Hydraulikzylinder übernehmen eine tragende Rolle im Werkzeuggefüge. Im exklusiven Interview geben Christen J. Merkle und Patrick Mußler von AHP Merkle Tipps, wie man als Formenbauer Kopfschmerzen bei der Auswahl dieser Zukaufteile vermeidet – für sich und den Endanwender.

Geschäftsführer-Ehepaar bei der Arbeit: Christen J. und Katrin Merkle in der eigenen Fertigung

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Normalien und Heißkanaltechnik

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

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Ab Oktober – pünktlich zur Fakuma – bringt der Normalienhersteller Meusburger ein neues Produktsortiment an Hydraulikzylindern und Zubehör auf den Markt. Die gehärteten und geschliffenen Kolbenstangen der Bauteile zielen auf einen optimalen Schutz vor Beschädigungen und Leckagen. Außerdem garantiert der Hersteller einen sauberen Betrieb dank doppelt gedichteter Kolbenstangen mit zusätzlichem Führungsband. 

Meusburger stellt Hydraulikzylinder vor 

Doppelt wirkend, doppelt dichtend 

AHP Merkle lanciert den neuen E-AHP Lite, einen elektro-hyraulischen Linearantrieb in der ‘Lite‘-Version, der für Werkzeugkonstrukteure mit einigen signifikanten Vorteilen aufwartet.

Auf der Fakuma präsentierte AHP Merkle einen neuen elektro-hydraulischen Linearantrieb ‘E-AHP Lite’

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Normalien für die Kunststofffertigung

Messe Fakuma

Linearantriebe

Elektromotoren

Der E-AHP Lite geht an den Start

Mit ‚HRScool Evo‘ präsentiert Oerlikon HRSflow eine Weiterentwicklung des HRScool-Hydraulikzylinder-Systems für das Heißkanal-Spritzgießen. Die Version kann bei höheren Werkzeugtemperaturen eingesetzt werden als das 2019 vorgestellte Vorgängersystem HRScool.

Die konstruktive Optimierung der ungekühlten HRScool-Evo-Hydraulikzylinder von Oerlikon HRSflow erweitert deren Prozessfenster hin zu höheren Verarbeitungstemperaturen

Heißkanalsysteme

Heißkanaltechnik

Messtechnik

Messung von Umgebung (Klima)

Ungekühlter Hydraulikzylinder jetzt für erweitertes Prozessfenster

AHP Merkle feierte sein 50-jähriges Bestehen – mit einem großen Fest und einer Hausmesse, auf der auch Neuheiten präsentiert wurden.

Firmenchef Christen Merkle begeisterte die rund 500 Gäste mit einer bewegenden Rede zum 50-jährigen Bestehen von AHP Merkle

50 Jahre All-in

Mit ‘AHP RE-USE’ bietet Merkle den Service, gebrauchte Hydraulikzylinder aufzubereiten.

Normteile / Normalien

Mechanische Konstruktionselemente

Messe Moulding Expo

Retrofit

Instandhaltung

Cashback für Gebrauchte

 Für den Automobilzulieferer Benteler baut Siebenwurst zurzeit ein großes IHU-Werkzeug  für Achsträger, in dem drei verschiedene Teile umgeformt werden. Die Zylinder betreffend, verlassen sich die Experten wie schon seit vielen Jahren auf ihren Partner AHP Merkle.

Beim Fertigen großer IHU-Werkzeuge verlässt man sich bei Siebenwurst in puncto Zylinder auf Sondermodelle von AHP Merkle.

Siebenwurst hat einen guten Namen, wenn es um komplexe Fertigungsaufgaben in der Automotive-Industrie geht. Neben Modellen entstehen am Standort Dietfurt im Altmühltal Spritzgießwerkzeuge, etwa für Stoßfänger, aber auch Umformwerkzeuge, Prägewerkzeuge und Werkzeuge für das Innenhochdruck-Umformen (IHU). Mit dem Automobilzulieferer Benteler als Auftraggeber verbindet die Werkzeugbauer eine sehr lange Partnerschaft einschließlich vieler erfolgreicher gemeinsamer Projekte. „Die Werkzeugauslegung kommt dabei in der Regel von Benteler“, erklärt Christian Stephan, Konstrukteur bei Siebenwurst. „Die Vorgaben sind bei den Projekten stets sehr konkret. Da ist von vornherein klar, welcher Stahl verwendet wird oder wie groß die im Werkzeug eingesetzten Zylinder sein müssen.“

Bei einem aktuellen Projekt geht es um den Werkzeugsatz für Achsträger; gleichzeitig werden der linke und der rechte Längsträger sowie der Querträger in den betreffenden Werkzeugen bearbeitet. Der Werkzeugsatz besteht zum einen aus einem Vorformwerkzeug, in dem die aus Rohren vorgeformten Teile vorgeprägt werden. Das Herz der Bearbeitung ist indes das IHU-Werkzeug, in dem die Achsträger ihre endgültige Form bekommen und zugleich fertig bearbeitet werden.

„Für uns ist dieses Projekt praktisch in mehrerlei Hinsicht eine Premiere“, erläutert Christian Stephan. „Das aus Warmarbeitsstahl vorgeformte Rohr der Achsträgerkomponenten verfügt über eine relativ große Wandstärke, und der Druck,  mit dem wir umformen, liegt etwa zweifach höher als üblich.“ Zudem sollen im IHU-Werkzeug in das umgeformte Werkstück auch gleich definierte Öffnungen gestanzt werden.

Hoher Druck und Stanzintegration als Herausforderung für den Werkzeugbau

Benteler hatte auch bei diesem Werkzeug umfassende Vorarbeiten geleistet und zum Beispiel in der Konstruktion das  zu verwendende Material, aber auch die Spezifikationen der  zu verbauenden Hydraulikzylinder berechnet und vorgegeben. Auch die Positionen für die späteren Öffnungen im Werkstück sind vorgegeben.

Die Konstrukteure bei Siebenwurst füllten diese Vorgaben mit Praxiswissen und konstruierten daraus Werkzeuge, die ihre Produktionsaufgaben ohne Einschränkung präzise, schnell und prozesssicher umsetzen. Und die Konstrukteure bei AHP Merkle übernahmen den ‘Feinschliff‘ und sorgten dafür, dass die betreffenden Hydraulikzylinder auch bezüglich ihrer Details auf Werkzeug und Anwendung hin optimiert sind.

In den IHU-Werkzeugen übernehmen Hydraulikzylinder unterschiedliche Aufgaben. Das Spektrum reicht vom sicheren Verschließen der Rohrenden beim IHU-Vorgang über das Einbringen präziser Stanzöffnungen bis hin zum Fixieren sowie dem Anheben und Auswerfen der Werkstücke zur automatisierten robotergestützten Entnahme.

Sehr gute Erfahrungen gemacht  mit den Ansprechpartnern bei AHP Merkle

„Bei Hydraulikzylindern verlassen wir uns seit Jahren auf Produkte von AHP Merkle“, betont Christian Stephan. „Wir haben von Anfang an sehr gute Erfahrungen gemacht mit unseren Ansprechpartnern im Werk in Gottenheim; die Kommunikation ist hervorragend. Gerade auf Ebene der Konstruktionsabteilungen hat sich eine sehr enge und von gegenseitigem Verständnis geprägte Zusammenarbeit etabliert. Dazu kommt, dass auch die Qualität der Zylinder sehr gut ist – wir bekommen  von unseren Auftraggebern durchweg positive Rückmeldungen. Außerdem liefert AHP Merkle sehr termintreu – auch bei Sonderzylindern. Und letztendlich stimmt auch der Preis.“

Ins Vorformwerkzeug werden zunächst die Rohlinge eingelegt – das sind vorgeformte Rohre mit fast quadratischem Querschnitt. Das Vorformwerkzeug ist als Prägewerkzeug ausgeführt, in dem die Rohteile für Längs- und Querträger vorbearbeitet werden. Es formt die Konturen der Werkstücke beim Zusammenfahren grob aus.

 In diesem Werkzeug übernehmen Blockzylinder zum einen das Fixieren der Werkstücke, zum anderen bringen sie auch an einer Stelle eine Fläche ins Rohr ein. „Darüber hinaus steckt jede Menge Sensorik im Werkzeug und an den Zylindern – die Vorgänge werden akribisch überwacht und dokumentiert“, ergänzt Christian Stephan. „Auf diese Weise können die Zylinder sehr exakt nach dem tatsächlichen Bedarf gefahren werden.“

 Die Zylinder im Innenhochdruck-Umform-Werkzeug haben schon ein anderes Kaliber. Speziell jene, die während der Umformphase gegen den Innendruck im Werkstück arbeiten müssen. Bei den Längsträgern sind dies insgesamt vier Rundzylinder mit 360 mm Durchmesser; beim Querträger genügt ein Zylinderdurchmesser von 250 mm.

 „Eine Herausforderung beim IHU-Prozess besteht darin, dass die Rohrelemente beim Umformen kürzer werden“, erläutert Stephan. „Hier müssen die Zylinder, die die Rohre verschließen, sehr feinfühlig nachjustieren, sodass ein absolut dichter Abschluss während des gesamten Umformens gewährleistet ist.“

 Bei jedem Zyklus schließen die Zylinder mit ihren Dichtdornen das Werkzeug ab. Beim Schließen wird über spezielle Kanäle das Werkstück befüllt – hier geht es zunächst um den Aufbau des Gasvolumens. Den Hochdruck selbst – dabei wird nur relativ wenig Volumen bewegt – baut ein Hochdruckaggregat anschließend in einem separaten Kreislauf durch eine Zuführung in den Dichtdornen auf. Die Wand des Werkstücks wird damit gegen die Formkontur gedrückt und ausgeformt; das Teil erhält seine Form.

Absolut gleichzeitiges Stanzen ist ein ‘Muss‘ bei diesemProzess

„Bei Benteler geht man bewusst – selbstverständlich innerhalb sicherer, prozessstabiler Parameter – an Grenzen, um nachhaltig den vorhandenen Maschinenpark zu nutzen“, erklärt Stephan. „Umso wichtiger ist es, dass alle beteiligten Komponenten schon im Vorfeld aufeinander abgestimmt sind.“

Noch unter Hochdruck werden von weiteren Zylindern mittels Stanzstempeln viele Öffnungen in das Werkstück eingebracht. Deren Parameter kommen ebenfalls aus der Werkzeugauslegung bei Benteler und sind exakt auf die Materialdicke und die Größe der zu erzeugenden Öffnung abgestimmt. Die mit 100 bar betriebenen Sonderzylinder sind auf Wunsch von Benteler den engen Bauräumen im Werkzeug angepasst.

„Dabei ist es wichtig, dass das Stanzen überall absolut gleichzeitig passiert“, betont Stephan. „Denn sobald der erste Stempel durch die Wandung dringt, bricht der Druck im Inneren des Werkzeugs schlagartig zusammen.“ Alle Zylinder fahren am Ende wieder in ihre Ausgangsposition, bevor sich das Werkzeug auf der Presse wieder öffnet. Dann kommt ein weiterer Satz an Zylindern zum Einsatz, die dafür sorgen, dass das Werkstück nach dem Ausformen auf der Presse kontrolliert und schonend entformt werden kann.

Die Zylinder der oberen Werkzeughälfte drücken die Teile aus der Form; die Auswerfer der unteren Hälfte heben sie an. „So erfolgt ein sicheres Entformen, und die Greifer des automatisierten Handlings können die Komponenten sicher fassen und abtransportieren“, erklärt Christian Stephan. „Um eine absolute Synchronizität zu erreichen, werden die Zylinder für jedes Nest über einen separaten Kreislauf angesteuert.“

Mit diesen Werkzeugen erreicht Benteler in der Herstellung der Achsträger eine optimale Zykluszeit. „Die Verantwortlichen für die Auslegung der Werkzeuge bei Benteler haben richtig viel Ahnung von ihrer Aufgabe und von Hydraulik“, erklärt Stephan. „Unsere Werkzeugkonstruktion kann an die Vorgaben direkt andocken. Und dabei, das alles möglichst optimal in Stahl und Eisen umzusetzen, unterstützen uns die Konstrukteure bei AHP Merkle.“ Beim IHU-Werkzeug werden 25 Kernzüge separat über die Zylinder bewegt. Ein Großteil der Zylinder hat eine Verdrehsicherung, die die Prozesssicherheit weiter erhöht.

Eine partnerschaftliche Teamarbeit, die über viele Jahre gewachsen ist

Dass Merkle bei Siebenwurst rund 98 Prozent der Hydraulikzylinder liefert, ist kein Zufall. Die gelebten Werte der familiengeführten Firmen passen exzellent zusammen. Neben der hohen Qualität, den kurzen Lieferzeiten, den individuell konfigurierbaren Zylindern und der fairen Preisgestaltung ist die jahrzehntelange offene und vertrauensvolle Zusammenarbeit der Konstruktionsabteilungen ein Schlüssel für den gemeinsamen Erfolg. „Hier ist es ein großer Vorteil, dass die Experten bei AHP Merkle uns dabei sehr effektiv unterstützen und die genauen Spezifikationen akribisch in den Zylindern umsetzen“, betont Stephan. „Unsere Konstruktionsabteilungen haben da einen sehr kurzen Draht zueinander, und wir sprechen, was  die technischen Lösungen betrifft, die gleiche Sprache. Deshalb bekommen wir immer die idealen Hydraulikzylinder – maßgeschneidert für den jeweiligen Anwendungsfall, schnell und in hoher Qualität. Die Firma AHP Merkle ist für uns ein wertvoller Partner, der absolut zu uns passt und der nachhaltig  in unserem Zulieferernetzwerk zu unserem Erfolg beiträgt.“

AHP Merkle GmbH  

https://www.ahp.de

Ausgabenartikel

Druckvoll: 360-mm-Zylinder wie dieser arbeiten in einem IHU-Werkzeug beim Umformen gegen den Innendruck im Werkstück. Der Hydraulikdruck, der die vom Zylinder ins Teil eingefahrenen Dichtdorne gegen den Innendruck hält, beträgt dank  der wirksamen Zylindergröße ‘nur‘ 220 bar 

Passgenau: Im Prägewerkzeug für die Achsträger sind etliche Zylinder von AHP Merkle verbaut, meist Sonderzylinder, die wie hier der Geometrie im kompakten Werkzeug angepasst sind 

Kennzeichnend: Bei Siebenwurst schätzt man die typischen Eigenschaften der Zylinder von AHP Merkle – hohe Qualität, kurze Lieferzeiten, individuelle Konfigurierbarkeit und faire Preisgestaltung

Klares Statement: Christian Stephan, Konstrukteur bei Siebenwurst: „Die Konstruktionsabteilungen bei AHP Merkle und Siebenwurst haben einen sehr guten Draht zueinander. Deshalb bekommen wir immer die idealen Hydraulikzylinder – maßgeschneidert, schnell und in hoher Qualität“

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Beim Fertigen großer IHU-Werkzeuge setzt man bei Siebenwurst auf Hydraulikzylinder von AHP Merkle|Partnerschaft

Christian Karl Siebenwurst GmbH & Co. KG

<a href="https://www.siebenwurst.de" target="_blank">www.siebenwurst.de</a>

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