Effizienzbooster für kleine Serien
Rüstzeiten reduzieren
Während die Großserienfertigung in den meisten Betrieben straff organisiert und durchgetaktet ist, stecken in der Bearbeitung von Einzelstücken und Kleinserien oft noch enorme Effizienzpotenziale. Bis heute nehmen Betriebe stundenlange Rüstzeiten auf stehenden Maschinen in Kauf, obwohl mit modernen Spannmitteln das gleiche Ergebnis in einem Bruchteil der Zeit zu erzielen wäre. Schunk zeigt, wie es besser geht.
Rund 400.000 Industriearmaturen verkauft EBRO Jahr für Jahr in alle Welt, einen Großteil davon in Losgrößen kleiner 20: Explosionsgeschützt und abrasionsbeständig für Schüttgüter, hygienesicher für die Lebensmittelindustrie, salzwasserbeständig für den Schiffsbau und für Meerwasserentsalzungsanlagen, reinwassertauglich für die Chipherstellung und viele Varianten mehr. Das Programm reicht von Absperrklappen, Stoffschiebern und Antriebe bis hin zur Steuerungstechnik und zu Bussystemschnittstellen; von kleinen Einheiten bis hin zu großen Klappen mit bis zu 2000 mm Durchmesser.
Am Standort Hagen konzentriert man sich auf die Fertigung individueller Lösungen. „Flexibilität ist daher für uns ein entscheidendes Erfolgskriterium“, betont Dirk Mischnick, Geschäftsführer der EBRO Armaturen Gebr. Bröer GmbH. Seit Jahren bereits legt das Unternehmen großen Wert auf das Prozessmanagement und die Prozessoptimierung. Schließlich sollen auch Kleinstserien wirtschaftlich herzustellen sein und bezahlbar bleiben. Dass sich die Anstrengungen lohnen, zeigen die Effekte, die EBRO im Laufe der Zeit erzielt hat. Einer davon ist die Minimierung unproduktiver Nebenzeiten im Bereich der CNC-Bearbeitung. Mehrere Bearbeitungszentren wurden dazu sukzessive auf eine hocheffiziente und besonders leistungsdichte Nullpunktspannlösung umgestellt.
Hochpräzise auch bei extremen Querbelastungen
Auslöser für die Rüstzeitoffensive vor rund drei Jahren war die Ausrüstung eines großen Horizontalbearbeitungszentrums Mazak FH 10800, dessen Maschinentisch für Belastungen bis 3 t ausgelegt ist. Ziel war es, den Spannvorgang bei der Bearbeitung großer Präzisionsteile aus Edelstahl, Bronze und diversen anderen Legierungen zu verkürzen, ohne dass es zu Einschränkungen hinsichtlich der Präzision kommt. Um die geforderten Toleranzen einzuhalten, waren die anspruchsvollen Teile bis dahin sehr aufwändig und damit kostenintensiv auf anderen Anlagen gespannt und bearbeitet worden.
Die Lösung brachte ein Nullpunktspannsystem des Kompetenzführers für Spanntechnik und Greifsysteme SCHUNK. „Anfänglich waren wir skeptisch, ob aufgrund des Nullpunktspannsystems Stabilität verloren geht“, räumt Helmut Reineke, Leiter der CNC-Fertigung bei EBRO, ein. „Schließlich ging es um eine X-Achse von 1600 mm und extreme Toleranzen von bis zu 0,004 mm.“ Nach ersten Versuchen habe sich jedoch schnell gezeigt, dass es trotz der weiten Ausladung keinerlei Einschränkungen gibt. „Das System gewährleistet auch bei extremen Belastungen in der Höhe eine maximale Präzision“, so Reineke.
Inzwischen hat EBRO das leistungsstarke Nullpunktspannsystem von SCHUNK auch auf zwei kleineren Horizontalbearbeitungszentren von Mazak installiert – und das sogar in einer komplett überarbeiteten Version. Bei VERO-S sind sämtliche Funktionsteile, wie Grundkörper, Spannbolzen und Spannschieber, serienmäßig in gehärtetem Edelstahl ausgeführt. Zudem sind die wartungsfreien Module komplett abgedichtet und damit vor Spänen, Staub und Kühlschmiermittel geschützt. Aufgrund eines patentierten Eil- und Spannhubs verfügt das Nullpunktspannsystem über eine Einzugskraft bis 7.500 N.
Mit aktivierter Turbofunktion, die bei jedem Modul integriert ist, beträgt die nachgewiesene Einzugskraft sogar bis 25.000 N. Davon profitiert die Steifigkeit der gesamten Spannlösung. Selbst extreme Querkräfte werden zuverlässig aufgenommen, ohne dass das Werkstück seine Position verändert. Bei EBRO, wo Teile sehr ausladend gespannt und anspruchsvoll bearbeitet werden, zahlt sich die hohe Stabilität von VERO-S schnell aus. Schließlich liegen die Toleranzen bei den elektrischen Antrieben bei nur 0,01 mm und auch bei Absperrklappen betragen sie in der Regel gerade einmal 0,05 mm, mitunter auch deutlich weniger.
Einmessen war gestern
Seitdem EBRO das Nullpunktspannsystem des innovativen Familienunternehmens einsetzt, erzielt der Armaturenspezialist beachtliche Effizienzeffekte: Wurden die Paletten früher per Hand aufgeschraubt und die Teile dann umständlich eingemessen, genügt es heute, die hochpräzisen Spannmodule per Druckluft zu aktivieren. Statt zwei Stunden für einen kompletten Palettenwechsel inklusive Reinigung und Einmessen dauert der komplette Rüstvorgang heute nur noch 20 Minuten – eine Ersparnis von über 80 Prozent. Auch in Sachen Energieeffizienz kann VERO-S punkten.
Die Verriegelung erfolgt mechanisch über ein Federpaket, sie ist selbsthemmend und formschlüssig. Bei EBRO werden dabei Haltekräfte bis 50.000 N erreicht. Lediglich zum Aktivieren und Deaktivieren wird das System mit einem Luftdruck von 6 bar beaufschlagt. Im Gegensatz zu anderen Spannsystemen verbraucht VERO-S während der Bearbeitung also keine Energie. Weil VERO-S voll kompatibel zum bewährten Nullpunktspannsystem von SCHUNK ist und bei EBRO auf allen drei Maschinen identische Rastermaße definiert wurden, lassen sich die Teile, die gewöhnlich auf den beiden kleineren Maschinen laufen, auch auf der größeren Maschine mit dem 800er Tisch bearbeiten. Damit ist EBRO für eventuelle Maschinenausfälle und anderweitige Engpässe gewappnet. Unabhängig von der Maschine beträgt die Wechselwiederholgenauigkeit < 0,005 mm.
Handspannfutter als wirkungsvolle Ergänzung
„Unser Ziel heute ist es, ohne Umbau nacheinander möglichst viele Produktvarianten hochpräzise zu fertigen“ erläutert Helmut Reineke. Das gesamte Spanntechnikkonzept von Ebro wurde aus diesem Grund nach und nach auf die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten des Nullpunktspannsystems von SCHUNK ausgerichtet. So konstruiert und fertigt EBRO erfolgreich Spanntürme aus hochfestem Aluminium, die systematisch mit VERO-S Spannmodulen ausgerüstet werden. Weil sowohl bodenseitig als auch seitlich Luftanschlüsse vorhanden sind, lassen sich die Module flexibel in jeder Einbaulage verwenden.
Aus dem weltweit größten Systembaukasten für die hochpräzise Werkstückspannung von SCHUNK nutzt EBRO zudem die stationären Handspannfutter ROTA-S plus, um konventionelle Rundflansche zu ersetzen. „Alles, was sehr genau sein muss, spannen wir mit ROTA-S plus“, erläutert Helmut Reineke. Zwanzig dieser kraftvollen Allroundfutter mit Durchmessern bis 630 mm sind mittlerweile bei EBRO im Einsatz. Ihr großer Vorteil: Sie lassen sich einfach und prozesssicher bedienen, verfügen über extrem hohe Spannkräfte und sind ausgesprochen präzise und verwandlungsfähig.
Ein kompletter Backenwechsel ist bei ihnen innerhalb einer Minute erledigt. In Verbindung mit Umkehr-Aufsatzbacken können Bediener zügig von Außen- auf Innenspannung wechseln und so mit einem einzigen Satz Aufsatzbacken einen großen Spannbereich abdecken. Weil allseitig gehärtete und geschliffene Funktionsteile eine extrem hohe Wechselwiederholgenauigkeit < 0,02 mm gewährleisten, lassen sich weiche Backensätze immer wieder aufs Neue verwenden. Hinzu kommt, dass der extrem steife Futterkörper selbst bei höchster Spannkraft und radialer Belastung eine maximale Präzision gewährleistet.
Mehr Informationen zur SCHUNK GmbH & Co. KG:
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SCHUNK GmbH & Co. KG |
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Bahnhofstr. 106 - 134 |
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74348 Lauffen/Neckar |
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Tel. +49-7133-103-0 |
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Fax +49-7133-103-2399 |
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E-Mail: info@de.schunk.com |
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