Grimme Landmaschine im Einsatz: Während des Betriebs in bis zu 40 Zentimeter tiefem Ackerboden treten enorme Kräfte und Vibrationen auf. (Bild: Grimme)
Auf dem Gebiet der Kartoffeltechnik zählt der niedersächsische Landmaschinenhersteller Grimme seit jeher zu den Weltmarktführern. Das 1861 gegründete Familienunternehmen stellt aber auch Landmaschinen für die Rüben- und Gemüsetechnik her. In Summe bauen rund 2000 Mitarbeiter weltweit eine Produktpalette von über 150 Maschinentypen, die hauptsächlich hydraulisch angetrieben und gesteuert werden. Damit im Stammwerk in Damme die Konfektionierung der dafür benötigen Hydraulikrohrleitungen nicht zum Nadelöhr der Produktion wird, setzt die Grimme Gruppe bei der Herstellung formschlüssiger Hochdruck-Rohrverschraubungen seit geraumer Zeit auf Lösungen von Parker Hannifin. Und das mit Erfolg: Durch den Einsatz des EO2-Form WorkCenter Pro22 konnte die Bearbeitungsgeschwindigkeit beim Umformen von Stahlrohren um etwa 70 Prozent erhöht werden.
Mit Anwendern in rund 120 Ländern denkt Grimme global. Jeder Boden, jede Sorte und jede Betriebsstruktur ist unterschiedlich. Hier sind Lösungen gefragt, die verschiedensten Anforderungen gerecht werden müssen.
Als sogenannter Full-Liner bietet Grimme neben Erntemaschinen Lösungen für die Lege-, Pflege- und Lagertechnik. Im Jahr produziert das familiengeführte Unternehmen etwa 4000 Maschinen. Der Produktionsprozess im Bereich Hydraulikrohrleitungen, von denen jährlich circa 100.000 Stück verbaut werden, umfasst das Trennen, Biegen und Konfektionieren.
Parkers EO2-Form WorkCenter PRO22 ist für die schnelle Serienfertigung von Hydraulikrohrleitungen bis 22 Millimeter Außendurchmesser optimiert. Bild: Parker
Sowohl bei den selbstfahrenden als auch bei den gezogenen Landmaschinen, wie beispielsweise Bunker- und Überladeroder, sind die Beanspruchungen extrem: Während des Betriebs in bis zu 40 Zentimeter tiefem Ackerboden treten enorme Kräfte und Vibrationen auf. Als Folge werden in den Hydraulikleitungen Drücke von bis zu 500 bar erreicht. Bei Maschinenpreisen von bis zu 450.000 Euro müssen sich die Kunden, Landwirte und Lohnunternehmer in über 120 Ländern, auch bei derartigen Belastungen auf die Leckagefreiheit der bis zu 350 Hydraulikrohrleitungen pro Maschine verlassen können. Damit die Maschinennutzer selbst bei 24-Stunden-Einsätzen zur Erntezeit auf der sicheren Seite sind, nutzt Grimme seit 2006 Parkers EO2-Form-Technologie.
Umstellung des Herstellungsprozesses
Leckagen in Fluidsystemen bereiten in sicherheitsrelevanten Bereichen Probleme, vor allem in der lebensmittelrechtlich kritischen Landwirtschaft. Auch deshalb entschied sich Grimme 2006, die eigenen Produktionsprozesse im Bereich der Rohrkonfektionierung nochmals zu verbessern. Innerhalb dieses Change-Prozesses, der auch eine nachhaltige Vereinfachung mit sich bringen sollte, zeigte sich schnell, dass die Umformtechnologie enorme Vorteile gegenüber der konventionellen Montage von metallischen Schneidringen bietet. Denn waren die damals noch favorisierten Schneidringverschraubungen für Montagefehler wie Über- und Untermontagen anfällig, konnte beim Umformen nahezu immer das optimale Drehmoment problemlos erreicht werden.
Pro Maschine sind bis zu 350 Hydraulikrohrleitungen im Einsatz. Bild: Parker
Auch weil die Montage der EO2-Form-Verbindung der letzte Arbeitsschritt eines langen wertschöpfenden Prozesses ist, setzt Grimme bei der Rohrkonfektionierung seit knapp acht Jahren größtenteils auf Parkers Technologie.
Abdichtung für hohe Betriebssicherheit
EO2 und EO2-Form bilden ein Gesamtpaket zur Abdeckung aller auftretenden Einbausituationen bei der Hydraulikrohrverbindung. Die neue Schneidringverschraubung, die Weiterentwicklung der metallischen Schneidringverbindung, hat eine rohrseitige Abdichtung, die eine dauerhafte Funktionssicherheit und Leckagefreiheit ohne Nachziehen selbst im Dauerbetrieb gewährleistet.
Bei der EO2-Verschraubung sind, im Gegensatz zur klassischen Schneidringverbindung, Dichtfunktion und Haltefunktion auf zwei Komponenten verteilt: ein Schneidring DOS und ein weichdichtender Dichtring DOZ mit metallischem Kern, der ebenfalls bei der EO2-Form-Verbindung verwendet wird und damit die Teilevielfalt reduziert.
Aufgrund der einfachen Handhabung und Montage ist die EO2-Verschraubung die Standardlösung im Bereich hydraulischer Anwendungen. Das großvolumige Elastomer ermöglicht eine hermetische Abdichtung der Rohrverbindung. Es wirkt zwischen Innenkonus des Verschraubungskörpers und Rohroberfläche und blockiert so wirkungsvoll den einzig möglichen Leckagepfad.
Das spezielle Dichtungsprofil weist einen besonders großen Querschnitt auf, um auch bei ungünstiger Toleranzlage von Rohr und Verschraubung sicher abzudichten. Weil die Dichtwirkung vom Systemdruck unterstützt wird, sind diese Verschraubungen gut für Hochdruckanwendungen geeignet.
Grimme verwendet diese Schneidringverschraubung bei Leitungen mit engen U-Rohrbögen und Rohrbögen nahe des Leitungsendes, die aufgrund ihrer komplexen Geometrie nicht von der EO2-Form-Maschine bearbeitet werden können.
Parkers EO2-Form ist eine Lösung für Hochdruck-Rohrverschraubungen, die alle Vorteile des Lötens, Schweißens und der bewährten EO2-Technologie miteinander verbindet. Dabei wird die Belastbarkeit durch den speziellen Kaltumformprozess erreicht. Beim schnellen und komfortablen Umformen wird das Material gestaucht und verfestigt. Dabei sind keine spezielle Rohrbehandlung, Wärme oder Chemikalien erforderlich, sodass formschlüssige Verbindungen mit einer hohen Betriebssicherheit einfach herzustellen sind. Weil das Konzept eine besondere mechanische Festigkeit und eine hohe Ausreißsicherheit bietet, kann es auch dort eingesetzt werden, wo Schneidringverbindungen nicht zugelassen sind. Darüber hinaus ist die EO2-Form-Verbindung deutlich günstiger als eine EO2-Schneidringverbindung, sodass sich die Anschaffungskosten für diese Maschine bei Serienfertigung schnell amortisieren.
Verbesserung in der Rohrkonfektionierung
Die Grimme Landmaschinenfabrik im niedersächsischen Damme ist Spezialist für Kartoffeltechnik. Bild: Grimme
Im Grimme Werk in Damme werden am Tag durchschnittlich 450 bis 500 Rohrleitungen hergestellt. Zu Spitzenzeiten kann sich der tägliche Output aber auch schon mal auf bis zu 700 erhöhen. Seit 2006 wurde ein Großteil der Hydraulikleitungen aus E235- und E355-Stahl auf einem vollautomatischem EO2-Form WorkCenter F3 umgeformt.
Die für Rohrdurchmesser von sechs bis 42 Millimetern geeignete Maschine punktet beim universellen Einsatz unter anderem mit langen Werkzeugstandzeiten sowie einfachen Einrichtungs- und Werkzeugwechselvorgängen: „Da jede unserer Landmaschinen kundenspezifisch aufgebaut ist, nutzen wir eine sehr hohe Varianz bei den Verrohrungen. In Zahlen bedeutet das, dass die bei uns im Haus produzierten Rohrleitungen zu 50 Prozent in Losgrößen von eins bis fünf gefertigt werden. Deshalb sind für uns schnelle und mühelose Werkzeugwechsel ein Muss“, sagt Franz-Josef Wielage, Teamkoordinator des Rohrbearbeitungszentrums bei Grimme.
Im Jahr 2011 folgte eine weitere Verbesserung des Konfektionierungsprozesses: Da fast 90 Prozent aller bei Grimme verarbeiteten Stahlrohre einen Durchmesser von maximal 22 Millimeter aufweisen, testete Grimme Parkers neu entwickelte EO2-Form-Pro22-Maschine.
Dieses besonders geräuscharme Gerät ist für eine wirtschaftliche und störungssichere Fertigung von mittleren Rohrdurchmessern optimiert, also von sechs bis 22 Millimeter. In diesem Bereich kann die Maschine im Vergleich zur F3-Version wesentlich effizienter arbeiten und noch engere Rohrbögen verarbeiten. Durch einen starken Antrieb und eine leistungsfähige Kühlung ist auch eine Serienfertigung im Schichtbetrieb problemlos möglich.
Die neue EO2-Form Pro22 wurde seitens Parker Hannifin gezielt für die Bearbeitung von Rohren bis 22 Millimeter Außendurchmesser verbessert. Im Gegensatz zu einer Maschine, die Rohrleitungen bis 42 Millimeter unter hohem Druck umformen muss, benötigt die Pro22 Version keinen großdimensionierten Druckübersetzer.
Das hat den Vorteil, dass die Bearbeitungsgeschwindigkeit nicht zugunsten des benötigten Drucks negativ beeinflusst wird. Durch das deutlich erhöhte Tempo werden mit dem WorkCenter deutliche Zeitersparnisse erzielt. So verringert sich die Bearbeitungszeit pro Rohrende von 20 auf sechs Sekunden.
Das Tempo hat überzeugt
Erfolgreiche Zusammenarbeit (v.l.n.r.): Mathias Mueller (Parker Hannifin), Franz-Josef Wielage, Josef Thölken (Grimme), Sven Zanft (Parker Hannifin) und Johannes Knapwerth (Grimme). Bild: Parker
Nach einer erfolgreichen Testphase von etwa 30.000 Umformungen, die noch auf einem von Parker zur Verfügung gestellten Leihgerät stattgefunden hatten, waren sowohl die Mitarbeiter an der Maschine als auch die Verantwortlichen bei Grimme mit der Maschinenleistung sehr zufrieden. „Das enorme Bearbeitungstempo der Pro22 hat uns vom ersten Tag an überzeugt. Weil darüber hinaus die Qualität der gefertigten Verschraubungen extrem hoch ist, können wir unseren Kunden eine exzellente Betriebs- und Standsicherheit gewährleisten. Das ist natürlich für uns als Landmaschinenhersteller von ganz besonderem Wert“, sagt Johannes Knapwerth, Leiter Fertigung Systemtechnik bei Grimme.
Heute fertigen bei Grimme bis zu vier Mitarbeiter im Zwei-Schicht-Betrieb auf der neuen Maschine Hydraulikleitungen mit Rohrbögen bis 2xD. Aufgrund der Tatsache, dass Grimme fast just-in-time produziert, muss auf die dort eingesetzten Maschinen stets Verlass sein. „Die EO2-Form-Maschinen laufen bei uns sehr zuverlässig. Allerdings müssen wir auch für den Fall der Fälle, also einen kurzfristigen Ausfall, Vertrauen in unsere Partner haben. Und das haben wir im Fall von Parker Hannifin zu hundert Prozent: Unsere dortigen Ansprechpartner können uns aus einem Maschinenpool schnell und unkompliziert ein Ersatzgerät zur Verfügung stellen. Und auch wenn wir diesen Service bislang nur im Wartungsfall in Anspruch genommen haben, gibt uns das Wissen darum wichtige Planungssicherheit“, stellt Knapwerth abschließend fest. fa
Autoren: Sven Zanft, Product Unit Manager, und Mathias Mueller, Segment Verkaufsleiter Fluid Power Mobil off Road, beide Parker Hannifin
Technik im Detail
Das E02-Form WorkCenter PRO22
Das Ergebnis: Formschlüssige Verbindungen mit einer überlegenen mechanischen Festigkeit und maximaler Ausreißsicherheit für hohe Betriebssicherheit.
Das EO2-Form WorkCenter PRO22 basiert auf der bewährten EO2-Form-Technologie und wurde speziell für die wirtschaftliche Fertigung von EO2-Form-Rohrverbindungen optimiert. Im Vergleich zum WorkCenter EO2-Form F3 arbeitet die Produktionsmaschine PRO22 effizienter und kann engere Rohrbögen verarbeiten. Durch den starken Antrieb und die leistungsfähige Kühlung ist kontinuierliche Massenproduktion im Schichtbetrieb gewährleistet. Die Maschine arbeitet zudem besonders leise und vibrationsarm. Mit der Maschine können kleine bis mittlere Rohrdurchmesser von sechs bis 22 Millimeter verwendet werden. Der kompakte Montagekopf ermöglicht sogar die Bearbeitung enger Rohrbögen.
- Produktionsmaschine für wirtschaftliche und störungssichere Fertigung
- Sechs bis 22 Millimeter Rohr-AD
- Taktzeit circa sechs Sekunden
- für Hersteller von landwirtschaftlichen Maschinen, Baumaschinen, Lkws, Gabelstaplern und anderen Hydraulikgeräten, die in Serie gefertigt werden.
