angefahren werden.
Abb.: Steuerkurve FIBROTOR EM.NC und RT.NC
6.1.2 Bewegungsablauf
Bei NC Rundtischen wird durch eine kontinuierliche Steigung der Schneckenwelle ein
regelmäßiger Bewegungsablauf erreicht. Dieser Bewegungsablauf wird durch eine
elektrische NC-Steuerung geregelt. Eine Teilbewegung des Bewegungsablaufs
gestaltete sich wie folgt:
27
In der Ausgangssituation befindet sich der Schaltteller
in beliebiger Position und die NC-Festhaltebremse ist
bestromt. Danach erfolgt die Dateneingabe über die
NC-Steuerung. Die NC-Festhaltebremse wird gelüftet
und befindet sich im stromlosen Zustand. Anschließend
findet der Beschleunigungs- und Teilungsvorgang
durch einen NC gesteuerten Positioniermotor statt. Ist
die Sollposition erreicht wird die Schneckenwelle durch
die NC-Festhaltebremse arretiert.
Abb.: Regelmäßiger
Bewegungsablauf
Abb.: Bewegungsablaufdiagramm
28
6.1.3
Positionieren
Das Positionieren in Sollposition wird beim FIBROTOR EM.NC und beim FIBROTOR
RT.NC durch eine elektronische NC-Festhaltebremse realisiert. Diese positioniert
den Schaltteller, indem sie in Sollposition die Schneckenwelle spielfrei arretiert.
Das Funktionsprinzip der NC-Festhaltebremse lässt sich wie folgt darstellen:
Wird die Spule bestromt, bildet sich ein Magnetfeld. Die Ankerscheibe wird an den
Bremsspulenträger mit Reibbelag gepresst. Die Welle ist gebremst. Das
Bremsmoment läuft vom Spulenträger über den Reibbelag, Ankerscheibe und
Membranübertragungsfeder auf den Flansch und die Welle. Wird die Magnetspule
stromlos, so zieht die Membranübertragungsfeder die Ankerscheibe vom
Spulenträger weg. Die Welle kann frei durchlaufen.
Abb.: Bewegungsablauf
29
6.1.4 Drehrichtung
Die Drehrichtung beim EM.NC und RT.NC ist wahlweise links- (CCW) oder
rechtsdrehend (CW).
6.2 Steuerung
6.2.1 FIBRODRIVE plus
FIBRODRIVE plus ist eine frei
programmierbare CNC
Positioniersteuerung für eine Achse. Die
Eingangsspannung beträgt optional 230
V/AC oder 400 V/AC. In Verbindung mit
einem FIBRO - Rundtisch steht dem
Anwender eine komplette Rundtischachse
zur Erweiterung und Ergänzung seiner
Anwendung zur Verfügung.
6.2.1.1
Überwachung
30
6.2.1.2
Ausstattung
6.2.1.3
Funktionen und Programmierung
31
6.2.2
CNC-Einachssteuerung
Die CNC-Einachssteuerung ist eine freiprogrammierbare CNC-Positioniersteuerung.
Sie ermöglicht ein leichtes Programmieren und komfortables Bedienen durch
menügeführte Abläufe. Zudem realisiert sie eine komplette Steuerung im
Tischgehäuse und eine einfache Eingabe von Teilung, Winkel, Segmente und
Absolut-Positionen. Darüber hinaus wird der Ablauf der Klemmung und Bremse
automatisch geregelt. Die CNC-Einachssteuerung ist sowohl mit Anschluss eines
Handrades, mit der seriellen Schnittstelle RS-232 und in verschiedenen
Ausführungsvarianten erhältlich.
Abb.: CNC-Einachssteuerung Vorderseite
6.2.2.1





Motor-Varianten
NC 651.CDS 22.81.LC (230 V), bis max. Motormoment 5 Nm
NC 651.CPS 20.81.LC (400 V), bis max. Motormoment 16 Nm
6.2.2.2


Abb.: CNC-Einachssteuerung
Rückseite
Anschlussoptionen
Speichererweiterung auf 760 Programmsätze
USB / RS-232 Schnittstelle mit menügeführtem Software zur Archivierung von
Programmen
USB / RS-232 Schnittstelle mit Online-Programmierung
BCD Schnittstelle zur Programmauswahl
BCD Schnittstelle zur externen Positionsvorgabe
32
6.2.2.3





6.2.2.4















33
Betriebsarten
Referenzieren
Automatik
Programmeingabe
Handverfahren
Parametereingabe
Ausrüstungsmerkmale
Funktionsgerechtes Bedientableau
Folientastatur
LCD Klartext-Display
Mehrsprachiger Bedienerkatalog
Fehlermeldung im Klartext
Flexibler Eingabewinkel
Teilung 1-999
180 Programmsätze / 1 – 90 Programme
Freies Programmieren von Teilungen und Strecken in Absolut- und Kettenmaß
innerhalb eines Programms
Netzausfallsichere Speicherung aller Daten
Auflösung 3 600 000 Ink / 360°
Sin²-Funktion
Software-Verfahrgrenze
Programmierbare Geschwindigkeiten
Steckbare Ein- und Ausgänge
6.2.2.5
Technische Daten
210 V Technik





Abmessungen: B x H x T = 361 x 288 x 330, ohne Stecker
Gewicht ca. 12 kg
Anschlussspannung 230 V AC
Absicherung 10 A
Umgebungstemperatur 0 – 45 °C
600 V Technik





Abmessungen: B x H x T = 469 x 389 x 290, ohne Stecker
Gewicht ca. 17 kg
Anschlussspannung 400 V 3AC
Absicherung 10 A
Umgebungstemperatur 0 – 45 °C
6.3 Messsysteme für EM.NC und RT.NC
Für die Erfassung der Schalttellerposition kommen ausschließlich absolute
Drehgeber in verschiedenen Ausführungen und Genauigkeiten zum Einsatz. Die
Festlegung erfolgt entsprechend dem jeweiligen Einsatzfall und der verwendeten NCSteuerung.
Folgende Messsystemanordnungen sind möglich:
6.3.1 Indirekte Messung an der Motorwelle
Vor allem bei digitalen Servoantrieben sitzt das Messsystem direkt auf der
Motorwelle. Die Genauigkeit und das Spiel des Untersetzungsgetriebes geht in das
Messergebnis mit ein. Ebenfalls gehen die Toleranzen des Schneckenrollengetriebes
in die Messung mit ein. Mittendurchgang bleibt für Energiezuführungen u. a.
Verwendungen frei
34
6.3.2 Indirekte Messung an der Steuerkurve
Der Drehgeber ist in der Schneckenwellenachse angeordnet. Toleranzen des
Schneckenrollengetriebes gehen in die Messung mit ein. Erreichbare
Teilgenauigkeiten siehe Datenblätter. Mittendurchgang bleibt für Energiezuführungen
u. a. Verwendungen frei.
6.3.3 Direkte Messung am Schaltteller (EM.NC)
Das Messsystem ist an der Schalttellerachse angebaut. Die Messgenauigkeit ist im
Wesentlichen von der Genauigkeit des Messsystems abhängig. Fehlereinflüsse, wie
z. B. Getriebespiel sind ausgeschaltet. Geeignet für Anwendungen mit besonders
hohen Genauigkeitsanforderungen. Die Betätigung des Messsystems erfolgt durch
den Mittendurchgang. Nicht in Verbindung mit Zentrierflansch möglich.
(nicht verfügbar für RT.NC)
35
7 Antriebsmotoren
7.1 Drehstrom-Bremsmotor
230/400 V AC, 50 Hz, ± 10 % DIN IEC38
266/460 V AC, 60 Hz, ± 10 % DIN IEC38
Bremse 400 V AC
inkl. Bimetall Thermoschutz
Standard Antrieb in Bauform B14
Schutzart IP 54
Sonderspannungen und erhöhte Schutzart auf Anfrage.
7.2 Hydraulikmotor
Für besonders kompakte Antriebslösungen oder besondere Kundenanforderungen.
7.3 Luftmotor
Für den Einsatz in Maschinen mit pneumatischem Antrieb oder im (EX-) geschützten
Bereich.
7.4 AC-Servomotor
Für EM.NC und RT.NC Rundtische oder höchste Schalthäufigkeit und großen
Drehzahlregelbereich. Adapter und Kupplungen für nahezu alle Motorfabrikate
stehen zur Verfügung.
7.5 Antriebsmotor in Sonderausführung
Sonderspannungen und Sonderausführungen sind auf Anfrage erhältlich.
7.6 Ohne Motor
Vorbereitet für Motoranbau mit Getriebe oder für Antrieb direkt an der
Steuerkurvenwelle.
36
8 Antriebsanordnungen
Eine Vielzahl an Antriebsanordnungen zur optimalen Integration des Rundtisches in
die Maschine steht zur Verfügung.
8.1 Winkelgetriebe
1I5I2
1I4I2
Motor Drehlage
Getriebe Drehlage
Antrieb Seitenlage
37
1I6I2
1I7I2
1I8I2
1I9I2
2I4I2
2I5I2
2I6I2
2I7I2
2I8I2
2I9I2
38
8.2 Flachgetriebe
39
1I1I1
1I2I1
1I3I1
1I2I2
1I3I2
1I0I0
2I1I1
2I2I1
231
2I2I2
2I3I1
2I3I2
2I0I0
40
9 Zubehör
9.1 Stellungserkennung und Überlaufschutz
9.1.1 Mechanischer Überlaufschutz (EM und EM.NC)
Bei Pendelbetrieb zwischen verschiedenen Positionen dienen die mechanischen
Sicherheitsgrenztaster zur Vermeidung von Kollisionen mit Werkzeugen oder
Kabelbrüchen durch Überlauf.
9.1.2 Stellungserkennung am Schaltteller (EM)
Zur Abfrage der einzelnen Positionen kann eine Stellungserkennung (BCD-Code)
angebaut werden.
Abb.: Mechanischer Überlaufschutz und
Stellungserkennung am Schaltteller
9.1.3 Intelligente Stellungserkennung (ER, EM und RT)
Die Intelligente Stellungserkennung ist ein
Modul zur Ausgabe der Schalttellerposition.
Sie ist ebenfalls als elektronischer
Überlaufschutz bei Pendelbetrieb einsetzbar.
Das Modul ersetzt die serienmäßigen
Endschalter und bildet deren Funktion
vollständig ab. Zudem bietet sie Schutz vor
Spritzwasser dank Schutzwert IP65.
Abb.: Intelligente Stellungserkennung
41
9.2 Zusatzbaugruppen
9.2.1 Zentrierring
Der Zentrierring ermöglicht die Aufnahme
eines Zusatzschalttellers. Er wird mit einer
Passung k6 geliefert, so dass der
Zusatzschaltteller gewöhnlich mit einer
Mittenbohrung mit Passung H7 gefertigt
werden kann.
Abb.: Zentrierring
9.2.2 Zentrierflansch
Für die Montage einer feststehenden
Tischplatte oben kann der Standardflansch
durch einen erhobenen Zentrierflansch
ersetzt werden. Die Bauhöhe H5 kann auf
Wunsch geändert werden.
Abb.: Zentrierflansch
9.2.3 Zentrierring und Zentrierflansch
Zentrierring und Zentrierflansch sind kombinierbar:
Abb.: Bemaßung Zentrierring und
Zentrierflansch
Abb.: Zentrierring und Zentrierflansch
42
9.2.4 Verstärkte Schalttellerlagerung (EM und EM.NC)
Der Schaltteller wird durch einen zweiten Axial-Nadelkranz spielfrei gegen das
Gehäuse vorgespannt. Die verstärkte Schalttellerlagerung erlaubt höhere
Kippmomente am positionierten und drehenden Schaltteller:
(Nicht kombinierbar mit
Schalttellerlagerung).


Kippmoment am
positionierter Schaltteller (+200 %)
Kippmoment am
drehender Schaltteller (+300 %)
Abb.: Verstärkte Schalttellerlagerung
9.2.5 Hydraulische Schalttellerklemmung (EM und EM.NC)
Im positionierten Zustand wird der Schaltteller durch einen hydraulisch
beaufschlagten Klemmring kraftschlüssig und spielfrei mit dem Gehäuse verbunden.
Damit sind höhere tangentiale Belastungen möglich und die Getriebeteile werden
entlastet.



Betriebsdruck 64+10 bar
Klemmzeit ca. 0,4s
Lösezeit ca. 0,2s
Ein Hydraulikgerät bzw. eine pneumohydraulische Spanneinheit sind als Zubehör
lieferbar.
(Nicht kombinierbar mit verstärkter
Schalttellerlagerung).
43
Abb.: Hydraulische Schalttellerklemmung
Beachte!
Die Klemmung darf niemals während der Drehbewegung des Schalttellers aktiviert
werden (auch nicht bei Not-Halt!). Der Rundtisch darf nie gegen die geschlossene
Klemmung anlaufen. Dieses führt zu Schäden. Durch die betätigte Klemmung
werden der Schaltteller und das Gehäuse kraftschlüssig miteinander verbunden. Der
max. Klemmdruck und der max. Betriebsdruck dürfen nicht überschritten werden. Bei
Höheren Drücken kann es zu Schäden an den Klemmelementen kommen. Die
Einleitung von tangentialen Kräften darf nur im Rahmen der in der technischen
Spezifikation definierten Grenzen erfolgen. Bei Überschreitung des zulässigen
Tangentialmomentes am geklemmten Schaltteller werden die Klemmelemente und
eventuell Antriebselemente zerstört.
9.2.5.1
-
Anschlussplan Schalttellerklemmung
1 Druckluftanschluss 6 bar
2 Steuerventil 24VDC
3 Druckschalter S1 / Einstellbereich 2-20 bar
4 Druckschalter S3 / Einstellbereich 10-100 bar
5 Druckausgang Hydraulik
6 Druckanschluss Schalttellerklemmung
Einstellungen
S1: 2 bar Kontrolle Klemmung gelöst
S3: 64 bar Kontrolle geklemmt
44
9.2.5.2
Funktionsdiagramm Schaltteller-Positionierung
Abb.: Funktionsdiagramm Schaltteller-Positionierung
45
9.2.6 Einbauausführung
Die Einbauausführung realisiert durch oberhalb am Gehäuse vorhandene Gewinde
eine Montage des Rundtisches direkt von unten am Maschinentisch. Optional besteht
die Möglichkeit die Befestigung des Gehäuses mit Hilfe eines Einbaurings
durchzuführen.
Abb.: Einbauausführung mit Gewinde
9.2.7 Vertikale Ausführung, Überkopfausführung
Optional kann der FIBROTOR Rundtisch für den vertikalen Einsatz ausgerüstete
werden. Zudem ist die vertikale Ausführung mit oder ohne Grundplatte erhältlich.
Ebenfalls ist es möglich den FIBROTOR Rundtisch als Überkopfausführung, mit oder
ohne Grundplatte, anfertigen zu lassen.
Abb.: Vertikale Ausführung
46
9.3 Zusatzschaltteller und Tischplatten
Zur Realisierung von kurzen Lieferzeiten für Zusatzschaltteller und Tischplatten
werden bei FIBRO Ronden bevorratet.
Zusatzschaltteller bzw. Tischplatten sind mit dem Rundschalttisch verschraubt und
verstiftet. Zur Abdichtung zwischen Zusatzschaltteller und der Tischplatte kann bei
einem Spaltmaß von 1
mm eine Profildichtung
angeboten werden. Die
Oberfläche der
Zusatzschaltteller und
der Tischplatten wird
feingedreht. Auf
Wunsch kann die
Oberfläche eloxiert
werden, Natureloxiert
EV 1 (0,017-0,020 mm),
ohne beizen.
Abb.: Rundtisch mit Zusatzschaltteller, Tischplatten oben und
unten und Maschinenständer
Bohrbilder und weitere
Bearbeitungen nach
Kundenzeichnung sind
möglich.
9.3.1 Zusatzschaltteller
Für die einzelnen Baugrößen stehen Zusatzschaltteller von Ø 320 mm bis Ø 3.000
mm zur Verfügung.
Werkstoff: Stahl St52 oder Aluminium AlMg4,5Mn
9.3.2 Feststehende Tischplatte oben
Zur Aufnahme bzw. Abstützung von Vorrichtungen oder Bearbeitungseinheiten von
Ø 160 mm bis Ø 800 mm.
9.3.3 Feststehende Tischplatte unten
Die "Feststehende Tischplatte unten" wird auf den Maschinenständer montiert.
Lieferbar Ø 800 mm bis Ø 3.000 mm.
47
9.3.4 Vorzugsreihe
Abmessungen
in [mm]
Ø 630 x 20
Ø 700 x 25
Ø 800 x 22
Ø 800 x 25
Ø 1000 x 22
Ø 1000 x 25
Ø 1250 x 25
Gewicht
Massenträgheitsmoment
17,14 kg
26,46 kg
30,41 kg
34,56 kg
47,52 kg
54,00 kg
84,37 kg
0,85 kgm²
1,62 kgm²
2,43 kgm²
2,47 kgm²
5,94 kgm²
6,75 kgm²
16,50 kgm²
9.3.5 Rund- und Planlauf
Rundlauf der Zentrierbohrung
Baugröße Rundlauf ohne Zentrierung Rundlauf
Zentrierring
in [mm]
Zentrierring
in [mm]
in [mm]
10
11
12
13
15
16
17
18
19
0,02
0,01
0,01
0,01
0,015
0,015
0,02
0,02
0,02
Ø 40
Ø 75
Ø 110
Ø 150
Ø 160
Ø 220
Ø 260
Ø 300
Ø 300
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
Gesamt
Rundlauf
in [mm]
Zusatzschaltteller
Rundlauf
in [mm]
0,04
0,03
0,03
0,03
0,035
0,035
0,04
0,04
0,04
0,05
0,04
0,04
0,04
0,05
0,05
0,06
0,06
0,06
Planlauf
Zusatzschaltteller
Tischplatte "oben"
Tischplatte "unten"
0,01 mm / 100 mm
0,02 mm / 100 mm
0,02 mm / 100 mm
9.3.6 Richtlinien für Bohrbilder in Zusatzschalttellern und Tischplatten
Zur Vermeidung unnötiger Kosten sollen die Passungs- und Gewindetiefen so kurz
wie möglich sein. Im Zusatzschaltteller und der Tischplatte „unten“ können die
Kernbohrungen durchgebohrt werden. Bei der Tischplatte „oben“ sollen die
Bohrungen als Sacklöcher ausgeführt werden. Von FIBRO sind in den Tischplatten
und Zusatzschalttellern entsprechende Transportgewinde vorgesehen.
48
Generelle Empfehlung:
Passungslänge
=
2 x Nenndurchmesser
Gewindelänge
=
2 x Gewindedurchmesser
49
50
9.3.7 Abdichtung Zusatzschaltteller/Tischplatte oben
Bei einem Spaltmaß 1 mm (H6-H3) kann eine Abdichtung zwischen dem
Zusatzschaltteller und der Tischplatte oben angebracht werden.
9.4 Maschinenständer
Unser neues Standard Maschinenständer Programm befindet sich derzeit noch in der
Überarbeitung.
Bitte fragen Sie uns hierzu an!
51
10 Grundlagen zur Betriebsdauer
10.1 Definition
Die Betriebsdauer ist definiert als Zeitspanne in Stunden, die bis zur Entstehung
einer größenmäßigen festgelegten Ausschälungsfläche erreicht wird. Die
Betriebsdauer eines ordnungsgemäß eingebauten elektromechanischen FIBROTOR
Rundtisches ist normalerweise erreicht, sobald eine Wechselbeanspruchung eine
Ausschälung oder einen Ausbruch einer bestimmten Größe auf einem Wälz- oder
Gleitsegment erzeugt hat.
10.2 Mittlere Betriebsdauer bis zum Ausfall (Mean Time to Failure MTTF)
Die Mean Time to Failure (MTTF) wird innerhalb der Konformitätsuntersuchungen zur
Bewertung der Maschinensicherheit herangezogen. Sie ist eine statistische
Kenngröße / Kennzahl die über Versuche oder Erfahrungswerte ermittelt wird. Sie
gibt keine garantierte Lebensdauer oder garantierte ausfallfreie Zeit an. MTTF wird
aus der Zuverlässigkeitsfunktion R(t) berechnet. Sie gilt für nichtreparierbare und
reparierbare Einheiten unter der Annahme, dass die Betrachtungseinheit nach der
Reparatur neuwertig ist. Die mittlere Betriebsdauer bis zum Ausfall beträgt bei der
Baureihe elektromechanischer Rundtisch FIBROTOR 20.000 h.
10.3 Praktische Betriebsdauer
Die Betriebsdauer der elektromechanischen Rundtische FIBROTOR wird regelmäßig
in Versuchen überprüft. Für alle Baugrößen liegen Lebensdaueruntersuchungen vor.
52
11 Schutz vor Überlastungen
11.1 Zulässige Belastungen des Schalttellers
Um ein einwandfreies und dauerhaftes Funktionieren des Rundtisches zu erzielen,
dürfen die Belastungen bzw. Massenträgheitsmomente der montierten
Vorrichtungsplatten, Aufnahmen, etc. die zulässigen Werte in den Datenblättern und
Schaltzeittabellen bzw. der Spezifikation, nicht überschreiten.
11.2 Schutz der Antriebselemente vor Beschädigung
Die Aufbauten, Vorrichtungen und Einheiten müssen so gestaltet bzw. überwacht
werden, dass ein Blockieren während des Teilungsvorganges ausgeschlossen ist.
Beim Blockieren und bei Kollisionen des Schalttellers können die Antriebselemente
beschädigt werden. Kommt der Schaltteller infolge einer Störung, z.B. durch
Stromausfall zwischen 2 Stationen, zum Stillstand, darf der Schaltteller nur über den
Antrieb in Grundstellung gebracht werden. Das Kurvengetriebe ist im Bereich der
Endlagen selbsthemmend; deshalb ist die Bewegung des Schalttellers nur über den
Antrieb möglich. Wird im Stillstand des Rundtisches auf den Schaltteller ein
unzulässiges Tangentialmoment gebracht, führt dies zu Schäden an den
Antriebselementen.
Im normalen Betrieb des Rundtisches (Start aus der Grundposition) wird das
aufgebaute Massenträgheitsmoment über den Kurvenantrieb sanft beschleunigt und
verzögert. Bei Not-Stopp (Rundtisch wird in der Schaltphase über die Motorbremse
abgestoppt bzw. über den Drehstrommotor wieder beschleunigt) entsteht ein
Beschleunigungssprung. Dieser führt zu einer größeren Belastung der
Antriebselemente und somit zur Verringerung der Lebensdauer.
Zur Reduzierung dieser Drehmomentspitze schlagen wir folgende Maßnahmen vor:




53
Verwendung des FIBRO Frequenzumrichters
Verlängerung der Schaltzeit bzw. Reduzierung des
Massenträgheitsmomentes
Sanftanlauf und Schleichgang mit Frequenzumrichter
Optimal angepasstes Bremsmoment am Motor
11.3 Unerwünschte Betriebsarten
Die zulässigen Massenträgheitsmomente für die elektromechanischen Rundtische
FIBROTOR resultieren aus Beschleunigungs- und Reibmomenten sowie äußeren
Kräften (z.B. Transportlastmomente bei vertikalem Einsatz). In folgenden, vom
Normalbetrieb abweichenden Betriebszuständen, werden die Antriebselemente des
Rundtisches höher beansprucht.
11.3.1 Tipp-Betrieb
Tipp-Betrieb in der Nenndrehzahl des Antriebsmotors ist nicht zulässig. Ist der TippBetrieb erforderlich, muss ein Frequenzumrichter verwendet werden. Im Tipp-Betrieb
muss grundsätzlich im Schleichgang gefahren werden. Wird im Tipp-Betrieb
gefahren, so führt dies dazu, dass bei jedem Motorstopp und Wiederanfahren im
Bereich der Schaltphase der Steuerkurve die Antriebselemente deutlich höher
belastet werden. Die Belastung hängt vom Brems- und Nennmoment des Motors, der
Stellung der Steuerkurve (Übertragungswinkel), den Massenträgheitsmomenten am
An- und Abtrieb und dem Wirkungsgrad des Übersetzungsgetriebes ab.
11.3.2 Not-Stopp FIBROTOR ER, EM und RT.
Bei einem Not-Stopp wird der Rundtisch zwischen 2 Stationen abgebremst, hierdurch
entsteht ein Beschleunigungssprung. Beim Bremsen und Wiederanfahren werden die
Antriebselemente, wie beim Tipp-Betrieb, höher belastet. Häufiger Not-Stopp kann
die Lebensdauer reduzieren. Durch den Einsatz von Frequenzumrichtern oder
Sanftanlaufgeräten kann ein Sanftanlauf nach Not-Stopp realisiert werden. Bei der
Verwendung eines FIBRO Frequenzumrichter ist dies bereits voreingestellt.
54
11.3.3 Not-Stopp beim FIBROTOR EM.NC und RT.NC
Um mechanische Überlastungen am Rundtisch zu vermeiden darf auch bei NotStopp die Beschleunigungszeit ta (siehe "Technische Daten") nicht unterschritten
werden. Es gibt 4 Not-Stopp Betriebsarten:
Tieflauf des AC-Servomotors an der NC–Steuerung:
Der Motor bremst die aufgebauten Massen in der vorgegebenen
Beschleunigungszeit ta ab.
Tieflaufzeit ≥ Beschleunigungszeit ta
Austrudeln des AC-Servomotors (ohne eigene Motorbremse) nach Abschalten der
NC–Steuerung:
Der Nachlauf des Rundtisches ist abhängig vom aufgebauten
Massenträgheitsmoment, der Drehzahl und des Wirkungsgrades des Rundtisches
Tieflaufzeit ≥ Beschleunigungszeit ta
Not-Stopp mit Motorbremse:
Hierbei darf durch das Bremsmoment das festgelegte Motormoment nicht
überschritten werden.
Tieflaufzeit ≥ Beschleunigungszeit ta
Abbremsen des AC-Servomotors über den Spitzenstrom:
Bei dieser Betriebsart muss der max. zulässige Spitzenstrom überprüft werden.
Tieflaufzeit ≥ Beschleunigungszeit ta
11.3.4 Kollision
Bei einer Kollision des Rundtisches werden die Antriebselemente extrem belastet.
Die Höhe der kinetischen Energie des Systems und der noch mögliche
Verzögerungsweg durch elastische Verformung bestimmen die Kräfte, die zu einer
Beschädigung der Antriebselemente führen können.
55
11.3.5 Überlastung
Eine Überlastung liegt vor, wenn die dynamischen Kräfte durch ein zu großes
Massenträgheitsmoment, Transportlastmoment, Kipp- bzw. Reibmoment oder zu
hohe Drehzahlen über dem bei der Projektierung festgelegten Einsatzfall liegen.
11.3.6 Stop außerhalb der Stillstandsphase
Eine fehlerhafte Einstellung der Endschalter, eine Überlastung oder ein
Bremsverschleiß kann dazu führen, dass der Rundtisch im Aussetzbetrieb nicht im
Bereich der Grundstellung (Stillstandsphase) zum Stehen kommt. Beim Bremsen und
Wiederanfahren werden die Antriebselemente wie beim Tipp-Betrieb höher belastet.
11.4 Folgen unerwünschter Betriebsarten
Eine Überlastung des Rundtisches führt zu einer verkürzten Lebensdauer, einem
Dauerbruch oder einem Gewaltbruch der Antriebselemente.
11.4.1 Reduzierung der Lebensdauer
Die erhöhten Belastungen der Antriebselemente (Getriebe, Steuerkurve und
Kurvenrollen) müssen bei der Lebensdauer-Berechnung berücksichtigt werden. Die
Anzahl der Not-Stopp Schaltungen und die Höhe der auftretenden Kräfte haben
Einfluss auf die Betriebsdauer. Bei einer Not-Stopp Frequenz bis zu 3 Abschaltungen
pro Schichtwoche ergibt sich eine Lebensdauer von 20.000 h MTTF. Bei höheren
Not-Stopp Schaltungen reduziert sich die statistische Lebensdauer. Hohe
Abschaltfrequenzen können während der Inbetriebnahme bei Tipp-Betrieb auftreten
oder an Handarbeitsplätzen mit Lichtschranken entstehen.
11.4.2 Zerstörung der Antriebselemente
Kollisionen verursachen höhere Belastungen und können zum Versagen durch
Gewalt- oder Restgewaltbruch führen. Die Höhe des Schadens hängt von der
aufgetretenen Belastung ab. Eine einmalige Kollision kann Antriebselemente über
die Bruchfestigkeitsgrenze beanspruchen und zum Gewaltbruch oder zu einem
Anriss mit späterem Restgewaltbruch führen.
56
12 Hyperlinks
12.1 Hyperlinks zu Typbestimmungsbögen
FIBROTOR ER
FIBROTOR EM
FIBROTOR RT
FIBROTOR EM.NC
FIBROTOR RT.NC
12.2 Hyperlink zur Datenblattsammlung
FIBROTOR Datenblattsammlung
57
12.3 Hyperlink zu CAD-Daten
FIBROTOR CAD-Daten
58
59

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