Der mechanischen Füge-/Verbindungstechnik mittels Druckfügen/Clinchen kommt durch den in vielen Industriebereichen zu beobachtenden Trend zum Leichtbau mehr Bedeutung denn je zu. Zum einen wird Leichtbau mit der Kombination verschiedener Materialien wie beispielsweise unterschiedlicher Stahlbleche und/oder Alu-/Stahlbleche realisiert. Zum anderen auch mit dem Mix aus Alu-/Stahlblechen mit CFK-Bauteilen. Je nach Werkstoffpaarung können dabei thermische Fügeverfahren nicht mehr angewandt werden und somit kommen alternative Verbindungsverfahren wie mechanisches Druckfügen/Clinchen oder auch die Kombination aus Clinchen und Kleben bzw. die bekannten Niet- und Schraub-Verbindungen zum Einsatz. Das eine oder andere mechanische Fügeverfahren hat den Nachteil, dass im Vorfeld mehr oder wenig aufwändige mechanische Bearbeitungen (Bohren, Entgraten, Stanzen) und, etwa aus optischen Gründen, auch teure Nacharbeiten erforderlich sind. Allerdings ist dies nicht so beim Tox-Rund-Punkt-Verfahren. Denn mit diesem lassen sich zwei und mehr gleich oder unterschiedlich dicke sowie auch beschichtete Bleche durch einfache Kaltumformung unlösbar miteinander verbinden. Entwickelt vom Technologie-Unternehmen Tox Pressotechnik in Weingarten, hat sich dieses Clinch-Verfahren mit den Jahren in vielen blechverarbeitenden Bereichen durchgesetzt und so manches konventionelle Verfahren substituiert.
Individuelle Komplettlösung aus dem Baukasten
Als es beim Kunden ebm-papst, einem der führenden Hersteller von Lüfter- und Gebläsesystemen, um die Entwicklung eines Gehäuses für Gas-Brennwertgebläse ging, stand auch die Wahl eines produktiv-effizienten Verfahrens zum Verbinden der beiden Bauelemente Motorträger und Seitenteil des Gerätegehäuses zur Debatte. Die Entwicklungsingenieure von ebm-papst in Landshut holten sich Unterstützung von Tox Pressotechnik, um aus einer Hand eine komplette Produktionslösung zu erhalten. Ausgehend von einem Lastenheft und diversen Absprachen, offerierten die süddeutschen Maschinenbauer eine Komplettlösung, inklusive eines so genannten Mehrpunkt-Werkzeugsystems, mit dem in einem Pressenhub gleich mehrere Tox-Rund-Punkt-Verbindungen gesetzt werden können. Da das Produkt- und Leistungsprogramm des Unternehmens aus Weingarten sowohl einen durchgängigen Baukasten an Pressensystemen, Antrieben, Steuerungen und Monitoring-/Prozessüberwachungs-Komponenten enthält, als auch geballte Kompetenz für Stanz-, Umform- und Clinch-Bearbeitungen sowie umfassendes Prozess-Knowhow vorhanden ist, erteilten die Verantwortlichen von ebm-papst Landshut den Auftrag zur Realisierung der besagten Produktionseinrichtung. Bis auf das Mehrpunkt-Werkzeugsystem und die Rundtischeinheit mit Werkstück-Aufnahme konnten dabei standardisierte Baukasten-Komponenten verwendet werden. Basis bildet eine Tox-C-Gestell-Tischpresse vom Typ CMB in massiver, verwindungs- und aufbiegungsarmer Stahlkonstruktion, ausgelegt für Presskräfte bis 300 kN. Als Presskraftantrieb fungiert ein pneumohydraulisches Tox-Kraftpaket vom Typ X-K für max. 320 kN Presskraft bei 6 bar Luftdruck und mit einem Hub von 200 mm (Krafthub 12 mm). Das Pressensystem ist auf das Universaluntergestell UMM 1-50 aufgebaut. Der Clou dabei ist, dass das gesamte Pressensystem mittels Hubeinheiten um 200 mm angehoben und somit ergonomisch auf die jeweilige Bedienperson eingestellt werden kann.
Produktivität durch Mehrpunkt-Werkzeug und Prozessüberwachung
Die Presse ist mit einem Tox-Mehrpunkt-Werkzeug ausgerüstet und mit diesem werden in einem Pressenhub sechs Tox-Rund-Punkte gesetzt. Das Mehrpunkt-Werkzeugsystem ist in das Pressensystem integriert und wird an der C-Bügel-Konstruktion über Führungswagen geführt. Der Pressentisch ist mit einem frei programmierbaren Rundtisch und dieser wiederum mit einer Werkstückaufnahme bestückt. Zur Ausrüstung zählen zudem die Tox-Steuerung STE, die Tox-Prozessüberwachung CEP und die Schutzverkleidung mit bedienseitigem Lichtvorhang (1-Hand-Start) am Pressen-Untergestell sowie einer zusätzlichen Schutzverkleidung am C-Bügel. Mittels dem 6-fach-Mehrpunkt-Werkzeugsystem werden Motorträger (matrizenseitig) und Seitenteil (stempelseitig) zur Gehäuse-Baugruppe verbunden. Beide Teile bestehen aus dem verzinkten Werkstoff DC04 der Dicke 0,8 mm (Motorträger) bzw. 0,75 mm (Seitenteil). Die Bedienung gestaltet sich einfach: die Bedienperson liest zum Start der Chargenfertigung zunächst per Handscanner den in den Auftragspapieren aufgedruckten Barcode ein. Der Rundtisch positioniert die Werkstückaufnahme in die entsprechende Arbeitsstellung für die per Handscanner identifizierte Teilevariante. Nach dem Auflegen der beiden Bauteile Motorträger und Seitenblech erfolgt der Pressenstart und in einem Hub werden die beiden Bauteile durch sechs Tox-Rund-Punkte miteinander verbunden. Mit der Tox-Prozessüberwachung wird jeder einzelne Fügeprozess kontrolliert und bei Bedarf dokumentiert. Dank hoher Verfahrens- und damit auch hoher Prozesssicherheit des perfekt aufeinander abgestimmten Produktionssystems aus einer Hand, und nicht zuletzt wegen lückenloser Qualitätssicherung, sind für den Kunden ebm-papst sowohl die Wirtschaftlichkeit als auch die Lieferfähigkeit auf Dauer gewährleistet. bt
Details zu Verbindungslösungen:
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