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Suvema AG – TOLUS Group

TORNOS S.A.

Index Werkzeugmaschinen Schweiz AG

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DMG Mori Schweiz AG

Centre Müller Maschinenmuseum

ESCO SA.

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Nach dem Zweiten Weltkrieg gab es in Moutier mit Tornos, Petermann und Bechler drei Unternehmen, die direkt miteinander im Wettbewerb standen. Alle drei Unternehmen stellten vom Konzept her identische Langdrehautomaten her und vermarkteten diese weltweit. Zusammen beschäftigten die drei Unternehmen über 3000 Mitarbeiter. Moutier zählte zu dieser Zeit gerade etwa 6000 Einwohner. Die internationale Nachfrage nach den Swiss Automatic Lathes war gross genug, dass sich alle drei Unternehmen entwickeln konnten, ohne sich untereinander zu stören. Aber es herrschte ein ständiger Wettbewerb um die besten Mitarbeiter und es gab verschiedene Auseinandersetzungen. So wird unter anderem von grossen Schlägereien berichtet, wie beispielsweise auf der «Foire suisse des Echantillons» in Basel Ende der 1950er Jahre. Das ging so weiter bis in die späten 1960er Jahre, als Tornos Petermann übernommen hatte. Später kam es zu einer Annäherung zwischen Tornos und Bechler, was im Jahr 1981 zur Firma Tornos-Bechler SA führte. Seitdem sind die drei Schweizer Langdrehautomaten-Hersteller und ehemaligen Konkurrenten unter einem Dach und dem Namen Tornos SA vereint.

Langdrehen in der heutigen Zeit: Flexibilität und Digitalisierung

Heute ist Tornos nicht mehr nur allein auf die Uhrenindustrie ausgerichtet. Tornos-Kunden sind in der Automobilindustrie, in der Connector- und Pneumatikindustrie, in der Medizintechnik sowie in der Luft- und Raumfahrt angesiedelt. Und natürlich hat das Unternehmen seine Maschinen und die Langdreh-Technologie immer weiter entwickelt. Ende der der 1990er Jahre entwickelte Tornos das Konzept Deco 2000. Die Idee bestand darin, viel Know-how, das vom Bediener gefordert war, in die Maschine zu integrieren. Ein anpassungsfähiger Drehautomat war geboren, mit dem man auch der Nachfrage nach kleineren Losgrössen wirtschaftlich gerecht werden konnte. Numerische Steuerung und Software arbeiteten zum ersten Mal in perfekter Symbiose zusammen und ermöglichten phänome­nale Zeitersparnisse. Ein grosser Wurf ist Tornos auch mit der Swiss-Nano-Serie gelungen. Der Spezialdrehautomat ist ausgelegt für Mikro- und Nanopräzision und arbeitet mit einer einzigartigen Kinematik, mit der das Drehen, Bohren, Fräsen und Entgraten sowie die Vor- und Nachbearbeitung möglich sind. Immer mehr sind auch flexible Maschinen gefragt. Eine Lösung dafür ist eine Kombination von Technologien auf einer Maschine, wie dem Stangen- und Automatendrehen. Das auf der EMO 2019 in Hannover vorgestellte Stangendrehzentrum Swissdeco 36 TB vereint beide Technologien. Tieflochbohrungen mit Innengewinde können auf dieser Maschine problemlos hergestellt werden.

Bildergalerie

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Hervorragende Prozesssicherheit

Stangendrehzentrum für anspruchsvolle Fertigung

Porte ouverte bei Tornos 2019

Neue Lösungen für die Mikrobearbeitung

Aber auch die Digitalisierung und IoT-Lösungen sind bei Tornos ein grosses Thema. Die Tisis-Software ist inspiriert von der Funktionsweise eines Smartphones und stellt vernetzte und intelligente Maschinen in den Mittelpunkt der Überlegungen. Die Maschinen sind ziemlich intelligent geworden, verfügen über eine fortschrittliche Kinematik, um selbst komplexeste Operationen auszuführen, und Sensoren überwachen die Temperatur.

Gegensätzliches Prinzip

Zwar sind die alten Konkurrenten alle unter Tornos vereint, aber es sind neue Mitbewerber mit teilweise neuen und innovativen Langdreh-Konzepten aufgetreten. Dazu gehört die Esco SA mi Sitz in Les Geneveys-sur-Coffrane bei Neuchâtel. Das Grundprinzip der Escomatic-Maschinen ist genau gegensätzlich zum traditionellen Langdrehen mit beweglichem Spindelstock. Hier rotieren die Werkzeuge und der Spindelstock ist starr. Das stillstehende Material wird als Ring- oder Stangenmaterial zugeführt und mittels eines rotierenden Werkzeugkopfes bearbeitet. Vorteil der Drehautomaten ist eine kleine Aufstellfläche.

Neue Anlagengeneration

Wirtschaftliche Serienfertigung von Dreh- / Frästeilen

Von Langdrehautomaten zu Multifunktionsmaschinen

Mit der Zeit waren nicht nur Schweizer Hersteller, sondern auch Hersteller aus anderen Ländern wie z. B. Deutschland und Asien am Markt aktiv. Eine lange Geschichte im Bereich Langdrehen in der Schweiz hat Suvema, Schweizer Technologiepartner für die Cincom-Maschinen des japanischen Werkzeugmaschinenherstellers Citizen Machinery. Suvema hatte im Jahr 1992 entschieden, den vielversprechenden Markt des CNC-Langdrehens zu bedienen, und hat mit dem japanischen Hersteller Citizen/Cincom einen Partner mit hochwertigen Produkten gefunden. Citizen ist in Japan grösster Hersteller von hochwertigen Armbanduhren mit mechanischen Uhrwerken. Dadurch hatte das Unternehmen einen grossen Eigenbedarf an sehr präzisen, hochproduktiven Drehmaschinen. So wurde 1941 entschieden, eine eigene Werkzeugmaschinenfabrik aufzubauen, und es entstand die Lang­drehmaschinen-Linie Cincom. Mittlerweile hat sich Citizen zum weltweiten Marktführer für kleinste Drehteile entwickelt.

Zwar gab es die ersten Cincom-Maschinen schon Anfang der 80er Jahre in der Schweiz, aber mit rund 50 verkauften Maschinen war die Resonanz damals eher gering. «Ab 1992 gewann Citizen, dank dem in der Suvema vorhandenen Know-how, langsam an Bedeutung und zählt heute, mit einer installierten Basis von über 1600 Maschinen, zu den Marktführern», berichtet Suvema-Geschäftsführer Roland Gutknecht. Denn Suvema sieht sich auch als Technologiepartner für seine Kunden, die vor allem in der Uhrenindustrie, aber auch in der Medizin- und Connectorindustrie angesiedelt sind. R. Gutknecht ergänzt: «Dank der eigenen Applikations- und Konstruktionsabteilungen werden sehr viele spezifische Sonderentwicklungen in die Citizen-Cincom-Grundmaschinen eingebaut. Für die anspruchsvolle Fertigungs­flexibilität der Schweizer Industrie werden die qualitativ ausgezeichneten japanischen Langdreher somit fast systematisch mit den anerkannten Suvema-Leistungserhöhungen ausgerüstet.» Dadurch trägt Suvema in Zusammenarbeit mit regionalen Zulieferbetrieben viel dazu bei, die Cincom-Langdreher zu Multifunktionsmaschinen zu entwickeln und verschiedene Verfahren wie das Gewindewirbeln, Verzahnungsbearbeitungen, Miniaturfräsbearbeitungen und vieles mehr zu integrieren. Ein wichtiger Punkt sind dabei spezifisch entwickelte Peripherie-Geräte für Automatisation, Teileentnahme und Prozessüberwachung, die auch bei komplexen, hochgenauen Bearbeitungen eine mannlose Dauerfertigung ermöglichen.

Suvema Open House 2019

Automation und neue Bearbeitungstechnologien

Definierter Spänebruch

Aus dem Hause Citizen kommt eine wirklich wegweisende Innovation, die auch für das Langdrehen von grosser Bedeutung ist. Die patentierte LFV-Technologie (Low Frequency Vibration Cutting) ist eine Lösung für alle Prozesse, bei denen bei der Bearbeitung langspaniger Werkstoffe die Stabilität der Prozesse nicht gesichert war. Beim LFV erzeugen die Antriebe der bearbeitenden Achsen oszillierende Bewegungen in X- oder Z-Richtung, die mit der Spindeldrehzahl synchronisiert werden. Während einer Spindelumdrehung gibt es Richtungsänderungen der bewegten Achse. Durch diese Richtungsänderungen entstehen sogenannte Air-cuts, die die Späne dann definiert brechen. Mit der Einführung von insgesamt drei LFV-Modi kann sich der Anwender seine Späne so designen, wie es die Applikation gerade verlangt.

Low frequency vibration cutting

Drehbearbeitung: Stabile Prozesse dank kurzer Späne

Citizen Open House 2020

Hybridmaschine und kurze Späne

Integrierte Lasertechnik

In der Zukunft wird sich der Trend zur Miniaturisierung fortsetzen, davon gehen die Spezialisten von Citizen aus. Die Zukunft sieht Citizen in der Entwicklung von Hybridmaschinen, welche Präzisionsdrehen mit Laserschneiden kombinieren. «Viele Komponenten dazu werden mit Mikrowerkzeugen gedreht und gefräst. Hier geraten wir jedoch teilweise an die fertigungstechnischen Grenzen», weiss R. Gutknecht. Deshalb setzt Citizen auf lasertechnische Hybridlösungen. «Mit der viel versprechenden Lasertechnik lassen sich künftig ultrafeine Stege in beispielloser Genauigkeit herstellen. Des Weiteren wird ständig an einer noch höheren Prozesssicherung im automatischen Betrieb gearbeitet», weiss R. Gutknecht.

Mehrspindelautomat mit Langdreheinrichtung

Auch der deutsche Hersteller Traub hat langjährige Erfahrung mit der Herstellung von Langdrehmaschinen. Gegründet wurde das Unternehmen im Jahr 1938. Allein bis 1979 wurden über 70 000 kurvengesteuerte Langdrehmaschinen hergestellt und verkauft. Mit der TNL16 brachte Traub 1990 die erste CNC-Langdrehmaschine auf den Markt. Nach und nach wurde die TNL-Serie weiterentwickelt und verbessert. Mit der TNL 12.1 war ein kollisionsfreier Einsatz von drei Werkzeugträgern an der Führungsbuchse möglich sowie der hochproduktive Einsatz von vier Teilesystemen in einer Maschine. Den Bedarf nach höherer Flexibilität beantwortet Traub mit der TNL 18 aus dem Jahr 2009. Die Maschine ermöglicht eine sehr schnelle Umrüstung vom Lang- auf Kurzdrehbetrieb. Die jüngste Entwicklung gibt eine Antwort auf die zunehmenden Bedürfnisse der Anwender nach höherer Produktivität. Die TNL 20 ist ein extrem leistungsfähiger Langdrehautomat zum produktiven Lang- und Kurzdrehen, für den die integrierte Roboterzelle iXenter zum automatischen Be- und Entladen entwickelt wurde. Insgesamt zeichnen sich die Traub-Maschinen durch hochgenaue Werkzeughalter-Schnittstellen und durch schnell schaltende, kollisionsarme Revolver mit Schaltachsen aus. Seit 1997 gehört Traub zu den Index-Werken. So konnte auch das Mutterhaus Index von den Traub-Langdreherfahrungen profitieren und entwickelte den ersten Mehrspindeldrehautomaten MS22-6L mit Langdreh­einrichtung. Dadurch wurde die Produktivität um das 6-Fache erhöht. Seit Januar 2019 gibt es in der Schweiz in Neuchâtel eine Direktvertretung für die Maschinen von Traub und Index.

Hausausstellung Traub Index 2017

Produktivität und Präzision beim Drehen

Hybridanwendungen

Ein weiterer Anbieter von Langdreh-Maschinen ist Damagtech, Generalvertreter des südkoreanischen Herstellers Nexturn und Handelspartner des taiwanesischen Herstellers Chiah Chyun Machinery (CCM). Beide Maschinenmarken zeichnen sich durch einen einfachen Aufbau, eine gute Zugänglichkeit und Zuverlässigkeit aus. Die Möglichkeit von Hybridausführungen der Langdrehautomaten erlaubt dem Anwender eine hohe Flexibilität. Die Maschi­nen können sowohl für das Kurzdrehen als auch für das Langdrehen eingesetzt werden. Damagtech ist seit dem Jahr 2016 Generalvertretung von Nexturn in der Schweiz. Nexturn-Maschinen zeichnen sich durch eine hohe Präzision und Werthaltigkeit aus. Die hochwertige Bauweise zeigt sich in der robusten und massiven Gussstruktur. Wichtige Funktionsflächen sind geschabt und die Hauptspindelantriebe sind direkt angetrieben. Auch die rotierenden Führungsbuchsen sorgen für Präzision. Bei den Linear­führungen wird konsequent auf japanische Hersteller gesetzt. Neueste Entwicklungen bei den Maschinen sind simultanes Schruppen und Schlichten mit zwei Werkzeugen und Einsatz einer voll gesteuerten B-Achse. CCM bietet neu einen Langdrehautomaten bis 42 mm Stangendurchlass an.

Langdrehautomaten aus Korea

Die Geheimnisse des Langdrehens

Swisstype für Ein- und Mehrspindler

Eine ganz spezielle Langdrehlösung mit Referenz auf das Ursprungsland des Langdrehens bietet der weltweit wohl grösste Werkzeugmaschinenhersteller DMG Mori. Das sogenannte Swisstypekit ermöglicht sowohl Kurz- als auch Langdrehen auf einer Maschine. Damit können hohe Stückzahlen von Bauteilen produziert werden, deren Länge bis zu viermal grösser ist als der Durchmesser. Einen gros­sen Anteil am Produktspektrum von DMG Mori haben die Sprint-Maschinen. Das Portfolio reicht von Modellen mit fünf Achsen und einem Stangendurchlass von ø 20 mm bis hin zu ø 42 mm und zehn Achsen. So lassen sich sowohl einfache Werkstücke als auch hochkomplexe Komponenten produktiv fertigen. Diese Maschinen sind allesamt mit dem Swisstypekit verfügbar, um maximale Flexibilität zu bieten. Seit 2017 ist es möglich, auch im Bereich Mehrspindler nicht mehr nur Kurzdrehteile, sondern auch lange Werkstücke von der Stange auf ein und derselben Maschine zu fertigen. Das Umrüsten vom Kurzdreh- zum Langdreh-Mehrspindler benötigt weniger als zwei Stunden. Das Beispiel der Multisprint 36 zeigt die Flexibilität: Das Swisstypekit erweitert die Bearbeitungsmöglichkeiten von Stangenmaterial mit ø 36 x 100 mm auf Werkstücke bis ø 36 x 170 mm. Futterteile von maximal ø 50 x 80 mm finden auf der Multisprint 36 ebenfalls Platz.

Doch damit nicht genug. Im Gildemeister-Werk in Brembate di Sopra in Italien sind 70 Mitarbeiter für Forschung und Entwicklung zuständig. Sie sorgen dafür, dass die Anwender stets eine Turnkey-Lösung erhalten, die das komplette Werkstück in einer Aufspannung fertigt. Es werden verschiedene innovative Technologien wie das Gewindedrehen mit Direktantrieb integriert, um beispielsweise bei der Herstellung von medizintechnischen Schrauben beste Oberflächen zu erzielen. Anschliessendes Polieren ist dann nicht mehr nötig. Das Tieflochbohren wird in den Bereichen Automotive sowie Oil & Gas erfolgreich eingesetzt, wodurch Anwender Prozesszeiten erheblich verkürzen. Hinzu kommen selbstverständlich Automationslösungen mit Robotern – sowohl im Prozess als auch ausserhalb der Maschine.

Entwicklung des Langdrehens nicht abgekoppelt

Dieser Bericht sollte einen kurzen Überblick über die Geschichte und Entwicklung des Langdrehens geben, aber auch über aktuelle Entwicklungen. Er zeigt, dass dieses Verfahren sehr mit der Entwicklung in der Uhrenindustrie und damit sehr stark mit den Entwicklungen des Schweizer Werkzeugmaschinenbaus vor allem in der Westschweiz verknüpft ist. Aber auch das Langdrehen ist wie viele andere Verfahren keine starre, immer gleich bleibende Anwendung. Es ist den Entwicklungen am Markt unterworfen, nach den Bedürfnissen nach mehr Flexibilität, nach höherer Produktivität auch bei kleineren Serien und nach Digitalisierung. Dafür finden die verschiedenen Hersteller und Anwender ihre eigenen Lösungen, die Verfahren verändern sich oder werden kombiniert. Aber schlussendlich bestimmen die Anwender, in welche Richtung die Entwicklungen gehen und welche Lösungen sie einsetzen. SMM

EMO 2017

DMG Mori: Mehrspindeldrehautomat für das Langdrehen

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