Elektrohydraulischer, aktiver Schwingungsisolator

Immer dann, wenn in der Metallbearbeitung mit besonders hoher Präzision produziert werden muss, wirken sich äußere Störeinflüsse negativ auf die Fertigungsqualität aus. Um den Einfluss von Schwingungen und Stößen zu reduzieren, die beispielsweise durch Maschinen und Anlagen in der Produktionsumgebung oder auch durch eine viel befahrene Straße in der Nähe der Fertigungshalle ausgelöst werden, standen bisher insbesondere für größere Anlagen nur aufwendige passive Isolierungsmaßnahmen zur Verfügung. Dieser rein mechanische Schutz vor einem äußeren Schwingungseintrag besitzt jedoch entscheidende funktionale Nachteile. Zum einen ist eine weiche Maschinenaufstellung erforderlich, um eine Isolationswirkung auch bei niedrigen Störfrequenzen zu erzielen. Das führt bei hochdynamischen Maschinen häufig zu Verkippungen und Strukturschwingungen, in deren Folge u. a. die Produktivität sinkt. Zum anderen muss die Eigenfrequenz der Maschinenaufstellung stark bedämpft werden, um eine Resonanzüberhöhung zu vermeiden. Damit reduziert sich jedoch die Isolationswirkung vor allem im unteren Störfrequenzbereich, obwohl gerade hier die größten Amplituden auftreten.

Mit dem von den IWU-Forschern entwickelten Aufstellelement können Maschinen und Anlagen jetzt aktiv gegen äußere Stoß- und Schwingungseinträge isoliert werden. Es ist flexibel einsetzbar, schnell und einfach in Betrieb zu nehmen und vergleichsweise kostengünstig. Durch die höhere erreichbare Genauigkeit, Dynamik und Zerspanrate kann der Anwender deutliche Kostenvorteile erzielen. Das Aufstellelement kann mit bis zu sechs Tonnen belastet werden und ist sowohl für Maschinen mit Dreipunkt- als auch Vierpunktaufstellung geeignet.

Das aktive Aufstellelement wurde als doppelt wirkendes Hydrauliksystem ausgeführt und ist mit Festkörpergelenken ausgestattet, was der Maschinenaufstellung im ungeregelten Betrieb eine hohe mechanische Steifigkeit verleiht. Die aktive Isolation wird nur im Bedarfsfall, z. B. bei temporär auftretenden Fundamentschwingungen, betrieben. Für das aktive Aufstellelement ergibt sich in Verbindung mit angepassten Sensor- und Regelungskonzepten eine Vielzahl weiterer Anwendungsmöglichkeiten, u. a. in der Kompensation wandernder Lasten sowie im Bereich der Bedämpfung mobiler Bearbeitungsmaschinen.