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Ausgleichende 6-Punktspannung senkt Fertigungskosten

Flexibles Spannsystem verbessert Rundheit bei der Achsenherstellung
Ausgleichende 6-Punktspannung senkt Fertigungskosten

Ist eine hohe Fertigungsgenauigkeit mit engen Toleranzen gefordert, stoßen herkömmliche Dreibackenfutter schnell an ihre Grenzen. Ent- weder man betreibt einen hohen Messaufwand, um die geforderten Qualitäten zu erreichen, oder aber man investiert gleich in eine wirtschaftliche, mithin zeitsparende Alternative – wie die Neunkirchener Achsenfabrik AG (NAF AG).

Die NAF AG aus dem oberfränkischen Neunkirchen am Brand fertigt mit derzeit rund 450 Mitarbeitern auf insgesamt 17 000 Quadratmetern Produktionsfläche u. a. Achsen, Getriebe und Tandemachsen. Seit 1960 befindet sich das Unternehmen im Familienbesitz, mittlerweile in der 3. Generation. Durch einen hohen Qualitätsanspruch und dem kontinuierlichen Streben nach Verbesserung ist es dem Hersteller im Bereich Tandemachsen gelungen, zum Weltmarktführer aufzusteigen. Heute treiben weltweit Achsen und Getriebe von NAF selbstfahrende Arbeitsmaschinen in der Bau-, Forst- und Landwirtschaft an.

Erfolg verpflichtet, das weiß auch Klaus Bungeroth, Entwicklungsleiter Fertigung bei NAF: „Entscheidende Faktoren für die Laufruhe, Lebensdauer und die Zuverlässigkeit zum Beispiel unserer Getriebe und Achsen sind eine hohe Genauigkeit und Präzision.“ Vor diesem Hintergrund sind die Anforderungen der Kunden und seitens der Konstruktion, beispielsweise hinsichtlich Zylinderform (Zylindrizität) und Rundheit der Teile, ständig gestiegen. Waren in der Vergangenheit Bauteile in H8-Qualität noch akzeptabel, sind heutzutage H7- oder H6-Qualitäten eher die Regel.
„Als wir die Teile noch im herkömmlichen Dreibackenfutter fertigten, mussten wir einen immensen Messaufwand betreiben, da die geforderten Toleranzen nur schwer zu erreichen waren. Durch die Prüfungen ging uns wirklich sehr viel Zeit verloren“, erinnert sich Bungeroth.
Im Frühjahr 2010 wurde der NAF-Entwicklungsleiter auf das Inozet-Spannsystem von HWR aufmerksam, mit dem sich in nur wenigen Minuten ein 3-Backenfutter zu einem ausgleichenden 6-Backenfutter umrüsten lässt. Der Vorteil: Durch den Ausgleicheffekt wird die Unrundheit im Rohteil kompensiert, und das Spannmittel liegt an allen sechs Punkten optimal am Bauteil an. Aufgrund der gleichmäßigen Verteilung der Spannkraft auf sechs Spannstellen, im Vergleich zu drei Spannstellen, wird zudem die Verformung im Spannprozess (Polygonbildung) auf ein Minimum reduziert. Die Kombination dieser beiden technischen Eigenschaften schafft somit die Voraussetzungen, um Bauteile mit höchsten Anforderungen an die Rundheit zu fertigen. Selbst Rundheiten in H7-Qualität und besser sind damit keine Herausforderung mehr.
Umrüsten in zehn Minuten
Beim ersten Informationsgespräch im März 2010 wurde sehr schnell deutlich, dass NAF von dem Inozet-Spannsystem nicht nur qualitativ hochwertige Fertigungsergebnisse erwartete, sondern auch hohe Anforderungen an dessen Handhabung und Flexibilität in der Anwendung stellte. Vor diesem Hintergrund benötigt das Umrüsten des vorhandenen 3-Backenfutters auf die ausgleichende Inozet-6-Punktspannung nicht länger als zehn Minuten. Darüber hinaus lässt sich mit nur einem einzigen Satz Greiferbacken der komplette Spannbereich des Futters für die Innen- und Außenspannung abdecken.
„Mir war sofort klar, dass sich durch den Einsatz dieses Spannsystems das Ergebnis bei der Rundheit erheblich verbessern wird“, erläutert Bungeroth. Die Maschinenbediener konnten das Spannsystem innerhalb kürzester Zeit in die eigene Fertigungsstrategie integrieren, wobei man einen besonderen Vorteil sehr schnell zu schätzen lernte: Unrundheiten, die dank des Systems erst gar nicht in einem Bauteil eingebracht werden, müssen in der zweiten Aufspannung nicht mit großem Aufwand wieder eliminiert werden. „Da wir das Prüfintervall entscheidend verlängern beziehungsweise erweitern konnten, haben wir nun weniger Aufwand und somit geringere Kosten“, berichtet Bungeroth.
Im Zuge einer Testphase mit dem ersten Inozet-Spannsystem entschied sich NAF im Frühjahr 2011, weitere Maschinen mit dieser Lösung auszurüsten. Mittlerweile sind insgesamt fünf dieser Pendelbrücken für Futterdurchmesser von 250, 315, 400, 500 und 630 mm im Einsatz.
Die Entscheidung von NAF pro Inozet ist verständlich, denn Alternativen wie etwa ein 6-Backenfutter hätten ungleich höhere Investitionen erfordert. „Auch herkömmliche Pendelbacken kamen für uns nicht in Frage, da eine entsprechenden Anzahl an Pendelelementen und Trägerbacken vergleichsweise teurer gewesen wären – ganz zu schweigen von dem erhöhten Rüstaufwand“, bemerkt Udo Schroft, Mitarbeiter der NAF AG. Dank der hohen Flexibilität des Inozet-Spannsystems könne man in nur wenigen Minuten von einem 3-Backenfutter auf die 6-Punktspannung umrüsten. „Es ist bedeutend ruhiger um das Thema Rundheit geworden, früher war das einmal anders“, so das positive Fazit von Bungeroth.
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