Entgratung von Premiumaluminiumrädern

Um hochwertige Aluminiumräder für den innerbetrieblichen Transport auf Rollensystemen lauffähig zu machen, müssen diese entgratet werden. Die hierfür entwickelten innovativen Sägesysteme der Siepe GmbH & Co. KG (Hallenberg) nutzen für das hochpräzise und dynamische Zustellen der Sägeblätter an die Felgenhörner ein in X/Z-Anordnung aufgebautes System von elektromechanischen Linearantrieben des Typs Origa ODS-SB von Parker Hannifin Manufacturing Germany (Filderstadt).

Bei der Entwicklung ihrer innovativen Entgratanlage für hochwertige Borbet-Aluminiumräder im Premiumsegment waren für die Siepe GmbH & Co. KG (in Kooperation mit dem Ingenieurbüro Brieden/Winterberg) die Anforderungen an die Qualität der Entgratung, die Optimierung der Taktzeiten sowie die Automatisierung für die angestrebte chaotische Zuführungs- und Bearbeitungsmöglichkeit der Räder von besonderer Bedeutung. Bei der so entstandenen Anlagenkonzeption ist für Räder im Durchmesser von 14 bis 22 Zoll und in der Breite von 5 bis 14 Zoll weder ein Formatteilwechsel noch eine manuelle Umstellung der Anlage erforderlich.

Um die vom Endkunden geforderte hocheffiziente und präzise Entgratung realisieren zu können, entschloss sich Siepe für den Einsatz eines Sägesystems anstatt der bekannten Kreismesser. Da die dabei erzielbare konstante Qualität mit einer hohen Wiederholgenauigkeit für die Positionierung der Sägeblätter von entscheidender Bedeutung ist, wurden für das Zustellen der Sägeblätter an das obere und untere Felgenhorn Origa-Linearantriebe des Typs ODS-SB von Parker Hannifin ausgewählt. Sowohl für das Zustellen an das untere als auch an das obere Felgenhorn wurden dabei jeweils zwei Linearantriebe in X/Z-Anordnung aufgebaut. Nur mit dieser Lösung ließen sich vertikale und horizontale Bewegungsabläufe zur Zustellung der Sägeblätter gleichzeitig ausführen und die Forderung des Endkunden nach einer Taktzeit von maximal 25 Sekunden für Zuführungs- und Entgratvorgang erfüllen.

Das in der Gießmaschine hergestellte und zu entgratende Rad wird durch einen Roboter der Entgratanlage zugeführt, auf einem Aufnahmedorn abgesetzt und von oben durch einen Niederhalter fixiert. Die jeweiligen Raddimensionen werden über Profibus an die SPS übertragen und zur radtypbezogenen Koordination aller Bewegungsabläufe und Bearbeitungsvorgänge in der Entgratanlage herangezogen.

Sobald das Rad in seiner Aufnahme fixiert ist, fahren Origa-Linearantriebe die Sägeblätter vertikal wie auch horizontal mit einer Wiederholgenauigkeit von bis zu 0,01 Millimeter in die vorgegebene Position an das obere und untere Felgenhorn, bevor die Sägeblätter dann zum Entgratvorgang an das Rad herangefahren werden. Für den Entgratvorgang der im typischen Bereich von etwa zwei bis vier Millimeter unterhalb bzw. oberhalb des Felgenhorns stattfindet wird das Rad auf seinem Aufnahmedorn motorisch einmal um 360° gedreht.

Die auf den Mitnehmern der Linearantriebe aufgebauten Sägeeinheiten haben zusammen mit ihren Motoren eine zu verfahrende Masse von rund 20 Kilogramm. Dafür verfügen die Origa-Linearantriebe über ausreichende Reserven:  In ihren Baugrößen 175 bzw. 225 Millimeter können sie Kräfte bis zu 10.000 Nm und Momente bis zu 950 N aufnehmen.

Für den Entgratvorgang werden die Sägeblätter mit einem Minimalmengen-Sprühsystem beölt.  Über Alu-Luftbrecher wird das Schmiermittel mit geringstmöglichem Sprühluftanteil als Feinstfilm direkt in die Zähne der mit rund 3.500 Umdrehungen pro Minute laufenden Sägeblätter eingebracht.

Für die vom Endkunden angestrebte Leistung von bis zu 300 Entgratvorgängen pro Stunde bieten Origa-Linearantriebe mit Ihren hochdynamischen Bewegungsabläufen und gleichzeitig präziser Positionierung beste Voraussetzungen für eine weitere Steigerung der Anlageneffizienz bei Gewährleistung der geforderten konstant hohen Bearbeitungsqualität. Rochus Bindner/dv