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Ausgabe 01/2014, 13.01.2014

Umrüsten ein Kinderspiel

Stangenlader des Typs Profimat von Breuning Irco machen aus Nakamura-Dreh-/Fräszentren der Von Arx AG Maschinenfabrik hocheffiziente, bedienerarm zu betreibende Anlagen. Durch den raschen Wechsel der Führungskanäle für die Werkstoffstangen unterschiedlicher Durchmesser reduzieren die Mehrkanal-Lademagazine die Stillstandszeiten gegenüber Einkanalsystemen erheblich.

Da stehen sie akkurat nebeneinander aufgereiht in der Werkhalle der Von Arx AG Maschinenfabrik in Sissach/BL: sechs Dreh-/Fräszentren von Nakamura-Tome, jeweils kombiniert mit Hochleistungs-Mehrkanal-Lademagazinen des Typs Profimat des Peripheriespezialisten Breuning Irco. Nicht ohne Grund: Für eine produktive, wirtschaftliche Teilefertigung sind leistungsfähige Maschinen allein nicht alles – auch die Rohmaterialzufuhr und die Entladung der Fertigteile müssen perfekt passen, um das Maximum aus der Anlage herauszuholen. Und damit die Maschinen immer genug «Futter» in Form von Werkstoffstangen erhalten, setzt Von Arx auf die genannten Stangenlader. «Der Profimat war nicht die günstigste, aber die für uns am besten passende Lösung», betont Adrian Meier, stellvertretender Meister Produktion.
Von Arx fertigt mit siebzig Mitarbeitern unter anderem elektro-hydraulische Presswerkzeuge für die Sanitärbranche sowie Druckluftwerkzeuge für die Baubranche und den Maschinenbau. In diesen Werkzeugen werden Teile verbaut, die auf den Nakamura-Maschinen – die über eine integrierte Entladung verfügen – gefertigt werden. Dabei handelt es sich um «Kernkompetenz-Teile», die zumeist aus Aluminium (etwa 70 Prozent) oder Baustahl (etwa 20 Prozent) bestehen, darunter beispielsweise Hydraulikzylinder und -zylinderköpfe für Presswerkzeuge.
Die Profimat-Lademagazine machen aus den mit ihnen verbundenen Maschinen hocheffiziente, bedienerarm zu betreibende Anlagen, mit denen sich eine flexible, auftragsbezogene Fertigung auch bei wechselnden Losgrössen realisieren lässt. Das Ladesystem ist konzipiert für die Fertigung kleiner bis mittlerer Lose und für den Drei-Schicht-Betrieb unter Maximalbelastung. Erhältlich ist es in Standardausführungen für Stangenmaterial zwischen 5 und 130 mm Durchmesser mit 3000, 4000 und 6000 mm Länge sowie  –  in Sonderausführungen – bis 10 000 mm Länge.
Die Lademagazine bei von Arx sind für Stangen mit Durchmessern zwischen 10 und 72 mm und 3000 mm Länge ausgelegt. «Dies ist die für unsere Verhältnisse optimale Länge», merkt Adrian Meier an. «Wir legen beispielsweise Wert auf einen guten Rundlauf – da könnte es bei grösseren Längen kritisch werden.»
Zur optimalen Führung der Werkstoffstangen bietet der Profimat nach Kundenwunsch sechs oder  – wie etwa bei Von Arx – acht Führungskanäle unterschiedlicher Durchmesser, die sich nach Bedarf auswählen lassen. Die Standardabstufung der Kanäle beträgt 5 mm.

Kanalwechsel einfach und rasch möglich
Der Clou und ein Alleinstellungsmerkmal der Stangenlader von Breuning Irco ist das automatische Wechselsystem für die Führungskanäle, bei dem jeweils sechs oder acht hälftige Kanalsegmente sternförmig auf zwei gegenläufig rotierenden Trommeln angeordnet sind. Dieses Prinzip ermöglicht einen einfachen und raschen Wechsel der Kanäle: Auf Knopfdruck drehen sich die Trommeln, die Kanalhälften bewegen sich aufeinander zu, schliessen sich und bilden so den Führungskanal.
Diese flexible Lösung reduziert gegenüber Einkanal-Lademagazinen die Rüsthäufigkeit und die Stillstandszeiten wesentlich und ermöglicht kurze Produktionszeiten. «Bei Einkanalsystemen liegt die Zeit für den manuellen Kanalwechsel bei dreissig Minuten, bei Mehrkanalsystemen bei insgesamt rund fünf Minuten», verdeutlicht Adrian Meier. So macht der Profimat das Drehen von der Stange selbst bei kleinen Serien wirtschaftlich. Die höheren Anschaffungskosten für ein Mehrkanal- gegenüber einem Einkanalsystem amortisieren sich insbesondere bei häufigen Kanalwechseln schnell.
Beim Profimat erfolgen der komplette Ladeprozess und das Nachladen automatisch. Zunächst wird die Beladefläche des Magazins auf Vorrat mit den Stangen befüllt. Bei Von Arx sind es je nach Durchmesser rund 9 bis 20 Stangen, aus denen jeweils 15 grössere oder bis zu 50 kleinere Teile gefertigt werden. So entstehen pro Tag und Anlage im Zwei-Schicht-Betrieb beispielsweise 100 bis 150 grössere Hydraulikteile, wobei ein Bediener für zwei Anlagen zuständig ist.
Die Stangen werden je nach Durchmesser automatisch in den entsprechend dimensionierten Führungskanal eingebracht. Mit dem Öffnen der oberen Führungskanalsegmente wird die Vereinzelung der Werkstoffstangen aktiviert und eine neue Stange in den Führungskanal befördert, der sich sodann wieder vollständig schliesst.
Die Führungskanäle sind das Herzstück eines jeden Lademagazins und besonders wichtig für optimierte Fertigungsergebnisse. Ihre verschleissarme, schwingungsdämpfende Kunststoffbeschichtung und die permanente Öldurchflutung tragen neben der massiven, hochsteifen Konstruktion des Systems zu einem ruhigen Lauf der rotierenden Stangen bei – und dies selbst bei hoher Drehzahl. Die Rotation sorgt für einen hydrodynamischen Effekt, der die Stange im Kanal stabilisiert. Der ruhige Stangenlauf, wiederum, entlastet die Maschinenspindel. Das Ölpolster überbrückt Durchmesserabstufungen, und die Stangen werden reibungs- und schwingungsarm geführt. Für Präzisionsaufgaben werden möglichst eng anliegende Kanäle eingesetzt.
Mittels Servoantrieb wird die Stange verzögerungsfrei und kontrolliert durch die Drehspindel in das Spannmittel vorgeschoben. Im Spannmittel kann sie – wie bei Von Arx der Fall – gegen einen Anschlag oder durch einen optionalen Werkstoffschieber positioniert werden, und die Bearbeitung beginnt. Abschliessend wird der Stangenrest mithilfe eines – optionalen – Reststückauszugs entsorgt. Bei Lademagazinen ohne Reststückauszug – wie bei Von Arx  – wird der Kanal bereits während der Zerspanung des letzten Drehteils neu beladen.

Erfahrungen durchwegs positiv

Wie alle Be- und Entladesysteme von Breuning Irco eignet sich auch der Profimat für profilierte Stangen. Mithilfe einer automatischen Einführhilfe werden diese prozesssicher zugeführt.
Die bisherigen Erfahrungen mit den Profimat-Ladern sind nach Angaben von Adrian Meier «durchwegs positiv». Gravierende Probleme habe es mit den robusten Systemen bisher nicht gegeben. Im Laufe von zehn Jahren sei erst einmal ein Monteur von Breuning Irco wegen eines Elektronikteils erforderlich gewesen. Da überrascht das Fazit des Produktionsexperten nicht: «Wir sind insgesamt sehr zufrieden.» ■
- Bernhard Reichenbach

Von Arx AG Maschinenfabrik
4450 Sissach, Tel. 061 976 44 21
info@vonarx.com

Breuning Irco
8330 Pfäffikon, Tel. 043 534 15 75
s.codega@breuning-irco.de

Nakamura: Walter Meier  (Fertigungslösungen) AG
8603 Schwerzenbach, Tel. 044 806 46 46
ch.machining@waltermeier.com
 


 



Der Clou der Stangenlader von Breuning Irco: das Schnellwechselsystem f