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Werkzeugbau für Elektromotoren und Turbinenherstellung. Teil 2

von:Roland u. Barthenheier
27.12.2014
Im Werkzeugbau für die Herstellung von Elektromotoren und Turbinen gibt es verschiedene spezielle Abteilungen. Eine davon ist der Bereich der Werkzeugschlosserei. Diese Abteilung ist zuständig für den Zusammenbau aller gefertigten Teile sowie der Normteile und eine Ersterprobung. Auch werden alle Teile auf Vollständigkeit kontrolliert und eventuelle Anpassarbeiten von Hand vorgenommen. Die Tätigkeit vom Werkzeugschlosser ist sehr anspruchsvoll und setzt eine gute Ausbildung und viel Berufserfahrung voraus. Lehrlinge erhalten ihre praktische Ausbildung meist am zukünftigen Arbeitsort, da die Aufgaben von Fall zu Fall sehr unterschiedlich sein können.

© ehrenberg-bilder - Fotolia.com
Tätigkeit vom Werkzeugschlosser

Der Schlosser für Werkzeuge arbeitet auch sehr eng mit der Konstruktionsabteilung und Arbeitsvorbereitung zusammen, denn diese Abteilungen sind auf das Feedback des Werkzeugschlossers angewiesen, um die Produktion der Werkzeuge optimaler zu gestalten oder auch höhere Standzeiten durch gezielte Maßnahmen zu erreichen. Grundsätzlich muss der Fachmann für Werkzeuge viele handwerkliche Techniken beherrschen. In seinem Aufgabengebiet geht es darum Bohrungen herzustellen, wenn Teile miteinander verbohrt werden. Dies geschieht oft auf herkömmlichen Ständerbohrmaschinen.
Auch sind Anpassarbeiten mit der Feile oder Stabhandschleifern notwendig. Grundsätzlich muss die Funktionsweise der Werkzeuge anhand der Zeichnungen und Arbeitsunterlagen verstanden werden. Die korrekte Umsetzung ist notwendig um qualitativ hochwertige Werkzeuge zu erstellen.

Am Beispiel eines Stanzwerkzeuges soll die Entstehung von diesen für die Herstellung von Ständerblechen erläutert werden. Zur Erläuterung, Ständerbleche nehmen die Wicklung des Motors oder der Turbine auf und erzeugen mit dieser gemeinsam das Magnetfeld, dass die Drehbewegung des Rotors ermöglicht. Die Stanzwerkzeuge, die dafür benötigt werden, entstehen aus einer Vielzahl von Einzelteilen. Diese kommen nach Fertigstellung alle zum Werkzeugschlosser. Die entsprechenden Normteile wie Schrauben und Passstifte werden dem Schlosser von der Arbeitsvorbereitung bereitgestellt oder sind in einem Handlager verfügbar. Das Stanzwerkzeug wird aus vielen einzelnen Segmenten hergestellt, die in einem speziellen Winkel gefertigt sind. Die Innen- und Außenflächen besitzen einen Radius, der die formschlüssige Einpassung in den Werkzeuggrundkörper ermöglicht. Dieser wurde vorher in der Fräserei mit entsprechenden ausgefrästen Aufnahmen versehen.

© Evgeny Korshenkov - Fotolia.com
Wicklung-Turbine

Bei runden Werkzeugen werden die Platten auf großen Karusselldrehmaschinen gefertigt. Dazu wird der Grundkörper mittels Spannzangen auf einer Planscheibe befestigt. Der Werkzeuggrundkörper ist im Gegensatz zu den aktiven Stanzwerkzeugen ungehärtet.
Die aktiven Stanzwerkzeuge beziehungsweise die einzelnen Segmente besitzen oftmals Bohrungen mit Senkung, um diese auf dem Werkzeuggrundkörper zu fixieren. Passstifte garantieren die genaue Lage der einzelnen Segmente im Segmentring. Somit werden die aktiven Segmente vertikal und horizontal in allen Richtungen spielfrei befestigt.

Ein Stanzwerkzeug besteht aus einer Matrize und einen Stempel. Im vorherigen Abschnitt wurde hauptsächlich über die Matrize gesprochen. Aber auch der Stempel besteht aus vielen Einzelteilen. Ebenso besitzt der Stempel einen massiven ungehärteten Grundkörper zur Aufnahme der einzelnen Schneidstempel. An diesem ist die obere Aufnahme für die Werkzeugmaschine befestigt. Dem Schlosser obliegt es nach Fertigstellung der Matrize, die korrekte Position der Stempel zu fixieren. Bei größeren Stempeln kann mit Schrauben und Passstiften gearbeitet werden. Kleinere Stempel haben im oberen Bereich einen querstehenden Passstift und die Aufnahme ist entsprechend großzügig ausgefräst. Stempel und Matrize werden durch Säulenführungen miteinander verbunden. Diese besitzen Kugelkäfige, um eine leichtgängige Auf- und Abwärtsbewegung zu ermöglichen. Diese Säulenführungen befinden sich meist an den Ecken. Beim Einpassen der Stempel in die Matrize werden die beiden Aufnahmen für die Aktivwerkzeuge mit den Säulenführungen verbunden und übereinander gesetzt. Dann können die Stempel einzeln eingesetzt werden, die durch den Passstift nicht nach unten durchfallen können. Diese werden dann mit Gießharz in der vorgegebenen Lage fixiert. Nachdem das Gießharz ausgehärtet ist, kann der Stempel abgenommen werden. Da die einzelnen Stempel noch oben herausragen, kommen diese zum Plan überschleifen. Ist die Fläche akkurat gleich, kann eine Halteplatte angeschraubt werden. Diese verhindert während des Stanzprozesses, dass die Stempel nach oben durchgedrückt werden. An der Halteplatte ist die Werkzeugaufnahme für die Stanzmaschine angeschraubt. Geführt wird alles durch die Säulenführungen. Die Matrize wird auf der Werkzeugmaschine mittels Spannzangen befestigt. Verschiedene Hilfsmittel zum Auswerfen der fertigen Ständerbleche können noch eingearbeitet sein.

© Thomas Söllner - Fotolia.com
Werkzeug und Utensilien

Dieses Handwerk ist sehr anspruchsvoll und erfordert viel Kenntnisse. Die Ausbildung vermittelt Werkstoffkunde, Normteile, Maschinenkunde und viele andere wichtige Fächer. Auch im Handwerk werden Werkzeuge hergestellt. Spezialisierte Betriebe arbeiten meist in Auftragsfertigung für große Verarbeitungsbetriebe. Dabei sind die speziellen Kenntnisse dieser Mitarbeiter im Handwerk sehr gefragt. Ein guter Werkzeugschlosser mit entsprechender Ausbildung wird oftmals gesucht. Wichtig ist aber im Werkzeugbau das gute Zusammenspiel aller Abteilungen mit dem Ziel hochproduktive Werkzeuge für die Produktion herzustellen.
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