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Servoantrieb steigert Präzision beim Stanzen

| Redakteur: Stéphane Itasse

Als Hersteller von Präzisionsteilen muss Vogt & Käfer auch bei filigranen Produkten auf eine hohe Qualität achten. Dazu setzt das Unternehmen jetzt auf Stanzmaschinen mit Servoantrieb.

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Der Doppelpleuel-Stanzautomat MSP 200 ergänzt die Fertigung bei Vogt & Käfer in Esslingen.
Der Doppelpleuel-Stanzautomat MSP 200 ergänzt die Fertigung bei Vogt & Käfer in Esslingen.
( Bild: Schuler )

Seit gut einem Jahr ist im Unternehmen ein Doppelpleuel-Stanzautomat MSP 200 mit Servodirektantrieb von Beutler Nova im Einsatz, wie dessen Muttergesellschaft Schuler mitteilt. Den seit 1926 bestehenden Traditionsbetrieb führen Rainer Hägele und Gründerurenkel Mike Kuhlmann.

Schnelle Lieferung von Stanzwerkzeugen dank hoher Fertigungstiefe

Der Esslinger Betrieb mit seinen 30 Mitarbeitern ist immer dann gefragt, wenn es um Präzision und Flexibilität geht. Die schnell mögliche Reaktion auf Kundenanforderungen liegt in der enormen Fertigungstiefe begründet. Kuhlmann und Hägele sind deshalb bei allen namhaften OEM der Automobilbranchen und bei Firmen wie Festo und Metabo gern gesehene Gesprächspartner, wie Schuler berichtet. Kuhlmann als kaufmännischer Geschäftsführer sagt: „Wir haben uns einen Namen als zuverlässiger Hersteller von Präzisionsteilen gemacht.“

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Wurden früher fast ausschließlich Werkzeuge für die eigene Produktion gefertigt, gehen heute 85 % der Werkzeuge zum Kunden. Genau so flexibel arbeitet Vogt & Käfer als Lohnstanzerei. Zum Maschinenpark gehören zehn Stanzlinien mit 20 bis 200 t Stanzdruck sowie vier hydraulische und drei mechanischen Pressen.

Auf der Stanztec 2016 begegnete Rainer Hägele zum ersten Mal der patentierten Servodirekt-Technik. Es folgte ein Besuch in der Schweiz. Der Stanzautomat MSP 200 wurde bestellt, im Dezember 2016 aufgebaut und im März 2017 in die laufende Produktion integriert. 50 % weniger Energiebedarf, längere Werkzeugstandzeiten und eine höhere Präzision verspricht der Hersteller. Angaben, die Rainer Hägele bestätigt: „Wir haben bei einem Langläufer die Werkzeugstandzeit um ganze 150 % erhöht.“

Servodirektantrieb macht Stanzautomaten präzise

Für die Präzision verantwortlich ist die Servodirekt-Technik. Der Stanzautomat MSP 200 verfügt über zwei elektrisch gekoppelte, frei programmierbare Antriebsstränge ohne Zahnradgetriebe. Mit der Anlenkung der Druckpunkte in den Seitenständern erhöht sich die Maschinensteifigkeit. Der spiel- und schmierölfreie Antriebsstrang besteht dabei aus einem Servomotor, Bremsmodul und Exzenterwelle mit Pleuel, Kniegelenk und Stößel. Zwei solcher Antriebsstränge kommen synchronisiert über die Antriebsregelung im Stanzautomaten in gegenüberliegender Anordnung zum Einsatz und bringen dabei die Presskraft von 2000 kN auf, ohne Kraftverlust über die Fläche.

Reduzierte Massenträgheit im Antriebsstrang, der Verzicht auf ein Zahnradgetriebe und einer Ölumlaufschmierung, sowie der Einsatz von Wälzlagern verringert die Leistungsaufnahme um mehr als 50 %. Über eine Kommunikationsschnittstelle kann auch der Kundendienst von Beutler Nova die Prozessdaten der Stanzmaschine analysieren.

Neben der Anpassung der Stößelbewegung an das Werkstück ermöglicht der Servodirektantrieb darüber hinaus die Steigerung von Hubzahl und damit Ausbringungsleistung im Pendelbetrieb. Hägele ergänzt: „Weil wir den Verfahrweg variabel programmieren können gehen wir auf einen langsameren Arbeitshub und erreichen so ein besseres und kontrolliertes Fließverhalten des Materials. So können die Werkzeuge in der Produktion schnell eingefahren werden, wir sind schnell beim Gutteil und erreichen die bestmögliche Werkzeugstandzeit.“

Integration zusätzlicher Prozesse beim Stanzen ermöglicht

Die Antriebstechnik mit spiel- und schmierölfreien Wälzlagern führt zudem zu einem geräuscharmen Betrieb. Darüber hinaus lässt sich die Hubbewegung dank Servodirekt-Technik in jeder Position unterbrechen und anhalten, was die Integration zusätzlicher Prozesse ermöglicht. Die Funktionen Stanzen, Umformen, Schneiden, Prägen, Biegen sowie Ziehen sind per Knopfdruck ansteuerbar. Kuhlmann berichtet: „Wir reizen die Möglichkeiten der Maschine extrem aus, weil wir viele kleine Losgrößen im Bereich zwischen 1000 und 10.000 Teilen fahren.“ Dabei, sekundiert Fertigungsleiter Hägele, werde oft zwischen Verfahren mit den erforderlichen Werkzeugen gewechselt.

Als Beispiel für die Fähigkeiten der MSP 200 zeigt er eine Reibscheibe, die bei 38 mm Durchmesser eine Ebenheits- und Parallelitätstoleranz von gerade mal 0,02 mm hat. Hägele: „Das ist die Aufnahme für die Scheibe eines Winkelschleifers, die braucht die geforderte Präzision.“ Bei einem anderen Bauteil, mit einem tiefgezogenen Zapfen, galt die Kundenvorgabe von maximal 15 % Verstreckung vom Material. Auch die wurde erreicht.

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