Werkstück-Spannlösung Werkstück-Spannlösung steigert Produktivität um 20 %

Autor / Redakteur: F. Stephan Auch / Mag. Victoria Sonnenberg

Auf flexibel einsetzbaren Standardspanntürmen können Werkstücke mit bauteilspezifischen Spannbacken gespannt werden. So gelingt es, die Ausbringung um 20 % zu steigern, gleichzeitig verbessert sich die Prozesssicherheit.

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Komplexe Bauteile in nur zwei Spannungen komplett fertigen: Die geschickte Nutzung der vier Spannseiten bringt immer sechs fertige Werkstücke von der Maschine.
Komplexe Bauteile in nur zwei Spannungen komplett fertigen: Die geschickte Nutzung der vier Spannseiten bringt immer sechs fertige Werkstücke von der Maschine.
(Bild: Roemheld)

Kubische Bauteile prozesssicher spannen: Das war eines der Ziele von Fertigungsplaner Stefan Picht, als er 2002 die Abteilung Vorfertigung Hydraulik als Arbeitsvorbereiter bei Claas Industrietechnik übernahm. Also holte er Angebote von den namhaften Anbietern ein und testete verschiedene Modelle.

Das Rennen machten Hilma-Turmspannsysteme TS 125 L, die Platz für das Spannen von bis zu 16 Werkstücken bieten. Obwohl die Komponenten die teuersten waren, lohnt sich ihre Anschaffung, sagt Picht: „Die einmalig höhere Investition hole ich jeden Tag wieder heraus.“ Entscheidend war seinen Aussagen zufolge vor allem die Spannsicherheit, die mit den Hilma TS 125 erreicht wird. „Neben der großen Prozesssicherheit haben sie den weiteren Vorteil, dass wir dank der sicheren Werkstückspannung die Vorschübe der Maschinen erhöhen konnten und so produktiver arbeiten.“

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Claas Industrietechnik ist überzeugt von Hilma-Turmspannsystemen

Aufgrund der guten Erfahrungen sind in der Zwischenzeit zahlreiche weitere Turmspannsysteme hinzugekommen. Von den vierseitigen Spanntürmen sind heute neben acht TS 125 drei TS 125 Vector für hohe Werkstückgewichte im Einsatz. Zusätzlich wird ein dreiseitiger TS 125 Tristar genutzt. Außerdem spannt Claas Industrietechnik Bauteile mithilfe von sechs MSH Mehrfachspannsystemen und einer Reihe von weiteren Hilma-Maschinenschraubstöcken.

Der Systemlieferant aus Paderborn stellt Komponenten für die Antriebstechnik und die Mobilhydraulik von Landmaschinen und Kommunalfahrzeugen her. 1956 wurde die Claas Industrietechnik als verlängerte Werkbank des gleichnamigen Herstellers von Landmaschinen gegründet, der seinen Sitz im gut 60 km entfernten Harsewinkel hat. Heute ist der Systemlieferant ein eigenständiges Unternehmen, das rund 700 Mitarbeiter beschäftigt und ein Viertel seiner Kunden außerhalb des Claas-Konzerns findet.

Turmspannsysteme sind Teil der flexiblen Produktionslösung

Eingesetzt werden die Spannsysteme in der Abteilung „Vorfertigung Hydraulik“, wo sie Teil einer umfassenden Produktionslösung sind, die bei Claas intern „flexibles Fertigungssystem“ genannt wird. Dieses besteht aus jeweils zwei horizontalen Vier-Achs-Bearbeitungszentren Heckert CWK 400 D und HEC 400, die mit einem Palettenbahnhof des finnischen Automatisierers Fastems verknüpft sind.

In dem zweigeschossigen Bahnhof stehen auf vierzig Speicherplätzen die Paletten mit den Spanntürmen. Da die Bauteile zu 90 % in zwei Aufspannungen bearbeitet werden, sind auf jedem Spannturm sowohl Rohteile zu finden, die auf die erste Bearbeitung warten, als auch Werkstücke für die Fertigbearbeitung. Roboter entnehmen die Paletten ihrem Stellplatz und fahren sie zu den jeweiligen Maschinen. An zwei Rüstplätzen werden die Spanntürme bestückt.

Auf den vier Bearbeitungszentren werden vor allem komplexe Hydraulikkomponenten, wie beispielsweise Ventilgehäuse und Pumpenbauteile bearbeitet, jedes Jahr rund 92.000 Stück. Sie bestehen zu jeweils gleichen Teilen aus Grau- und Sphäroguss oder Aluminiumknetlegierungen. Hinsichtlich Gewicht, Dimension und Geometrie variieren die rund 240 verschiedenen Werkstücke stark: von weniger als 1 bis zu 15 kg Gewicht, mit Maßen von 100 mm × 80 mm × 53 mm bis zu 125 mm × 100 mm × 242 mm und von kubisch bis zu frei gestaltetem Formguss. Die Losgrößen schwanken von 10 – bei der Ersatzteilfertigung – bis zu 500 Stück.

Angesichts der mehr als 200 unterschiedlichen Bauteile ist leicht nachvollziehbar, dass die ursprüngliche Spannweise der Bauteile mit werkstückspezifischen Sondervorrichtungen aufwendig, teuer und unflexibel war. Die heutige Lösung ist das genaue Gegenteil, denn nun werden nur noch die Spannbacken den Werkstücken angepasst, so Picht: „Jetzt haben wir Standardspannelemente mit spezifischen Backen. Wir setzen zu 90 % Sonderbacken ein, die exakt auf unsere Anforderungen hin entwickelt werden.“ Die restlichen Komponenten der Spannlösung sind universell einsetzbar und bleiben stets die gleichen.

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