Pneumatische Stanzvorrichtung für Dachhimmel

Schwerlastanwendung mit Aluminiumprofilen gelöst

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Ausschneiden von Lochkonturen erfordert hohe Kräfte

Die Planung und der Bau einer Stanzvorrichtung für die Automobilindustrie, so lautete die Aufgabe, die dem item pluspartner Mundinger gestellt wurde. Statt bei dieser Schwerlastanwendung wie erwartet auf eine Stahlkonstruktion zu setzen, überrascht der Sondermaschinenbauer mit einer Lösung aus item Aluminiumprofilen. Die rein pneumatisch angetriebene Stanzvorrichtung dient dem Ausschneiden von Lochkonturen in PKW-Dachhimmeln. Da beim Stanzvorgang sehr hohe Kräfte wirken, mussten diese durch die Rahmenkonstruktion entsprechend kompensiert werden.

Enges Toleranzfenster macht manuelle Beladung erforderlich

Im ersten Arbeitsschritt wird der Dachhimmel manuell über ein einfaches Schubladensystem zunächst aufgelegt und mit Hilfe von zwei Formteilen im vorderen Einlegebereich zentriert. Das automatisierte Einlegen der Bauteile war keine Option, da die Stanzung innerhalb eines sehr engen Toleranzfensters erfolgen muss und die Geometrie der Dachhimmel bereits herstellungsbedingt leichte Ungenauigkeiten aufweist.

Um die gewünschte Stanzqualität zu erreichen, werden die Dachhimmel daher zunächst von Hand in die Stanzvorrichtung eingelegt und exakt positioniert. Die zu stanzenden Stellen sind im Trägerteil des Dachhimmels bereits vorgeschnitten, so dass lediglich durch den freigelegten Stoff gestanzt wird.

Im zweiten Arbeitsschritt entnimmt der Werker die insgesamt 5 Stanzmesser, häufig auch als Stempel bezeichnet, aus der oberen Ablage und legt sie in die dafür vorgesehenen Ausschnitte. Das zu stanzende Material besteht aus zwei Schichten. Die obere Schicht besteht aus Schaumstoff, die darunterliegende aus Alcantarastoff. Alcantara erweist sich auf Grund seiner besonderen Webstruktur als extrem widerstandsfähig.

Rein pneumatisch betriebene Anlage benötigt keine zusätzlichen Schutzmaßnahmen

Da stoffbedingt kein Schnittspalt vorhanden ist, kann der sogenannte „Überfahrschnitt“, wie er üblicherweise bei der Blechstanzung verwendet wird, nicht angewendet werden. Stattdessen arbeitet die Anlage mit dem „Auffahrschnitt“. Das bedeutet, dass die Anlage an einer Gegenlage auffährt. Diese Gegenlage besteht aus Kunststoffmulden, die in einer Aufnahmeleiste aus Aluminium integriert sind. Im dritten Arbeitsschritt wird die Schublade mit dem eingelegten Dachhimmel und den positionierten Stanzmessern über item Rollenleisten in die Anlage eingebracht. Dort befinden sich insgesamt 5 Pneumatikzylinder – jeweils einer für jedes Schnittmesser. Zwischen Schnittmesser und Zylinder verbleibt lediglich ein 8 mm kleiner Spalt, der das versehentliche Hineingreifen in den Stanzbereich unmöglich macht. Produkt und Anlage bilden damit auch die notwendige Schutzeinrichtung.

Durch die pneumatische Zweihandbedienung werden in einem vierten Schritt alle Pneumatikzylinder gleichzeitig angesprochen und der Stanzvorgang ausgelöst. Die Anlage kommt ohne jegliche Elektrik aus, der Einsatz weiterer Schutzmaßnahmen, wie Pilz-Tastern oder ähnlichem, ist nicht notwendig. Während des Stanzvorgangs wird zunächst der 8 mm Spalt vorgefahren und dann weitere 3 mm bis zur Gegenlage geschnitten. Dafür benötigen die Zylinder 10 bar Luftdruck, der im unteren Teil der Anlage durch einen Druckverstärker erzeugt wird.

item Aluminiumprofile fangen auftretende Kräfte problemlos ab

Um die beim Stanzvorgang auftretenden Kräfte abzufangen, wurden die Querprofile oben und unten aus item Aluminiumprofilen der Baureihe 8 160 x 80 mit der doppelten Anzahl an Verbindern realisiert. Zusätzliche Aluminiumwinkel sorgen für weitere Sicherheitsreserven. Bei den hinteren Säulen links und rechts handelt es sich um item Profile der Baureihe 8 80 x 80. Derselbe Querschnitt wird auch im unteren Querprofil verwendet. In den Bereichen, in dem keine großen Kräfte wirken, kommen item Aluminiumprofile der Baureihe 8 40 x 40 zum Einsatz. Die Anlage ist einfach und sicher bedienbar und zeigt, dass selbst Schwerlastanwendungen dieser Art mit Hilfe von item Aluminiumprofiltechnik gelöst werden können. Im Vergleich zu einer geschweißten Konstruktion konnte die Anlage durch das modulare Baukastensystem von item wesentlich schneller konstruiert und gebaut werden. Das langwierige Berechnen von Schweißnähten und das Lackieren der Anlage entfiel vollständig.

Lesen Sie im Bericht „Schweißen oder Schrauben“, wie sich Projektkosten positiv durch den Einsatz von Aluminiumprofilen beeinflussen lassen.

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