Das hohe C(2) der Werkstück-Spanntechnik

12 / 10 / 2021

Die Geschichte des familiengeführten Technologiebetriebs Braun Konstruktionen, 88410 Bad Wurzach/Arnach, könnte für einen süddeutschen Tüftel-Mittelständler kaum typischer sein, oder andersherum: In 25 Jahren vom Konstruktionsbüro über den eigenen Maschinen- und Vorrichtungsbau zum gefragten Fertigungstechnik-Spezialisten. Anton Braun und seine Frau Emmi nahmen im Jahr 1990 allen Mut zusammen und strebten in die Selbständigkeit, weil sich der kreative Betriebsmittelkonstrukteur beruflich irgendwie in der Sackgasse befand. Gesagt und getan, und bald darauf entwickelte und baute die Firma Braun Konstruktionen Vorrichtungen und Sondermaschinen, liess die mechanischen Teile extern fertigen und nahm in Eigenregie die Montage und Inbetriebnahme vor. Der gute Geschäftsgang liess jedoch bald  Probleme mit den Zulieferern zutage treten, weshalb sich Anton und Emmi Braun erneut ein Herz fassten und in die eigene Teilefertigung zu investieren begannen. Dazu hat Anton Braun eine Anekdote parat, die für sich spricht: „Um die noch junge mechanische Fertigung auszulasten und die für unsere Verhältnisse hohen Investitionen zu rechtfertigen, begab ich mich selbst auf Kundensuche. Dazu nahm ich die Tageszeitungen zur Hand und stiess öfters auf Stellenanzeigen, deren Inhalt sich um die Rekrutierung von CNC-Fachkräften drehte. Auf die Fragen hin, ob ich mich bewerben wolle, kam stets meine Antwort: Nein, aber ich möchte ihre Teile fertigen!“ Es folgten Jahre des Aufbaus und der Weiterentwicklung und die Braun`s machten sich sowohl im Bau von Vorrichtungen und Sondermaschinen als auch in der Fertigung anspruchsvoller Teile für die Lebensmittel-, Molkerei- und Verpackungs-Industrie sowie den Elektromotoren- und allgemeinen Maschinenbau einen Namen. Gleichzeitig kam die Erkenntnis, sich im scharfen Wettbewerb auf Dauer nur dann behaupten können, wenn in modernste Fertigungstechnik und in leistungsfähige Peripherie investiert wird.

Standardisierte Präzisions-Werkstückspannung macht produktiver

Folgerichtig, und mit dem Einstieg der beiden Söhne Harald und Andreas, der eine zuständig für Programmierung, der andere für Grossteile-Fertigung, und beide für die Produktion, stand im Jahr 1995 der Einstieg in die CNC-Bearbeitung an. Spätestens damit war aber auch klar, dass künftig alle Nutzen bringenden Rationalisierungs-Möglichkeiten in Betracht gezogen werden müssen, um die hochwertigen CNC-Fräsmaschinen und CNC-Bearbeitungszentren wirtschaftlich betreiben zu können. Dazu gehört u. a. die Werkstück-Spanntechnik und hier entschied man sich bei Braun – auf Empfehlung des langjährigen Handelspartners Nagel Werkzeug-Maschinen GmbH, 89021 Ulm – im Jahr 1998 für Präzisions-Werkstückspanner des Schweizer Spezialisten Gressel AG, CH-8355 Aadorf. Harald Braun führte dazu aus: „Mit den Gressel-Spannstöcken vom Typ gripos haben wir sehr gute Erfahrungen gemacht und letztlich alle relevanten Maschinen damit ausgerüstet. Dadurch ersparten und ersparen wir uns viel Aufwand, weil sich die Spannstöcke für unsere im Normalfall von Einzelteilen und Kleinserien geprägte Auftragsstruktur sehr universell und hochflexibel einsetzen lassen. Zudem sind die gripos-Spanneinheiten sehr präzise und langzeitrobust, sodass wir bezüglich reproduzierbarer Genauigkeit bestens gewappnet und hinsichtlich Prozesssicherheit auf der sicheren Seite sind.“ Ergänzend dazu meinte Andreas Braun: „Wir fertigen heute Werkstücke ab wenigen Millimetern bis zu Platten im Format 1.000 x 3.000 mm. Da kommt es schon sehr auf einfaches, schnelles sowie sicheres Spanntechnik-Handling an, um die unproduktiven Nebenzeiten möglichst klein zu halten. Vor allen Dingen gilt dies für die höher automatisierte Teilfertigung, in die wir ab 2013 zu investieren gedachten und dies gegen Ende 2014 dann auch vollzogen.“

C2 – Präzisions-Zentrischspanner der anderen Art

Gemeint ist die Beschaffung eines 5-Achsen-CNC-Hochleistungsbearbeitungszentrums vom Typ C 32 U von Hermle, das mit einem Werkstückmagazin- und Beschickungssystem kombiniert ist und heute eine autark-flexible Fertigungszelle darstellt. Zunächst wurde im Januar 2015 die Maschine installiert. Einige Monate später folgte die Integration des Werkstückmagazin- und Beschickungssystems und dieses wiederum wurde mit den neuen Zentrischspannern von Gressel vom Typ C2 ausgerüstet. Denn fast parallel zur Beschaffungsphase des BAZ    C 32 U präsentierte Gressel an der Fachmesse AMB 2014 den neuen Zentrischspanner C2 und konnte damit anlässlich einer weiteren Vorführung den langjährigen Kunden Braun voll überzeugen. Günther Hirschburger, Vertriebstechniker Deutschland-Süd bei Gressel AG zu den Vorzügen der neuen Zentrischspanner-Familie C2: „Der mechanische Zentrischspanner C2 zeichnet sich als rein mechanisches System durch hohe Genauigkeit, hohe Spannkraft, reproduzierbare Spannpräzision, komplette Kapselung des Spindelantriebs und angepasste Konstruktion für den optimalen Späneabfluss aus. Die mechanische Genauigkeit und das vorgespannte, spielfreie Zentrumslager bürgen, in Kombination mit eingepassten Schiebern, für eine hohe Wiederholgenauigkeit im Bereich von +/- 0,01 mm für den C2 mit 125 mm bzw. +/- 0,015 für den C2 mit 160 mm Backenbreite. Individuell anzupassende Spannkräfte von 35 kN (C2-125) bzw. 50 kN (C2-160), und die Möglichkeit der Erst- sowie Zweitseiten- Bearbeitung mit ein und demselben Zentrischspanner C2, bringen dem Anwender direkten Nutzen und Kostenersparnis, weil die ansonsten zweistufige Erstseiten-Bearbeitung und das damit verbundene Umspannen/Ausrichten sowie der eventuelle Backenwechsel entfallen. Ausserdem stellen die Zentrischspanner C2 eine ideale und kostengünstige Lösung für den Einsatz in Werkstück-/Palettenspeichern dar, wie auch bei der Firma Braun praktiziert.“

Wechselbacken grip – Prägen und mehr kann weitgehend entfallen

Mit der Inbetriebnahme des BAZ`s C 32 U kamen zunächst drei Stück Zentrischspanner vom Typ C2 125 L-160 zum Einsatz.


Das Foto zeigt das verschiebbare Werkstückmagazin- und Beschickungssystem vor dem 5-Achsen-CNC-Hochleistungs-Bearbeitungszentrum C 32 U im Bereich CNC-Fertigung bei der Firma Braun Konstruktionen und Fertigungstechnik in Bad Wurzach/Arnach.

Mit dem Werkstückmagazin- und Beschickungssystem kamen weitere 17 Zentrischspanner C2 125 L-160 hinzu, sodass die Fertigungszelle aktuell über 20 Spanneinheiten verfügt. Diese sind aktuell auf 16 Wechselpaletten montiert, also befinden sich teilweise zwei Zentrischspanner auf einer Palette, etwa wenn es um das Aufspannen und die 5-Seiten-Komplettbearbeitung längerer oder grossdimensionierter Teile geht.


Hier sieht man das mit 16 Wechselpaletten und insgesamt 20 Zentrischspannern C2 125 L-160 von Gressel bestückte Werkstückmagazin- und Beschickungssystem.


Das Bild zeigt die Doppelanordnung von zwei Stück Zentrischspannern C2 125 L-160 zum absolut zentrischen und damit fluchtgenauen Spannen eines anspruchsvollen und grösseren sowie 5-achsig zu bearbeitenden Werkstücks

Die Zentrischspanner sind mit Wendebacken grip bestückt, erlauben somit die sofortige und formschlüssige Rohteil-Spannung (z. B. sägeraue, nicht entgratete Teile), wodurch auf den zusätzlichen Arbeitsgang Prägen verzichtet werden kann. Doch es gibt noch weitere die Wirtschaftlichkeit steigernde oder sicherstellende Vorteile, wie Harald Braun abschliessend erläuterte: „Die automatisierte autarke Fertigung steht und fällt u. a. auch mit der Werkstück-Spanntechnik. Wir haben alle im Speicher befindlichen Zentrischspanner C2 mit identischen Spannbacken ausgerüstet, um in nur einer Aufspannung die 5-Achsen-/Seiten-/Komplett-/ Simultanbearbeitung plus die abschliessende Bearbeitung der 6. Seite vornehmen zu können, ohne die Backen wechseln zu müssen. Die Gressel-Zentrischspanner sind mechanisch so genau und stabil aufgebaut, dass selbst bei hohen Spannkräften keine Aufbiegung zu verzeichnen ist. Zudem ist die Zentriergenauigkeit so hoch, dass wir die Zentrischspanner C2 auch auf einer Wechselpalette montieren und eine hohe Fluchtgenauigkeit gegeben ist. Das können andere Zentrischspanner nicht, weil sie zu viel Spiel haben und sich konstruktiv bedingt zu weit aufbiegen. Wir haben das getestet und selbiges gilt auch für den Wegfall des Prägens, das wir nur noch in werkstückbedingten Ausnahmefällen durchführen.“ Mittlerweile sind im Unternehmen Braun Konstruktionen und Fertigungstechnik 15 Fachkräfte im 1- bis 2-Schichtbetrieb damit beschäftigt, den Eigenbedarf (etwa 30%) und den Bedarf der Kunden (etwa 70%) an mechanischen eher anspruchsvollen 3- bis 5-achsig zu bearbeitenden Teilen zu befriedigen. Die Werkstücke sind aus unterschiedlichsten Werkstoffen wie Aluminium, Edelstahl, Werkzeugstählen und Kunststoffen zu fertigen und durchlaufen eine Qualitäts- Kontrolle, die an den bekannt hohen Anforderungen und Zertifizierungen der Lebensmittel- oder Medizintechnik ausgerichtet ist.


Das Foto zeigt den Arbeitsraum des 5-Achsen-CNC-BAZ C 32 U mit dem NC-Schwenkrundtisch und einer Wechselpalette mit aufgebautem Zentrischspanner C 2 125 L-160; der kompakte und schlanke Aufbau des Zentrischspanners erlaubt durch allseitig gute Zugänglichkeit die 5-Seiten-Komplettbearbeitung in einer Aufspannung.


Von links nach rechts Andreas Braun, zuständig für die Grossteilefertigung, Harald Braun, zuständig für die Programmierung, und beide verantwortlich für die Fertigung bei der Braun Konstruktionen und Fertigungstechnik, und Günther Hirschburger, Vertriebstechniker Deutschland-Süd bei der Gressel AG.


Eine kleine Auswahl an anspruchsvollen Werkstücken aus unterschiedlichsten Werkstoffen, wie sie bei Braun Konstruktionen und Fertigungstechnik in allen Stückzahlen gefertigt werden.

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