Hubtisch im Unterwassereinsatz

Hubtisch mit feuerverzinkter Plattform, Schere und Unterrahmen
Hubtisch mit feuerverzinkter Plattform, Schere und Unterrahmen.

Der abgebildete Hubtisch wird bei einem renommierten Getriebehersteller zur Prüfung von Baugruppen eingesetzt. Das Besondere hieran: Die Prüfungen finden unter Wasser statt! Dementsprechend steht auch der Scherenhubtisch zeitweise vollständig unter Wasser. Lesen Sie im Folgenden, wie die Konstruktion für diese rauen Einsatzbedingungen vorbereitet wurde.

Im Normalfall ist die Hubtischgrube mit einem leichten Gefälle und einem Abfluss ausgestattet, um die Scherenhebebühne möglichst vor permanenter Nässe zu schützen. Bei diesem Projekt ist das anders. Der Kontakt mit Wasser lässt sich nicht vermeiden, zumal der gesamte Hubtisch (und nicht nur Teile von ihm) zeitweise komplett unter Wasser steht.

Um einen langjährigen Betrieb gewährleisten zu können, wäre der Einsatz eines Edelstahlhubtisches optimal. Da vollständig aus Edelstahl gefertigte Hubtische jedoch vergleichsweise teuer sind (es muss mindestens mit dem doppelten Preis gegenüber einem aus Stahl gefertigten Hubtisch gerechnet werden), kam diese Lösung nicht in Frage. Aus diesem Grund musste ein anderes Konzept her. Im folgenden Abschnitt erklären wir Ihnen, was wir getan haben, um einen langfristigen Betrieb zu ermöglichen:

Der Oberflächenschutz

Scherenhubtisch mit komplett feuerverzinkter Schere
Scherenhubtisch mit komplett feuerverzinkter Schere.

Immer wenn die Gefahr besteht, dass ein Bauteil längerfristig mit Wasser in Kontakt kommt, wie bei einem Hubtisch im Außenbereich, lassen wir die entsprechende Baugruppe feuerverzinken. Dieser Oberflächenschutz zeichnet sich durch eine sehr hohe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Belastung und gegen widrige Umwelteinflüsse aus. Üblicherweise betrifft dies allerdings nur die Plattform und den Unterrahmen und nicht wie hier den gesamten Hubtisch.

Dass auch die Schere des Hubtisches feuerverzinkt werden musste, ist aus fertigungstechnischer Sicht nicht ganz unproblematisch, da vergleichsweise viel Schweißvolumen in die Schere eingebracht wird. Damit einhergehend entstehen hohe Temperaturen und Eigenspannungen. Diese Spannungen bauen sich während des Feuerverzinkens ab, was gleichbedeutend mit einem Verzug des Bauteils ist. Ein Verzug der Schere ist bei einem Hubtisch allerdings nicht tolerierbar.

Aus diesem Grund müssen sowohl bei der Konstruktion als auch bei der Produktion der Schere folgende Punkte beachtet werden:

  • Vermeidung von Hohlkörpern
    (diese würden schlimmstenfalls beim Erhitzen zum Platzen des entsprechenden Bauteils führen)
  • Reduzierung der Schweißspannungen durch:
    - eine möglichst schweißnahtarme Konstruktion,
    - eine Vermeidung von “Schweißnahtanhäufungen” und
    - eine verlängerte Abkühlphase nach dem Schweißvorgang.

Wie die erfolgreiche Inbetriebnahme des verzinkten Scherenhubtisches zeigt, konnte durch diese Maßnahmen ein Verzug der Schere vermieden werden.

Der Antriebsstrang

Ein großer Vorteil von hydraulischen Scherenhubtischen ist die Möglichkeit, die Antriebseinheit und den Hubtisch räumlich getrennt voneinander aufzustellen. Auch in diesem Anwendungsfall wurde das Aggregat außerhalb des Hubtisches installiert, um den schädlichen Einfluss des Wassers zu entgehen.

Doch auch wenn der Elektromotor, die Pumpe und die Ventile außerhalb des Wassers untergebracht sind, gibt es leider immer noch Komponenten, welche nicht so einfach geschützt werden können.
Hierzu gehören beispielsweise die Hydraulikzylinder. Naturgemäß müssen diese innerhalb der Scherenkonstruktion verbaut werden, damit sie ihren Dienst erfolgreich erfüllen können. Um die Widerstandsfähigkeit der Zylinder gegenüber dem Wasser zu erhöhen, wurden Spezialzylinder von der Büter Maschinenfabrik GmbH eingesetzt. Im Gegensatz zu Standardzylindern verfügen diese über eine vernickelte und dreifach verchromte Kolbenstange sowie Spezialdichtungen für die verwendete HFC-Flüssigkeit.
Genau wie die Hydraulikzylinder befinden sich auch die Hydraulikschläuche zeitweise komplett im Wasser. Deshalb wurden Schläuche aus Gewebematerial mit Edelstahlverschraubungen installiert.

Wie bereits erwähnt, wird der Hubtisch mit HFC-Flüssigkeit betrieben. HFC-Flüssigkeit zeichnet sich durch einen hohen Wasseranteil und schwere Entflammbarkeit aus. Allerdings verhindert dies auch den Einsatz der von uns geschätzten Unterölaggregate. Der hohe Wasseranteil im Druckmedium würde zu einem Kurzschluss der Läuferwicklung führen. Aus diesem Grund haben wir beim vorliegenden Projekt ein Kompaktaggregat vorgesehen, wie sie auch bei einem Großteil der anderen Hubtischhersteller eingesetzt werden.

Die mechanischen Bauteile

Schaut man sich das Bildmaterial an, fällt schnell auf, dass die Plattform nicht komplett geschlossen ist. Stattdessen befindet sich oberhalb der Schere ein offener Plattformrahmen.
Dies lässt sich einfach erklären: Eine geschlossene Plattform hätte beim Senkvorgang des Hubtisches einen entscheidenden Nachteil - sie würde aufschwimmen. Um dies zu verhindern, wurden große Öffnungen in die Plattform geschnitten, welche den Durchfluss des Wasser ermöglichen. Um dennoch eine ausreichende Steifigkeit zu gewährleisten, wurden der Unterbau und die Blechdicke entsprechend verstärkt. 

Betrachtet man die Plattform intensiver, erkennt man zudem eine ganze Reihe von Langlöchern. Anders wie der offene Plattformrahmen sollen sie nicht der Auftriebskraft des Wassers entgegen wirken. Die Langlöcher sind auf Kundenwunsch eingefräst worden. Durch sie kann der Kunde eine Vielzahl verschiedener Werkzeugträger auf der Plattform montieren und ist somit sehr flexibel bei der Versuchsanordnung.

Natürlich wurden noch weitere Besonderheiten in den Hubtisch eingebaut. Allerdings möchten wir den Umfang dieses Artikels nicht sprengen, sondern nur zeigen, dass ein Unterwassereinsatz eines hydraulischen Hubtisches theoretisch und praktisch möglich ist.