WAFIOS Federwindemaschine FSE 143

Eine wirtschaftliche Alternative zur Fertigung von Druckfedern, insbesondere Tragfedern, ist die neue Federwindemaschine WAFIOS FSE 143

Die Marktanforderungen in der Automotive Industrie, gerade auch im Bereich der
Zulieferer, haben sich in den letzten 5-10 Jahren stetig gewandelt. Dabei war die Ausdehnung des Produktportfolios in die Volumensegmente eine der Auffälligkeiten bei vielen OEM´s. Die Bedeutung der Volumensegmente nimmt vor dem Hintergrund der Refinanzierung steigender Entwicklungskosten, sowie dem vieldiskutierten Ansatz der kritischen Größe, stetig zu. Daraus ergeben sich Anforderungen an das Leistungsprofil für Federwindemaschinen, insbesondere für die Fertigung von Tragfedern im Durchmesserbereich von ca. 8 - 14 mm, typisch für die Klein- und Mittelklassesegmente. Scheinbar konträr zur Volumenfertigung
verlangt die zunehmende Variantenvielfalt von den Produktionsmitteln eine höhere Flexibilität und kurze Umrüstzeiten, um Just in Time Lieferung bei trotzdem hohem Ausbringungsvermögen zu gewährleisten. Die hohen Qualitätsanforderungen gerade im Automotivebereich führen desweiteren zwangsläufig zum Anspruch der Null-Fehlerproduktion. Der immense Kostendruck zwingt zu kostenoptimierten Lösungen, die eine schnelle Amortisation der getätigten Investition erlauben. In Verbindung mit dem Anspruch des Premiumherstellers höchste Sicherheitsstandards bei optimalem Bedienkomfort zu gewährleisten.

Vor diesem Hintergrund unterschiedlichster Anforderungen wurde die WAFIOS FSE 143 von Beginn an stückkostenoptimiert für die Volumensegmente in der Tragfeder-fertigung ausgelegt, ohne dabei die Option der Produktion sonstiger technischer Federn aus den Augen zu verlieren. Prämissen waren hierbei....

....die Präzision und Qualität
....die Stückkostenoptimierung
....der Bedienkomfort
....die Wartungsfreundlichkeit

Die Präzision und Qualität

Die steife Maschinenausführung, Grundkörper für Einzug und Winden werden durch die obere Traverse zu einer stabilen Einheit verbunden, dies ermöglicht die präzise Fertigung über Jahre unter höchsten Qualitätsgesichtspunkten. Es handelt sich bei der FSE 143 um eine rechtsgängige Ausführung, damit zwangsläufig um eine massenreduzierte Antriebstechnologie, die sich vorteilhaft auf die Präzision und Genauigkeit auswirkt. Im Gegensatz zu Rechts- / Linksmaschinen, hier erfolgt die Kraftzufuhr bislang über sogenannte Umlenk- oder Schlepphebel (mehr Spiel z.B. durch Luft in den Lagerstellen). Die hochpräzise Kraftübertragung an der Steigung erfolgt parallel durch den biegesteifen Werkzeugkopf mit direkt wirkendem spielfreien Kugelgewindetrieb. Kleinste Toleranzen beim Federdurchmesser werden durch die stabil gelagerte Windeplatte mit direkter Krafteinleitung von der Formkurve zum Windestift ohne elastische Zwischenglieder (Umlenk- oder Schlepphebel) garantiert.

Die Verteilung der erforderlichen Anpresskräfte auf 4 (optional 5) Einzugswalzenpaare gewährleistet den schlupffreien Drahtvorschub bei vergleichsweise geringem Anpressdruck. Dies führt zu einer längeren Lebensdauer der Einzugslagerelemente und zu einer geringeren plastischen Verformung des Drahtes und damit wiederum zu einer höheren Federqualität.

Zur Qualitätssicherung und -steigerung kann die FSE143 optional mit einem
Kameramesssystem (Nullfehlerkontrolle), Sortierweiche und dem bewährten WAFIOS PTP (Pre Tension Positioning) Windefinger zur individuellen Regulierung der Vorspannungsverhältnisse ausgerüstet werden.

Die konsequente Stückkostenoptimierung

Die WAFIOS FSE 143 ist eine dynamische und kraftvolle Maschine die über ein
modernes Antriebskonzept, mit Achsen für Einzug / Form / Steigung
parallel und optional senkrecht / Dorn auf-ab und optional vor-zurück / Schnitt, ausgerüstet ist. Sie verfügt mit einer Einzugsgeschwindigkeit von 70 m/min über eine sehr hohe Produktionsgeschwindigkeit und ist dank der qualitativ hochwertigen Komponenten und Teile für den 3-Schicht-Betrieb ausgelegt.
Hochdynamische Servomotoren beschleunigen die Achsen mit kurzen Hochlaufzeiten und gewährleisten eine zuverlässige hohe Produktionsleistung. Hinzu kommt die Reaktionsschnelligkeit im Vergleich zu Rechts- / Linksmaschinen mit zwangsläufig trägeren Systemen durch die erhöhte Massebewegung. Dies führt in Abhängigkeit vom abzuarbeitenden Produktionsspektrum zu signifikanten Leistungssteigerungen.

Eine Vielzahl durchdachter und hilfreicher Features erhöht den Bedienkomfort und reduziert die Rüstzeiten erheblich. Die gleichbleibende Federngeometrie bei der
Umstellung vom Einrichtbetrieb mit reduzierter Geschwindigkeit auf den Produktionsbetrieb kann hier ebenso als Beleg stehen wie die einfache Zugänglichkeit zu den Werkzeugen. Die Reproduzierbarkeit der Einstelldaten der elektronisch programmierbaren pneumatischen Walzenanpressung minimiert die Rüstzeiten ebenso und sichert darüber hinaus die gleichbleibende Federqualität.
Das robuste hydraulikfreie neue Schnittsystem zeichnet sich durch kurze Schnittzeiten bei gleichzeitig hoher Produktionsleistung aus.

Der hohe Bedienkomfort

Das bewährte WAFIOS Programmier System WPS 3 bietet eine umfangreiche Steuerungssoftware mit grafischer Programmierung und sorgt so für die schnelle und einfache Federprogrammierung. Zum Beispiel zeichnen sich Tragfedern durch einen kleineren Anfangs- wie auch Enddurchmesser aus. Die zentrische Programmierung der Federaugen war bislang ein zeitaufwändiges Problem. Diese können nunmehr in der Software hinterlegt werden und durch vereinfachte Programmierhilfen sehr schnell erzeugt werden. WAFIOS WPS 3 bietet hierzu eine benutzergeführte grafische Programmierung zur Generierung des Ablaufes.
Die Sicherstellung der gleichbleibenden Federngeometrie bei der Umstellung vom Einrichtbetrieb mit reduzierter Geschwindigkeit auf den Produktionsbetrieb minimiert
die Einstellrüstzeiten ebenso und macht sich in Abhängigkeit der Häufigkeit von
Produktanläufen natürlich umso stärker bemerkbar.
Ein weiteres Beispiel ist die Möglichkeit der grafischen Korrektur. Durch einfaches Anklicken der grafischen Darstellung des Federkörpers können Teilbereiche separiert am Bildschirm korrigiert werden.

Der wartungsfreundliche Aufbau

Der wartungsfreundliche Aufbau dank weitgehendem Verzicht auf hydraulische Komponenten und optimaler Zugänglichkeit minimiert die Stillstandszeiten und erhöht die Produktivität. Zur hohen Verfügbarkeit trägt ebenso die am Markt derzeit wohl umfangreichste Steuerungssoftware mit grafischer Programmierung bei.

Die FSE 143 benötigt keine Leistungshydraulik, die Anzahl verschleißanfälliger Elemente wird dadurch signifikant reduziert. Hydraulische Zusatzfunktionen wie Dornspannen, Dornkastenspannen und Walzenspannen am Hilfseinzug werden von einer wartungsarmen Kompakthydraulik versorgt.

Der geschlossene Kraftfluss beim Schnittvorgang zwischen Abschneidemesser und Abschneidedorn mittels des stabilen einteiligen Dornschlitten sorgt nicht nur für optimale Schnittqualität, sondern sichert gleichzeitig hohe Werkzeugstandzeiten.

Die Verteilung der erforderlichen Anpresskräfte auf mehr als die üblichen Einzugswalzenpaare führt zu einer längeren Lebensdauer der Einzugslager-elemente.

Das gesamte Maschinenkonzept zeichnet sich durch eine optimale Auslegung
der einzelnen Baugruppen und -elemente aus. In Abhängigkeit der zu produzierenden Federn konnten in Probeläufen signifikante Leistungssteigerungen
gegenüber Vorgängermodellen erzielt werden. Das Maschinenkonzept bietet jedoch auch zahlreiche Erweiterungsmöglichkeiten je nach Bedarf im Bereich der optischen Messsysteme, im Schnitt (Torsionsschnitt zur Herstellung enggewundener Federn
aus CrSi-Draht), Farberkennungssysteme für die Prozessüberwachung bei markierten Drahtabschnitten oder Abtasteinrichtungen (Massekontakt / Laser) für die Federendenstellung bei Zugfedern bzw. für die Schenkelposition bei Drehfedern.

Unverzichtbar bleiben für WAFIOS neben allen Leistungsparametern umfangreiche Sicherheitseinrichtungen wie Abschaltvorrichtungen z.B. am Drahtende, Splitter-schutzhaube, Sicherheitsabschaltung mittels Prallblech, Drahtbruchsicherung mit Masseabschaltung zwischen den Windestiften oder die separate Aufstellung des Schaltschranks.