Schuler Automation vertraut auf Dr. Tretter

Auf das Tempo kommt es an

Für Zuführbänder an Pressenlinien setzt Schuler Automation auf die Drehmomentkugelbuchsen von Dr. Tretter. Diese Elemente sorgen für einen optimalen und verschleißarmen Betrieb.

Die Drehmomentkugelbuchsen sind hochpräzise Antriebselemente zur Drehmomentübertragung. (Fotos: Dr. Tretter)

„Unsere Pressenlinien sind bei vielen namhaften Automobilherstellern in Deutschland, europaweit, in Übersee und Fernost im Einsatz“, beschreibt Andreas Herb. Der Diplom-Ingenieur ist Leiter der mechanischen Konstruktion bei Schuler Automation im baden-württembergischen Gemmingen bei Heilbronn. „Wir kümmern uns hier im Werk um Vorrichtungen, die Bleche automatisch Pressenanlagen zuführen, und das äußerst effizient.“ Dazu kommen Waschanlagen und Sprüheinheiten für die Bleche, die auch Platinen genannt werden, sowie ganzheitliche, auf den Kunden abgestimmte Lösungen für Lade- und Fertigteilstapelsysteme.

Das Unternehmen zählt zu den Spezialisten, wenn es um Automatisierungsfragen bei Presswerkausrüstungen und Logistikkonzepten geht. Schuler Automation verzeichnet eine Exportquote von 45 Prozent und beliefert etwa 300 bis 400 Kunden, vornehmlich aus der Automobilindustrie. Dazu gehören namhafte Unternehmen wie BMW, Audi, Mercedes, Ford, Volkswagen, Volvo – und deren Zulieferer.

Die Förderbänder führen die Bleche den Pressen zu. Die Drehmomentkugelbuchsen treiben die Bandstränge nicht nur an, sie sorgen auch für den optimalen Abstand zueinander.

Erst vor Ort verheiratet

Am Standort werden die Anlagen montiert und in Betrieb genommen. Mit der Presse selbst werden sie erst vor Ort beim Kunden verheiratet. „Neben der eigenen Fertigung werden diverse Baugruppen und Komponenten bei ausgewählten Lieferanten beschafft“, sagt Herb. An ihre Zulieferer stellt die Schuler Automation hohe Anforderungen. Es spielen Zuverlässigkeit, Preis, Termintreue, aber besonders eine schnelle Lieferung eine große Rolle. Dabei versucht das Unternehmen, die Anzahl der Partner auf ein paar wenige zu begrenzen. Zu den ausgewählten Anbietern gehört Dr. Tretter aus Rechberghausen. „Für uns ist die hohe Qualität der Komponenten entscheidend“, erläutert Herb. „Denn unsere Anlagen sollen nicht nur ihre Aufgabe erfüllen. Mit unseren Lösungen wollen wir Anwendern signifikante Steigerungen an Effizienz, Präzision, und Produktivität ermöglichen.“

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Reibungsloser Ablauf

In der Montagehalle zeigt Konstruktionsleiter Herb auf Förderbänder, die gerade im Aufbau sind und die später in der Automobilindustrie den Pressen großflächige Bleche mit Breiten bis zu 4,30 und Tiefen bis zu 2,20 Metern zuführen. Diese sogenannten Platinen werden zu Karosserieteilen wie Türen, Motorhauben, Kofferraumdeckel, Seitenwände oder Kotflügel umgeformt. Beim Kunden wird das Förderband in der Regel von zwei Entstapel-Robotern beladen. Im Wechsel nehmen sie die Platinen nacheinander von einem Stapel und legen sie auf das Transportband ab. Spreizmagnete verhindern dabei das gleichzeitige Anheben zweier Bleche. „Je nach Kundenanforderung statten wir diese Förderstrecken beispielsweise mit einer Teileverfolgung aus. Dabei erkennen Sensoren permanent, wo sich das Bauteil befindet“, sagt Andreas Herb. Dazu kommen Kontrollen, die verhindern, dass sich Bleche übereinander schieben können. Ein Kamerasystem prüft die Lage des Blechs auf dem Band. Ist diese nicht korrekt, rückt es ein Zentrierroboter in die richtige Position. Am Ende der Förderstrecke entnimmt ein Einlegegerät das Bauteil und platziert es in die Presse. „Wir können die Strecke auch mit einer Waschanlage ausstatten, die die Bleche vor dem Umformen reinigt“, sagt Herb. Schuler passt die Anlagen individuell an die Gegebenheiten beim Anwender an. Die Länge kann bis zu 20 Metern betragen – dabei kann eine Strecke aus bis zu drei Transportbändern zusammengebaut sein. Jedes Transportband besteht aus sechs bis zehn Bandsträngen. Jeder Bandstrang besteht im Wesentlichen aus einem Zahnriemen mit zwei Umlenkrollen, die in einem Profil laufen. Zur Übertragung des Antriebsmomentes auf die einzelnen Bandstränge kommen Drehmomentkugelbuchsen zum Einsatz, die sich in den Umlenkrollen befinden.

Bei diesen Antriebseinheiten kommt es zum einen auf die Geschwindigkeit an. Denn diese entscheidet über die Anzahl der Bauteile, die in einer bestimmten Zeiteinheit produziert werden. Und weil die Platinen auf dem Weg zur Presse an verschiedenen Stationen halten, muss das Band ständig gestoppt und wieder beschleunigt werden. „Die Drehmomentkugelbuchsen sind nahezu spielfrei. Das ist wichtig, denn bei dieser dynamischen Bewegung schlagen sie beim Stoppen und wieder Beschleunigen nicht aus. Das verringert deutlich den Verschleiß“, erklärt Herb. Bis vor etwa zehn Jahren setzten die Ingenieure noch Keilwellen ein. Diese Einheiten nutzten sich aufgrund ihres Spiels beim beständigen Wechsel von Beschleunigen und Bremsen schneller ab. Außerdem kann es an den Pressungsstellen zu einer Mangelschmierung kommen, da ein Platinenwechsel und damit eine Verstellung der Umlenkrollen auch nicht jeden Tag erfolgen müssen. Das kann in der Folge zu Tribokorrosion führen.

Warum Abstand halten?

Jedes Transportband besteht aus sechs bis zehn Bandsträngen.

Je nachdem, wie groß die zu bearbeitenden Bleche sind, können sie mit ihren scharfen Kanten direkt auf einem der Bandstränge liegen. Beschleunigt oder bremst das Band, bleiben die Kanten infolge der Trägheit der Platinen am Strang hängen und beschädigen ihn. Die Bleche müssen deshalb so auf dem Transportband liegen, dass sie mit ihren scharfen Kanten die Stränge so wenig wie möglich berühren. Deshalb müssen die seitlichen Kanten der Platinen über die Bandstränge hinaus ragen. „Bei einem Platinenwechsel, also wenn Bleche mit anderen Maßen transportiert werden, müssen wir die Abstände der Bandstränge entsprechend verändern“, erläutert Andreas Herb. Der Mindestabstand von Bandstrangmitte zu Bandstrangmitte beträgt beispielsweise 200 Millimeter. „Bei sechs Bandsträngen werden blockweise jeweils drei von der Mitte nach links und nach rechts verstellt“, erklärt Herb. Nun stellt eine Gewindespindel die gleichmäßigen Abstände in den Blöcken sicher. Dazu besitzt sie verschiedene Gewindesteigungen: Mit einem Antrieb werden alle Bandstränge eines Blocks stufenlos auf immer gleiche Abstände zueinander aufgefächert.Um diese Verstellbewegung mit dem Abtrieb der Transportriemen zu kombinieren, wurden zunächst Vielkeilwellen eingesetzt, die aber schon bald von Drehmomentkugelbuchsen abgelöst wurden. bw

Kompakte Maschinenelemente

Drehmomentkugelbuchsen sind hochpräzise Längsführungssysteme zur Drehmomentübertragung. Sie ermöglichen in jeder Position eine reibungslose, parallele Verstellung der Bänder – ohne dass sie sich verkanten. Dafür sorgt das Wälzelement Kugel. Damit erfährt die Drehmomentkugelbuchse nur eine Querkraft. Bei der Übertragung erfüllen sie die Funktion einer Vielkeilwelle. Das Besondere ist, dass durch das Wälzelement auch kein Stick-Slip-Effekt auftritt. Die Translationsbewegung erfolgt nahezu ruckfrei. Bei den Drehmomentkugelbuchsen läuft die Kugel in eingeschliffenen Nuten. Damit sind diese Maschinenelemente deutlich verschleißfreier als die Keilwellen. Das liegt an der Geometrie der berührenden Körper. Denn die konvex geformte Kreisbogenlaufrille schmiegt sich an die ebenfalls konvexe Kugel eng an. Die Ingenieure von Schuler haben mit den Drehmomentkugelbuchsen außerdem den Vorteil, sehr kompakte Konstruktionen realisieren zu können.

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