Höchste Qualität auch in der eigenen Fertigung

Zu den Zahnbürstenmaschinen: Als Komplettanbieter aller Technologien zur Fertigung von Hand- und Elektrozahnbürsten nimmt das Unternehmen heute auf dem Weltmarkt eine herausragende Stellung ein und ist Systemanbieter für die gesamte Prozesskette. Die Vielfalt von Materialien und Eigenschaften, neueste Formen und Farben sowie die permanenten Verbesserungen für Produktleistung, Pflege und Reinigung stellen an die Maschinen höchste Anforderungen. Gleichzeitig aber sind natürlich auch die Anforderungen an die eigene Produktionsmittel auf einem außerordentlich hohen Level, denn die Todtnauer setzen auf eine durchgängig hohe Fertigungstiefe. „Unser Ziel ist es, die besten Systeme und Maschinen zu bauen. Das heißt aber auch, dass wir in unserer Fertigung Produktionsmittel einsetzen müssen, die überdurchschnittliche Qualität garantieren", fasst Fertigungsleiter Lothar Wagner die Vorgaben zusammen.

Zudem gibt es kaum identische Anlagen, denn zum einen bekommt der Kunde bei Zahoransky ein auf seine ganz spezifischen Bedingungen zugeschnittenes System und zum anderen sind Produkte wie Zahnbürsten ständigen Neuerungen und Modeerscheinungen unterworfen (die an jedem Ort der Welt natürlich unterschiedlich sein können). Man kann so beispielsweise Anlagen ordern, die vom Spritzgießen der Form bis hin zu Verpackungsstation für das fertige Produkt alles umfasst. Lothar Wagner kurz und bündig: „Bei uns bekommt der Kunde alles. Alles was er braucht und alles was er will." Und weiter: „Uns sagt der Kunde, welche Bürste er produzieren will, wieweit das System automatisiert sein soll und wir konstruieren und bauen ihm das." Damit hat die Flexibilität der Produktionsmittel oberste Priorität und das gilt obwohl die meisten Baugruppen natürlich schon weitgehend standardisiert sind und Teile auch von außen zugekauft werden. Aber, so Lothar Wagner: „Alle genauigkeits- und qualitätsbestimmenden Teile fertigen wir hier im Haus."

Die Gründe sind einleuchtend: „Wir haben so nicht nur die Qualität im Griff, sondern können auch die Durchgangszeiten und damit die Lieferfristen aktiv beeinflussen." Im Verantwortungsbereich von Lothar Wagner ist dabei vor allem die Herstellung von Maschinenbauteilen angesiedelt. Für die 35 Mitarbeiter stehen dabei um die 15 CNC-Maschinen zur Verfügung, auf denen Teile bis zu einer Länge von vier Metern bearbeitet werden können. Unter den angesprochenen Maschinen war unter anderem auch eine Reiden BFR 1, Baujahr 2001. Für dieses Bearbeitungszentrum sollte eine Ersatzmaschine gesucht werden.

Für Lothar Wagner und sein Team zwar nicht gerade Alltag, aber auch keine gänzlich neue Aufgabenstellung. Gemeinsam erstellten sie eine Anforderungsmatrix und schickten Anfragen an einige renommierte Hersteller (Anmerkung: Nahezu alle, die in der Branche wirklich Rang und Namen haben, standen auf der Liste). Neben den allgemeinen Forderungen hohe Flexibilität und Dynamik waren auf dieser Liste unter anderem neben Verfahrwegen, Spindelleistung, Möglichkeit zur Automatisierung, Bedienbarkeit und Zugänglichkeit, noch der Späneabfluss, der Werkzeugwechsler, das Magazin und die Tischgröße aufgeführt. Lothar Wagner: „Wir haben die die einzelnen Kriterien dann mit Faktoren hinterlegt und so eine interne Bewertungsmatrix geschaffen."

Bestnoten auch für den Service von Reiden

Daneben wurden natürlich neben den Gestehungskosten auch so genannte weiche Faktoren (Erfahrungen mit dem Service etc.) aufgenommen und die technischen Daten genauestens studiert. Und es gab einen, so Lothar Wagner, „eindeutigen Sieger" – eine Reiden RX 10. Lothar Wagner: „Wir haben vor allem für ein Teilespektrum eine Maschine gesucht, das in aller Regel mit einem Kubus von 200x200x200 mm beschrieben werden kann, gleichzeitig aber auch die Möglichkeit eröffnet, Teile bis zu einer Länge von einem Meter zu bearbeiten." Wobei durch die Veränderung der Fräskopfstellung eine horizontale wie auch vertikale Bearbeitungslage möglich ist. Und weiter: „Auf die Reiden werden dabei vor allem Teile genommen, die besonderen Genauigkeitsanforderungen und hohen Oberflächengüten unterliegen. Wichtig sind beispielsweise hochgenaue Achsabstände, da viele unserer eingebauten Werkzeuge über Hebel angetrieben werden und da multipliziert sich jede Ungenauigkeit." Bei Zahnbürstenmaschinen, die bis zu 1.000 Bürstenbündel pro Minute verarbeiten, ist Präzision nun einmal eine unerlässliche Grundlage.

Einen Pluspunkt möchte Lothar Wagner auf jeden Fall noch angeführt wissen. „Die RX 10 baut trotz der 5-fach Palettisierung und einem Werkzeugmagazin für 273 Plätze deutlich kompakter als die Wettbewerbsmaschinen und bietet zudem eine außerordentlich gute Zugänglichkeit." Nun, da Erfahrungswerte aus einem dreiviertel Jahr vorliegen, weiß Lothar Wagner, daß man die richtige Entscheidung getroffen hat. „Wir haben die Maschine nach einer sehr kurzen Anlaufphase schon in die mannlose Schicht mit eingebracht. Hier macht sich die Zuverlässigkeit der Reiden doch sehr bezahlt. Durch die Automatisierung haben wir zudem auch im Umfeld Produktivität einen großen Fortschritt erzielt."

Weniger bewegte Massen heißt bessere Dynamik

Wohl niemand weiß um die Vorteile der RX 10 besser Bescheid als Ruedi Willimann, Geschäftsführender Gesellschafter der Reiden Technik AG. Wird er gefragt, wo denn die Pluspunkte dieser Entwicklung liegen, nennt er als ersten die außerordentliche Stabilität und Steifigkeit des Gesamtsystems: „Die Präzision und die Langzeitgenauigkeit einer Werkzeugmaschine wird vor allem durch den stabilen Aufbau von Maschinenbett und Maschinenständer bestimmt. Wir haben uns deshalb entschlossen, den gesamten Grundkörper als eine Einheit auszubilden und kommen so zu einer bemerkenswerten Eigenstabilität, die auch extremen Belastungen standhält."

Doch dies allein reicht für die angesprochene Genauigkeit nicht aus. So wird die Z-Achse zusätzlich über zwei synchronisierte Vorschubmotoren angetrieben, wobei der Kreuzschlitten über zwei Kugelrollspindeln in der exakten Position gehalten wird. Dem Kreuzschlitten sind dabei zwei Linearmesssysteme zugeordnet, alle anderen Linearachsen sind mit Glasmaßstäben versehen. Der Antrieb der A-Achse wiederum erfolgt über ein spielfreies Schneckengetriebe, wobei ein direktes Messsystem über das Messzahnrad für höchste Präzision steht. Das Ergebnis der Bemühungen kann sich sehen lassen: Positionsabweichung Pa 3 µm bei einer mittleren umkehrspanne Umit von gerade mal 1 µm.

Pluspunkt Nummer 2 ist die hohe Dynamik bei der Bearbeitung. Dazu Ruedi Willimann: „Wir erreichen absolute Topwerte durch eine Minimierung der bewegten und Maximierung der ruhenden Massen." Bemerkenswert auch das Reiden-spezifische Spindelkonzept. Neben der standardmäßigen Motorspindel mit 18.000 min^-1 und einem maximalen Drehmoment von 135 Nm, steht noch das patentierte Doppelantriebskonzept DDT als Option zur Verfügung. Bei dieser Variante wird bis 3.000 min^-1 über den High-Torque-Motor ein maximales Drehmoment von 291 Nm erreicht. Bei höheren Drehzahlen entkoppelt sich der der Motor und die Motorspindel erreicht eine maximale Drehzahl von 16.000 min^-1.

Das hätte die von Lothar Wagner so hoch geschätzte Flexibilität noch um einiges erhöht, aber in Todtnau hat man sich dann letztlich doch für die Standardversion entschieden. Denn, so der Fertigungsleiter lachend, „man will ja nicht gleich alle Wünsche erfüllt haben."