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maschine+werkzeug 07/2012

Zwei Spindeln für Hochdruck

Technik - Maschinen

Bearbeitungszentren - Als Index sein Dreh-/Fräszentrum R200 als neues Flaggschiff für die effiziente Herstellung komplexer Werkstücke vorstellte, hat ein Unternehmen förmlich auf so eine Maschine gewartet: Maximator aus Nordhausen gewinnt damit viel Flexibilität.

Hochdruck ist die Domäne der Firma aus dem Südharz und hat ihr auch ihren Namen gegeben: Maximator steht für maximalen Druck. So wie der Name des Schwesterunternehmens Perforator auf den Bereich Bohren hinweist, in dem jene Firma für Kanal- und Straßenbau, Erdölbohrungen und anderes mehr tätig ist. Zur Unternehmensgruppe Schmidt, Kranz & Co. GmbH gehören noch einige weitere Firmen, die unter anderem Maschinen für den Tunnelbau, Flugzeugschlepper für Airports und Automationslösungen für Walzwerke produzieren.

Maximator hat am Standort Nordhausen 330 Mitarbeiter und ist darüber hinaus auch international aktiv. Das hier gefertigte Produktspektrum im Hochdruckbereich ist groß. Komponenten wie Pumpen, Hochdruckkompressoren, Ventile oder Fittings werden ebenso hergestellt wie komplexe Prüf- und Produktionsanlagen. Hochdruck ist dabei immer im Spiel. Die Pumpen sind druckluftbetrieben und erzeugen Hydraulikdruck bis 7000 bar, der beispielsweise für Prüfanwendungen oder zur Druckerzeugung im allgemeinen Maschinenbau, Chemie und Petrochemie oder in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt werden. Kompressoren verdichten Gase druckluftbetrieben bis zu 2100 bar.

Prüf- und Produktionsanlagen werden vor allem in die Automobilindustrie geliefert, nach deren Wünschen Maximator komplexe Anlagen entwickelt und baut. Dazu verfügt das Nordhausener Unternehmen über ein großes Forschungs- und Entwicklungszentrum, in dem die Produkte bis zur Zerstörung auf Herz und Nieren getestet werden können. Mehr als 60 Mitarbeiter sind allein in der Konstruktion beschäftigt, die über ihre eigene SPS- und PC-Programmierung verfügt. Daher ist Maximator auch in der Lage, kundenspezifische Sondermaschinen mit eigenen Prüfprozessen zu entwickeln, die Kundenprodukte auf Dichtheit und Funktion prüfen.

Die Automobilbranche nutzt Hochdruck für Veredelungsprozesse von Bauteilen mittels Autofrettage (siehe Kasten). »Ohne diese Veredelung müsste damit gerechnet werden, dass Pumpe, Injektor oder Common-Rail im Auto nach kurzer Zeit ausfällt«, erläutert Produktionsleiter Peter Hanke den Effekt. Autofrettage betreibt Maximator als Dienstleister im Forschungs- und Entwicklungszentrum, stellt aber auch die entsprechenden Maschinen her und verkauft damit den kompletten Prozess an den Hersteller von Teilen. »Jedes Bauteil, das in einem Common-Rail-Diesel mit Hochdruck in Berührung kommt, hat irgendwo Maximator gesehen, entweder in der Prüfung, der Montage, der Kennzeichnung oder der Autofrettage«, so Hanke. In der Rail-Produktion bei VW in Salzgitter stehen mittlerweile rund 20 Maschinen in der Fertigungslinie.

Mit seinen Hightech-Produkten ist Maximator neben der Automobilbranche auch in weiteren Branchen, wie etwa Stahlbau, Offshore-Systemen und allgemeinem Maschinenbau erfolgreich. Neben den eher kleinen Losgrößen ist der beengte Platz im Werk ein Problem, das Maximator über die Jahre hinweg verfolgt: Am 20000 Quadratmeter großen Standort mitten in Nordhausen gibt es keine Erweiterungsmöglichkeit. »Die Firma wächst, aber der Platz wächst nicht mit«, bringt Matthias Rost, bei Maximator verantwortlich für die CNC-Programmierung, das Problem auf den Punkt. Doch das Unternehmen hält an dem Standort fest und nimmt auch gelegentliches Umräumen von Maschinen in Kauf, wenn weiter investiert wird. Nach der letzten Investition mussten innerhalb von zwei Monaten gleich 27 Maschinen umgestellt werden – unter anderem, um Platz für neue Index-Maschinen zu machen.

Für Maximator ging damit ein lange gehegte Vision in Erfüllung: Auch kleine Losgrößen bis hinunter zur Stückzahl 1 flexibel herstellen zu können. »Die Philosophie haben wir bereits vor langer Zeit entwickelt«, berichtet Produktionsleiter Hanke, »denn eine superschnelle Maschine nutzt wenig, wenn die Zeit dann beim Rüsten wieder verloren geht«. Der Zeitverlust durch Rüstzeiten bis zu vier Stunden für ein Einzelteil war für Maximator nicht vertretbar. Die Folge davon: Es wurden immer gleich mehrere Teile gefertigt und dann auf Verdacht ans Lager genommen. Doch dieses Vorgehen bindet Kapital und blockiert Maschinen, die während dieser Zeit nicht für aktuell benötigte Teile zur Verfügung stehen.

In Zugzwang brachten Maximator die zurückgehenden Losgrößen und das größer werdende Teilespektrum, wie Hanke ausführt. »Mit den Maschinenkonzepten muss das Rüsten so weit reduziert werden, dass es nicht mehr relevant ist. Alle Werkzeuge an Bord, den kompletten Prozess zusammenschieben, rechts den Rohling rein und links das Teil raus, das war die Idee.«

Die Strategie von Maximator war es, viele Prozesse, die bis dahin auf unterschiedlichen Maschinen liefen, in einer einzigen Maschine zusammenzuführen. »Dabei haben wir im ersten Step noch nicht einmal Wert auf schnellere Bearbeitungszeiten gelegt, wichtiger war die Durchlaufzeit des Gesamtprozesses für ein Teil«, so Hanke. Bis zur abschließenden Kennzeichnung konnte das früher bei einzelnen Teilen schon mal sechs bis acht Wochen dauern und fünf bis sechs Maschinen beanspruchen. Die langen Durchlaufzeiten entstanden dadurch, dass die Teile oft nicht gleich weiter auf die nächste erforderliche Maschine konnten, weil andere Produkte dazwischen kamen.

»Das Ziel war also Sechs-Seiten-Bearbeitung auf einer einzigen Maschine«, bringt Hanke das Ziel auf einen Nenner. »Die Einzelprozesse hatten wir schon vorher im Griff. Prozesse, Schnittwerte und Werkzeuge waren fix und fertig vorhanden.« »Wir suchten nach Maschinensystemen, bei denen wir nicht mehr rüsten müssen«, geht Rost ins Detail. »Zunächst hatte ich die Vorstellung, uns würde eine normale Drehmaschine reichen, allerdings nicht mit Revolver, sondern mit einer Motorfrässpindel. Am liebsten hätte man da ein Endlosmagazin.

Das war schon seit einigen Jahren so eine Art Traumvorstellung von uns.« Auf der gezielten Suche nach der gewünschten Drehmaschine stießen die Leute von Maximator zunächst auf eine Traub TNX. »Die Maschine hätte zwar etwas größer sein dürfen, kam unseren Vorstellungen aber schon nahe«, berichtet Rost. Index- und Traub-Gebietsverkaufsleiter Reinhard Bitterlich legte bei einem Besuch in Nordhausen zunächst Prospektmaterial zur Index C200 vor, die aber ebenfalls die Vorstellungen des Unternehmens nicht ganz traf. Aber Bitterlich hatte noch einen Trumpf in der Tasche: die Beschreibung der R200.

»Von der R200 wussten wir damals noch nichts, die Maschine war zu dem Zeitpunkt auch noch nicht auf der Webseite von Index zu sehen«, erinnert sich Rost an diese Szene aus dem Jahr 2009. Das Dreh-/Fräszentrum R200 von Index verfügt über zwei kraftvolle Motor-Frässpindeln und zwei verfahrbare Arbeitsspindeln, die äußerst produktiv und flexibel in zwei unabhängigen Teilsystemen zerspanen – und dies auch in Fünf-Achs-Bearbeitung. In den zwei übereinanderliegenden Teilsystemen sind jeweils eine Motor-Frässpindel und eine Arbeitsspindel einander zugeordnet.

Dies eröffnet hoch produktive und flexible Bearbeitungsmöglichkeiten, bis hin zur simultanen und unabhängigen 5-Achs-Bearbeitung an beiden Spindeln. Die Maschine eignet sich für hochkomplexe Anwendungen im oberen Teilespektrum »Auf der R200 werden µ-genau Turbinenschaufeln, Impeller und Teile für die Medizintechnik zerspant«, weiß Bitterlich. Was Maximator allerdings noch mehr interessierte, sind die hochflexiblen Einsatzmöglichkeiten, welche die R200 eröffnet: Die verschiedenen Anforderungen müssen durchaus nicht in einem komplexen Werkstück vereint sein, sondern können auch in der Fülle des gewöhnlichen Teilespektrums liegen, das in Folge abzuarbeiten ist.

Neben einer vollwertigen Rückseitenbearbeitung kann beispielsweise auch eine Parallelbearbeitung mit identischen Ablaufinhalten erfolgen. Zeitgleich können an Haupt- und Gegenspindel schwere Schrupp- oder hochgenaue Feindrehoperationen ausgeführt werden. Bei entsprechenden Werkstücken ist die Index R200 durch ihren neuartigen Aufbau nahezu doppelt so schnell wie marktübliche Dreh-/Fräszentren, die mit lediglich einer Motor-Frässpindel arbeiten.

  • In den beiden Teilsystemen der R200 sind jeweils eine Motorfrässpindel und eine verfahrbare Arbeitsspindel einander zugeordnet.

    In den beiden Teilsystemen der R200 sind jeweils eine Motorfrässpindel und eine verfahrbare Arbeitsspindel einander zugeordnet.

  • Die erste R200 bei Maximator ist die Messemaschine von der AMB 2010.

    Die erste R200 bei Maximator ist die Messemaschine von der AMB 2010.

  • Vor der R300 (v. l.): Peter Hanke (Produktionsleiter Maximator), Matthias Rost (CNC-Programmierung Maximator), Hermann Beutel (Leiter Verkauf Innen- dienste Index), Jens Peter Schäfer (Einrichter/Maschinenbediener Maximator), Reinhard Bitterlich (Gebietsverkaufsleiter Index und Traub).

    Vor der R300 (v. l.): Peter Hanke (Produktionsleiter Maximator), Matthias Rost (CNC-Programmierung Maximator), Hermann Beutel (Leiter Verkauf Innen- dienste Index), Jens Peter Schäfer (Einrichter/Maschinenbediener Maximator), Reinhard Bitterlich (Gebietsverkaufsleiter Index und Traub).

  • Maximator packt alle Werkzeuge für das gesamte Teilespektrum ins Werkzeugmagazin der Maschine.

    Maximator packt alle Werkzeuge für das gesamte Teilespektrum ins Werkzeugmagazin der Maschine.

  • Typische Hydraulikteile aus der Produktion von Maximator weisen mehrere Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern auf.

    Typische Hydraulikteile aus der Produktion von Maximator weisen mehrere Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern auf.

  • Für die Automobilindustrie entstehen bei Maximator komplexe Prüf- und Bearbeitungsmaschinen.

    Für die Automobilindustrie entstehen bei Maximator komplexe Prüf- und Bearbeitungsmaschinen.

  • Auf der Impulsdruckprüfanlage im eigenen Forschungs- und Entwicklungszentrum testet Maximator Kundenteile mit hohem Druck.

    Auf der Impulsdruckprüfanlage im eigenen Forschungs- und Entwicklungszentrum testet Maximator Kundenteile mit hohem Druck.

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Inhaltsverzeichnis
Unternehmensinformation

INDEX-Werke GmbH & Co.KG Hahn & Tessky

Plochinger Straße 92
DE 73730 Esslingen
Tel.: 0711-3191-0
Fax: -587

MAXIMATOR GmbH

Lange Straße 6
DE 99734 Nordhausen, Thür
Tel.: 03631-9533-0
Fax: -5010

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