Das Schnellwechselsystem Centrotex, hier auf der Hauptspindel der Maschine, reduziert die Zeit für den Spannmittelwechsel deutlich.
Foto: Rüdiger Kroh

Spannmittel

Schnellwechselsystem spart Zeit beim Rüsten

Wie bringe ich das Spannmittel schnell auf die Drehmaschine? Auf diese Frage hat Arburg mit dem Schnellwechselsystem Centrotex von Hainbuch die Antwort gefunden.

von Rüdiger Kroh

In Sachen Produktion hat man bei Arburg eine eigene Philosophie. Nicht nur, dass alle Spritzgießmaschinen ausschließlich im Stammwerk in Loßburg gefertigt werden, auch die wichtigen Schlüsselkomponenten stellt man selbst her. Der Eigenfertigungsanteil liegt bei beachtlichen 60 %. Für diese hohe Fertigungstiefe ist auch entsprechendes Know-how in der Zerspanung erforderlich.

Einer der Experten in diesem Bereich ist Produktionsplaner Joachim Bronner: „In unserer Abteilung werden die Bearbeitungsprozesse optimiert und Neuinvestitionen geplant. Dazu gehören nicht nur Maschinen, sondern auch Spannmittel und Werkzeuge.“ In der Rotationsfertigung sind 82 Mitarbeiter beschäftigt und dort werden Bauteile mit einem Gewicht zwischen 2 und 400 kg in Losgrößen von 1 bis 120 bearbeitet. „Wir streben, wenn möglich, immer eine Komplettbearbeitung an, denn wir wollen die Durchlaufzeit für ein Bauteil klein halten“, betont Bronner.

Mehrmals täglich wird gerüstet

„Unser Ziel ist es daher, die Bauteile in einer bedarfsorientierten Losgröße zu fertigen“, so der Produktionsplaner weiter. „Und das bedeutet häufiges Rüsten, wobei mehrmals täglich keine Seltenheit ist.“ Damit kommt die Spanntechnik ins Spiel, an die Bronner klare Anforderungen stellt: „Wir wollen für die jeweilige Bearbeitung immer das optimale Spannmittel auf der Maschine haben, denn nur dann stimmen Produktivität und Qualität. Und das geht nur über ein Schnellwechselsystem. Mit Centrotex von Hainbuch kann es uns heute egal sein, ob wir eine Innen- oder Außenspannung benötigen, wir wechseln einfach.“

Zu 70 % Futterteile

Der Produktionsplaner kennt aus eigener Erfahrung auch den Ablauf ohne Schnellwechselsystem und beschreibt: „Beim Drehen handelt es sich bei uns zu 70 % um Futterteile, für die ein Backenfutter ausreicht. Bei der Bearbeitung eines Werkstücks, für das zum Beispiel eine Spanndorn-Innenspannung erforderlich ist, war in der Vergangenheit eine spannmittelbezogene Gruppierung der Bauteile notwendig, um die Rüstkosten in einem vernünftigen Rahmen zu halten. Dies wiederum hatte längere Durchlaufzeiten zur Folge.“

Sofort vom Schnellwechselsystem überzeugt

Die ersten Berührungspunkte zwischen dem Spritzgießmaschinenhersteller und dem Spannmittelhersteller Hainbuch gab es bereits im Jahr 2010 bei der Spannmittelauswahl für eine universale Außen- und Innenrundschleifmaschine. Damals besuchte Bronner ein Technologieforum bei Hainbuch in Marbach und war sofort von den Vorteilen der Schnellwechselschnittstelle und vom Baukasten-System überzeugt. Es folgten weitere Projekte, dann allesamt an Drehmaschinen und 2012 die erste Anschaffung des Schnellwechselsystems Centrotex. Dieser Schritt war auch das Resultat von Videoanalysen und Zeitstudien bei Arburg, die der Rüstzeitoptimierung dienten.

Große Teilevielfalt

Zuletzt wurde im September 2015 die Spanntechnik für ein Dreh-Fräs-Zentrum ausgelegt. Auf der Maschine mit Gegenspindel werden Werkstücke bis 50 kg Gewicht und mit 20 bis 150 mm Durchmesser gefertigt. Aufgrund der großen Teilevielfalt kommen sämtliche Spannarten zum Einsatz. „In solchen Fällen führt bei uns kein Weg an einem Schnellwechselsystem vorbei“, konstatiert Bronner, für den es dann eine logische Konsequenz war, beim Hainbuch-Centrotex zu bleiben. Bei dem System wird ein Maschinenadapter mit Bajonett-Kupplung für die Zugrohranbindung an die Drehmaschine montiert. Das Spannfutter wird an den Spannmitteladapter angeflanscht und dann über das Bajonett gewechselt. Die Bajonettverriegelung ermöglicht einen schnellen Wechsel ohne Ausrichten.

Auch für Spannfutter anderer Hersteller geeignet

Als Grundausstattung für die WFL-Drehmaschine beschaffte Arburg zwei Maschinenadapter für Haupt- und Gegenspindel, zwei Spannmitteladapter für Backenfutter 260, zwei sechseckige Spannfutter Toplus 100 (Axzug und Axfix), einen Segmentspanndorn T211 und verschiedene Spannköpfe und -backen. „Ein großer Vorteil von unserem Schnellwechselsystem ist, dass sich auch Spannfutter anderer Hersteller adaptieren lassen“, hebt Uwe Fischer, technischer Berater bei der Hainbuch GmbH, hervor. „Das war auch für Arburg ein wichtiges Argument. Genauso wie die Tatsache, dass wir die Spanndorne für die Innenspannung ebenfalls auf die Schnellwechselschnittstelle anpassen können. Sie zeichnen sich durch hohe Rundlaufgenauigkeit und hohe Spannkraft aus.“

Fliegende Bearbeitung ist möglich

Unabhängig vom Schnellwechselsystem punktet die Spannkopfspannung in Kombination mit Axzug im Vergleich zum klassischen Backenfutter mit der Möglichkeit, weit auskragende Bauteile fliegend bearbeiten zu können. „Ich benötige keine Abstützung mit einer Lünette oder einem Reitstock und habe trotzdem keine Vibrationen“, schildert Bronner. „Bei kritischer Auskraglänge der Werkstücke setzen wir daher nach Möglichkeit die Axzugspannung ein.“ Und Fischer ergänzt: „Weil bei der Axzugspannung das Bauteil durch eine Verfahrbewegung des Spannkopfs gegen den Anschlag im Futter gezogen wird, erreicht man eine hohe Stabilität.“

Der Backenwechsel erfolgt im Spannmittelwagen

Den entscheidenden Zeitvorteil bringt aber das Schnellwechselsystem. „Ein geübter Werker benötigt für den klassischen Backenfutterwechsel etwa eine Stunde. Mit Centrotex kalkulieren wir heute mit einer Zeit von zehn bis fünfzehn Minuten bei einem Spannmittelartwechsel im Schmutzbereich“, rechnet der Arburg-Produktionsplaner vor und hat dabei das Reinigen vor dem Spannmittelwechsel mit einbezogen. „Der alleinige Wechsel des Futters dauert nur rund drei Minuten, aber Verschmutzungen gehen immer zu Lasten der Genauigkeit und Späne führen zu Beschädigungen am Spannmittel.“ Da zum Rüsten nicht nur der Wechsel des Grundfutters über den Adapter gehört, sondern auch der Tausch von Backen und Anschlägen, wurde ein Ablagewagen für die Spannmittel von Arburg selbst gebaut. „Er bietet dem Werker die nötige Zugänglichkeit, um die Backen und Anschläge extern im Spannmittelwagen zu wechseln, während die Maschine läuft“, hat Bronner nur ein Ziel vor Augen: „Es müssen Späne fallen und wir wollen die Maschine immer wieder schnell in den wertschöpfenden Bereich bringen.“

Die Hainbuch-Spanntechnik hat die Erwartungen erfüllt, beziehungsweise übertroffen. „Wenn wir nicht zufrieden wären, hätten wir das Schnellwechselsystem nicht immer weiter ausgebaut“, so der Produktionsplaner. Weitere Projekte werden bereits ausgearbeitet.

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