Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Flexibilitätssteigerung durch prozessintegriertes Gewindeformen

15.03.2010
In der werkzeugbauenden Industrie steckt noch sehr viel Potenzial. Vor allem sind es lösungsorientierte Innovationen die zur Effizienzsteigerung beitragen. Beispielhaft ist an dieser Stelle die Prozessintegration von Gewindeformeinheiten in Stanz- und Umformwerkzeugen zu nennen, wodurch die Wirtschaftlichkeit forciert wird.

Unternehmen des Werkzeugbaus haben ein nachvollziehbares Interesse daran, ihren Fertigungs- und Produktionsprozess laufend zu optimieren und zu erleichtern. Auf der Grundlage eines permanenten fachlichen Austausches mit ihren Zulieferern werden ständig neue Lösungen entwickelt, die einerseits die Qualität der Endprodukte steigern, gleichzeitig aber auch die Kosten senken. Als Beispiel gilt die Entwicklung von Gewindeformeinheiten durch die Steinel Normalien AG in Villingen-Schwenningen.

Presse mit neuer Gewindeformeinheit live auf der Blechexpo

Auf der letzten Blechexpo präsentierte das innovative Unternehmen eine Presse, die Aktivelemente, Normalien und die neue Gewindeformeinheit SMG live in Aktion zeigte. Die Produktion eines Einkaufs-Chips in Smileyform vor Ort demonstrierte plausibel, worauf es den Fertigungsunternehmen im besten Fall ankommt – Komplettlösungen aus einer Hand, die den gesamten Gewindeformprozess vereinfachen.

Dabei wurde auch deutlich gemacht, was dem Werkzeugbauer darüber hinaus wichtig ist und einen unschätzbaren Vorteil bietet, nämlich die Gesamtbetreuung von der Planung bis zur Montage einschließlich Schulung und Wartung. Dieser Prämisse folgt die Steinel Normalien AG seit Jahren konsequent.

Mechanische Gewindeformer für prozessintegiertes Gewindeformen

In diesem Zusammenhang präsentierte Steinel eine über eine Kardanwelle angetriebene mechanische Gewindeformeinheit (SMG) mit 360°-Gelenkkopf. Diese Konstruktion ermöglicht das prozessintegrierte Gewindeformen in Stanz- und Umformwerkzeugen in jedem nur denkbaren Winkel und in jeder Richtung – von 0° bis 360°. Der SMG-Gewindeformer ist hervorragend geeignet, um Gewinde in jeder denkbaren Lage während des Umformprozesses zu realisieren.

Der Antrieb erfolgt mechanisch mittels Pressenhub durch die Auf- und Abwärtsbewegung des Werkzeugoberteils. Die hier befestigte Zahnstange überträgt die Hubbewegung der Presse an das Getriebe. Dieses wandelt die lineare Bewegung in eine Drehbewegung um. Wiederum wird über das Getriebe das spezifische Übersetzungsverhältnis an die Gelenkwelle geleitet und dann an den Formerkopf übertragen.

Gewindeformer lässt sich einfach montieren

Die Montage des SMG-Gewindeformers an dem konstruktiv vorgesehenen Platz in der jeweiligen Station des Werkzeugs ist denkbar einfach: Der modulare Aufbau ermöglicht das Wechseln des Gewindeformers durch den schnellen Ausbau des Formerkopfes. Mit wenigen Handgriffen kann die SMG aus dem Werkzeug entnommen werden.

Diese einfache Montage und Demontage bietet eine hohe Flexibilität bezüglich ihrer Einsatzmöglichkeiten: Der SMG-Gewindeformer kann problemlos in verschiedenen Werkzeugen eingesetzt werden. Der Wechsel des Zahnradpaares im Getriebe macht die Anpassung der Gewindeformeinheit an verschiedene Pressenhübe oder Gewindetiefen möglich.

Gewindeformer mit hohen Standzeiten

Das S-Verhältnis (Verhältnis Formerweg zu maximalem Pressenhub) wird durch den Tausch der Zahnradpaarungen und die Gelenkwelle an die neue Einsatzumgebung angepasst. Darüber hinaus werden höchste Gewindeformerstandzeiten erzielt, da die Leitpatrone den Weg des Gewindeformers präzise vorgibt.

Mit diesen Eigenschaften – Wiederverwendbarkeit, Integration in bestehende Fertigungslinien und 100%ige Synchronität mit dem Werkzeughub – erreicht der SMG-Gewindeformer einen hohen Grad an Wirtschaftlichkeit.

Außer dem mechanischen SMG-Gewindeformer hat Steinel seit Jahren die elektronische, servomotorangetriebene Multifunktionseinheit (SME) im Programm. Diese gleicht kundenspezifische Programmoptionen mit den Arbeitsabläufen des Werkzeugs und der Presse ab.

Arbeitsschritte mit Multifunktionseinheit individuell steuern

Mit der SME lassen sich die möglichen Arbeitsschritte wie Gewindeformen, Schrauben eindrehen und Reiben von Bohrungen programmieren und individuell steuern. Dies erlaubt eine Vielzahl von abgestimmten Prozessen im Werkzeug innerhalb eines einzigen gesamten Produktionsablaufs.

Die integrierte Prozesssteuerung und -überwachung schließt zuverlässig Fehler in der Gewindefertigung aus. Fehlermeldungen können exakt lokalisiert und schneller behoben werden. Bei Über- und Unterschreiten der Grenzwerte wird automatisch ein Alarm ausgelöst und der Prozess wird augenblicklich gestoppt.

Qualitätskontrolle beim Gewindeformen leicht gemacht

Diese Faktoren stellen einen erheblichen Vorteil für die optimierte Qualitätskontrolle innerhalb des Fertigungsprozesses dar. Zusätzlich können sämtliche Daten und Komponenten in einem Produktionsbericht dokumentiert werden. Durch Auswertung dieser Dokumentation wird die Qualitätskontrolle und -sicherung für die laufenden und folgenden Prozesse gewährleistet.

Die Entscheidung, welches der beiden Gewindeformsysteme optimalerweise eingesetzt wird, ergibt sich aus den spezifischen Anforderungen des Anwenders.

Es ist eine Vorgehensweise anzustreben, wie sie in der Tafel (siehe Bildergalerie) aufgezeigt ist. Dazu bietet Steinel seine Unterstützung, die den Werkzeugbauer bis zur Produktion und Instandhaltung begleitet, bereits im frühesten Stadium – nämlich der Teilekonstruktion – an.

Zwei Gewindeform-Systeme für den Werkzeugbau

Mit SME und SMG stellt Steinel zwei Systeme zur Verfügung, die speziell für den Werkzeugbau konzipiert wurden. Beide Lösungen formen Gewinde in Folgewerkzeugen, Transferpressen, Feinstanzpressen, Biegeautomaten, Servopressen sowie Umformwerkzeugen und Gewindeautomaten.

Die Einsatzgebiete sind vielseitig: Gewinde werden in den unterschiedlichsten Branchen und bei den verschiedensten Produkten benötigt, wie beispielsweise in der Automobilindustrie für Sitzarmaturen, in der Motoraufhängung, bei der Produktion von Türschlössern und Achshalterungen. Innerhalb der Elektrotechnik dienen sie bei der Fertigung von Gehäusen, Klemmen und Schützen. Für Haushaltsgeräte und in der Weißblechindustrie werden sie für Befestigungen, Gehäuseteile, Beschläge, Verschlüsse und Behälter eingesetzt.

Gewindeformen bietet Vorteile im Vergleich zum Gewindeschneiden

In all diesen Bereichen kommen die Vorteile des Gewindeformens im Vergleich mit dem Gewindeschneiden deutlich zum Tragen. Und mehr noch: Beide Einheiten sind ausgerichtet auf Prozessintegration, das heißt Gewindeformen im Werkzeug. Die Vorzüge des Gewindeformens als solches liegen vor allem in folgenden Gründen:

-Die Verformung unterbricht den Faserverlauf nicht und bewirkt eine höhere Festigkeit und Stabilität des Gewindes.

-Es entstehen keine Verunreinigungen der Werkzeuge durch Späne.

-Gewindeformer haben eine deutlich längere Standzeit als Gewindeschneider.

-Die Produktionszeiten sind kürzer.

-Die glatten und verfestigten Gewinde sind optimal für die spätere Montage.

-Die Oberflächen sind deutlich besser.

Außer den erwähnten positiven Aspekten des Gewindeformens wirkt es sich noch gewinnbringender aus, die Gewinde bereits während eines einzigen Produktionsprozesses im Werkzeug selbst zu formen — auch und gerade bei Baureihen mit mehreren Gewinden.

Prozessintegration macht Gewindeformen sehr wirtschaftlich

In puncto Wirtschaftlichkeit ist die Prozessintegration unschlagbar:

-Es fällt kein zusätzlicher Arbeitsgang an, höhere Produktionsquoten und schnellere Durchlaufzeiten werden erreicht und letztlich entstehen deutlich niedrigere Logistikkosten.

-Die optimale Oberfläche und der integrierte Prozess gewährleisten eine höhere Qualität.

-Durch den automatisierten Produktionsprozess und eine mögliche Prozessüberwachung wird dem Sicherheitsaspekt in verstärktem Maße Rechnung getragen.

Der unternehmerische Nutzen für den Werkzeugbauer ist angesichts dieser Vorteile immens. Die Chancen für den Werkzeugbauer, sich erfolgreich am Markt zu platzieren und zu positionieren, sind durch solche innovativen Lösungen erheblich gestiegen.

Dipl.-Ing. (FH) Uwe Schumann ist Bereichsleiter Vertrieb und Marketing der Steinel Normalien AG in Villingen-Schwenningen.

Uwe Schumann | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/umformtechnik/articles/254924/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Aufwind für die Luftfahrt: University of Twente entwickelt leistungsstarke Verbindungsmethode
23.01.2017 | University of Twente

nachricht Satellitengestützte Lasermesstechnik gegen den Klimawandel
17.01.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mikro-U-Boote für den Magen

24.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Echoortung - Lernen, den Raum zu hören

24.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

RWI/ISL-Containerumschlag-Index beendet das Jahr 2016 mit Rekordwert

24.01.2017 | Wirtschaft Finanzen