Hochflexibles Spannkonzept

Effizienzsprung: Fertigung von Präzisionsteilen

| Redakteur: Matthias Böhm

In Minutenschnelle ist das SHW-UniSpeed-6-Fräszentrum über den Palettenwechsler neu bestückt. Beide Wechseltische sind mit jeweils 36 Schunk-«VERO-S»-Nullpunktspannmodulen ausgestattet.
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In Minutenschnelle ist das SHW-UniSpeed-6-Fräszentrum über den Palettenwechsler neu bestückt. Beide Wechseltische sind mit jeweils 36 Schunk-«VERO-S»-Nullpunktspannmodulen ausgestattet. (Bild: Schunk)

Wie lässt sich die Bearbeitung von Präzisionskomponenten für die Prozessindustrie möglichst effizient gestalten? Die Bühler AG aus Uzwil im Schweizer Kanton St. Gallen hat in Kooperation mit dem Kompetenzführer für Spanntechnik und Greifsysteme Schunk ein hochflexibles Spannkonzept entwickelt, mit dem die Anzahl der Aufspannungen in der Extruderfertigung halbiert, die Durchlaufzeiten verkürzt und der Bedarf an Betriebsmitteln spürbar gesenkt wurde.

Tag für Tag kommen Milliarden Menschen mit Technologien von Bühler in Berührung, um ihre Grundbedürfnisse nach Lebensmitteln, Mobilität oder Kommunikation zu decken. Rund 65 Prozent des weltweit geernteten Weizens werden in Mühlen von Bühler zu Mehl verarbeitet. Ähnlich hoch ist der Anteil bei Anlagen zur Verarbeitung von Reis, Nudeln, Schokolade oder Cerealien. Darüber hinaus ist das Unternehmen ein führender Lösungsanbieter für Druckguss-, Nassmahl- und Oberflächenbeschichtungs-Technologien.

Ein zentrales Element vieler Bühler Anlagen sind Hochleistungsextruder für die mechanische oder thermische Behandlung unterschiedlichster Materialien.

Das Spektrum reicht vom kleinen Laborextruder mit einem Schneckendurchmesser von 30 mm und einer Leistung von 100 kg/h bis zum Extruder für grosse Produktionsmaschinen mit einem Schneckendurchmesser von 175 mm und 20 000 kg/h. Entsprechend umfangreich ist das Teilespektrum der Extrudergehäuse, deren hochpräzise Komponenten am Standort Uzwil gefertigt werden.

Parallelität der Extruder- Bohrungen von 0,01 mm

Auf einem voll ausgelasteten SHW-UniSpeed-6-Fräszentrum mit 2-fach-Palettenwechsler produziert Bühler im Dreischichtbetrieb vor allem Eintritts-, Mittel- und Austrittsgehäuse in Längen von 200 mm bis 1500 mm. Das verschleissbeständige Gusseisen, das zunächst zerspant, dann auf 60 HRC gehärtet und anschliessend präzisionsbearbeitet wird, stellt hohe Anforderungen an den Prozess und an die Bediener. «Die GX 300 gehärteten Teile erhalten in der Hartbearbeitung Bohrungen mit einer Parallelität von 0,01 mm», unterstreicht der Leiter Grossstückbearbeitung, Thomas Widmer. Aufgrund des Wärmeverzugs muss jedes Teil individuell ausgerichtet werden.

Liege-, Transport-, Durchlauf- und Rüstzeiten minimieren

«Unser Ziel war es, die Liege-, Transport-, Durchlauf- und Rüstzeiten bei diesem anspruchsvollen Prozess zu minimieren», so Widmer weiter.

Ergänzendes zum Thema
 
Weitere mögliche Einsätze für das Spannsystem

Während früher jede Komponente auf zwei unterschiedlichen Maschinen in insgesamt acht Aufspannungen gefertigt wurde, genügen heute vier Aufspannungen auf der UniSpeed 6. Unproduktive Nebenzeiten wurden konsequent eliminiert. Indem viele Teile hauptzeitparallel an einer externen Rüststation ausgerichtet und gespannt werden, konnten pro Spannvorgang rund 30 Minuten Rüstzeit an der stehenden Maschine eingespart werden.

Je nach Bauteil kommen zur Aufspannung Lochrasterpaletten, Vorrichtungen oder Schraubstöcke zum Einsatz, die in Minutenschnelle auf den beiden mit jeweils 36 Schunk-«VERO-S NSE plus»-Nullpunktspannmodulen ausgestatteten Tischen des Fräszentrums fixiert sind.

Lange und stabile Schunk-«KONTEC KSD»-Multifunktionsspanner aus dem umfangreichen, standardisierten Spanntechnikbaukasten beispielsweise ermöglichen eine schnelle und sichere Fixierung unterschiedlicher Werkstücke. Dank der integrierten «VERO-S»-Schnittstelle lassen sich die vielseitigen Kraftpakete in kürzester Zeit exakt definiert auf die «VERO-S»-Spannpaletten einwechseln.

Das bringt Vorteile in Sachen Gewicht, Gesamthöhe und Kosten. Ein Stichmass von 200 mm zwischen den einzelnen Schunk-VERO-S-Nullpunktspannmodulen gewährleistet zudem eine hohe Flexibilität beim Wechsel auf andere Spannmittel.

Sämtliche «VERO-S»-Spannmodule wurden direkt vor Ort in Uzwil auf den beiden Tischen montiert und höhengleich abgestimmt. Auf diese Weise ist es möglich, die einzelnen Aufspannungen beliebig zwischen beiden Tischen zu wechseln.

Um eine möglichst hohe Präzision zu gewährleisten, werden die meisten Lehren heute unmittelbar auf der Maschine gefertigt. «So ist sichergestellt, dass die Absteckbohrungen zu den Genauigkeiten der Maschine passen», erläutert der an dem Projekt beteiligte Betriebsmittelkonstrukteur Andrea Davide Maffeo.

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