Einen sehr guten Namen besitzt in der Energiebranche der Produktbereich Berthiez der Starrag SAS aus Saint-Etienne. Das Unternehmen verdankt ihn vor allem ihren vertikalen Dreh- und Schleifmaschinen, die auch bei Antrieben für Windkraftanlagen Hochgenauigkeit bewiesen haben. Berthiez-Werkzeugmaschinen haben sich z. B. bewährt beim hochpräzisen Rundschleifen von Wälzlagerringen für WEA-Getriebe, die bei einem Durchmesser von 1.250 mm Rund- und Planlaufgenauigkeit im Mikrometerbereich aufweisen.
Die hohen Genauigkeitsanforderungen an die Antriebselemente leiten sich aus den Eigenschaften der Anlagen ab, die extrem hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit bieten sollen. Doch die Lebensdauer der Aggregate lässt sich nur erreichen, wenn in den Laufbahnen der Wälzlager jegliche Oberflächenbeeinträchtigungen durch den Herstellungsprozess sicher vermieden werden.
Die französische Tochter der Schweizer Starrag-Gruppe hat bei kleineren Wälzlagern bewiesen, dass sie diese Ansprüche erfüllt. An diesen Erfolg knüpft sie mit ihrer neuesten Maschine an, die nun China hilft, bei der Produktion von Windkraftanlagen ein neues Kapitel aufzuschlagen: Gefragt sind für die geplanten Windparks Anlagen im Multimegawatt-Bereich, deren neue Türme schon mehr als 100 Meter lange Flügel aufweisen.
„China will viel größere Windkraftanlagen installieren, die aktuell Wälzlager bis zu einem Durchmesser von 4.500 mm benötigen“, berichtet Jean Luc Baechlé, Werkleiter des Starrag-Werks in Saint-Etienne. „Daher erhielten wir auch von einem großen chinesischen Hersteller der Wälzlagerbranche den Auftrag, eine große vertikale Schleifmaschine zu bauen, die im Jahr 2021 in Betrieb gehen soll.“
Das neue Berthiez RVU 4700/450 Schleifzentrum für China besitzt zwei wassergekühlte Schleifspindeln mit einer Leistung von 45 kW (bei 4.000 min-1) bzw. von 25 kW (5.000 min-1). Eine wichtige Rolle spielt der in der B-Achse schwenkbare Werkzeugkopf (B-Achse) mit den fest montierten Schleifspindeln. Es lassen sich aber auch Drehwerkzeuge und Meßtaster einwechseln. Weil Abrichteinrichtungen, Schleifscheibenwechsler und Werkstückvermessung integriert sind, ermöglicht die RVU einen kompletten Bearbeitungsprozess ohne Unterbrechung.
Einen weiteren wichtigen Part übernimmt der horizontale, hydrostatisch gelagerte Werkzeugtisch, den ein kräftiger Torquemotor mit einem maximalen Drehmoment von 12.000 Nm im Dauer S1-Betrieb bewegt. Starrag hat bisher sehr viele vertikale Schleifmaschinen für Bauteile bis maximal 2.800 mm Durchmesser geliefert, doch nun kam es wegen der steigenden Nachfrage zur Erweiterung des Baukastens. Daher ist der Tisch der RVU 4700/450 ausgelegt für 12 t schwere Werkstücke bis zu einem Durchmesser von 4.500 mm. Die neue, größere Konstruktion basiert auf Untersätzen, die mit der Werkstückgröße wachsen können.
„Wir verheiraten innerhalb der Gruppe die Baukästen von Droop+Rein und Dörries mit der Schleifkompetenz von Berthiez zu einem synergetischen Portalbaukasten“, erklärt Dr. Marcus Queins, Managing Director Business Unit Large Parts Machining Systems. „Bei dem Neuling handelt es sich um ein Schleifzentrum, das auch drehen kann.“
Es ist eine Maschine, die für das Hochpräzisionsrundschleifen in neuen Dimensionen entwickelt und gebaut wurde. Das Zauberwort heißt schattenfreies Schleifen von Wälzlageroberflächen, die selbst bei einem gigantischen Durchmesser von 4.500 mm noch eine Rund- und Planlaufgenauigkeit im Bereich von vier bis fünf Mikrometern auszeichnet.
Doch dahinter steckt nicht nur Maschinentechnik, sondern die digitale Steuerung (Siemens 840 D sl), auf der sich die Berthigrind-Software von Starrag befindet. Aus ihr ruft der Bediener hinterlegte Schleifzyklen ab, mit denen sich teilautomatisiert die gewünschten Lagerflächen herstellen lassen. „In Berthigrind steckt im Prinzip jahrelanges Knowhow und Anwendungswissen“, meint Dr. Queins.
Doch was kann die Maschine besser als vergleichbare Anlagen, inwiefern spiegelt sie den Starrag-Claim „Engineering precisely what you value“? Die Kunden beeindruckt laut Baechle außer der hohen Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit vor allem die enorme Genauigkeit in dem sehr großen Arbeitsraum. „Wie extrem hoch und speziell die Ansprüche an Präzisionswälzlager für die Windkraft sind, erfährt man hautnah bei der späteren Beurteilung dieser Antriebe“, erläutert Dr. Queins.
„Da geht es beispielsweise um Schattierungen, die sich fast nicht mehr messen lassen. Das ist verständlich, denn diese Eigenschaften beeinflussen die Langlebigkeit der Wälzlager. Daher spielen die Maß- und Formgenauigkeit in Mikrometern ebenso wie die Oberflächenqualität eine entscheidende Rolle.“ Starrag habe die Mikrometer-Präzision von kleineren Arbeitsräumen nun erfolgreich auf deutlich größere Arbeitsräume übertragen.
Und hier kommt dann als ein digitales i-Tüpfelchen – auch mit Blick auf Industrie 4.0 – die Software Berthigrind ins Spiel, dank der die hochpräzise Zerspanung im Mikrometer-Bereich nun auch teilautomatisiert abläuft. Dr. Queins: „Dank speziell vorbereiteter Zyklen für unterschiedlichste Präzisionslager können wir den Anwender in vielen Bereichen beim Schleifen unterstützen.“
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