Steuerblock Serie

Von der Zeichnung zum Produkt: Kurze Durchlaufzeiten und Flexibilität sind der Schlüssel für kleine Steuerblock-Serien. Bild: Schnupp

Viele Gründe sprechen für die Steuerblocktechnik, zum Beispiel die einfachere Montage, der geringe Einbauraum, weniger Dichtstellen, Zuverlässigkeit und Gewichtsersparnis. Dennoch scheuen manche Anwender die Technik für kleine Serien und Einzelanfertigungen. Steuerblöcke seien nur für große Stückzahlen wirtschaftlich, so die Annahme. Dabei handelt es sich um einen Irrtum, denn ein Hersteller, der entsprechend aufgestellt ist, kann durchaus schon ab Losgröße eins Steuerblöcke anbieten, die unterm Strich konkurrenzfähig sind.

System Musterlösung

Die Musterlösung.Der Einsatz des Steuerblocks vereinfacht die Montage, verringert die Zahl der Dichtstellen und verbessert die Zuverlässigkeit. Bild: Schnupp

Steuerblock

Die vorherige Situation. Der Einsatz des Steuerblocks vereinfacht die Montage, verringert die Zahl der Dichtstellen und verbessert die Zuverlässigkeit. Bild: Schnupp

Die Montage mehrerer Komponenten zu einem Steuerblock minimiert potenzielle Leckagestellen, da die Zahl der Schläuche und Verschraubungen stark reduziert wird. Dies macht das System zuverlässiger, und die Ausfallzeiten verringern sich, da weniger Zeit in Fehlersuche und Reparatur fließen. Das System lässt sich schneller montieren, da aufwendige Verrohrungen entfallen.

Der Markt fordert zum Teil maßgeschneiderte Systemlösungen für hydraulische Schaltungen mit hoher Umsetzungsgeschwindigkeit, auch für kleinere und mittlere Stückzahlen. Dabei erwarten die Anwender extrem kurze Lieferzeiten.

Ein Hersteller in diesem Bereich ist die Firma Schnupp Hydraulik. Sie bietet Beratung, Projektierung, Konstruktion, Fertigung, Entgratung, Montage, Prüfung, Elektronik und Service vor Ort im eigenen Hause an. Das mittelständische Familienunternehmen erwirtschaftet mit 150 Mitarbeitern einen Jahresumsatz von 24 Millionen Euro am Standort Bogen in Niederbayern. Aus der Kernkompetenz Hydraulik heraus entwickelt der Sondermaschinenbauer seit 1979 Systemlösungen, unter anderem auch Pressen für verschiedene Umformprozesse, Stanzanlagen, Hydraulikaggregate und Automatisierungstechnik.

Steuerblöcke machen heute etwa 25 Prozent des Jahresumsatzes aus. Das Produktspektrum in diesem Bereich ist in die Bereiche Mobilhydraulik und Stationärhydraulik geteilt. Der Erfolg, auch bei kleinen und mittleren Serien, liegt in den flachen Abteilungshierarchien und kurzen Wegen zwischen den einzelnen Abteilungen begründet. Kurze Durchlaufzeiten und eine hohe Flexibilität sind die Zauberworte.

Grafik Hydraulik-Montagesysteme

Stückzahlabhängige Betrachtung unterschiedlicher Hydraulik-Montagesysteme. Grafik: Schnupp

Ein Faktor ist sicher auch die Erfahrung im Bereich Hydraulik in allen Betriebsprozessbereichen. Das Unternehmen ist dort seit mehr als 35 Jahren aktiv. Das Hydraulikfachwissen wird im Unternehmen über interne Hydraulikschulungen vermittelt. Die kundenspezifische Problemlösung beginnt beim Anwender vor Ort. Die Umsetzung von Ideen oder Schaltplänen bis hin zur einbaufertigen Komponente erfolgt im eigenen Haus.

Blockkonstruktion

Auf einen Fundus von vielen Tausend realisierten Blockvarianten kann im Auftragsfall zurückgegriffen werden. Bewährte Lösungen, kombiniert mit speziellen Kundenanforderungen führen zu guten Resultaten. Bei Schnupp verwenden die Konstrukteure dafür die 3D-Software MDTools. Sie enthält Werkzeuge zur automatisierten Konstruktion, Prüfung, Zeichnungs- und Baugruppenerstellung für Autodesk, Inventor oder Solidworks.

Das Zeichnungsprogramm überprüft den Block automatisch auf Wandstärken und auf falsche, fehlende oder schlechte Verbindungen. Neuerdings wird der Block auch auf Energieeffizienz hin analysiert, und die Bohrungsübergänge werden optimiert.

Das Programm erstellt automatisch eine professionelle Zeichnung mit Vermaßung, Bohrungsbezeichnungen, Bohrtabelle mit Trefferliste, Stopfentabelle, Stempeltexte und so weiter. Bei der Blockgestaltung muss der Steuerblockkonstrukteur viele Kriterien beachten sowie Wünsche der Bearbeiter und Endkunden berücksichtigen.

Steuerblock 3

Wunschliste: Einige Anwender fordern maßgeschneiderte Lösungen, die schnell umgesetzt und geliefert werden. Bild: Schnupp

Der Anwender möchte vor allem eine kostengünstige, kompakte Lösung, die vielseitig einsetzbar und eventuell noch erweiterbar ist. Für den Bearbeiter hingegen steht die reine Blockbearbeitung im Fokus. Wichtig sind ihm die Materialauswahl, Bohrungsverläufe, Bohrungstiefen, Anzahl der bearbeiteten Flächen, notwendiges Werkzeug, Passungen und Toleranz.

Unter all diesen Anforderungen muss der Blockkonstrukteur eine Lösung finden, die auch durchflussoptimiert ist, damit weniger Druckverluste entstehen.

Mechanische Fertigung

Gerade in der mechanischen Bearbeitung ist viel Blockfachwissen gefragt. Auf den ersten Blick macht das Bauteil nicht viel her: Ein Block aus Stahl oder Alu, der mit Bohrungen durchlöchert ist wie ein Schweizer Käse. Die Qualität und das Know-how liegen größtenteils verborgen im Inneren, zum Beispiel in:

  • Bohrungsverläufen
  • Bearbeitungsreihenfolgen
  • Wanddicken
  • Passungen und Toleranzen sowie
  • Materialeigenschaften.

Die Stärken in der mechanischen Bearbeitung, die bei Schnupp zweischichtig ausgerichtet ist, liegt in der Mehrfachmaschinenbedienung, gepaart mit der abgestimmten Maschinenbestückung. Gegenüber den ganz Großen in der Branche sticht das Unternehmen mit dem schnellen und zugleich flexiblen Fertigungsdurchlauf hervor.

Oberstes Gebot: 100 Prozent gratfrei

Software MDTools

Blick ins Innenleben: Die Konstrukteure verwenden als Werkzeug für die Blockgestaltung die Software MDTools. Bild: Schnupp

Der Entgratprozess beginnt bereits in der Konstruktion mit der Materialauswahl und zieht sich hin bis zur richtigen konstruktiven Bohrungsgestaltung. Eine Automatisierung ist aufgrund kleinerer Serien und der Blockvielfalt nicht wirtschaftlich. Deshalb setzt das Unternehmen auf gewissenhafte Hand-Entgratung mit anschließender Spülbehandlung und Sichtkontrolle.

Bei der Blockbestückung ist äußerste Sauberkeit und gewissenhafte Ventilmontage wichtig. Je nach Kundenwunsch, Lastenheft und wichtiger Funktionalität kommen verschiedene Ventile aller namhaften Hersteller zum Einsatz wie Einschraubventile, Cetop Ventile, Cartridge-Ventile und Sonderventile.

Kundenspezifisch prüft der Anbieter Ventilsteuerblöcke nach Prüfplan. Wichtige Tests sind:

  • Druck- und Volumeneinstellungen
  • Schaltfunktionen
  • Druckdifferenzmessungen oder
  • Dichtheitsprüfung.

Am Ende des Prozesses steht der Service vor Ort. Nach Wunsch installiert der Hersteller die jeweiligen Steuerblöcke fachmännisch in eine Anlage.

Fazit: Die mittlerweile sehr raschen und effizienten Konstruktionsprozesse in einer rationellen Fertigung machen Steuerblöcke für den Sondermaschinenbau auch bei Einzelstücken interessant. do

Autor: Franz Spanfeldner, Schnupp

Technik im Detail

Steuerblöcke nach Maß von Schnupp

Das Unternehmen deckt in Bezug auf Steuerblöcke ein großes Liefer- und Leistungsspektrum ab. Das beginnt beim Material. Möglich sind:

  • Hydraulischer Guss
  • Hochfestes Aluminium
  • Einsatz- und Vergütungsstähle.

Das Spektrum reicht von Blöcken mit einem Gewicht von 100 Gramm bis zu Stücken, die 1200 Kilogramm wiegen. Ähnlich ist es bei Druck und Volumenstrom: Die Bandbreite reicht von einem Vorsteuerdruck von 30 bar bis zu Hochdruckhydraulik mit über 1000 bar. Für die Veredelung der Steuerblockoberflächen sind verschiedene Behandlungsverfahren möglich, zum Beispiel Chromatieren, Vernickeln, Brünieren und Lackieren. Das Unternehmen baut Sammler, Verteiler, Rohrleitungseinbaublöcke, CAR-Blöcke und Cetop-Ventilblöcke.