ENERPAC - Hydraulische Spanntechnik Pagina 227
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Mechanische Spanntechnik Beispiel 2 Fertigungsmenge: 3000 Stück Werkstückmaterialkosten: € 25 Maschinenzeitkosten: € 150 pro Stunde Mechanische Spannvorrichtung und Komponentenkosten: € 5000 Teile pro Spannvorrichtung: 4 Lade-/Entladezeit: 240 Sekunden Laufzeit: 720 Sekunden In diesem Beispiel ist die Fertigungsmenge wesentlich geringer und es wird eine mechanische Spannvorrichtung eingesetzt. Das gleiche Werkstück wird im gleichen Maschinenprozess bearbeitet. Die mechanische Spannvorrichtung ist wesentlich preiswerter, wobei zu den Werkstückkosten lediglich € 1,67 hinzukommen. Die Lade-/Entladezeit hat sich jedoch erheblich erhöht, da der Bediener jedes Werkstück manuell einspannen muss. Die Maschine kann jetzt lediglich 120 Werkstücke pro 8-Stunden-Tag bearbeiten. Demzufolge kommen zu den Maschinenzeitkosten für jedes Werkstück € 10 hinzu. Die Gesamtkosten belaufen sich dann auf € 11,67, was einer Erhöhung von 47% entspricht. Dies mag zwar als viel erscheinen, es ist jedoch zu berücksichtigen, dass die Kostenerhöhung beim Einsatz einer hydraulischen Spannvorrichtung 71% betrug. Mechanische Spannvorrichtungen sind für kleinere Fertigungsserien sicher die bessere Wahl, der Fertigungsprozess dauert jedoch auch länger. www.enerpacwh.com Um eine mechanische Konfiguration auf angemessene Weise durch Hydraulikzylinder zu ersetzen, ist es besonders wichtig, zu wissen, Spannkraft auf das Werkstück übertragen wird. Abbildung 3 zeigt eine typische Spannkonfiguration für ein oder zwei Werkstücke. In dieser Situation zieht der Bediener die Mutter des Spannbolzens an, wodurch auf das Werkstück wiederum eine Haltekraft ausgeübt wird. Um diese Konfiguration auf eine Hydrauliklösung übertragen zu können, werden die in Abbildung 3 dargestellten Werte benötigt. F = Spannkraft T = Drehmoment des Bolzens (Nm oder Ft.lbs) D = Gewindedurchmesser und -steigung (z. B. M8 oder 3/8"-16UN) L1 = Abstand von der Mitte des Klemmbolzens zum Kontaktpunkt des Werkstücks L2 = Abstand von der Mitte des Klemmbolzens zum Reaktionspunkt (oder Kontaktpunkt des zweiten Werkstücks). Darüber hinaus muss bekannt sein, ob Klemmbolzen und Mutter geschmiert oder trocken sind. Dies macht in Bezug auf die erzeugte Spannkraft einen Unterschied aus. Zuerst muss bekannt sein, wie fest die Mutter des Klemmbolzens angezogen wird. Das lässt sich am besten mit einem Drehmomentschlüssel ermitteln. Auch wenn der Bediener bei der täglichen Nutzung der Spannvorrichtung keinen Drehmomentschlüssel verwenden sollte, ist es für die Übertragung auf eine hydraulische Spannvorrichtung wichtig, den Drehmomentwert ablesen zu können. Es kann notwendig sein, den Drehmomentschlüssel am Werkstück mehrmals einzusetzen, um einen guten konsistenten Wert für die Berechnung der Spannkraft zu erhalten. Abbildung 3 Typische mechanische Spannvorrichtung konfiguration. Gelbe Seiten Bei der Entscheidung, ob mechanische oder hydraulische Spannvorrichtungen eingesetzt werden sollen, sind zahlreiche Faktoren zu berücksichtigen. Beispielsweise sollte berücksichtigt werden, dass die Arbeitszeit die bei einer mechanischen Lösung anfallenden Kosten aufgrund des langsameren Prozesses erheblich in die Höhe treiben kann. Diese Beispiele sind sehr einfach gehalten und schließen nicht alle Details ein, die bei der Entscheidung für eine mechanische oder hydraulische Lösung eine Rolle spielen. Deshalb sollte die entsprechende Situation vor jeder Entscheidung analysiert werden. Mechanische durch hydraulische Lösungen ersetzen 227
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