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Vollwertig in der Kombination, flexibel in der Automatisierung

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Pünktlich zur EMO kommt sie: Die erste echte vollwertige Kombination von Wälzfräs und Einspindel-Drehmaschine. Die neu entwickelte VSC 400 WF der Firma Koepfer kommt besonders Herstellern von radförmigen Verzahnungen mittlerer und großer Losgrößen entgegen und kann auch in Sachen flexibler Automatisierungslösungen überzeugen.

Horizontal ist eher für wellenförmige Werkstücke geeignet, diese Meinung wird bislang häufig vertreten. Dr.-Ing. Thomas Koepfer, Geschäftsführer gleichnamigen Unternehmens dagegen sieht in der horizontalen Ausführung messbare Vorteile:

„Der große Vorteil der horizontalen Bauweise ist, dass man mit relativ geringen Investitionen extrem flexibel für Räder und Wellen automatisieren kann. Das wird bei Vertikalmaschinen eher schwieriger.“

Auch werden nach Meinung von Dr. Koepfer horizontale Maschinen fälschlicherweise häufig mit weniger Stabilität gleichgesetzt. Anderseits ist es richtig, dass Horizontalmaschinen durch die Automatisierung mit Portalen flexibler, aber etwas kostenintensiver sind.

Fakt dagegen ist, dass Großserienhersteller in der Automobilindustrie und deren Zulieferer diese Flexibilität in der Automation vielfach nicht brauchen und deshalb fast schon traditionell auf die vertikale Bauweise setzen. Auch diesen technischen Aspekten und/oder psychologischen Gründen ist der Firma Koepfer deshalb der Zugang zu diesem Markt bislang verwehrt gewesen. Mit der VSC 400 WF soll sich das allerdings künftig ändern. Die Maschine ist für radförmige Werkstücke ausgelegt und bietet dem Anwender zusätzlich ein mehr an Flexibilität, denn sie ist sowohl als vollwertige Einspindel-Drehmaschine als auch als vollwertige Wälzfräsmaschine sowie in deren Kombination einsetzbar.

Die Grundmaschine basiert dabei auf dem doppelwandigen Pickup-Prinzip der EMAG Einspindel-Drehmaschinen. Die messbaren Vorteile in der Bearbeitung sind gegenüber der klassischen Wälzfräsmaschine vor allem darin zu sehen, dass die zweite Seite gedreht werden kann, da beide Verfahren, also das Wälzfräsen und das Drehen gleichberechtigt und vollwertig ausgelegt sind. Auf Grund des vollwertigen Revolvers lassen sich Hilfswerkzeuge wie zum Beispiel für das Entgraten oder auch für Öllochbohrungen problemlos und flexibel integrieren.

Diese Möglichkeiten machen deutlich, welch hohe Anforderungen die Verantwortlichen an sich und das neue Konzept hatten. Es sollte eine preiswerte aber kompromisslose Kombination aus einer kostenintensiven Wälzfräsmaschine und einer einspindligen Drehmaschine entstehen. Besonders für den Einsatz bei OEM’s setzt Koepfer statt auf die bisherige BWO-Steuerung bei der VSC 400 WF erstmalig auf eine Siemens Sinumerik 840D.

 

Präzision und Zeiteinsparung differenziert betrachtet

Die eventuell möglichen aber enormen Zeiteinsparungen über die zahlreiche Maschinenhersteller heute sprechen, sieht Dr. Thomas Koepfer differenzierter:

„Selbstverständlich haben wir Zeitvorteile, weil mit dem VSC WF Maschinenkonzept nur eine Aufspannung für verschiedene Operationen notwendig ist. Dieser Vorteil kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn Operationen, die normalerweise verschiedene Maschinen und mehrere Aufspannungen notwendig machen, erforderlich sind.“

Understatement ist in, bei kühlen Rechnern aber zählen Fakten: Noch heute muss auf einer Drehmaschine zunächst die erste und dann die zweite Seite bearbeitet werden. Zum Wälzfräsen muss das Werkstück im Anschluss auf eine gesonderte Maschine. Müssen dann beispielsweise auch Öllochbohrungen gefertigt werden, kommt eine dritte Maschine ins Spiel, in der zur Zahnform orientiert bearbeitet werden muss. Ein Zeitaufwand also, der gerade bei Mittel- und Großserien sicher mehr zu Buche schlägt als das so mancher wahrhaben will. Sowohl in Bezug auf Durchlaufzeiten wie auch in Bezug auf die zur Bearbeitung erforderlichen Maschinen und damit die erforderlichen Investitionen, kann die Kombinatonsbearbeitung unabhängig von der Seriengröße somit erhebliche Vorteile bieten.

Für die notwenige Präzision bei der Kombinationsbearbeitung entscheidend aber ist neben der mechanischen Stabilität aller Komponenten, die elektronische Wälzkopplung, die bei der VSC 400 WF keine Wünsche offen lässt. Außerdem kommt es dadurch, dass das Werkstück in einer Aufspannung komplett fertig bearbeitet werden kann, nicht zu Umspannfehlern. Wichtig erscheint auch für den Anwender die Tatsache, dass er mit einer Investition in die VSC 400 WF kaum ein Risiko eingeht, denn er verfügt jederzeit über zwei vollwertige Maschinen. Dies sollte die Maschine auch für Unternehmen der Zulieferindustrie, die ein wechselndes Teilespektrum haben, interessant machen.

 

Flexibel bis zum Schluss

Das jahrzehntelange Know-how der Furtwanger Zahnradfertigungsspezialisten in der horizontalen Bauweise und damit in der flexiblen Automatisierung macht auch das weiterführende Konzept der Neuentwicklung deutlich. Die Maschine ist so ausgelegt, dass sie bei der Automatisierung mit standardisierten Schnittstellen sehr flexibel ist. Paletten, Roboter oder Portale lassen sich über die präzise definierten Schnittstellen relativ einfach anbinden.

Das heißt, es sind beliebige vor- und nach gelagerte Prozesse möglich. Außerdem kann die VSC 400 WF sowohl als Standalone-Maschine betrieben oder auch problemlos in eine Verkettung integriert werden. In der Standardversion wird die Maschine mit einer Shuttle-Automatisierungslösung angeboten. Diese Möglichkeiten zeigen recht eindrucksvoll, dass das Unternehmen Koepfer mit der VSC 400 WF zu 100 Prozent die Basis für kundenspezifische Lösungen geschaffen hat.

 

Die Vorteile der VSC 400 WF in der Übersicht

 

  • sehr flexibel hinsichtlich der Integration von Zusatzoperationen wie Entgraten der Zahnräder mit Drehstahl oder Wälzentgrat-Werkzeugen durch den Revolver als vollwertiger Werkzeugträger.
  • äußerst interessantes Preis/Leistungsverhältnis gegenüber bisheriger Verkettungslösungen von Drehmaschine und Wälzfräsmaschine.
  • Vollwertiges Drehen der zweiten Seite plus vollwertiges Wälzfräsen.
  • hohe Flexibilität zur Integration in kundenspezifische Automatisierungslösungen.
  • geeignet für radförmige Werkstücke.
Die Maschine erfüllt alle Anforderungen hinsichtlich Schnittgeschwindigkeit, Vorschüben etc., die mit derzeit aktuellen Werkzeugen beim Drehen und Wälzfräsen erzielbar sind. Sie ist für Werkstücke bis 220 mm und Modul 4 ausgelegt. Durch die doppelwandige Bauweise wird unter anderem auch die hohe Stabilität erreicht. Besonders gut geeignet ist die VSC 400 WF für die Trockenbearbeitung

 

 

Nebenbei bemerkt

Dr.-Ing. Thomas Koepfer, Geschäftsführer der Jos. Koepfer & Söhne GmbH:

„Mit der VSC 400 WF bieten wir der Automobilindustrie sowie deren Zulieferer eine interessante und äußerst flexible Lösung für radförmige Verzahnungen bei Mittel- und Großserien.“

 

Das Unternehmen Jos. Koepfer & Söhne GmbH im Blickpunkt

Das Unternehmen wurde 1867 gegründet und beschäftigt heute in den drei Firmen der KOEPFER Gruppe insgesamt rd. 500 Mitarbeiter. Der Umsatz betrug 2006 zirka 80 Mio. €. In der Zahnrad- und Getriebefertigung ist die Herstellung hochpräziser Zahnräder und Getriebeteile insbesondere für die Automobilindustrie angesiedelt. KOEPFER versteht sich nicht nur als Lieferant von Produktionsmitteln für hochwertige Zahnräder, sondern als kompetenter Partner auf den technisch anspruchsvollen Gebieten „rund ums Zahnrad“. Die Koepfer Verzahnungsmaschinen GmbH & Co KG entwickelt und baut am Standort Schwenningen Wälzfräsmaschinen zur Herstellung hochpräziser Verzahnungen.

Kunden für diesen Geschäftsbereich sind weltweit insbesondere die Hersteller von Elektrowerkzeugen, Getriebemotorenhersteller sowie Zulieferbetriebe für die Automobilindustrie. In der IMS-KOEPFER Cutting Tools GmbH, einer Beteiligung der Jos. Koepfer & Söhne GmbH, werden Verzahnungswerkzeuge für alle wälzbaren Verzahnungsprofile mit sämtlichen Profilmodifikationen entwickelt und produziert.


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