„Aufgrund der exzellenten Applikationsberatung, der hohen Produktqualität und des optimal abgestimmten Produktprogramms setzen wir schon seit Jahren auf Neugart und seine Getriebe. Im Fall unserer Servo-Clinchmaschine hätten wir kein besseres Planetengetriebe einsetzen können.“
B. Eng. (DH) Florian Unger | Leiter Entwicklung | Eckold GmbH & Co. KG
Clinchen ist die Fügetechnik der Zukunft
Florian Unger leitet die Entwicklungsabteilung der Eckold GmbH & Co. KG in St. Andreasberg im Harz. Er setzt schon seit Jahren auf die Getriebetechnik von Neugart, mit der Begründung: „Bei diesem Getriebehersteller passt einfach das Gesamtpaket. Das vielfältige Produktprogramm bietet das passende Getriebe für jede Anwendung. Wir haben hier das für uns optimale Getriebe gefunden – kompakt, leistungsstark, wartungsfrei und das zu einem fairen Preis.“
Die Eckold GmbH & Co KG ist ein mittelständiges Unternehmen, das auf eine über 80 jährige Geschichte zurückblicken kann. Als Sondermaschinenbauer hat man sich auf Verbindungstechnik und Umformtechnik spezialisiert. Der Fokus liegt insbesondere auf der Clinch-, Kraftformer-, Stanz- und Halbhohlstanzniettechnik. Besonders das Clinchen liegt den Harzern am Herzen. War es doch der Firmeninhaber Gerd-Jürgen Eckold, der in den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts die Clinchtechnik flächendeckend in den Markt gebracht hat. Heute ist Clinchen in der Automobilindustrie, Hausgerätetechnik und der Klima- und Lüftungstechnik neben Punktschweißen und Niettechnik nicht mehr wegzudenken. Das Verfahren ist nahezu alternativlos, wenn unterschiedliche Materialien, wie Stahl- und Aluminiumbleche, ohne Hilfsfügeteil miteinander verbunden werden müssen.
Die Firma Eckold hat schon vor Jahren begonnen, seine pneumohydraulischen Clinchmaschinen auf elektromechanische Systeme umzurüsten und weiter zu entwickeln. Beide Technologien leben heute noch in Koexistenz. Jedoch ist auch in diesem Bereich ein klarer Trend zu elektromechanischen Systemen zu verzeichnen. Bei Bauteilen mit unterschiedlichen Einzel- oder Gesamtblechdicken ist man fast immer gezwungen die Bodendicke anzupassen, um die Hinterschnitt- und Halsdickenausbildung positiv zu beeinflussen. Beim Einsatz von pneumohydraulischen Systemen ist man durch den fix vorgegeben Zylinderhub zu einem aufwendigen Matrizenwechsel gezwungen.
Beim elektromechanischen System ist der Anwender durch die Verstellbarkeit des Antriebshubs zum Teil nicht mehr auf einen Matrizenwechsel angewiesen, der somit mit dem elektromechanischen System flexibler aufgestellt ist. Weitere Vorteile liegen eindeutig in der Automatisierung und der implementierten, kontinuierlichen Qualitätskontrollen, die sich im Programm steuern lassen.
Die Clinch-Zangen werden beispielsweise in Automotive-Anwendungen als komplette Einheit an einen Knickarmroboter montiert und arbeiten in den Produktionsstraßen mannlos. Dabei sind beengte Platzverhältnisse die Regel. Umso wichtiger ist eine kompakte Clinch-Einheit, um auch an schwer zugängliche Stellen der Karosserie zu gelangen. Mit dem parallelen Aufbau von Getriebe und Planetenrollengewindetrieb war Eckold mit seinen Maschinen von Beginn an sehr kompakt aufgestellt. Ein Servomotor treibt dabei direkt das Planetengetriebe an. Dieses ist über einen Riemen mit dem Planetenrollengewindetrieb verbunden und erzeugt damit eine axiale Bewegung mit hoher Presskraft. Die durch die Vorspannung des Riemens resultierenden Radialkräfte müssen durch die Lagertechnik des eingesetzten Planetengetriebes aufgenommen werden. Die Anforderung der OEM´s nach noch kompakteren Einheiten und die Notwendigkeit, die Taktzeiten weiter zu verringern, bewog die Firma Eckold dazu, sich am Markt nach Alternativen umzusehen.
Die Qualifizierung eines neuen Getriebes durchläuft bei Eckold eine strenge Versuchsprozedur. Im Hause werden Realversuche mit 10 Millionen Hüben durchlaufen. Ist dieser Test bestanden, werden die Clinch-Einheiten zum Feldtestversuch an die OEM´s ausgeliefert. In Schritten von 2,5 Millionen Hüben werden die Geräte zurück ins Werk geliefert und ausgiebig analysiert. Nur diejenigen Komponenten, welche diesen Prozess zu 100% bestehen, kommen überhaupt in die engere Auswahl.
Letztendlich fiel nach allen bestandenen Tests die Wahl auf ein Neugart-Getriebe. Die Argumente, für den Einsatz dieses Getriebes sind beachtenswert und bieten unzählige Vorteile gegenüber der bisherig eingesetzten Getriebetechnik. Das Neugart-Getriebe bietet einen sehr hohen Wirkungsgrad von rund 98%. Es baut rund 10mm kürzer, verfügt über ein geringeres Eigengewicht und erzielt 5 bis 10% höheren Leistungsdaten. Dies bietet der Clinch-Maschine gleich zwei Vorteile: die Gewichtsersparnis erhöht die Regelbarkeit der Knickarmroboter und verkürzt dadurch zusätzlich die Prozesszeiten. Auf der anderen Seite wird die ohnehin schon smarte Einheit noch kompakter. Damit ist die Eckold Clinch-Maschine in diesem Bereich einzigartig am Markt.
Ebenso wichtig war den Eckold-Ingenieuren, dass das Getriebe innerhalb des Maschinenlebenszyklus nicht nachgeschmiert werden muss und das, obwohl die Komponenten an einem Roboterarm in jeder beliebigen Raumlage betrieben werden. Der Kunde erhält so einen Antriebsstrang, der eine axiale Clinchkraft von bis zu 100 kN erzeugen kann. Neben den ganzen technischen Vorteilen kommt ein weiterer hinzu: die Neugart-Getriebe sind eine kostengünstigere Lösung verglichen mit den vorher eingesetzten Getrieben.
Der Nachweis einer DIN ISO 9001 Zertifizierung und die Listung bei den namenhaften OEM´s war die Grundvoraussetzung, um als Lieferant bei der Firma Eckold validiert zu werden.
Seit der Implementierung der Neugart-Getriebe in die Clinch-Systeme sind bis heute keinerlei Probleme oder Ausfälle zu verzeichnen. Vielmehr nutzt Eckold das ausgezeichnete Anwendungswissen der Neugart-Ansprechpartner, um Unregelmäßigkeiten im Gesamtsystem zu detektieren und abzuschalten. Nicht zuletzt wird dies unterstützt durch die exzellente Auslegungssoftware NCP, die Neugart dem Kunden kostenfrei zur Verfügung stellt. Jede neue Anwendung bei Eckold wird mit diesem Programm ausgelegt und dient im Anschluss als Teil der Technischen Dokumentation. Nach der Auslegung verwenden die Entwickler den Neugart Tec Data Finder, um ihr spezifisches Getriebe automatisiert als konfiguriertes CAD-Modell herunter zu laden.
Auch im Bereich der Umform-, und Stanztechnik werden die Hydraulik- und Pneumohydraulikantriebe weiter durch elektromechanische Antriebsstränge ersetzt. Dies wird durch die Firma Eckold mit neusten Maschinentypen gestützt. Eine Herausforderung für die Zukunft wird die Möglichkeit sein, unterschiedlichste neue Materialien mittels Clinch-Elementen zu verbinden. In der Branche stellt die Maschinenlebensdauer ein wesentliches Kriterium für die Antriebswahl dar. All dies stellt die eingesetzten Komponenten vor neue Herausforderungen. Aufgrund der positiven Erfahrungen setzt Eckold ausdrücklich weiterhin auf eine Intensivierung der Zusammenarbeit mit Neugart.
Clinchen ist das innovative und bewährte Durchsetzfügeverfahren für das Verbinden von Blechen und Profilen. Ohne Zusatz- oder Hilfsfügeteile werden die nicht lösbaren Verbindungen ausschließlich auf der Basis lokaler Kaltumformung hergestellt. Das Hauptmerkmal dieser Fügetechnik besteht darin, dass die formschlüssige Verbindung aus dem Werkstoff der zu verbindenden Bleche geformt wird.
Dabei können die zu verbindenden Teile gleiche oder unterschiedliche Blechdicken aufweisen und aus gleichen oder unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sein.
