Industriegasfedern unterstützen beim Öffnen von Klappen, Hauben und Deckeln die Muskelkraft der jeweiligen Bediener. Standardmodelle, wie sie z. B. auch an Motorhauben und Heckklappen von Kfz zum Einsatz kommen, sind dabei aufgrund ihres Funktions-prinzips limitiert. Große und vor allem schwere Elemente sind seit 2011 aber mit Tandem-Gasdruckfedern zu bedienen. Ein gutes Beispiel dafür ist das Zusammenfügen von Cabriodächern. Und auch hier wurde im Team gearbeitet. Die beteiligten Unternehmen sind die Jaeckel Modell und Formenbau GmbH und die ACE Stoßdämpfer GmbH.
Der limitierende Faktor normaler Gasfedern liegt im Schließvorgang begründet. Zu Beginn des Vorgangs muss eine große Ausschubkraft per Hand übernommen werden. Deshalb gilt: Je größer das Gewicht der Klappe und je stärker die Gasdruckfeder, desto höher die Schließkräfte und unhandlicher die Bedienung. Dies liegt daran, dass beim Öffnen einer Klappe aus der Horizontalen der Schwerpunkt am Start am weitesten vom Drehpunkt entfernt ist, während er in der Senkrechten direkt am Drehpunkt liegt. Dieses Problem umgehen Tandem-Gasdruckfedern elegant. Quasi in Reihe geschaltet, übernimmt eine stärkere Gasfeder beim Öffnen den ersten, schwereren Teil des Weges, die schwächere der beiden übernimmt den leichteren, letzten Teil der Arbeit. Beim Schließen verläuft der Weg umgekehrt, so dass nur eine deutlich reduzierte Ausschubkraft zu überwinden ist. Zudem erzeugt das Einfahren der Kolbenstange eine geknickte Kennlinie. Neben einem vollständigen Industriegasfeder-Programm bietet die ACE Stoßdämpfer GmbH diese leistungsstärkeren Modelltypen mit einer Kolbenstange aus hart verchromtem Stahl und mit stahlverzinkten Zylinderrohren und Anschlussteilen an. Diese langlebigen, schlanken Helfer stehen mit Ausschubkräften von 300 N bis 5.000 N zur Verfügung. Dabei handelt es sich um einen sehr großen Kraftbereich, wenn man bedenkt, dass alle Modelle ausschließlich mit einem Zylinderdurchmesser von 40 mm gefertigt sind. Die Variationen sind durch unterschiedliche Hübe zu erklären. Insgesamt kommen durch die Kombination der verschiedenen Hübe sieben Tandem-Gasdruckfedern zustande. Im nachfolgend geschilderten Einsatzfall, in dem es um das Zusammenfügen von Cabriodächern im niedersächsischen Landkreis Peine geht, entschieden sich die kooperierenden Unternehmen Jaeckel Modell und Formenbau GmbH und ACE für ein Modell des Typs GST-40-50-150-AA.
Masse bestimmt Kräfte und Modell
"Es hat uns gefreut, dass ACE uns in der Konzeptphase mit Auslegungsberechnungen und der richtigen Federauswahl unterstützt hat." Das sagt Heiko Hattendorf, seines Zeichens Projektleiter beim niedersächsischen Spezialisten für den Bau von Sondervorrichtungen, PU- Schäumwerkzeugen sowie Messaufnahmen. Es zeigte sich einmal mehr, wie sinnvoll es ist, wenn Hersteller und Zulieferer zu einem möglichst frühen Zeitpunkt zusammenarbeiten. Denn zunächst gingen die Überlegungen bei Jaeckel - mangels Kenntnis der Tandemtypen - in Richtung großer, schwerer Gasfedern für die vorgesehene Aufgabe. Die damit einhergehenden körperlich anstrengenden Arbeitsbedingungen im Fügeprozess wären sozusagen gleich mit eingekauft worden. Dem Credo von ACE folgend, seinen Partnern Zeit, Geld und in diesem Fall auch Schweißperlen zu ersparen, schlug der technische Berater von ACE, Kai Boelingen, die seit dem Jahr 2011 eingeführten Modelle vor: "Für die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit sorgen z. B. eine Kolbenstange mit verschleißfester Oberflächenbeschichtung sowie eine integrierte Fettkammer, die eine dauerhafte Schmierung der Dichtungen gewährleistet", erläutert er. Diese Vorteile kommen seit einiger Zeit beim Zusammenfügen der Verdeckstoffe von Cabriodächern zum Tragen. Bei der Klebevorrichtung werden zunächst Rahmen und Verdeckstoff mit aufgetragenen Kleberaupen in das feststehende Unterwerkzeug eingelegt und fixiert. Anschließend gilt es, die Heckscheibe in das Oberwerkzeug, das an einer großen Klappe befestigt ist, einzulegen. Bei geschlossener Klappe übernehmen hauptsächlich Pneumatikzylinder den Zusammenbau. Während sich diese Arbeitsvorgänge maschinell vollziehen, ist das Schließen und das abschließende wieder Öffnen von Hand zu betätigen. Im vorliegenden Fall galt es, einen Anfangswinkel von 350° mit einem Öffnungswinkel von 80° und der Masse von 200 kg in Einklang zu bringen und das bei einem Radius des Handgriffes von 850 mm. Ein Blick auf die Kennzahlen der Tandem-Gasdruckfeder GST-40-50-150-AA ergibt, dass die erste Zahl für den Durchmesser des Zylinders in Millimetern steht, die beiden anderen geben die Hübe der Federn wieder. Dabei sind die Tandempartner dieses innovativen Maschinenelements in der Lage, Ausschubkräfte von 900 N bzw. 2.500 N aufzubringen. Und diese kombinierten Kräfte sind es, welche die Fachkräfte bei Jaeckel Modell und Formenbau GmbH befähigen, selbst eine Klappe von 200 kg fast spielerisch handhaben zu lassen, so dass die Arbeit an dem Prototypen mit Erfolg zu Ende gebracht werden konnte. Dazu der zufriedene Heiko Hattendorf: "Wir haben lange verglichen. Die neuen ACE Produkte sind für diese Anwendung sicherer und schneller und damit besser zu nutzen als große, konventionelle Gasdruckfedern. Und glauben Sie mir, wir haben uns nicht nur bei ACE umgeschaut."
Einsatzfälle sind noch erweiterbar
Neben den bereits erwähnten unterschiedlichen Hüben liefert ACE zahlreiche Sonderlösungen. Sie sind dabei mit allen für Standardgasfedern vorliegenden Anschlussarten zu verwenden. Außerdem hat der Kunde die Wahl, sie mit einer normalen Endlagendämpfung oder ohne Dämpfung zu erhalten. Daneben stehen in der Zentrale von ACE in Langenfeld, wo Industriegasfedern kundenspezifisch ausgelegt und auch befüllt werden, unter anderem unterschiedliche Kennlinien, Sonderlängen, -hübe, -dichtungen, -anschlüsse oder Abstreifer zur Verfügung. Für einen Temperaturbereich von -20 °C bis 80 °C konzipiert, sind die Industriegasfedern von ACE auf Wunsch auch als Ausführungen in V2A oder V4A Edelstahl erhältlich. In diesem Fall entsprechen sie sogar den Hygienerichtlinien der Medizintechnik und Lebensmittelindustrie.
Der limitierende Faktor normaler Gasfedern liegt im Schließvorgang begründet. Zu Beginn des Vorgangs muss eine große Ausschubkraft per Hand übernommen werden. Deshalb gilt: Je größer das Gewicht der Klappe und je stärker die Gasdruckfeder, desto höher die Schließkräfte und unhandlicher die Bedienung. Dies liegt daran, dass beim Öffnen einer Klappe aus der Horizontalen der Schwerpunkt am Start am weitesten vom Drehpunkt entfernt ist, während er in der Senkrechten direkt am Drehpunkt liegt. Dieses Problem umgehen Tandem-Gasdruckfedern elegant. Quasi in Reihe geschaltet, übernimmt eine stärkere Gasfeder beim Öffnen den ersten, schwereren Teil des Weges, die schwächere der beiden übernimmt den leichteren, letzten Teil der Arbeit. Beim Schließen verläuft der Weg umgekehrt, so dass nur eine deutlich reduzierte Ausschubkraft zu überwinden ist. Zudem erzeugt das Einfahren der Kolbenstange eine geknickte Kennlinie. Neben einem vollständigen Industriegasfeder-Programm bietet die ACE Stoßdämpfer GmbH diese leistungsstärkeren Modelltypen mit einer Kolbenstange aus hart verchromtem Stahl und mit stahlverzinkten Zylinderrohren und Anschlussteilen an. Diese langlebigen, schlanken Helfer stehen mit Ausschubkräften von 300 N bis 5.000 N zur Verfügung. Dabei handelt es sich um einen sehr großen Kraftbereich, wenn man bedenkt, dass alle Modelle ausschließlich mit einem Zylinderdurchmesser von 40 mm gefertigt sind. Die Variationen sind durch unterschiedliche Hübe zu erklären. Insgesamt kommen durch die Kombination der verschiedenen Hübe sieben Tandem-Gasdruckfedern zustande. Im nachfolgend geschilderten Einsatzfall, in dem es um das Zusammenfügen von Cabriodächern im niedersächsischen Landkreis Peine geht, entschieden sich die kooperierenden Unternehmen Jaeckel Modell und Formenbau GmbH und ACE für ein Modell des Typs GST-40-50-150-AA.
Masse bestimmt Kräfte und Modell
"Es hat uns gefreut, dass ACE uns in der Konzeptphase mit Auslegungsberechnungen und der richtigen Federauswahl unterstützt hat." Das sagt Heiko Hattendorf, seines Zeichens Projektleiter beim niedersächsischen Spezialisten für den Bau von Sondervorrichtungen, PU- Schäumwerkzeugen sowie Messaufnahmen. Es zeigte sich einmal mehr, wie sinnvoll es ist, wenn Hersteller und Zulieferer zu einem möglichst frühen Zeitpunkt zusammenarbeiten. Denn zunächst gingen die Überlegungen bei Jaeckel - mangels Kenntnis der Tandemtypen - in Richtung großer, schwerer Gasfedern für die vorgesehene Aufgabe. Die damit einhergehenden körperlich anstrengenden Arbeitsbedingungen im Fügeprozess wären sozusagen gleich mit eingekauft worden. Dem Credo von ACE folgend, seinen Partnern Zeit, Geld und in diesem Fall auch Schweißperlen zu ersparen, schlug der technische Berater von ACE, Kai Boelingen, die seit dem Jahr 2011 eingeführten Modelle vor: "Für die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit sorgen z. B. eine Kolbenstange mit verschleißfester Oberflächenbeschichtung sowie eine integrierte Fettkammer, die eine dauerhafte Schmierung der Dichtungen gewährleistet", erläutert er. Diese Vorteile kommen seit einiger Zeit beim Zusammenfügen der Verdeckstoffe von Cabriodächern zum Tragen. Bei der Klebevorrichtung werden zunächst Rahmen und Verdeckstoff mit aufgetragenen Kleberaupen in das feststehende Unterwerkzeug eingelegt und fixiert. Anschließend gilt es, die Heckscheibe in das Oberwerkzeug, das an einer großen Klappe befestigt ist, einzulegen. Bei geschlossener Klappe übernehmen hauptsächlich Pneumatikzylinder den Zusammenbau. Während sich diese Arbeitsvorgänge maschinell vollziehen, ist das Schließen und das abschließende wieder Öffnen von Hand zu betätigen. Im vorliegenden Fall galt es, einen Anfangswinkel von 350° mit einem Öffnungswinkel von 80° und der Masse von 200 kg in Einklang zu bringen und das bei einem Radius des Handgriffes von 850 mm. Ein Blick auf die Kennzahlen der Tandem-Gasdruckfeder GST-40-50-150-AA ergibt, dass die erste Zahl für den Durchmesser des Zylinders in Millimetern steht, die beiden anderen geben die Hübe der Federn wieder. Dabei sind die Tandempartner dieses innovativen Maschinenelements in der Lage, Ausschubkräfte von 900 N bzw. 2.500 N aufzubringen. Und diese kombinierten Kräfte sind es, welche die Fachkräfte bei Jaeckel Modell und Formenbau GmbH befähigen, selbst eine Klappe von 200 kg fast spielerisch handhaben zu lassen, so dass die Arbeit an dem Prototypen mit Erfolg zu Ende gebracht werden konnte. Dazu der zufriedene Heiko Hattendorf: "Wir haben lange verglichen. Die neuen ACE Produkte sind für diese Anwendung sicherer und schneller und damit besser zu nutzen als große, konventionelle Gasdruckfedern. Und glauben Sie mir, wir haben uns nicht nur bei ACE umgeschaut."
Einsatzfälle sind noch erweiterbar
Neben den bereits erwähnten unterschiedlichen Hüben liefert ACE zahlreiche Sonderlösungen. Sie sind dabei mit allen für Standardgasfedern vorliegenden Anschlussarten zu verwenden. Außerdem hat der Kunde die Wahl, sie mit einer normalen Endlagendämpfung oder ohne Dämpfung zu erhalten. Daneben stehen in der Zentrale von ACE in Langenfeld, wo Industriegasfedern kundenspezifisch ausgelegt und auch befüllt werden, unter anderem unterschiedliche Kennlinien, Sonderlängen, -hübe, -dichtungen, -anschlüsse oder Abstreifer zur Verfügung. Für einen Temperaturbereich von -20 °C bis 80 °C konzipiert, sind die Industriegasfedern von ACE auf Wunsch auch als Ausführungen in V2A oder V4A Edelstahl erhältlich. In diesem Fall entsprechen sie sogar den Hygienerichtlinien der Medizintechnik und Lebensmittelindustrie.
