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Zentrischspanner

Standardisierter und kompakter Zentrischspanner

| Autor / Redakteur: Edgar Grundler / Victoria Sonnenberg

Rohmaterialblock aus Aluminium (l.) und, eingespannt auf dem Zentrischspanner C2 80 L-130, das fertig bearbeitete Werkstück. Mittels Wendebacken grip ist der Zentrischspanner in der Lage, das Rohteil zu spannen und auch die Fertigbearbeitung zu gewährleisten.
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Rohmaterialblock aus Aluminium (l.) und, eingespannt auf dem Zentrischspanner C2 80 L-130, das fertig bearbeitete Werkstück. Mittels Wendebacken grip ist der Zentrischspanner in der Lage, das Rohteil zu spannen und auch die Fertigbearbeitung zu gewährleisten. (Bild: Gressel)

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Ein Zerspanungstechnik- und Komplettdienstleister standardisiert mit Zentrischspannern seine hochautomatisierte Fräs- und Bohrbearbeitung in der Einzelteil-, Kleinserien- und Chargenfertigung.

Design, Präzision, Oberflächenfinish, Service sind die vier Säulen der Leonhard Präzisionsteile GmbH, die im Jahr 1987 vom Senior Manfred Leonhard gegründet wurde. Zunächst spezialisiert auf die Herstellung von Metallbrillen und Brillengestellen inklusive der zur Qualitätsfertigung erforderlichen Vorrichtungen, vollzog sich mit dem Einstieg des Sohnes Michael Leonhard Anfang der 1990er-Jahre der Wandel hin zur CNC-Fertigung von Dreh- und Frästeilen sowie zum mechanischen Finish durch Schleifen – und auf Wunsch Oberflächenbeschichtung und Wärmebehandlung. Das Gespür und die praktischen Erfahrungen aus der Präzisionsbearbeitung besagter Metallbrillen und Brillengestelle sind bis heute elementarer Bestandteil der zerspanenden und abtragenden Qualitätsbearbeitung.

Reproduzierbare Präzision von kleinen Werkstücken bis zu großen Bauteilen

Die nach Kundenspezifikationen präzise gefertigten Komponenten und Bauteile aus allen zerspanbaren Werkstoffen finden Verwendung in den Industriebereichen Elektromechanik, Lasertechnik, Medizintechnik und Automotive. Mit einem leistungsfähigen, modernen Maschinenpark ist man in der Lage, kleine Werkstücke ab etwa 10 mm × 10 mm × 10 mm bis hin zu großen Bauteilen mit 1000 mm × 600 mm × 200 mm komplett und dabei reproduzierbar präzise zu bearbeiten. Der Geschäftsführer Michael Leonhard führt dazu aus: „Wir fertigen zu 80 % Aluminium-, zu 15 % Stahl- und zu etwa 5 % Kunststoffteile. Unsere Spezialität liegt, neben der durchgängig CAD- und CAM-gestützten CNC-Bearbeitung bis zu 5-Achs-Simultan, auf dem Know-how zur passungsgenauen Präzisionsbearbeitung von Aluminiumwerkstücken, die anschließend der Oberflächenbeschichtung durch Eloxieren unterzogen werden. Wir erledigen für unsere Kunden alle werkstück- und prozessrelevanten Arbeiten ab der Rohteilebeschaffung über die Programmierung und Fertigung sowie die chemische oder thermische Oberflächenbehandlung bis hin zur Lieferung qualitätsdokumentierter montagefertiger Komponenten.“

Gesucht wurde ein Werkstück-Spannsystem für die 5-Achs-Bearbeitung

Um all dies, und vor allem die mechanische Komplettbearbeitung kubischer Werkstücke, auch effizient und wirtschaftlich darstellen zu können, setzen Michael Leonhard und sein Fertigungsleiter Michael Oharek sowie der Anwendungstechniker Sven Bauer auf ein 5-Achs-CNC-Hochleistungs-Bearbeitungszentrum von Hermle. Dieses wiederum ist mit einem Werkstückmagazin mit integriertem Handlingsystem gekoppelt, um mit dem BAZ bei Bedarf rund um die Uhr produzieren zu können. Fehlte eigentlich nur noch ein geeignetes, automatisierungsgerechtes und zugleich zur 5-Achs-Bearbeitung taugliches Werkstück-Spannsystem, das einen kompakten Aufbau erlaubt, um die Möglichkeiten des BAZ nicht zu beeinträchtigen, und darüber hinaus die gebotene Aufbau-, Umrüst-, Anwendungs- und Nutzungsflexibilität gewährleistet. Mit dieser anspruchsvollen Aufgabenstellung machten sich Michael Leonhard und Kollegen auf die Suche und wurden dann beim Werkzeug- und Spanntechniklieferanten WNT Deutschland GmbH fündig. Antonio Nugara, der zuständige Anwendungstechniker, nahm sich der Problematik an und holte zur Unterstützung Frank Scheurer, Vertriebstechniker D-Süd der Gressel AG Spanntechnik, ins Boot. Auf der Basis eines von Hermle auf Kundenwunsch vorinstallierten Nullpunkt-Spannsystems und in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden erarbeiteten Antonio Nugara und Frank Scheurer eine angepasste Lösung, die mit ein und demselben standardisierten Werkstück-Spannsystem sowohl die Rohteil- als auch die Fertigbearbeitung gestattet.

Standardisierter Zentrischspanner mit maximal 25 kN Spannkraft

Frank Scheurer zu den vielfachen Anforderungen bei dieser Kundenlösung: „Gesucht wurde ein universelles, standardisiertes Spannsystem für die unterschiedlichsten Bearbeitungen. Mit dem Zentrischspanner C2 80 L-130 konnten wir eine Lösung offerieren, die mit schnell zu wechselnden Wendebacken zum einen die Grip-Spannung zur Rohteilbearbeitung und zum anderen mit hartgefrästen Schultern auch die Fertigbearbeitung ermöglicht. Unser Zentrischspanner C2 80 L-130 ist mit der Backenbreite 80 mm, der Gesamtlänge 157 mm und der Gesamthöhe 78 mm sehr kompakt und weist eine feinfühlig einstellbare Spannkraft bis maximal 25 kN auf. Robust ausgelegt und konzipiert als in sich geschlossenes System mit optimiertem Spanabfluss, außerdem mit einem vorgespannten, spielfrei eingestellten Zentrumslager versehen und durch eingepasste Schieber hohe Präzision bietend, beträgt die Wiederholgenauigkeit ± 0,01 mm und stellt somit einen der Faktoren für eine reproduzierbar genaue Bearbeitung dar. Die kompakte Ausführung eignet sich sehr gut für die 4- und 5-Achs-Bearbeitung sowie für die Kombination mit Paletten zur automatisierten Fertigung.“

Von diesen Argumenten ließen sich auch die Verantwortlichen bei Leonhard Präzisionsteile überzeugen, zumal sie schon mit Gressel-Maschinenschraubstöcken vom Typ gripos sehr gute Erfahrungen gemacht hatten. Nach einem praktischen Eignungstest erging an den Lieferanten WNT der Auftrag über die Lieferung von 56 Stück Gressel-Zentrischspanner vom Typ C2 80 L-130, die alle mit den drehbaren Wendebacken grip ausgestattet wurden. Diese Wendebacken vergrößerten auch den Spannbereich, sodass Leonhard Präzisionsteile für alle Eventualitäten gerüstet ist.

Mehr als nur Kosten sparen durch Standardisierung

Der einfache Aufbau des gesamten Spanntechniksystems vom Nullpunkt-Spannsystem über die Paletten und den Zentrischspannern C2 80 L-130 erlaubte zudem in Eigenregie das positionsgenaue Verbohren und Verstiften sowie die Montage der Zentrisch-Spanner zu automatisch zu handhabenden Werkstück- Spanneinheiten. Abschließend meint Michael Leonhard voll des Lobes: „Zusammen haben wir eine für unsere Bedürfnisse optimale Spanntechniklösung erarbeitet, die sich im täglichen Zweischichtbetrieb, davon eine Schicht bedient und die andere unbemannt, bestens bewährt. Wir haben oftmals sehr komplexe und dünnwandige Werkstücke, bei denen wir den Spanndruck feinfühlig anpassen müssen. Hier kommen die auf der hochgenauen, dauergeschmierten Feingewindespindel beruhende Feingängigkeit sowie das sehr fein justierbare Drehmoment zum Tragen, wodurch eine sichere und zugleich zuverlässige Spannung ohne Werkstückdeformierung gewährleistet ist.

Ideal war und ist für uns als produkt-, varianten- und stückzahlflexiblen Präzisionsteileproduzenten, auch die Standardisierung der gesamten Spanntechnik, weil wir aufwendige Sonderspanner weitgehend vermeiden können und damit sowohl Konstruktions-, Fertigungs- und Montage- als auch Beschaffungs- und Lagerkosten sparen. WNT versorgt uns bei Bedarf aus dem Zentrallager jederzeit mit weiteren C2-Spannern, Wendebacken oder Ersatzteilen, sodass wir von dieser Seite her mit einer hohen Verfügbarkeit die Kundenaufträge erfüllen können.“

* Edgar Grundler ist freier Fachjournalist. Weitere Informationen: Jörg Maier, Geschäftsführer der Gressel AG in 8355 Aadorf (Schweiz), Tel. (00 41-52) 3 68 16 16, joerg.maier@gressel.ch

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