Spanntechnik Spannsystem nimmt 20 Werkstücke auf

Albeck hat ein Spannsystem entwickelt, mit dem sich zwanzig Werkstücke auf einmal spannen und auf fünf Seiten bearbeiten lassen.

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Große Stückzahlen wirtschaftlich zu bearbeiten stellt nicht nur hohe Anforderungen an Werkzeug und Maschine, sondern auch an das Handling der Teile. Wichtiger Part dabei ist die Spannvorrichtung. Die Albeck GmbH, ein Zulieferunternehmen der Armaturen- und Automobilindustrie aus Waiblingen-Neustadt, hat ein Spannsystem entwickelt, mit dem sich zwanzig Werkstücke auf einmal spannen und auf fünf Seiten bearbeiten lassen. Das Unternehmen ist Spezialist für die Bearbeitung von Aluminium- und Messingguss sowie Messing-Pressteilen. Typische Werkstücke sind Pumpengehäuseteile für Kraftfahrzeuge oder Zylinderköpfe für Hochdruckreiniger. Die teilweise sehr komplexen Teile benötigen eine Vielzahl Bohrungen, Gewinde, Senkungen und Anlageflächen. Stückzahlen von 200 000 bis 300 000 im Jahr sind keine Seltenheit. Fast jeder Anstellwinkel zur Spindel ist vorwählbarUm wirtschaftlich bearbeiten zu können, entwickelte das Unternehmen ein spezielles Spannsystem, eine so genannte Spannbrücke mit Abmessungen von 800 mm x 160 mm x 160 mm. Die Spannbrücke ist horizontal drehbar in der Maschine gelagert und verfügt über 4 x 5 = 20 Drehteller zur Aufnahme der einzelnen Werkstück-Vorrichtungen. Eingesetzt wird das Spannsystem bei Albeck auf zwölf einspindligen 4-Achsen-Bearbeitungszentren von Hermle und einem 4-Spindler von SW. Die Besonderheit des patentierten Systems besteht darin, dass es eine 5-Seiten-Bearbeitung von 20 Werkstücken ohne Umspannen ermöglicht. Es ist fast jeder beliebige Anstellwinkel zur Spindel ansteuerbar, wodurch auch Schrägbohrungen kein Problem darstellen.Die Spannbrücke hat auf jeder der vier Seiten fünf Drehteller mit Befestigungsbohrungen, um die Einzelspannvorrichtungen montieren zu können. Unter den Drehtellern befindet sich eine Hirth-Verzahnung. Die Drehteller sind durch Zwischenräder miteinander und durch ein Kronenrad auf der Spannbrücken-Hauptachse mit der CNC-Achse der Maschine verbunden. Per Hydraulik werden die Teller aus der Hirth-Verzahnung aus- und wieder eingekuppelt. Die Drehbewegung der Drehteller lässt sich auf diese Weise von der Hauptdrehung der CNC-Achse abkoppeln. Per CNC-Programm werden wie üblich die Positionen von Spannbrücke und Drehteller vorgegeben und ermöglichen die beliebige Positionierung der Werkstücke zur Werkzeugspindel. Die Teilung der Hirth-Verzahnung entspricht einem Drehwinkel der Drehteller von 5°. Albeck entwickelt bereits einen Prototyp mit einem Drehwinkel von 0,5°.Die Positioniergenauigkeit des Spannsystems beträgt drei Winkelsekunden. Der Drehtellerdurchmesser bestimmt den maximal zur Verfügung stehenden Aufspannraum für jedes der 20 Werkstücke. Sollen Werkstücke bearbeitet werden, die über diesen Spannraum hinausragen, besteht die Möglichkeit, Zwischenplätze nicht zu belegen, so dass immer noch zwölf Werkstücke zur gemeinsamen Bearbeitung Platz finden.Mehrfach-Spannvorrichtung erhöht die ProduktivitätJe komplexer die Bearbeitung, das heißt je mehr Werkzeuge für ein Werkstück benötigt werden, desto mehr kommen die Vorteile der Spannbrücke zum Tragen. Das liegt daran, dass sich die Nebenzeiten für Werkzeugwechsel, Ausblasen der Vorrichtung und andere Tätigkeiten auf die Anzahl der aufgespannten Werkstücke verteilen. Weiterer Einspareffekt laut Albeck: Aufgrund der stark reduzierten Nebenzeiten ist ein Mitarbeiter in der Lage, bis zu drei mit Spannbrücken bestückte Maschinen parallel zu bedienen. Unter dem Strich versetzt die Spannbrücke das Unternehmen in die Lage, große Stückzahlen wirtschaftlich zu bearbeiten.