Hohe Ansprüche von Stammkunden gehören für die Schweizer Gruppe Starrag zum Alltag. Doch dieser Auftrag hatte es in sich: Das KSB-Werk in Pegnitz hatte eine hochproduktive Karusselldrehmaschine geordert, die in einer Aufspannung bis zu 3 t schwere Pumpengehäuse aus schwer zerspanbaren Werkstoffen sehr schnell, hoch präzise und produktiv herstellt.
„Unser Geschäft ist von sehr knappen Lieferzeiten geprägt“, erklärt Fritz Suttner, Mitarbeiter der Produktionstechnik bei der KSB Aktiengesellschaft in Pegnitz (bei Nürnberg). „Da legen wir Wert auf straffe Produktionsstrukturen, dank denen wir die Bearbeitung sehr schnell mit sehr geringen Liegezeiten durchführen können.“ Die Rede ist von der Herstellung von bis zu 3 t schweren, grossen Pumpengehäusen unter anderem für Kraftwerke und die chemische Industrie, die in Losgrösse 1 bis 2 massgeschneidert u. a. aus korrosions- und säurebeständigem Edelstahl und warmfesten Spezialeisenlegierungen entstehen. Pegnitz spielt hier innerhalb des KSB-Konzerns eine Sonderrolle, denn das Werk besitzt eine eigene Giesserei zur Herstellung von Speziallegierungen. So sind massgeschneiderte Werkstoffe z. B. nötig bei Einsätzen von Pumpen in der Rauchgasentschwefelung, bei denen den Werkstoffen vor allem Korrosion, aggressive Medien und Abrasion zu schaffen machen.
Der bisherige Ablauf der Produktion störte die Oberfranken. „Wir hatten bisher erst die Vorder- und dann die Rückseite in zwei Aufspannungen gedreht, im Anschluss folgte die Bohrbearbeitung auf einer weiteren Maschine“, berichtet Suttner. „Das führte natürlich zu langen Durchlaufzeiten mit vielen Unterbrechungen und Liegezeiten.“ Nun erfolgt alles als Komplettbearbeitung auf einer kompakten Dörries Einständer-Vertikal-Drehmaschine CONTUMAT VCE 2800/220 MC (Umlaufdurchmesser: 2.800 mm) der Starrag. Die Karusselldrehmaschine übernimmt in einer Aufspannung das Drehen, Bohren und Fräsen.
Ausser der Komplettbearbeitung war KSB der Einstieg in die Programmierung an der Maschine wichtig. Bisher schreibt ein Programmierbüro in Exapt pro Jahr rund 4.000 Programme, die nach der Umwandlung per Post-Processing über DNC direkt in die Maschinen eingespeist werden. Bearbeitet werden auch Gussrohteile mit sehr stark unterschiedlichen Aufmasskonturen. „Dabei greifen wir aber nicht auf NC-Programme aus dem Programmierbüro zurück, sondern lassen sie wegen den unterschiedlichsten Gussrohkonturen vor Ort erstellen“, erklärt der Produktionstechniker. „Der Werker spannt das Bauteil ein, richtet ihn aus, legt das passende Werkzeug ein und gibt die Zerspanungszyklen direkt in die Steuerung 840 D sl ein.“ Das nötige Wissen erhielten die Maschinenbediener bei einem individuellen Erweiterungskurs für Programmierung „P2“ bei Starrag am Standort Mönchengladbach.
Hier „schafft“ eine für drei
Karusselldrehmaschine Dörries CONTUMAT: Einsatz in der KSB-Pumpenproduktion
Die neue Option zur werkstattorientierten Programmierung mit Siemens Operate, bei der KSB mit der Starrag Neuland betrat, hat sich auch bei der Nachbearbeitung bewährt. Nicht nur deswegen bezeichnet der Produktionsexperte die Dörries CONTUMAT als ein multifunktionelles Maschinenkonzept, mit dem sich dank der steifen Gussbauweise und den hydrostatischen Führungen auch besonders schwer zerspanbare, grosse Bauteile schwingungsarm bearbeiten lassen. Die Schwingungsarmut hat sich besonders bei der prozesssicheren Fertigung von sehr passgenauen Werkstücken bewährt, die den strengen Vorgaben der Toleranzreihe IT6 entsprechen.
Zufrieden sind Suttner und sein Team besonders mit der Komplettbearbeitung der vielen typischen Pumpenbauteile (Gehäuse), bei denen der Maschinenbediener dank Investition in ein integriertes Bildverarbeitungssystem auch den Zerspanungsprozess dieser Werkstücke überwachen kann. „Die Kamera war zwar teuer, aber die Investition rechnet sich“, kommentiert er das Extra. „Die meiste Zerspanungsarbeit geschieht bei unseren Bauteilen an der Innenkontur. Da hätte man bei einer voll eingehausten Maschine sonst wenig Chancen, den Zerspanungsprozess zu beobachten.“
Das Ausrichten erleichtert ein weiteres spezielles Feature: Die Maschine lässt sich ausserdem in der Betriebsart 5 betreiben, die z. B. das Ausrichten des Werkstücks bei geöffneter Tür mit Segen der Arbeitssicherheit erlaubt, wenn der Tisch mit einer eingeschränkten Drehzahl bewegt wird. Mit Blick auf die Ergonomie und die Motivation der Mitarbeiter liess sich KSB auch Kraftspannzylinder einbauen, die dem Facharbeiter den Arbeitsalltag erleichtern. Er kann nun die Spannbacken mit einem kleinen Drehmomentschlüssel ohne enormen Kraftaufwand öffnen und schliessen. KSB integrierte ausserdem einen Spezialsauger, mit dem sich dank der hohen Saugkraft auch schwere, kühlmittelfeuchte Späne zuverlässig entfernen lassen.
Es gibt also viele Ausstattungsdetails, die für KSB bei der Karusselldrehmaschine wichtig sind. Doch entspricht die Maschine alles in allem auch dem Starrag Claim „Engineering precisely what you value“, hat Kunde KSB also genau das bekommen, was er braucht und was ihm wichtig ist? „Ja, denn in der Investitionsplanung legten wir eine deutliche Steigerung der Produktivität fest“, sagt der Produktionstechniker. „Es zeichnet sich ab, dass diese Vorgabe erfüllt wird.“ Dabei hat sie auch gleich eine weitere Anforderung des Lastenheftes erfüllt: Sie kommt mit einem kleineren Footprint aus, weil sie zwei bis drei konventionelle Maschinen ersetzt. Besonders lobt er ausserdem die Kompetenz bei der Inbetriebnahme. Suttner: „Die Starrag zeichnet sich durch eine akribische Vorgehensweise aus.“
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