In der Automation die Wirtschaftlichkeit zu steigern, war das Ziel bei einer ProgDie-Schnellläuferpresse eines namhaften deutschen Automobilherstellers. Die Anlage produziert mit 40 Presshüben bis zu 160 Karosseriebauteile pro Minute und erreicht ihre Produktionsleistung durch die Integration mehrerer Arbeitsschritte.
Bessere Lebensdauer und Funktionalität
Mit einer Leistungssteigerung der Presse gelangten Federn aus Polyurethan (PUR), die bis dato als Niederhalterdämpfer zur Anwendung kamen, an ihre Material immanenten Grenzen. Die Dämpfer schützen beim Öffnen der Presswerkzeuge nach dem Pressvorgang zum einen die Halteschrauben und damit zum anderen auch die eigentlichen Werkzeuge.
Durch die steigenden Rückhubgeschwindigkeiten nach der Blechumformung stiegen in den letzten zehn Jahren auch die auf die Niederhalterdämpfer wirkenden Kräfte. Die Federn aus Polyurethan waren den neuen Bedingungen nicht gewachsen. Wie manche Betriebsleiter sagten, „zerbröselten“ sie buchstäblich nach wenigen Einsätzen – und so ließen sie die Halteschrauben, die Werkzeuge und auch die Niederhalter ohne Schutz. Die Halteschrauben rissen ab und verursachten Produktionsausfälle sowie erhebliche Reparaturkosten an den Werkzeugen. Daraufhin wandten sich einige Ingenieure, die mit dem Dämpfungsportfolio von ACE Stoßdämpfer aus Langenfeld vertraut waren, an den technischen Vertrieb und beauftragten diesen, neue Niederhalterdämpfer zu entwickeln.
Für noch anspruchsvollere Anwendungen
Werden noch höhere Ansprüche an die Dämpfungseigenschaften gestellt, bietet ACE zudem Klein- und Industriestoßdämpfer an. Deren Anwendung ist vor allem dann sinnvoll, wenn es auf rückprallfreies Abstoppen ankommt. Darüber hinaus lassen sich gerade mit Kleinstoßdämpfern noch größere Lebensdauern von bis zu 25 Millionen Hüben erzielen.
Damit waren die Strukturdämpfer namens ‚Tubus Special‘ geboren. Als Niederhalter- und Anhebedämpfer konzipiert, übernahmen sie am Ende eines dreijährigen Entwicklungsprozesses die Arbeit der gleichnamigen PUR-Lösungen. Im direkten Vergleich sind die aus Co-Polyester Elastomer gefertigten Tubus von ACE dem PUR-Werkstoff hinsichtlich Dämpfungseigenschaften und Lebensdauern deutlich überlegen.
Strukturdämpfer für Presswerkzeuge
Obwohl die Tubus-Dämpferfamilie bereits standardmäßig aus sechs Baureihen und über 140 verschiedenen Ausführungen besteht, waren für die speziellen Anforderungen mehrere Anpassungen nötig. Nach Dauertests im Labor, Erprobung in ausgewählten Presswerkzeugen sowie der Berechnung von Auswahltabellen ermittelte ACE die statischen und dynamischen Kraft-Weg-Kennlinien sowie die Energieaufnahme und -absorbierung für diese Maschinenelemente auf Prüfständen, wobei die maximale Energieaufnahme der neuen Komponenten zwischen 5Nm und 269Nm beträgt. Erste Statik- und Dynamiktests waren vielversprechend und konnten unter dynamischen Bedingungen in der Praxis bestätigt werden. So wurden die Ergebnisse der zuvor verwendeten PUR-Elemente um fast das Dreifache übertroffen. Infolgedessen müssen Tubus Special seltener getauscht werden und sorgen dank der geringeren Ausfall- und Wartungszeiten für eine höhere Produktivität der Anlagen.
Inzwischen bietet ACE noch leistungsstärkere Niederhalter- und Anhebedämpfer als während der Tests und ersten Serien für Halteschrauben der Größen M10 bis M30 an. Als zusätzlichen Service erstellte das ACE-Team rund um Tubus-Produktmanager Thorsten Kohnen im Verlauf der Produktentwicklung für jede Dämpfungstype eine Auswahlmatrix für das beauftragende Unternehmen. Anhand derer können Werkzeugmacher jetzt noch leichter die Baugröße und Anzahl der Dämpfer bestimmen. Das Resultat dieser Entwicklungen: Alle namhaften Automotive-Hersteller in Werken rund um den Globus nutzen bei der Blechumformung inzwischen diese Strukturdämpfer.
Spielraum für anspruchsvolle Konstruktionen
Bei einer genauen Betrachtung der Tubus erklärt sich schnell, warum diese Produktserie aus dem Bereich der Dämpfungstechnik von ACE mehr als 140 verschiedene Typen aufweist. So gibt es bereits standardmäßig Modelle mit axialen, degressiven, linearen, progressiven und radialen Kennlinien. Diese Vielfalt bei der Absorption von Energie wird durch weltweit einzigartige Fertigungsschritte erzeugt. Die Überlegenheit der Hochleistungslösungen aus Co-Polyester Elastomer gegenüber den vorher genutzten PUR-Materialien liegt in der Veränderbarkeit des Werkstoffes. Sie kommen immer dann zum Einsatz, wenn es nicht auf punktgenaues Abstoppen ankommt. Die ingenieurstechnische Leistung bestand in diesem Fall darin, ihre auf 1 Million Lastwechsel ausgelegte Lebensdauer noch einmal zu erweitern.
