Kleine Komponenten mit großem Mehrwert

Jedes Jahr verlassen neue Eigenentwicklungen das Werk – darunter zahlreiche Arretierbolzen. An der Evolution allein dieses Produktes lässt sich gut veranschaulichen, wie innovativ Normteile sein können.

Normelemente  sind ein unabdingbarer Bestandteil jeder automatisierten Anlage, jedes Roboters und jeder Maschine: Klemmhebel, Griffe, Schnellspanner, Kugelsperrbolzen und federnde Druckstücke tragen zu einer optimalen Funktionalität bei. „Mit unseren Entwicklungen im Bereich Spanntechnik, Normelemente und Bedienteile setzen wir Maßstäbe im Markt“, so Kai-Patrick Dahlhaus, Leiter Entwicklung bei Kipp. „In unserem Werk entstehen Lösungen, die entscheidend zur Effizienzsteigerung in Produktionsanlagen auf der ganzen Welt beitragen.“ Das große Programm umfasst derzeit 45 000 Teile, wobei es ständig um weitere Lösungen ergänzt wird. Neue Produkte entwickeln wir komplett im Haus. Dank der hohen Fertigungstiefe und der lückenlosen Qualitätssicherung entstehen dabei hochwertige Komponenten, die in Design, Ergonomie, Stabilität und Zuverlässigkeit auf ganzer Linie überzeugen.

Ein gutes Beispiel dafür sind Arretierbolzen: Bei KIPP sind rund 1 300 Ausführungen in unterschiedlichen Größen, Formen, Betätigungsarten, Präzisionsstufen und Materialien erhältlich. Zudem werden auf Anfrage ebenfalls Sonderausführungen realisiert. „Trotz der Bandbreite an bereits verfügbaren Produkten gibt es in diesem Bereich nach wie vor Potenzial für Innovationen“, so Dahlhaus. „Da der Maschinenbau sich ständig weiterentwickelt, ändern sich auch die Anforderungen bei der Positionierung und Fixierung von Bauteilen. Mit unseren Neuprodukten reagieren wir immer auf einen klaren Bedarf.“

Arretierbolzen kommen überall dort zum Einsatz, wo schnelles Lösen, Verstellen und Arretieren von Komponenten gefragt ist. Zum Beispiel in Schwenk- oder Drehvorrichtungen sowie bei der Anschlagpositionierung. Es handelt sich um genormte Rasteinheiten, mit deren Hilfe sich Maschinenelemente nach Ausfahren des Bolzens in eine neue Position bringen und anschließend wieder zuverlässig fixieren lassen. Neben der leichten Handhabung ist vor allem die Langlebigkeit und Qualität der Bauteile von Bedeutung: Wichtig sind ein exakter Lauf und eine sichere Rastung in der Endlage – unabhängig davon, ob der Bolzen in das vorhandene Gewinde eingeschraubt oder als glatte Ausführung angeschweißt wird. So haben auch stärkste Querkräfte während der Anwendung keine Chance und eine andere Arretierstellung kann erst nach handbetätigtem Ausfahren des Bolzens eingenommen werden.

Ein Arretierbolzen besteht immer aus folgenden Komponenten: Hülse, Griff, Arretierstift und Feder. Standardwerkstoffe sind Stahl und Edelstahl, bei den Griffen ist auch Kunststoff möglich. „Grundsätzlich gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Bauformen“, erläutert Kai-Patrick Dahlhaus. „Dazu zählen Modelle mit und ohne Bund, Gewindesicherung beziehungsweise Kontermutter, kurze und lange Ausführungen sowie verschiedene Griffvarianten.“ Die hohe Varianz gewährleistet, dass die Komponenten unterschiedlichste Anforderungen erfüllen können. Weil es sich um standardisierte Bauteile handelt, sind sie zudem jederzeit untereinander austauschbar.

Für Anwendungen, bei denen der Arretierstift im eingefahrenen Zustand zeitweise verharren soll, eignen sich Modelle mit Rastnut. Dafür zieht man den Bolzen und dreht ihn um 90°. In dieser Position sitzt er auf dem Sechskant auf, bis er durch erneute Drehung wieder zurückfährt. Das hat Vorteile, wenn Gehäuse mit mehreren Arretierbolzen fixiert sind, die sich manuell von einer Person gar nicht gleichzeitig erreichen lassen. Der Bediener kann bequem einen Bolzen nach dem anderen lösen, ohne alle Griffe in ausgefahrenem Zustand festhalten zu müssen. „Die Schienenführung einer Spritzgussmaschine gehört ebenfalls zu den Anwendungsbeispielen“, erklärt Dahlhaus. „Hier fixieren Kipp Komponenten den Schienenwagen. In gelöstem Zustand rastet der Bolzen im wahrsten Sinne des Wortes auf der Nut und der Wagen kann sich bewegen.“

Bei einer Wandstärke von 1-5 mm eignen sich Arretierbolzen für dünnwandige Teile. Beispiele hierfür sind Blechgehäuse von Schaltschränken oder Maschinenabdeckungen. Mit der Einführung dieses Produkts hat Kipp vor einigen Jahren eine weitere Marktlücke geschlossen. Etwa zur gleichen Zeit wurden auch Premium- beziehungsweise Präzisions-Arretierbolzen entwickelt. Sie unterliegen engeren Fertigungstoleranzen als der Standard, sodass der Bolzen exakter positioniert werden kann. Wichtig ist das in allen Situationen, in denen eine gute Wiederholgenauigkeit benötigt wird. Die Premium-Produkte zeichnen sich durch einen exakten Lauf in der Führung und eine sichere Rastung in der Endlage aus. Bei KIPP sind sie in konischer und zylindrischer Ausführung aus Stahl oder Edelstahl erhältlich. Alle Bolzen verfügen über einen Thermoplast-Pilzgriff.

Kipp erweiterte sein Arretierbolzen-Sortiment um drei zusätzliche Typen: Erstens ein Modell mit Verriegelung, das durch seine einfache Handhabung überzeugt. Durch Betätigen des Druckknopfs erfolgt die Verriegelung; ein roter Entriegelungsknopf ermöglicht das praktische Lösen und Verändern der Arretierstellung. Zweitens präsentierte Kipp Arretierbolzen mit Anlaufschräge. Die Anlaufschräge am Bolzen, die verdrehgesichert ausgeführt ist, erlaubt eine selbsttätige Ausrückung des Bolzens durch einseitige Querkräfte. Der Verdrehwinkel ist im Raster von 60° einstellbar und die Entriegelung erfolgt wie gewöhnlich durch Ziehen des Griffs. Drittens wurde ein pneumatischer Arretierbolzen in das Programm aufgenommen, welcher die Automatisierung des Vorgangs ermöglicht: Der Bolzen wird durch Anlegen von Druckluft betätigt, die Rückstellung erfolgt nach Trennung der Luftzufuhr durch eine Druckfeder. Anwendung findet das Modell beispielsweise in getakteten Fertigungsanlagen oder Montageeinrichtungen sowie bei sicherheitsrelevanten Anwendungen – ohne manuelles Entriegeln.

Für ähnliche Szenarien ist der Arretierbolzen mit Fernbetätigung konzipiert, der erst vor Kurzem in 2020 auf den Markt kam. Dieses Modell eignet sich für unzugängliche Bauräume, in denen das Handling erschwert oder eine sichere beziehungsweise ergonomische Bedienung mit Distanz erforderlich ist. Aus der Ferne können Anwender damit Maschinenteile positionieren und feststellen. Die Kopplung mit der Bedienerseite erfolgt hierbei über einen Bowdenzug, dessen Länge zwischen 1.000 mm und 5 000 mm variiert. Um die Passgenauigkeit in der jeweiligen Anwendung zu gewährleisten, lässt sich der Seilzug bei der Montage entsprechend kürzen.

Ein ganz besonderer Arretierbolzen wird ab Herbst 2020 auf dem Markt erhältlich sein: Der integrierte Sensor erfasst den Betätigungszustand. Das Signal wird im Pilzgriff verarbeitet und drahtlos an die Maschinensteuerung oder an ein mobiles Endgerät übertragen. Zur Anbindung an die Steuerung bietet Kipp das passende Gateway K1494 an. Die Energieversorgung erfolgt über eine integrierte Knopfzelle, welche bei Bedarf ausgetauscht werden kann. „Der Anwender fragt zentral ab, ob der Bolzen gezogen ist oder nicht“, so Dahlhaus. „Das ist bei sicherheitsrelevanten Bauteilen von besonderer Bedeutung.“ Über eine Maschinensteuerung lässt sich beispielsweise festlegen, dass der Bearbeitungszyklus erst dann beginnt, wenn alle Bolzen an der richtigen Stelle sind.

Das Modell mit Zustandssensor gehört zur wegweisenden Produktlinie FEATURE grip, deren Besonderheit im Verbau integrierter elektromechanischer und sensorischer Elemente liegt. Sie geben Rückmeldung zu bestimmten Parametern oder Zuständen und gewähren damit Prozesssicherheit, die im Maschinenbau immer wichtiger wird. „Wir wollen unsere Produkte fit machen für eine fortschreitende Digitalisierung im Hinblick auf Industrie 4.0“, resümiert Dahlhaus.