Warenkorb

Supfina Grieshaber: Design und Standard clever gemixt

Thomas Harter, Produktmanager bei Supfina Grieshaber, legt Wert auf Design - auch bei der Maschinenserie Planet V.

Der Trend bei Maschinen geht immer stärker in Richtung Design. Dabei stehen einfachere Bedienung, verringerter Platzbedarf bei gleichzeitig erheblich reduzierten Anlagenkosten im Fokus. Um solche Maschinen herzustellen, ist ein cleverer Mix aus kostengünstigen Serienteilen und individuellen Designelementen gefordert. Eine interessante Referenzlösung ist derzeit die Maschinenserie Planet V von Supfina Grieshaber, die mit Schaltschranksystemtechnik von Rittal ausgerüstet ist.

Download Kurz-PDF

Maschinenbauer wie Supfina Grieshaber bewegen sich immer an der Grenze des technisch Machbaren. Ziel des weltweit führenden Herstellers von Maschinen für Superfinish- und Schleifbearbeitungen ist, ohne Zugeständnis bei Präzision, Produktivität und Bedienungsfreundlichkeit immer noch kompaktere und wirtschaftlichere Maschinen auf den Markt zu bringen. Dies ist dem Maschinenbauer in 2014 mit der Weiterentwicklung der bewährten Planet V gelungen. Mit der Doppelseitenschleifmaschine lassen sich Werkstücke mit Durchmessern von 6 bis 85 mm und einer Dicke von 0,6 bis 40 mm ein- oder doppelseitig bearbeiten. Hauptmerkmale der neuen Maschine sind eine deutlich verbesserte Schwingungsdämpfung bei absolut thermischer Stabilität. Starke Schleifspindeln ermöglichen mit einer Leistung von 26 kW je nach Werkstückmaterial Abträge bis 0,5 mm in einem Durchgang. Die Einhaltung von Parallelitäten unter 0,005 mm beweist den Anspruch an ein Maximum an Präzision. Neben dem Durchlaufschleifen beherrscht die Planet V auch das Pendel- sowie Mehrfachdurchlaufverfahren. Weitere Ausstattungsmerkmale sind etwa die patentierte Schleifspaltvisualisierung oder die integrierte Werkzeugwechselhilfe, wodurch sich die Nebenzeiten bei Werkzeugwechsel und Umrüstvorgängen auf ein Minimum reduzieren lassen. Durch die Platz sparenden Ausführung lässt sich die Planet V problemlos in neue oder auch bereits bestehende Fertigungslinien integrieren.

Immer kürzere Entwicklungszeiten
Neben den technischen Neuerungen lag bei der Entwicklung das Augenmerk auch auf einem ansprechenden Design der Maschine. „Durch das edle Maschinendesign wollen wir Funktion und Qualität unserer Maschine unterstreichen und damit zeigen, was durch unsere Innovation möglich ist, nämlich die Herstellung feiner, glatter Oberflächen dank Hochpräzisionstechnik“, erklärt Thomas Harter, Produktmanager bei Supfina Grieshaber. Und ergänzt: „Design ist ein deutlicher Trend im Maschinenbau, den wir von Anfang mitgestaltet haben. Aber letztlich geht es um Qualität und Leistung. Am Ende ist es immer die Wirtschaftlichkeit der Maschine, die eine Kaufentscheidung bei unseren Kunden herbeiführt.“ Herausforderung für den Maschinenbauer sind neben dem Preiskampf die immer kürzer werdenden Produktzyklen der Maschinen, die sogenannte Time-to-Market, die Dauer von der Produktentwicklung bis zur Auslieferung an den Kunden. „Das bedeutet für uns, dass wir immer schneller entwickeln und schneller auf die Marktforderungen reagieren müssen“, so der Produktmanager.

Dabei sind kurze Lieferzeiten von namhaften Automobilherstellern wie Audi, BMW, Daimler oder Chrysler sowie deren Zulieferer wie Schaeffler oder SKF gefordert. Im Durchschnitt beträgt die Lieferzeit für Maschinen etwa zehn Monate. Aber es geht auch schneller. Supfina Grieshaber baut Maschinen auch innerhalb von sechs Monaten – und setzt dabei konsequent auf das Konzept der Standardisierung. „Wir verwenden Standard-Komponenten und stellen daraus individuelle Lösungen her. Dabei versuchen wir unseren modulbasierten Baukasten immer weiter zu verbessern und bei Bedarf auszubauen“, so Thomas Harter.

Schaltschrank-Infrastruktur ausgelagert
Zu den verwendeten Infrastruktur-Komponenten der Planet V zählen auch Standardprodukte aus dem Programm „Rittal – Das System.“. Rittal ist zentraler Lieferant des Maschinenherstellers von der Schaltschranktechnik über die Kühltechnik bis zur Stromversorgung. Anders als bei herkömmlichen Maschinenbaukonzepten befindet sich bei der Planet V die elektrische Ausrüstung – mit Steuerungs- (SPS), Servo-CNC-Antriebs-, Sicherheits- sowie Kühlungstechnik für Spindel und Schaltschränke – nicht innerhalb, sondern außerhalb der Maschine in an das Design adaptierten TS 8 Standard-Schaltschränken. Die „outgesourcte“ und angereihte Schaltschrank-Infrastruktur, die über eine Trasse mit der Maschine verbunden ist, umfasst insgesamt fünf TS 8 Schaltschränke, eine integrierte flüssigkeitsbasierte Kühllösung der Serie LCP Industrie, einen ebenso standardisierten Rückkühler der Serie TopTherm Chiller sowie das RiLine60 Stromschienensystem.

Individuelle Maschinenlayouts möglich
Die Vorteile durch die Auslagerung der Schaltschrank-Infrastruktur sind vielfältig. Damit lassen sich individuelle Kundenanforderungen etwa hinsichtlich der Aufstellung der Maschine besser erfüllen. So ist der Maschinenbauer durch das Absetzen der Schaltschrankreihe flexibler bei der Gestaltung der Aufstellfläche. „Durch die ausgelagerten Schaltschränke können wir je nach Platzverhältnissen individuellere Maschinenlayouts bieten“, so der Produktmanager. Mit der alten Baureihe, bei der die Schaltschränke komplett in der Maschine integriert waren, war der Maschinenbauer an die Aufstellfläche gebunden. „Jetzt ist die Basismaschine kleiner und wir können die Schaltschränke individuell in neue oder auch bereits bestehende Fertigungslinien integrieren und genauso arrangieren, wie es notwendig ist“, erklärt Harter. Für den Maschinenbauer ist die Kompaktheit von Maschinen entscheidend. „Aufstellflächen für die Fertigung sind begrenzt und kosten Geld“, so Harter.

Ist durch den ausgelagerten Schaltschrank keine Maschinenfläche an einer Seite verbaut, erhöht sich zudem die Zugänglichkeit zur Maschine beim Beladen und Umrüsten. Auch ein komfortabler Zugang zu den in den Schaltschränken eingebauten Betriebsmitteln ist für das Bedienpersonal jederzeit einfach möglich. Insgesamt ist trotz kompakter Bauweise der Maschine eine hohe Servicefreundlichkeit gewährleistet. Ein nicht unwesentlicher Vorteil ist zudem, dass durch die Auslagerung der Schaltschranktechnik entstehende Vibrationen etwa durch die Rückkühltechnik nicht auf das Bearbeitungszentrum übertragen werden können. Schließlich hat die neue Lösung auch logistische Vorteile: Der Transport von Maschine und Schaltschränken kann auf getrennte und kleinere Transportmittel verlagert werden.

Integrierte Systemlösung
Eine weitere Besonderheit des Maschinenkonzepts besteht in der Integration der gesamten flüssigkeitsbasierten Kühltechnik in das TS 8 Schaltschranksystem. Durch das Liquid Cooling Package (LCP) Industrie von Rittal – ein Klimaschrank mit Luft/Wasser-Wärmetauscher – lassen sich Verlustleistungen im Schaltschrank wirtschaftlich und sicher abführen. Wärmetechnisch sind auf engstem Raum und bei hoher Packungsdichte Kühlleistungen von bis zu 10 kW erreichbar. Die Nutzkühlleistung wird von der Schaltschrank-Innentemperatur, der Wasser-Eintrittstemperatur und dem Wasser-Volumenstrom im Wärmetauscher bestimmt. Die Kühlung erfolgt im Umluftbetrieb, wobei die Verlustleistung (Wärme) im Schaltschrank über den Luft/Wasser-Wärmetauscher an das Wasser abgegeben und aus dem Schaltschrank abgeführt wird. Das LCP ist dabei zwischen Rückkühler und Schaltschrank eingebaut und bläst die Kaltluft von der linken Seite in den Schaltschrank, wo die Frequenzumrichter installiert sind. Zwei leistungsstarke Gebläse sorgen für eine optimale Luftzirkulation im Schrankinnern. Die Warmluft wird seitlich im oberen Bereich des Schranks angesaugt und unten kalt in die Seite des Schranks eingeblasen. Die Innenluft kann dabei auch unter die Umgebungstemperatur abgekühlt werden. Die vollständige Trennung von Wasserkreislauf und elektronischen Komponenten im Schrank gewährleistet maximale Sicherheit. Der vollkommen geschlossene Schaltschrank kann insgesamt die Schutzart IP 55 aufrechterhalten.

Für den Betrieb des LCP Industrie ist ein Wasseranschluss (Vor- und Rücklauf) sowie eine Rückkühlanlage (Chiller) für die Wasserkühlung am Wärmetauscher installiert. Supfina Grieshaber hat sich auch hier für eine im TS 8 Schaltschranksystem integrierte Lösung mit dem TopTherm Chiller von Rittal entschieden. Der Rückkühler ist aus drei modularen Einheiten wie Wasser- und Kältemodule sowie ein Elektromodul mit Steuerung aufgebaut und sorgt für eine Kühlleistung von 16 kW. Neben der Bereitstellung der Kühlflüssigkeit für die Schaltschrank-Klimatisierung über das LCP Industrie übernimmt der TopTherm Chiller auch die Kühlmittelversorgung für die präzise, technologierelevante Spindelkühlung der Planet V. Die Reduzierung auf einen flüssigkeitsbasierten Kältekreislauf mit nur einem Kompressor trägt insgesamt wesentlich zu erhöhter Energieeffizienz der Anlage bei. Ein weiterer Vorteil ist durch die Zusammenführung der Schaltschrank- und Spindelwärme gegeben. So ist es möglich, die komplette Wärmeentwicklung als Option an ein zentrales Kühlturmnetz bis 34 °C Vorlauf abzuführen. Der Rückkühler kann auch durch einen Wasser/Wasser-Wärmetauscher ersetzt werden. So lässt sich kundeneigenes Prozesswasser kälter als 22 °C zusetzen. Der interne Kreislauf kommt mit dem Kühlwasser des Kunden zudem nicht in Berührung und beugt somit Verschmutzungen und Ausfälle vor. Der flüssigkeitsbasierte Kreislauf ist ein integrierter Prozess, der im Weiteren die Umgebungsluft nicht belastet. Gerade Betreiber mit großen Maschinenparks suchen nach einem Ersatz für den üblichen luftbasierten Kühlprozess. Der Grund ist, dass die Abwärme auf andere Maschinen übergeht und dort zu Maßproblemen führen kann.

„Durch integrierte Lösungen aus Schaltschranktechnik, Kühllösung und Stromverteilungstechnik zu einer Gesamtlösung gehen wir sicher, dass technisch alles zusammenpasst. Wir haben dadurch einen Ansprechpartner für ein System und reduzieren damit auch unseren organisatorischen Aufwand“, erklärt Thomas Harter. Zentrales Thema ist für den Maschinen-bauer auch die weltweite Verfügbarkeit der Standard-Komponenten. „Gerade wenn die Kühltechnik ausfällt, bedeutet dies ein Ausfall der Maschine und das heißt ein Ausfall der Produktion“, betont der Fachmann. Auch die weltweite Verfügbarkeit der Gerätetechnik sowie der weltweite Service – insbesondere auch für den asiatischen Raum – ist für Supfina Grieshaber ein wichtiges Kriterium für die Entscheidung für Rittal.

**************************************************************************

Das erfolgreichste Schaltschranksystem
Mit dem Slogan „Endlich unendliche Möglichkeiten“ brachte Rittal 1999 das TS 8 Schalt-schranksystem auf den Markt – der Beginn einer Erfolgsgeschichte. Heute ist der Anreih-schrank als Basis des Systembaukastens „Rittal – Das System.“ der weltweite Standard für Schaltschranktechnik in nahezu allen Branchen. Mit über 10 Millionen gefertigten Schränken gilt der TS 8 als erfolgreichstes Schaltschrank-system der Welt. „Hohe Flexibilität, Effizienz, Qualität und Sicherheit – das sind die Eigenschaften, die den TS 8 zum Renner weltweit gemacht haben“, erklärt Matthias Müller, Leiter Produktmanagement Modular Enclosures bei Rittal. Der TS 8 Schaltschrank, der in diesem Jahr 10 Millionen Mal gefertigt wurde, kommt in 92 Prozent der weltweiten 1.005 Branchen zum Einsatz und hat damit in 15 Jahren nahezu alle Industriemärkte erobert. Zu den Kernbranchen zählen der Maschinen-, Steuerungs- und Schaltanlagenbau, die Automobilindustrie, Energiewirtschaft sowie Informationstechnologie und Telekommunikation. Auch die Nahrungs- und Genussmittelindustrie sowie die Prozess-industrie stehen verstärkt im Fokus für den Einsatz des robusten und erfolgreichen Schrank-systems.

**************************************************************************