Spannmittel Positionsflexible Spannpratzen fixieren verformungsempfindliche Gussteile

Für das niederländische Unternehmen Brabant Components ergab sich bereits 2008 eine zweischneidige Situation. Als Spezialist im Gießen von anspruchsvollen Teilen aus unterschiedlichen Magnesium- und Aluminiumlegierungen wuchsen mit jedem erfolgreichen Projekt zugleich die Anforderungen der Kunden, beispielsweise aus der Automobilindustrie: Zeitdruck und Teilevielfalt bei gestiegenen Qualitätsansprüchen nahmen deshalb zu.

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Unter diesen Bedingungen stieg das Risiko im Fertigungsprozess, dass das Werkstück während der Bearbeitung verformt wird oder gar reißt. „Eine qualitativ hochwertige Ölwanne muss nicht nur absolut dicht sein. Sie ist ein komplexes Werkstück, das auch Nebenfunktionen am Motor übernimmt und verschiedenen Anbaukomponenten dient“, beschreibt Produktionsleiter Wim A. van de Ven, die Ausgangslage. Wer in dieser Situation exakt nach seinen Kundenwünschen liefern und zeitlich nicht in Rückstand geraten möchte, kann sich Ausfälle in seiner Fertigung nicht leisten.

Spannmittel mit minimalen Verschiebekräften

Die Qualität der hydraulischen Spannmittel von Römheld waren den Niederländern bekannt. Beide Unternehmen kooperierten bereits erfolgreich bei einem früheren Projekt.

Nach einer gemeinsamen Analyse der Probleme, legten die Entwicklungsingenieure des Spannmittel-Herstellers ihre Lösung auf den Tisch: Die neue positionsflexible Spannpratze mit getrenntem Klemmanschluss (Bilder 1 bis 4 – siehe Bildergalerie). Das doppelt wirkende Spannelement kann die Ölwannen genau so stützen und spannen, dass ein optimales Ergebnis bei maximierter Produktionsgeschwindigkeit gewährleistet ist.

Spannmittel bietet Haltekraft von 10 kN bei 250 bar Betriebsdruck

„Es musste zudem sichergestellt werden, dass die zur Weiterverarbeitung nötige Rauheit an den Werkstückrändern erhalten bleibt. Gerade mit den neuen Spannelement brachte Römheld die Lösung auf den Punkt.“ lobt van de Ven die zielgerichtete Zusammenarbeit. Ein weiterer Vorteil, den die neue Spannpratze mit sich bringt, ist die schwingungsdämpfende Eigenschaft und gleichzeitige Haltekraft von 10 kN bei 250 bar Betriebsdruck.

Die notwendigen Anpassungen, um die Spannmittel in den Prozess bei Brabant Components zu integrieren fielen leicht. Die Konstrukteure wählten die Ausführung mit seitlicher Schlauchführung für die Hydraulikversorgung aus. Diese Hochdruckschläuche führen direkt vom U-förmigen Anschlussgehäuse zur Spanneinheit, wo zusätzlich der Einsatz von Sperrluft vorgesehen ist, mit dem effektiv das Eindringen von Kühlflüssigkeiten verhindert werden kann.

Doppelt wirkender Hydraulikzylinder bringt den Spannhebel in Position

„Wir konnten bei der Lösung dieser komplexen Spannaufgabe auf das Erfahrungspotenzial unserer Fachleute zurückgreifen. So wurde der Werkstückauflagepunkt, der in vier Positionen verstellbar ist, auf das zu spannende Werkstück abgestimmt, so dass der doppelt wirkende Hydraulikzylinder den Spannhebel optimal in Position bringen kann,“ hebt Harald Rausch, Römheld-Vertriebsleiter, die Bedeutung des in vielen Jahren gesammelten Know-hows hervor.

Einmal richtig ausgerichtet, wird die Ölwanne „zangenartig“ fest gespannt, kann aber im Pendelbereich Bearbeitungskräfte absorbieren, damit sich keine unabsichtlichen Deformierungen am Werkstück bilden. Ein zweiter Spannkreis klemmt die Spannpratze, damit so Kräfte aus allen Richtungen aufgenommen werden können. Anstatt eines zusätzlichen Spannkreises wäre auch ein Zuschaltventil für diese Aufgabe geeignet.

Spannsystem ist flexibel ausgelegt

Dieses Spannsystem für Ölwannen schien zunächst eine diffizile Sonderlösung notwendig zu machen. Mit entscheidenden Folgen für die Langzeitpräzision und auch der Amortisation. Automobilzulieferer kalkulieren diese Faktoren bei der Entwicklung neuer Bearbeitungsverfahren selbstverständlich mit ein.

Mit dem „Schwimmspanner“ aus dem Römheld-Baukasten ist explizit an die negativen Folgen eines zu starren Spannens gedacht und vom ersten Schritt der Entwicklung an, ist eine Vielzahl von späteren Anwendungsmöglichkeiten ausgearbeitet worden.

Das spiegelt sich auch im Zubehörangebot und den flexiblen Ausführungsmöglichkeiten des Spannsystems wieder. Für eine noch höhere Präzision, Langlebigkeit und Wiederholgenauigkeit besitzen die Verbindungsschläuche ferner einen Späneschutz sowie eine einfache Reinigungsmöglichkeit, die die negativen Auswirkungen selbst von stark abrasivem Späneanfall reduziert. Und regelmäßiges Abschmieren vermindert die Verschiebekräfte auf das Werkstück beim Spannen.

Zeitgemäß schnelles Be- und Entladen mit neuen Spannmitteln

Insgesamt kommen bei der jetzigen Vorrichtung zwei der neuen Römheld-Spannpratzen mit induktivem Näherungsschalter zum Einsatz. Sie stellen in einem sensiblen Fertigungsprozess sicher, dass konstant Ergebnisse abgeliefert werden können, die hundertprozentig den Vorgaben entsprechen. Ein Potenzial, das derzeit auf dem Markt nur sehr schwer zu finden ist. Neben der Prozesssicherheit kommt eine weitere Zeitersparnis durch den in eine Tasche einschwenkbaren Spannhebel, hinzu. Ein schnelles Be- und Entladen ist damit möglich.

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