Nichts fliegt umher auf einen blick

Branchentreff EMO

Abdeckungen – Mit einer optimierten Dachabdeckung für ein Bearbeitungszentrum sorgt Hema für Sauberkeit bei einem Prototypenhersteller.

22. August 2017

Wo gefräst wird, fliegen nicht nur Späne, es bildet sich auch ein feiner Nebel aus Kühlschmiermitteln, der einen öligen Film in der Werkshalle hinterlässt – zumindest, wenn ein Bearbeitungszentrum nach oben hin offen ist. Dieses Problem hatte auch Kegelmann Technik. Das Unternehmen fertigt Kleinserien und Prototypen aus Metall und Kunststoff. Der Betrieb startete 1989 als Ein-Mann-Unternehmen mit einer der europaweit ersten Stereolithografie-Anlagen.

»In meinen Augen war die Stereolithografie die perfekte Ergänzung, um CAD-Daten direkt in physikalische Prototypen umzusetzen«, erklärt Firmengründer Stephan Kegelmann. »Ich war in der Lage, meinen Kunden zeitnah ein Produkt zu liefern. Das war mein Schlüssel zum Erfolg. Erst heute sprechen alle über die Technologie und den 3D-Druck. Damals konnte noch niemand etwas damit anfangen.«

Die technologische Kompetenz des Unternehmens im Bereich Rapid Prototyping und Rapid Tooling wuchs kontinuierlich. Heute entwickelt und berät Kegelmann internationale Industriekunden von der ersten Skizze bis zum fertigen Produkt. Zu den Hauptkunden zählen vor allem die Entwicklungsabteilungen der Automobil- und Konsumgüterindustrie. »Wir sind für die Firmen quasi die verlängerte Werkbank und dienen als Partner für physikalische Prototypen während der Entwicklungsphase, da wir das adäquate Know-how und die adäquaten Technologien besitzen«, sagt Kegelmann. »Von der Konstruktion bis zum Start der Großserie können wir Kundenwünsche individuell und flexibel realisieren.«

Hochwertige Maschine im Einsatz

Zur Bearbeitung von Projekten im Werkzeug- und Formenbau kommt bei Kegelmann unter anderem eine Portalfräsmaschine FZ100 von Zimmermann zum Einsatz. Damit ist eine schnelle und genaue Bearbeitung von Aluminium und Modellbaublockmaterial bei einer hohen Fertigungsqualität umzusetzen. Die Maschine ermöglicht eine sechsachsige Bearbeitung, wobei auch der neue Drei-Achs-Fräskopf M3 ABC zum Einsatz kommt. Das Konzept soll dort Vorteile bieten, wo herkömmliche Zwei-Achs-Gabelköpfe mit A- und C-Achse im Fünf-Achs-Simultanbetrieb an ihre Grenzen stoßen.

Durch den Bearbeitungsprozess setzte sich aber ein Film aus Fräsresten und Kühlschmierstoffen in der Kegelmann-Werkshalle ab. Der Grund: Die Kabine des Bearbeitungszentrums bietet zwar ausreichenden Schutz um die Maschine herum, sie ist aber nach oben hin offen, sodass Dämpfe, Kühlschmiermittel oder Späne nach außen gelangen können. Um dies zu verhindern, hat sich Kegelmann von Hema eine maßgeschneiderte Dachabdeckung mit flexiblen Faltenbälgen konstruieren lassen, die für den optimalen Schutz nach oben sorgt. Das Unternehmen aus Seligenstadt hat sich auf die Entwicklung sowie Fertigung von maßgeschneiderten Schutz- und Sicherheitssystemen spezialisiert.

Auch die Dachabdeckung für Kegelmann Technik wurde individuell an die Anforderungen der Anwendung angepasst. Die Herausforderung bestand darin, dass Hema im Vorfeld keine genauen Daten zu der bereits im Einsatz befindlichen Portalfräsmaschine aus dem Hause Zimmermann vorlagen und dass die Ingenieure direkt vor Ort ein Konzept entwickeln mussten, um die gewünschten Merkmale zu erfüllen.

»Ursprünglich war die Umhausung der Maschine nicht für die Montage einer Dachabdeckung ausgelegt. Das heißt, wir mussten sie vor Ort entsprechend kürzen und anpassen«, erzählt Fikri Dursun, Bereichsleiter Entwicklung Schutzsysteme bei Hema. Zudem mussten Führungsauflagen und Stützen für die Dachabdeckung konstruiert und an der Maschine montiert werden. Die maximale Verfahrgeschwindigkeit beträgt dabei 65 Meter pro Minute.

Die komplexe Konstruktion nach Kundenwunsch ist 3.860 Millimeter breit sowie 9.362,5 Millimeter lang und besteht aus mehreren Teilen: In der X-Achse besitzt die Fräsmaschine jeweils eine Abdeckung vor und eine hinter dem Portal sowie einen Rahmen für die Y-Achse vor der Portal-Brücke für die Unterbringung von zwei Faltenbälgen, die in Y-Richtung nach rechts und links verfahren.

Hema konstruierte extra einen Spindelrahmen um die Werkzeugspindel herum, sodass kein Kühlschmiermittelnebel mehr in die Werkshalle gelangt. Für die X-Abdeckungen wurden Aluminiumprofile verwendet, die Stoffteile passgenau zugeschnitten und auf die Profile geklemmt. Die verwendeten Bleche hat der Hersteller der Farbe der Maschine angepasst pulverbeschichtet. Auch das Material und die Farbe der Faltenbälge konnte der Kunde auswählen.Für seine Faltenbälge bietet Hema eine umfassende Materialauswahl an hochqualitativen Spezialgeweben. In der Regel wird für den Einsatz im Werkzeugmaschinenumfeld ein Material verwendet, das eine hohe Beständigkeit gegen Kühl- und Schmierstoffe und ein robustes Verhalten bei umherfliegenden Metallspänen aufweist.

Paßgenau gefertigt

Die Faltenbälge werden auf hochwertigen, rationellen CNC-Fertigungsmaschinen genau nach Maß plissiert und zugeschnitten. Das gilt auch für die Metallkomponenten. Eine intelligente Verbindungstechnik sichert den dauerhaften Verbund der Teile. Die Rahmenkonstruktion der Dachabdeckung enthält darüber hinaus individuelle Befestigungsoptionen.

Die Abdeckung lässt sich manuell ver- und entriegeln. Hema hat für solche Einsätze das Verschlusssystem CoverShutter entwickelt, eine rein mechanisch funktionierende Abdeckung mit integriertem Verschlusssystem, die sich ohne manuelles Eingreifen leicht und schnell öffnen und schließen lässt.

Das doppelseitig reversibel arbeitende Koppelglied wird mit dem stationären Endrahmen der Schutzabdeckung fest verbunden. Bei maschinenseitig veranlassten Öffnungs- und Schließbewegungen wird der in jeder Maschine vorhandene Sicherheitsverfahrweg beziehungsweise der Überhubbereich genutzt. Öffnungs- und Schließvorgänge lassen sich so völlig autark über den maschinenseitig ansteuerbaren Überhub in Verbindung mit einer Querbewegung realisieren.

Diese wird in der Regel von der maschinenseitigen Y-Achse ausgeführt, wenn die X-Achse geöffnet werden soll. Hier erfolgen die Entriegelungs- und Verriegelungsvorgänge zwischen dem Koppelglied und dem stationären sowie dem beweglichen Anschlussglied durch einfache mechanische Bewegungsdruckvorgänge. mk

Auf einen Blick

• Hema bietet Schutzsysteme für industrielle Anwendungen wie Dachabdeckungen, Falten-bälge, Klemm- oder Bremssysteme für axiale Wellenbewegungen, Linearführungssysteme und Schutzabdeckungen wie Teleskopabdeckungen oder komplette Rückwandsysteme.

• Ein starkes Augenmerk liegt auf Werkzeugmaschinen und individuellen Lösungen.

EMO: Halle 7, Stand B22

Erschienen in Ausgabe: 06/2017