Schneller zum Ziel – und das in jeder Hinsicht

Antriebselemente im Sondermaschinenbau

  • Die Drehmomentkugelbuchsen in der Maschine
    Die Drehmomentkugelbuchsen in der Maschine
  • Der Schlitten wurde besonders schlank gebaut. Er führt keine Antriebe mit und nur wenige Kabel.
    Der Schlitten wurde besonders schlank gebaut. Er führt keine Antriebe mit und nur wenige Kabel.
  • Die Wellen sind vier Meter lang. Dr. Tretter liefert sie einbaufertig in der gewünschten Länge.
    Die Wellen sind vier Meter lang. Dr. Tretter liefert sie einbaufertig in der gewünschten Länge.
  • Die komplette Beladeeinheit
    Die komplette Beladeeinheit

Die Anforderungen an Zulieferer steigen ständig. Gefragt sind Hersteller, die Maschinenelemente in hoher Qualität liefern können, und das zuverlässig und vor allem schnell - selbst in wirtschaftlich schwierigen Zeiten. Das ist bei dem Sondermaschinenbauer ads-tec nicht anders: Um schnell auf Kundenanforderungen zu reagieren und gleichzeitig seine Anlagen für die Prozessautomation leistungsfähiger zu machen, setzt er auf die Maschinenelemente von Dr. Tretter. Dazu gehören zum Beispiel die innovativen Drehmomentkugelbuchsen und dazu passende gezogene Wellen - in einer Länge von vier Metern.

"Wir sind ein Sondermaschinenbauer und stellen technisch äußerst hochwertige Maschinen her", macht Dr. Peter Christian Korff, Geschäftsbereichsleiter Automation der ads-tec GmbH in Ostfildern-Ruit bei Stuttgart deutlich. "Wir entwickeln einzelne Maschinen und Großanlagen für die Prozessautomation und das im eigenen Haus. Als Generalunternehmer kümmern wir uns um die Simulation, die Hallenplanung, die Konstruktion, die Elektroplanung, die Programmierung bis zu Montage und Service." Im wenige Kilometer entfernten Leinfelden befindet sich der Hauptsitz und der zweite Unternehmensbereich Datentechnik. Dort stellt das mittelständische Unternehmen robuste IT-Systeme für den industriellen Einsatz sowie komplexe Automatisierungslösungen her. Insgesamt arbeiten an beiden Standorten 230 Mitarbeiter, davon 30 in Ostfildern-Ruit.

Im Geschäftsbereich Automation bietet ads-tec automatisierte Zuführ- und Handhabungssysteme für Maschinen und Anlagen. Schwerpunkte sind das Beladen, Greifen, Zuführen und Stapeln. ads-tec hat hierfür die Schnellwechsel-Greifertechnik Speedload sowie spezielle Stapelzellen entwickelt. Ziel ist es, Werkzeuge, Werkstücke, Baugruppen oder Rohstoffe taktzeitoptimiert zwischen definierten Prozessschritten sicher und kostengünstig zu positionieren und zu kontrollieren. ads-tec liefert weltweit, vorwiegend ins europäische Ausland. Der Anteil, der in die USA und nach China export wird, steigt jedoch stetig.

In Otfildern-Ruit werden die Maschinen und Anlagen montiert und in Betrieb genommen, manchmal auch abgenommen. Da ads-tec keine eigene Fertigung hat, spielen Zulieferer für das Unternehmen eine große Rolle. "Wir kaufen alle Fertigungsteile zu. Dabei spielen Zuverlässigkeit, Preis, Termintreue, aber besonders eine schnelle Lieferung selbst in wirtschaftlichen Engpässen eine große Rolle", sagt Andreas Greif, Konstruktionsleiter Maschinenbau bei ads-tec. "Zulieferer müssen aber nicht nur schnell, sondern auch flexibel auf unsere technisch sehr hohen und sich ständig ändernden Anforderungen reagieren können. Denn unsere Maschinen sollen nicht nur ihre Aufgabe erfüllen, darüber hinaus sollen sie dem Anwender signifikante Steigerungen an Effizienz, Präzision und Produktivität ermöglichen." Bei der Auswahl der Lieferanten wird deshalb sehr viel Wert auf Qualität und Partnerschaft gelegt. Ein Beispiel einer erfolgreichen Kooperation bei der Entwicklung moderner, wettbewerbsfähiger Maschinen ist die seit nun schon mehr als fünf Jahren bestehende intensive Zusammenarbeit mit der Dr. Erich Tretter GmbH & Co. aus dem benachbarten Rechberghausen.

Extremsituationen für Maschinenelemente
Hohe Anforderungen waren an ein Beladesystem gestellt, das Nockenwellen stapelt und über ein Greifsystem einer Schleifmaschine zuführt. Kommen die Werkstücke über ein Band, einen Hubtaktförderer oder eine Stapelzelle zu dem Beladesystem, werden sie ausgerichtet und anschließend auf ihre Kontur geprüft. Die Schnellwechsel-Greifertechnik Speedload nimmt ein Rohteil und legt es in die Zuführeinheit, die es zur Schleifmaschine transportiert, gleichzeitig entnimmt es ein Fertigteil. "Der Weg, den das Werkstück dann vom Beladesystem zur Schleifmaschine zurück legen muss, beträgt vier Meter", erklärt Greif. "Unser Ziel war es, eine schlanke, gewichtsoptimierte Anlage zu entwickeln, die auch ohne Leitern gut zugänglich ist. Unsere Lösung sah dafür den Einsatz von Längsführungssystemen vor. Doch dafür benötigten wir die passenden Wellen." Als einziger Lieferant konnte Dr. Tretter gezogene Wellen in der geforderten Länge und Genauigkeit liefern. "Wir bekommen diese, ohne sie nachbearbeiten zu müssen", sagt der Konstruktionsleiter." Im Focus stand hier die geringe Verdrehabweichung auf die Länge von vier Meter, was sich auf die Genauigkeit des Greifersystems auswirkt.

Eine weitere Herausforderung für die Automatisierungsspezialisten bestand darin, eine sehr kurze Taktzeit bei der Zuführung der Werkstücke zu realisieren. Dazu muss der Schlitten, der auf den Wellen verfährt, kompakt und gewichtsoptimiert gebaut sein. Auf der Suche nach der geeigneten Lösung stieß Konstruktionsleiter Greif in Katalogen verschiedener Anbieter auf die Drehmomentkugelbuchsen von Dr. Tretter. Diese hochpräzisen Längsführungssysteme sind Antriebselemente zur Drehmomentübertragung bei gleichzeitiger Translationsbewegung. "Damit lassen sich sehr schnell, sehr hohe Drehmomente übertragen", schildert Greif.

Bei diesem Maschinenelement haben Buchsen und Welle Kugellaufbahnen mit gotischem Profil. Die Kugeln haben Vier-Punkt-Kontakt mit leichter Vorspannung. "Daher können die Drehmomentkugelbuchsen auf engem Bauraum die hohen Drehmoment- und Stoßbelastungen aufnehmen. Und wir können das System kompakter bauen", sagt Greif. Der Polyamidkäfig und die optimierte Kugelumlenkung ermöglichen einen ruhigen, ruckfreien Lauf. Die Flanschkugelbuchse hat beidseitige Abstreifer, diese dichten und halten das Schmiermittel zurück. Die Wandstärken und Kugeldurchmesser der Drehmomentkugelbuchsen sind optimiert, um eine kompakte Konstruktion zu ermöglichen. Durch den Flansch lässt sich die Buchse leicht montieren. In die Maschinen werden zwei Wellen mit je einer Drehmomentkugelbuchse eingebaut. Diese Buchsen sind so leistungsgerecht ausgelegt und hochwertig gefertigt, dass Standard-Elemente zum Einsatz kommen. "Und diese sind montagefertig", sagt der Konstruktionsleiter. "Ein weiterer Vorteil ist, dass wir mit dieser mechanischen Lösung sehr wenige Kabel benötigen. Ohne diese Lösung hätten wir einen enormen Aufbau mit Energieführungen und Elektroleitungen mitführen müssen, der erheblich Platz benötigt und Gewicht verursacht." Außerdem müssen mit dieser Lösung keine Antriebe auf dem Schlitten mitfahren. Damit wird das ganze System zusätzlich schneller, leichter und kompakter.

"Auch wenn die Maschinenelemente etwas teurer sind, am Ende erhält der Anwender die preiswertere Lösung", sagt Korff. Denn es werden Kabel gespart und wir können kleinere Antriebe einsetzen, da weniger Masse bewegt werden muss. "Mit dieser Anlage erreichen wir jetzt Werkstückwechselzeiten von vier Sekunden", freut sich der Geschäftsbereichsleiter. Die Belademaschinen gehen anschließend zu dem Hersteller der Schleifmaschinen. Dieser "verheiratet" die beiden Anlagen und liefert sie an den Kunden aus.

Intensiver Austausch sorgt für erfolgreiche Partnerschaft
Natürlich ist ein weiterer nicht unwesentlicher Grund für ads-tec, sich für Dr. Tretter als Zulieferer entschieden zu haben, dass er sich quasi um die Ecke befindet. "Benötigen wir schnell Komponenten, sind diese in relativ kurzer Zeit bei uns im Haus", sagt Korff. Ein weiterer wichtiger Aspekt für die Entwickler ist, dass der Zulieferer schnell reagieren kann. "Müssen wir Elemente schnell nachbearbeiten lassen, würde es bei einem Lieferanten zum Beispiel aus Norddeutschland oder aus dem Ausland viel zu lange dauern."

Andreas Greif spricht ein weiteres großes Problem an, das Unternehmen betrifft, die auf Zulieferer angewiesen sind: "Viele Hersteller bauen ihre Lager ab und haben kaum noch etwas auf Vorrat. Lieferzeiten von zwölf bis gar 30 Wochen sind heutzutage keine Seltenheit, selbst für Standardelemente. Produziert wird dann erst, wenn das Lager komplett leer gefahren ist." Ein intensiver Austausch zwischen Zulieferer und Entwickler ist deshalb die Grundlage für eine erfolgreiche Zusammenarbeit. Und diese besteht zwischen den beiden schwäbischen Nachbarn. "Wir sagen vorher Bescheid, dass wir eventuell bestimmte Maschinenelemente benötigen, und Dr. Tretter richtet sich rechtzeitig darauf ein", sagt Greif. "Die konstruktive Zusammenarbeit mit unseren Lieferanten spielt deshalb für uns eine ganz wesentliche Rolle."