Gaszugfedern im Blechzuschnitt: Entlastung für Platinengreifer

Beim werkzeugfreien Schneiden in der Blechbearbeitung schneiden Laser direkt vom kontinuierlich laufenden Stahl- oder Aluminium-Coil. Das hat Vorteile für die Rentabilität im Presswerk. So lassen sich etwa dank CNC-Programmierungen eine hohe Flexibilität erzielen und gleichzeitig bis zu 10 Prozent Material einsparen. Zudem entfällt der Aufwand für Transport, Lagerung und Instandhaltung der bis zu 40 Tonnen schweren Schneidwerkzeuge. Anbieter liefern inzwischen leicht zu installierende Anlagen, die eine Platinenproduktion auch in kleineren Hallen und Presswerken möglich machen. Verglichen mit konventionellen, werkzeuggebundenen Herstellungsverfahren ergeben sich hohe Einsparungen. Welche Rolle spielen Gaszugfedern dabei?

Sondermaschinen für die Blechumformung

Um diese Vorteile während des Produktionsprozesses zu erhalten, kooperieren die metallverarbeitenden Betriebe mit Partnern, die Sonderlösungen in hoher Qualität liefern können. Ein solches Unternehmen ist Nordgreif. Bei dem Unternehmen aus Schenefeld bei Hamburg dreht sich seit 30 Jahren alles um das Heben und Transportieren schwerer Lasten. Das Lösungsspektrum umfasst Zangen, Greifer, Traversen sowie Wendevorrichtungen mit mechanischem, elektrischem oder hydraulischem Antrieb.

Die Automatisierung in der Automobilindustrie erfordert auch im Bereich der Lastaufnahme neue Lösungen, die die Produktionsprozesse beschleunigen. Die Blechplatinen werden zuerst aus einem Coil heraus gestanzt und dann auf speziellen Paletten gestapelt. Diese Paletten werden anschließend mit einem Platinengreifer zu den Pressen transportiert, dort wieder vereinzelt und unter Druck in die gewünschte Form gebracht. Beim Transport von öligen Platinen stellt die glatte Oberfläche besondere Anforderungen an die Greiflösung. Aus diesem Grund sind die Lösungen von Nordgreif mit einer speziellen Niederhaltevorrichtung ausgerüstet: Er hält den Platinenstapel sehr fest zusammen und gewährleistet einen sicheren Transport.

Leistungsstarke Industriegasfeder gesucht

Seit Jahren arbeitet Nordgreif erfolgreich mit ACE Stoßdämpfer zusammen. Beide Unternehmen gehen ähnlich an Projekte heran: Aufbauend auf einer hochwertigen Produktpalette sind sie in der Lage, maßgeschneiderte Lösungen weiter zu entwickeln und, falls nötig, auch neue Produkte zu konstruieren. Die aktuelle Generation von Platinengreifern bei einem Kunden ist so ein Fall. Es galt, einen in der Höhe verfahrbaren Aufsetztisch beim Anheben in der oberen Endlage kräftemäßig zu unterstützen. Der Tisch ist mit einem Scherenhub und einem Schrittschaltwerk ausgestattet und für die Fixierung der Platinenstapel zuständig. Er verhindert, dass die Platinen verrutschen und im schlimmsten Fall herunterfallen. Dies würde die Arbeitsprozesse nicht nur unterbrechen, sondern zu teuren Schäden an den empfindlichen Blechzuschnitten führen. Der 2.000 Kilogramm schwere Tisch kann mit einer Platinenlast von bis zu 8.000 Kilogramm beladen werden.

Zur sicheren Fixierung der Last bestand die Lösung bei Nordgreif unter anderem darin, den Tisch nach Aufsetzen des Greifers mit Hilfe von vier leistungsstarken, horizontal angeordneten Gaszugfedern anzuheben, um die Platinen freizugeben. Beim Anheben des Platinengreifers muss der Aufsetztisch schnell und kontrollierbar nach unten zu bewegen sein, damit die Platinen gesichert sind. Um diese Vorgänge zu unterstützen, mussten die Spezialisten von ACE mehrere Herausforderungen meistern. Bei der maximalen Platinenlast von 8 Tonnen müssen die auszuwählenden Gasfedern auf der einen Seite leistungsstärker sein als handelsübliche Modelle. Auf der anderen Seite müssen sie exakt einstellbar sein, sodass sie genau die gewünschte Bewegung und Geschwindigkeit des Tisches ermöglichen. Eine weitere Anforderung: Während ACE für die meisten Lösungen auch online ein Berechnungsprogramm zur Verfügung stellt, mit dessen Hilfe die passende Gasfeder ausgelegt und geliefert wird, kam diese Art der schnellen, präzisen Ermittlung der geeigneten Modelle in diesem Einsatzfall aufgrund von zu berücksichtigenden Faktoren wie Umlenkrollen und dem Gewicht beim Absenken nicht in Frage.

Gaszugfedern: Zugkraft per Ventil anpassen

Zunächst lieferte ACE vier Industrie-Gaszugfedern des Typs GZ-28-600-DD-1200N mit der maximalen Zugkraft von 1.200 Newton. Auch wenn dies vom Konstruktionsteam bei Nordgreif so gewünscht war, stellte sich in der Praxis heraus, dass sich dadurch weder das erforderliche Senken des Tisches wie vorgesehen auslösen, noch die gewünschte Entlastung beim Anheben erzielen ließ. Die Gasfedern waren hinsichtlich der Zugkräfte überdimensioniert. Aus diesem Grund machte sich Kai Boelingen, der bei ACE für den technischen Vertrieb in der Region zuständige Mitarbeiter, auf den Weg nach Schenefeld, um mit dem Nordgreif-Team in eine Testphase einzutreten, die er als „Herantasten“ beschreibt. Dabei kam den Technikern eine Besonderheit dieser ohne fremde Energieversorgung arbeitenden Lösungen zur Kraftunterstützung zugute. Ihre Zugkraft lässt sich im Nachhinein über ein Ventil stufenlos bis zum gewünschten Wert reduzieren.

Nach vorsichtigem, schrittweisem Ablassen des Stickstoffs stellte sich heraus, dass bei je 800 Newton die Kräfte der an beiden Seiten der Konstruktion nebeneinander platzierten Komponenten so passend gewählt sind, dass sich der Tisch zügig, aber kontrolliert nach unten bewegen lässt. Gleichzeitig wird während des Hebevorgangs das Eigengewicht des Greifers dank der zusammenwirkenden Kräfte von 3.200 Newton erheblich reduziert, sodass das Verfahren in die obere Endlage wunschgemäß erfolgt. Dank der präzise eingestellten und bei jedem Transportprozess zuverlässig wirkenden Kräfte der Industrie-Gaszugfedern von ACE gestalten sich die automatisierten Arbeitsabläufe beim Endkunden trotz der teils öligen Oberflächen jetzt reibungslos und kostspieliger Ausschuss von Platinen wird vermieden.

Der Autor Robert Timmerberg, M. A., ist Fachjournalist bei plus2 in Düsseldorf.