Thunderbike Unbreakable 
Kompakte Spannmodule für maßgeschneiderte Perfektion 

Um die Möglichkeiten kleiner 5-Achs-Bearbeitungszentren in der anspruchsvollen Einzelteil- und Kleinserienfertigung voll auszuschöpfen, braucht es gleichermaßen kompakte wie leistungsfähige Spannmittel, die flexibel einsetzbar und störkonturarm sind.

Thunderbike, ein renommierter Hersteller exklusiver Custom-Bikes, erzielt mit miniaturisierten Schunk Nullpunktspannmodulen „Vero-S NSE mini“ wahrhaft glänzende Ergebnisse.


MARKUS MICHELBERGER, MENGEN 

Autor Markus Michelberger ist Vertriebsleiter Spanntechnik der Heinz- Dieter Schunk GmbH & Co. Spanntechnik KG 


Wer den Thunderbike Showroom in Hamminkeln betritt, findet sich in einem Biker-Traum wieder: chromglänzende Auspuffrohre wetteifern mit mattschwarzen Stahlfelgen und edel mattierten Tanks um die Wette. Käufer, die hier ein Bike erstehen, kaufen nicht einfach ein Motorrad, nein, sie lieben das Außergewöhnliche. Hier geht es nicht um Stangenware, sondern um Philosophie. Fast alle Maschinen des renommierten Custom-Bike-Spezialisten und Harley- Davidson- sowie Buell-Vertragshändlers am Niederrhein werden mit einer persönlichen Note ausgeliefert. Entsprechend umfangreich ist der rund 3 000 Sonderteile umfassende Thunderbike-Katalog. Wer es noch exklusiver möchte, entscheidet sich für eines der individuell gefertigten Custom-Bikes, für die Thunderbike in Biker-Kreisen rund um den Globus bekannt ist und die bis auf wenige Komponenten komplett in Hamminkeln produziert werden.

 

Effiziente Kleinserienproduktion


Zwei Türen hinter dem Showroom beginnt das Reich von Herbert Niehues. Herbert, wie er hier nur genannt wird, verwandelt gemeinsam mit seinem Team rund 25 t bis 30 t Aluminium pro Jahr in anspruchsvolle Edelbike- Komponenten. So entsteht beispielsweise in einer 40-stündigen Präzisionszerspanung aus 290 kg hochfester Aluminiumlegierung eine 40 kg schwere Monoblock-Felge. Speziell für solche Bearbeitungen hat Thunderbike in ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum Hermle C 42 U MT investiert. Wozu früher sechs Aufspannungen auf zwei Maschinen erforderlich waren, genügen heute drei Spannungen auf dieser Maschine. Um die Festigkeit der Felgen bis zum Zentrum zu gewährleisten, werden als Rohmaterial ausschließlich Blöcke aus gewalzten Platten verwendet. Sowohl in punkto Gewicht als auch in Bezug auf die Verfahrwege waren die bisherigen Maschinen immer wieder an Grenzen gestoßen, erst recht wenn es um die Fertigung exklusiver Vorderräder mit einem Maß von bis zu 30 Zoll ging.


„Bei den festen Legierungen geht es so richtig zur Sache“, unterstreicht Niehues. Umso größer sei die Herausforderung gewesen, ein Spannsystem zu finden, das bei niedriger Bauhöhe über ausreichende Spannkräfte verfügt und zugleich eine hohe Wiederholgenauigkeit sowie eine maximale Flexibilität für die unterschiedlichen Bauteile und Größen gewährleistet. „Spannsysteme gibt es wie Sand am Meer, aber kaum ein Anbieter bestätigt auf Anhieb, dass eine derart anspruchsvolle Bearbeitung mit seinem System möglich ist“, berichtet Niehues.

 

Zuverlässige Verrieglung


Die pneumatisch betätigten Schunk Nullpunktspannmodule „Vero-S NSE mini“ haben eine Bauhöhe von nur 20 mm und bieten ideale Voraussetzungen, um bereits vorhandene Maschinen nachzurüsten, den Maschinenraum voll auszunutzen und selbst kleine Werkstücke direkt zu spannen. Ein patentiertes Antriebskonzept, bestehend aus Eil- und Spannhub, sorgt dafür, dass die kompakten Module des innovativen Familienunternehmens extrem leistungsdicht sind. Bei einem Moduldurchmesser von 90 mm und einem Spannbolzendurchmesser von nur 20 mm erzielen sie mit der standardmäßig integrierten Turbofunktion enorme Einzugskräfte bis 1 500 N. Der Spannbolzen wird über Kurzkegel positioniert und mit drei Spannschiebern fixiert. Die Verriegelung erfolgt mechanisch über ein Federpaket. Sie ist selbsthemmend und formschlüssig. Große Kontaktflächen zwischen Spannschieber und -bolzen minimieren in gespanntem Zustand die Flächenpressung und damit den Verschleiß der Module.

Da der minimale Abstand zwischen zwei Spannbolzen nur 100 mm beträgt, lassen sich mit „NSE mini“ besonders kleine und variable Stichmaße zur Werkstück- oder Palettenspannung realisieren. Sogar kleine Werkstücke lassen sich direkt spannen und von fünf Seiten komplett bearbeiten, ohne dass Spannfutter oder Spannbacken die Zugänglichkeit einschränken. Dazu werden die Spannbolzen des Nullpunktspannsystems direkt im Werkstück verschraubt. In Sekundenschnelle sind die Teile dann in die Maschine eingewechselt und mit einer Wiederholgenauigkeit < 0,005 mm in den Nullpunktspannmodulen positioniert, fixiert und gespannt. Um Lebensdauer und Prozesssicherheit zu maximieren, ist „NSE mini“, wie alle Vero-S Module, bereits in der Standardversion voll ausgestattet: Alle Funktionsteile, wie Grundkörper, Spannbolzen und Spannschieber sind in rostfreiem Stahl ausgeführt. Zudem sind die wartungsarmen Module gegen Späne, Staub und Kühlschmiermittel geschützt. Als Teil des weltweit größten Systembaukastens für die hocheffiziente Werkstückspannung können sie mit einer Vielzahl von Schunk Spannpaletten, Spannmitteln und Mehrfachspannstationen kombiniert werden. Ebenso ist es wie bei Thunderbike möglich, anstelle eines kompletten Systems die Module auch einzeln zu beziehen, selbst zu verschlauchen und mit eigenen Rasterplatten oder Vorrichtungen zu kombinieren.

 

Modulerhöhungen ermöglichen optimale Zugänglichkeit


Von großem Vorteil, so Herbert Niehues, seien bei Schunk die „Doppelpötte“. So nennt er die vor allem für Anwendungen im Werkzeug- und Formenbau konzipierten Modulerhöhungen des Nullpunktspannsystems „Vero-S“. Diese können so flexibel platziert werden, dass vier Modulbaugruppen für alle anfallenden Bearbeitungen ausreichen. Um eine optimale Zugänglichkeit zu gewährleisten hat Niehues die Modulerhöhungen in einer Sonderhöhe von 80 mm geordert, bei der die Maschinenspindel auch ohne Sonderwerkzeuge ungehindert alle fünf Seiten des Werkstücks erreicht. Mithilfe spezieller Aufspannplatten, die Niehues eigens für die unterschiedlichen Anwendungen gefertigt hat, lässt sich die komplette Maschine innerhalb von nur 15 Minuten umrüsten. Der eigentliche Werkstückwechsel über das Nullpunktspannsystem ist anschließend in Sekundenschnelle erledigt.


Dass sich die Investition in die Maschine und das Spannsystem rechnet, steht für den erfahrenen Fertigungsprofi außer Frage. Allein die Bearbeitungszeit der Monoblockfelgen, die in der Regel als kundenindividuelle Einzelstücke gefertigt werden, ist von rund 60 Stunden auf 40 Stunden gesunken. Aufgrund der Flexibilität des Schunk- Spannsystems nutzt Niehues die Maschine mittlerweile auch zur Fertigung von mehrteiligen Rädern in Losgrößen von 50 bis 60 Stück, von Felgensternen, aber auch für die Fertigung von Luftzylindern mit Durchmessern bis 60 mm, die in den Thunderbike Luftfahrwerken zum Einsatz kommen. Sogar Gabelarme seien aufgrund der hohen Prozessstabilität realisierbar. Niehues ist überzeugt: „Im Vergleich zur Spannung mit Pratzen oder Niederhaltern ist die Spannung mit dem Schunk Nullpunktspannsystem nicht nur deutlich schneller und prozesssicherer, sondern auch präziser.“ Hinzu komme, dass die Oberflächenqualität deutlich gewonnen habe. Das zahlt sich beim nachgelagerten Schleifen, Hochglanzverdichten und Polieren in Form eines enormen Zeitgewinns aus.

www.schunk.com  
www.thunderbike.de

 

Beitrag aus dima 2/2015:

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