Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Ausgabe 05/2015, 14.05.2015

Rettung für eine Nutenstossmaschine XXL

Es gibt immer weniger Lohnfertiger, die mit ihrem Maschinenpark lange Nuten stossen können. In dieser Nische arbeitet die Okey AG in Zürich erfolgreich. Deshalb hat man sich dort entschlossen, eine 27-jährige Ravensburg-Stossmaschine einem Total-Retrofit zu unterziehen. Dabei erwies sich die Optimo Service AG als idealer Partner. Weshalb und mit welchem Resultat hat die «Technische Rundschau» vor Ort in Erfahrung gebracht.

Autor: Markus Schmid

Die beiden Gesprächspartner des TR-Redaktors, Erich Bolliger, Produktionsleiter bei der Okey AG in Zürich Seebach, und Bruno Bürkler, Leiter Mess-, Steuer- und Regeltechnik bei der Optimo Service AG in Winterthur, sind sich einig: Eine neue Stossmaschine mit dem Potenzial der Maschine, um die es hier geht, würde heute locker über eine Million Franken kosten. Und wenn man eine Gebrauchte fände, müsste man sie erst revidieren.

Wir stehen in der Werkhalle bei Okey AG vor der Stossmaschine, Typ Ravensburg SE 500 mit Baujahr 1988, der Optimo Service AG im letzten Jahr ein umfassendes Retrofit angedeihen liess, weil an diversen Baugruppen altersbedingte Probleme auftraten.

Erich Bolliger dazu: «Einerseits bereitete uns der Rundtisch Probleme. Die Teilungen stimmten nicht mehr. Wir produzieren darauf für einen wichtigen Kunden Teile mit bis zu 40 Nuten, jede einzelne muss innerhalb einer Toleranz von 0,02 mm liegen und der Gesamtfehler darf 0,05 mm nicht übersteigen. Weil wir für ein befriedigendes Resultat dauernd korrigieren mussten, ging die Arbeit nicht mehr vorwärts. Andererseits gab es auch zunehmend Probleme mit der Hydraulik und dem elektrischen Teil der Maschine, was immer öfter Reparaturen und damit Stillstandszeiten verursachte. Zudem wurden es immer schwieriger, Ersatzteile für die bald 30-jährige Ravensburg zu beschaffen.»

Deshalb und weil für den Ersatz der diversen Komponenten sowieso die gesamte Maschine demontiert werden musste, entschloss man sich bei Okey AG zu einer Totalrevision. Optimo erhielt den Auftrag, weil man sich dort in der Offertephase am kompetentesten um den Auftrag gekümmert hatte.

Die Ravensburg SE 500 war bereits 1995 auf eine CNC-Steuerung, Typ Heidenhain TNC 360, umgebaut worden. Da bei Okey AG viele Maschinen mit Steuerungen dieses Herstellers ausgerüstet sind und die Belegschaft mit ihnen vertraut ist, war dies denn auch eine Vorgabe für das Retrofit.

Davon ausgehend riet Bruno Bürkler zum Umbau auf eine voll digitale Steuerung der neusten Generation, die Heidenhain TNC 620, in einem neuen Schaltschrank und mit separatem, neuem Bedienpanel. Gleichzeitig würden neue Servomotoren von Siemens eingebaut, weil man bei Optimo mit diesen bereits positive Erfahrungen gemacht hatte. Der Auftraggeber erteilte sein O.K., und auch zum generellen Vorgehen, das beinhaltete, dass die Maschine demontiert, zu Optimo Service gebracht und dort im Verlauf der Revision wieder aufgebaut wurde. Anschliessend wurde sie dort einem Testlauf unterzogen, erneut demontiert und bei Okey neu aufgebaut.

Im Verlauf der rund zwölf Wochen dauernden Arbeiten bei Optimo wurden die komplette elektrische Ausrüstung inklusive Verkabelung bis auf wenige Maschinenkomponenten wie Kleinmotoren, Ventile und Ölkühler neu erstellt. Am meisten Zeit verschlang dabei die mechanische Revision. Diese umfasst auch das Nachschaben der Führungen des Stössels, also der Z-Achse, aber auch des Bettschlittens und damit der X- und der Y-Achse sowie des Rundtischs. Moderne AC-­Servomotoren ersetzten im Hauptantrieb und an allen Achsen die alten Gleichstrommotoren. Dazu kamen neue Messysteme auf allen Achsen und am Rundtisch, darunter ein komplett neues System mit einem Laser-Distanzsensor, der die Hubverstellung erfasst. Diese wir nun neu in der Steuerung angezeigt.

Das alles war laut Bruno Bürkler Routine. Den Knackpunkt lieferten die Programme der Steuerung, die nicht auf das Stossen, sondern auf drehende Bewegungen ausgelegt sind. Das zugrunde liegende Programm passt für eine Fräsmaschine mit einem Teiltisch, aber anstatt der Frässpindel muss in der Stossmaschine die Bewegung des oszillierenden Stössels gesteuert werden, der von einem Exzenter angetriebenen wird. Entscheidend sind dabei genau definierte Momentanpositionen wie OT oder UT, und Bewegungen dürfen nur unterhalb der drei Achsen und nicht während des Stossvorganges stattfinden.

Da die Ravensburg die erste Stossmaschine ist, die Optimo revidierte, verursachten diese Anpassungen zusammen mit dem Adaptieren des Unterprogrammes für den Nutenstoss-Zyklus einen Mehraufwand von fünf Arbeitstagen. «In Zukunft können wir aber auf diese Arbeit zurückgreifen, der Mehraufwand wird drastisch reduziert werden», ist Bruno Bürkler überzeugt, und hält fest: «Damit haben wir uns ein zusätzliches Geschäftsfeld erschlossen. So investieren wir immer, im Bestreben, unseren Horizont zu erweitern.»

Die Anpassungen und das Optimieren der Feinheiten des Nutenstoss-Zyklus erfolgten nach der Aufstellung, Ausrichtung und Inbetriebnahme der Ravensburg bei Okey AG, wo als Erstes ein komplexes Probeteil gefertigt wurde. Erich Bolliger ist sehr zufrieden mit dem Resultat: «Das Aufstellen und Ausrichten ging relativ schnell, etwa eine Woche. Wir fertigten als Probestück zusammen mit dem Maschinenführer, der alle Feinheiten beurteilen kann, bewusst ein Probeteil mit vielen Nuten, weil das vor der Revision unser Hauptproblem war. Es kam sehr gut heraus!»

Auch für Bruno Bürkler, der bei diesem Retrofit verantwortlich war für das gesamte Engineering der Elektrik, inklusive Dokumentation, und der die Inbetriebnahme bei Okey AG leitete, ist die Aktion ein Erfolg: «Für unseren Kunde ist die wesentlich erhöhte Verfügbarkeit der Maschine ein deutlicher Gewinn. Deren Genauigkeit und Geometrie entsprechen jetzt wieder den Prozessanforderungen. Altersbedingte Ausfälle von Komponenten werden über viele Jahre entfallen.»

Bürkler wie Bolliger gehen davon aus, dass die Maschine wie eine Neumaschine wieder 15 bis 20 Jahre ohne grössere Ausfälle arbeitet. Bei einem Kostenrahmen von CHF 230 000.– für das komplette Retrofit ein guter Deal, da sind sie sich einig.

Okey AG 8052 Zürich, Tel. 044 301 40 60 info@okey.ch


Optimo Service AG
8404 Winterthur, Tel. 052 262 53 27
info@optimo-service.com.ch

Das Probeteil mit 40 Innennuten auf dem Drehtisch der neu revidierten Ravensburg SE 500.


Erich Bolliger, Produktionsleiter bei der Okey AG (links), und Bruno Bürkler, Leiter Mess-, Steuer- und Regeltechnik bei der Optimo Service AG.


Die Stossmachine Ravensburg SE 500 mit digitaler Steuerung vor ihrem Schaltschrank (links). (Bilder: TR)


Panel mit der Bedienungsoberfläche der Heidenhain-Steuerung.

Optimo Service AG

Die Optimo Service AG entstand 2001 aus den Dienstleistungsbereichen des Sulzer-Konzerns. Heute unterstützen über 250 Mitarbeitende ihre Kunden mit massgeschneiderten Servicelösungen. Der Bereich Instandhaltung bietet Instandhaltungsleistungen für Werkzeugmaschinen, Krananlagen und Produktionsanlagen an.