Immer öfter gliedern Werkzeugmaschinenbauer Kapazitäten wie die Blechteilefertigung aus. Gerade die Umhausungen der Maschinen stellen dabei besondere Anforderungen. Der Metallbearbeiter Mez Frintrop konstruiert und fertigt diese Verkleidungen im Auftrag.
Erhebliche Kostenvorteile ergaben sich, als die Göppinger Index-Werke GmbH & Co. KG ihre komplette Blechbearbeitung auslagerte. Seit 1992 sorgte die Mez GmbH & Co. dafür, dass die Verkleidungen der Drehmaschinen den hohen Qualitätsanforderungen gerecht werden. Welche Anforderungen dabei gestellt werden, zeigt das Beispiel der Vertikaldrehmaschine V160 von Index. Sie kann jede Dreh- und Fräsbewegung ausführen und nutzt bis zu 48 Werkzeugstationen. Unter der Maschinenumhausung arbeitet die V160 im aktiven Fräsvorgang mit hohen Drehzahlen: Haupt- und Gegenspindel erreichen bis zu 5000 min-1, die Werkzeugstationen bis zu 6000 min-1. Bei den hochdynamischen Prozessen besteht für das Personal Verletzungsgefahr durch Späne oder losgelöste Werkzeugteile. Deshalb müssen die Maschinenumhausungen hohe Sicherheitsvorgaben erfüllen, und auch die modularen Bestandteile wie die Scheiben der Kabine müssen umfangreiche Tests bestehen.
„Eine eigene Blechfertigung lohnt sich nur bei voller Auslastung“, sagt Matthias Pfersich, Abteilungsleiter Systementwicklung bei Mez Frintrop in Reutlingen, jenem Unternehmen, das 2002 durch den Zusammenschluss von Mez und der Frintrop GmbH entstand. „Zudem spart der Hersteller durch die geringere Fertigungstiefe Kapazitäten ein, denn auch die Produktion von Maschinenumhausungen erfordert viel Know-how hinsichtlich der Blechbearbeitung und der benötigten Entwicklungswerkzeuge.“
Der Reutlinger Blechspezialist konzipiert und fertigt die Schutzumhausung in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden. „Die Anforderungen an die geplante Umhausung trugen wir mit Index schon beim Erstgespräch zusammen. Erfahrungsgemäß sind für die Umhausung der Maschinentyp und die technischen Informationen über Drehzahlen, Formen und Gewichte der zu bearbeitenden Werkstücke wichtig“, erläutert Pfersich. „Daraus setzen sich der Leistungsumfang und die Grundlagen für die Vorentwurfsstudie zusammen.“ Zentrale Kriterien sind Beschusssicherheit, Dichtheit und das Design.
Die Umhausung muss den Bediener vor wegfliegenden Teilen, aber auch vor schädlichen Einflüssen etwa durch Chemikalien oder Kühlschmierstoffnebel und nicht zuletzt vor dem Maschinenlärm schützen. Zugleich verhindert die Verkleidung Verletzungen, weil niemand in das laufende Fräszentrum greifen kann. „Das klingt alles ganz einfach“, sagt Pfersich, „wir müssen die Umhausungen aber unter Einsatz ausgeklügelter Sicherheitssysteme konzipieren, die in Verbindung mit der Steuerung stehen.“ Denn: Die Maschine darf nur dann in Betrieb zu nehmen sein, wenn die Türen der Umhausung verschlossen sind und sich niemand mehr im Inneren aufhält. Solche Sicherheitselemente wurden bei der Konstruktion von Anfang an bedacht. Zudem kann es im Betrieb von Maschinen zu Verpuffungen kommen. Damit Personen dadurch nicht gefährdet werden, stellt der Ausgleich des Überdrucks eine weitere wichtige Sicherheitsanforderung dar. Über eine Druckentlastungsklappe an der Innenwand der Umhausung kann dieser Überdruck nach außen entweichen.
Auch die Sichtscheiben in der Verkleidung dürfen keine Schwachstellen bilden und müssen ebenfalls beschusssicher sein. Die Einzelelemente müssen passgenau konstruiert und montiert werden, um dichte Übergänge zu schaffen. Das verhindert, dass Schmierstoffnebel oder Späne austreten. Die Umhausung soll jedoch nicht nur eine Blechhaube sein. Auch das Design muss stimmen und zum Unternehmen passen.
Beim Fertigen eines Rahmens ausschließlich aus Blech stehen den Spezialisten heute viel mehr Möglichkeiten zur Verfügung als noch vor wenigen Jahren. Die Index-Umhausung kennzeichnen besonders ihre weichen Kanten. „Sie spiegeln das typische Maschinendesign der Göppinger wider“, beschreibt Pfersich. Die Rundungen der Kabine, die mit einer 3-Punkt-Biegetechnik erzeugt werden, erfüllen gleich drei wichtige Anforderungen:
- runde Kanten sehen harmonischer aus als eckige Formen,
- in runden Ecken können sich Schmutz, Späne oder Kühlschmierstoffe nicht absetzen und
- bei geringem Materialeinsatz bietet die Schutzkabine eine höhere Stabilität.
Das klare äußere Design setzt sich auch im Innenraum fort. Auf den geneigten Flächen bleiben die Späne nicht liegen. Sie rutschen besser ab und landen direkt auf dem Späneförderer unter der Maschine, der sie aus dem Arbeitsraum transportiert. Alle Befestigungsbohrungen und Verschraubungen sind von außen kaum sichtbar. Auch die Verkabelungen bringen die Facharbeiter verborgen unter, in speziell dafür in die Konstruktion integrierten Eckelementen. Das spart zusätzliche Kabelkanäle und rundet das Design ab.
Das Beispiel zeigt, dass Schönheit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit keine Widersprüche bilden. Vom Know-how der Blechspezialisten profitiert so neben dem Maschinenhersteller auch der Endkunde. Als ein typischer Systemlieferant konzipiert und fertigt Mez Frintrop nicht nur Umhausungen für Werkzeugmaschinen, sondern auch Verkleidungen von Fertigungsrobotern sowie Bediener- und Fahrerkabinen für Fahrzeugkräne. Unter den namhaften Kunden sind die Liebherr Werke in Ehingen, die Ditzinger Hochtechnologiegruppe Trumpf oder die CTS Clima Temperatur Systeme GmbH für Umweltsimulationen. Die Leistungen der Reutlinger Blechteilespezialisten reichen von der Entwicklung über die Fertigung bis zur Endmontage. Das Unternehmen ist spezialisiert auf die Bearbeitung von Dünnblechen. Dazu zählen Edelstahl-, Aluminium- und Schwarzbleche mit Dicken bis 8 mm. Ein Großteil der verarbeiteten Materialien ist jedoch weniger als 3 mm dick.
Alexander Fausel Leiter Vertrieb bei Mez Frintrop
Mez Frintrop in Kürze
Das Familienunternehmen Mez Frintrop AG mit Stammsitz in Reutlingen-Gönningen ging 2002 aus dem Zusammenschluss des Ingenieurbüros Frintrop GmbH mit der 1875 gegründeten Mez GmbH + Co. hervor. Angebotsschwerpunkte des Unternehmens sind Maschinen- und Anlagenverkleidungen aus Stahl oder Edelstahl. Das Produktspektrum umfasst aber auch Kabinen, Maschinenkomponenten, Baugruppen und komplette Schutzverhaubungen. Darüber hinaus sind die Reutlinger auch Engineering-Partner für vielfältige, anspruchsvolle Konstruktionsaufgaben, etwa Lenksysteme für den Automobil- und Fahrzeugbau sowie für die Entwicklung von Maschinenkomponenten. Über 100 Mitarbeiter arbeiten an den Standorten Reutlingen-Gönningen (Verwaltung, Produktion), Kornwestheim (Entwicklungszentrum), Spraitbach und Włocławek/Polen.
Kosteneffizienz
Die Fertigung komplexer Blechteile, wie etwa den Einhausungen von Werkzeugmaschinen, erfordert viel Know-how. Für die Konzeption, Fertigung und Endmontage sind spezielle Werkzeuge erforderlich, die sich nur rechnen, wenn sie voll ausgelastet sind. Für viele Maschinenhersteller ist es deshalb erheblich kostengünstiger, externe Zulieferer zu beauftragen, die auch das Engineering übernehmen. Die Spezialisten erkennen potenzielle Schwierigkeiten bereits in einer Phase, in der sie noch leicht zu beheben sind.
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