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O+P Fluidtechnik 6/2017

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ANTRIEBE 01 Das

ANTRIEBE 01 Das TOX-Kraftpaket mit ZKPr, angebaut an einem Einpressbügel zum Setzen von Stanzmuttern PRESSKRAFT AUF DEN PUNKT PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Mit dem pneumohydraulisch arbeitenden Presskraft-Antriebszylinder TOX-Kraftpaket hat das süddeutsche Technologie-Unternehmen TOX Pressotechnik GmbH & Co. KG vor fast 40 Jahren eine Standard-Antriebslösung geschaffen, die sich bis heute in nahezu allen bearbeitenden und montierenden Industriezweigen durchgesetzt hat. Der Antriebszylinder TOX-Kraftpaket sorgt weltweit mit seiner kombinierten Presskraft-/Hubfunktion für rationelle Abläufe bei solchen Prozessen, die „Presskraft auf den Punkt“ benötigen. Dazu zählen viele Verfahren zum mechanischen Bearbeiten von Blech wie Stanzen, Umformen, Prägen, Markieren, Umbördeln und dergleichen sowie vor allem auch verbindungstechnische Prozesse wie Fügen/Clinchen, Nieten, Clinchnieten, Verstemmen, Montieren und Einstanzen von Funktionselementen. Bei diesen Verfahren und Prozessen handelt es sich immer um Anwendungen, bei denen eine zu überwindende Gegenkraft existiert. Dabei ist aber nicht nur einfach die besagte Gegenkraft zu überwinden, sondern in vielen Fällen ist die gewünschte Presskraft buchstäblich auf den Punkt genau, sprich exakt in einer bestimmten (End)Position, einzubringen. Und dies so- POINTIERT GEREGELTE TOX-KRAFTPAKET- ANTRIEBSZYLINDER INTELLIGENTE KRAFTHUB-REGELUNG FÜR PRÄZISE PROZESSE MEHR PROZESSSICHERHEIT AUFGRUND PUNKTGENAUER PRESSKRAFT HOHE ENERGIEEFFIZIENZ DURCH PNEUMO- HYDRAULISCH ERZEUGTE PRESSKRAFT 20 O+P Fluidtechnik 6/2017

ANTRIEBE 02 02 Das Schema der Regelungsfunktion Phase 1 und Phase 2 03 Die Logik der Krafthub-Regelung Zur Gewährleistung der Umschaltung über ein Wegsignal ist die Hubabfrage mittels der entsprechend zugehörigen Sensoren (Zubehör ZHU) vorbereitet. Alternativ kann dafür auch ein innen oder außen am TOX-Kraftpaket integriertes Wegmesssystem (Zubehör ZKW/ZHW) verwendet werden. wohl in der Einzelstück-Fertigung als auch in der Serien- und Großserien-Produktion. Um nun die erwähnte Presskraft-/Hub-Kombination zuverlässig und reproduzierbar zur Verfügung stellen zu können, haben die Entwicklungs-Ingenieure eine Zusatzfunktion realisiert und damit dem TOX-Kraftpaket mehr Intelligenz implementiert. KRAFTHUB-SERVOREGELUNG BIS 150 KN ALS ERSTAUSRÜSTUNG ODER NACHRÜSTUNG Neben dem grundsätzlichen Vorteil, dass die neue Zusatzfunktion auf der hunderttausendfach bewährten robusten Mechanik aufbaut, zeichnen sich die per Krafthub-Regelung durch Servoventil intelligenteren TOX-Kraftpakete durch folgende Leistungsmerkmale aus: Einstellbare Geschwindigkeit sowie Weg und Verläufe im Krafthub, einstellbarer Anschlag auf absolute oder relative Position, weniger Luftverbrauch, durch Hydraulikuntersetzung robustes Regelverhalten, Überlastsicherung über die Software, einfache und kostengünstige Regelung, nachrüstbar an vielen TOX-Kraftpaket- Typen. Wie bei den Standardtypen des TOX-Kraftpakets, wird die Funktion in zwei Phasen angesteuert, nämlich Phase 1 = Eilhub und Phase 2 = Krafthub. Die Ansteuerung des Eilhubs erfolgt mit einem 5/2-Wege-Ventil. Die Ansteuerung auf Krafthub, mit Hilfe des Übersetzerkolbens, erfolgt jeweils erst nach dem ausgefahrenen Eilhub. Zur Zuschaltung des Krafthubs wird der Übersetzerkolben mit einem 5/3-Wege-Ventil wie ein doppelt wirkender Pneumatik- Zylinder, jedoch unabhängig vom Arbeitskolben, angesteuert. Die Zuschaltung des 5/3 Wege-Servoventils zur Krafthub-Regelung geschieht elektrisch über ein Wegsignal oder einen TOX-Kraftsensor. 03 GEREGELTE KRAFTPAKET-AN- TRIEBSZYLINDER: ANWENDUNGS- POWER IM KOMPAKTFORMAT Dass es mit der kreativ-pfiffigen Krafthub-Regelung gelungen ist, die pneumohydraulischen Antriebszylinder noch effizienter und für weitere Anwendungsgebiete attraktiv zu machen, belegt das folgende Einsatzbeispiel aus dem Bereich Automobilindustrie bzw. Zulieferteile-Produktion. Die Herausforderung bei diesem Projekt, bei dem es um das Einpressen verschiedener Stanzmuttern an einem Blechbauteil geht, war die extrem schlechte Zugänglichkeit der Einpresspositionen. Die sehr kompakte Bauweise der Presskraftantriebe TOX-Kraftpaket X-K 008 und X-K 015 mit Krafthub-Servoregelung, die Technologie- und Verfahrens-Kompetenz sowie das vielfach nachgewiesene Knowhow für rationelle Einpress-Systemlösungen überzeugten auch einen bayerischen Anlagenbauer, die Prozesse „Automatisches Setzen von Stanzmuttern M 6, M 8 und M 10 an Blechbauteilen“ als komplette Lieferleistung aus einer Hand an TOX Pressotechnik zu vergeben. Die drei Stationen zum vollautomatischen Einpressen der Stanzmuttern bestehen jeweils aus einem Einpressbügel EMB aufgebaut auf einem Ständer, einem Presskraft-geregelten Antriebszylinder TOX-Kraftpaket X-K 008 für die Station M 6 bzw. jeweils einem Kraftpaket X-K 015 für die Stationen M 8 und M 10. Vervollständigt wird das Ganze durch Matrizenhalter, Stanzmuttern-Setzkopf, Zuführeinheit zum Bunkern, Sortieren, Vereinzeln und Einbringen der Stanzmuttern sowie je einer TOX-Steuerung STE mit Prozessüberwachung für die drei Komplettsysteme. Beim Einstanz- und Setzprozess wird eine Stanzmutter zunächst lagerichtig dem Setzkopf zugeführt und dann in das Bauteil (Blechdicken 2,5, 3 und 5 mm) eingepresst. Der beim Stanzen entstehende Butzen wird dabei pneumatisch ausgestoßen und außerdem erfolgt per integrierte Sensorik noch eine Prüfung des Innengewindes jeder einzelnen Stanzmutter. RESÜMEE Mit den geregelten Presskraft-Zylindern TOX-Kraftpaket mit der Zusatzfunktion ZKPr Krafthub-Servoregelung werden zum einen alternative Antriebsmöglichkeiten geboten. Zum anderen ergibt sich über die reproduzierbar exakte und positionspräzise darstellbare Presskraft eine hohe und bei Bedarf (z. B. mit dem TOX-Einpressüberwachungssystem EPW) auch lückenlos dokumentierbare Bauteil-Qualität. Des Weiteren gewährleistet die präzise auf den Punkt gebrachte (Einpress-)Kraft hinsichtlich der Antriebstechnik eine hohe Prozesssicherheit, und die pneumohydraulisch erzeugte Presskraft sorgt bei geringem Druckluftverbrauch für eine hohe Energieeffizienz. www.tox-de.com O+P Fluidtechnik 6/2017 21

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