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Reine (Fräs-)Kopfsache

: FPT


Energiegewinnung ohne Wasserkraftturbinen ist aus unserer Gesellschaft nicht mehr wegzudenken. Dabei gewinnen Kleinkraftwerke immer mehr an Bedeutung. Bei Global Hydro Energy hat man sich genau auf diese Kraftwerkstypen spezialisiert und bringt dort für die Herstellung von Anlagenkomponenten und insbesondere Turbinenlaufräder abgestimmte Technik zum Einsatz. Mit der neuen „Tessen Absolute Performance“ von FPT, in Österreich durch TECNO.team vertreten, machte man speziell bei dieser herausfordernden Aufgabe einen großen Schritt in Richtung Produktivitätssteigerung. Autor: Georg Schöpf / x-technik

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Durch ihre hohe Eigensteifigkeit stellt die FPT-Tessen außer einem tragfähigen Flachfundament keine weiteren baulichen Anforderungen – ein Vorteil für eine schnelle Implementierung.

Durch ihre hohe Eigensteifigkeit stellt die FPT-Tessen außer einem tragfähigen...

Mit über 80 Jahren Erfahrung in der Konzeption von Turbinen und Kleinkraftwerken zählt Global Hydro Energy zu den führenden Herstellern von Turbinen und Wasserkraftwerken in Österreich. Dabei werden sowohl alle Arten von Kraftwerksturbinen, aber auch Komplettlösungen im Bereich der Kleinkraftwerke hergestellt.

Die Kernkompetenz liegt bei Kleinwasserkraftanlagen bis maximal 15 MW „Water to Wire“. Dies beinhaltet neben der mechanischen Fertigung der Turbinen und Anlagenteile auch die zugehörige Elektromechanik und Automatisierungstechnik. Im oberösterreichischen Niederranna, direkt an der Donau gelegen, werden so jährlich bis zu 60 Turbinen und Anlagen hergestellt. „Durch unsere Jahrzehnte lange Erfahrung sind wir in der Lage, unsere Kunden in allen Fragen des Kraftwerksbaus, vom Turbinenrad bis zum Generator, kompetent zu beraten und zu beliefern“, beschreibt Ewald Perr, Produktionsleiter bei der Global Hydro Energy GmbH deren Leistungsumfang. „Und bei Kernkomponenten, wie den Laufrädern überlassen wir nichts dem Zufall und fertigen diese ausnahmslos bei uns im Hause.“

Diese Kompetenz bei gleichzeitig großer Fertigungstiefe überzeugt die meist internationalen Kunden von der durch Global Hydro Energy gelieferten Qualität „Made in Austria“.

Dimensionen als Herausforderung

Ausschlaggebend für die Anschaffung eines neuen Bearbeitungszentrums waren die konkreten Anforderungen bei der Herstellung von Peltonturbinen. Aufgrund der Dimensionen von bis zu 1.500 mm Durchmesser war es in der Vergangenheit
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Herzstück der Maschine ist der TUPC-Fräskopf, der durch seinen integrierten Spindelmotor die Antriebsleistung von 25 kW getriebelos auf Werkzeuge bis zu 600 mm Länge überträgt. Gut erkennbar sind hier auch die vier Linerarführungen des Vertikalschlittens.

Herzstück der Maschine ist der TUPC-Fräskopf, der durch seinen integrierten...

notwendig, diese Turbinenräder in mehreren Aufspannschritten zu fertigen. Mit der Anschaffung eines neuen Fräsbearbeitungszentrums sollte es ermöglicht werden, die Komplettbearbeitung mit einer einzigen Aufspannung zu bewältigen. Gleichzeitig sollte eine Kapazitätserweiterung für mehr Maschinenstunden geschaffen werden.

Im Auswahlprozess kamen verschiedene Anbieter in die engere Wahl. Im Hauptaugenmerk lagen Bearbeitungszentren, die ein Beladungsgewicht von über 5,0 t auf einem Drehtisch, bei gleichzeitiger Möglichkeit einer Überkopfbearbeitung bieten. „Die auf der AMB 2012 von FPT gezeigte Tessen fiel uns besonders ins Auge. Der Fräskopf mit seiner ungeheuren Beweglichkeit ist uns als positiv aufgefallen“, schildert der Produktionsleiter seinen Eindruck, als er die Maschine das erste Mal sah.

„Dass die auf der Messe ausgestellte Tessen als Messemaschine zum Verkauf stand, gab noch eine letzte Entscheidungshilfe, weil wir dadurch eine extrem kurze Lieferzeit realisieren konnten. Wann hat man schon die Möglichkeit, die Maschine, die man später bekommt, vorab im Echtbetrieb anzuschauen“, schildert Gianprimo Squizzato, Marketingleiter bei FPT diesen Pluspunkt.

Hohe Flexibilität

Diese Maschine verband, nicht zuletzt durch den gezeigten TUPC Fräskopf mit bis zu 360.000 möglichen Winkelpositionen (Anm.: Dies entspricht einer Schrittweite von 0,001°), die geforderte Flexibilität in den Bearbeitungspositionen
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Mit der Tessen Absolute Perfomance gelangt man bei Global Hydro Energy jetzt in nur einer Aufspannung vom Rohling zum fertigen Peltonturbinenrad.

Mit der Tessen Absolute Perfomance gelangt man bei Global Hydro Energy jetzt...

mit der Möglichkeit, Werkstücke mit 1.500 mm Durchmesser und einem Gewicht von bis zu 6,0 t aufzuspannen. Durch die mögliche Überkopfbearbeitung kann in der Produktion zusätzlich kostenintensive Rüstzeit eingespart werden.

Robuste Bauweise

Das Tessen Bearbeitungszentrum ist in Fahrständerbauweise mit starrem Tisch ausgeführt. Aufgrund der hohen Eigensteifigkeit benötigt die Maschine kein gesondertes Fundament. Es ist lediglich eine tragfähige Standfläche erforderlich. Ins großzügig dimensionierte Maschinenbett sind sowohl die Führungsbahnen der Längsachse, als auch die Aufnahme des Tisches integriert. Der großdimensionierte, symmetrisch-monolithische Ständer trägt den geschlossenen Vertikalschlitten, der durch vier Linearführungen vorgespannt aufgehängt ist. Bewegt werden die Schlitten in X- und Y- Richtung mit Hilfe gehärteter und geschliffener Kugelrollspindeln mit vorgespannten Muttern. Aus diesem Maschinensetup bezieht die Tessen ein sehr gutes Langzeitgeometrieverhalten und hohe Genauigkeit, bei gleichzeitig hoher Stabilität.

„Der eingesetzte „Mototesta“ (Fräskopf mit Motorspindel) erzeugt mit seinem 25 kW starken Motor und einer Drehzahl von bis zu 5.000 U/min ein Spindeldrehmoment von 620 Nm. Die Vollklimatisierung des Fräskopfes sorgt dabei für eine Reduktion in der Geräuschentwicklung und eine verbesserte Temperaturstabilität“, beschreibt Gianprimo Squizzato ein weiteres Highlight der Tessen Absolute Performance. „Mit der Möglichkeit, im eingesetzten TUPC-Fräskopf Werkzeuge mit einer
Länge von 600 mm zu verwenden, wurde auch die letzte Anforderung an das Gesamtsystem erfüllt“, freut sich der Marketingleiter.

Reibungsloser Betrieb

Nach der kurzen Montagezeit konnte die Maschine bereits einen Tag nach der Inbetriebnahme produktiv eingesetzt werden. Die Fräsprogramme für die Turbinenschaufelräder sind zwar programmiertechnisch durchaus eine Herausforderung, konnten aber innerhalb kürzester Zeit auf die Steuerung gebracht werden. Durch die Möglichkeit, nunmehr große Turbinenräder in nur einer Aufspannung zu bearbeiten ist es auch möglich, Schlichtvorgänge mit über 40 Stunden Laufzeit über das Wochenende mannlos durchzufahren. Dies erweitert die Maschinenkapazität enorm uns steigert die Produktivität.

Dass man in FPT den richtigen Partner gefunden hat, dessen ist man sich bei Global Hydro Energy auch heute noch sicher, hat man doch in den 14 Monaten Betrieb kein einziges Mal den FPT-Service in Anspruch nehmen müssen. Und dass man in der Tessen Absolute Performance auf die richtige Maschine gesetzt hat, zeigen allein schon die fast 5.000 Spindelstunden, die die Maschine im ersten Jahr absolviert hat und damit ihrem Beinamen „Absolute Performance“ durchaus gerecht wird.

Durch ihre hohe Eigensteifigkeit stellt die FPT-Tessen außer einem tragfähigen Flachfundament keine weiteren baulichen Anforderungen – ein Vorteil für eine schnelle Implementierung.
Herzstück der Maschine ist der TUPC-Fräskopf, der durch seinen integrierten Spindelmotor die Antriebsleistung von 25 kW getriebelos auf Werkzeuge bis zu 600 mm Länge überträgt. Gut erkennbar sind hier auch die vier Linerarführungen des Vertikalschlittens.
Mit der Tessen Absolute Perfomance gelangt man bei Global Hydro Energy jetzt in nur einer Aufspannung vom Rohling zum fertigen Peltonturbinenrad.
Der TUPC-Winkelfräskopf bietet durch seine 360.000 Winkelpositionen in 0,001° Teilung die erforderliche Flexibilität für die Bearbeitung der Freiformflächen von Turbinenrädern – auch in der Überkopfbearbeitung.
Die Beladungskapazität von bis zu 6,0 t auf dem Drehtisch der FPT-Tessen ist für die Bearbeitung der Turbinenräder von Global Hydro Energy ein entscheidendes Kriterium. (Anm.: Hier der Rohling einer 1,0 m Francis-Turbine)


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