„Hawe", betont Ulrike Ballnath, Corporate Communications im Münchener Unternehmen, „gehört zu den führenden Unternehmen in der Hydraulikbranche. Derzeit findet man Hawe-Produkte in über 70 Branchen. Dazu gehören Werkzeug- und Baumaschinen, der Schiffbau, Mobilkrane, die Forst-, Hebe- und Fördertechnik, Feuerwehrfahrzeuge sowie Off-Shore-Anlagen. Darüber hinaus steuern Kompaktaggregate die Bewegungen von Solarmodulen, damit sie stets im optimalen Winkel zur Sonne stehen."

Die Fertigung von Gehäuseteilen für Kompakt- und andere Aggregate

„Das anschlussfertige Kompakt-Pumpenaggregat", erläutert Johannes Kaiser, Zentrale Projektierung, „besteht aus dem Gehäuse mit integriertem Motor und der Pumpe. Unsere Kompaktaggregate liefern wir je nach Kundenwunsch für den stehenden oder liegenden Einbau. Der elektrische Anschluss erfolgt über einen integrierten Klemmkasten. Durch den Anbau von verschiedenen Anschlussblöcken und Ventilverbänden lassen sich kompakte Systemsteuerungen aufbauen. Zur Realisierung der optimalen Funktion der Aggregate entwickelt und fertigt Hawe eigene, exakt auf die jeweiligen Aggregate abgestimmte elektrische Steuerungen."

„Die sichere und zuverlässige Funktion unserer Produkte", betont Franz Prummer; Fertigungsplanung, „steht in unserer Fertigung an erster Stelle. Wir verwenden für sämtliche druckbelastete Komponenten die jeweils optimale Stahlsorte. Deshalb können wir unseren Kunden Produkte zur Verfügung stellen, die kompakt gebaut sind und leckölfrei arbeiten. Um die Aggregate dennoch so leicht wie möglich zu machen, setzen wir für Gehäuse und viele andere Teile den leichteren Werkstoff Aluminiumguss ein. Für die Fertigung bedeutet das, wir müssen die Aluminiumrohteile so fest in die Bearbeitungsmaschinen einspannen, dass sie sich präzise bearbeiten lassen, ohne sich dabei zu verformen. Dazu brauchen wir spezielle Spannmittel. Diese Spannvorrichtungen sind bis zu 30 Kilogramm schwer."

Die Fertigung der Gehäuseteile erfolgt in zwei Bearbeitungszentren. Dabei handelt es sich um vertikale Drehzentren mit baugleichen Haupt- und Gegenspindeln, die eine zeitgleiche Vorder- und Rückseitenbearbeitung ermöglichen. Entsprechend des modularen Aufbaus lassen sich diese Maschinen mit maximal vier Werkzeugrevolvern ausstatten. Die bei Hawe installierten Maschinen besitzen drei Werkzeugrevolver mit denen die Werkstücke komplett bearbeitet werden.

Die Hauptspindel befindet sich tief im Arbeitsraum, so dass der manuelle Austausch der schweren Spannwerkzeuge mit schweren körperlichen Belastungen verbunden war. Der Wechselvorgang war also mit potenziellen Gefährdungen sowohl für die Mitarbeiter als auch für den Maschinenraum und die installierten Ausrüstungen verbunden. „Aus diesen Gründen", berichtet Prummer, „haben wir nach einem geeigneten Handhabungsgerät gesucht, das durch den vorderen Zugang tief in den Arbeitraum einfahren und die körperliche Belastung unserer Mitarbeiter abbauen kann. Außerdem sehen wir die Ausstattung des Arbeitsplatzes mit diesem Handhabungsgerät als eine Investition für die Zukunft: Auch unsere jetzt noch jungen Mitarbeiter werden älter. Wir wollen, dass unsere Mitarbeiter gesund bleiben und möglichst lange ihren Beruf ausüben können. Die Firma Zeilhofer Handhabungstechnik hat uns den besten Lösungsweg gezeigt und ihren Ruf als anerkanntes Fachunternehmen erneut bestätigt. Die im nahe gelegenen Feldkirchen beheimatete Firma realisierte in unserem Unternehmen bereits andere Projekte mit Erfolg und einer hohen Qualität. Darüber hinaus hat sich die Fachkompetenz in der Projektierungsphase erneut als wesentlicher Erfolgsfaktor erwiesen. Auch die Mitarbeiter haben wir in die Entscheidungsfindung einbezogen. Zwei Fertigungsplaner haben sich die Arbeit mit dem Handhabungsgerät in anderen Firmen angesehen, es selbst ausprobiert und für gut befunden. Sie haben die einfache Handhabung hervorgehoben. Das war uns wichtig, weil insgesamt sechs Mitarbeiter das Gerät bedienen müssen, zwei Mitarbeiter pro Schicht."

Die Handhabungsaufgabe

Die beiden Bearbeitungszentren fertigen zusammen etwa 105 unterschiedliche Teile für verschiedene Produkte. „Die hohe Fertigungsflexibilität", erläutert Prummer, „erreichen wir durch unterschiedliche Spannvorrichtungen. Die Spannvorrichtungen sind so konzipiert, dass jeweils eine Spannvorrichtung unterschiedliche Teile einer Teilegruppe aufnimmt."

Auch für die Produktion von Gehäuseteilen, wie Lagerschalen und Hauben für Kompaktaggregate sowie für viele andere Teile, stehen den beiden Bearbeitungszentren unterschiedliche, bis zu 30 kg schwere Spannmittel zur Verfügung. Sie lagern geschützt in einem Werkzeugschrank. In der Regel wird in einer Schicht maximal einmal umgerüstet. In den drei Schichten pro Tag etwa zwei- bis dreimal. Erstaunlicherweise kommt man in Freising mit nur vier Grundspannvorrichtungen für die Hauptspindel und mit nur sechs Spanndornen für die Gegenspindel aus. „Für die Feinanpassung an die unterschiedlichen Werkstücke", erläutert Maschinenbediener Martin Bachmaier, „stehen verschiedene, an die jeweilige Produktgruppe angepasste Spannbacken zur Verfügung."

„Bei Produktwechsel", erläutert Bachmaier, „sind in der Regel die Spannmittel für die Hauptspindel und die Spanndorne für die Gegenspindel zu wechseln. Dazu steht uns seit Mitte des Jahres ein pneumatisch arbeitendes Handhabungsgerät der Firma Zeilhofer Handhabungstechnik zur Verfügung. Da die beiden Bearbeitungszentren nicht nebeneinander stehen, haben wir ein mobiles Handhabungsgerät bekommen, das wir für beide Bearbeitungszentren nutzen. Es ist auf einer eigenstabilen Grundplatte montiert, besitzt eine Tragfähigkeit von 60 Kilogramm und bietet einen Arbeitsradius von 2500 Millimeter. Zum Austausch der Spannmittel holen wir das transportable Handhabungsgerät mit einem Gabelhubwagen von seinem Warteplatz und stellen es auf den jeweils gekennzeichneten Platz vor dem Bearbeitungszentrum ab. Nach dem Absetzen wird das Zeilhofer-Handhabungsgerät an die betriebliche Druckluftleitung angeschlossen. Als pneumatisch arbeitendes Handhabungsgerät braucht es kein anderes Medium und ist mit dem Druckluftanschluss und der waagerechten Ausrichtung sofort betriebsbereit. Anschließend holen wir das auszuwechselnde Spannmittel mit einem Transportwagen aus dem Werkzeugschrank und fahren es zur Maschine, so dass wir das Spannmittel mit dem weit ausladenden Greifer des Handhabungsgeräts aufnehmen können."

Zunächst jedoch sind die bereits eingespannten Spannmittel aus dem Arbeitsraum zu holen. Dazu setzt die Hauptspindel die auszuwechselnde Spannvorrichtung auf einen Ablageteller im Arbeitsraum. Anschließend wird der Greifer des Zeilhofer-Handhabungsgeräts präzise an die Spannvorrichtung herangeführt. Beim Aufnehmen des Spannmittels wird automatisch das Gewicht detektiert. Per Knopfdruck speichert die pneumatische Steuerung das Gewicht der aufgenommenen Last und sorgt für den Aufbau des Gegendrucks im Hubzylinder. Jetzt führt der Bediener die Spannvorrichtung schwerelos, damit auch sicher und vor allem kollisionsfrei aus dem Arbeitraum. Zur zusätzlichen Unterstützung von Auf- und Abwärtsbewegungen kann der Bediener entsprechende Taster oder den Joystick an der Bedieneinheit nutzen. Wenn die Spannvorrichtung auf dem Wagen abgelegt ist, löst der Bediener in sicherer Zweihandbedienung den Greifer von der Last. Sofort schaltet sich die Steuerung automatisch in den Leergewichtszustand, so dass die Greifereinheit nicht nach oben schnellt.

In gleicher Weise nimmt der Bediener die einzuwechselnde Spannvorrichtung auf und schwenkt sie in den Arbeitsraum des Dreh- und Fräszentrums. Dort legt er die Spannvorrichtung auf die Nut des Ablagetellers, wo sie von der Hauptspindel übernommen wird. Um dieses Prozedere zu erleichtern, kann der Bediener von der Bedieneinheit aus die Spannvorrichtung per Hebel radial drehen und auf diese Weise eine Feinjustiereinrichtung zur Ablage vornehmen.

„Nach dem Auswechseln der Spannvorrichtung an der Hauptspindel" , erläutert Bachmaier, „wechsle ich die Spanndorne an der Gegenspindel aus. Dort ist erneut Präzisionsarbeit gefragt, denn für den Spanndorn gibt es keinen Ablageteller, so dass ich ihn mit dem Handhabungsgerät direkt von der Gegenspindel aufnehmen muss." Insbesondere beim Aufsetzen des Spanndorns auf die Gegenspindel werden die Vorzüge des Zeilhofer Handhabungsgeräts deutlich: Neben der mechanischen Feinjustierung erlaubt die installierte pneumatische Steuerung das präzise Führen des Handhabungsgeräts an der Last. So lässt sich der Spanndorn mit geringer manueller Kraft präzise auf die Gegenspindel aufsetzen.

Die zu bearbeitenden Werkstücke sind leicht. Ein Förderband bringt sie zur Übergabestation an die Maschine. Von dort holt sich die in die Hauptspindel eingesetzte Spannvorrichtung das Rohteil ab. Sind alle Bearbeitungsaufgaben an der Hauptspindel erledigt, übergibt die Hauptspindel das Werkstück an die Gegenspindel, wo das Werkstück fertig bearbeitet wird, und holt sich ein neues Rohteil. Die Entnahme des Fertigteils aus der Gegenspindel übernimmt ein Greifer, der einzig zum Entladen in den Arbeitsraum gelangt.

Sichere und zuverlässige Handhabung

Zu den primären Sicherheitseinrichtungen eines pneumatisch arbeitenden Handhabungsgeräts gehört ein ausreichend dimensionierter Druckluftspeicher. Bei Druckluftausfall sichern Rückschlagventile, dass die Druckluft im Druckluftspeicher nicht in die Druckluftleitung zurückfließt, sondern im Handhabungsgerät bleibt und den Greifer weiter mit Druckluft versorgt. Auf diese Weise wird gesichert, dass sich der Greifer nicht öffnet, sondern die Last auch bei Ausfall der Druckluftversorgung festhält. Zweitens garantiert er, dass jede begonnene Handhabungsoperation sicher beendet beziehungsweise die aufgenommene Last unfallfrei abgelegt werden kann. Des Weiteren ermöglicht der Druckluftvorrat, dass sich das Handhabungsgerät in eine sichere Warte- position bringen lässt. Damit in dieser War- teposition jegliche unkontrollierte Bewegung sicher ausgeschlossen wird, werden die Scheibenbremsen an den Gelenkpunkten per Knopfdruck aktiviert. Diese Scheibenbremsen lassen sich dann nur durch Druckluft lösen. Das heißt, die Scheibenbremsen werden automatisch aktiviert, wenn der Druckluftvorrat auch im Sicherheitsdruckluftspeicher verbraucht ist. Diese Sicherheitsfunktion sichert das Handhabungsgerät auch im Falle eines Umsetzens. Das Umsetzen erfolgt im drucklosen Zustand, so dass alle Scheibenbremsen aktiviert und Lastarmbewegungen ausgeschlossen sind.

Nicht zuletzt gehört zur Grundausstattung eine Überlastsicherung. Sie verhindert es, eine Last aufzunehmen, die schwerer als die zulässige Tragkraft ist. Die sichere Arbeit des Handhabungsgeräts sowie die einfache Bedienbarkeit ermöglichen es, dass die sechs Mitarbeiter in den drei Schichten das Handhabungsgerät nutzen und sich so die Umrüstarbeiten spürbar erleichtern.

Zeilhofer Handhabungstechnik GmbH & Co. KG www.zeilhofer-handhabung.de

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