Gegen Werkzeugbruch und Maschinenstillstand

Spannsysteme mit Manometer gegen Werkzeugbruch und Maschinenstillstand

Drei Werkzeugbrüche und längere Maschinenstillstände innerhalb kurzer Zeit sorgten in der Fertigung von Hydraulikhämmern bei Atlas Copco für Produktionsunterbrechungen und Kosten. Die Problemanalyse des Servicemonteurs: Die vom Kunden eingesetzten Werkstück-Auflagen mit Grip-Einsätzen beeinflussten die Spannkräfte und führten zu Fehlspannungen. Die Lösung, ein Maschinenschraubstock mit Manometer, mit dem die Schmiedeteile für die Bearbeitung sicher gespannt werden können, kostet nur wenige hundert Euro mehr.

Die Probleme traten im Frühjahr 2011 nach einem Wechsel der Bearbeitungsmaschinen auf. Michael Beer, Betriebsmittelkonstrukteur Vorrichtungsbau bei Atlas Copco Construction Tools in Essen: „Auf der alten Maschine wurden die Bauteile von zwei Seiten gleichzeitig bearbeitet, auf der neuen nur von einer. Da der Druck nur von einer Seite kam, verschob sich das Werkstück.“ Das Problem trat auf bei der Zerspanung von bis zu 1,2 Tonnen schweren Stahl-Schmiedeteilen, aus denen die Hauptkomponenten für die Hydraulikhämmer von Atlas Copco gefertigt werden. Bis zu 900 mm lang sind die größten Teile, mit Seitenlängen von 490 mm.
Insgesamt 13 verschiedene Modelle der Baureihen MB und HB umfasst das Sortiment für Hydraulikhämmer mit Werkzeuglängen zwischen 1.000 mm und 1.900 mm. Rund 250 Mitarbeiter fertigen am Standort hydraulische Anbaugeräte für den Einsatz im Bergbau, in Steinbrüchen, für Abbruch, Sanierung und weitere Aufgaben der Bauindustrie.

Präzise spannen statt überdrehen

Da die Schmiedeteile bei Anlieferung eine unebene Oberfläche haben, wird diese in mehreren Bearbeitungsgängen um 12 bis 15 mm abgefräst . Während der Zerspanung halten mechanisch-hydraulische HILMA-Maschinenschraubstöcke vom Typ Varioline VL 160 mit einer Spannkraft von fünf Tonnen die Bauteile.
Michael Beer vermutete zuerst, dass Defekte an den Spannsystemen der Grund für die Werkzeugbrüche waren. „Ein weiteres, wiederkehrendes Problem war außerdem,“ so Beer, „dass der eine oder andere Bediener fälschlicherweise meinte, je fester er die Kurbel des Maschinenschraubstocks anzieht, desto mehr Spannkraft baut sich auf. Ein Irrtum, der unter anderem dazu führte, dass mehrere Kurbeln Defekte aufwiesen und ersetzt werden mussten.“
Unterstützung bei der Ursachenforschung fand Michael Beer bei Andreas Menn vom ROEMHELD Service- und Montageteam aus Hilchenbach. Schnell stellte der Monteur fest, dass die von Atlas Copco verwendeten Werkstück-Auflagen mit Grip-Einsätzen für die Werkzeugbrüche verantwortlich waren: Denn die Werkstücke setzten sich beim Spannen, wodurch sie nicht mehr mit der vollen Spannkraft gehalten wurden. Diese Fehlspannungen, die bei allen kraftübersetzten Maschinenschraubstöcken auftreten können, führten dann zu den teuren Ausfällen.

Jederzeit sichere Prozesse

Menn schlug vor, die HILMA-Maschinenschraubstöcke mit Manometern auszurüsten, eine Option, die dank der mechanisch-hydraulischen Kraftübersetzung der Spannmittel angeboten wird. Die genaue Spannkraftanzeige über das Manometer ermöglicht das exakte Einleiten der gewünschten Spannkraft, die zudem während der gesamten Bearbeitung jederzeit ablesbar ist. Damit lassen sich zu geringe oder zu hohe Spannkräfte unkompliziert vermeiden, die Prozesssicherheit wird erhöht. Zum Schruppen wird das Werkstück mit maximaler Kraft gespannt, für das Schlichten lässt sie sich sensibel und exakt einstellen. Bei wiederkehrenden Aufträgen kann die gewünschte Spannkraft jederzeit präzise reproduziert werden, so dass einheitliche Bedingungen für eine Fertigung in gleichbleibend hoher Qualität herrschen. Handelt es sich bei dem Werkstück um gehäuseähnliche  Teile oder wird weiches Material gespannt, können mit Hilfe des Manometers zudem Verformungen infolge übermäßigen Spanndrucks vermieden werden.
Die Vorteile, die ihm der Monteur schilderte, überzeugten Michael Beer sofort. Christoph Neuhaus vom ROEMHELD-Vertriebsteam aus Hilchenbach und Andreas Menn stellten ihm zunächst zur Erprobung zwei Schraubstock-Schlitten mit Manometer kostenlos zur Verfügung und montierten diese.
Darüber hinaus schlugen sie vor, extra beschichtete Spannbacken einzusetzen, deren aufgeraute Oberfläche die Haltekraft deutlich erhöht, so dass das Werkstück auch mit reduzierter Spannkraft sicher und präzise gehalten werden könnte. Bei dieser Vorgehensweise können in der Fertigung zudem höhere Bearbeitungskräfte eingesetzt werden.

Mehr als zwei Jahrzehnte im Einsatz

Spannmittel aus Hilchenbach sind bei Atlas Copco seit mehr als zwei Jahrzehnten im Einsatz, erinnert sich Beer, der 1976 im Unternehmen eine Lehre als Maschinenbauschlosser antrat: „Ich weiß, dass die HILMA-Produkte in der Anschaffung schon einmal etwas teurer sind, aber dafür sind sie auch besser und der Service ist gut, schnell und günstig.“ Die Spanntechnik-Spezialisten aus Hilchenbach im Siegerland gehören mit der Stark Spannsysteme GmbH, Götzis/Österreich und der Römheld GmbH, Laubach, zur ROEHMHELD-Gruppe, einem der weltweit führenden Experten für die industrielle Fertigungs-, Montage-, Spann- und Antriebstechnik. Die drei Unternehmen sind mit gemeinsamen Vertriebs- und Servicegesellschaften in über 50 Ländern auf allen Kontinenten vertreten und beschäftigen 450 Mitarbeiter. 2011 haben sie einen kumulierten Umsatz von rund 86 Mio. Euro erzielt.

Das Manometer überzeugte sofort

Der Erfolg der Maschinenschraubstöcke mit Manometer ließ nicht lange auf sich warten, denn seitdem die Werkstücke mit ihnen gespannt werden, ist kein Werkzeugbruch mehr aufgetreten. Michael Beer ist begeistert: „Wenn ich vorher gewusst hätte, dass der VL 160 mit Manometer nur etwa 200 Euro mehr kostet und derart sinnvoll ist, hätte ich gleich alle Maschinenschraubstöcke damit bestellt.“ Die Umrüstung der restlichen vier Schraubstöcke ging während des laufenden Betriebs innerhalb von jeweils einer Viertelstunde über die Bühne. Zeit, die die Vorrichtungsbauer gerne erübrigten. Beer: „Wir spannen heute im Grunde auch nicht anders als früher. Ich drehe so lange, bis ich sehe, dass ich den gewünschten Druck erreicht habe. Aber jetzt habe ich durch das Manometer die Sicherheit – und nicht nur das trügerische Gefühl –, dass ich richtig spanne.“

Wartung beugt Ausfällen vor

Die Zusatzkosten von 800 Euro haben sich bereits durch einen einzigen vermiedenen Werkzeugbruch mehr als gerechnet. Der Service war laut.Beer „wie immer sehr schnell“. Von Vorteil ist, da sind alle Beteiligten einer Meinung, dass Andreas Menn von Atlas Copco regelmäßig zur Wartung angefordert wird. „Dadurch sehe ich nicht nur frühzeitig, ob und wann welche Teile ausgetauscht werden müssen, so dass wir Ausfällen vorbeugen können“, erläutert Menn, „ich bin auch bei Problemen schnell im Thema und kann manchmal bereits am Telefon Erste Hilfe leisten.“

Günstig, schnell und ohne Verpflichtungen

Damit sich der Kunde nicht durch teure und langfristige Wartungsverträge binden muss, hat HILMA sein Angebot vor ein paar Jahren auf ein einfaches und günstiges System umgestellt: Für einen Festpreis von derzeit 99 Euro besucht ein Monteur das Unternehmen und überprüft alle vorhandenen HILMA-Maschinenschraubstöcke. Sind keine weiteren Arbeiten notwendig, ist der Betrag gleichzeitig der Endpreis. Wird eine Reparatur notwendig, fällt nochmals die gleiche Summe – zuzüglich eventuell entstehender Materialkosten – pro Schraubstock an. Wenn gewünscht, kann ein Mitarbeiter des Kunden dem Monteur bei der Wartung über die Schulter schauen und so lernen, kleinere Arbeiten selber zu übernehmen.

Vertriebsmitarbeiter Christoph Neuhaus erfährt von vielen Kunden, dass sie diese Form der Wartung schätzen: „Sie ist so ausgelegt, dass wir den kürzestmöglichen Maschinenstillstand erreichen. Dass ein HILMA-Maschinenschraubstock zur Wartung eingesendet werden muss und dann für längere Zeit nicht verfügbar ist, gehört bei uns zu den großen Ausnahmen.“

Interesse? Wir beraten Sie gerne.

Hilma-Römheld GmbH
Schützenstraße 74
57271 Hilchenbach, Germany
Tel.: +49 27 33 / 281- 0
Fax: +49 27 33 / 281-169
E-Mail: info@hilma.de


Der 2010 vorgestellte mechanisch-hydraulische Maschinenschraubstock HILMA-NC-M ist auf dem Markt eines der wenigen Modelle, das mit einem Manometer zur genauen Anzeige der Spannkraft ausgerüstet werden kann (Foto: ROEMHELD).
Exakt dosierbare Spannkraft mittels Manometer (Foto: ROEMHELD).
Während der Zerspanung halten mechanisch-hydraulische Maschinenschraubstöcke mit Manometer vom Typ HILMA-Varioline VL 160 mit einer Spannkraft von bis zu fünf Tonnen die Bauteile (Foto: ROEMHELD).
(V.l.n.r.) Andreas Menn, ROEMHELD-Servicemonteur, Michael Beer, Betriebsmittelkonstrukteur Vorrichtungsbau bei Atlas Copco Construction Tools, und Christoph Neuhaus, ROEMHELD-Vertriebsmitarbeiter vom Standort Hilchenbach (Foto: ROEMHELD).
Die Oberfläche der Stahl-Schmiedeteile für die Gehäuse der Hydraulikhämmer wird in mehreren Bearbeitungsgängen um 12 bis 15 mm abgefräst, bis sie die gewünschte Güte erreicht hat (Foto: ROEMHELD).
Fertig gefräste Stahl-Schmiedeteile
Hydraulikhämmer von Atlas Copco (Foto: atlascopco.com).

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