CNC-Drehen Horizontaldrehmaschine: Effizienter mit Sinumerik One

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Mit einer Horizontaldrehmaschine von Geminis, ausgestattet mit der Sinumerik One von Siemens, schafft Zeck die Grundlage für den Ausbau der Produktion seiner Seilverlegemaschinen und leistet zugleich einen Beitrag zur Erreichung der Klimaschutzziele.

Ob skandinavische Fjorde, amerikanische Weiten oder arabische Wüsten – wenn es um die materialschonende Verlegung von Trag- und Leitungsseilen für Seilbahnen, Freileitungen oder Oberleitungen geht, kommt man weltweit kaum an Zeck aus Oberfranken vorbei. Das Unternehmen aus Scheßlitz bei Bamberg hat sich seit langem darauf spezialisiert, Lösungen zu entwickeln, mit denen diese immer komplexer werdenden Seile so verlegt werden können, dass sie weder zu starker Torsion oder Biegung noch dem Kontakt mit dem Boden ausgesetzt sind. „Das klingt leicht, ist es aber nicht,“ sagt Geschäftsführer Michael Zeck, Enkel des Firmengründers. „In der Theorie ist das Zusammenspiel von Bremse, Winde und Seil ganz einfach. Einer zieht, einer bremst und hält die Spannung. So geht es hin und her, bis das endgültige Seil eingezogen wird.“ In der Praxis heißt das aber, dass etwa beim Fjord-Crossing einer 380-Kilovolt-Freileitung mit 4,2 Kilometern Spannweite auf beiden Seiten des Fjords in unzugänglichem Gelände jeweils eine Spillwinde mit 65 Tonnen Zugkraft und eine Winde-Bremse mit 35 Tonnen Zugkraft positioniert und verankert werden muss. „Und weil man die nur mit dem Hubschrauber dorthin bringen kann, haben wir für diesen Zweck einen Maschinentyp konstruiert, den man in Einzelteile von maximal 750 Kilogramm Gewicht zerlegen kann,“ so Zeck.

Zu den größten Einzelteilen der Seilverlegemaschinen gehören die Rillenräder, auf die bis zu vier Leitungsseile parallel gewickelt werden und mit denen die benötigte Spannung erzeugt und gehalten wird. Dabei bestimmt der Durchmesser der Rillenräder die maximale Biegung der Seile. Weil moderne hochtemperaturbeständige Freileitungsseile aus Aluminium, Spezialstahl oder Verbundwerkstoffen und LWL-Datenkabeln bestehen können, geht der Trend zu immer größeren Rillenrädern. Da zudem die Energiewende nicht nur in Deutschland die Nachfrage nach Seilverlegemaschinen insgesamt erhöht, hat Zeck Ende 2022 beschlossen, in eine hochmoderne CNC-Drehmaschine zur Bearbeitung der geschweißten Rillenräder und Spills zu investieren.

Rillenräder bis 2,9 Metern Durchmesser

„Bis dato hatten wir für die Bearbeitung der größeren Rillenräder ab 1800 Millimetern Durchmesser nur eine manuelle Drehmaschine“, erklärt Christian Friedrich, Leiter Arbeitsvorbereitung bei Zeck. „Da wir gerade in diesem Bereich mehr Performance brauchen und zudem ein Backup für unsere zweite, kleinere Drehmaschine nebenan benötigten, haben wir eine leistungsfähige und flexible CNC-Drehmaschine gesucht, mit der wir Rillenräder bis zu einem Durchmesser von 2900 Millimetern bearbeiten können.“ Eine weitere Anforderung war, dass die neue Maschine in der Z-Achse mit 3000 Millimetern relativ kurz ausfallen sollte, da auf ihr ausschließlich Rillenräder und Spills unterschiedlicher Dimensionen gedreht werden.

Da der Markt für entsprechende Maschinen überschaubar ist, blieben schnell nur zwei Anbieter übrig, deren Maschinenkonzepte von den beteiligten Zeck-Mitarbeitern intensiv geprüft und persönlich vor Ort in Augenschein genommen wurden. „Wir haben uns am Ende für eine Horizontaldrehmaschine von Geminis aus Spanien entschieden“, berichtet Friedrich. „Das lag nicht nur am guten Preis-Leistungsverhältnis, sondern auch an der Ergonomie und der Zugänglichkeit zum Werkstück.“ Die Geminis GT9i verfügt über eine mitfahrende Bedienbühne, die gut vor Spänen geschützt ist. Zudem erleichtert sie das Messen und bietet dem Bediener immer einen guten Blick auf den Prozess. „Wie es sich beim Drehen gehört, von oben schräg auf das Werkzeug“, ergänzt Peter Köhn, Inhaber der Firma Kess&Köhn, die in Bayern seit 20 Jahren Iberimex, den Generalimporteur von Geminis in Deutschland, vertritt.

Digitaler Zwilling und Safety Integrated

Herzstück der Horizontaldrehmaschine, die Werkstücke mit einem Gewicht von 25 Tonnen bearbeiten kann, ist eine leistungsfähige Sinumerik-One-Werkzeugmaschinensteuerung von Siemens, die für die Oberfranken von Anfang an gesetzt war, wie Michael Zeck betont: „Zum einen, weil wir hier im Haus beim Drehen schon seit Jahren erfolgreich mit Siemens-Steuerungen arbeiten und damit hochzufrieden sind. Zum anderen, weil wir die neue Maschine die nächsten 20 bis 30 Jahre nutzen wollen und uns deshalb im Hinblick auf die langfristige Ersatzteilverfügbarkeit bewusst für die neueste Generation der Sinumerik entschieden haben.“ Für den Hersteller Geminis, der auch in der Antriebstechnik mit Safety Integrated auf Siemens setzt, markiert die Wahl der Sinumerik One ebenso einen Schritt in die Zukunft. Mit Hilfe der neuen Steuerung konnte Geminis einen kompletten Digitalen Zwilling der Maschinen erstellen, der sowohl für das Engineering als auch für den Service enorme Vorteile bietet. „So können wir im Falle eines Falles im Werk die nötigen Hardwareerweiterungen einfach engineeren oder Fehler 1:1 reproduzieren“, berichtet Andreas Stratmann, Gesellschafter von Iberimex.

30 Prozent mehr Effizienz

Seit Anfang 2024 ist die Maschine in Scheßlitz und arbeitet zur vollen Zufriedenheit des Teams von Christian Friedrich. Alle relevanten im Haus vorhandenen Sinumerik-840D-Programme konnten reibungslos übernommen werden. Die vertraute Benutzeroberfläche erfreut die Sinumerik-erfahrenen Bediener und zugleich erleichtert die CNC-Steuerung die Sicherstellung einer einheitlichen, wiederholbaren Produktqualität. Maschinenbediener Bastian Halbhuber: „Über die ShopTurn-Benutzeroberfläche haben wir auf dem großen 22-Zoll-Touchscreen alles im Blick. Dabei ermöglicht uns die Steuerung per Dialog nicht nur das einfache Erstellen, Editieren und Einfahren der Teileprogramme, bei Bedarf können wir einzelne Bearbeitungspositionen mit dem Joystick auch manuell teachen.“ Der damit verbundene Fortschritt in puncto Ergonomie und Effizienz wirkt sich direkt auf den Durchsatz aus: „Natürlich hinkt der Vergleich mit der manuellen Vorgängermaschine“, erklärt Friedrich, „aber wir sind schon jetzt in der Bearbeitung etwa 30 Prozent schneller. Und da wir dank der angetriebenen Werkzeuge jetzt auch die weiteren axialen und radialen Bearbeitungsschritte wie das Bohren der Getriebeaufnahme, der Passungen und der Befestigungslöcher auf der GT9i erledigen können, werden wir in Zukunft noch deutlich mehr Zeit einsparen und den Durchsatz an der Maschine bei gleichem Personalstand wesentlich steigern können.“

Und das muss das Unternehmen auch. Schließlich steigt der Bedarf an Seilverlegemaschinen weltweit immer weiter an – durch den Bau neuer Stromtrassen und die Verlegung leistungsfähigerer Leitungen auf vorhandenen Trassen. Hinzu kommt die weiter voranschreitende Elektrifizierung von Bahnstrecken. „Wir sind stolz darauf, dass wir mit unseren langlebigen Produkten zum Erfolg der Energiewende beitragen können“, sagt Michael Zeck. „Und das nicht nur in Deutschland, sondern in mittlerweile über 110 Ländern.“