In einem Hub

Verbindungstechnik

Einpressen – Mit wenigen Standardkomponenten führt Tox Pressotechnik zu individuellen und effizienten sowie wirtschaftlichen und qualitativ hochwertigen Einpresslösungen.

19. Mai 2016

Die Aufgabe schien einfach, die ein ungarischer Automotive-Zulieferer seinem Produktionssystem-Lieferanten stellte: Er wollte drei Einpressmuttern gleichzeitig in einem Arbeitshub reproduzierbar exakt setzen und verpressen, inklusive Qualitätskontrolle des mit den Einpressmuttern zu bestückenden Bauteils.

Aber der Auftrag erwies sich nur vermeintlich als einfach: Da das Bauteil zudem als wesentliche Komponente des Getriebeölkühlers für ein Fahrzeug der Luxusklasse gilt, kamen zur montagetechnischen Aufgabe auch qualitätsrelevante Herausforderungen hinzu.

Deshalb holte sich der Produktionssystem-Lieferant mit den Clinch- und Einpress-Spezialisten von Tox Pressotechnik prozesskompetente Hilfe. Beteiligt an dem Projekt war auch Lang & Társai Kft. in Pecs, die Tox-Vertretung in Ungarn.

Nach Bedarfsanalyse und Abklärungen mit dem Automotive-Zulieferer und dessen deutschen Endkunden entstand der Vorschlag für eine Komplettlösung, die die erwähnten Aspekte in vollem Umfang berücksichtigt. Die teilautomatisierte Einpressanlage basiert auf einer standardisierten Viersäulenpresse, einem elektromechanischen Servoantrieb aus der umfangreichen Antriebsbaureihe ElectricDrive, einer Zweihandsteuerung STE und einem Untergestell UUM sowie dem werkstückspezifischen Dreifach-Einpresswerkzeug plus Werkstückaufnahme – allesamt aus dem Programm von Tox.

Montagefähig?

Um die Qualität von vornherein auch bauteileseitig sicherzustellen, wünschte der Endkunde ein kameraunterstütztes Überwachungssystem, das anhand eines bereits in der Vorfertigung aufgebrachten farbigen Punktes erkennt, ob das zum Einpressen in die Werkstückaufnahme eingelegte Bauteil auch in Ordnung, also tatsächlich montagefähig ist.

Für die Werker gestaltet sich der gesamte Einpressvorgang sehr einfach und betriebssicher: Einlegen des Deckels für den Getriebeölkühler in die Werkstückaufnahme, Einlegen von drei Einpressmuttern in drei Matrizen-Aufnahmen, Betätigen der Zweihandsteuerung, womit das Verschließen des Arbeitsraums und der darauf folgende Einpressvorgang ausgelöst werden. Nach dem Einpressen und dem Rückhub des mit drei Einpress-Stempeln bestückten Oberwerkzeugs öffnet sich die Hubtür und gibt den Arbeitsraum der Presse zur Entnahme des fertigen Bauteils frei.

In das komplett gelieferte Pressensystem inklusive Einpresswerkzeug und Bauteilaufnahme hat Tox Pressotechnik auch das vom Endkunden beigestellte Kamerasystem integriert. Als Grundeinheit fungiert ein Pressengestell vom Typ MAG für Presskräfte bis 150 Kilonewton. Die Viersäulenpresse besteht aus massiven präzisionsbearbeiteten Werkzeugstahlplatten und vier groß dimensionierten Stahlsäulen. Als kombinierte Hub-Presskraft-Einheit ist ein elektromechanischer Servoantrieb vom Typ ElectricDrive EPMK installiert, der einen Hub von 300 Millimetern aufweist und eine Presskraft von maximal 100 Kilonewton erzeugt.

Nur ein Vorgang

Die Viersäulenpresse ist auf einem universell einsetzbaren Standarduntergestell UUM aufgebaut, das zudem auch als Montageträger für die Sicherheitsumhausung mit Hubtür dient und an dem die Steuerung STE angebaut ist. Das Einpresswerkzeug ist als Dreifacheinheit konzipiert, um in einem einzigen Hub alle drei Einpressmuttern verpressen zu können.

Grundelement des Einpresswerkzeugsystems ist ein Zweisäulengestell mit Kugelumlaufführungen sowie einer Ober- und einer Unterplatte. Auf der Unterplatte sind die Werkstückaufnahme und drei Matrizen entsprechend der Setzpositionen der Einpressmuttern angeordnet. Auf dem Oberwerkzeug befinden sich die entsprechend positionierten Einpress-Stempel. Des Weiteren sind in das Werkzeugsystem die erwähnte Kamera zur Erkennung des Farbpunktes auf dem Deckel und Sensoren zur Erkennung der korrekt eingelegten Einpressmuttern integriert. Mit dem exakten Setzen und präzisen, weil Hubweg- und Kraft-gesteuerten, Verpressen von gleichzeitig drei Einpressmuttern gewährleistet das System sowohl eine hohe Produktivität als auch eine reproduzierbare Einpressqualität.

Dem Tox-Servoantrieb EPMK kommt hier eine zentrale Funktion zu, indem er beim Einpressvorgang sowohl für den exakten Hub als auch für die präzise Presskrafterzeugung und damit für das reproduzierbare Qualitätseinpressen sorgt. Mit einer Positionier-Wiederholgenauigkeit von ±0,01 Millimetern und einer Hubgeschwindigkeit von null bis 200 Millimeter pro Sekunde arbeitet der Servoantrieb nicht nur sehr präzise, sondern auch dynamisch, was unproduktive Nebenzeiten reduzieren hilft.

In Verbindung mit dem Dreifach-Einpressen ergibt sich für den Anwender eine hohe Effizienz, die eine weitere und entsprechend teure Prozess-Automatisierung schlichtweg erübrigt. Für den Automotive-Zulieferer ist auch vorteilhaft, dass er diese Komplettlösung aus einer Hand erhielt und damit nur einen verantwortlichen Ansprechpartner hat.

Auf einen Blick

• Tox Pressotechnik wurde im Jahr 1978 von Eugen Rapp gegründet. Heute ist das Familienunternehmen mit mehr als 1.000 Beschäftigten weltweit einer der globalen Anbieter hydraulischer Pressen und Komponenten für die Blech verarbeitende Industrie.

• Es begann mit der Einführung leistungsstarker Antriebe für Produktionsmaschinen mit dem pneumohydraulischen Antriebssystem Tox-Kraftpaket.

• Heute ist vor allem das Tox-Blechverbindungsverfahren weithin bekannt.

Erschienen in Ausgabe: 04/2016