Drehmaschine leiser und sparsamer nach gelungenem Retrofit

Ein Lohnfertiger produziert kleine Präzisionsteile in großen Serien seit über 15 Jahren auf Produktionsdrehmaschinen von Mazak. Diese verfügen über eine Hydraulik zum Klemmen der Drehfutter, des Reitstocks und der Achsschlitten. Wie in den frühen 1990er Jahren üblich, sind sie dafür mit Hydraulikaggregaten ausgerüstet, die bei gleichbleibender Pumpendrehzahl arbeiten. Die Pumpen fördern das Hydrauliköl aus einem großzügig dimensionierten Tank mit 60 Liter Volumen fortlaufend bis zum Erreichen des maximalen, nicht einstellbaren Drucks. Zum Antreiben der Hydraulikpumpen werden Motoren mit jeweils 2,2 Kilowatt elektrischer Leistung eingesetzt.

Nach über 15-jährigem Betrieb gab es an den Hydraulikaggregaten zunehmend Leckagen. Angesichts der zunehmenden Forderungen nach Energieeffizienz und ressourcenschonendem Betrieb entschied sich der Geschäftsführer des Lohnfertigers für ein umfassendes Retrofit. Mit einer Investition in zeitgemäße Hydraulikaggregate wollte er vor allem die Energiebilanz verbessern. „Wegen des hohen Stromverbrauchs belastet uns die EEG-Umlage. Sie übersteigt zeitweise sogar die Kosten für unseren Stromverbrauch. Mit wesentlich energieeffizienteren Antrieben wollen wir unsere Kosten deutlich senken“, berichtet er.

Zudem verursachten die bereits seit über 15 Jahren betriebenen Hydraulikaggregate immer wieder Fertigungsungenauigkeiten. Die Hydraulik erwärmte sich in besonderen Bearbeitungssituationen und bei hohen Außentemperaturen derart, dass sich die Abwärme auf die Kinematik und die Achsen der Drehmaschinen auswirkte. Das erforderte besondere Aufmerksamkeit des Bedienpersonals. Wiederholt mussten die Fertigungsprozesse nachjustiert werden, um die geforderten Fertigungstoleranzen einzuhalten. Das verursachte allerdings unnötige Rüst- und Stillstandszeiten der Produktionsmaschinen. Auch die unbedingt erforderlichen Lüfter für die Hydraulikaggregate und die Pumpen verbrauchten erhebliche Mengen an Energie.

Als Pilotprojekt unterzog der Lohnfertiger eine Drehmaschine Mazak Quick Turn in Zusammenarbeit mit einem regionalen Serviceunternehmen einem Retrofit. Die Spezialisten bauten ein Hydraulikaggregat NSPI von Nachi ein. Diese Aggregate haben einen frequenzgeregelten Antrieb. Die auf minimale innere Leckage optimierte Motor-Pumpenkombination liefert dabei jeweils den Druck und Volumenstrom an Hydrauliköl, der aktuell zum Betätigen der Spannsysteme und Schlittenklemmungen benötigt wird. Daraus resultiert ein deutlich niedrigerer Energieverbrauch verglichen mit den ehemaligen Aggregaten.

Das Hydraulikaggregat benötigt zudem gegenüber der ehemaligen Ausführung einen wesentlich kleineren Ölvorrat und -behälter. Bei zehn Liter pro Minute erforderlichem Fördervolumen reicht ein zehn Liter fassender Tank aus. Durch die geringe innere Leckage erwärmen sich das Hydrauliköl, die Rohre und die Pumpe nur unmerklich. Zum einen erübrigt sich dadurch der ehemals benötigte Kühler, zum anderen bleiben die Fertigungsgenauigkeiten der Produktionsdrehmaschine stets konstant. Das trägt einerseits zu hoher Energieeffizienz bei, andererseits entfallen Rüst- und Stillstandszeiten, die ehemals zum Nachjustieren der Fertigungsprozesse nötig waren.

Wie der Lohnfertiger bestätigt, hat das Retrofit mit dem Einbau des modernen Hydraulikaggregats neben der Energie- auch die Kostenbilanz seiner Produktionsdrehmaschine erheblich verbessert. Auch mit der Zuverlässigkeit des Aggregats ist das Fachpersonal in der Dreherei äußerst zufrieden. „Das kompakte Hydraulikaggregat passt ohne Umbauten problemlos in den vorhandenen Einbauraum. Seit drei Jahren läuft es ohne Wartung und Service zuverlässig bei zwei- und dreischichtigem Betrieb der Produktionsdrehmaschine“, berichtet der Geschäftsführer. Als einen weiteren Vorteil vor allem für das Wohlbefinden und die Gesundheit seines Fachpersonals nennt er die niedrige Geräuschentwicklung von nur 53db(A). Verglichen mit den ehemaligen Aggregaten arbeitet es doch deutlich leiser. „Die umgerüstete Drehmaschine zu bedienen und zu überwachen ist daher für unsere Fachkräfte wesentlich angenehmer geworden“, bilanziert er. 

Aufgrund dieser sehr guten Erfahrungen will der Lohnfertiger demnächst bei weiteren Drehmaschinen einen Retrofit ausführen lassen. Dabei bevorzugt er eindeutig die Hydraulikaggregate NSPI. Sie zeichnen sich durch ihren kompakten Aufbau und ihren wartungsfreien Einsatz aus. In der Praxis überzeugen sie mit Energieeffizienz sowie leisem und temperaturstabilem Betrieb. do