STP Plettenberg: Effektive Spanntechnik

Anwenderbericht am Beispiel der Schmiedetechnik Plettenberg GmbH & Co. KG

Der Automobilbau fordert leistungs- und marktfähige Schmiedestücke, Komponenten und Module in großer Stückzahl. Großserien-Bauteile in höchster Präzision und Qualität wirtschaftlich zu schmieden ist eine große Herausforderung an die Zulieferer. Um am Markt erfolgreich bestehen zu können, sind neben einem umfassenden Know-how effektive Fertigungsprozesse und ein lückenloses Qualitätsmanagement notwendig. Die Schmiedetechnik Plettenberg (STP) zählt zu den Unternehmen, die seit Jahren in diesem Segment ein kompetenter Partner der OEMs und Systemlieferanten sind. Einen wichtigen Beitrag zur Produktivität ihrer Fertigung leistet die optimale Spanntechnik für Abgratwerkzeuge und Werkstücke.

Der Einsatz der richtigen Spannmittel wirkt sich entscheidend auf die Prozesssicherheit, die Geschwindigkeit des Werkzeug- und Werkstückwechsels und die Sicherheit und Ergonomie der Arbeitsabläufe aus. Systemkomponenten wie Rollenleisten und Tragkonsolen tragen dazu bei, schwere und große Werkzeuge einfach und schnell wechseln zu können. Blockzylinder, Keil- und Schwenkspanner dienen dem exakten Positionieren und Fixieren von Werkzeugen, um bei manuellen und automatisierten Fertigungsabläufen höchste Präzision zu erreichen. STP hat diese Vorteile bereits früh erkannt und die ersten Pressen mit Spannmitteln der Anbieter Hilma-Römheld GmbH und Römheld GmbH ausgestattet. Die beiden zur Römheld-Gruppe gehörenden Anbieter sind weltweit führende Experten für das Spannen, Positionieren und Wechseln von Werkstücken und Werkzeugen und die Automation von Fertigungsabläufen in nahezu allen Industriebranchen. Sie sind mit Vertriebs- und Servicegesellschaften in 39 Ländern auf allen Kontinenten vertreten.

Kontinuierliche Modernisierung und Automatisierung

Monatlich rund 4.000 Tonnen Stahl verarbeitet STP auf 15 Schmiedelinien mit drei Hämmern und zwölf Pressen. Seit die Firma 2003 von einer Investorengruppe übernommen wurde, hat das Unternehmen, das Nachfolger der plettac Umformtechnik GmbH & Co. KG ist, kontinuierlich in die Modernisierung, Automatisierung und Produktivitätssteigerung der Schmiedetechnik investiert und sich so erfolgreich als Anbieter am Markt behauptet. Um diese Ziele zu erreichen, wurden in den vergangenen sieben Jahren mehrere Schmiedelinien komplett erneuert und mit neuer Spanntechnik von Hilma und Römheld ausgestattet.

Denn das Schmieden von hoch belastbaren Bauteilen für Pkws und Nutzfahrzeuge stellt höchste Anforderungen an die Produzenten. Die Automobilhersteller und -zulieferer verlangen Bauteile in großen Stückzahlen und gleichbleibend höchster Präzision und Güte, die mit knappen Fristen geliefert werden sollen. Gleichzeitig üben sie einen hohen Preisdruck aus, dem wirtschaftlich erfolgreiche Schmiedewerke nur durch kontinuierliche Kostensenkungen und Produktivitätssteigerungen begegnen können.

Sieben Millionen Pkw-Pleuelstangen und eine Million Nutzfahrzeug-Pleuelstangen jährlich

Die Schmiedetechnik Plettenberg GmbH & Co. KG ist einer der weltweit wichtigsten Lieferanten und beherrscht diesen Spagat seit vielen Jahren mit Erfolg. Das Unternehmen aus dem Sauerland ist spezialisiert auf die am stärksten beanspruchten Komponenten für Pkws und Nutzfahrzeuge. Durch Warm- und Kaltumformung stellt es mit rund 300 Mitarbeitern an drei Standorten Bauteile und Komponenten für Getriebe, Motoren und Antriebsstränge von Pkws und Nutzfahrzeugen her. Im laufenden Jahr rechnet das Unternehmen mit einem Jahresumsatz von rund 85 Mio. Euro. Für nahezu alle namhaften PKW-Fabrikanten, zahlreiche Nutzfahrzeug-Hersteller und deren Zulieferer fertigt STP jährlich alleine rund eine halbe Millionen Getriebewellen, bis zu sieben Millionen Pkw- und rund eine Million Nutzfahrzeug-Pleuelstangen, teilweise als Alleinlieferant.

Dank einer eigenen Entwicklungsabteilung ist STP in der Lage, seine Kunden bereits bei der Bauteilentwicklung zu unterstützen. Eine hausinterne Konstruktion und die Fertigung von Werkzeugen bei einer Tochtergesellschaft der Eigentümergruppe sorgen dafür, dass das Unternehmen die Produktion von Anbeginn lückenlos kontrollieren kann und die Ausschussquote minimiert wird. Fertigungsbegleitende Qualitätsprüfungen und eine umfangreiche Endkontrolle, die bei PKW-Pleuelstangen 100 Prozent der Bauteile umfasst, garantieren höchste Produktgüte.

„Das Zusammenwirken von langjähriger Erfahrung und modernen Technologien und die Verpflichtung zu höchster Qualität sind unsere Erfolgsfaktoren am Markt“, erklärt Frank Mandera, Assistent der Fertigungsleitung von STP. Der junge Diplom-Ingenieur, der bei zahlreichen Investitionsvorhaben für die Projektleitung zuständig war, hat hierbei auch den Einsatz effektiver Spanntechnik vorangetrieben. Besonders wichtig war ihm dabei, dass mit den eingesetzten Spannmitteln eine größtmögliche Positioniergenauigkeit der Werkzeuge erreicht werden kann, wodurch sich Abläufe automatisieren lassen und Ausschuss verringert wird. Denn teilweise sind bei den Bauteilen Maßtoleranzen von maximal zwei Zehntel Millimetern gestattet. Bei den sieben Millionen Pleuelstangen sind ebenfalls nur minimale Gewichtsschwankungen erlaubt, teilweise lediglich plus/minus 5 Gramm als Abweichung vom Endgewicht von 700 Gramm.

Hohe Bauteilpräzision durch exaktes Positionieren und Spannen

Auf fünf der 15 Schmiedelinien hat STP Spannelemente von Hilma und Römheld im Einsatz, insbesondere dort, wo die Fertigungsprozesse automatisiert sind, besondere Anforderungen an die Präzision gestellt werden und Werkzeuge häufig ausgetauscht werden müssen. Zur Illustration verweist Mandera auf eine Abgratpresse, an der die bei Temperaturen von rund 1.250º C verschmiedeten Bauteile von Robotern dem Abgraten und Lochen zugeführt werden. Dies geschieht bei Temperaturen von rund 1.100º C. Damit das Werkzeug jederzeit genau an der gleichen Stelle positioniert ist und die Schmiederohlinge exakt abgegratet und gelocht werden können, setzt STP eine Reihe von Hilma- und Römheld-Spannelementen ein. Sie erfüllen laut Mandera eine wichtige Funktion: „Dadurch erreichen wir die notwendige Positionsgenauigkeit, die erforderlich ist, um unseren Kunden Bauteile in der geforderten Präzision liefern zu können. Gleichzeitig gelingt es uns dadurch, den Ausschuss zu minimieren.“

Spannzylinder fixieren das Kopfteil und die Grundplatte des Werkzeugs. Diese Elemente sind besonders kompakt, in einfach- oder doppeltwirkenden Varianten erhältlich und mit oder ohne Positionsüberwachung verfügbar. Das hierauf angebrachte Werkzeug wird über eine einklappbare Tragkonsole in die Presse hineingeschoben, wo es über versenkbare Kugelleisten bis zur endgültigen Stellung gleitet. Dort positionieren und fixieren dann Römheld- Schwenkspanner das Werkzeug. Diese werden überall dort eingesetzt, wo Spannpunkte zum Wechseln frei sein müssen, zum Positionieren und Spannen schwenken die Spanneisen oder Spannpratzen in einem Winkel zwischen 45 und 90 Grad.

Auf einer 3.150 Tonnen-Schmiedepresse, auf der in Takten von zehn Sekunden Getriebewellen gefertigt werden, setzt STP hydraulische Keilspanner zum Fixieren des Werkzeugs ein. Angeboten werden diese Elemente für Werkzeuge mit geraden oder schrägen Spannrändern, so dass Werkzeuge nahezu jeder Form fixiert werden können. Für hohe Sicherheitsanforderungen gibt es Keilspanner mit und ohne Positionskontrolle, optional außerdem mit zusätzlicher Sicherheitsstufe oder Verriegelungsbolzen. Zur einfachen Integration in die Fertigungsabläufe kann jedes Spannelement separat angesteuert und gewechselt werden.

Schneller Austausch der Werkzeuge

Neben der großen Positionsgenauigkeit betont Mandera die Anwenderfreundlichkeit der Spannmittel, denn dank ihnen lassen sich Werkzeuge mit wenigen Handgriffen und in nur 15 Minuten wechseln. Da sich fertigungsbedingt ständig Zunderstaub auf alle Anlagenteile setzt, müssen auch die Spannelemente besonders robust sein, denn der Schmutz darf nicht in sie eindringen und ihre Funktion beeinträchtigen. Mandera verweist darüber hinaus auf den Sicherheitsaspekt hin, der durch die Spanntechnik zusätzliche Unterstützung erfährt, denn „wenn einmal ein Hydraulikschlauch platzen sollte, halten die Spannelemente die Werkzeuge mechanisch.“

Spanntechnik wichtiger Bestandteil zukünftiger Automationsvorhaben

In der Zukunft sieht Mandera die Automation weiterer Fertigungsabläufe als eine wichtige Option, mit der sich Schmiedewerke auf die weiter steigenden Anforderungen ihrer Kunden vorbereiten müssen: „Nur so können sie hochqualitative Bauteile zu marktfähigen Konditionen anbieten.“ Die richtige Spanntechnik ist für ihn bei solchen Investitionsvorhaben ein wesentlicher Bestandteil, „diese Erfahrung hat sich bei STP in den vergangenen Jahren stets bestätigt.“

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