Problem + Lösung

werkstückspannen

Auf den Punkt genau

25.05.2010

Nullpunkt-Spannsystem: Mit ZeroClamp kam vor drei Jahren eine neues System auf den Markt das eine Wiederholgenauigkeit von 5 µm verspricht, thermostabil sein soll und obendrein noch enorm Kosten einsparen kann. fertigung-Redakteur Jürgen Gutmayr war bei Jürgen Seitz, Mitbegründer der ZeroClamp GmbH, und hat die Besonderheiten der innovativen Entwicklung auf den Punkt gebracht.

Das Nullpunkt-Spannsystem ZeroClamp ist im Grunde genommen ebenso einfach wie absolut wirkungsvoll aufgebaut: Durch einen konischen Einzug ähnlich dem HSK-Prinzip können Werkstücke mit Hilfe von Bolzen eingeführt und sehr genau positioniert werden. Die Besonderheit ist, dass stets die gleiche Bolzenart verwendet wird. Es kommen im Gegensatz zu anderen am Markt bekannten Nullpunkt-Spannsystemen keine Frei- oder Wanderbolzen zum Einsatz. Die Spanntöpfe sind so aufgebaut, dass sie in sich um bis zu einem Zehntelmillimeter Wärmeausgang ausgleichen können. Also selbst, wenn sich die Spannplatte unter Wärme ausdehnt, bleibt durch diesen Ausgleich der Nullpunkt immer konstant in der Mitte. So viel zur Theorie.„ZeroClamp ist ein klein wenig erklärungsbedürftig“, bekräftigt Jürgen Seitz, Geschäftsführer des Lohnfertigers Kastner&Seitz und Mitbegründer der ZeroClamp GmbH.

Funktioniert wie das Lego-System
„Unser Nullpunkt-Spannsystem ist ein Modulbaukasten und funktioniert wie das Lego-System. Auf einer Grundplatte kann aufgebaut werden indem man die Teile beliebig zusammensteckt“, skizziert Seitz die hohe Flexibilität des Prinzips. Die Module können seiner Aussage nach auch immer in die jeweils gewünschte Höhe gebracht werden. Daher auch der ZeroClamp-Werbeslogan „Spannen ohne Grenzen“.

Meine Meinung

Lohnfertiger Kastner&Seitz und die ZeroClamp GmbH liegen nur wenige Meter auseinander. Diese „Nähe“ spiegelt sich in allen ZeroClamp-Produkten wider: Anforderungen aus der Praxis reifen zu neuen Ideen und werden perfekt in innovative Produkte umgesetzt. Das Team um Jürgen Seitz arbeitet tagtäglich mit „ihrem“ Produkt und demonstriert eindrucksvoll das Potenzial des Nullpunkt-Spannsystem. Die optimierte Lohnfertigung in Icking ist nicht nur in punkto Rüstzeiten-Reduzierung sehenswert. Mein Tipp: Machen Sie sich selbst ein Bild vor Ort und schauen Sie sich ZeroClamp in der Praxis an. Eine gute Gelegenheit ist die Hausmesse am 2. und 3. Juli.
Jürgen Gutmayr Redaktion fertigung

Damit Seitz und seine Mitgeschäftsführer Peter Kastner und Klaus Hofmann – der übrigens die Idee zu ZeroClamp hatte und das Patent hält – sich voll und ganz auf die Entwicklung und Produktion konzentrieren können, setzen sie in punkto Vertrieb auf die Unterstützung der Hoffmann Group. Der Werkzeuglieferant hat das Exklusivrecht das patentierte Nullpunkt-Spannsystem europaweit zu verkaufen. Und die Zahlen spiegeln den Erfolg wider: Rund 450 Kunden und 1800 installierte ZeroClamp-Nullpunkt-Spannsysteme seit dem Start im Jahr 2007. Inzwischen stehen namhafte Anwender aus nahezu allen Industriebereichen auf der Referenzliste des bayerischen Unternehmens.

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Apropos erklärungsbedürftig: An der Produktionstätte in Icking bietet Seitz interessierten Anwendern jederzeit die Möglichkeit sich das System erklären und vorführen zu lassen. Vor Ort wird auch des enorme Einsparpotenzial hinsichtlich Rüstzeiten, Wechselzeiten und kostspieliger Nebenzeiten deutlich. Seitz kann Anwendern auch sofort sagen, was machbar ist und was nicht: „Wir wissen, wovon wir reden.“ Denn in der eigenen Lohnfertigung von Kastner&Seitz ist ZeroClamp auf zahlreichen Mazak-Maschinen tagtäglich im Praxiseinsatz.

„ZeroClamp ist aufgebaut wie das Lego-System und bietet eine hohe Flexibilität.Die Rüstzeiten lassen sich damit drastisch reduzieren.“, Jürgen Seitz, Geschäftsführer Kastner&Seitz sowie Mitbegründer der ZeroClamp GmbH

Ideen für Weiter-entwicklungen
Beim Lohnfertiger reifen auch die neuen Ideen für weitere Entwicklungen. Eine aktuelle Erweiterung sind die neuen Spannleisten ZeroClamp S, die auf das bisherige Prinzip aufbauen und als Mehrfachspannleisten eingesetzt werden können. Zudem lassen sie sich für große Platten einsetzen. Brandneu im Portfolio ist eine 4. Achse, respektive ein mechanischer Teilapparat. An sich ein Upgrade für jede einfache 3-Achs-Maschine zur produktiven Mehr-Seiten-Bearbeitungsmaschine. Die Funktion des Teilapparates ist relativ einfach: Ein Stift oder ein geeignetes Werkzeug in der Frässpindel greift in die Wählscheibe ein. Eine Bewegung in Z- löst die Indexierung. Anschließend wird in der X/Y-Ebene ein Kreis oder ein Kreisbogen gefahren. Dabei entsprechen 30° an der Wählscheibe 2,5° an der Teilapparatspindel. Anschließend wird durch Verfahren in Z+ die Teilapparatspindel wieder indexiert. Mit dem Teilapparat erhält der Anwender schon eine „kleine Automatisierungslösung“ und kann Kosten einsparen, wie ein Beispiel (Bild oben) verdeutlicht: Tagsüber werden mit qualifiziertem Personal komplexe Arbeiten erledigt. Kurz vor Feierabend wechselt der Maschinenbediener in nur wenigen Minuten Teilapparat, Gegenlager und den mit Werkstücken bestückten Spannbalken ein. Anschließend arbeitet die Maschine mannlos noch mehrere Stunden die eingewechselten Werkstücke ab.

Mit der ZeroClamp-Grundplatte sind nahezu keine Grenzen gesetzt, wie Seitz betont. In Verbindung mit ZeroClamp S – das „S“ steht übrigens für Spannsystem – kann jede beliebige Werkstückform gespannt werden. Was früher beispielsweise beim Spannen von Gussteilen umständlich mit Spannpratzen oder ähnlichem mit großem Zeitaufwand gerüstet wurde, kann heute mit dem System aus Icking innerhalb kürzester Zeit realisiert werden. „Wir können aufgrund unserer 2-mm-Verzahnung jedes Raster einstellen und beispielsweise zwei bewegliche Backen gegenüberstellen. Das Teil wird in der Regel mit einer festen Backe ausgerichtet, dann erhalte ich eine feste Lage. Beim Guss- oder Brennschnitt weiß ich nicht, wo ich anschließend herauskomme. Deshalb brauche ich immer zwei flexible Backen, da ich einen Backen anstellen muss, der quasi den festen Backen simuliert. Über den beweglichen Backen kann ich dann spannen – mit einem Schraubstock wäre dies nicht machbar“, erklärt Seitz abschließend.

Problem:
Spannen eines gebogenen Werkstücks für einen Laserzuschnitt

  • Rüstzeit 45 bis 60 min
  • Bogen muss über mehrere Punkte fest gespannt werden
  • Sehr viele Auflagepunkte
  • Hoher Rüstaufwand
  • Äußerst komplexe Spannvorrichtungen mit zahlreichen Verschraubungen
  • Umspannen für weitere Bearbeitungsschritte notwendig
  • Hoher personeller Aufwand
  • Vibrationen bei der Bearbeitung
  • Keine festen Unterlegleisten
  • Werkstück hat sich beim Bearbeiten verzogen
  • Unterlegleisten können beim 5-achsigen Bearbeiten verrutschen oder herausfallen
  • Späne können nicht herausfallen
  • Verschmutzung
  • Keine Möglichkeit Wiederholteile mit geringem Zeitaufwand zu spannen
  • Hoher Reinigungsaufwand

Lösung:
Werkstück gespannt mit ZeroClamp und Spannleisten

  • Rüstzeit 18 min
  • Ausrichtung des Bogen an einem festen Backen
  • Einaches Verdrehen der Spannschinen im Radius des Werkstücks – anschließend Spannen mit 2,5 t
  • Schnelle und flexible Aufspannung
  • Spannschiene 260 oder 400 mm
  • Leistensystem kann horizontal und vertikal zusammengesetzt werden
  • Jeder Winkel einstellbar
  • Durch das Rastersystem individuell einstellbar
  • Magnetische Unterlegleisten
  • Anschläge mit seitlichen Aufnahmebohrungen
  • Innen kaum Flächen, in denen Späne liegen bleiben können
  • Optimale Auflagefläche
  • Mittig angebrachtes Maßband, um Backen für Wiederholteile problemlos ausrichten zu können
  • Problemlose Reinigung