Exakt gesteuertes Beölen von Stanzbändern und -werkzeugen bietet erhebliche fertigungstechnische und wirtschaftliche Vorteile. So lassen sich etwa die Schmierstoffmenge um bis zu 50 % reduzieren und die Werkzeugstandzeit deutlich steigern.
Dipl.-Ing. Kamillo Weiß ist freier Fachjournalist in Leinfelden
In der Stanz- und Umformtechnik ist die Bereitschaft zu größeren Investitionen für ein modernes, leistungsfähiges Bandbeölungssystem oft unterentwickelt. Eine effiziente Fertigung bedingt jedoch die aufgabenspezifisch optimierte Beölung des zu verarbeitenden Materials, da damit viele Fertigungsparameter und wirtschaftliche Faktoren wesentlich beeinflusst werden.
Eine optimale Beölung mit gleichmäßig verteilten mikrofeinen Tröpfchen bietet ein hohes Potenzial fertigungstechnischer und wirtschaftlicher Vorteile. So lässt sich beispielsweise die Schmierstoffmenge um durchschnittlich 30 bis 50 % reduzieren. Außerdem zeigt sich, dass sich Investitionen in Bandbeölungssysteme rasch amortisieren.
Entsprechende Systeme, vom einfachen Gerät bis zu High-End-Lösungen, offeriert beispielsweise der Schweizer Hersteller Heinz Siegfried AG, Aarberg. Zu dessen Programm gehört auch eine fachkundige Beratung. Geschäftsführer Adrian Probst hat diesbezüglich einen hohen Bedarf festgestellt: „Aus der Erfahrung von mehr als tausend ausgelieferten Beölungssystemen wissen wir, dass das Potenzial an Vorteilen in der Stanz- und Umformtechnik oft unterschätzt wird.“
Das Unternehmen integrierte von Anfang an die verschiedenen Parameter der Beölung und deren Auswirkungen in ein durchgängiges Konzept leistungsabgestufter Systeme. Das gilt für Einfachlösungen ebenso wie für prozessgesteuerte Anlagen wie die programmierbaren Systeme der Typen Digilube SDL und Presslube SPL. Letztere bieten eine programmierte, vollautomatische Steuerung und Ölversorgung durch bis zu 24 Düsen. Das Modell SPLA besitzt zudem eine wartungsfreie Absaugvorrichtung für einen emissionsfreien Betrieb. Die modular konzipierten Beölungssysteme erschließen Bandbreiten bis 1200 mm.
Zu den Hauptvorteilen entsprechender Einrichtungen gehört, dass
- die mikrofeine Tröpfchenverteilung einen gleichmäßigen Auftrag ohne Nebelbildung bewirkt und
- das Schmiermittel in optimierter Dosierung eingesetzt werden kann.
Gravierende wirtschaftliche Vorteile ergeben sich aus einer deutlich verlängerten Werkzeugstandzeit und einer dadurch minimierten Werkzeugwartung. „Bereits eine eingesparte Wartung eines komplexen Stanzwerkzeugs kann sich mit mehreren tausend Euro bemerkbar machen“, weiß Adrian Probst.
Moderne Beölungsanlagen können per Fernbedienung, mittels Software von einem beliebigen PC oder über die Maschinensteuerung programmiert werden. In Verbindung mit dem herstellereigenen Siegfried Advanced System SAS, einem PC-basierten Steuerungs- und Werkzeugüberwachungssystem, werden beim Stanzwerkzeugwechsel vollautomatisch alle erforderlichen Einstellungen vorgenommen. „Die gewonnene Prozesssicherheit macht die Fertigung deutlich wirtschaftlicher“, erklärt Probst. „Produktionsausfälle lassen sich weitestgehend vermeiden.“
Um die Beölung zu optimieren, muss eine ganze Reihe von Parametern sinnvoll aufeinander abgestimmt sein. So sollen Schmiermittel unterschiedlicher Zusammensetzung und Viskosität auf Stanzband und Werkzeug aufgebracht werden. Dabei sind unterschiedliche Mengen exakt einzustellen und geschwindigkeitsabhängig zu steuern. Zudem müssen die umwelttechnischen Aspekte berücksichtigt werden.
Einfache Bedienung und geringer Wartungsaufwand stehen im Vordergrund. Die High-End-Beölungsanlagen Digilube SDL und Presslube SPL verfügen über eine Fernbedienung mit Touchscreen-Display. Außerdem lassen sich die Geräte über eine komfortable PC-Software bedienen. Nach Installation der Software – zum Beispiel auf dem Visualisierungs-PC der Presse – wird das Beölungssystem einfach über die serielle Schnittstelle angeschlossen.
Einstellungen wie Betriebsart, Beölungsmenge sowie Ein- und Ausschalten einzelner Düsen werden zum jeweiligen Werkzeug oder Fertigungsteil erfasst und gespeichert. „Die Wiederholbarkeit der Beölungsergebnisse aufgrund der gespeicherten Daten spart beim Anfahren der Fertigung oder beim Chargenwechsel viel Zeit“, erläutert Probst. „Dieser Aspekt eliminiert zudem Personalfehler, ergibt einen sicheren Prozess und steigert die Fertigungsqualität.“
Zwei unabhängig steuerbare Präparationspumpen ermöglichen unterschiedliche Beölungsmengen oder -medien. Die geschlossenen Sprühboxen bei Presslube SPLA mit leistungsstarker Absaugvorrichtung verhindern Öl- und Geruchsemissionen in die Umgebung. Sie ermöglichen ein Kosten sparendes Ölrecycling mit wartungsfreien Filtern, wahlweise per Rückführung in den Vorratstank oder getrennt in den Entsorgungstank. Sämtliche Öl- und Druckluftanschlüsse sind steckbar ausgeführt.
Zu den Kunden der Heinz Siegfried AG und deren deutschem Vertriebspartner Vester GmbH, Straubenhardt, gehört die Leicht + Müller Stanztechnik (L+M) in Remchingen, die Präzisionsteile einstufig und hochproduktiv herstellt. „Wir fertigen mit höchsten Qualitätsanforderungen und garantieren, dass sich unter Millionen von Teilen einer Charge kein fehlerhaftes Teil befindet. In diesem hochwertigen Prozess spielen die exakte Beölung mit reproduzierbaren Ergebnissen und die möglichen Auswirkungen auf die weiteren Fertigungsschritte beim Kunden eine wichtige Rolle“, erläutert Geschäftsführer Klaus Müller.
Bei einer neuen Fertigungslinie setzt L+M eine prozessgesteuerte Beölungsanlage des Typs Presslube SPL ein. Hergestellt werden hochpräzise Steckkontakte aus Basisteil und Federkontakt. Im Stanzwerkzeug integriert ist die Verschweißung des Federkontaktes mit dem Basisteil. Das dünne Metallband muss in Dicke und Verteilung exakt beölt werden. Schon ein wenig zu viel an Öl kann zu einer adhäsiven Klebewirkung führen und den gleichmäßigen Transport behindern.
Im Schmiermittel befinden sich Zusätze, die sich rasch verflüchtigen. Daher musste die Beölung zeitlich so kurz wie möglich unmittelbar vor die Bearbeitung platziert werden. Die in das Werkzeug integrierten kompakten Beölungsboxen stellen dies sicher. Über die SPL-Anlage lassen sich, exakt gesteuert, bis zu acht Schmierstationen versorgen.
„Durch den Einsatz der Anlage wurden die Werkzeugstandzeit deutlich verbessert und die Prozesssicherheit in der einstufigen Fertigung positiv beeinflusst“, freut sich Klaus Müller. Beim erneuten Anfahren der Fertigung sei kein zusätzlicher Aufwand erforderlich, weil die programmierten Parameter der Beölung automatisch in die Maschinensteuerung einfließen. Die abgekapselte Beölung verhindere außerdem, dass sich Ölemissionen und deren Folgen innerhalb der Stanzmaschine bemerkbar machen. Die am laufenden Band aufgewickelten kompletten Kontakte müssen nicht nachträglich gereinigt werden.
Auf Systeme aus Aarberg setzt auch das Zulieferunternehmen Styner + Bienz Formtech AG in Niederwangen/Schweiz, das hochpräzise Stanz- und Umformteile in großen Losen fertigt. Die mit einem relativ hohen Investitionsvolumen verbundene Entscheidung für Beölungsanlagen des Typs Presslube erwies sich schnell als ausgeprägter Sparfaktor. Vier der SPL-Beölungssysteme an den eingesetzten Transferpressen werden automatisch aus einem zentralen 1000-l-Ölbehälter versorgt. Dies reduziert den ohnehin niedrigen Wartungsaufwand und ist zudem ein Beitrag zur Sauberkeit am Arbeitsplatz. „Die präzise prozessgesteuerte Beölung senkte den Ölverbrauch um etwa 30 Prozent“, ergänzt Riccardo Di Sano, verantwortlicher Werkzeugmacher im Fertigungswerk Niederwangen.
Mit der selbsterklärenden einfachen Bedienung der Beölungssysteme war das Personal rasch vertraut. Beölungseinstellungen ließen sich einfach und exakt reproduzieren. Nach Fertigungsunterbrechungen und Maschinenwartungen konnte die Produktion deutlich schneller als bisher in der optimalen Einstellung wieder aufgenommen werden. Störungen wurden erheblich reduziert und der Fertigungsprozess auf ein neues Zuverlässigkeitsniveau gehoben.
Bei Stückzahlen in zweistelliger Millionenhöhe und Dreischicht-Betrieb sind die Themen Werkzeugstandzeit und -wartung von besonderer Bedeutung. „Für eine automobile Applikation – ein Werkzeug mit 14 Stationen – konnten wir die Standzeit etwa verzehnfachen“, hebt Di Sano hervor. „Das Wartungsintervall wurde um den Faktor 4 verlängert.“ Die positiven wirtschaftlichen und prozessbezogenen Ergebnisse brachten Styner + Bienz kürzlich dazu, sich weitere Beölungssysteme des Typs Presslube SPLA zuzulegen.
Einfache Bedienung und geringer Wartungsaufwand stehen im Vordergrund
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