Höhere Spann- und Haltekräfte trotz niedrigerem Druck ermöglichen den Einsatz kleinerer Baugrößen und damit eine bessere Ausnutzung des Maschinenraums bzw. die Verwendung von kleineren und kostengünstigeren Maschinen. Durch die gebotene höhere Leistungsfähigkeit der Bauteile können weniger Elemente verwendet werden, die überdies noch mit geringerem Energieverbrauch die Betriebskosten senken. Wartungsfreiheit und wettbewerbslose Zuverlässigkeit ergeben weniger Stillstände und die Wiederholgenauigkeit von 3 Mikrometer der Positionier- und Spannsysteme ermöglichen eine höhere Prozessstabilität und damit weniger Ausschuss.

Die durch mehrere Patente abgesicherte „High-Power-Technologie“ basiert auf einer Verstärkung der durch den hydraulischen oder pneumatischen Druck erzeugten Kraft über schiefe Ebenen im Zylinder. Über geschickten Einsatz der dafür nötigen Elemente ergibt sich nicht nur eine bis zu drei Mal höhere Spannkraft und bis zu sieben Mal höhere Haltekraft als bei vergleichbaren Baugrößen sondern auch noch eine mechanische Verriegelung, die eine Haltekraft auch bei 0 bar ermöglicht. Dadurch entstehen neue Anwendungsmöglichkeiten für Spannelemente und es können sonst zusätzlich notwendige Elemente eingespart werden, wie z.B. Druckerhaltungsventile, Druckübersetzer und Ähnliches.

Weiter erlaubt diese Technologie den Einsatz von pneumatischen  Spannern, wo zuvor noch hydraulische Systeme benötigt wurden. Hochpräzise, spielfreie, torsions- und biegemomentstabile Roboter-Wechselkupplungen erweitern die Einsatzgebiete von investitionsintensiven Maschinen von „Pick and Place“ – hin zu anspruchsvollen Bearbeitungs- und Montageaufgaben wie Entgraten, Verschrauben, Einpressen und Zusammenbau von Bauteilen bzw. Baugruppen, wie sie ohne KOSMEK Technologie bis heute nicht möglich waren.

Aus Respekt vor den Marktbegleitern beschränken wir uns in dieser Ausgabe allerdings nur auf drei Besonderheiten des beispiellosen Produktportfolios.

Die Patente hierfür beruhen einerseits auf dem Prinzip der Kraftverstärkung durch doppelte Kolben, andererseits durch Geschwindigkeitserhöhung durch kleinere Querschnitte oder aber auch auf dem exklusiven „High-Power-Patent“. Für alle Fälle hält KOSMEK die idealen Zylinder bereit.

Wird augenblicklich hohe Kraft benötigt, wie am Anfang des Kernzuges aufgrund des „Anklebe-Effektes“, bringt der Zylinder diese Kraft nur in den ersten 20 mm des Weges auf. Der verbliebene Weg wird mit höchstmöglicher Geschwindigkeit beschritten (= „High-Speed“ Kernzugzylinder). Benötigt man zum Lösen eine noch höhere Kraft, als diese mit einem üblich dimensionierten Zylinder aufgebracht werden kann und herrschen Einbaulimitierungen vor, hilft der „High-Power“ Zylinder von KOSMEK weiter. Dieser bringt bei gleichen Abmessungen 180% der Kraft auf. Wiederrum nur im ersten Fünftel der Bewegung, danach geht es wieder mit maximaler Geschwindigkeit bis zur Endlagendämpfung.

Dies erspart bis zu 5 Sekunden Taktzeit. In Situationen, bei denen der Kern auch gegen die durch den hohen Materialdruck induzierte Kraft entgegenhalten muss, bedient sich KOSMEK seines „High-Power“ Patents. Dieses multipliziert Kräfte über Rampen im Inneren des Zylinders.

Diese Kraftverstärkung kann im günstigsten Fall eine Verdreifachung der rein durch die Hydraulik oder Pneumatik eingeleiteten Kraft erreichen. Oder andersrum, man kann für den gleichen Kraftbedarf eine kleinere Baugröße verwenden und so gewonnen Raum für größere Werkstücke nutzen.

Als positiven Nebeneffekt erhält man darüber hinaus eine mechanische Verriegelung, welche pneumatischen Zylindern erlaubt auch drucklos Haltekräfte aufzubringen. Arbeitet man gegen den Zylinder, arbeitet man im Falle einer High-Power-Ausführung gegen eine Haltekraft, die die ursprünglich pneumatisch oder hydraulisch aufgebrachte Kraft um das Siebenfache übersteigt. Gibt der Hebel nach, sitzt im Falle KOSMEK auch der Zylinder nach und die Spann- und Haltekraft bleibt aufrecht. Dies kann vorkommen, wenn z.B. während der Bearbeitung aufgrund der hohen Kräfte eine raue Gussoberfläche nachgibt.

Dieser Effekt ermöglicht bei Berücksichtigung im Bearbeitungskonzept ungeahnte, neue Möglichkeiten, wie z.B. eine Bearbeitung gegen den Spannhebel, höheren Vorschub und größere Werkzeuge oder eine fünfseitige Bearbeitung mit nur einer Aufspannung.

Dieser Technologie bedient man sich durchgängig für das gesamte Produktsortiment von KOSMEK. – Vom High-Power-Push Kernzugzylinder, zu diversen Spannzylindern für Bearbeitungsvorrichtungen und Paletten-Spannsystemen hin zu kleinsten Bohrlochspannern für die Halbleiterindustrie.

In jedem Fall sind KOSMEK High-Power Produkte kleiner, leichter, stärker und wartungsfrei und ermöglichen somit Initial-Kosteneinsparungen von bis zu 30%!

Diese Technologie macht man sich unter anderen bei Nullpunkt- Spannsystemen sowie Roboterhand- Wechselkupplungen zu nutze. Dadurch erhält man nicht nur auch noch nach einer Million Lastzyklen maximal 3 Mikrometer Positionsabweichung, sondern auch eine Drehmomentenstabilität, die vor allem für hochgenaue Roboteranwendungen erfolgsentscheidend sein kann.

Durch diese Null-Spiel-Technologie werden eingeleitete Torsionskräfte nämlich tangential abgestützt und ermöglichen dem Roboter damit Produktionsaufgaben, die mit herkömmlichen Kupplungen nicht möglich wären. – Wie z.B. genaues Positionieren von Einlegeteilen, positionssensible Verschraubungen (Darstellung 6), präzise Entgratungen oder auch Verschweißungen.

Alle diese positiven und einzigartigen Eigenschaften werden überdies noch dadurch unterstützt, dass auch eingeleitete Biegekräfte am äußerst möglichen Punkt der jeweiligen Spann-Komponente abgestützt werden und somit höchstmögliche Kräfte bzw. Momente aufgenommen werden können.

Abschließend darf erwähnt werden, dass KOSMEK seit nun 9 Jahren in Europa auf Erfolgskurs ist.

Quelle: Pressemitteilung Kosmek Europe GmbH
Kontakt: Alexander Knapitschst