Opel arbeitet Umformwerkzeuge mit Schnupp-Hubgestellen ein

von Dietmar Kuhn

In der Halle des Opel Werkzeugbaus in Rüsselsheim stehen sich im Abstand von etwa 50 m zwei große Maschinen gegenüber. Auf den ersten Blick sehen sie aus wie gewöhnliche Umformpressen für Karosserieteile aus. Franz Spanfeldner, Prokurist und Vertriebsleiter bei der Firma Schnupp in Bogen, nennt sie jedoch „Hubgestelle“.

Diese Hubgestelle werden bei der Opel Automobile GmbH für die Einarbeitung und für Tuschierarbeiten an Umformwerkzeugen eingesetzt damit später Geometrien und Spaltmaße exakt passen. „Mit diesen beiden Anlagen sind wir vom Presswerk unabhängig und können dezentral die Einarbeitung der Umformwerkzuge vornehmen“, erklärt Frank Eller, Project Leader ME Body Systems bei Opel.

Bei vielen Pressenbetreibern ist es üblich, große Umformwerkzeuge, bei Opel sind es Abmessungen von 4500 mm Länge und 2400 mm Breite, in Try-out-Pressen zu testen. Das kann den Produktionsfluss beeinträchtigen und klassische Try-out-Pressen sind teurer als die Hubgestell-Lösungen, die Schnupp an Opel und an einen weiteren Automobilhersteller geliefert hat.

„Die beiden Hubgestelle wurden bei uns im Rahmen eines neuen Projektes installiert“, erklärt Klaus Fröhder, General Supervisor TDO Die Production ME Central Workshops bei Opel in Rüsselsheim. „Wir sind ein reiner Werkzeugbau, getrennt von der Produktion und wir arbeiten praktisch für alle Opel-Presswerke in Europa“. Der Bereich stellt Großwerkzeuge mit Einzelgewichten bis zu 60 t her und arbeitet sie ein. Ältere vorhandene Einarbeitungspressen konnten die aktuellen Forderungen an die Präzision nicht mehr erfüllen und konnten auch bei den heute üblichen Schließkräften nicht mithalten. „Wir machen hier ausschließlich Neuwerkzeuge und keine Instandhaltungsarbeiten“, konstatiert Fröhder. „Die heute viel komplexer sind als früher. In Werkzeugen der neuen Generation sind mehr Schieberflächen und Schnittstempel vorhanden, die wesentlich höhere Kräfte beim Erproben erfordern. Opel und Schnupp einigten sich auf 200 t. „Diese benötigen wir derzeit nicht. Da ist eine gewisse Reserve vorhanden“, erklärt Eller.

Schnupp entwickelte die Hubgestell nach den Wünschen von Opel. Kostengünstig wirkt sich dabei aus, dass die Hubgestelle ebenerdig auf dem normalen Hallenboden aufgestellt sind, also ohne Grube oder Keller.

Die herausragende konstruktive Besonderheit ist der verfahrbare „Pressentisch“, der zugleich als Unterholm dient. In den Abmessungen für 4500 mm lange und 2400 mm breite Werkzeuge ausgelegt, fährt er zur Werkzeugaufnahme aus dem Hubgestell heraus. Eines der Hubgestelle ist mit einem, nach einer Seite und das zweite mit zwei, nach beiden Seiten ausfahrbaren Tischen ausgestattet. Der zweite Tisch kann so mit einem weiteren Werkzeug bestückt werden, während das Werkzeug auf dem ersten Tisch im Hubgestell bearbeitet wird. „Dadurch können Rüstvorgänge flexibler gestalten werden“ erläutert Klaus Fröhder.

Beladen werden die Tische mit einem Hallenkran. Dabei werden die Werkzeuge (Ober- und Unterwerkzeug) auf die fahrbaren Tische aufgesetzt, zentriert und anschließend per Zwei-Hand-Bedienung in das Hubgestell gefahren. Dafür stehen zwei Geschwindigkeiten, Eilgang und Schleichgang, zur Verfügung. Nach Erreichen der Endposition im Hubgestell senkt sich der Tisch um etwa 20 mm und wird beidseitig in den Seitenständern des Hubgestells auf Prismenleisten abgesetzt. Die Seitenständer selbst sind auf die Bodenplatte aufgedübelt. Diese Bauart hat den Vorteil, dass nur die Gewichtskraft des Hubgestells einschließlich des Werkzeuggewichtes in die Bodenplatte eingeleitet wird und nicht die spätere Schließkraft.

In der nachfolgenden Operation fährt der Stößel, ebenfalls mit Eil- und Schleichgang, nach unten bis zum Oberwerkzeug und dockt an. Nachdem das Oberwerkzeug mittels Spannschrauben am Stößel befestigt ist, kann es vom Unterwerkzeug abgehoben werden. Der Stößel wird von vier Hydraulikachsen exakt parallel mit einer Toleranz von weniger als 0,01 mm im Gleichlauf bewegt. Die Arbeitshöhe am Oberwerkzeug kann stufenlos angefahren werden und ermöglicht den Werkzeugmacher eine ergonomisch günstige Arbeitsposition. Das steigert die Qualität der Einarbeitung und verringert den Zeitaufwand.

Das Herz der Anlage ist die moderne Hydraulikanlage, die sich auf dem Kopf des Hubgestells befindet und über eine Wendeltreppe zugänglich ist. Die installierte Leistung des Haupantriebs liegt bei 90 kW. Pumpenausführungen und Pumpenschaltungen erfüllen dabei verschiedene Prozessanforderungen. Eine Speicher-Lade-Schaltung deckt Leistungsspitzen ab und der Förderstrom erreicht in der Spitze bis zu 350 l/min bei einem Arbeitsdruck von 280 bar. Die hochdynamischen Ventile der Steuerblöcke, die auf dem modular aufgebauten Steuerplattensystem basieren, werden von einem ausgeklügelten System geregelt. Die zu Pressenmodulen zusammengefassten Platten folgen einem standardisierten Steuer- und Sicherheitskonzept. Daraus kombiniert der Hydraulik-Experte Schnupp alle notwendigen Bewegungsabläufe wie beispielsweise die schnelle Senkbewegung oder den Präzisionshub und Rückzug.

Die Hubgestelle waren sowohl für Schnupp als auch für den Anwender Opel eine Herausforderung. Bevor sie bei Schnupp in Bogen in die Realität umgesetzt wurden, waren umfangreiche Berechnungen und Simulationen erforderlich. „Die dabei gewonnenen Ergebnisse konnten wir in der Realität durch konstruktive Optimierungen sogar noch verbessern“, sagt Franz Spanfeldner.

Damit konnte der Pressen- und Hydraulik-Spezialist Schnupp vier Hubgestelle in kurzer Zeit entwickeln, bauen und bei Opel sowie einem weiteren Automobilhersteller installieren und in Betrieb nehmen. Die Anwender verfügen mit den Hubgestellen nun über eine sichere, einfache und kostengünstige Einarbeitungsmöglichkeit für Umformwerkzeuge. Schnupp bietet in diesem Produktbereich zudem weitere Lösungen wie beispielsweise Hubgestelle mit Stößeldrehfunktion oder anderen Schließkräften.