MATRIX präsentiert innovatives Spannsystem auf Herbstmessen

Stößelprinzip bringt Vorteile beim Spannen komplexer Werkstücke

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Die MATRIX GmbH Stuttgart, ein führender Anbieter von innovativen Spann- und Vorrichtungssystemen für komplexe Werkstücke, stellt auf der AMB (Halle 1 Stand 1/78), der MOTEK (Halle 7 Stand 7423) und der EUROMOLD (Halle 8.0 Stand A21) ein neues Spannsystem vor, das es ermöglicht, jedes Teil individuell mit einer Vielzahl von Berührpunkten in kürzester Zeit zu spannen.
„Das schnelle und flexible Spannen stellt nach wie vor ein wesentliches Problem bei der wirtschaftlichen Fertigung geometrisch komplexer sowie labiler Werkstücke dar. Je kleiner die Losgröße, um so deutlicher ist der Anteil der Spannvorrichtung an den Fertigungskosten. Zum Einsatz kommen hier überwiegend Spezialvorrichtungen oder Formspannbacken, die speziell dem zu spannenden Teil angepasst sind. Dies ist mit einem Aufwand an Kosten für Konstruktion, Fertigung sowie Lager- und Instandhaltung verbunden. Auf den Herbstmessen 2008 präsentieren wir für diese Problemstellung unsere neue innovative Lösung,“ berichtet Hubert Meintrup, Geschäftsführer der MATRIX GmbH.

Formkomplexe bzw. aufgrund des Herstellverfahrens mit großen Toleranzen behaftete Werkstücke wie zum Beispiel Gussteile werden zur mechanischen Bearbeitung zum großen Teil entweder umgegossen, um dadurch eine Spannfläche zu schaffen, oder mit Hilfe von Formbacken auf der Maschine gespannt. Während das Eingießen ein sehr aufwendiger Vorgang ist und zudem unter ökologischen Gesichtspunkten kritisch betrachtet werden muss, stellen teilespezifische Formbacken die am häufigsten eingesetzte Methode zum Spannen komplexer Teile dar. Nachteilig ist jedoch die Tatsache, dass sie aufgrund vorhandener Toleranzen immer eine undefinierte Spannsituation mit Blick auf die Spannpunkte haben, d.h. Backenkontur
und Werkstückkontur weisen immer nur wenige Berührpunkte auf.
Dieser Nachteil – der den herkömmlichen Konzepten zugrunde liegt – wurde von MATRIX erkannt und so entwickelt, dass flexible MATRIX-Formspannsysteme als Formbacken-Ersatz für einen konventionellen Maschinenschraubstock eingesetzt werden können. Weiterhin lassen sich derartige Spannbacken in handelsübliche Vorrichtungsbaukästen oder auch automatisierte Systeme integrieren. Dadurch wird eine weitere Nutzensteigerung erzielt.

Die in der dichtesten Packungsform angeordneten Stößel bewegen sich unter Beaufschlagung von Federdruck axial in Richtung des zu spannenden Werkstücks. Durch die entkoppelte Bewegung der Stößel wird die Werkstückkontur ideal als Negativabbild des Werkstücks im Stößelfeld abgebildet. Es ergeben sich somit über die Anzahl der Stößel definierte Berühr- und somit auch Spannpunkte. Mit einem geringen Federdruck wird ein weiches Anfahren der Stößel ermöglicht und damit den Anforderungen empfindlicher Werkstückoberflächen Rechnung getragen. Nach der so erfolgten Abformung der Werkstückkontur werden die Stößel kraftschlüssig in ihrer Position fixiert. Diese Fixierung kann sowohl manuell über entsprechende Wirkmechanismen als auch pneumatisch oder hydraulisch über einen Zylinder erfolgen. Der entstandene Negativabdruck des Werkstücks stellt somit einen teilespezifischen Formbacken dar.
Mit einem derartigen System lässt sich der bisher aufwendige Spannvorgang formkomplexer Werkstücke deutlich simpler gestalten. Diese Vereinfachung schlägt sich insbesondere im Wegfall der Konstruktion und Fertigung teilespezifischer Backen oder Vorrichtungselemente nieder. Aber auch der vorwiegend in der Turbinenschaufelfertigung und -reparatur weitverbreitete Vorgang des Eingießens der Werkstücke zur Schaffung einer Spannfläche kann mit einem derartigen Spannsystem entfallen. Vorteilhaft sind weiterhin die Reduzierung der Lagerkosten bzw. der Kosten der Demontage oder Entsorgung nicht mehr benötigter Vorrichtungen. „Das Stößelprinzip zur Schaffung eines Formspannbackens bietet überall dort Vorteile, wo komplexe oder stark toleranzbehaftete Werkstücke gespannt werden müssen. Dies ist vor allem die Bearbeitung von Gussteilen, von Turbinenschaufeln, die Einzel- oder Kleinserienfertigung, der Prototypenbau und dergleichen. Die Vorteile des Systems liegen in der Flexibilität in Bezug auf die Anpassung an neue Werkstücke sowie in der Aufwandsreduzierung im Vorrichtungsbau und der damit verbundenen Kostensenkung. Außerdem wird die Bearbeitungsqualität im Vergleich zu konventionellen Formbacken gesteigert,“ fasst Hubert Meintrup zusammen.

Die 1997 gegründete MATRIX GmbH Stuttgart bietet innovative Spann- und Vorrichtungssysteme für komplexe Werkstücke mit unterschiedlichen Konturen und Materialien an. Die innovativen Stößel-Systeme des Unternehmens optimieren komplexe Prozesse schnell, einfach und effizient. Mit der patentierten MATRIX Vorrichtungstechnik lässt sich der Aufwand beim Halten, Spannen und Bereitstellen formkomplexer und labiler Werkstücke unabhängig von Losgrößen durch den Wegfall starrer, teilespezifischer Vorrichtungen wesentlich vereinfachen. Die flexiblen Aufspanntechniken werden als Vorrichtungssysteme, in der Montage, in der Fertigung, Mess- und Analysetechnik sowie in automatisierten Systemen eingesetzt. Zu den weltweiten Kunden gehören Unternehmen aus den Bereichen Luftfahrt, Automobilindustrie, Maschinenbau, Medizintechnik und anderen High-Tech-Sektoren. Das Know-how von MATRIX belegt der Gewinn des baden-württembergischen Innovationspreises 2006.

Weitere Informationen über MATRIX sind unter www.matrix-innovations.com zu finden.