Gespannt

Autor / Redakteur: Karl-Heinz Freund und Uwe Paech / Josef-Martin Kraus

Kostendruck, Zeitdruck, Flexibilität, Qualitätsstandards, Reduzierung der Nebenzeiten, Nachlaufzeit – alles Schlagworte und Begriffe, mit denen ein Fertigungsunternehmen in seiner

Firmen zum Thema

( Archiv: Vogel Business Media )

Kostendruck, Zeitdruck, Flexibilität, Qualitätsstandards, Reduzierung der Nebenzeiten, Nachlaufzeit – alles Schlagworte und Begriffe, mit denen ein Fertigungsunternehmen in seiner täglichen Praxis konfrontiert wird beziehungsweise seine Ziele formuliert. Für eine Serienfertigung resultieren daraus Kompromisslösungen, die den Gegebenheiten Rechnung tragen müssen, wie sich anhand eines Anwendungsprojekts bei der Seipp +Kehl GmbH, Gemünden-Felda zeigen lässt. Das mittelständische Unternehmen hat sich als Produzent kundenspezifischer Werkstücke eine hohe Akzeptanz erarbeitet. Diese sehr positive Situation wird durch die hohe Fertigungsbreite des Unternehmens dargestellt: Zusätzlich zu konventionellen Fertigungsverfahren – Drehen und Fräsen – wird ein besonderer Schwerpunkt auf das Schleifen gelegt.

Im vorliegenden Fall sollte eine hohe Jahresstückzahl in Fertigungslosen von 60 Stück in einer Aufspannung bearbeitet werden. Als sinnvollste Spannlösung bot sich eine Mehrfach-Wendespannvorrichtung an, die sowohl eine Mehrseitenbearbeitung der Werkstücke als auch eine Mehrfachaufspannung ermöglicht. Diese Lösung wurde maßgeblich aufgrund der vorhandenen Werkzeugmaschinen mit vertikaler Spindel bestimmt.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 5 Bildern

Die Hydrokomp GmbH wurde als Hersteller hydraulischer Spannelemente mit der Konstruktion dieser Vorrichtung beauftragt. Im Vorfeld erarbeitete man dazu ein Spannkonzept gemeinsam mit der Fertigungsplanung. Bei der in Bild 1 gezeigten Vorrichtung handelt es sich um eine 60-fach-Wendespanneinrichtung, die auf einer Fahrständermaschine installiert ist. Links von der Spanneinheit ist der NC-Teilapparat als Antriebselement montiert, der mit den Steuerungen der Maschine und des Hydraulikaggregats korrespondiert. Dort befindet sich auch das Stützlager mit der Druckölzuführung über eine gesteuerte Drehdurchführung (Hydrokomp-Konstruktion). Das Stützlager wird mit einer Klemmhülse während der Bearbeitung geklemmt.

Damit immer nur die nach oben gerichtete Seite der Vorrichtung ge- oder entspannt werden kann, ist im Gegenlager eine gesteuerte Drehdurchführung installiert. Die Funktion einer solchen Drehverbindung beruht auf dem Prinzip eines Drehschiebers. Sie ist in Bild 2 zu sehen. Vorteile bietet dieses Konstruktionsprinzip in mehrere Richtungen:

  • Bei Verwendung konventioneller Drehdurchführungen muss man üblicherweise eine sechsadrige Drehverbindung benutzen, die einen größeren Bauraum benötigt und aufgrund der notwendigen Dichtungen ein höheres Bewegungsmoment erzeugt. Darauf kann verzichtet werden.
  • Bei konventionellen Drehverbindungen entstehen zusätzliche Kosten, weil jede Anschlussebene über ein hydraulisches Wegeventil – inklusive elektrischer Steuerung – versorgt werden muss. Diese Kosten können eingespart werden.
  • Es ist möglich, fünf Seiten der Vorrichtung mit Dauerdruck zu versorgen und nur die sechste, nach oben zeigende Seite hydraulisch spannen beziehungsweise entspannen zu können.

Die einzelnen Spannnester sind so gestaltet, dass sich insgesamt drei verschiedene Werkstücke einer Teilefamilie spannten lassen (Bild 3). Es ist lediglich notwendig, den Seitenanschlag um 180° zu drehen. Alle anderen Positionier- und Spannpunkte bleiben. Die zwischen den beiden Spanneisen angebrachte Leiste dient zur Verdrehsicherung der Spanneisen. Zur optimalen Spannkraftübertragung sind in den Spannpunkten der Spanneisen gehärtete Kugeln eingebaut, die plastisch in die Werkstücke eindringen und damit einen Formschluss erzeugen. Die unteren Auflagepunkte sind eben. Die hydraulischen Einschraubzylinder wurden als einfach wirkende Zugzylinder mit Federrückstellung ausgelegt und im Grundkörper eingebaut.

Alle Hydrokomp-Zylinder verfügen auf der Stangenseite über zwei Abstreifelemente. Zusätzlich zum Weichabstreifer ist ein metallischer Abstreifer montiert, der alle – selbst kleinste – Späne abstreift. Die Druckölversorgung erfolgt innerhalb der Vorrichtung nur über gebohrte Ölkanäle. Weil die gesamte Baulänge 880 mm beträgt, wurden von beiden Seiten Ölkanäle mit 5 mm Durchmesser eingebracht. Mit dieser Konstruktionsvariante soll erreicht werden, dass durch den Tausch der oberen, werkstückspezifischen Vorrichtungsplatte die Gesamtvorrichtung universell eingesetzt werden kann.

Als Druckerzeuger dient ein Kleinpumpenaggregat mit zwei einfach wirkenden Spannkreisen, wobei einer der Spannkreise mit einer Druckreduzierstufe ausgerüstet ist, die den Betriebsdruck zum Klemmen des Gegenlagers auf 60 bar begrenzt. Die Steuerungen der Werkzeugmaschine, des NC-Teilapparats und des Hydraulikaggegats sind so miteinander verknüpft, dass gegenseitiges Abfragen erfolgt, bevor der nächste Programmschritt abgearbeitet wird. Somit wird man allen Sicherheitsregeln gerecht, die zum dauerhaften und verantwortungsvollen Betrieb nötig sind.MM

Karl-Heinz Freund ist Geschäftsführer der Hydrokomp GmbH, Gemünden-Felda. Uwe Paech ist Konstrukteur im gleichen Unternehmen. Weitere Informationen: Karl-Heinz Freund, 35329 Gemünden-Felda, Tel. (0 66 34) 9 18 39-0, Fax (0 66 34) 9 18 29-19, kh.freund@hydrokomp.de

Artikelfiles und Artikellinks

(ID:181819)