Technologienvielfalt in einer Anlage

Fokus/Drahtbearbeitung

Für die Schmale Maschinenbau GmbH ist die Anlage nicht nur das größte Einzelprojekt. Die neue Produktionslinie zur Warmumformung von Draht bis 24 mm Durchmesser kann zudem mit einigen Besonderheiten aufwarten.

25. November 2014
Die Warmumformungsanlage fertigt bis zu 1,5 kg schwere Biegeteile aus einen 24-mm-Stahldraht.
Bild 1: Technologienvielfalt in einer Anlage (Die Warmumformungsanlage fertigt bis zu 1,5 kg schwere Biegeteile aus einen 24-mm-Stahldraht.)

Das Unternehmen aus Altena schnürt für jedes individuelle Fertigungsproblem ein passgenaues Paket. »Jede Technologie kann dazu nach dem Baukastenprinzip mit anderen kombiniert werden und ist an kein bestehendes Maschinenkonzept gebunden«, erläutert der Vertriebsleiter Andreas Goseberg. Das aktuelle Projekt zeige dies in beeindruckender Weise, unter anderem mit der verwendeten Servo- und Pressentechnik, einer integrierten Induktionsanlage, einem Tunnelofen sowie einem speziellen Bunkermagazin, das Stillstandszeiten vermeidet.

Signifikante Steigerung der Produktivität

Die erste Herausforderung ergab sich für das Schmale-Team gleich zu Beginn der Fertigungslinie. Durch das hohe Produktgewicht bis 1,5 kg wird ein Coilwechsel alle ein bis anderthalb Stunden notwendig, was einen Anlagenstillstand von jeweils mindestens 20 Minuten zur Folge hätte. Die Sauerländer entwickelten deswegen ein Bunkermagazinsystem, das die Anlage automatisch befüllt und Material zwischenpuffert. Direkt von der Haspel durch ein Richtwerk gezogen und danach abgeschnitten, wird das Coilmaterial als fertig gelängte Stäbe in einem Magazin gebunkert. Die Maschine läuft bis hierhin mit einer höheren Taktgeschwindigkeit als der weitere Bearbeitungsprozess, um eine ausreichende Reserve für die Phasen der häufigen Coilwechsel aufzubauen. »Damit haben wir es geschafft, den Zeitverlust von täglich mehreren Stunden zu eliminieren«, erklärt Andreas Goseberg. »Unterm Strich steht eine signifikante Steigerung der Produktivität.«

Von Raumtemperatur auf 650 °C

Wie bereits die Bestückung des Bunkermagazins erfolgen die Entnahme und Zuführung der Stababschnitte in die sich anschließende Induktionsanlage über servoelektrisch angetriebene Handhabungseinrichtungen. Im Gegensatz zum eigentlichen Bearbeitungszentrum erfordert die Erwärmung des Materials auf 650 °C einen erheblichen Energieeinsatz. Der bis zu 1,5 kg schwere Artikel muss auf der gesamten Länge durchgehend temperiert werden. Bei einer Taktleistung von 30 Stück bedeutet dies, dass bis zu 45 kg Stahl in der Minute zu erhitzen sind. Sämtliche Werkzeugkomponenten des folgenden Produktionsprozesses müssen nun mittels eines geschlossenen, internen Systems aktiv gekühlt werden. Die Übergabe der heißen Stäbe erledigt wieder eine entsprechend mit Kühlbohrungen ausgestattete, servoelektrisch angetriebene Handhabungseinrichtung.

Servo-Aggregate für 24 mm Drahtdurchmesser

Von der Übernahmestation geht es über einen servoelektrischen Lineartransfer zur ersten Bearbeitungsstation. Hier wird eine Fase an einem Ende der Stäbe angepresst und ein Produktcode aufgestempelt. Diesen beiden Fertigungstechnologien schließt sich eine Besonderheit an, wie Andreas Goseberg betont. »Zwei aufeinanderfolgende servoelektrische Drehbieger erzeugen je eine 180°-Biegung in nur einem Schritt.« Zudem sei dabei nicht zu vergessen, dass sämtliche Aggregate sehr robust ausgelegt sein müssen, um Drahtdurchmesser von 24 mm problemlos bewältigen zu können. Das gilt natürlich auch für die nächste Station mit Linearbiegeschiebern. Den letzten Bereich im eigentlichen Umformungsprozess bildet eine 1200-kN-Servopresse, die neben ihrer Funktion als Kalibrierpresse zusätzliche Prägungen vornimmt. »Das Durchtakten durch verschiedene Stationen mit gleichzeitig mehreren Operationen ist typisch für unsere Maschinenbauweise und ermöglicht relativ hohe Taktleistungen«, erklärt Andreas Goseberg. Zum Schluss werden die Drahtbiegeteile einem Tunnelofen zugeführt und auf Härtetemperatur gebracht. Goseberg: »Und damit haben wir ein vom Coil durchlaufend auf der Maschine gefertigtes und vergütetes Endprodukt.«

Thorsten Lente - Fachjournalist aus Wesel

»Wir funktionieren anders.«

Die Schmale Maschinenbau GmbH legt das Hauptaugenmerk auf eine technologieorientierte Anlagenplanung. »Wir sehen uns als Ingenieurbüro mit angegliedertem Maschinenbau. Daher gibt es bei uns auch keine Lösung von der Stange«, sagt Geschäftsführer Daniel Schmale. Maßstäbe gesetzt hat Schmale unter anderem mit der konsequenten Entwicklung und Integration der Servotechnik in den Steuerungsbau. Für jedes Fertigungsproblem schnürt Schmale ein passgenaues Paket von Technologien. Diese bilden den Ausgangspunkt der Planung der Produktionsanlagen für Draht, Rohr und Band – und keine Serienmaschine aus dem Portfolio. Jede Fertigungstechnologie kann nach dem Baukasten-Prinzip mit anderen kombiniert werden.

Erschienen in Ausgabe: 07/2014