Stangenlader mit besonderen Vorzügen

INDEX hat sein Stangenlademagazin MBL weiter entwickelt. Gleich geblieben ist dabei das bewährte Führungsprinzip auf der Basis von Wälzlagern, das eine präzise und schwingungsarme Stangenführung gewährleistet. Zahlreiche Komponenten wurden neu konstruiert und ausgelegt.

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Das Ergebnis: weniger Platzbedarf, wesentlich schnellere Rüstbarkeit, höhere Dynamik für geringere Stückzeiten.

Die INDEX-Werke haben verschiedene Stangenlademagazine im Programm. Das Herzstück ist bereits seit 30 Jahren der MBL, ein Ladesystem, das vor allem für lange Werkstoffstangen ausgelegt ist. Am Markt geschätzt ist es in erster Linie wegen seiner besonders guten Führungseigenschaften, die auf die spezielle Lagerung zurückzuführen ist. Die Materialstange wird dabei in Wälzlagern – durch Kunststoffbuchsen auf den jeweiligen Stangendurchmesser angepasst – in sechs massiven Gusslagerplatten nahezu spielfrei geführt. So läuft das Material exakt zentriert in der Spindelmitte, unabhängig von der Drehzahl.

Der schonende Umgang mit den Stangen und die präzise Führung auf Spindelmitte – gerade auch bei Profilmaterial – wirkt sich nachhaltig gut auf das Drehergebnis der damit verbundenen Drehmaschine aus. Dies gilt insbesondere für die Oberflächenqualität und die Toleranzen der zu fertigenden Werkstücke.

Nahezu spielfreie Stangenführung auf Wälzlagerbasis, ergonomisch optimal zu rüsten und schnell in allen Bewegungen.
Nahezu spielfreie Stangenführung auf Wälzlagerbasis, ergonomisch optimal zu rüsten und schnell in allen Bewegungen.

INDEX hat diese Version des MBL aber auch entwickelt um die übrigen Faktoren wie Ergonomie, Rüstfreundlichkeit und Geschwindigkeit weiter zu verbessern. Einige Rahmendaten vorweg: Den INDEX MBL gibt es  in zwei verschiedenen Baugrößen. Der MBL 3200 (Gewicht ca. 2200 kg) eignet sich für eine Stangenlänge von 1500 mm bis 3200 mm und benötigt eine Stellfläche von etwa 4245 mm in Längsrichtung. Für die größere Variante MBL 4200 (Stangenlänge 1500 mm bis 4200 mm, Gewicht ca. 2700 kg) sind in Längsrichtung rund 5300 mm Stellfläche notwendig.

Das Stangenlademagazin kann runde Materialstangen von 10 mm bis zu 65 mm Durchmesser aufnehmen. Bei Sechskantstangen bildet eine Schlüsselweite von 55 mm, bei  Vierkantmaterial eine Schlüsselweite von 46 mm die obere Grenze. Der Servomotor für den Stangennachschub bietet eine Vorschubkraft von 1500 N. Die Verfahrgeschwindigkeiten liegen bei bis zu 50 m/min im Eilgang und bei bis zu 30 m/min Bahngeschwindigkeit beim Ersteinschub des Stangenmaterials.

Zentrales Element: Der senkrecht stehende Grundträger

Der senkrechte Mineralgussträger bringt gute Dämpfungseigenschaften und eine ausgesprochen gute Zugänglichkeit mit sich.
Der senkrechte Mineralgussträger bringt gute Dämpfungseigenschaften und eine ausgesprochen gute Zugänglichkeit mit sich.

Um den MBL durchgängig mit Spitzenwerten zu positionieren, nahmen die INDEX-Entwickler nicht nur ein „Facelift“ vor, sondern gestalteten den Stangenlader von Grund auf neu. So bekam der MBL als Basis einen Mineralgussträger, der senkrecht angeordnet ist. Der Anwender profitiert von guten Dämpfungseigenschaften und einer außergewöhnlich guten Zugänglichkeit. Beim MBL ist dieser Mineralgussträger auf Beton-Ständer montiert, mit denen sich die Laderhöhe an die Spindelhöhe der Drehmaschine anpassen lässt.

Wie auch bei der Drehmaschinenentwicklung von INDEX kamen hier moderne Berechungs- und Simulationsverfahren während der Entwicklung des MBL zum Einsatz, mit deren Hilfe der Grundträger und angebaute Komponenten optimal ausgelegt wurden. Frontseitig an den Träger sind nun Linearführungen angebracht, die die bisherigen Rundführungen des Scherengitters ersetzen. Auf ihnen verfahren die sechs Lagerplatten mit erhöhter Steifigkeit.

Effiziente Nachschubregelung

Neben den massiven Verbesserungen durch den senkrechten Grundträger erfuhr der INDEX MBL eine zweite entscheidende Veränderung. Sie betrifft das komplette Konzept des Nachschubs der Materialstange. Während das bewährte Prinzip der wälzgelagerten Führung der Stange – mit deutlichen Verbesserungen – beibehalten wurde, wird der Materialnachschub nun mittels eines Nachschubwagens und einer einschwenkbaren Nachschubstange realisiert.

Der verbesserte Ablauf gliedert sich in den Voreinschub durch den Nachschubwagen, das Abstützen der Materialstange durch Überfahren der Lagerplatten und das Einschwenken der Nachschubstange. An der Spitze der Nachschubstange befindet sich ein auf Form und Durchmesser des Stangenmaterials angepasstes Kopfstück. Damit schiebt sie die Materialstange Teil für Teil zwischen der Bearbeitung nach vorne, bis schließlich das letzte Teil bearbeitet wird. Dann zieht der Nachschubwagen die Nachschubstange wieder zurück zum Einwechselplatz. Sie wird ausgeschwenkt, und der ganze Ablauf beginnt von vorne.

Neben dem erwähnten schnelleren Ladevorgang bringt dieses Konzept einen weiteren Vorteil mit sich. Durch die einschwenkbare Nachschubstange verkürzt sich die erforderliche Baulänge des Stangenlademagazins deutlich – beim MBL 3200 um rund einen Meter.

Rein elektrisches Antriebskonzept

Servomotor, Nachschubwagen und einschwenkbare Nachschubstange sorgen für kurze, schnelle Verfahrwege und eine geringe Baulänge des MBL.
Servomotor, Nachschubwagen und einschwenkbare Nachschubstange sorgen für kurze, schnelle Verfahrwege und eine geringe Baulänge des MBL.

Anstatt der bisherigen Mischung aus hydraulischen, pneumatischen und elektrischen Antrieben setzt INDEX beim neuen MBL ausschließlich Elektromotoren ein. Die Servo- und Gleichstrommotoren sind energieeffizienter und reaktionsschneller, was sich letztendlich in geringeren Stückzeiten, bei weniger Energiebedarf bemerkbar macht. Zudem entfallen durch die individuell ansteuerbaren elektrischen Antriebe die bisher erforderliche mechanische Zwangssteuerung sowie auch der höhere Rüstaufwand durch Umbaumaßnahmen bei geänderten Stangen- bzw. Nachschubstangenlängen.

Mit den Servomotoren lassen sich zudem frei wählbare Rüstpositionen anfahren, was vorher nicht möglich war. Dafür verantwortlich ist unter anderem eine eigene Steuerungslösung, die den MBL unabhängig von den Drehmaschinen und deren Steuerungen macht. So kann nun auch mit Drehmaschinen korrespondiert werden, bei denen neben Siemens- auch Fanuc- oder Mitsubishi-CNC-Steuerungen eingesetzt werden.

Ergonomisches Beladen

Auch der gesamte Beladevorgang hat an Bedienerfreundlichkeit und Tempo gewonnen. Durch den senkrecht stehenden Träger ließ sich beispielsweise die Zuführung der Materialstangen verbessern. Während bisher sich die Beladehöhe der Stangenauflage oberhalb der Spindelhöhe befand, liegt sie jetzt unterhalb auf etwa 1 m Höhe – je nach Maschinentype. Dies macht das manuelle Einlegen der Stangen viel bequemer.

Viele Details tragen zu einer drastisch reduzierten Rüstzeit bei (gegenüber dem bisherigen MBL).
Viele Details tragen zu einer drastisch reduzierten Rüstzeit bei (gegenüber dem bisherigen MBL).

Die Auflagefläche misst rund 400 mm und hat eine Kapazität von bis zu sechs Stangen mit Durchmesser 65 mm oder elf Stangen mit Durchmesser kleiner 45 mm. Die Neukonstruktion ermöglicht es außerdem, die Stangenauflage während des Betriebs nachzufüllen, ohne den Bearbeitungsvorgang unterbrechen zu müssen.

Die aufgelegten Stangen werden auf Förderketten in das Magazin transportiert, wo sie  vereinzelt werden. Von besonderem Vorteil ist, dass sich dann die aktuell zu beladende Materialstange in einer Position unter der Spindelmitte befindet, von wo sie durch drei senkrecht verfahrende Hubarme auf Spindelhöhe angehoben wird. Die erforderliche Höhe wird nach Eingabe des Materialdurchmessers von der Steuerung berechnet. Die Hubarme bringen die Materialstange automatisch in die richtige Position. Zusätzliche Rüstarbeit ist nicht notwendig. Diese Art der Zuführung, ermöglicht es, Materialstangen beschädigungsarm in die Maschine einzubringen, da sich die Stangen untereinander nicht berühren.

Rüsten im Eiltempo

Völlig freier Zugang zur Maschine und den in der Spindel eingebauten Führungsrohren.
Völlig freier Zugang zur Maschine und den in der Spindel eingebauten Führungsrohren.

Sollte ein Materialwechsel mit einer Durchmesseränderung notwendig sein, hält sich der manuelle Umrüstaufwand in Grenzen. Der Bediener muss lediglich die Kunststoffbuchsen (verbesserte Greifeigenschaften) in den sechs Lagerplatten austauschen und gegebenenfalls die Nachschubstange, beziehungsweise deren stangenspezifischen Kopf wechseln.

Für das breite Stangenspektrum bis zu 65 mm Durchmesser stellt INDEX drei Nachschubstangendurchmesser zur Verfügung. Die Länge der Nachschubstange ist stets gleich und so bemessen, dass bei jeder Materialstange nur ein minimales Reststück bleibt.

Insgesamt dauert der Rüstvorgang aufgrund besserer Zugänglichkeit, weniger Wechselteile und eines teilautomatisierten Vorgehens, weniger als 7 Minuten, inklusive dem Rüsten der Spindelreduzierung und der Spindelspannzange.

Zur Bediener- und Rüstfreundlichkeit des neuen INDEX MBL tragen weitere Details bei – wie zum Beispiel die großen Fenster über die ganze Laderlänge, die dem Bediener eine gute Sicht ins Innere des Laders gestatten.

Kontakt:

www.index-werke.de