TITELTHEMA

Eine für allesvon HELMUT ANGELI Wer auch immer im Bereich der Großteilefertigung nach Wegen sucht, dieDurchlaufzeiten zu reduzieren und gleichzeitig Qualität und Prozesssicherheit zu verbessern,
dem sei der Schritt hin zur Komplettbearbeitung auf Multifunktionsmaschinen empfohlen. Mit
dem richtigen Partner sind dabei sogar (positive) Überraschungen möglich. So suchte ein USamerikanischer Hersteller von Spritzgießmaschinen nach einer wirtschaftlichen Lösung fürseine Schneckenfertigung und fand eine für die ganze Plastifiziereinheit. Mit dabei: Die Weingärtner Maschinenbau GmbH aus Oberösterreich.

Dominik Weingärtner, Geschäftsführer Bereich Werkzeugmaschinen: „Unsere Stärke ist es, spezifische Kundenanforderungen in
ein komplexes Maschinenkonzept umzusetzen.“Gemessen an dem Durchschnitt europäischer
Werkzeugmaschinenhersteller müsste ein
Branchenunternehmen, das rund 200 Mitarbeiter beschäftigt und ,nur‘ um die 15 bis
20 Maschinen per Jahr ausliefert, längst
pleite sein. Aber mit Durchschnitt hat der oberösterreichische Werkzeugmaschinenhersteller Weingärtnernichts, aber auch schon gar nichts zu tun. Das in Kirchhamansässige Unternehmen entwickelt und baut Komplett-Klaus Geissler, Vertriebsleiter der Weingärtner Maschinenbau
GmbH: „Wobei die Kinematik der Maschine eine mit bis zu fünf
Achsen interpolierende Zerspanung erlaubt.“bearbeitungsmaschinen der Extraklasse, wobei sich dies
durchaus nicht nur auf die Größe bezieht, sondern auchund vor allem auf technologische Features.
Dominik Weingärtner, als Geschäftsführer für den Bereich Werkzeugmaschinen verantwortlich, erläutert: „Wirbauen keine Sondermaschinen und wir bauen keine Standardmaschinen. Unsere Stärke ist es, spezifische Kundenanforderungen in ein komplexes Maschinenkonzeptumzusetzen. Dazu steht uns ein umfangreicher Baukasten

Schnecken- und Zylinderbearbeitung auf nur einer Maschine(im Bild eine mpmc 850 mit zwei Revolvern) spart Zeit und Kosten.
Bilder: Weingärtner

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Auf der mpmc 850 können bei einer maximalen Spitzenweite vonknapp 12 m Teile bis 14 t zwischen den Spitzen bearbeitet werden.

Eines der prozesskritischen Kriterien ist die Nutzung des jeweils
am besten geeigneten Lünetten-Konzeptes.

Für anspruchsvolle Aufgabenstellungen aus dem Umfeld DrehFräsen setzt Weingärtner vor allem auf Siemens-Steuerungen.

Die Steifigkeit der mpmc 850 zeigt sich beispielsweise auch bei derinterpolierenden Bearbeitung der Einfüllöffnung von Zylindern.

aus erprobten Modulen zur Verfügung, die wir – wennnötig – um spezifische Neuerungen ergänzen, um so zu
einer für den Kunden optimalen Lösung zu kommen. Dasheißt, der Kunde bekommt von uns Maschine, Software
und Technologie und den benötigten Support zum Betrieb
der Maschine. Unser Ziel dabei ist es immer, die Produktion beim Kunden zu optimieren und ihm die technischund wirtschaftlich beste Lösung an die Hand zu geben.“Ist dabei auch der Einsatz additiver Technologien gemeint?
Noch einmal Dominik Weingärtner: „Prinzipiell schon,
und wir beschäftigen uns auch intensiv damit, aber im
Großmaschinenbereich wird eine Integration additiver
Fertigung kaum angefragt, denn damit geht auch ein
zusätzlicher Kostenfaktor einher und der würde den
Stundensatz der Maschine merklich erhöhen. Mit anderen Worten: Technisch machbar, erfolgreich getestet
aber aus wirtschaftlichen Gründen bislang nicht realisiert.“ Und weiter: „Wir versuchen vielmehr, die Möglichkeiten der Komplettbearbeitung durch eine sinnvolle
Verfahrensintegration auf unseren Fräs-/Drehzentren
zu erweitern.“den Aufgabenstellungen bei der Zylinderbearbeitung
allemal zurechtkommen, umgekehrt ist zumindest ein
großes Fragezeichen angebracht.
Ursprünglich sollten die Weingärtner-Maschinen ,nur‘für die Herstellung anspruchsvoller Schneckenprofile genutzt werden, aber im weiteren Gesprächsverlauf
wurde die Idee geboren, auf diesen Maschinen auchdie Zylinder zu bearbeiten. Schon bei den ersten Tests
erfüllten (und übertrafen) die mpmc’s alle Erwartungen,so dass sich die Verantwortlichen sehr schnell auf diese Variante konzentrierten. Für Weingärtner selbst war
dies keine sonderliche Überraschung, denn die DrehFräszentren haben beide Aufgabenstellungen getrennt
schon bei unterschiedlichen Projekten abgedeckt.
Unbestrittene Trumpfkarte der Kirchhamer ist dabei
das selbst entwickelte Softwarepaket WeinCAD, das seit
nunmehr über 30 Jahren kontinuierlich weiterentwickelt wird. Mit ihm lassen sich alle bekannten Schneckengeometrien programmieren. Und das will etwas
heißen, denn die meisten der Schnecken haben heutebeispielsweise eine Barrieregeometrie, bei denen ein
zweiter Schneckengang mit Barrieresteg die Schmelze
vom Restgranulat trennt. Bis heute ist kein noch so modernes CAD/CAM-System auf dem Markt, das Vergleichbares leistet wie das angesprochene Programmiertool
WeinCAD. Klaus Geissler: „Neben der verfahrenstechnischen Entwicklung über die Geometrieauslegung bis hin
zum automatisch generierten Programm für die Steuerung beherrscht WeinCAD auch die 3D-Simulation allerBearbeitungsverfahren, wenn gewünscht sogar inklusive
der gesamten Maschinenkinematik.“sondern beispielsweise auch bei der interpolierenden
Bearbeitung der Einfüllöffnung bei den Zylindern. Wobei
die Kinematik der Maschine eine mit bis zu fünf Achseninterpolierende Zerspanung erlaubt.“

in jeder beliebigen Winkellage fixiert werden. Um den
hohen Genauigkeitsanforderungen gerecht zu werden,sind alle Arbeitsachsen mit direkten Messsystemen ausgestattet, und zudem sind alle relevanten Motoren zur
thermischen Stabilisierung wassergekühlt.“
Zur Maschine: Die Eckdaten der mpmc 850 sprechenfür sich. An der Hauptspindel 101 kW, 10.736 Nm
und 1.250 min -1 im Drehbetrieb sowie 10.752 Nm und20 min -1 im C-Achs-Betrieb. Das mechanisch getriebene
Drehfräsaggregat stellt 37 kW Leistung, 940 Nm und eineDrehzahl von 4.000 min -1 zur Verfügung. Über das vollautomatische Pick-Up-Kopfwechselsystem kann zudem
ein HSC-Fräskopf mit 25 kW und 12.000 min -1 anstelle
des mechanischen Aggregats eingewechselt werden. Auf
der mmc 850 können bei einer maximalen Spitzenweite
von knapp 12 m Teile bis 14 t zwischen den Spitzen oder
18 t mit Lünettenunterstützung bearbeitet werden. Dabei
liegt der Umlaufdurchmesser über dem Maschinenbett
bei rund 1.100 mm.
Letztendlich sind es aber nicht die technischen Daten,
die die beiden mpmc 850 so bemerkenswert machen.
Es ist, wie von Dominik Weingärtner schon zu Beginn
angesprochen, die konsequent auf die Kundenbedürfnisse ausgerichtete Gesamtkonzeption der Maschine.
Der Kunde bekommt genau das, was er braucht, selbstdann, wenn er das zu Beginn einer Verhandlung nochgar nicht so genau wissen sollte. W

Alle Bearbeitungsaufgaben auf einer Maschine
Was damit konkret gemeint ist, umschreibt Klaus Geissler, Vertriebsleiter der Weingärtner Maschinenbau
GmbH: „Bislang haben die Hersteller von Spritzgussmaschinen für die Bearbeitung von Zylindern und Holmen
auf der einen und der Schneckenherstellung auf deranderen Seite zumeist unterschiedliche Maschinen eingesetzt. Wir haben jetzt für einen der Weltmarktführer in
Sachen Kunststoffmaschinen erstmals auf unserer mpmc
850 all diese Bearbeitungsaufgaben auf eine einzige Maschine integriert.“ Der Einwand, dass es doch durchaus
schon Maschinenkonzepte gibt, die dafür geeignet seien,vermag Klaus Geissler nicht von seiner Aussage abzubringen: „Wir haben es uns zur Gewohnheit gemacht,
nicht über Wettbewerbsmaschinen zu sprechen. Aberder Kunde, der im Übrigen gleich zwei identische mpmc
850 geordert hat, sagt uns, dass es außer der unserenkeine Maschine gibt, die gleichermaßen alle Qualitätsanforderungen bei der Komplettbearbeitung der Zylinder,
vor allem aber bei der anspruchsvollen Schneckenfertigung abdeckt. Dieses Urteil machen wir uns natürlichgerne zu eigen.“Dies ist insofern nachvollziehbar, da Weingärtner imUmfeld der Schneckenfertigung mit ziemlicher Sicherheit weltweit die absolute Nummer 1 und im Vergleich
zur Zylinderbearbeitung das die fraglos schwierigere
Aufgabenstellung ist. Soll heißen, ein Hersteller, der die
Fräsbearbeitung von Schnecken im Griff hat, sollte mit
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Geforderte Steifigkeit kein Problem für mpmc 850
Doch Software ist nur eine Seite der Medaille. Gleichzeitig stellt die wirtschaftliche Schneckenbearbeitung auchhöchste Anforderungen an die Steifigkeit der Maschine,denn die Werkstoffpalette reicht hier von hochwertigen
Nitrierstählen über Werkzeugstähle bis hin zu zusätzlich
gepanzerten oder beschichteten Schneckenrohlingen.
Nachvollziehbar, denn die Anforderungen an die Schnecken sind sehr hoch. Zum einen sind die verwendeten
Kunststoffe oft mit hochabrasiven Bestandteilen wie
Glasfasern angereichert, zum anderen treten durch diekurzen Zykluszeiten hohe dynamische Belastungen auf,ganz zu schweigen von chemischen Beanspruchungen.
Für die mpmc 850 ist die geforderte Steifigkeit keinProblem. Klaus Geissler: „Durch unser Master-SlaveAntriebssystem, das wir nicht nur in der Linearachse,sondern auch bei der B- und C-Achse einsetzen, erreichen wir bezüglich der Steifigkeit exzellente Werte.
Wichtig ist dies nicht nur bei der Schneckenfertigung,Deutlich stabilere Mechanik im Einsatz
Zurück zu Stabilität und Steifigkeit. Während die meisten Wettbewerber auf Schrägbetten setzen und so inder Tradition von Drehmaschinen stehen, setzt man bei
Weingärtner auf einen anderen konstruktiven Aufbau.
Klaus Geissler: „Bei uns liegt das Werkstück senkrecht
zum Maschinenbett, so dass wie bei einer Bettfräsmaschine die Kräfte direkt mittig auftreffen und vollständig
vom Maschinenbett aufgenommen werden und so selbst
in Grenzbereichen keine Kippmomente die Genauigkeit
und die Steifigkeit des Gesamtsystems beeinträchtigen
können. Durch dieses Maschinendesign sind wir in derAuslegung der einzelnen mechanischen Komponenten
wie Frässpindelantrieb mit Schaltgetriebe sowie den
Lagerdimensionen des Fräskopfes völlig frei und können
eine deutlich stabilere Mechanik einsetzen. Für unseren
Kunden heißt dies, dass er bei identischer Kilowattzahl
verglichen zum Wettbewerb eine deutlich höhere Leistung im Kernbereich der Zerspanung abrufen kann.“
Und weiter: „Für den Drehbetrieb wird die Frässpindel mechanisch geklemmt und die Spindellager werden entlastet, um Beschädigungen durch Vibrationen
und Schläge zu verhindern. Die B-Achse kann stufenlos

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