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Hebebrücke im VideoEnergiezuführung: Schwere Brücke leicht gehoben

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Niederhalterdämpfer im FalltesterDämpfen ohne Brösel

Niederhalterdämpfer im Falltester. Bislang eingesetzte Dämpfungsscheiben aus Polyurethan konnten ihrer Funktion bei der Umformung von Blechteilen in der Automobilindustrie nicht ausreichend gerecht werden. Nun haben die Maschinenelemente Tubus-Spezial die bisherigen so genannten Niederhalterdämpfer abgelöst.

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Niederhalterdämpfer im Falltester: Dämpfen ohne Brösel

Es war zunächst ein Automobilhersteller, der an das Langenfelder Unternehmen herantrat. Das Problem zunehmender Stillstandzeiten durch defekte PU-Niederhalterdämpfer lag in der Einführung moderner Pressen begründet; höhere Pressenhubzahlen und Geschwindigkeiten sowie der Trend zu größeren Werkzeugen führten zu höheren Belastungen. Damit waren die PU-Elemente offenbar überfordert - sie zerbröselten schnell. Werkzeugbrüche und kostspielige Produktionsausfälle folgten. Auf der Suche nach einem neuen Werkstoff stießen die Autobauer im Lieferprogramm von ACE auf die Strukturdämpfer des Typs Tubus - wegen ihrer rohrähnlichen Form so genannt. Sie sind aus Co-Polyester Elastomer gefertigt. Zum Zeitpunkt der Aufgabenstellung gab es sie bereits in sechs verschiedenen Serien für unterschiedliche Anwendungen. Diese Tubus-Serien werden als Alternativen zu Industriestoßdämpfern eingesetzt, wenn es nicht auf punktgenaues Abstoppen ankommt. Auch bei den Werkzeugen für die Pressen in der Kfz-Fertigung war dies kein entscheidendes Kriterium.

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Nachdem zuerst Dauerversuche im Labor zur Ermittlung der maximal möglichen Belastung und die Erprobung in ausgewählten Presswerkzeugen sowie die Berechnung der Auswahltabellen für die Elemente beim Kfz-Hersteller durchgeführt wurden, kümmerte sich ACE darum, die statischen und dynamischen Kraft-Weg-Kennlinien sowie die Energieaufnahme und -absorbierung auf Prüfständen im eigenen Haus zu ermitteln. Die Testreihe wurde am so genannten Falltester durchgeführt. Dieser ist mit einem Laserwegmesssystem ausgestattet. Mit einer Kraftmessdose unterhalb der Vorrichtung werden die Messwerte ermittelt. Der Tubus-Spezial-Niederhalterdämpfer wird mit Prüfgewichten bis 500 Kilogramm aus unterschiedlichen Fallhöhen beaufschlagt. Über die Messsoftware lässt sich eine Kraft-Weg-Kurve aufzeichnen. Die Fläche zwischen der Hin- und Rücklaufkurve - die Hysterese -, entspricht der abgebauten Energie der jeweiligen Dämpfer-Type im Test. Mit Hilfe dieser Aufzeichnungen und Versuche kann für jede Type eine entsprechende Auswahlmatrix für das beauftragende Unternehmen erstellt werden, und anhand dieser Matrix kann der Werkzeugmacher Baugröße und Anzahl der Dämpfer bestimmen. Hierbei werden Geschwindigkeit und Gewicht des Niederhalters sowie die Pressenhubzahl berücksichtigt.

Für die Zukunft arbeitet der Hersteller an einer Reduzierung des Setzverhaltens während der ersten 2.000 Hübe. Auch die Optimierung der großen für M24- und M30-Halteschrauben geeigneten Tubus-Spezial ist für den Hersteller ein Thema, um durch Reduzierung der Wandstärke und Erhöhung der Shorehärte die Energieaufnahme pro Stunde noch weiter zu erhöhen. Bislang werden die unterschiedlichen Ausführungen der Dämpfer in den Materialhärten Shore 55D beziehungsweise 72D geliefert. Die neuen Dämpfungselemente lassen sich auch bei bestehenden Werkzeugen austauschen, versichert ACE. Mittlerweile werden diese Maschinenelemente auch an weitere Kfz-Hersteller innerhalb und außerhalb Europas geliefert. pb

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