Kettenfördersystem Verbesserter Materialfluss beim Hochdruck-Wasserstrahl-Entgraten mit dem Rexroth-Kettenfördersystem VarioFlow

Das Entgraten und Reinigen von Pumpengehäusen für Hightech-Fahrsicherheitssysteme, wie ABS und ESP, ist nach deren spanender Bearbeitung ein sehr wichtiger Prozessschritt. Denn Späne, Flitter oder Restschmutz würden die zuverlässige Funktion im Fahrzeug folgenschwer beeinflussen. Im Bosch-Werk Blaichach hat man dazu eigene Hochdruck-Wasserstrahl-Entgratmaschinen entwickelt. Für die erforderliche lageorientierte Zu- und Abführung der Bauteile eignet sich in diesem Umfeld das VarioFlow Kettenfördersystem von Rexroth am besten.

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GGB Heilbronn GmbH

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

Bosch Rexroth AG

Warum man sich schon vor Jahren entschlossen hat, für das Entgraten und Reinigen von Pumpengehäusen eigene Hochdruck-Wasserstrahl-Entgratmaschinen zu bauen, begründet Dipl.-Ing. Stefan Sprinkart, der für die Entgrattechnik verantwortliche Konstrukteur mit den hohen Anforderungen hinsichtlich Entgrat- und Reinigungswirkung sowie der notwendigen technischen Verfügbarkeit bei hoher Ausbringung im Dreischichtbetrieb – sieben Tage die Woche.

Kennzeichnend für die Anlagen, von denen mittlerweile schon die Dreißigste in Betrieb genommen wurde, sind optimale Entgratwirkung und hohe Anwendungsflexibilität. „Das geforderte Entgratergebnis erreichen wir mit Hilfe eines pulsierenden Hochdrucks“, erklärt Sprinkart.

Es steht ein Prozessdruck von 500 bar zur Verfügung. Er wird von einer dreikolbigen Plungerpumpe erzeugt und statt durch Hochdruckschläuche durch feste Edelstahlrohre zur Düse geführt. Mehrere Entgratdüsen halten die Maschine flexibel. Sie werden nach Bedarf zu- oder abgeschaltet.

Mit entsprechender Ansteuerung der zwischengeschalteten Ventile lassen sich Druckspitzen vermeiden und lange Wartungszyklen ermöglichen. Das Konzept der feststehenden Düsen mit fester Verrohrung erfordert ein Handlingsystem, das die Werkstücke an die zu entgratenden Stellen bewegt. Diesem wiederum werden die Pumpengehäuse lagerichtig auf einem VarioFlow Kettenfördersystem zugeführt.

Prädestiniert für feuchte Umgebung

Das häufig auch im Bereich von Bearbeitungszentren eingesetzte Kettenfördersystem von Rexroth ist prädestiniert für den Werkstücktransport in den feuchten Handhabungsbereich der Hochdruck-Wasserstrahl-Entgratmaschine. Vielseitig verwendbar bietet das System eine außergewöhnlich stabile Kette mit nahezu geschlossener Oberfläche. Darauf sind selbst kleine Bauteile problemlos zu transportieren.

Um hier einen lagerichtigen Transport zu gewährleisten, werden die Pumpengehäuse jedoch nicht, wie häufig üblich, direkt auf der Kette, sondern auf Werkstückträgern mit adaptierten Aufnahmen befördert. Zum Einsatz kommt das VarioFlow Standard-Werkstückträgersystem. Es ist für Geschwindigkeiten bis 18 m/min und Produkte bis acht Kilo geeignet.

Die einzelnen Elemente, um die Werkstückträgerplattform aus einem Aluminiumstrangpressprofil, sind aus einem „Baukasten“ modular aufgebaut und exakt aufeinander abgestimmt. Flexibel erweiter- und kombinierbar lässt es sich schnell und einfach an unterschiedliche Aufgaben anpassen.

Die von der spanenden Bearbeitung kommenden Pumpengehäuse legen Mitarbeiter manuell auf die Werkstückaufnahmen. Eine entsprechend ausgelegte Staustrecke ermöglicht den Pausenbetrieb der Entgratmaschine. Eine zweite VarioFlow-Förderstrecke in ähnlicher Ausprägung, transportiert die entgrateten, gewaschenen und gleichzeitig getrockneten Pumpengehäuse wieder ab.

Abdeckung verhindert Rekontaminierung

Auffällig ist hier die Abdeckung mit einer Plexiglaseinhausung, die eine Rekontaminierung der Pumpengehäuse durch eventuellen Schmutz aus der Umgebung verhindert.

Außerdem ist ein Arbeitsplatz zur manuellen Sichtkontrolle an die Transportstrecke angegliedert. „Darin zeigt sich einer der maßgeblichen Vorteile von VarioFlow“, konstatiert Sprinkart und erklärt: „Im Vergleich zu anderen Transportsystemen lassen sich individuell gestaltete Arbeitsplätze aus dem umfassenden Programm der Manuellen Produktionssysteme von Rexroth an beliebiger Stelle integrieren und jederzeit verschieben, ergänzen oder verändern.“

Auch die Komponenten aus dem Baukasten der Mechanik Grundelemente sind durchgängig kompatibel. „Es müssen weder Löcher gebohrt noch Gewinde geschnitten werden“, so Sprinkart. In diesem Zusammenhang verweist er noch auf die eingesetzten Pneumatikkomponenten von Rexroth, die beispielsweise eine Klappe im Handhabungsbereich betätigen und ebenso einfach im System zu integrieren sind.

Anbaukomponenten lassen sich einfachen adaptieren

Froh über die einfache Adaption von Anbaukomponenten ist er auch im Fall einer Stopp- und Fixierstation. Die Eigenentwicklung ist konstruktiv bedingt in einer Kurve der Zuführstrecke angebracht und hält die Werkstückträger im Zugriffsbereich der Handhabungseinheit an.

Ein weiteres Beispiel modularer Adaption von Rexroth-Produkten ist die Integration modifizierter, medienbeständiger Vereinzeler aus dem Baukasten des Transfersystems TS 2plus. Möglich ist dies, da die Vereinzeler der Transfertechnik in ihrem Grundaufbau gleich sind. Sie sind für den Einsatz im VarioFlow mit einer anderen Klinke ausgestattet, die durch aus- und einklappen letztlich die Werkstückträger vereinzelt.

Alles ist kompatibel, alles kommt aus einer Hand

In anderen Bereichen der Hochdruck-Wasserstrahl-Entgratmaschinen werden ebenfalls Rexroth-Produkte eingesetzt. So dienen beispielsweise Compact-Module (CKK) und Schienenführungstische (TKK) als Achsen in den Handhabungseinheiten. Compact-Module sind präzise, einbaufertige Linearsysteme mit hohen Leistungsmerkmalen bei geringen Abmessungen.

Der Hauptkörper der einbaufertigen Basisbaugruppen besteht aus einem äußerst kompakten Präzisions-Aluminiumprofil mit zwei integrierten Kugelschienenführungen. Dabei erfolgt der Antrieb des Aluminium-Tischteils mit integriertem Führungswagen über einen Präzisions-Kugelgewindetrieb mit spielfreiem Mutternsystem.

Auch die Schienenführungstische sind einbaufertige Linearsysteme und für Bewegungsaufgaben mit hohen Steifigkeitsanforderungen geeignet. Ihre Grundplatte besteht aus bearbeiteten Aluminiumprofilen oder Stahl mit Anschlagkanten. Auf den Rexroth- Kugelschienenführungen sorgen vier lange Führungswagen je Tischteil für ausreichend Steifigkeit. Hier erfolgt der Antrieb über einen Kugelgewindetrieb.

Ebenfalls aus einer Hand ist die Anlagensteuerung auf Basis einer Rexroth-NC-Steuerung. In künftigen Anlagen kommt hier die neue Rexroth IndraMotion MTX als individuell skalierbare CNC-Plattform mit der integrierten IndraLogic-SPS nach IEC61131-3 zum Einsatz. In Verbindung mit den Rexroth-Servoantrieben IndraDrive bietet dieses System herausragende Leistungsdaten und umfangreiche Technologiefunktionen.

Oliver Werner, Bosch Rexroth AG, Linear Motion and Assembly Technologies - Vertrieb Deutschland

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