Taktzeiten halbiert

Wolfram Hau, Programm-Manager PWG bei Schaeffler, erläutert die Vorteile des elektromechanischen Planetenwälzgetriebes PWG gegenüber hydraulischen und pneumatischen Gewindetrieben. und warum der elektromechanische Antrieb beim Schaeffler Kunden Baltec Maschinenbau nicht nur die Taktzeiten um 50 Prozent reduziert, sondern auch die Prozesssicherheit erheblich steigert.

06. Mai 2019
Taktzeiten halbiert
Wolfram Hau ist Programm-Manager PWG bei Schaeffler. (Bild: Schaeffler)

Die Schweizer Baltec Maschinenbau AG konnte mit dem Planetenwälzgewindetrieb PWG von Schaeffler eine neuartige elektrische Nietmaschine entwickeln. Wie kamen Baltec und Schaeffler zusammen?

Wolfram Hau: Baltec hatte bereits vor Jahren viele Spindelantriebe zur Elektrifizierung der Nietachse untersucht, aber den passenden für seine Anwendung nicht gefunden. Der Kugelgewindetrieb war von der Leistungsdichte und den verfügbaren Steigungen nicht passend, der spanend hergestellte Rollengewindetrieb war zu unwirtschaftlich. Aufgrund der großen Steigungen bei den Kugelgewindetrieben ist oftmals die Verwendung eines Getriebes nötig, eine von Baltec favorisierte „In-Line“ Konstruktion war damit nicht umsetzbar. Durch Einsatz der PWG konnte zusätzlich auch ein Downsizing-Effekt realisiert werden.

Durch einen Fachartikel wurde Baltec auf den neuen Planetenwälzgewindetrieb von Schaeffler aufmerksam und kam auf uns zu.

Das ist aber eigentlich doch nicht die klassische Kernbranche von Schaeffler, oder?

Hau: Bisher war sie das nicht. Die Betonung liegt auf bisher, denn die Branche bietet viel Potenzial. Bei Baltec haben wir unseren PWG präsentiert und rannten damit offene Türen ein. Klaus Huber, Produktmanager bei Baltec, meinte, das sei genau das, was er jahrelang auf dem Markt gesucht, aber nicht gefunden hatte. So kamen wir schnell ins Geschäft.

Welche Vorteile des PWG waren für den Anwender denn so überzeugend?

Hau: Im Vergleich zu einer hydraulischen Anwendung lässt sich damit vor allem die Taktzeit halbieren, da die Verfahrgeschwindigkeit während des gesamten Nietzyklus ganz individuell gestaltet werden kann. Zum einen durch den schnellen Zustellhub und den schnellen Rückhub . Ein weiterer wichtiger Vorteil: während des Nietprozesses lässt sich zudem die Geschwindigkeit flexibel variieren, um damit das beste Nietergebnis zu erzielen. Das ist sicher der größte Kundennutzen.

Konnte der Anwender auch auf der Energieseite Einsparungen erzielen?

Hau: Sogar immense – bis zu 90 Prozent im Vergleich zu der pneumatischen Ausführung. Zudem ersetzt Baltec mit der neuen Bauform nun drei bisherige, pneumatische Baureihen. Durch das Plattformkonzept ist die Umgebungskonstruktion für alle Antriebsformen nun passend. Ohne Änderungen an der Maschinenkonstruktion können nun sowohl eine hydraulische als auch eine pneumatische wie auch eine elektromechanische Achse in einem Maschinengrundkonzept verbaut werden.

Wissen Sie, warum der Kunde weiterhin auch hydraulische und pneumatische Achsen anbietet?

Hau: Die neue elektromechanische Achse findet großen Absatz bei Großserienfertigungen und in Ländern, wo hoher Produktivitätsdruck und Kostendruck herrscht. Durch die Taktzeitreduzierung erzielt die Maschine ja die doppelte Ausbringung, das ist in Hochlohnländern enorm wichtig. Zudem spielt in westlichen Ländern auch der Umweltaspekt eine mitentscheidende Rolle.

Und warum kommt die elektromechanische Achse bei Kleinserien und in anderen Ländern nicht zum Zug?

Hau: Das liegt an dem kleinen Wermutstropfen – die elektrische Ausführung ist im Vergleich zur pneumatischen Ausführung teurer. In Billiglohnländern und bei kleineren Stückzahlen wird der Endkunde wahrscheinlich eher die preisgünstigeren Alternativen vorziehen. Doch in Hochtechnologieländern sieht Baltec durch den schnellen Return-of-Invest sehr große Marktchancen für den elektrischen Antrieb. Hier schätzt der Kunde den ROI auf weniger als 2 Jahre.

Spielt in Hochtechnologieländern vielleicht auch das Thema der einfachen Einbindung in die Smart Factory eine Rolle?

Hau: Ganz sicher. Denn ein weiterer großer Benefit des PWG besteht darin, dass der Anwender alle Prozessparameter per Knopfdruck weltweit übertragen kann. Wo vorher bei hydraulischen- oder pneumatischen Lösungen oft auch das Fingerspitzengefühl von langjährig erfahrenen Mitarbeitern den Unterschied zwischen Produktionsstätten ausmachte, kann dieses Know-How nun einfach digital in der Software hinterlegt und die Parameter weltweit übertragen werden. Zudem bietet die elektromechanische Achse auch Vorteile, wenn es um prozesskritische Anwendungen geht, etwa im Bereich Automotive oder Aerospace. Während des Prozesses lassen sich sechs Parameter kontrollieren und protokollieren – etwa der Umform-Weg, die Verfahrgeschwindigkeit, die Umformzeit, die Nietkräfte, die Schließkopfhöhe, der Gesamte Verfahrweg und den erreichten Nietkontakt. Diese Parameter lassen sich mit der elektromechanischen Variante sehr präzise und einfach digital dokumentieren. Damit kann der Endkunde die Nachverfolgbarkeit seiner Produkte auf einfachem Weg sicherstellen – sowohl gegenüber seinem Endanwender wie auch zur eigenen Prozessoptimierung. hjs

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