Produktivitätssteigerungen von über 30 % verspricht die mit einem Wechseltisch ausgestattete Wasserstrahlschneidanlage Byjet von Bystronic. Die erhebliche Nebenzeit-Ersparnis wird ergänzt durch die Möglichkeit, bei Nacht und am Wochenende bedienerarm fertigen zu können.
Von unserem Redaktionsmitglied Dr. Bernhard Reichenbach
Dass ein Schweizer Maschinenbauer besonderen Wert auf Präzision legt, ist traditions- und wesensbedingt geradezu selbstverständlich. Nicht ganz so selbstverständlich ist, dass er der Produktivität eine ebenso hohe Bedeutung beimisst. Zu denjenigen, die dies tun, gehört die Bystronic Laser AG in Niederönz. Sie kreierte eine Wasserstrahlschneidanlage mit automatischem Wechseltisch. „Unsere Entwicklung ist um bis zu 40 Prozent produktiver als eine herkömmliche Anlage“, betont Michael Merkle, Leiter der Abteilung Wasserstrahl bei Bystronic. Damit setze nun auch beim Wasserstrahlschneiden ein automatisiertes Konzept seinen Siegeszug an, das beim Laserschneiden bereits seit längerer Zeit zum Standard gehört.
Eingeführt wurde das Konzept im Herbst 2003 mit der kleineren Byjet 3015, die einen Arbeitsbereich von 3000 mm x 1500 mm bietet. Seit der Messe Euroblech 2004 ist auch die großformatige Byjet 4022 mit Wechseltisch erhältlich. „Bisher sind wir die einzigen im Markt, die abrasive Wasserstrahlschneidanlagen serienmäßig mit einem zusätzlichen Wechseltisch anbieten“, sagt Merkle nicht ohne Stolz.
Den Entwicklern in Niederönz ist es gelungen, dem platzsparenden und leicht zugänglichen Großformat-Wechseltisch ausreichend Kraft zu verleihen, um Materialien aller Art, darunter Metall, Kunststoff und Keramik, mit Abmessungen bis 4000 mm x 2250 mm stemmen zu können. Dabei bewältigt die Hubeinheit ein auf beide Tische verteiltes Gesamtgewicht von bis zu 6,3 t. Bei Stahltafeln entspricht dies einer Dicke von rund 50 mm. Der Tischwechsel ist innerhalb von 4 min abgeschlossen.
Der Wechseltisch war der A. Schorno Rohrleitungs- und Apparatebau GmbH, Perlen/Schweiz, besonders wichtig, als sie sich mit der Byjet 4022 im August 2004 ihre erste Wasserstrahlschneidanlage zulegte: „Neben der Reduktion der Rüst- sowie der Be- und Entladezeiten während des Schneidprozesses ermöglicht er uns auch den mannlosen Nacht- und Wochenendbetrieb“, berichtet Geschäftsleiter Arnold Schorno. Das 15-Mitarbeiter-Unternehmen fertigt unter anderem Rohrleitungen und Behälter für Kunden aus der Papier- und Lebensmittelindustrie sowie dem Maschinen- und Anlagenbau. Mit der Wasserstrahlschneidanlage erweiterte Schorno nicht nur sein Leistungsspektrum, sondern machte sich auch unabhängig von Zulieferern, die dringend benötigte Teile nicht immer schnell genug beistellen konnten. Auf der Byjet fertigt Schorno unter anderem Formstücke und Schweißteile. Verarbeitet wird zu 80 % Edelstahl bis 50 mm Dicke, der Rest verteilt sich auf Aluminium bis 40 mm Dicke sowie Kunststoff.
Die Wasserstrahlschneidanlagen von Bystronic sind mit Ultrahochdruckpumpen des Typs Bypump APC mit aktiver Druckkontrolle sowie mit Schneidköpfen des Typs HPT (High Precision Tool) ausgestattet. Beide Komponenten stammen aus der hauseigenen Entwicklungsabteilung und sind exakt aufeinander abgestimmt. Damit folgt das Unternehmen seinem Grundsatz „alles aus einer Hand“, einen Aspekt, den Arnold Schorno besonders zu schätzen weiß: „Der Support ist einfach sicherer und schneller.“
Herzstück der Anlage ist die 3800-bar-Pumpe APC, die besonders wirtschaftlich arbeiten soll. Sie verfügt über zwei einzeln angetriebene und über einen Microcontroller geregelte Druckübersetzer. „Dies stellt einen konstanten linearen und stufenlos regelbaren Druckverlauf sicher“, erläutert Michael Merkle. „Ein prüfpflichtiger und in seiner Lebensdauer beschränkter Druckstabilisationsbehälter entfällt.“ Ein umfangreiches automatisches Diagnosesystem, mit dem mehr als zwanzig Signale überwacht und angezeigt werden, soll für eine hohe Prozesssicherheit sorgen und eine schnelle, effiziente Wartung ermöglichen. Die Sandförderung ist CNC-gesteuert, wodurch sich die Schneidsandmenge zwischen 20 und 800 g stufenlos dosieren lässt. „Der optimierte Abrasivfluss wirkt sich positiv auf die Schneidleistung und damit auf die Wirtschaftlichkeit aus“, nennt Merkle einen weiteren Vorteil.
Bei aller Wirtschaftlichkeit kommt – wie sollte es bei Schweizern anders sein – die Präzision nicht zu kurz: Der 2003 vorgestellte Schneidkopf HPT, beispielsweise, soll noch genauer arbeiten als seine Vorgängermodelle. „Dies erleichtert das Wiederanfahren von Konturen nach einer Unterbrechung des Schneidprozesses“, erklärt Merkle. Da das Schneidventil mit sehr kurzen Schaltzeiten aufwartet, sind entsprechend kurze Taktungen möglich. Die CNC-gesteuerte taktile Höhenabtastung sorgt für einen konstanten Abstand zwischen Schneidkopf und Teil, so dass stets ein optimierter Schneidstrahl auf das Material einwirkt. „Dies trägt wesentlich zur hohen Präzision der Anlage bei“, hebt Merkle hervor. „Schneidkopf und Pumpe sorgen gemeinsam dafür, dass bei deutlich geringerem Energie- und Abrasiv-Verbrauch gleich gute und zum Teil bessere Ergebnisse erzielt werden als beim Wettbewerb.“ Gleichzeitig sei die Schneidleistung höher als bei konventionellen Anlagen.
Um schneller und kostengünstiger fertigen zu können, sind rund 90 % der von Bystronic verkauften Wasserstrahlschneidanlagen mit zwei bis vier Bearbeitungsköpfen ausgestattet. Auch die Anlage von Schorno besitzt zwei Schneidköpfe. „Die stapelweise Bearbeitung von Blechtafeln per Doppelkopf rechnet sich besonders“, weiß Geschäftsleiter Arnold Schorno.
Positiv auf die Wirtschaftlichkeit sollen sich auch die neue Hochleistungs-Steuerung Byvision und die CAD/CAM-Software auswirken. Bystronic ist einer der wenigen Anbieter, deren Programmpaket Bysoft den kompletten Schneid- und Biegeprozess komplett integriert.
Die ergonomische Steuerung, die seit der Messe Emo 2005 auch bei Wasserstrahlschneidanlagen eingesetzt wird, soll Einfachheit und Leistungsfähigkeit verbinden. „Im Hinblick auf Bedienerfreundlichkeit und Schnelligkeit stellt sie einen Meilenstein dar“, schwärmt Merkle. Die Benutzeroberfläche im schlichten Design sei auf das wirklich Notwendige beschränkt. Die acht sichtbaren Knöpfe genügen, um die komplette Anlage zu steuern. Das 15″-Panel stellt auf seinem Touchscreen sämtliche Funktionen der Steuerung zur Verfügung – jedoch jeweils immer nur diejenigen, die zum entsprechenden Zeitpunkt erforderlich sind. „Dank dieser plausiblen Menüführung lässt sich die Anlage leicht und zielgerichtet bedienen“, sagt Merkle.
Auch was die Schnelligkeit angeht, hat die Byvision einiges zu bieten: Mit einer Übertragungsrate von 100 Megabaud können selbst große Schneid- pläne binnen 5 s übertragen werden. „Schneller lassen sich Daten von der Steuerung auf die Maschine kaum übertragen“, ist Merkle sicher. Die Steuerung ist außerdem einfach zu warten, wodurch die Maschinenstillstandzeiten deutlich reduziert werden. Alle ihre Hardware-Komponenten befinden sich in einer Box, die sich bei Wartungsarbeiten rasch gegen eine andere austauschen lässt. Diagnose und Instandsetzung erfolgen anschließend im Bystronic-Labor.
Um bei eventuell auftretenden Problemen schneller Hilfe leisten zu können, bietet Bystronic ab Januar 2006 auch Teleservice für seine Wasserstrahlschneidanlagen an. Bei Schorno bestand allerdings bisher kein Bedarf: „Wenn alles so weiterläuft wie bisher, haben wir keinen Grund, dies bei uns einzuführen“, macht Arnold Schorno seinem Lieferanten ein indirektes Kompliment für dessen Zuverlässigkeit.
Wie Schorno sehen immer mehr Kunden die Vorteile von Wechseltischanlagen, insbesondere im Hinblick auf die damit verbundene erhebliche Rüstzeitersparnis und die entsprechenden Wirtschaftlichkeitssprünge in der Werkstatt. Nach Angaben von Michael Merkle ist bereits rund die Hälfte der verkauften Bystronic-Wasserstrahlschneidanlagen mit einem Wechseltisch ausgerüstet. Je nach Modell und Ausstattung, kostet eine entsprechende Einrichtung, die binnen zwei Monaten geliefert werden kann, zwischen 290 000 und 600 000 Euro. Mit einer zusätzlichen Investition von unter 40 000 Euro in einen optionalen Schwenkbeschicker vom Typ Byloader, der für das zügige Be- und Entladen eingesetzt wird, lassen sich Automationsgrad, Wirtschaftlichkeit und Arbeitssicherheit der Anlage weiter steigern.
Alle wichtigen Komponenten stammen aus einer Hand
Optimierter Abrasivfluss wirkt sich positiv auf Schneidleistung aus
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