Spannvorrichtungen

Energieeffiziente Spannvorrichtungen von Tünkers

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In der Endmontage der Automobilproduktion werden elektrische Spannvorrichtungen getestet, um die Endmontage energieeffizient zu automatisieren. ❧ Nico Schröder

Nico Schröder

Im Anlagenbau, und speziell im Karosseriebau, werden größtenteils Variospanner eingesetzt – quasi als Standard im Bereich der Pneumatik-Spanner. „Allerdings zeigt sich anwenderseitig die Tendenz, in Richtung besonders energieeffizienter Spanner zu denken“, sagt Pascal Stöters, Produktmanager bei Tünkers in Ratingen.

Die Umsetzung für Endkunden sei noch insofern herausfordernd als die energieeffizienteren Elektro-Spanner aufgrund von Elektromotoren als Komponenten in der Anschaffung teurer als Standard-Pneumatikvarianten mit hohlem Zylinder und Kolben sind. Im ersten Schritt ist Tünkers deshalb vor fünf Jahren mit einem sogenannten Luftsparspanner, und zwar einem Universalspanner mit 30% Lufteinsparung, an den Markt gegangen. Und dieser Schritt hat Wirkung gezeigt: Es gibt heute bereits namhafte Endkunden in der Automobilproduktion, die den Luftsparspanner standardmäßig einsetzen.

Ein starkes und interessantes Anwendungsgebiet für rein elektrische Spannvorrichtungen sieht Stöters künftig auch in der Endmontage innerhalb der Automobilproduktion: „Bisher ist die Endmontage nicht von Relevanz gewesen, da hier vor allem vom Werker montiert worden ist. Es gibt aktuell aber Testvorrichtungen bei OEMs, um die Endmontage künftig automatisieren zu können. Hier haben wir bereits elektrische Spanner-Varianten als Prototypen bereitgestellt und sehen großes Potenzial.“ Auch Anwendungen, in denen keine Druckluft anliegt oder technisch nicht umsetzbar ist, seien für elektrische Spannvorrichtungen prädestiniert.

Elektrische Spannvorrichtungen

Tünkers bietet unterschiedliche Varianten an elektrischen Spannvorrichtungen und Spannern: zum einen Typen des Elektrospanners EK mit 24-V-Gleichstrommotor und zum anderen Prototypen eines Parallelspanners IPK63, eines Servospanners IK sowie eines Unterbauspanners IAPH 60 FUZ – alle mit 24-V-Servomotor.

Nach abschließenden internen Tests sollen die Varianten und Typen der servoelektrischen Spanner bis Ende 2019 marktreif und verfügbar sein. Alle Elektrospanner werden 1:1 austauschbar zur Pneumatikserie sein.

Die E-Spanner der EK-Reihe verfügen über einen variabel einstellbaren Öffnungswinkel, der durchs Verstellen der Endlagensensorik erreicht wird. Eine Notentriegelung ist im spannungslosen Zustand möglich. Die Baugrößen EK 16 und EK 25 werden zum Beispiel bei den fahrerlosen Transportsystemen (FTS) von Tünkers verbaut. Mit ihnen werden die Großladungsträger auf dem FTS verriegelt beziehungsweise werden die Scanner am Fahrzeug hin- und hergeschwenkt. Auch bei den Greifersystemen kommen Elektrospanner zum Einsatz, wenn Druckluft nicht verfügbar ist.

Die Servospanner der IK-Reihe verfügen über einen frei programmierbaren Öffnungswinkel. Sie bieten Optionen mit Soft-Touch-Funktion und Sicherheitsstopp beim Eingreifen in die Schwenkbewegung.

Der servoelektrische Parallelspanner IPK 63 bietet den Vorteil, genau regelbar zu sein. Der servoelektrische Parallelspanner leistet einen 4-mm-Blechdickausgleich bei konstanter Spannkraft und kann die Blechdicke, die gespannt wird, über den Servoantrieb ermitteln. „Das ist unser nächster Schritt: wesentlich intelligenterer Spanner“, sagt Stöters. In der Anwendung soll sich das für Greifsysteme bewähren, also im Sinne flexibler Greifer, um mehrere Blechteile und Karossen anheben zu können.

Auf dem Standard des Unterbauspanners APH 60 FUZ mit 3-mm-Blechdickenausgleich basierend ist von Tünkers nun eine servoelektrische Variante mit einem 24-V-Servomotor und konstanter Spannkraft konzipiert worden. Diese Weiterentwicklung bietet nicht nur den Vorteil der Betriebskosten- und Kohlendioxid-Einsparung, sondern kann zudem die gespannte Blechdicke messen. Das bietet insbesondere den Vorteil, frühzeitig ein Doppelblech zu erkennen oder verschiedene Variante zu unterscheiden. Außerdem ist damit messbar, ob ein Spannhakenbruch vorliegt, welchen man sonst aufgrund des Einsatzgebiets sehr schwer bis gar nicht erkennt.


Schweiß-Drehtrommel: Der Drehverteiler ist links im Bild zu erkennen. Bild: Moog Rekofa

E-Spanner in der Automobilproduktion

Ein Beispiel elektrischer Spanner, wie sie in der Automobilproduktion eingesetzt werden können, ist eine Schweiß-Drehtrommel, die Moog Rekofa mit Tünkers und Expert-Tünkers als Partner entwickelt hat. Moog Rekofa entwickelt und fertigt Schleifringübertrager, sogenannte Drehverteiler. In der speziellen Anwendung können mit E-Spannern Stahl-Einlegeteile gehalten werden: Ein Werker legt dabei Bauteile ein, die Spanner greifen zu, die Drehtrommel rotiert, dann wird geschweißt. Auf der anderen Seite öffnen die Spanner und ein Werker entnimmt die fertig geschweißten Teile. Damit die auf dem rotierenden Anlagenbauteil verbauten Spanner funktionieren, also schließen und öffnen, wurde im Zentrum ein Produkt der Moog Rekofa verbaut: Ein diagnosefähige Drehverteiler überträgt die notwendigen Ströme, Profinet-Daten und bedarfsweise Medien vom Stativ auf die endlos in eine Richtung drehende Trommel. Hohe Flexibilität, sowie Zeit- und Kostenersparnis sind das Ergebnis.



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