DUNKES – Erfahrung, auf die ich mich
verlassen kann

  • Pressenstabilität
  • Hohe Verfügbarkeit der Pressen
  • Kernkompetenzen im Pressenbau
  • Zuverlässige und robuste Pressentechnologie

Tiefziehen von Bildschirm-Masken

Mittelständischer Maschinenbauer konzipiert in internationaler Zusammenarbeit eine Fertigungslinie für PC Bildschirm-Masken von der Platine bis zur Waschanlage.

Erfolgreich realisierte Umformanlagen lenken schnell die Aufmerksamkeit potentieller Anwender auf den Lieferanten und dessen Leistungsspektrum. Besonders dann, wenn komplexe Aufgaben gelöst und in kurzer Zeit verwirklicht werden. Wenn dann noch neben dem Verfahrens- und Automatisierungs-Know-how die Struktur eines mittelständischen Anbieters den schnellen Informationsaustausch und das flexible Reagieren auf Kundenwünsche ermöglicht, steht einer erfolgreichen Projektabwicklung nichts mehr im Wege. Dass dieser Kundennutzen auch bei internationalen Geschäften gerne genutzt wird, beweist das Projekt "Bildschirm-Masken"

 

Indische Leistungspotentiale werden oft mit dem Thema Greencard in Verbindung gebracht. Dass in diesem Subkontinent aber auch hochwertige Produkte produziert werden und dass der Know-how-Transfer auch von West nach Ost erfolgen kann, ist weniger bekannt. Beispielweise ist die Mehrzahl der in Deutschland eingesetzten Computer-Monitore mit Lochmasken aus indischer Produktion ausgestattet. Um diese Produkte nach dem technisch neuesten Stand und mit reproduzierbarer Genauigkeit zu fertigen, plante ein indisches Unternehmen eine komplett neue Fertigungslinie. Das Pflichtenheft definierte dafür eine Pressenanlage zur Kalt- und Warmumformung der Masken, bestehend aus einer 3-fach wirkenden hydraulischen Presse mit Transport-, Hebe- und Wendeeinrichtungen für den automatischen Durchlauf vom Platinenstapel bis zur gereinigten Maske.

 

Schwäbisch-fernöstliche Zusammenarbeit

Zu den zur Angebotsabgabe aufgeforderten Pressenherstellern gehörte auch die Fa. Dunkes. Der Maschinenbauer aus Kirchheim/Teck, der weltweit zu den Top-Lieferanten für die Umformtechnik zählt, konnte viele Projekte sowohl verfahrenstechnisch als auch hinsichtlich der Automatisierung in kürzester Zeit höchst wirtschaftlich umsetzen. Diese Kompetenz überzeugte auch den indischen Unternehmer. Er beauftragte die Schwaben mit der Planung und dem Bau einer Anlage zur Fertigung von Bildschirm-Masken der Größen 15", 21" und 25". Die Mehrzahl der Masken sollte kalt, lediglich die qualitativ hochwertigeren, aus Invar-Stahl gefertigten Größen 21", in einem beheizten Spezialwerkzeug bei 220°C umgeformt werden. Die jeweiligen Werkzeuge wurden in Japan hergestellt und von Fa. Dunkes im Werk Kirchheim unter Produktionsbedingungen getestet und in enger Zusammenarbeit mit den beteiligten Firmen hinsichtlich der funktionsentscheidenden Umformvorgänge, Taktfolgen und Genauigkeitsanforderungen optimiert.

 

3-fach wirkende Presse sichert die Grundgenauigkeit

Den Mittelpunkt der Fertigungslinie bildet eine 3-fach wirkende hydraulische Presse vom Typ HDZ-3-63-25-25 mit einer Presskraft von max. 880 kN. Dunkes konnte dafür eine standardmäßig lieferbare Presse ohne allzu großen Aufwand der speziellen Aufgabe anpassen. Dazu gehört auch, dass sich der von oben wirkende Ziehstößel (630 kN) und der Blechhalter (250 kN) unabhängig voneinander nach den Parametern Kraft, Geschwindigkeit und Weg steuern lassen. Der Stößel verfährt mit einer Eilganggeschwindigkeit von 400 mm/s und mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von 36 mm/s bei max. Presskraft. Der Eilgang des Ziehkissens beträgt 200 mm/s, seine Arbeitsgeschwindigkeit bei max. Presskraft 40 mm/s. Für den Antrieb des Stößels sind 75 kW installiert, für das Ziehkissen 15 kW. Alle Bewegungsabläufe werden optisch am Steuerpult angezeigt und können jederzeit, auch in der Abhängigkeit voneinander, sowohl im Einrichtbetrieb als auch während der Fertigung überprüft werden. Die Bewegungen von Stößel und Ziehkissen lassen sich mechanisch koppeln um einen exakten Gleichlauf zu erzielen, - eine unabdingbare Forderung beim Warmumformen der 21"-Masken. Bemerkenswert ist, trotz eines Gesamtgewichtes von 25 Tonnen, die hohe Grundgenauigkeit der Presse. Die Parallelität zwischen Tischplatte und Blechhalter sowie zwischen Tischplatte und Ziehstößel ist <= 0,06 mm. Auch die Winkligkeit zwischen diesen drei Bauteilen liegt unter 0,06 mm. Um die Werkzeuge exakt aufnehmen zu können, weist die geschliffene Tischfläche eine Oberfläche von Ra <= 0,003 mm auf.

 

Das größte, für die Warmumformung der 21" Maske zum Einsatz kommende Werkzeug wiegt 3 000 kg bei Abmessungen von 950 x 1 000 x 655. Es wird wie die beiden anderen Werkzeuge mit einem von Dunkes konzipierten Werkzeugwagen zur Presse transportiert, mit Hilfe von Tragarmen und Transportrollen in den Arbeitsraum geschoben, hydraulisch abgesenkt, automatisch zentriert und hydraulisch gespannt.

Alle Bewegungen und Geschwindigkeiten der Presse und der Automatisierungselemente werden vom zentralen Bedienpult aus gesteuert, die Dateneingabe erfolgt per Touch screen. Besonders die separat steuerbaren Ziehstößel, Blechhalter und Ziehkissen erleichtern das teilebezogene Einstellen der Presskräfte, des oberen und unteren Totpunktes und das Umschalten von Eil- auf Arbeits- oder Minimalgeschwindigkeit. Bei der Festlegung der verschiedenen Parameter kann der Bediener auf die vom Hersteller hinterlegten Erfahrungswerte zurückgreifen. Die Steuerung lässt ihm aber auch genügend Spielraum, um einzelne Arbeitsfolgen situationsbedingt und ergänzt mit eigenen Erfahrungswerten, zu planen und zu optimieren.

 

Be- und Entladen im 10-Sekunden-Takt

Das Ausgangsmaterial für die Masken sind Platinen mit max. 422 x 364 mm aus perforiertem Spezialstahl. Diese werden in Magazinen ca. 300 mm hoch gestapelt, auf einem schienengeführten Stapelwagen der Presse zugeführt und im Arbeitsraum automatisch auf das Beschickungsniveau Werkzeugoberkante getaktet. Durch die gleichbleibende Entnahmehöhe kann eine mit Vakuumsaugern bestückte Greifeinrichtung die 0,12 bis 0,22 mm dicken Platinen auf kürzestem Weg im Umformwerkzeug ablegen. Das positionsgenaue Einlegen gewährleistet eine mit Fangstiften ausgestattete Zentrierstation. Für die verschiedenen Platinengrößen stehen 3 Magazine zur Verfügung, wovon jeweils 2 Stück der gleichen Baugröße mit Schnellwechselkupplungen in dem Stapelwagen befestigt werden. Damit lässt sich ein Magazin mit Platinen beladen, während der andere abgearbeitet wird.

 

Alle Automatisierungseinrichtungen kommunizieren über eine Schnittstelle mit der Pressensteuerung. Dadurch wird der Wechsel von einer Maskengröße zur anderen entscheidend vereinfacht. Mit der Eingabe des Maskentyps in die Steuerung werden alle Bewegungsabläufe aktiviert und die verschiedenen Transportelemente automatisch auf die neuen Abmessungen eingestellt.

 

Die Taktzeit beträgt durchschnittlich 8,5 Sekunden. In dieser Zeit erfasst ein mechanischer Greifer die gezogene Maske, wendet sie um 180° und legt sie mit der gewölbten Fläche nach oben in programmierbaren Positionen auf einem Förderband ab. Dessen Geschwindigkeit ist mit durchschnittlich 660 mm/min so ausgelegt, dass die gezogenen Masken positionsgenau auf dem Band platziert und zu einer kundenseitig installierten Waschanlage gefördert werden können. Bei der optischen Stichproben-Kontrolle durch den Bediener lassen sich die ausgewählten Masken auf eine Ablage neben der Presse ausschleusen, prüfen und wieder in den Zyklus zurückleiten.

 

Trotz der Kürze der zur Verfügung stehenden Zeit, für die Konzeption der Anlage bis zur Auslieferung benötigte Dunkes nur 9 Monate, arbeitet die Anlage seit mehreren Monaten störungsfrei im 3-Schichtbetrieb. Täglich werden ca. 8 000 Masken unterschiedlicher Größen gefertigt. Eventuell auftretende Probleme klären die Spezialisten von Dunkes per Ferndiagnose direkt mit den Bedienern der Anlage. Die Entfernungen, Sprach- und Mentalitätsunterschiede bildeten bei dem Gesamtprojekt keine unüberwindbaren Hindernisse, die deutsch-indisch-japanische Zusammenarbeit unter der Regie von Fa. Dunkes funktionierte und fand für alle Beteiligten einen erfolgreichen Abschluss.

Die Vorderansicht der Presse zeigt während der Endmontage die erste Einheit des quer verlaufenden Förderbandes für den Transport der gezogenen Masken zur Waschanlage. Darüber angeordnet ist die Aufnahme der Transfereinheit für den mechanischen Greifer und den Vakuumgreifer.
Das Bild zeigt links eine Platine aus perforiertem Spezialstahl und rechts die gezogene Bildschirmmaske.
Die Rückansicht zeigt den mit der Beladeseite aus dem Schutzgitter ragenden Stapelwagen für die Platinen. Darüber angeordnet sind die Führungsschienen für die beiden Greifer. Ein umlaufendes Schutzgitter sichert die Presse und die Transporteinrichtungen.