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Spanende Fertigung

Schlüsselfaktor Hydraulik in der Werkzeugmaschine

| Autor / Redakteur: Harald Pott / Victoria Sonnenberg

Eine exakte Bearbeitung setzt voraus, dass die Werkstücke in komplexen Spannvorrichtungen positioniert und fixiert werden – hier kommt die Hydraulik ins Spiel.
Eine exakte Bearbeitung setzt voraus, dass die Werkstücke in komplexen Spannvorrichtungen positioniert und fixiert werden – hier kommt die Hydraulik ins Spiel. (Bild: Grob Werke)

Bei der spanenden Fertigung wirken extrem hohe Kräfte auf hochpräzise gefertigte Bauteile ein. Sämtliche Vorrichtungen für die Werkzeug- und Werkstückspannungen müssen daher mit einer ausgefeilten Hydraulik betrieben werden.

Der Name Grob steht international für Werkzeugmaschinen höchster Präzision. In der Automobilindustrie, im Flugzeugbau, in der Medizintechnik und in einer Reihe weiterer Branchen genießt das Familienunternehmen mit Sitz in Mindelheim großes Vertrauen.

Das Produktportfolio gliedert sich in die Bereiche Systemmaschinen, Universalmaschinen für die spanende Bearbeitung, Anlagen für die Elektromobilität, komplette Montageanlagen, bestehend aus modular aufgebauten Bearbeitungszentren und Sondermaschinen, sowie den Bereich neue Technologien. Weltweit erwirtschaftet die Grob-Gruppe mit knapp 6000 Mitarbeitern auf vier Kontinenten einen Umsatz von rund 1,3 Mrd. Euro.

Hydraulische Antriebe sorgen für Präzision in der Werkzeugmaschine

„Wir stellen hohe Anforderungen an uns selbst und haben den Anspruch, die Nummer 1 zu sein. Das erfordert ständige technische Innovationen. Genau das Gleiche erwarten wir auch von unseren Zulieferern“, erläutert Anton Kuhn, Abteilungsleiter Fluid-Konstruktion bei Grob. Die 5-Achs-Universalmaschinen von Grob lassen sich in den unterschiedlichsten Bereichen einsetzen – wie beispielsweise dem Formen- und Prototypenbau mit anspruchsvollen, hoch genauen Geometrien mit Raumschrägen und Raumbohrungen. Die Werkzeugmaschinen arbeiten auf einen tausendstel Millimeter genau. Eine solch exakte Bearbeitung setzt voraus, dass die Werkstücke in komplexen Spannvorrichtungen positioniert und fixiert werden. Dabei kommt der Hydraulik eine besondere Bedeutung zu. Sie hat die Aufgabe, Werkzeuge zu spannen und Gewichte auszugleichen. Außerdem sorgt sie für die Klemmung von Achsen und Spindeln. In der Regel wirken bis zu 120 bar auf die Hydraulikverbindungen, bei Druckspitzen vereinzelt sogar bis zu 300 bar. Rund 70 bis 100 m Hydraulikleitung sind in den Werkzeugmaschinen der G-Reihe verbaut, hinzu kommen unzählige Verbindungen.

Zuverlässige und dauerhafte Leckagefreiheit der Verbindungstechnik

Gemäß den von Grob definierten Qualitätsstandards müssen die Verbindungselemente zwischen den einzelnen Hydraulikrohren höchste Leckagesicherheit aufweisen. „Die Hydraulik ist ein sensibler Bestandteil unserer Werkzeugmaschinen, denn hydraulische Antriebe sorgen für höchste Präzision bei den Werkzeugbewegungen. Daher muss die Verbindungstechnik zuverlässig und dauerhaft leckagefrei sein“, betont Kuhn. Neben der Leckagefreiheit sind eine einfache Handhabung und ein attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis weitere Anforderungen, die Grob an seine Lieferanten von Hydraulikverbindungen stellt.

Mehrheitlich setzt Grob die Verbindungslösung Vossform SQR ein. Neben der Qualität war die einfache Handhabung der Lösung ein ausschlaggebender Grund. Um eine sichere Verbindung zu erzeugen, sind nur wenige Arbeitsschritte erforderlich: Zunächst formt die Umformmaschine Vossform 100 binnen wenigen Sekunden an das Ende eines Hydraulikrohres eine 24°-Rohrkontur an. Dazu muss das Rohrende bis zur Anschlagplatte in die Maschine geschoben werden. Da ein Innendorn am Ende des Stauchkopfes die Einschnürung des Rohres verhindert, bleibt der Rohrinnendurchmesser vollständig erhalten und Druckverluste durch Einwölbungen werden verhindert. Zusammen mit einer Weichdichtung aus FKM und einer spezifischen SQR-Funktionsmutter entsteht eine einfache und hochwertige Verbindung.

Besonders die Montagesicherheit durch den Schutz vor Übermontage ist für Grob ein entscheidender Vorteil des Systems: Bei der Endmontage schlägt die Stirnseite des mit Vossform SQR umgeformten Rohrendes gegen den Stutzengrund im Verschraubungskörper. Beim Anzug der Funktionsmutter werden diese Komponenten fest miteinander verspannt, wobei ein spürbarer Kraftanstieg dem Monteur das Erreichen des Montageendes signalisiert. „Ein Großteil aller auftretenden Leckagen entsteht durch falsche Montage. Mit Vossform SQR reduzieren wir dieses Risiko entscheidend. Deshalb ist diese Technik unserer Ansicht nach die sicherste und beste Verbindung. Auch unsere Mitarbeiter sind mit dem System zufrieden“, sagt Kuhn. Weltweit hat Grob zwölf Vossform-100-Umformmaschinen im Einsatz.

Weich dichtender Schneidring garantiert trockene Verbindung

Ergänzend zur Rohrumformung setzt das international agierende Familienunternehmen auch den weich dichtenden Schneidring ES-4 aus dem Hause Voss ein. Diesen verbaut Grob insbesondere in den Systemmaschinen für die Automobilindustrie. Das Funktionsprinzip basiert auf einer Zwei-Schneiden-Technologie mit zwei zusätzlichen Weichdichtungen. Die beiden Weichdichtungen sind eine Besonderheit des ES-4: Mithilfe der vollständig spaltfrei gekammerten Weichdichtung garantiert der ES-4 auch bei einem eventuellen Nachlassen der metallischen Dichtung eine trockene und schwitzfreie Verbindung. Selbst Vibrationen hält die Verbindung auf diese Weise stand. Die spaltfreie Kammerung der Dichtung erreicht der Anwender durch die Blockmontage. Diese vermeidet, dass der Ring zu tief einschneidet – eine Übermontage wird somit verhindert.

An seinem Partner Voss Fluid schätzt Grob nicht nur die hohe Qualität der Produkt und deren einfache und sichere Handhabung, sondern auch den Service. „Voss Fluid ist ein agiles Unternehmen und kundennah aufgestellt“, beschreibt Kuhn. Um die geforderten kurzen Reaktionszeiten zu gewährleisten, hält Voss Fluid zusammen mit ihrem Premium-Vertriebs- und -Servicepartner, der Stiefel GmbH, jeweils einen Teil des benötigten Materials bereit. Grob profitiert nicht nur von hoher Termin- und Liefertreue, sondern auch von Produkt- und Montageschulungen. Gemeinsam mit ihrem Vertriebs- und Servicepartner trainiert Voss Fluid die Monteure des Maschinenbauers regelmäßig in der korrekten Anwendung der Voss-Lösungen.

Seit mehr als 13 Jahren leistet der Voss-Fluid-Partner Stiefel für Grob einen Kanban-Service. Dieser ist über ein klassisches Zwei-Kisten-System mit einer definierten Mindestfüllmenge organisiert. Dreimal pro Woche tauscht die Stiefel GmbH die Behälter aus. Einmal pro Woche ist zudem ein Fachmann aus dem Bereich der Hydrauliktechnik vor Ort und unterstützt Grob in allen Fragen zu den Voss-Lösungen. „Seit dreizehn Jahren arbeiten wir mit Voss und Stiefel zusammen. Seitdem sind wir sehr zufrieden mit der Produktqualität und dem Service, den wir durch diese Partnerschaft erhalten. Wir wünschen uns, dass das in Zukunft so bleibt“, resümiert Kuhn. MM

* Dr. Harald Pott ist Bereichsleiter Technik bei der Voss Fluid GmbH in 51688 Wipperfürth. Weitere Informationen: Tel. (0 22 67) 63-0, pr-marketing@voss-fluid.net

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