Wie sichern Spannmittel 3,5 Tonnen Stahl für präzise Bohrungen?

Wie kann man tonnenschwere Stahlplatten spannen, um Hunderte Löcher präzise hineinzubohren? Vor dieser Herausforderung stand das Spezialunternehmen Mayr & Wilhelm. HWR Spanntechnik lieferte die Lösung.

Sie ermöglichen die Temperaturkontrolle bei chemischen Prozessen und die Wärmeübertragung zwischen zwei Substanzen, ohne dass sich diese vermischen: Rohrbündelwärmetauscher spielen eine wichtige Rolle in der chemischen und petrochemischen Industrie. Mit über 130 Jahren Erfahrung in der Herstellung von Wärmetauschern ist das Unternehmen Mayr & Wilhelm ein verlässlicher Partner dieser Industrien.

Rohrbündelwärmetauscher bestehen aus Dutzenden oder sogar Hunderten von dünnen Rohren, die von einem Stahlblechzylinder abgedeckt werden. Grob gesagt funktioniert der Wärmetausch so, dass eine warme flüssige oder gasförmige Substanz in diese Zylinder eingeleitet wird und dann die Wärme an die Rohre abgibt – bzw. umgekehrt.

Familienunternehmen in fünfter Generation

1892 gegründet, wird das Familienunternehmen Mayr & Wilhelm inzwischen von der vierten Generation geleitet. Ursprünglich in Hamburg beheimatet, zog man mit dem Stammwerk 2022 nach Buchholz in der Nordheide um, die zweite Niederlassung mit Produktion im sächsischen Grimma gibt es seit 1996. Insgesamt etwa 100 Mitarbeitende sind an beiden Standorten beschäftigt. Betriebszugehörigkeiten von teilweise mehreren Jahrzehnten und eine durchgängige Qualifikation von Auszubildenden stellen die langanhaltende Erfahrung und große Kompetenz im Unternehmen sicher.

Die Rohrbündelwärmetauscher von Mayr & Wilhelm werden auch wegen ihrer hohen Produktqualität geschätzt, sie steigern die Nachhaltigkeit in der chemischen Produktion. „Ihr Einsatz ist bei steigenden Energiekosten und zur CO2-Einsparung besonders empfehlenswert“, hebt Nils Bienek hervor, der seit 2017 als Meister in der Produktion in Buchholz arbeitet. Außerdem überzeugt Mayr & Wilhelm durch seine außerordentliche Liefertreue. „Das ist wichtig, da Anlagenstillstände unsere Kunden bis zu mehreren Millionen Euro pro Tag kosten können“, so Bienek.

Wärmetauscher mit bis zu 100 Tonnen Gewicht

Von seinen Wärmetauschern für industrielle Anwendungen stellt Mayr & Wilhelm teilweise gigantische Ausführungen mit Durchmessern bis zu 4.000 Millimetern, 25.000 Millimeter Länge und über 100 Tonnen Gewicht her, wie zum Beispiel den sogenannten „Texas Tower“.

Bei der Fertigung von – für seine Verhältnisse eher mittelgroßen – Wärmetauschern setzt das Unternehmen Spannfutter von HWR Spanntechnik in einer Portalfräsmaschine ein, und zwar bei der Fertigung der Rohrböden: runde Stahlplatten, die sozusagen als Kopfstücke der Rohrbündel fungieren. Und das bedeutet, dass sie Dutzende oder Hunderte von Bohrungen enthalten, eben genauso viele, wie Rohre im Tauscher verbaut sind.

Lösung gesucht – und nicht weit entfernt gefunden

Für ein besonders anspruchsvolles Projekt war man auf der Suche nach einem Spannmittel-Hersteller, der eine bestimmte Problematik lösen musste. Zum einen verlangte die schiere Größe und Masse des Werkstücks nach einem Spannmittel, das diese Dimensionen bewältigen und die dabei benötigte hohe Präzision garantieren konnte.

Genauer gesagt waren es sogar zwei Werkstücke – die beiden Rohrböden aus Stahl für einen mit drei Meter vergleichsweise kurzen, aber dafür massigen Rohrwärmetauscher. Damit sie exakt die gleichen Bohrungen von im Durchmesser 86 Millimeter großen Löchern erhielten, fixierte Mayr & Wilhelm diese beiden Stahlplatten aufeinander. Jede dieser Platten misst etwa 1.500 Millimeter im Durchmesser und 200 Millimeter in der Stärke, zusammen bringen sie circa 3,5 Tonnen Gewicht auf die Waage.

Fündig wurde Mayr & Wilhelm nur knapp 70 Kilometer weiter südwestlich, bei HWR Spanntechnik in Oyten bei Bremen. Das Spannmittel der Wahl: ein INOFlex® VL160 – das ausgleichende 4-Backen-Standardhandspannfutter hält den immensen Kräften stand, die beim Bohren der mehr als 100 Löcher in diese Giganten freiwerden.

Gleich der erste Kontakt war persönlich: Daniel Lammich, bei HWR im Außendienst und für den technischen Vertrieb Norddeutschland aktiv, kam gemeinsam mit HWR-Geschäftsführer Matthias Meier nach Buchholz. „Die beiden haben uns das Prinzip ihres Spannmittels anhand eines Modells vorgeführt, im Gegenzug haben wir sie mit den Besonderheiten unseres Projekts vertraut gemacht“, erinnert sich Nils Bienek. „Wir haben uns für HWR entschieden, weil uns die Mentalität des Unternehmens und ihr Produkt überzeugt haben.“

Und auch später gab es immer eine kurzfristige und zuverlässige Betreuung. „Einmal benötigte ich eine Zeichnung des Spannfutters, um eine Abdeckung für den Tisch zu fertigen“, erzählt Nils Bienek. „Ich bekam sehr schnell die Antwort, dass HWR sich darum kümmern würde. Bereits am Folgetag waren die Zeichnungen vom Konstrukteur da.“

Weitere Herausforderung – das Kühlschmiermittel

Eine weitere Herausforderung bei Mayr & Wilhelm war das Kühlschmiermittel . Beim Bearbeitungsvorgang setzt das Spezialunternehmen ein Öl ein, das etwas aggressiver ist, als es wasserbasierte Kühlschmiermittel sind. „Es kann vor allem Dichtungen und Kabelverbindungen angreifen“, so Nils Bienek. Auch dafür fand sich ein Weg. „Daniel Lammich schickte uns innerhalb von zwei Tagen geeignete Dichtungen, die wir für mehrere Wochen in das Öl getaucht haben, um sicherzustellen, dass sie resistent dagegen sind. Das fand ich eine super praxisnahe Lösung.“

Gewichtsoptimiertes Handspannfutter INOFlex® VL

Das INOFlex® VL ist ein gewichtsoptimiertes 4-Backen-Handspannfutter mit Fliehkraftausgleich, aktuell bietet HWR bietet das INOFlex® VL mit Fliehkraftausgleich in zwölf verschiedenen Baugrößen an, von 325 bis 2.000 Millimeter Durchmesser. Das bei Mayr & Wilhelm eingesetzte VL160 hat entsprechend einen Durchmesser von 1.600 Millimeter, es lässt sich flexibel spannen: entweder ausgleichend zentrisch mit vier Backen, zentrisch mit zwei Backen oder mit einem oder zwei Festanschlägen. Es arbeitet wartungsarm dank abdichtender Konstruktion und gewährleistet durch integrierten Fliehkraftausgleich einen nur minimalen Spannkraftverlust. Das Ergebnis: präzises, effizientes Spannen mit hoher Wiederholgenauigkeit.

„Durch die 4-Backen-Anordnung können wir die Rohteile optimal spannen. Dabei vermeiden wir durch unseren patentierten Ausgleich eine Überbestimmung der Kontaktpunkte und können gewährleisten, dass zu jedem Moment die gleiche Spannkraft an jedem Punkt anliegt“, erläutert Daniel Lammich. Wichtig für Mayr & Wilhelm ist auch das unproblematische Handling im Produktionsalltag. „Das Spannfutter lässt sich schnell auf andere Durchmesser umbauen. Und da es über vier Backenfutter verfügt, können wir auch quadratische Teile sehr einfach und schnell spannen“, hebt Nils Bienek hervor.

Bauteil- und Spanntechnikerfahrungen erfolgreich kombiniert

Die hochspezifischen Anforderungen durch die schiere Dimension dieser Werkstücke waren auch für HWR Spanntechnik nicht alltäglich. „Im Dialog mit Mayr & Wilhelm konnten wir unsere gemeinsamen Bauteil- und Spanntechnikerfahrungen so kombinieren, dass wir im Austausch eine optimale Lösung entwickelt haben“, erläutert Daniel Lammich, der von Haus aus gelernter Zerspanungsmechaniker ist. Speziell für den Kunden ausgelegt und angefertigt wurden dabei die Aufsatzbacken und Auflagekonsolen, die nun das Gewicht der doppelten Stahlplatten sicher fixieren.

Guter Service inklusive

Bei Mayr & Wilhelm ist man durchweg vom Service und der Kundennähe von HWR Spanntechnik begeistert. Zupackender Service, zuverlässige Spannlösungen: Mayr & Wilhelm, der Spezialist für Rohrbündelwärmetauscher, und HWR Spanntechnik, Experte für Spannmittel, arbeiten erfolgreich und partnerschaftlich zusammen und wollen das auch bei kommenden Projekten weiter fortsetzen.

Quelle:  HWR Spanntechnik GmbH, bearbeitet von: Sabine Königl