Hochwertige Bearbeitung von Getriebeteilen Mai 2020
Moderne LKW´s werden heutzutage fast ausschließlich mit Automatikgetrieben ausgestattet. Während einerseits kompaktere, leichtere und leistungsfähigere Getriebe gefordert werden, soll andererseits die Haltbarkeit auch bei extremen Einsatzbereichen sichergestellt und gewährleistet sein.
Getriebeteile wie Schieberinge, Synchronringe und Hohlräder tragen entscheidend zur Qualität von LKW-Getrieben und zur Steigerung der Antriebseffizienz bei. Daher muss ihre Bearbeitung höchsten Ansprüchen genügen.
Nachfolgend wird dieser Prozess am Beispiel einer neuen Fixturhärte-Linie der Serie WFH-3-300 beschrieben: Die Anlage verfügt über einen Bauteil-Eingabespeicher mit 3 Zellen, da es sich um eine 3 Stationen Fixtur-Härteanlage handelt. Die Bauteile werden durch Roboter kameraunterstützt mehrlagig aus den Paletten entnommen. Die Roboter manipulieren hierbei sowohl die Bauteile als auch die Lagentrenner.
In einer Vorwaschanlage werden die noch ungehärteten Zahnräder gereinigt. (Entfernung von Rest-Kühlschmierstoffen und möglichen Spänen).
Ein Übergabehandling überführt 3 Bauteile gleichzeitig auf eine Ofenpalette, die wiederum mit einem sogenannten Ofenmanipulator in einen 6 etagigen Aufkohlungs-Ringherdofen überführt wird. Der Ofen besteht insgesamt aus 36 Segmenten. Jedes Segment verfügt über 6 Ofenpaletten, welches je 3 Bauteile aufnehmen kann. Somit können sich in einem Ofen gleichzeitig 648 Bauteile befinden.
Die Fixtur-Härtepresse von Wickert Maschinenbau verfügt pro Station über eine Schließkraft von je 300kN. Sobald eine Ofenpalette vor der Presse positioniert wurde, überführt ein Handling die heißen Bauteile schnell in die Fixtur (Härtewerkzeug), während gleichzeitig die gehärteten Bauteile in einem nachgeschalteten Kühlbecken einen weiteren Zyklus auf Härteöltemperatur abkühlen können.
Die Fixturen schließen, halten mit individuellen und bauteilspezifischen Pulsvorgängen das Bauteil eben und ermöglichen dem Bauteil durch die Pulsstufen ein Aufschrumpfen auf den Werkzeug-Festdorn.
Nach dem Kühlzyklus wird der Dorn durch einen Auspresszylinder nach unten ausgestoßen und das Werkzeug öffnet sich. Das Resultat ist ein gehärtetes Bauteil mit präzisen Fertigungsgeometrien, wie z.B. hoch genauem Innendurchmesser, aber auch hoch genauer Zylindrizität, Rundheit und Ebenheit.
Bauteilspezifische zurüstende Werkzeuge werden durch eine Werkzeugwechseleinrichtung vollautomatisch zum richtigen Zeitpunkt vorgewärmt und ausgewechselt. Hauptvorteil ist ein hoher Nutzungsgrad der Anlage mit keinen Stillstandzeiten aufgrund von Rüstaufgaben.
Danach werden die Bauteile in einer 2- stufigen Reinigungsanlage zunächst per Zentrifugalkraft vom Härteöl gereinigt und das Öl wird in den Härteölkreislauf zurückgeführt.
Im Anschluss werden die Bauteile in einer Waschbox mit einem Wasserkreislauf mit Reinigungszusatz gereinigt, sodass diese dann im Anschluss durch ein Handling dem Anlass-Durchlaufofen überführt werden oder je nach Prüfschärfe durch das Handling in eine SPC-Schleuse ablegt werden.
AGTOS Strahltechnik
Nachdem die Teile angelassen sind, werden diese durch ein 6-Achs-Linearsystem in die Sauberkeitsstrahlanlage überführt. Hierbei handelt es sich um eine AGTOS Satelliten-Taktdrehtisch-Strahlanlage vom Typ SDH 1500. Sie verfügt über vier Hochleistungsturbinen mit jeweils 22 kW Antriebsleistung. Diese werfen ein Betriebsgemisch aus rundem Strahlmittel mit ca. 88 m/s auf die Werkstücke, die damit zuverlässig mit einem hohen Überdeckungsgrad vom Härtezunder befreit werden. Die sauber gestrahlten Teile verlassen die Maschine strahlmittelfrei.
Eigenschaften der Hochleistungsturbinen
Beim Strahlprozess kommen Hochleistungsturbinen des Typs TA 4.6 zum Einsatz. Es handelt sich um robuste Gehäuse mit Einscheiben-Schleuderrädern. Jedes Schleuderrad ist mit sechs steckbaren Wurfschaufeln bestückt. Der Vorteil von Einscheiben-Schleuderrädern liegt in der Tatsache, dass sie weniger Verschleißteile aufweisen als Doppelscheibenräder. Das bedeutet weniger Montageaufwand und geringere Kosten im Fall von Wartungs- und Reparaturarbeiten. Weitere Informationen zur Hochleistungsturbine TA 4.6 erhalten Sie hier.
Die günstigen Strömungseigenschaften der AGTOS-Hochleistungsturbinen gewähren einen hohen Strahlmitteldurchsatz und damit hervorragende Strahlleistungen. Der Hot Spot, also die Fläche, die mit Strahlmittel beaufschlagt wird, ist lang und gleichmäßig stark ausgeprägt, was zu besten Strahlergebnissen führt.
Das Strahlmittel durchläuft einen Kreislauf. Nach dem Strahlvorgang wird es aufgefangen, gereinigt und dem Prozess dosiert wieder zugeführt.
Nicht nur das Mangangehäuse der Hochleistungsturbinen, sondern auch die Strahlkammer selbst wird vor der abrasiven Wirkung des Strahlmittels durch leicht auswechselbare Verschleißplatten bestens geschützt.
Weitere Bearbeitung der Getriebeteile
Nach dem Strahlprozess werden die Bauteile dem Ausgabe-Puffer-System zugeführt, wo sie dann wieder von einem Roboter in die einzelnen Paletten eingesetzt werden.
Wickert Maschinenbau hat die Automatisierung projektiert, vor allem aber die Abstimmung aller mechanischen und elektrischen Schnittstellen zu den Anlagenpartnern und der Gebäude-Infrastruktur des Kunden übernommen, sodass ein entsprechendes Gesamt-Anlagenlayout zu einer störungsfreien späteren Montage und Gesamtinbetriebnahme der Anlage geführt hat.
Durch eine übergeordnete Planung der Sicherheitsbereiche der Gesamtanlage, kann sie in Teilbereichen weiter produzieren, während in anderen Anlagenteilen beispielsweise turnusmäßige Wartungen durchgeführt werden können.
Übersichtlichkeit / Bedienbarkeit der Anlage:
Durch das HMI der Wickert Hauptsteuerung sind Störungen leicht zu lokalisieren.
Dank einer Schrittketten geführten Bedieneroberfläche können Anlagenzustände schnell in Erfahrung gebracht und einfach wiederhergestellt werden. Dadurch werden Fehlbedienungen reduziert.
Bei Bedarf kann durch eine verschlüsselte, sichere Remote-Verbindung per Fernwartung geholfen werden. Mit einer Bauteilverfolgung in der Wickert-Hauptsteuerung durch den kompletten Anlagen-Fertigungsprozess, erhält jedes Bauteil mit fortlaufendem Bearbeitungszustand Schritt für Schritt Prozessinformationen, die als Prozessdaten, d.h. geloggte Qualitätsdaten beim Verlassen der Anlage durch die Wickert-SPS an ein übergeordnetes Qualitäts-MES-System übergeben werden.
Erfährt ein Bauteil einen Bearbeitungszustand, der außerhalb der gesetzten Toleranzen liegt, wird das Bauteil ausgeschleust. Damit wird sichergestellt, dass nur „Gutteile“ die Anlage verlassen und somit den nachgelagerten Produktionsschritt nach der Anlage zuverlässig beliefern.
