Robuste Hydraulikzylinder für Palettenwechsler

Deckel Maho aus Pfronten – ein Tochterunternehmen von DMG Mori – stellt Werkzeugmaschinen unter anderem für die spanende Fertigung her. Ein wichtiger Bestandteil dieser Anlagen ist der Palettenwechsler, der die im Arbeitsraum befindliche Palette vom Rundtisch abhebt, sodass diese bearbeitet und gegen eine andere ausgetauscht werden kann. Damit dieser automatisierte Vorgang präzise abläuft, benötigt der Maschinenhersteller zuverlässige Zylinder, die für verschiedene Maschinenumgebungen geeignet sind.

Aufgrund einer vorherigen Zusammenarbeit hat sich Deckel Maho erneut an Konstandin gewandt, die langjährige Erfahrung in der Entwicklung von Sonderzylindern haben. Basierend auf genauen Zeichnungsvorgaben stellt das Unternehmen verschiedene hydraulische Spezialzylinder her, die ohne zusätzlichen Aufwand in die bestehende Umgebung der Deckel-Maho-Anlagen eingesetzt werden konnten. Die endlagengedämpften Sonderbauteile verfügen über ein integriertes Messsystem zur präzisen Wegverfolgung und hochwertige Dichtungen für Arbeiten mit hohen Lastwechseln. Das Projekt ist als langjähriger Serienauftrag angelegt.

Ein Großteil der CNC-Lösungen von Deckel Maho besitzt einen Palettenwechsler, der die Paletten zuerst hydraulisch vom Rüst-, beziehungsweise Arbeitsplatz der Maschine anhebt, dann elektrisch schwenkt und anschließend wieder hydraulisch absenkt. Dafür benötigt der Anlagenbauer performante Zylinder.

Hier kam das badische Unternehmen Konstandin ins Spiel. Der neue Auftrag sah die Entwicklung spezieller Hydraulik-Zylinder nach Vorgabe einer CAD-Zeichnung und weiterer Spezifika vor, die neben ihrer Passgenauigkeit eine erhöhte Stabilität und Laufpräzision aufweisen sollten. Konstandin arbeitete daher eng mit den Konstrukteuren der DMG Mori zusammen.

„In enger Abstimmung mit den Konstrukteuren des Kunden stellten unsere Techniker Prototypen von zwei unterschiedlichen Hydraulik-Zylindern her, um die jeweilige Serienreife zu garantieren“, erklärt Mathias Kraft, Leitung Technik bei Konstandin. Dabei galt es zu berücksichtigen, dass sich die angeforderten Zylinder einfach mit den bisher genutzten Vorgängermodellen austauschen lassen sollten, ohne konstruktiven Aufwand seitens der Einbauumgebung. Zudem war eine kompakte Bauweise ohne extern montierte Elemente wie Endschalter oder Drosseln gefordert, weshalb alle relevanten Bestandteile sowie das Messsystem integriert sein mussten. Die doppeltwirkenden Zylinder weisen einen Kolbendurchmesser von 63 und 140 mm auf und sind für einen Hub bis 90 beziehungsweise 150 mm ausgelegt. Um Beschädigungen durch ungebremstes Auftreffen des Kolbens in den Endlagen des Zylinders und der betriebenen Palette zu vermeiden, sorgt eine dynamische Endlagendämpfung für den sicheren Bewegungsablauf. Sie wird durch eine Reduzierung des Ölflusses erzeugt, wobei sich die Geschwindigkeit über eine Drosselschraube regulieren lässt.

„Bei einem der gelieferten Modelle haben wir einen einseitigen bodenseitigen Mediums-Anschluss gesetzt“, beschreibt Kraft. „Dadurch muss der Zylinderdeckel nicht mit einem Rohr versehen werden, wodurch das Bauteil montagefreundlicher von einer Seite und zusätzlich platzsparender in die Maschine integriert werden kann.“ Um zudem die vollständige Kontrolle über die Zylinderarbeit zu gewährleisten, wurde ein magnetostriktives Messsystem integriert, das die Kolbenbewegung und -position erfasst. Dazu wird ein Signal, das von einem am Kolben montierten Magneten erzeugt wird, in ein elektrisches umgewandelt und von der Steuerung als Positionsangabe ausgewertet. Das System ist im Zylinder integriert, sodass Signale gegenüber Störungen abgeschirmt sind und auf außenliegende Bauteile verzichtet werden kann.

Die Zylinder sind für einen breiten Temperaturbereich von 0 bis 80 Grad Celsius ausgelegt, können aber im Bedarfsfall durch geeignete Dichtungen sowie Materialanpassungen auch für wärmere und kältere Szenarien ausgelegt werden. „Wir haben die bisher an Deckel Maho gelieferten Modelle mit hochwertigen Spezial-Dichtungen ausgestattet, sodass keine Leckagen auftreten und lange Standzeiten gegen wechselnde Temperaturen und Drücke gewährleistet sind“, so Kraft weiter. „Diese hohe Qualität sichern wir auf der eigens für diese Anwendungen erstellten Prüfanlage, mit der die jeweiligen Prüfergebnisse digital erfasst und dem Kunden zur Verfügung gestellt werden.“ fl