Für die Fertigung ihrer Mehrspindel-Drehautomaten benötigt die Alfred H. Schütte GmbH & Co. KG eine Vielzahl unterschiedlicher Hydraulikrohre. Mit dem Biegeautomaten Tubotronic von Tracto-Technik können diese Rohre produktiv, flexibel und präzise gefertigt werden.
Dipl.-Ing. Lothar Handge ist Fachjournalist in Velbert
Die wichtigsten Produktbereiche der weltweit operierenden Alfred H. Schütte GmbH & Co. KG in Köln sind Werkzeug-Schleifmaschinen und Mehrspindel-Drehautomaten. CNC-Mehrspindler mit hydraulischem Antrieb benötigen je nach Ausrüstung eine Vielzahl hydraulischer Aggregate mit der entsprechenden Verrohrung.
Bei Schütte wird die Verrohrung nicht in der Konstruktionsabteilung festgelegt. Verantwortlich für die komplexe Aufgabe ist die Abteilung Hydraulikbau und Blechschlosserei unter Meister Willi Siebenmorgen in Abstimmung mit der Ausrüstungsabteilung.
Mit Hilfe der Stückliste und des Aufstellplans wird eine Handskizze erstellt, die zeigt, wie die Rohre zu verlegen sind. Anhand dieser Skizze wird entschieden, welche Rohre auf welchen Maschinen zu biegen sind. Schütte kann auf insgesamt vier Rohrbiegemaschinen zurückgreifen, darunter ein Tubomat 642 sowie ein mit einer elektronischen Steuerung ausgestatteter Tubotronic der Tracto-Technik Paul Schmidt Spezialmaschinen, Lennestadt. Zwei wichtige Gründe für die Investition in diese Maschine nennt Willi Siebenmorgen: „Bei den Systemen des Wettbewerbs gab es Probleme mit der Programmierung. Zudem waren sie nicht so flexibel einsetzbar.“
Die hohe Flexibilität war mit ausschlaggebend für den Kauf, da Schütte vorwiegend kundenspezifische Sondermaschinen entwickelt und produziert. Wiederkehrende Serien gibt es selten, und wenn, sind es nicht mehr als sechs bis zwölf Maschinen. Hieraus resultiert, dass die zu biegenden Rohre meist unterschiedlich in Länge und Form sind. Die Längen variieren zwischen 50 und 4000 mm, bei einer Durchschnittslänge von 1500 mm. Die Durchmesser reichen von 6 mm für die Schmierung über 35 mm für Druckleitungen bis zu 42 mm für Rücklaufleitungen. Die Wanddicken liegen zwischen 1 mm bei den kleinen Durchmessern und 2,5 mm bei Druckleitungen.
Bei den CNC-Maschinen von Schütte müssen die Hydraulikleitungen für Drücke zwischen 45 und 120 bar ausgelegt sein. Als Material wird handelsübliches Hydraulikrohr verwendet. Willi Siebenmorgen schätzt, dass bei der PC-Maschine zwischen 80 m Rohr in der Standardausführung und bis zu 250 m Rohr je nach Sonderausstattung erforderlich sind.
Vor der Verwendung von Rohrbiegemaschinen wurden bei Schütte dickwandige Rohre, die sich manuell nicht mehr biegen ließen, mit eigenen Biegeeinrichtungen umgeformt. Verglichen damit, brachte schon der Tubomat 642 einen großen Fortschritt. Willi Siebenmorgen: „Vom Tubomat zum elektronisch gesteuerten Tubotronic war es noch einmal ein Riesenschritt hinsichtlich Präzision und Produktivität.“ Und die Entwicklung sei noch keineswegs abgeschlossen. Eine bedeutsame Rolle spielen hierbei Änderungen in der Geometrie der Rohre, die immer komplexere Formen annehmen. Hinzu kommt, dass für die Verlegung der Rohre immer weniger Platz in den Maschinen zur Verfügung steht.
Biegeautomat lässt sich schnell umrüsten
Schütte entschied sich für den Tubotronic in erster Linie, um die komplexer werdenden Rohrgeometrien auf einfache Weise herstellen zu können. Die mögliche höhere Produktivität war von sekundärer Bedeutung. „Wir wussten von vornherein, dass wir den Tubotronic nicht hundertprozentig würden auslasten können“, erklärt Willi Siebenmorgen. Der ausschlaggebende Punkt sei vielmehr, „einwandfreie Rohre besonders für die CNC-Mehrspindler fertigen zu können“. Hierbei spielt die Präzision der Biegemaschine eine wesentliche Rolle.
Ein anderer Aspekt, der für eine Biegemaschine mit elektronischer Steuerung spreche, sei die Möglichkeit, Rohre und die dazugehörigen Biegeparameter abzuspeichern und jederzeit als Programm wieder abrufen zu können. Beim Tubotronic lassen sich die Parameter für 40 unterschiedliche Rohrfiguren mit je 10 verschiedenen Werten direkt in die Maschine programmieren und intern oder auf externen Datenspeichern für den Wiederholungsfall speichern. So können später exakt die gleichen Rohre ohne Anpassung der Daten gebogen werden.
„Wir versuchen, zumindest alle Rohre für die Grundmaschine mit dem Tubotronic zu biegen“, erläutert Willi Siebenmorgen. Viele Serienmaschinen sind bereits im Programm abrufbar, und die Rohre für kommende Serien lassen sich so schon vorbiegen. Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei der Ersatzteilversorgung: Es müssen keine Ersatzrohre auf Lager gelegt werden, da im – seltenen – Fall eines defekten Rohres kurzfristig ein Ersatzteil herzustellen ist. Auf Grund der großen Produktvielfalt sei es ohnehin unmöglich, Ersatzrohre für alle Maschinentypen auf Lager zu legen. Durch das Abspeichern und spätere wieder Aufrufen der Biegeprogramme seien mittelfristig auf jeden Fall Kosten zu sparen.
Ein weiterer Vorzug ist, dass sich der Anteil an Ausschussteilen deutlich verringerte. „Seit wir die fertigen Rohre im Programm gespeichert haben, gibt es praktisch keinen Ausschuss mehr“, freut sich Willi Siebenmorgen. Früher sei es immer wieder vorgekommen, dass falsch angerissen oder ein falsches Maß eingegeben wurde. Selbst wenn Hydraulikrohre heute nicht mehr so teuer sind wie früher, summieren sich die Einsparungen mit der Zeit doch auf nennenswerte Beträge.
Schnell sei die Maschine bei der Eingabe neuer Rohre. Hier hilft das Rohrbiege-Zeichenprogramm Tractometrix von Tracto-Technik, mit dessen Hilfe die Schütte-Mitarbeiter alle Rohre selbst am PC isometrieren. Anschließend werden die Daten online an die Maschine weitergeleitet. Positiv bemerkbar mache sich, dass das Programm leicht zu erlernen und zu bedienen sei. Nach einer anfänglichen Eingewöhnungszeit werden die Programme direkt als 3D-Zeichnungen erstellt und nicht mehr in mehreren Ansichten. Nach Angaben des Herstellers soll Tractometrix in Kürze durch ein leistungsfähigeres Produkt namens Tractofab ersetzt werden.
Bei der hohen Anzahl unterschiedlicher Rohre kommt ein weiterer Vorteil des Tubotronic zur Geltung: Er ist mit wenigen Handgriffen auf andere Längen, Durchmesser und Formen umzurüsten. „In der Regel benötigen wir nur wenige Minuten für die Umstellung auf einen neuen Durchmesser“, bestätigt Willi Siebenmorgen.
Ausschuss-Anteil wird deutlich verringert
Ebenfalls gering ist der Schulungsbedarf: Zunächst fand eine eintägige Schulung bei Tracto-Technik statt. Danach war ein Mitarbeiter des Herstellers für einen Tag bei Schütte, und nach zwei bis drei Monaten wurde abschließend noch einmal ein Schulungstag abgehalten.
Biegeautomat Tubotronic im Profil: Alternative zu CNC-Rohrbiegemaschinen
Das automatische Biegezentrum Tubotronic, das Vorgängermodell des aktuellen Tubotron 50, soll eine preiswerte und leistungsfähige Alternative zu CNC-Maschinen bieten. Das von Tracto-Technik Paul Schmidt Spezialmaschinen, Lennestadt, gebaute System verfügt über eine programmierbare Steuerung, deren Bedienung laut Hersteller leicht und schnell zu erlernen ist.
Mit dem verfahrbaren Bedienpult kann der Anwender den Arbeitsplatz entsprechend den Biegeanforderungen optimieren. Eine PC-Schnittstelle ermöglicht die Kopplung mit der optional erhältlichen Rohrbiegesoftware.
Das hydraulische Spannfutter ist in die Mehrachsen-Steuerung eingebunden. Es beschleunigt den Werkstückwechsel und sorgt für kurze Maschinenstillstandzeiten. Die automatische Minimalmengenschmierung für den Biegedorn stellt die bedarfsgerechte Schmierung bei geringem Verbrauch sicher. Zu den Stärken des Tubotronic zählt auch eine stabile, robuste Konstruktion, die selbst bei extremen Belastungen eine hohe Verwindungssteifigkeit bieten soll.
Um die Einsatzmöglichkeiten auszuweiten, ist wahlweise eine Rohraufschublänge bis 6000 mm verfügbar, und der Biegeradius lässt sich auf 200 mm erweitern.
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