Schunk-Nullpunktspannsystem

Spannsystem bringt 80 % mehr Produktivität

| Redakteur: Matthias Böhm

Schunk-Verkaufsleiter Bernd Heib im Gespräch mit Teamleiter Ulrich Berger, Betriebsleiter Thomas Decker und Fertigungsleiter Uwe Kühl (v. l.). Nach den Erfolgen beim Schleifen gibt es bereits Überlegungen, das Schunk-Nullpunktspannsystem Vero-S auch bei der Weichbearbeitung zu nutzen.
Schunk-Verkaufsleiter Bernd Heib im Gespräch mit Teamleiter Ulrich Berger, Betriebsleiter Thomas Decker und Fertigungsleiter Uwe Kühl (v. l.). Nach den Erfolgen beim Schleifen gibt es bereits Überlegungen, das Schunk-Nullpunktspannsystem Vero-S auch bei der Weichbearbeitung zu nutzen. (Bild: Schunk)

Anspruchsvolle Schleifprozesse, wie sie bei der Fertigung von Planeten-rädern für Grossgetriebe erforderlich sind, lassen sich am effizientesten auf Multifunktionsmaschinen ausführen, die eine Komplettbearbeitung in einer Aufspannung ermöglichen. Doch was tun, wenn der Schleifprozess auf zwei Maschinen verteilt werden muss? Dank Hochpräzisions-Spanntechnik wird Unmögliches möglich.

Die Wolfgang Preinfalk GmbH in St. Ingbert, einer der führenden Hersteller von Präzisionsgetrieben für Windkraftanlagen, nutzt ein Nullpunktspannsystem von Schunk, um seine Multifunktionsschleifmaschine zu entlasten und hochgenaue Teiloperationen mit minimalem Zusatzaufwand flexibel auf andere Maschinen zu übertragen. Durch die Auslastung freier Kapazitäten steigt die Produktivität beim Schleifen um 80 Prozent.

Erstmals gelungen

Erstmals überhaupt ist es der Wolfgang Preinfalk GmbH mithilfe des Schunk-Nullpunktspannsystems Vero-S gelungen, zwei hochpräzise Teiloperationen wie das Bohrungs- und das Verzahnungsschleifen von Planetenrädern mit höchster Präzision und zugleich kürzesten Rüstzeiten nacheinander auf unterschiedlichen Maschinen zu realisieren.

Geforderte Toleranz Schrägverzahnung +/– 0,0045 mm

Angesichts einer Toleranz der Schrägverzahnung zum Zylinder von gerade einmal +/- 0,0045 mm über die komplette Länge dürfte so manchem erfahrenen Schleifprofi allein bei der Idee der Atem stocken: Macht es wirklich Sinn, eine bisher prozessstabile Komplettbearbeitung in Teiloperationen auf mehrere Maschinen zu dividieren?

Erst Innenschleifen, dann Verzahnungsschleifen

Ja, davon ist das Team bei Preinfalk überzeugt. «Unsere Intention war es, den Prozess Innenrundschleifen auf der Multifunktionsmaschine Höfler Rapid 1250 MFM zu erledigen und anschliessend zum Schleifen der Aussenverzahnung flexibel auf andere Maschinen zu wechseln, die eine geringere Auslastung haben», erläutert Betriebsleiter Thomas Decker.

Grösste Herausforderung ist die Präzision

Die grösste Herausforderung sei dabei die Genauigkeit gewesen, denn letztlich müssen Form- und Lagetoleranzen von 0,009 mm eingehalten und zu 100 Prozent dokumentiert werden.

«Um zwischen den Maschinen springen zu können, benötige ich eine hochpräzise Aufspannung. Ohne das Nullpunktspannsystem von Schunk hätten wir den Fertigungsprozess so nicht realisieren können», unterstreicht Decker.

«Zwar kann man beim Wechsel auf die zweite Maschine den Innenkegel rund richten, jedoch erhält man die Lage nicht. Die Lage aber muss zwingend zur Verzahnung stimmen, ansonsten lässt sich die geforderte Präzision nicht erzielen.»

Das Unmögliche möglich machen

Mit Schunk Vero-S ist das bis dato Unmögliche gelungen und der Flaschenhals Multifunktionsmaschine deutlich entlastet worden. Prozessstabil erzielt das Team heute beim Wechsel auf eine zweite Maschine einen Planlauf am Werkstück < 0,002 mm, gemessen in rund einem Meter Höhe. Damit übertrifft es deutlich den geforderten Wert von < 0,005 mm.

Doppelter Effekt

Das Resultat ist enorm: Zum einen findet heute der grösste Teil des Rüstvorgangs hauptzeitparallel ausserhalb der Maschine statt, wodurch pro Rad rund 20 Minuten Einrichtzeit auf der stehenden Maschine eingespart werden. Speziell hierfür haben die beiden in Homburg ansässigen Maschinenbauspezialisten Winter GmbH und Syntec AG eine bedienerfreundliche Rüststation entwickelt, auf der die Planetenräder ausserhalb der Maschine in Vero-S-Modulen ausgerichtet und definiert gespannt werden können.

Zum anderen ermöglicht das Nullpunktspannsystem eine flexible Auslastung der vorhandenen Maschinen, ohne dass Abstriche bei der Genauigkeit gemacht werden müssen. Nur noch jedes dritte Planetenrad wird heute komplett auf der Multifunktionsmaschine bearbeitet.

Hauptzeitparalleles Rüsten

Zwei Drittel wandern nach dem Innenschleifen auf eine der freien Zahnradschleifmaschinen Höfler Rapid 1500, werden dort lediglich noch kurz kontrolliert und anschliessend fertig bearbeitet. «Pro Woche können wir auf diese Weise fast 30 Räder zusätzlich produzieren», taxiert Thomas Decker den Effekt.

Bei einer Durchlaufzeit von acht Stunden lag früher allein der Rüstaufwand auf der stehenden Maschine bei 1,5 Stunden. «Seitdem wir hauptzeitparallel rüsten, wurden wir um ein Vielfaches schneller. Indem wir zusätzlich zwischen den Maschinen springen, lohnt sich die Lösung noch deutlich mehr», so Decker.

Investition in das Spannsystem schnell amortisiert

Aus Sicht von Fertigungsleiter Uwe Kühl hat sich die Investition in das Schunk-Nullpunktspannsystem Vero-S innerhalb kürzester Zeit amortisiert.

«Mit der Schnellwechsellösung konnten wir ohne Investitionen in eine neue Multifunktionsmaschine die hohe Nachfrage nach den Präzisionsteilen abfangen und die vorhandenen Maschinen voll auslasten», so Kühl.

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