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Werkstückspezifische Spannmittel minimieren Rüstzeiten

23.10.2008
Der Spannmittel-Spezialist Röhm konstruiert und fertigt unter anderem Spannmittel für Frästeile unterschiedlichster Ausprägungen. Solche werkstückspezifischen Sonderkonstruktionen sind genau auf die Bedürfnisse der Kunden zugeschnitten und minimieren die Rüstzeiten.

Ständige Neuentwicklungen von Spannmitteln entstehen aus den unterschiedlichsten Kundenanforderungen heraus. Mit den technisch ausgereiften, langlebigen Produkten kann jede Aufgabe sicher gemeistert werden.

Zahlreiche namhafte Anwender in den unterschiedlichsten Branchen vertrauen dem Know-how von Röhm seit Jahrzehnten — denn die Investitionen in Qualität und intelligente Spannlösungen zahlen sich im Alltag einer effizienten und automatisierten Fertigung aus. Die enge Zusammenarbeit mit Kunden und Partnern ist die Basis für die Entwicklung und Fertigung ausgereifter Produkte mit hohem Qualitätsstandard.

Erfahrung im Bau komplexer Spannmittel

Die Konstruktion von komplexen Spannmitteln ist eine Herausforderung, der sich Röhm gerne stellt. Das Unternehmen ist durch seine erfahrenen und bestens ausgebildeten Mitarbeiter in Verbindung mit modernster Fertigungstechnik für die Herstellung dieser Spannmittel geradezu prädestiniert.

Seit nahezu 100 Jahren bietet das Unternehmen ein umfangreiches Standardprogramm und maßgeschneiderte Sonderfertigungen für sämtliche Spannprobleme in den Bereichen Werkstück- und Werkzeugspannung an. Das Portfolio reicht von Bohrfuttern, Körnerspitzen, Drehfuttern und Schraubstöcken über Robotergreiftechnik, Kraftspannfutter, Spannzylinder und Spanndorne bis hin zu Werkzeugspannsystemen und einem großen Potenzial an Sonderkonstruktionen.

Umfassendes Angebot an Spannmitteln

Einige Beispiele aus dem umfassenden Produktprogramm „Spannmittel für Frästeile“ für minimale Rüst- und Bearbeitungszeiten bei optimaler Produktqualität verdeutlichen die Lösungskompetenz des Unternehmens. So werden Schwenkwiegen in Hydraulikpumpen je nach Größe in zwei Aufspannungen in Doppelspannvorrichtungen mit je zwei Nestern spanend bearbeitet.

Das Schwenkwiegenrohteil wird manuell mittels Ladegeschirr in das Nest mit vier starren Auflagen gebracht, der expandierende Dorn mit seinen beiden Gleitbacken taucht dabei bereits in die Werkstückbohrung ein. In dieser Lage wird die Schwenkwiege mit zwei manuellen Kippspannern so festgehalten, dass sie noch verrückbar ist.

Wenn das Ladegeschirr entfernt ist, wird der Dorn aktiviert, das Werkstück dabei auf den vier halbkreisförmig angeordneten Auflagen verschoben und längsgerichtet. Zur sicheren Werkstückhalterung schwenken die beiden Planspannpratzen über das Werkstück ein und ziehen es gegen die vier Auflagen.

Die Planspannpratze am Richtauge der Schwenkwiege ist prismatisch ausgeführt und bewirkt damit beim Spannvorgang das Ausrichten nach der Augenaußenkontur. Zur Abstützung gegen die Querfräskräfte beim Überfräsen der Planfläche werden je zwei hydraulische Abstützer an beiden Außenflächen angestellt. Bearbeitet werden die große Planfläche und die Planinnenseite am Auge. Hydraulisch werden eine Zu- und Ableitung, Druckzuschaltventile und Druckspeicher benötigt.

Doppelspannvorrichtungen zum Bearbeiten in der zweiten Aufspannung

Die Bearbeitung in der zweiten Aufspannung, das Zirkularfräsen und das Bearbeiten des Auges, erfolgt in den Doppelspannvorrichtungen 434620 oder 434621. Die Werkstücke werden dazu manuell in ihrem Nest auf den starren Zentrierbolzen mit Zentrierfase aufgefädelt und mit einem Schwertbolzen gerichtet.

Die Planspannung von zwei Schwenkwiegen erfolgt mit drei Planspannkippseln, je einem einfachen äußeren und einem doppelinneren. Zur Abstützung gegen die Fräs- und Bohrkräfte werden je Nest Abstützungen gegen die bearbeitete Innenplanfläche und gegen die das Auge umschließende Außenkontur schwimmend angestellt und mit hydraulischem Hochdruck geklemmt. Zur hydraulischen Ansteuerung werden Zu- und Ableitung, Druckzuschaltventil und Druckübersetzer eingesetzt.

Hinterachsgehäuse für Lkw so zu spannen, dass deren Enden, Befestigungsstellen, Anschlag- und Anlenkpartien stationär bearbeitet werden können, bedarf einer mehrstufig arbeitenden Spannvorrichtung. Die etwa 1600 mm langen Gehäuse werden manuell oder automatisiert mit dem offenen Differenzialgetriebetopf nach unten so in die Vorrichtung eingebracht, dass deren zwei Zentrierspannbacken bereits in den Topf hineinragen, und dann an den starren Prismenauflagen an beiden Endseiten abgelegt.

Spannmittel lässt zunächst noch Längsachsbestimmung und Drehlageorientierung zu

Ein leichtes Spannen, das noch eine Längsachsbestimmung und Drehlageorientierung zulässt, erfolgt zunächst durch das Anstellen der mit hydraulischem Niederdruck angesteuerten Kipphebelelemente gegenüber den Auflageprismen. In dieser Situation besorgt ein planseitig gegen den Flansch des offenen Differentialgetriebetopfes anfahrendes Richtlineal die Drehlagebestimmung nach der Topfplanseite.

Anschließend werden die beiden Zentrierspannbalken aktiviert. Sie bestimmen dabei nach der Topfinnenkontur die Längsausrichtung des gesamten Teiles, die Prismenspannung wird auf Arbeitsdruck hochgefahren.

Um den Fräs- und Bohrkräften bei der Bearbeitung schwingungsstabil und vibrationsfrei gegenzuhalten, werden von unten her gegen die „Knotenpunkte“ des Werkstückes Abstützungen angestellt, reaktionsfrei geklemmt und von oben her per Kipphebelspanner gegengespannt. In der hydraulischen Folgesteuerung werden per Druckzuschaltventile Druckübersetzer eingesetzt.

Hoher Anspruch an Spannmittel bei Bearbeitung von Radträgerpartien

Um die Bearbeitung von Radträgerpartien der Hinterachse wirtschaftlich durchführen zu können, bedarf es unverhältnismäßig hohen spanntechnischen Aufwandes. Der Radträger wird zunächst manuell oder automatisiert in die geöffnete Vorrichtung auf die prismatischen Vorauflagen abgelegt.

Es erfolgt die Ausrichtung am Zentrallager in der Weise, dass zunächst die Anschlagseite auf Festmaß anfährt und die Gegenseite in die entsprechende Ausbildung des Radträger-Zentrallagers einfährt, dieses dabei axial gegen die Anschlagseite drückt und per Gleitbackendorn auszentriert.

Der Radträger wird dabei von den Vorauflagen abgehoben. Zum Richten des Radträgers fahren in dessen Bohrung links und rechts expandierende Gleitbackendorne ein und bestimmen damit die Lage des Radträgers im Raum. In dieser Situation werden zur Abstützung der Radträgerflächen, die überfräst werden, hydraulisch federbetätigte Abstützungen angestellt und wirkrichtungsreaktionsfrei abgeklemmt.

Spannmittel mit zusätzlichen Abstützungen gegen Fräskräfte

Zur vollkommenen „Einhausung“ mit Stütz- und Spannelementen gegen die Fräskräfte werden zusätzlich über Keil umgelenkte, höhenanstell- und hydraulisch klemmbare Abstützungen eingebracht, gegen die mit ein- und ausschwenkbaren Kipphebelspannern gespannt wird. Zusätzliches hydraulisches Andrücken wirkt gegen die geklemmten Abstützungen.

Die wichtigen Funktionen, wie Ausrichten und Zentrieren am Zentrallager, Ausrichten und Zentrieren am Radträger, Anlage Radträger, Planspannung Radträger und Zusatzabstützung übernehmen hydraulische Andrücker. Die Radträger werden hydraulisch über Druckschalter und wegabhängig über berührungslose Endschalter kontrolliert, die sonstigen Abstützungen über Druckschalter.

Spezielle Spannmittel für Kurbelwellenbearbeitung

Kurbelwellen müssen, bevor sie auf Drehräum- oder auf Außen- beziehungsweise Innenfräsmaschinen rotatorisch bearbeitet werden können, zunächst auf stationären Spannvorrichtungen abgelängt und beidseitig zentriert werden. Zusätzlich wird dabei oftmals flanschseitig bereits das Gewinde- und Lochbild mit eingebracht.

Die Kurbelwellen werden in die geöffnete Spannvorrichtung auf Vorauflagen so eingelegt, dass die scherenförmige Axialausrichteinheit zwischen zwei Wangen und das für das Drehlagerichten vorgesehene Hublager zwischen die beiden Zentrierbacken der Radialrichteinheit gelangen. Der Reihenfolge nach erfolgen das Axialrichten, das Radialrichten und das zentrische Hauptspannen am jeweils äußersten Hauptlager flansch- und zapfenseitig.

Zusätzlicher Stützbolzen wirkt gegen Bohrkräfte

Zur Abstützung gegen die quer zur Hauptspannrichtung wirkenden Bohrkräfte bei der Linksneigung des Gewindelochbildes auf der Flanschseite wird an der dem Flansch nächstliegenden Hublagerwangeninnenseite ein schräg ausschwenkbarer Stützbolzen mit wenig Kraft angefahren und spielfrei verklemmt.

Zur Kontrolle „Werkstück vorhanden“ dient ein am Hublager federangestellter Bolzen, der per Luftdurchflusskontrolle „Anwesenheit“ oder „Nichtanwesenheit“ signalisiert. Die ganze Doppelspannvorrichtung kann aufgrund des Sechsfach-Power-Grip-Nullpunktspannsystems und hydraulischer Andockkupplungen bei geeignetem Ladegeschirr ohne nennenswerten Zeitaufwand gewechselt werden.

Dipl.-Ing. Johann Taglang ist Konstruktionsleiter der Röhm GmbH in 89567 Sontheim.

Johann Taglang | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/spanende_fertigung/articles/151426/

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