Podcast und Artikel über kurze Distanz mit der Feinzentrierung
In der zweiten Folge geht es um den kurzen Hub, bei dem sich die Wälzkörper kaum eine ganze Umdrehung drehen - «Durchmesser mal ?». Wir fahren also eine kurze Distanz mit der Feinzentrierung, denn die Agathon Feinzentrierung ist sehr kompakt und bietet viele gestalterische Möglichkeiten.
Beim Kurzhub wird mit einer Feinzentrierung eine kurze Distanz gefahren. Doch welche Anwendungen verbindet man damit? Offenbar mehr als sich der Normalienhersteller Agathon sich zuerst selbst vorstellen konnte.
Der Name verrät auch diesmal wieder viel: Beim Kurzhub wird eine kurze Distanz gefahren mit einer Feinzentrierung. Typischerweise fährt man gar nicht aus der Vorspannung heraus, sondern verbleibt die ganze Zeit vorgespannt. Die Feinzentrierungen sind mit Wälzkörpern bestückt. Das heisst, die Führung wälzt sehr weich ab. womit ein Ruckgleiten verhindert wird. Ausserdem setzt Agathon Rollenwälzkörper ein, die einen Linienkontakt haben. Das hat den Vorteil, dass sehr grosse Radialkräfte auf die Führung wirken können. Und weil es ein Kurzhub ist, drehen die Wälzkörper kaum eine ganze Umdrehung. Eingesetzt werden Wälzkörper vielfach mit Durchmesser von drei oder vier Millimeter. Rechnet man Durchmesser mal Pi, so ergibt dies circa zwölf Millimeter als Abwälzlänge am Umfang. Diese erreichen Anwendungen in der Regel nicht, demzufolge machen die Wälzkörper nur eine Wippbewegung
Feinzentrierung: Intitialschmierung und los geht’s!
Die Feinzentrierung ist sehr kompakt, nicht nur im Durchmesser, sondern auch in der Länge. Das wiederum gibt weitere gestalterische Möglichkeiten. Agathon hat hierzu eine spezielle Normreihe entwickelt. Es ist eine Weiterentwicklung der Ur-Normreihe, wo klassisch zentriert wird. Die Entwickler mussten hier einfach noch einen Stopp einbringen, damit der Käfig bei diesen kurzen Hüben jederzeit in der Position bleibt. Mit den Mini-Feinzentrierungen kann man ebenfalls solche Kurzhübe machen –, dann natürlich in einem kleineren gestalterischen Bereich. Die Agathon Feinzentrierung sind einbaufertig. Eine kleine Initialschmierung und schon kann die Produktion starten. Damit sind ein paar Details zu dieser Art der Führungen und Zentrierungen erwähnt. Wie aber kann man sie anwenden – und vor allem: Wie wird sie beim Agathon-Kunden Braunform angewendet?
In der zweiten Folge geht es um den kurzen Hub, bei dem sich die Wälzkörper kaum eine ganze Umdrehung drehen - «Durchmesser mal ?». Wir fahren also eine kurze Distanz mit der Feinzentrierung, denn die Agathon Feinzentrierung ist sehr kompakt und bietet viele gestalterische Möglichkeiten.
Die Auswerferplatte wird durch die Kurzhub-Feinzentrierung der Norm 7995 geführt. Die Zentrierung fährt nicht aus. Durch diese spielfreie Führung können die Auswerfer schonend betätigt werden. Die Feinzentrierungen sind kompakt, durch die runde Ausführung lassen sich vergleichsweise kostengünstige und präzise Aufnahmebohrungen herstellen.
Das erfahren wir in der Folge 2 des Agatalks mit Guillaume Hopfner, von der Firma Braunform GmbH, im Gespräch mit Agathon-Produktmanager Stefan Nobs.
Guillaume Hopfner: Bei Braunform bauen wir die Feinzentrierung Plus oft in Werkzeuge mit zweistufiger Abhebung ein. Ich habe als Beispiel ein Werkzeug, bei dem sehr dünne Kernstifte in einer ersten Stufe über die Abhebung gezogen werden sollen und danach kommt das Kunststoffteil komplett entformt über die Auswerfer. Die Toleranz des Artikels liegt im Bereich von ±0,02, was natürlich keine grosse Freiheit in der Werkzeug-Genauigkeit zulässt. Das Werkzeug ist 16-fach ausgelegt und das verarbeitete Material ist POM (Polyoxymethylen), d. h. das Werkzeug wird warm gefahren mit circa 90 Grad Celsius.
Das Werkzeug fährt auf und die Schieber fahren mit dieser Öffnungsbewegung auf. Danach fahren die Auswerfer und die abhebende Platte parallel vor. Diese erste Stufe beträgt nur vier Millimeter. In diesem Moment hängt die ganze Formplatte, auf der die Schieber liegen, nur noch auf den kleinen Agathon-Feinzentrierungen. Erst dann fahren die Auswerfer vor und entformen die Teile komplett aus der Kavität heraus. Die Feinzentrierungen haben zwei Aufgaben: Erstens tragen sie das Gewicht von ca. 50 Kilo der abhebenden Platte bei diesem vier Millimeter Hub. Und zweitens schützen sie durch höchste Präzision die 1,6 mm-Stifte von einem Versatz während der Bewegung. In unserem Fall muss die Zentrierung auch noch Querkräfte aufnehmen, weil die Schieber auf die abhebende Platte zeitversetzt fahren. Durch die hohe Tragfähigkeit der Agathon-Zentrierteile haben wir sogar auf weitere Führungselemente der Platte verzichtet.
Stefan Nobs: Wenn ich mich recht erinnere, haben Sie diese Werkzeug-Konstruktion schon vor ein paar Jahren entwickelt. Wie hat sich dieses Werkzeug im täglichen Einsatz bewährt?
Guillaume Hopfner: Wir haben sogar schon zwei Werkzeuge mit dieser Lösung gebaut. Sie laufen seit 2017 und 2019 rund um die Uhr in der Produktion und bisher wurde noch keine Feinzentrierungsteile ersetzt. Die Hauptvorteile der Anwendung mit Fein-Zentrierung Plus sehen wir vorrangig in der Langlebigkeit und im spielfreien Schutz der Formstifte während der Bewegung.
«Sobald ein sehr kurzer Hub gefahren wird, ist die Fein-Zentrierung Plus sehr interessant»
Stefan Nobs: Bezüglich solcher Kurzhub-Anwendungen haben wir aus Sicht von Agathon immer wieder weitere mögliche Anwendungen wahrgenommen. Eine dieser potenziellen Anwendungen ist gewissermassen ein Entlüftungshub, der gefahren wird im Formenbau, d. h., die Platte hebt ein wenig ab. Eine andere ist das Spritzprägen. Da wird wahrscheinlich auch ein sehr kurzer Hub gefahren. Soweit ich weiss, wird dort der Kunststoff nachgedrückt in der Abkühlphase. Wie sehen Sie das mit diesen zwei Anwendungen?
Guillaume Hopfner: Ja, natürlich, sobald ein sehr kurzer Hub gefahren wird, ist diese Fein-Zentrierung Plus sehr interessant. Beim Spitzprägen fährt man gewöhnlich nur ein paar zehntel Millimeter, beim Entlüftung reichen natürlich auch locker ein oder zwei zehntel Millimeter Bewegung, d. h., da kann man auf jeden Fall diese Fein-Zentrierung Plus einsetzen.
Stefan Nobs: Und ich glaube, dieser Entlüftungshub gleicht dem Beispiel, das Sie uns erklärt haben.
Guillaume Hopfner: Ja, und es kann auch auf beiden Seiten des Werkzeugs eingesetzt werden: entweder auf der Düsenseite oder Auswerferseite. Es braucht natürlich nicht viel Hub. Ich persönlich würde vielleicht ein wenig grosszügiger fahren als nur ein paar zehntel Millimeter, um die Entlüftungslagen respektive -flächen zu reinigen, sodass auch der Expansionsraum über die Entlüftungsfläche fahren. Der Vorteil liegt darin, dass dann ein paar Partikel wieder nach hinten mitgenommen würden und die Kavität sauber für den nächsten Zyklus wäre.
Stefan Nobs: Das ist ein sehr interessanter Hinweis. Und aufgrund solcher Rückmeldungen haben wir den Kurzhub auch weiter ausgebaut. Wir mussten auch die Broschüren weiterentwickeln, denn am Anfang haben wir nicht an solche Kurzhub-Anwendungen gedacht. Wir haben unter anderem den geführten Weg bei diesen Zentrierungen weiterentwickelt – das sieht man bei der Rubrik L5 [L5 ist der geführte Weg, bis das Werkzeug geschlossen ist]. Damit wir da noch etwas Sicherheit haben für den Kurzhub, haben wir in der Broschüre jetzt «L5 minus 1,5 Millimeter» hinterlegt. Also man kann da die ganze Länge ohne diese startenden 1,5 mm verwenden.
Was mir hier noch einfällt zu diesem Kurzhub, sind die Auswerferpakete. Es gab also auch schon Kunden, die offenbar die Fein-Zentrierung für diese Kurzhub-Anwendung eingesetzt haben.
Guillaume Hopfner: Da haben Sie Recht, man kann es für ganz flache Teilen zum Beispiel einsetzen, die wenig Entformungshub benötigen. Ich denke, es gibt viele Teile, die mit vier oder 5 mm aus der Kavität schon entformt werden können und dann kann man diese Teile relativ gut da einsetzen.
