Spannen mit System

Wesentliche Voraussetzung für die stets geforderte hohe Bearbeitungsgenauigkeit ist die sichere Fixierung der Werkstücke auf der Maschine. Um dies zu erreichen, hat Homag Spannsysteme mit hoher Steifigkeit entwickelt, die auf entsprechend steifen Konsolen mit exakten Führungen montiert werden. Jedes Spannsystem hat seinen Einsatzschwerpunkt.

Beim manuellen 3-Stufen-Spoannsystem werden die Fensterteile in der Regel paarweise aufgespannt (z. B. Flügel aufrecht). Die Bearbeitung erfolgt zunächst stirnseitig, dann entlang einer Längsseite und zum Schluss von oben und zum Teil auch von unten. Um die zweite Längsseite zu profilieren, müssen die Werkstücke umgespannt werden. Hierbei werden die Teile getauscht. Das Spannelement hat drei Stellungen:

• Abtauchstellung zum Fertigen von plattenförmigen Werkstücken mit Vakuumsaugern ohne eine Demontage der Spannmittel und zum Schutz von nicht benötigten Spannmitteln. Da die Spanner auf stabilen Schwalbenschwanzführungen geklemmt sind, können auch zwei Spanner auf einer Konsole eingerüstet werden (einfache Montage durch Steckkupplungen für den Druckluftanschluss). Dadurch kann die Maschine mit einer zweiten Spannreihe ausgestattet werden. Durch die Führung ist auch ein leichtes Verschieben der Spanner für die Rundbogenfertigung möglich. Zum Profilieren der zweiten Seite eines Rundbogens ist es notwendig, die drei Spanner nacheinander umzusetzen, ohne dass die Werkstückposition verändert wird. Der mittlere Spanner muss somit unter dem Werkstück durchtauchen. Auch dies geht nur mit einer Abtauchstellung, wenn die Spanner nicht umgebaut werden sollen. Hierbei ist auch die Spreizfunktion wichtig, damit die untere Spannplatte beim Wegschieben des Spannelementes keine Schleif- oder Kratzspuren auf der Werkstückoberfläche hinterlässt.

• Einlegestellung, bei der die untere Spannplatte auf 100 mm Höhe oberhalb der Konsole fährt und zwei Stützzylinder seitlich ebenfalls mit hochfahren. Diese Stützzylinder dienen als Einlegehilfe bzw. Auflageverbreiterung, um das Abkippen der Werkstücke zu verhindern, bis das Werkstück gespannt ist. Nach dem Schließen der Spanner tauchen sie wieder ab.

• Spannstellung, bei der die untere Spannplatte das gleich Niveau wie die freizusetzenden Vakuumspanner hat, wodurch Spannmittelkombinationen möglich sind. Dieses hat den Vorteil, dass bei breiten Werkstücken (z.B. Haustürkanteln) ein Vakuumspanner zur Unterstützung gegen das Abkippen eingesetzt werden kann. Somit ist das Spannsystem unabhängig von der Werkstückbreite.

Da für eine sichere Spannung der Teile ein bestimmter Werkstückmindestquerschnitt zur Spanndruckaufnahme vorhanden sein muss, lassen sich für Schmalteile wie glasteilende Sprossen zusätzlich Spannhilfen aufstecken. Das ist ohne Werkzeug möglich, um den Rüstaufwand gering zu halten. Um die “normalen” Werkstückvarianten sicher spannen zu können, haben die Spanner drehbare Spannplatten mit unterschiedlicher Auskragung. Dieses ist zur Anpassung an die Profilgeometrien wichtig und kann auch für die Konturanpassung bei Rundbögen genutzt werden. Die automatische Werkstückstärkenanpassung erfolgt über den Hub der Spannzylinder.

Sollten trotz ihrer hohen Variabilität diese Spanner einmal nicht ausreichen, lassen sich auch Sonderspanner auf die Konsolen setzen.

Das automatische 3-Stufen-Spannsystem wurde entwickelt, um einen längeren Bearbeitungszyklus ohne Eingriff realisieren zu können, wodurch der Bediener andere Tätigkeiten mit weniger Unterbrechungen ausführen kann – also eine Komplettbearbeitung ohne manuellen Eingriff.

Dieses System basiert auf dem manuellen System. Zur Anpassung des an unterschiedliche Werkstückbreiten und Profilgeometrien, wird beim automatischen Verschieben der Spannelemente gegen Revolveranschläge gefahren, was Beschädigungen der fertigen Profilierung vermeidet. Zusätzlich ist das Spannsystem mit einer Abblasvorrichtung ausgestattet, um beim Umspannen keine Späne einzuklemmen, die die Werkstückober-fläche beschädigen würden.

Da eine Demontage oder eine Verschiebung dieser Spannmittel nicht ohne größeren Aufwand möglich ist, werden für die Rundbogenfertigung zusätzlich manuelle 3-Stufen-Spanner eingesetzt. Diese Kombination ist dank dem variablen Aufbau der Spannmittel problemlos möglich.

Um die Spannmittel effektiv, d.h. ohne großen Rüstaufwand für die verschiedenen Fenstergrößen einsetzen zu können, ist eine Unterstützung bei deren Positionierung notwendig. Darüber hinaus ist eine optimale Ausnutzung der Spannmittel (alle im Einsatz) bzw. der Maschine notwendig, um einen wirtschaftlichen Einsatz zu garantieren.

Die Einzelteildaten werden aus diesem Grund hinsichtlich der Maschinenlänge und Anzahl der Spannmittel optimiert. Das Ergebnis ist eine Arbeitsliste, in der die Teile in Maschinenbelegungsplänen verschachtelt werden. Die Konsolen mit den Spannmitteln werden dann manuell nach einer Laseranzeige verschoben oder automatisch von der Maschine positioniert. Die Maschine hat keine festen Arbeitsfelder mit Anschlagbolzen, sondern die Konsolen mit den Spannmitteln werden je nach Teilelängen zu Gruppen zusammengefasst. Damit kann über die ganze Maschinenlänge optimiert werden und es entstehen keine leeren Arbeitsfelder durch Teile, die über ein Arbeitsfeld hinausragen. Diese dynamische Platzbelegung führt zu mehr Teilen auf der Maschine, so dass die Nebenzeiten (z.B. Werkzeugwechsel) auf mehr Teile “verteilt” werden.

Bei Rundbogenfenstern ist nicht nur eine richtige Positionierung der Spannmittel wichtig, auch das Rohteil muss entsprechend der Kontur des Fertigteils gespannt werden. Hierfür werden Deckenlaser oder Fadenkreuzlaser eingesetzt, die wahlweise die Spannmittelpositionen und die Werkstückkontur anzeigen. Bei der Fertigung von Schrägfenstern gelten die gleichen Anforderungen. Hier sind jedoch zusätzlich für die Fertigung von “spitzen” Winkeln kompakte Spannsysteme notwendig, die bei der stirnseitigen Bearbeitung nicht mit den Werkzeugkonturen kollidieren.

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