Präzise und kostengünstige Werkstück-Spanntechnik

Das Konstruktions- und Fertigungstechnik-Unternehmen Braun im oberschwäbischen Bad-Wurzach setzt für die rationelle und flexible Präzisionsteile-Fertigung auf Werkstück-Spanntechnik von Gressel.

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Doppelanordnung von zwei Zentrischspannern C2 125 L-160 zum absolut zentrischen und damit fluchtgenauen Spannen eines anspruchsvollen und größeren sowie fünf-achsig zu bearbeitenden Werkstücks

In 25 Jahren vom Konstruktionsbüro über den eigenen Maschinen- und Vorrichtungsbau zum gefragten Fertigungstechnik-Spezialisten: Die Geschichte des familiengeführten Technologiebetriebs Braun Konstruktionen und Fertigungstechnik könnte für einen süddeutschen Tüftel-Mittelständler kaum typischer sein. 1990 wagten der kreative Betriebsmittelkonstrukteur Anton Braun und seine Frau Emmi den Schritt in die Selbständigkeit. Schon bald darauf entwickelte und baute ihre Firma Vorrichtungen und Sondermaschinen, ließ die mechanischen Teile extern fertigen und nahm in Eigenregie die Montage und Inbetriebnahme vor.

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Das verschiebbare Werkstückmagazin- und Beschickungssystem vor dem Fünf-Achsen-CNC-Hochleistungs-Bearbeitungszentrum C 32 U bei der Firma Braun Konstruktionen und Fertigungstechnik in Bad-Wurzach.

Aufgrund der steigenden Auftragslage kam es jedoch immer wieder zu Engpässen bei den Zulieferern. Anton und Emmi Braun begannen deshalb in die eigene Teilefertigung zu investieren. Es folgten Jahre des Aufbaus und der Weiterentwicklung und die Brauns machten sich sowohl im Bau von Vorrichtungen und Sondermaschinen als auch in der Fertigung anspruchsvoller Teile für die Lebensmittel-, Molkerei- und Verpackungs-Industrie sowie den Elektromotoren- und den allgemeinen Maschinenbau einen Namen. Um sich im Wettbewerb auf Dauer zu behaupten, investierte das Unternehmen in moderne Fertigungstechnik und leistungsfähige Peripherie.

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Das Werkstückmagazin- und Beschickungssystem kann mit bis zu 16 Wechselpaletten und insgesamt 20 Zentrischspannern bestückt werden

Mittlerweile sind im Unternehmen Braun Konstruktionen und Fertigungstechnik 15 Fachkräfte im Ein- bis Zwei-Schichtbetrieb damit beschäftigt, den Eigenbedarf (etwa 30 Prozent) und den Bedarf der Kunden (etwa 70 Prozent) an mechanischen eher anspruchsvollen drei- bis fünf-achsig zu bearbeitenden Teilen zu befriedigen. Die Werkstücke sind aus unterschiedlichsten Werkstoffen wie Aluminium, Edelstahl, Werkzeugstählen und Kunststoffen zu fertigen und durchlaufen eine Qualitätskontrolle, die an den bekannt hohen Anforderungen und Zertifizierungen der Lebensmittel- oder Medizintechnik ausgerichtet ist.

Standardisierte Präzisions-Werkstückspannung macht produktiver

Mit dem Einstieg der beiden Söhne Harald und Andreas im Jahr 1995 beschäftigte sich Braun erstmals auch mit dem Thema CNC-Bearbeitung. Um die hochwertigen Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren wirtschaftlich betreiben zu können, analysierte das Unternehmen sorgfältig sämtliche nutzenbringenden Rationalisierungs-Möglichkeiten – unter anderem auch in der Werkstück-Spanntechnik. Hier entschied sich Braun – auf Empfehlung des langjährigen Handelspartners Nagel Werkzeug-Maschinen – im Jahr 1998 für Präzisions-Werkstückspanner des Schweizer Spezialisten Gressel.

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Der kompakte und schlanke Aufbau des Zentrischspanners erlaubt durch allseitig gute Zugänglichkeit die Fünf-Seiten-Komplettbearbeitung in einer Aufspannung

„Mit den Gressel-Spannstöcken vom Typ gripos haben wir sehr gute Erfahrungen gemacht und letztlich alle relevanten Maschinen damit ausgerüstet“, erzählt Harald Braun, der im Unternehmen für die Programmierung verantwortlich ist. „Dadurch ersparen wir uns viel Aufwand, weil sich die Spannstöcke für unsere von Einzelteilen und Kleinserien geprägte Auftragsstruktur äußerst flexibel einsetzen lassen. Zudem sind die gripos-Spanneinheiten sehr präzise und langzeitrobust – das sorgt für reproduzierbar genaue und absolut sichere Prozesse.“ Andreas Braun, unter anderem für die Großteilefertigung zuständig, ergänzt: „Wir fertigen Werkstücke ab wenigen Millimetern bis zu Platten im Format 1.000 x 3.000 Millimeter. Da kommt es sehr auf ein einfaches, schnelles und sicheres Spanntechnik-Handling an, um die unproduktiven Nebenzeiten möglichst klein zu halten. Vor allen Dingen gilt dies für die höher automatisierte Teilfertigung, in die wir ab Ende 2014 investiert haben.“

C2 – Präzisions-Zentrischspanner der anderen Art

Damals schaffte Braun ein Fünf-Achsen-CNC-Hochleistungs-Bearbeitungszentrum (BAZ) vom Typ C 32 U von Hermle an, das mit einem Werkstückmagazin- und Beschickungssystem kombiniert ist und heute eine autarke Fertigungszelle darstellt. Im Januar 2015 wurde die Maschine installiert, einige Monate später folgte die Integration des Werkstückmagazin- und Beschickungssystems. Dieses rüstete Braun mit den neuen Zentrischspannern von Gressel vom Typ C2 aus. Von dessen Qualitäten hatte sich das Unternehmen bei einer Vorführung auf der Fachmesse AMB überzeugt. Als rein mechanisches System zeichnet sich der Zentrischspanner C2 durch große Genauigkeit, hohe Spannkraft, reproduzierbare Spannpräzision, komplette Kapselung des Spindelantriebs und eine angepasste Konstruktion für den optimalen Späneabfluss aus. Die mechanische Sorgfalt und das vorgespannte, spielfreie Zentrumslager in Kombination mit eingepassten Schiebern ermöglichen eine hohe Wiederholgenauigkeit im Bereich von +/- 0,01 Millimetern für den C2 mit 125 Millimetern beziehungsweise +/- 0,015 für den C2 mit 160 Millimetern Backenbreite. Individuell anpassbare Spannkräfte von 35 Kilonewton (C2-125) beziehungsweise 50 Kilonewton (C2-160), und die Möglichkeit der Erst- sowie Zweitseiten-Bearbeitung mit ein und demselben Spanner, sparen dem Anwender deutliche Kosten. Denn es entfallen die ansonsten notwendige zweistufige Erstseiten-Bearbeitung und das damit verbundene Umspannen und Ausrichten sowie der eventuelle Backenwechsel. „Außerdem stellen die Zentrischspanner C2 eine ideale und kostengünstige Lösung für den Einsatz in Werkstück- und Palettenspeichern dar, wie auch bei der Firma Braun praktiziert“, erklärt Günther Hirschburger, Vertriebstechniker Deutschland Süd bei der Gressel AG.

Zusätzlicher Arbeitsschritt Prägen entfällt

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(Von links) Andreas und Harald Braun beide verantwortlich für die Fertigung bei Braun, und Günther Hirschburger, Vertriebstechniker Deutschland-Süd bei der Gressel AG

Bei der Inbetriebnahme des Bearbeitungszentrums kamen zunächst drei Zentrischspanner vom Typ C2 125 L-160 zum Einsatz. Mit dem Werkstückmagazin- und Beschickungssystem kamen weitere 17 Zentrischspanner C2 125 L-160 hinzu. Damit verfügt die Fertigungszelle aktuell über 20 Spanneinheiten. Diese sind auf 16 Wechselpaletten montiert, sodass sich teilweise zwei Zentrischspanner auf einer Palette befinden – etwa wenn es um das Aufspannen und die Fünf-Seiten-Komplettbearbeitung längerer oder großdimensionierter Teile geht. Die Zentrischspanner sind mit Wendebacken grip bestückt und erlauben somit die sofortige und formschlüssige Rohteil-Spannung, zum Beispiel von sägerauen, nicht entgrateten Teilen. Dadurch kann auf den zusätzlichen Arbeitsschritt Prägen verzichtet werden.

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Eine kleine Auswahl an Werkstücken aus unterschiedlichsten Werkstoffen, wie sie bei Braun Konstruktionen und Fertigungstechnik in allen Stückzahlen gefertigt werden

Zudem gibt es noch weitere Vorteile, die die Wirtschaftlichkeit steigern oder sicherstellen: „Die automatisierte autarke Fertigung steht und fällt unter anderem auch mit der Werkstück-Spanntechnik“, erläutert Harald Braun.  „Wir haben alle im Speicher befindlichen Zentrischspanner C2 mit identischen Spannbacken ausgerüstet. Damit können wir in nur einer Aufspannung die fünfseitige Komplett- und Simultanbearbeitung plus die abschließende Bearbeitung der sechsten Seite vornehmen, ohne die Backen wechseln zu müssen.“ Die Gressel-Zentrischspanner sind mechanisch so genau und stabil aufgebaut, dass selbst bei hohen Spannkräften keine Aufbiegung zu verzeichnen ist. Zudem ist die Zentriergenauigkeit so hoch, dass Braun die Zentrischspanner C2 auch auf einer Wechselpalette montieren kann und eine hohe Fluchtgenauigkeit gegeben ist. „Das können andere Zentrischspanner nicht, weil sie zu viel Spiel haben und sich konstruktiv bedingt zu weit aufbiegen“, betont Braun. „Wir haben das getestet. Das gilt auch für den Wegfall des Prägens, das wir nur noch in werkstückbedingten Ausnahmefällen durchführen.“

Kontakt:

www.gressel.ch