Foto: Baka
Werkzeugwechsel in der Metallbearbeitung

Wrkzeugwechselwagen für den Schwerlastbereich wirken auf den ersten Blick riesig.

Der Eindruck relativiert sich allerdings schnell durch die hohe Beweglichkeit der Maschinen. Moderne Vielwegelenkungen sind heute Voraussetzung, um bei häufig sehr beengten Platzverhältnissen im Produktionsumfeld zentimetergenau zu manövrieren. 

 

 

 

Die D. Bader Söhne GmbH & Co. KG mit Sitz in Remshalden (Baka) entwickelt und fertigt Werkzeugwechselwagen (WWW) mit einer Traglast von aktuell bis zu 20 Tonnen. Unter diesem Begriff werden frei verfahrbare Flurförderzeuge subsummiert, mit deren Hilfe Werkzeuge ein- und ausgelagert, vom Lagerort zur Maschine an- und abtransportiert sowie der Maschine mit Hilfe einer Zug-/Schubeinheit entnommen beziehungsweise zugeführt werden können. Diese Geräte werden insbesondere zum Wechsel von Werkzeugen im Bereich der Umformtechnik, bei Stanzen und Pressen, oder zum Wechsel von Schweißvorrichtungen verwendet. Werkzeugwechselwagen werden kundenindividuell entwickelt und sind für die jeweiligen Einsatzbedingungen in der Produktion sowie die aufzunehmenden Werkzeuge maßgeschneidert. Typische Anwender derartiger frei verfahrbarer Werkzeugwechselwagen sind Unternehmen der Umformtechnik, die zumeist über einen Maschinenpark unterschiedlicher Hersteller und damit unterschiedlicher Werkzeugtypen verfügen und in der Regel auch mit unterschiedlichen Tischhöhen.


Die klassische Form des Werkzeugwechsels mit Hilfe von schweren Frontstaplern findet häufig ihre Grenzen in beengten Platzverhältnissen. Die Verwendung von Deckenkranen limitiert den Anwender unter Umständen hinsichtlich der optimalen Nutzung der Hallenfläche. In derartigen Konstellationen bieten sich Baka-Werkzeugwechsler an, die als Zusatznutzen bei Bedarf auch den Transport von/zum Lagerort, meist Regallager, sowie das Ein- und Auslagern von Werkzeugen bewerkstelligen können. Diese Geräte sind zumeist mit einer Vielwegelenkung ausgestattet; die Ausführung als Plattformwagen oder Hochhubwagen richtet sich nach der Tischhöhe der Presse beziehungsweise Stanze. Die nachfolgend beschriebenen Projekte spiegeln die Bandbreite der von Baka in den letzten Monaten gefertigten Werkzeugwechselwagen wieder.

 

Werkzeugwechselwagen mit Gabeln


Für den Einsatz in einem Stanzbetrieb wurde aktuell eine Maschine mit einer Traglast von bis zu 12,8 Tonnen entwickelt. Der Werkzeugwechsler ist in diesem Anwendungsfall mit Gabeln ausgestattet; die Stanze wird zum Wechsel der Werkzeuge über Tischhöhe angefahren und an der Stanze in der korrekten Höhe angedockt. Zur exakten Positionierung in der Breite kann die Maschine nun noch mit Hilfe der Vielwegelenkung quer verfahren werden. Die in diesem Anwendungsfall geforderte Flexibilität zur Aufnahme von Werkzeugen unterschiedlicher Breite wird durch in der Breite hydraulisch verstellbare Gabeln gewährleistet. Zur Entnahme wird das Werkzeug mit Hilfe einer Zug-/Schubeinrichtung mit Kettenantrieb herausgezogen; die Gabeln sind zur Entnahme beziehungsweise zum anschließenden sicheren Transport der Werkzeuge mit hydraulisch absenkbaren Rollenleisten und mit Andockhaken ausgestattet. Das Design der Gabeln gewährleistet, dass Stanzabfälle, die sich gegebenenfalls in den Verschiebeeinrichtungen verfangen können, den Wechselprozess nicht behindern. Nach der Entnahme wird das Werkzeug mit Hilfe des WWW abtransportiert und in dafür vorgesehene Regale eingelagert, was in diesem Anwendungsfall eine Hubhöhe von 2 500 Millimeter erforderlich macht.

 

Werkzeugwechselwagen mit Tisch


Bei einem anderen Projekt wurde eine Traglast von 16 Tonnen dargestellt. Im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen Gerät verfügt dieser Werkzeugwechselwagen zum Transport der Werkzeuge über einen Tisch mit einer nutzbaren Tischgröße von 2400 mal 1600 Millimeter. Aufgrund der unterschiedlichen Werkzeuggrößen sind auf dem Tisch an definierten Positionen, in Abhängigkeit der Werkzeugbreite, drei Paar Rollenleisten aufgesetzt; Werkzeuge mit Übergröße werden zum Transport mit hydraulisch verfahrbaren Einrichtungen gesichert. Da dieses Gerät nicht zur Einlagerung der Werkzeuge verwendet wird hat es lediglich eine Hubhöhe von 1450 Millimeter.


Um dem Bediener eine größtmögliche Bewegungsfreiheit und Übersicht zu gewähren, sind beide Maschinen mit einer Funkfernbedienung ausgestattet, über die alle Funktionen zum Fahren und zum Werkzeugwechsel gesteuert werden können. Der Notbetrieb der Fernbedienung ist über einen Kabelanschluss gewährleistet.

 

Alternative: Retrofit


Bei Sonder- beziehungsweise Großgeräten, wie eben Werkzeugwechselwagen oder auch Mehrwegestaplern, rückt für altgediente Modelle neben einer Ersatzbeschaffung zunehmend ein Retrofit- Projekt als attraktive Alternative in den Vordergrund. Dies beruht schlichtweg auf der längeren Lebensdauer von Hardware im Vergleich zu Software und Montagekomponenten. Neben Kosten-Nutzen-Überlegungen spielt aber auch die Zeit eine wichtige Rolle: Die Überholung eines Gerätes nimmt viel weniger Zeit in Anspruch als ein Neubau. In dem zuvor beschriebenen Projekt wird zusätzlich zu dem Neubau eines Werkzeugwechslers ein seit mehreren Jahren im Einsatz befindliches Gerät vollständig überholt und steuerungstechnisch auf denselben Stand wie das Neugerät gebracht.


Bei Retrofit-Projekten geht die Spannweite der Maßnahmen von einer „kleinen Lösung“, Werksüberholung, bis hin zu einer Generalüberholung der Geräte. Bei einer Werksüberholung werden in der Regel alle wesentlichen Verschleißteile, wie Hydraulikkomponenten beziehungsweise -schläuche, Räder, Ketten etc., ausgetauscht.


Eine Generalüberholung bietet die Möglichkeit, neben dem Austausch von Verschleißteilen auch die Steuerungssoftware auf den neuesten Stand zu bringen beziehungsweise Steuerungskomponenten nachzurüsten, elektrische Leitungen zu erneuern, die Lackierung aufzufrischen oder das Gerät auch mit zusätzlicher Ausstattung auszurüsten. Die Erfahrung hat gezeigt, dass die Rahmen auch nach langem und hartem Einsatz gut weiterverwendet werden können. Am Ende des Retrofit-Projektes steht zwar kein Neugerät, aber ein Gerät „wie neu“.

 

Kompakte Werkzeugwechselwagen


Neben den zuvor beschriebenen Werkzeugwechselwagen im Schwerlastbereich hat Baka unlängst für einen Kunden im Automotivsektor eine spezielle Maschine mit einer Traglast von drei Tonnen realisiert. Die besondere Herausforderung lag bei diesem Werkzeugwechsler in der extrem kompakten Bauform, die aufgrund sehr beengter räumlicher Verhältnisse gefordert wurde. Bei einer nutzbaren Plattformgröße von 1700 x 775 Millimeter betragen die Gerätemaße lediglich 1700 x 1130 Millimeter. Die Presse wird in diesem Fall seitlich angefahren, so dass die rechnerisch mindestens erforderliche Gangbreite lediglich um 355 Millimeter über der des zu wechselnden Werkzeugs liegt. Eine Vielwegelenkung ist zwingende Voraussetzung, um das Gerät auf engstem Raum zu manövrieren.


Für einen Stanzbetrieb werden zurzeit nach dem gleichen Prinzip funktionierende Werkzeugwechselwagen mit einer Breite von sogar nur 880 Millimeter gebaut, die es dem Nutzer erlauben, die Werkzeuge durch vorhandene Zugänge der Schallschutzkabinen an die Stanzen zuzuführen.


Die Anwendungsgrundsätze von Werkzeugwechslern in der Umformtechnik lassen sich in der Metallverarbeitung analog auch auf den Wechsel von Schweißvorrichtungen übertragen. So befindet sich gerade auch ein Gerät zum halbautomatischen Wechsel von Schweißvorrichtungen bei einem Automobilhersteller in der Realisierung. Angesichts einer tendenziell weiter zunehmenden Flächenverdichtung im Produktionsumfeld der metallverarbeitenden Unternehmen bieten elektrisch betriebene Werkzeugwechselwagen von Baka eine interessante Alternative zu dem herkömmlichen Einsatz von schweren Frontstaplern.

www.baka.de

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Beitrag aus dhf 12.2015

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