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Schneller Backenwechsel reduziert Rüstzeit um bis zu 90%

04.11.2008
Wer seine Spannmittel noch aufwändig in der stehenden Maschine umrüsten muss, wird sich wegen mangelnder Flexibilität und Schnelligkeit künftig nur schwer am Markt behaupten können. Ein effektives Instrument, um den Maschinenstillstand zu minimieren, sind Backenschnellwechselsysteme.

Bei Drehfuttern und bei stationären Spannsystemen reduzieren sie die Rüstzeiten je nach System um bis zu 90%, verspricht der Lauffener Spann- und Greiftechnikspezialist Schunk. Je nach Anforderung kann der Anwender aus ganz unterschiedlichen Schnellwechsel-Spannsystemen das für ihn passende auswählen. Auch Sonder-Spannsysteme machen sich aufgrund der zum Teil erheblichen Einsparungen bei den Rüstzeiten schnell bezahlt.

Backenwechsel ohne Werkzeug

Die jüngste Innovation ist ein Backenschnellwechselsystem für Tandem-Kraftspannblöcke, mit dem sich die Zeit für den Backenwechsel von zuvor rund 5 min auf gerade einmal 10 s reduzieren lässt, betont Schunk. Dazu wurde eine einteilige Grundbacke mit einem hochpräzisen Schnellwechselsystem ausgerüstet, das einen Backenwechsel komplett ohne Werkzeug ermöglicht.

Per Knopfdruck betätigt der Bediener einen Bolzen, der einen Sicherungsstift entriegelt und damit die Backe freigibt. Diese kann dann innerhalb von Sekunden gewechselt werden. Die neue Backe wird vom Bediener im Formschluss angesetzt und sichert sich sofort selbsttätig über das integrierte Klick-in-System. So wird ein Backenwechsel regelrecht zum Kinderspiel, meint Schunk. Bedienerfehler sind so gut wie ausgeschlossen.

Aufgrund der Federkraft des Sicherungsstifts ist die Schnellwechselbacke auch dann fixiert, wenn noch keine Spannkraft vorhanden ist. Im gespannten Zustand werden die auftretenden Kräfte in der formschlüssigen und spielfreien Schnittstelle aufgenommen. Die extrem hohe Backenwechselwiederholgenauigkeit beträgt dabei

Schnellwechsel-Spannsysteme amortisieren sich in kurzer Zeit

Mit diesem Schnellwechselsystem profitieren auch Anwender von Kraftspannblöcken. Wechselbacken mit unterschiedlichen Spannkonturen sorgen für eine hohe Flexibilität und decken unterschiedliche Spannbereiche ab.

Zudem ist für den Backenwechsel kaum noch qualifiziertes Personal erforderlich und die Fehlerquote sinkt. Berücksichtigt man all diese Effekte, amortisieren sich die durchdachten Standard- oder Sonderlösungen für die stationäre Werkstückspannung in der Regel innerhalb kürzester Zeit.

Palettenwechsel statt Backenwechsel kann sich lohnen

Je nachdem, wie flexibel die stationäre Werkstückspannung sein soll, kann es sich lohnen, statt eines schnellen Backenwechsels auf einem einzigen Spannmittel, einen schnellen Palettenwechsel inklusive Spannmittel zu bevorzugen. Mit dem Nullpunktspannsystem Unilock rüstet der Anwender komplett außerhalb der Maschine.

Die fertig eingerichtete Werkstückpalette mit Unilock-Schnittstelle wird dann in Sekundenschnelle referenzgenau in den Maschinenraum eingesetzt, betont Schunk. Dies kann manuell oder bei Bedarf auch voll automatisiert rund um die Uhr geschehen. Aufgrund des einheitlichen Spannbolzens bei dem Nullpunktspansystem können die einmal gespannten Werkstücke zudem im fliegenden Wechsel auf andere Maschinen bearbeitet werden.

Beim Palettenwechsel mit Unilock gewinnt der Anwender wertvolle Hauptzeit, was sich gerade bei leistungsfähigen Maschinen sehr schnell rechnet: Die Kosten sinken. Zugleich steigen Output und Qualität, weil das System ein Höchstmaß an Präzision sicherstellt und Bedienerfehler beim Spannvorgang in der Maschine quasi ausgeschlossen sind.

Vorhandene Drehfutter einfach nachrüsten

Auch bei Drehfuttern bietet Schunk mehrere Möglichkeiten, um die Flexibilität auf der Maschine zu erhöhen und gleichzeitig Kosten zu senken. Ein Schnellwechsel-Nachrüstsatz für konventionelle Drehfutter ist den Angaben zufolge die Kombination aus Trägerbacke BWT und Wechselbacke BWW. Das zeitsparende Doppel ist mit Spitzverzahnung 1/16’’ × 90° oder 1,5 mm × 60° ausgestattet und kann auf zahlreichen herkömmlichen Drehfuttern eingesetzt werden.

Mit einem Sechskantschlüssel entriegelt der Bediener bei diesem System die Wechselbacke, setzt eine neue Backe in die Verriegelungsachse ein und schließt das System wieder. Der Backenwechsel dauert lediglich rund fünf Sekunden.

Ein eingebauter Druckbolzen verhindert, dass sich die Verriegelungsachse selbsttätig löst. Die BWW-Wechseleinsätze gewährleisten auch ohne Versetzen der Trägerbacke einen extrem großen Spannbereich. Weil die Wechselbacken nach oben abgenommen werden, können auch kleinste Spanndurchmesser realisiert werden. Die extrem eng tolerierte Auflage- und Abstützfläche sorgt für hohe Stabilität und eine Wiederholgenauigkeit

Drehfutter mit integriertem Schnellwechselsystem

Ausgesprochen wirkungsvoll sind nach Einschätzung von Schunk die integrierten Backenschnellwechselsysteme der Drehfutter. Bei der Fertigung von kleinen und mittleren Serien erzielen Anwender damit einen mehrfachen Nutzen: Die reine Wechselzeit der drei Backen reduziert sich bei den Schnellwechseldrehfuttern von fünf auf deutlich unter eine Minute. Zudem entfällt das wiederholte Ausdrehen der weichen Aufsatzbacken.

Aufgrund der hohen Wechselwiederholgenauigkeit bis zu

Schnellwechselsysteme erlauben enorme Kosteneinsparung

Was zunächst nur nach wenigen Minuten aussieht, summiert sich bereits binnen Jahresfrist zu einem stolzen Betrag, wie folgendes Beispiel zeigt. Bei einer angenommenen Ausdrehzeit von 20 min je weichem Backensatz liegt die Zeitersparnis pro Backenwechsel insgesamt bei rund 4 min Wechselzeit plus 20 min Ausdrehzeit, also insgesamt bei 24 min.

Rechnet man nur einen einzigen Backenwechsel pro Tag und einen Maschinenstundensatz von 100 Euro, so entspricht die tägliche Zeitersparnis 40 Euro. Bei 220 Arbeitstagen liegt die Kostenersparnis pro Jahr bereits bei stolzen 8800 Euro. Mit Backenschnellwechselsystemen lässt sich ein erheblicher Kosten- und damit Wettbewerbsvorteil erzielen.

Weniger Aufsatzbacken werden benötigt

Hinzu kommt, dass weniger Aufsatzbacken benötigt werden, weil sich ohne ständig erneutes Ausdrehen der Backen die Standzeit deutlich verlängert, betont Schunk. Zudem können die Backensätze wegen der hohen Wechselgenauigkeit und der Ausrichtbarkeit der Spannfutter auf der Maschinenspindel auf verschiedenen Spannfuttern eingesetzt werden.

Verglichen mit der Kombination aus Trägerbacke und Wechselbacke bietet das integrierte Schnellwechsel-Spannsystem bei Drehfuttern noch weitere Vorteile: Das integrierte System baut niedriger, das Gewicht der Backen verringert sich und beim Einsatz von Blockbacken steigt zudem die Wechselwiederholgenauigkeit, weil statt zwei nur noch eine Schnittstelle existiert.

Handhabung des Schnellwechsel-Spannsystems ist einfach

Die Handhabung der integrierten Backenschnellwechselsysteme ist denkbar einfach: Bei den Kraftspannfuttern der Rota-THW-Serie genügt eine Vierteldrehung mit dem Ausklinkschlüssel, um die Grundbackenverzahnung bei geöffnetem Futter zu entriegeln. Nachdem die neue Backe eingesetzt und die Keilstangenverzahnung sicher in die Grundbackenverzahnung eingerastet ist, lässt sich der Schlüssel zurückdrehen.

Ein Federmechanismus wirft schließlich den Schlüssel aus und verhindert so, dass er versehentlich im Futterkörper vergessen wird. Eine Fehlbedienung beim Backenwechsel ist damit ausgeschlossen. Der komplette Backenwechsel dauert weniger als 60 s.

Sekundenschneller Backenwechsel

Das Handspannfutter Rota-S plus von Schunk ist sogar noch komfortabler gebaut. Es kommt beim Backenschnellwechsel gänzlich ohne zusätzliches Werkzeug aus. Über je einen goldfarbenen Knopf am Futterkörper wird ein Raststift betätigt, der die jeweilige Backe entriegelt.

Nach dem sekundenschnellen Backenwechsel positioniert der Raststift automatisch die Grundbacke zur Keilstangenverzahnung und sichert sie gegen ein Herausfallen. Ein Verriegelungsbolzen in der Keilstange gewährleistet ebenso automatisch den vollen Eingriff beider Verzahnungen ineinander.

Zusätzlich sorgt ein Anzeigestift optisch für Sicherheit beim Drehen: Solange der Stift sichtbar ist, darf die Maschine nicht anlaufen. Erst wenn das Futter korrekt geschlossen und das Werkstück sicher gespannt sind, verschwindet der Stift im Futter.

Die Sicherheitsausstattungen bei den Schnellwechselfuttern erhöhen zum einen die Arbeitssicherheit an der Drehmaschine. Zum anderen können teure Systemausfälle und kostspielige Schäden aufgrund von Bedienerfehlern erheblich reduziert werden. Mit Backenschnellwechselsystemen sind standardmäßig die Drehfutter der Rota-Serie ausgerüstet.

Bernhard Kuttkat | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/spanende_fertigung/articles/152987/

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