Dreh-Fräszentren der VTM-Baureihe von Elha

Wenn es um Großwälzlager im Durchmesserbereich von 1500 bis 4350mm geht, führt heute kein Weg an Hanse Drehverbindungen vorbei. Das im Mai 2009 gegründete Unternehmen mit Sitz in Wismar ist inzwischen zu einem wichtigen globalen Player im Segment Drehverbindungen avanciert. Unter dem Motto „Made in Germany“ entstehen auf rund 4000m2 Produktionsfläche direkt auf dem Seehafengelände an der Ostsee hochpräzise Großwälzlager wie auch Kugel- und Rollendrehverbindungen in allen Facetten. Diese sind sowohl für den Wind- wie auch Non-Windbereich, beispielsweise Kran- oder Förderanlagen, konzipiert. Das Fundament der Fertigung bildet dabei ein innovativer Maschinenpark aus deutscher Hand, der im Marktsegment Drehverbindungen seinesgleichen sucht.

„Wir haben hier einen der leistungsfähigsten Maschinenparks in unserer Branche“, bekräftigt Andreas Schneider, Technischer Leiter bei Hanse Drehverbindungen. „Durch das neue Antriebskonzept und die hydrostatischen Führungen der VTM-Maschinen haben wir uns in punkto Know-how mit Elha einen Marktführer an Bord geholt“, bringt es Schneider auf den Punkt. Und mit Stolz kann er heute seine Kunden aus aller Welt durch eine Fertigungshalle führen, in der unter anderem drei Elha-Maschinen der neuesten VTM-Baureihen-Generation sowie eine RTX40 stehen. Komplettiert wird die Prozesskette durch eine Verzahnungsmaschine P4000 von Gleason Pfauter, eine Induktionshärteanlage von Steremat für Kugelbahnen und Außenverzahnungen und einen Anlassofen.

Die Kaufentscheidung für die Elha-Maschinen kommt nicht von ungefähr: Schneider kennt die Branche der Großwälzlager aus dem Effeff und ist seit vielen Jahren mit den Maschinen aus dem Hause Elha bestens vertraut. Das seit über drei Generationen familiengeführte Unternehmen Elha fertigt maßgeschneiderte Werkzeugmaschinen und sorgt mit seinen Entwicklungen immer wieder für Furore in der Branche.

VTM 302: Die Bearbeitung erfolgt mit zwei Arbeitseinheiten. - Bild: fertigung

„Im Rahmen der vorausgegangenen Machbarkeitsstudie folgte die Investition in die für unseren Bedarf am besten zugeschnittenen Maschinen“, betonen unisono auch die beiden Vertriebsexperten bei Hanse Drehverbindungen Stefan Klitzke und Martin Stremmel. „Ein Top-Technikpaket zu einem fairen Preis“, wie Schneider sogleich ergänzt. Konkret handelt es sich um eine VTM 30 duo, eine VTM 40 duo, eine VTM 40 mono und eine RTX40. „Inzwischen haben wir die Maschinenbezeichnungen neu strukturiert“, erklärt Michael Wieschmann, Manager Vertrieb bei Elha. „Die ersten zwei Ziffern stehen jetzt für den Tischdurchmesser und die letzte für die Anzahl der Arbeitseinheiten. Also VTM 40 duo ist jetzt VTM 402.“

Bei der Auslegung der Maschinen stand Hanse Drehverbindungen Rudolf Büscher, Projektierung und Vertrieb bei Elha, zur Seite. Im Rahmen der Machbarkeitsstudie wurde die Komplettbearbeitung laut Schneider so ausgelegt, dass sie jederzeit mit allen Operationen auch auf einer anderen Elha-Maschine ausgeführt werden kann.

Geschmiedeter Rohling rein – fertig raus: Mit dem 6-Backen-Aushebefutter von Röhm können die Werkstücke in nur einer Aufspannung komplett auf der VTM bearbeitet werden. - Bild: fertigung

Was beim Gang durch die Fertigung bei Hanse auf den ersten Blick wie konventionelle Karusselldrehmaschinen erscheint, entpuppt sich bei näherer Betrachtung als echte Hochgeschwindigkeits-Multitasking-Maschinen mit einem breiten Anwendungsspektrum. Gerade unter Span bieten die VTM durch die extrem hohe Laufruhe ein hohes Maß an Präzision.

Möglich macht es der sogenannte Segment-Direct-Drive-Antrieb, kurz SDD, für den Drehtisch. Der SDD ist ein axial angeordneter und berührungslos arbeitender Segmentmotor. Basierend auf der Linearmotortechnologie wird dieser Antrieb bei der VTM in Stücke segmentiert und auf eine Kreisbahn gebracht. Dadurch entsteht eine hochpräzise und zugleich dynamische Antriebseinheit mit einer extremen Beschleunigung, wie sie in vertikalen Dreh-Fräszentren dieser Größenordnung einzigartig sind. Bei dem von Elha patentierten Antriebskonzept sind die wassergekühlten Primärteile auf der Tischbasis fest angeordnet – die Sekundärteile befinden sich in der rotierenden Tischplatte.

Etwas ganz Besonderes haben sich die Elha-Maschinenentwickler bei der Ableitung der in den Sekundärteilen entstehenden Wärme ausgedacht. Eine ebenfalls patentierte Ölkühlung mittels eines umlaufenden Kühlschwertes gibt die Wärme von den Sekundärteilen in einen zirkulierenden und geregelt temperierten Ölstrom ab. Durch die Labyrinth-Ausbildung des Kühlkanals dient dieser mit dem zirkulierenden Kühlöl gleichzeitig als Abdichtung des Rundtischs nach außen gegen Späne, Kühlmittel und Staub.

Gewinnbringende Vorteile
Das Tisch-Antriebskonzept bietet dem Anwender eine ganze Reihe gewinnbringender Vorteile in der produktiven Hochpräzisionsbearbeitung. Mit der Positioniergenauigkeit von ±1“ (Winkelsekunde) und der hohen Regelsteifigkeit lassen sich hochgenaue und dynamische Positionier- und Interpolationsprozesse realisieren. Konkret beschreibt es Wieschmann: „Diese Dynamik ist vor allem dann vorteilhaft nutzbar, wenn sehr viele Bohrungen plan- oder umfangsseitig eingebracht werden müssen und damit häufig zum Positionieren beschleunigt und abgebremst werden muss sowie für dynamisches Interpolieren beim Fräsen.“

Zufrieden mit dem Projekt (von links): Michael Wieschmann, Manager Vertrieb bei Elha; Andreas Schneider, Technischer Leiter bei Hanse Drehverbindungen; Rudolf Büscher, Projektierung-Vertrieb Elha. - Bild: fertigung

6-Backen-Aushebefutter
Auch die Spannfutter weisen eine besondere Technologie auf. Mit den 6-Backen-Aushebefuttern von Röhm kann der geschmiedete Rohling mittels Ausgleichsbacken gespannt werden. Dann wird er oben fertig bearbeitet. 60 Prozent der unteren Fläche können in dieser Aufspannung ebenso bearbeitet werden. Anschließend wird der Ring automatisch ausgehoben, die Backen fahren von außen nach innen und werden gleichzeitig auf Zentrischspannen umgestellt. Der Ring wird abgesetzt. Zum Schluss wird der innere Ring zentrisch aufgespannt, und der Rest des Werkstücks kann fertig bearbeitet werden. „Mit diesem ausgeklügelten 6-Backen-Aushebefutter kann der Ring komplett in einer Aufspannung fertig bearbeitet werden“, erklärt Büscher.

Nach Aussage von Wieschmann bietet die VTM-Baureihe ein breites Anwendungsspektrum, das deutlich über den konventioneller CNC-Vertikaldrehmaschinen hinausgeht. „Diese Konzept lässt sich nicht nur in der Energiebranche, sondern auch in anderen Bereichen wirtschaftlich und gewinnbringend einsetzen“, so der Elha-Manager Vertrieb.

Bei Hanse Drehverbindungen ist man mehr als zufrieden mit der Investition in die Elha-Maschinen. Schneider hat auch schon die kommenden Erweiterungen in seinem Planspiel parat.

„Als nächsten Step werden wir die VTM 401 in eine duo mit Schleifsupport umbauen. Und dann wollen wir in den Durchmesserbereich über 6m vorstoßen“, meint der Technische Leiter abschließend.