Weiss Spindeltechnologie Neue Motorspindel halbiert Taktzeit

Autor / Redakteur: Peter Klingauf / Stefanie Michel

Mit hochleistungsfähigen Vertikaldrehmaschinen kann Schuster Maschinenbau seinen Kunden angepasste Prozesslösungen bieten. Partner helfen dem Unternehmen, Kernkomponenten optimal zu integrieren. Das gelang jetzt exemplarisch: Mit einer neuen Motorspindel konnte die Taktzeit mehr als halbiert werden.

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Die Pickup-Drehmaschinen von Schuster gibt es in unterschiedlichen Konfigurationen, sind aber immer mit Weiss-Spindeln ausgestattet.
Die Pickup-Drehmaschinen von Schuster gibt es in unterschiedlichen Konfigurationen, sind aber immer mit Weiss-Spindeln ausgestattet.
(Bild: Schuster Maschinenbau)

Nach den Alleinstellungsmerkmalen seines Unternehmens gefragt, muss Andreas Strobl, Geschäftsführer der Schuster Maschinenbau GmbH aus Denklingen, nicht lange überlegen: „Wir haben ein hochqualifiziertes Team an Mitarbeitern und verkaufen nicht nur flexible Drehzentren, sondern bestmöglich angepasste Lösungen, die den gesamten Fertigungsprozess abbilden.“ Der Anmerkung, dass dies doch bestimmt auch ein paar Mitbewerber anbieten, widerspricht er nicht, sondern ergänzt: „Wir bieten das jedoch auch dann, wenn nur eine Maschine gekauft wird.“

Werkzeugmaschinen mit individuellen Fertigungslösungen

Vor gut fünf Jahren hat das in den 80er-Jahren gegründete Unternehmen diesen Weg eingeschlagen und erntet inzwischen die Früchte dieser Strategie. Denn immer häufiger erkennen Kunden den wirtschaftlichen Nutzen der individuellen Fertigungslösungen und erweitern daher ihre Produktion um zusätzliche Maschinen ähnlicher Ausprägung. Deshalb boomt derzeit das Folgegeschäft bei Schuster. In Zahlen: Von 2013 bis 2016 rechnet die Geschäftsleitung mit einer Verdoppelung des Umsatzes.

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Um dieser Entwicklung Rechnung zu tragen, erweiterte das Unternehmen das Firmengelände um eine 2000 m² große Halle, die im Frühling 2015 fertiggestellt wurde. In erster Linie entstand hier dringend benötigte, zusätzliche Montagefläche. Darüber hinaus wird ein exklusives Vorführzentrum integriert, in dem sich die Fachkräfte interessierter Fertigungsbetriebe von der Leistungsfähigkeit der einzelnen Baureihen überzeugen können. Hier dreht, fräst, bohrt und schleift Schuster nicht nur komplexe Standardbauteile, sondern auf Wunsch auch Werkstücke aus dem Portfolio potenzieller Kunden.

Leistungsfähige Drehzentren mit Weiss-Spindeln und Sinumerik-CNC

Zu den künftigen Ausstellungsstücken zählen unter anderem die erfolgreichen vertikalen Pickup-Drehzentren der P-Baureihe, die vor allem in der Automobilindustrie zum Einsatz kommen und grundsätzlich mit Weiss-Spindeln sowie Sinumerik-CNC betrieben werden. Insbesondere Hersteller von hochpräzisen Motor- und Getriebeteilen, die in sogenannten Powertrain-Produktionslinien gefertigt werden, schätzen die Leistungsfähigkeit dieser Maschinen, die es in unterschiedlichen Konfigurationen gibt. Sie können mit einer oder zwei Hauptspindeln geliefert werden sowie mit einer oder zwei zusätzlichen Schleifspindeln (für Außen- und Innenschleifen) und einer Abrichtspindel. Ebenso ist es möglich, die Drehmaschinen mit einer ergänzenden Fräs- oder Bohrspindel zu kaufen. Wenn nur einfache Bohr- und Fräsarbeiten zu erledigen sind, genügen aber häufig auch die optional integrierbaren, angetriebenen Werkzeuge.

„Für viele Anwender ist es besonders wichtig, dass sie mit allen Konfigurationen unserer P-Baureihe Hartdrehen können“, bekräftigt Konstruktionsleiter Peter Löffler und ergänzt: „Denn damit eignet sich eine solche Maschine besonders für die Bearbeitung von Planetenradträgern, Zahnrädern und ähnlichen Bauteilen, bei denen höchste Präzision und Oberflächenqualität zählen.“ Dies in Zahlen zu fassen sei zwar nicht einfach, weil die Werte sehr stark von Werkzeug, Material und der Werkstückform abhängen. Dennoch macht Peter Löffler deutlich, dass die Genauigkeit einzelner Bauteile problemlos im einstelligen µm-Bereich liegen kann. Wichtiger sei aber, „dass wir prozesssicheres Drehen im Bereich von 1/100 mm und Oberflächenqualitäten von Rz = 2 µm gewährleisten können.“

Motorspindeln mit optimalem Schwingungsverhalten

Basis dafür sind der steife Aufbau mit schwerem Mineralitgussbett sowie die hochwertigen Führungen und Revolver. Außerdem hebt der Konstruktionsleiter die eingesetzten Motorspindeln von Weiss hervor und attestiert ihnen ein optimales Schwingungsverhalten. Bereits seit 1998 kooperieren die beiden Unternehmen und verfolgen einen ähnlichen Ansatz: Sie bieten keine billigen Produkte an, streben aber nach dem besten Preis-Leistungsverhältnis.

Mit der zuletzt gemeinsam entwickelten Hochleistungs-Motorspindel ist dies einmal mehr gelungen. Waren bislang mit einer Leistung von 35 kW Drehmomente bis 280 Nm oder mit 26 kW bis zu 100 Nm möglich, stellt die neue Variante mit einer Leistung von 64 kW Drehmomente von bis zu 820 Nm zur Verfügung – bei gleicher Anschlusskonstruktion. Für die hohe Stabilität und Laufruhe der kompakten Motorspindel sind unter anderem die hochwertigen Hybridlager entscheidend. Diese sind – gegenüber Lager mit einer Stahl/Stahl-Paarung – robuster, zuverlässiger und weisen eine wesentlich längere Fettgebrauchsdauer auf. Darüber hinaus erläutert Markus Dagen, Vertriebsberater bei Weiss Spindeltechnologie: „Da keine mechanischen Elemente zur Kraftübertragung gebraucht werden, gibt es zudem keine selbstverursachten Schwingungen und die Anzahl etwaiger Verschleißteile ist denkbar gering. Außerdem sorgt ein hochauflösender Drehgeber mit 1200 Strichen für höchste Positioniergenauigkeit.“

Taktzeiten von 300 Sekunden auf 140 Sekunden reduziert

Dank der modularen Konstruktion aller Maschinen von Schuster, kann die neue Spindel auch in den Baureihen V und F verwendet werden. Für einen Automobilzulieferer, der die P30 mit 820 Nm-Spindel gekauft hat, wird sich die Investition jedenfalls schnell amortisieren. Er stellt typische Powertrain-Teile in Serie her und hat im Jahr 2014 ein in Größe und Preis vergleichbares Drehzentrum durch die Schuster-Maschine ersetzt. Was verschiedene Tests versprochen hatten, hat sich laut Andreas Strobl nun in der Praxis bestätigt: Das Unternehmen konnte die Taktzeiten eines aktuellen Werkstücks von 300 Sekunden auf 140 Sekunden reduzieren. „Das ist ein unglaublicher Produktivitätssprung, der nur mit dieser neuen, starken Motorspindel von Weiss möglich war“, freut sich Geschäftsführer Strobl: „Eine ähnliche Output-Steigerung wäre ansonsten nur mit einer deutlich größeren und teureren Maschine möglich.“

Weitere Vorteile der Schuster-Drehmaschine basieren auf der vertikalen Bauweise. So fallen beispielsweise konzeptbedingt die Späne nach unten weg und gegenüber vergleichbaren horizontalen Maschinen ist der Platzbedarf rund 30 % geringer. Ein Vorteil, der laut Andreas Strobl von Kunden ähnlich gewichtet wird wie das einfachere Teilehandling für Roh- und Fertigteile. Der Geschäftsführer dazu: „Bei entsprechender Anbindung an die Fertigungslinie lassen sich damit die Span-zu-Span-Zeiten deutlich verkürzen.“

Maschinen halten den oft geforderten Transline-2000-Standard ein

Da Schuster in allen Bereichen bestmögliche Lösungen anstrebt, lässt sich der Maschinenbauer auch in den Bereichen Steuerungs- und Antriebstechnik auf keine Kompromisse ein, sondern setzt mit der Sinumerik 840D sl durchgängig bei allen Maschinenbaureihen auf die High-End-Lösung von Siemens. Konstruktionsleiter Löffler schätzt die einheitliche Benutzeroberfläche für alle Bearbeitungsarten ebenso wie die stetigen Weiterentwicklungen im Hinblick auf die Leistungsfähigkeit. Positiv bewertet er zudem das von Siemens angebotene Antriebskonzept, das auf dem standardisierten Systembaukasten mit Simatic, Sinamics und Profinet aufbaut. Schuster hält somit den in Powertrain-Produktionslinien weit verbreiteten und oft geforderten Transline-2000-Standard ein. Den Hintergrund dazu erläutert der Siemens-Vertriebsbeauftragte Martin Meitinger: „Etwaig benötigte Ersatzteile für Steuerungen und Antriebe sind bei allen Maschinen und Anlagen dieses Standards gleich. Dadurch senkt der Kunde Kosten in der Bevorratung und Logistik.“

Weiss Spindeltechnologie auf der EMO Milano 2015: Halle 3, Stand F01

* Peter Klingauf ist freier Fachjournalist. Weitere Informationen: Weiss Spindeltechnologie GmbH in 97424 Schweinfurt

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