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Schleifmaschine

Retrofitting macht Rundtisch-Schleifmaschine wieder betriebsbereit

08.06.2007 | Autor: Andreas Trapp

Werkzeugmaschinen haben oft eine Lebensdauer, die sich in Jahrzehnten bemisst. Aber irgendwann ist auch das beste Stück im wahrsten Sinne des Wortes „fertig“. Das muss aber nicht Verschrottung bedeuten. Ein gutes und fachgerecht ausgeführtes Retrofitting kann vielen alten Maschinen einen neuen Frühling bescheren. Und das wird oftmals ausgenutzt, denn Retrofitting ist günstiger als Neukauf.

Bild 1: Mit Retrofit wurde die Doppelrundtisch-Flachschleifmaschine, hier ohne Umhausung, in der Werkstatt der Günter Schmitz GmbH general-überholt.

Spezialisierte Unternehmen machen Gebrauchtmaschinen fit

Günter Schmitz begann 1960 als Einzelunternehmen mit Fokus auf das erneute Einschaben gebrauchter Werkzeugmaschinen. Mit der Zeit kamen immer weitere Aufgaben dazu, wie beispielsweise ein Lager oder ein Getriebe wechseln. Später dann geometrische Gesamtüberholungen bis hin zum kompletten Retrofitting inklusive Mechanik, Elektrik und Steuerungstechnik. Die Söhne des Gründers, Guido und Roland Schmitz, haben 2004 das Unternehmen übernommen und sogleich auch den Mitarbeiterstamm um rund ein Viertel auf jetzt 25 Mitarbeiter vergrößert.

Drei Säulen hat die Firma heute: Planung und Konstruktion von Elektroanlagen, inklusive Schaltschrankbau, dazu gehört auch die Programmierung und Inbetriebnahme, mechanische Bearbeitung von Werkzeugmaschinenteilen sowie Flach- und Führungsbahnschleifen bis 6000 mm Länge.

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Gebrauchtmaschinen werden kundenspezifisch überholt

Die Kunden kommen aus allen Bereichen des Werkzeugmaschineneinsatzes; Schwerpunkte gibt es unter anderem in der Automobil- und in der Kugellagerindustrie. Geliefert wird deutschlandweit. Sämtliche Maschinen werden kundenspezifisch überholt und der Anwender erhält somit immer genau das, was er will und was er braucht.

Bei dem Projekt der Überholung einer Doppelrundtisch-Flachschleifmaschine stießen Guido Schmitz und seine Mitarbeiter sozusagen auf eine alte Bekannte. Die Schleifmaschine von Kehren (Bild 1), eingesetzt in einer Wuppertaler Messerschleiferei, wurde schon seit Jahren in Bezug auf den Elektroservice von Schmitz betreut. Nachdem die Servicezeiten immer länger geworden waren und schließlich einer der Magnettische komplett ausfiel, entschloss das Unternehmen sich, „Nägel mit Köpfen“ zu machen und ein Retrofitting durchzuführen.

Das Problem dabei war: Die Werkzeugmaschine arbeitete an einer Schlüsselstelle der Schleiferei und war somit nicht entbehrlich. Die Überholungsfachleute schlugen als Lösung vor, eine gleiche Maschine am Markt zu suchen, diese zu retrofitten und dann auszutauschen. Dies würde den Prozess nicht stören und das gewünschte Ergebnis bringen. Die Messerschleifer stimmten dem zu und Schmitz gelang es tatsächlich, den gleichen Maschinentyp der Firma Kehren nochmals aufzutreiben.

Komplettüberholung der mechanischen Bauteile

In der Werkstatt von Günter Schmitz begann die Komplettüberholung mit der Demontage der Kehren-Schleifmaschine und der Überarbeitung der mechanischen Bauteile (Bild 2). Unter anderem wurden die Führungsbahnen neu geschliffen und der Schleiftisch eingeschabt. Das gleiche ließ man auch dem Ständer angedeihen. Die Führungsbahnen des Schlittens mussten nur geschliffen und neu eingerichtet werden, denn der Schlitten war bereits mit Rollenführungen ausgestattet. Den Spindelkasten hat man sauber ausgespindelt und die Hauptspindel selbst neu gelagert.

Im gleichen Zug änderten die Experten die Wasserzuführung zur Schleifscheibe. Sie erfolgt nun durch eine Drehdurchführung direkt durch die Spindel. Die gesamte Umhausung wurde erneuert, unter anderem wurde dadurch auch die Wasserdichtigkeit zum Bediener hin realisiert, ebenso eine motorische Bewegung der Bedieneröffnung.

Retrofitting erhält, was noch gut ist

Bei der elektrischen Überholung und Neuausrichtung hat man versucht, schon allein aus Kostengründen, zu erhalten, was noch gut war. Alles andere wurde ersetzt. Dabei hat Guido Schmitz eng mit Siemens zusammengearbeitet, weil schon ein langjähriger guter Kontakt bestand und das Weltunternehmen alles aus einer Hand anbieten konnte, was an Steuerungs- und Antriebstechnik notwendig war, beispielsweise auch die Ansteuerung synchroner und asynchroner Motoren.

Bei der Steuerung entschied sich Schmitz für die Simatic S7-317T, die sich für dieses Projekt als sehr gut geeignet und genau richtig dimensioniert erwies (Bild 3).

Guido Schmitz war bereits bei seiner ersten Begegnung von der Simatic S7-317T überzeugt. Bei dieser Steuerung handelt es sich um eine SPS mit Motion-Control-Funktionen. Das System integriert direkt leistungsfähige Technologie- und Motion Control-Funktionen und erübrigt so die zuvor notwendige Zusatzsoftware. Die Steuerung ist konzipiert für die dynamische Bewegungsführung mehrerer Achsen. Schnelle lokale digitale E/A-Peripherie sowie zwei Profibus-Schnittstellen sind On-Board. Alles kann in Step 7 projektiert werden, was auch wirtschaftliche Vorteile bringt.

Steuerung setzt auf SPS mit Motion-Control-Funktion

Einige technische Daten: 32 Achsen, 32 Kurvenscheiben, 32 Nocken, 16 Messtaster, 16 externe Geber, 64 Technologieobjekte, 512 KB Arbeitsspeicher. Die Regelung aller Antriebe erfolgt über den Umrichter Simodrive 611 universal. Diese Baugruppe ist konfigurierbar für Drehzahl- und Momentenregelung sowie Positionierregelung. Sie ist weiterhin für Synchron- und Asynchronmotore geeignet, die Kommunikation kann über den Profibus DP von Siemens erfolgen.

Der Aufbau ist kompakt, mit Einachs- und Zweiachs-Modulen, zudem ist ein leistungsfähiges Inbetriebnahme-Tool verfügbar. Bei den Antrieben blieb der Drehstrommotor für den Tischantrieb erhalten, der über Endschalter arbeitet und somit nicht über die Steuerung geführt werden muss. Die beiden Drehtische werden ebenfalls von Drehstrommotoren angetrieben, die jetzt allerdings über die Simatic S7-317T geregelt werden.

Die Z-Achse (Zustellachse) erhielt einen neuen Drehstrommotor von Siemens (1FT6) mit Inkrementalgeber. Diesem wurde noch ein Linearmaßstab von Heidenhain zur Seite gestellt, so dass die absolute Positionierung jederzeit gegeben ist.

Auch die Antriebsachsen bekamen je einen neuen Siemens-Motor (1FK7) mit Absolutwertgeber, so dass alle früheren Endschalter entfielen. Die neue elektrische Ausrüstung sieht zudem einen Profibus vor, über den zum einen die dezentrale Peripherie und außerdem die neuen digitalen Motoren angeschlossen werden.

Dieses neue Antriebskonzept spiegelt sich auch in einem neuen Schaltschrank wider, der bei Günter Schmitz mit Hilfe von E-Plan projektiert und gebaut wurde. Die gesamte neue Bedienoberfläche, wurde mit „Win CC flexible“ realisiert.

Mit dieser Steuerung konnten alle Aufgaben der überholten Schleifmaschine gelöst werden und sie erspart dem Anwender, sich mit CNC-Technik auseinandersetzen zu müssen. Durch die spezifische Oberfläche ist eine kurze Einarbeitungszeit garantiert. Für den Anwenderbetrieb hat sich die Investition bereits gelohnt: Die neue „alte“ Schleifmaschine sorgt inzwischen wieder für gewohnt guten Schliff. MM

Andreas Trapp ist Vertriebsbeauftragter bei Siemens Automation and Drives in 45128 Essen