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Präzisionsfertigung von Kran-Schweißteilen

: UnionChemnitz


Die Rationalisierung der Fertigung mit dem Ziel, den Wertschöpfungsanteil auf wirtschaftliche Weise zu erhöhen, gehört zu den erfolgreichsten Strategien zur Sicherung einer langfristig angelegten Unternehmensperspektive. Der Turmkranhersteller WILBERT installierte deshalb 2009 ein UNION-Bearbeitungszentrum mit dem Ziel, große Turmkranmodule im Haus bearbeiten zu können.

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Blick auf das Plattenfeld sowie den Dreh- und Verschiebetisch. Auf dem Plattenfeld ist ein Gegenausleger zur Bearbeitung aufgespannt.

Blick auf das Plattenfeld sowie den Dreh- und Verschiebetisch. Auf dem Plattenfeld...

WILBERT-Turmkrane brauchen zum Aufbau keinen Hilfskran – der Hubzylinder im Kletterturmstück drückt die auf einer Plattform installierten Kran- und Gegenausleger so in die Höhe, dass sich Stück für Stück weitere Turmteile einfügen lassen.

Zu den besonderen Montageleistungen, die mit Hilfe von WILBERT-Turmkranen erzielt wurden, gehört beispielsweise der Tandemhub auf der Baustelle des Großkraftwerks in Mannheim (D). Anfang Dezember 2010 haben zwei WT 2405L e.tronic gemeinsam zwei Stahlträger mit einem Gewicht von jeweils etwa 210 t in die Stahlkonstruktion des Kesselhauses eingehoben. Mit dem „XXL-Kran“, der 130 t auf einer Auslegerlänge von 80 m heben kann, baute WILBERT Europas größten Turm-Wippkran.

Auswahl der Bearbeitungsmaschine

„Für die Bearbeitung von Turmelementen und Auslegermodulen für unsere XXL-Baureihe“, erläutert Werner Globisch, Leitung Mechanik bei WILBERT, „suchten wir ein Bearbeitungszentrum, das es uns ermöglicht, die Fräs-, Bohr- und Gewindeschneidaufgaben im eigenen Hause zu erledigen.“

Bei den Teilen handelt es sich hauptsächlich um bis zu 15 m lange Ausleger- und Gegenauslegersegmente sowie um 5 m lange E33-Turmmodule. Sowohl die Ausleger- als auch die Turmmodule sind stirnseitig zu bearbeiten. Damit die Verbindungsbolzen auf der Baustelle problemlos durch die Löcher passen, müssen diese präzise und lagegenau gebohrt werden. Die Anflanschflächen sind zur exakten Verbindung mit weiteren Aufbauteilen plan und flächenparallel zu fräsen.
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Wilbert XXL-Kran, Tandemhub auf der Baustelle des Großkraftwerks Mannheim.

Wilbert XXL-Kran, Tandemhub auf der Baustelle des Großkraftwerks Mannheim.

Darüber hinaus stand als Aufgabe, die Fertigungskapazität auch für die Zukunft zu sichern. „Um für diese Aufgaben die richtige Maschine zu finden, haben wir uns“, bekennt Werner Globisch, „mehrere Maschinen in anderen Unternehmen angesehen und uns für die Horizontal-Bohr- und Fräsmaschine des Typs PCR 150 plus des Chemnitzer Unternehmens UNION Werkzeugmaschinen GmbH entschieden.“

„Im Prinzip haben wir die UNION-Horizontal-Bohr- und Fräsmaschine des Typs PCR 150 plus gekauft, um alle Großteile der XXL-Turmkrane zu bearbeiten. Darüber hinaus dient das UNION-Fertigungszentrum der präzisen Bearbeitung auch von anderen Großteilen wie die Herstellung von Flanschflächen mit exakten Parallelitäten. So müssen beispielsweise Löcher auf einer Breite von 2.500 mm exakt in einer Flucht liegen. Große Präzision erfordern auch die Bohrungen für die Führungen des Hydraulikstempels in den Hubeinheiten der Klettertürme. Insgesamt geht es um Fertigungsgenauigkeiten, die im Bereich IT 7 liegen“, so Werner Globisch weiter.

Großteilgerechtes Maschinenkonzept

An der Kopfseite der Fertigungshalle installiert, gab die Hallenbreite die Möglichkeit, die Maschine mit einer 20 m langen X-Achse auszustatten. Auf dem X-Weg erreicht die Spindel alle auf dem Dreh- und Verschiebtisch aufgespannten Teile sowie alle Teile, die sich auf das 10 x 4 m große Plattenfeld aufspannen lassen.

Die einzelnen
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UNION-Horizontal-Bohr- und Fräsmaschine des Typs PCR 150 plus.

UNION-Horizontal-Bohr- und Fräsmaschine des Typs PCR 150 plus.

Turmkransegmente sind nicht breiter als 3,30 m. Mit der 4.000 mm langen Y-Achse erreicht die Spindel alle zu bearbeitenden Flächen in max. zwei Aufspannungen, sofern sich die Bauteile parallel zur X-Achse aufspannen lassen. Da die Aufspannflächen des Plattenfelds sowie des Dreh- und Verschiebetisches auf einer Ebene liegen, lassen sich Werkstücke, die bis ca. 14 m lang sind, auf beiden Spannflächen aufspannen.

„Darüber hinaus“, führt Werner Globisch weiter aus, „haben wir auch Auslegermodule zu bearbeiten, die länger als 14 m sind. Das heißt, ein Teil eines solchen Auslegermoduls ragt in die Fertigungshalle hinein und wird auf dem Hallenboden so unterfüttert, dass die stirnseitig zu bearbeitenden Flächen rechtwinklig zur Aufspannfläche des Plattenfelds stehen. Zusätzlich wird die Maschine soweit nach unten gesetzt, dass die Aufspannfläche des Plattenfelds mit dem Hallenboden eine Ebene bildet.“

Universalfräsapparat für spezielle Aufgaben

Zur Ausrüstung der PCR 150 plus bei WILBERT gehört auch ein Universalfräsapparat mit einer automatischen Positionierung in zwei Schwenkebenen. Er dient zur Bearbeitung der fünften Werkstückseite in horizontalen Richtungen sowie zur Erledigung von Fertigungsaufgaben in anderen Ebenen. Gut geschützt wartet der Universalfräsapparat in der Pick-up-Station am Ende der X-Achse auf seinen Einsatz. Das Andocken an die Maschinenspindel erfolgt automatisch. Dazu fährt der Fahrständer die Spindel vor die Pick-up-Station. Die öffnet sich, damit die Spindel zunächst
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Blick auf den bis zu 1.500 mm ausfahrbaren Tragbalken (RAM).

Blick auf den bis zu 1.500 mm ausfahrbaren Tragbalken (RAM).

die Abdeckplatte ins obere Fach ablegen kann – anschließend nimmt sie den Universalfräsapparat auf. Die Pick-up-Station schließt sich und die Spindel fährt zum Werkzeugwechsler, der das benötigte Werkzeug aus dem Kettenmagazin bereitstellt.

Wird der Universalfräsapparat nicht mehr benötigt, bringt ihn die Spindel zum definierten Austauschpunkt, an dem der Werkzeugwechsler das Werkzeug übernimmt – dann geht es zurück. Durch die Möglichkeit, in zwei Schwenkebenen zu variieren, kann der Universalfräsapparat auch Flächen unterschiedlicher Ebenen bearbeiten.

Noch flexibler sind die Bearbeitungsmöglichkeiten, wenn das Werkstück separat auf dem 3 x 3 m großen DV45-Dreh- und Verschiebetisch – ausgelegt auf 45 t Belastung und auf einer Länge von 2.000 mm entlang der V-Achse verschiebbar – aufgespannt ist. Die B-Achse des Dreh- und Verschiebetischs ist mit einem Rundmesssystem ausgestattet, das eine Zustellung in Schritten von nur 0,001° ermöglicht.

Die PCR 150 plus besitzt ein mitfahrendes Kettenmagazin, das 80 Werkzeuge aufnehmen kann. Entsprechend des Bearbeitungsprogramms führt das Kettenmagazin das benötigte Werkzeug zur Übergabestelle an den Werkzeugwechsler.

Bedienkomfort garantiert

Zur wirtschaftlichen Fertigung von Großteilen gehört nicht zuletzt ein qualitätssichernder Bedienkomfort der PCR 150 plus. Die Sinumerik-840-D-Steuerung ermöglicht sowohl die
direkte Übertragung der in der Fertigungsvorbereitung erarbeiteten Bearbeitungsprogramme als auch die Programmierung von Fertigungsaufträgen direkt an der Maschine. Dazu befindet sich in der mitfahrenden Bedienerkabine ein schwenkbares Bedientableau. Mit dem Fahrständer verbunden, bewegt sich die Kabine entlang der X-Achse. Sie lässt sich darüber hinaus auch autark in der Y-Ebene, unabhängig von der Position der Bohrspindel, verfahren. Auf diese Weise erreicht der Bediener bequem auch die oberen Werkstückbereiche.

„Mit der Installation der UNION-Horizontal-Bohr- und Fräsmaschine“, hebt Werner Globisch resümierend hervor, „haben wir alle Investitionsziele erreicht. Zurzeit arbeitet die Maschine zweischichtig – d. h., wir haben auch die angestrebte Kapazitätssicherung für zukünftige Aufgaben erreicht.“
Blick auf das Plattenfeld sowie den Dreh- und Verschiebetisch. Auf dem Plattenfeld ist ein Gegenausleger zur Bearbeitung aufgespannt.
Wilbert XXL-Kran, Tandemhub auf der Baustelle des Großkraftwerks Mannheim.
UNION-Horizontal-Bohr- und Fräsmaschine des Typs PCR 150 plus.
Blick auf den bis zu 1.500 mm ausfahrbaren Tragbalken (RAM).
Der hydrostatisch gelagerte Tragbalken sorgt für einen weiten Arbeitsbereich des Universalfräsapparats.


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Bericht in folgenden Kategorien:
Fräswerkzeuge, Bohrwerkzeuge

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