Das Herzstück eines E-Autos ist die Batterie. Bei einem Unfall kann sie jedoch eine erhebliche Gefahr bergen. Zum Sicherheitskonzept gehört unter anderem der Batterieträger an der Fahrzeugunterseite, in dem die Zellen verbaut sind. Er wird in der Regel direkt in die tragende Struktur eingeplant und erhöht damit die Gesamtstabilität des Fahrzeugs. „Bei diesen Werkstücken handelt es sich um große Formteile aus Leichtmetall oder um Blöcke aus Aluminium, die auf einem Bearbeitungszentrum spanend bearbeitet werden“, berichtet Cristina Fernández. Sie ist Strategische Einkäuferin bei der Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH, oder kurz SW, im baden-württembergischen Schramberg-Waldmössingen. Mit ihren rund 1700 Mitarbeitenden entwickelt SW smarte Fertigungslösungen wie CNC-Bearbeitungszentren mit modular aufgebauter Automation, autarke Fertigungszellen und komplette Fertigungssysteme mit verknüpften Software-Lösungen. Neben der Elektromobilität kommen die Maschinen in Branchen wie Automotive, Aerospace sowie Land- und Baumaschinen zum Einsatz.  

Für die Herstellung großvolumiger Werkstücke eignet sich das Vier-, optional auch Fünf-Achs-Bearbeitungszentrum der Baureihe ‚BA space3‘. Es ist eine der großen Maschinen-Baureihen, die im SW-Portfolio zu finden sind. „Anwender können auf dieser Anlage auch in einem Stück gegossene Bauteile bearbeiten“, beschreibt Cristina Fernández. „Damit bieten wir Lösungen für den Underbody, den Subframe sowie vor allem für Batteriegehäuse an.“

Gesucht: Antrieb mit besonderen Anforderungen

Ein Arbeitsraum von 3000 mm × 1800 mm × 875 mm eignet sich besonders für große Werkstücke wie Batteriegehäuse. © SW

Der Arbeitsbereich der Maschine hat die Maße 3000 mm × 1800 mm × 875 mm. So groß die zu fertigenden Werkstücke sind, so schwer sind sie auch. Die Rundachse des Schwenkträgers, der die Positioniereinheit und Werkstückaufnahme übernimmt, sollte sich dynamisch bewegen lassen. Für die neue BA space3 muss der Antrieb beispielsweise ein hohes Drehmoment übertragen und das Getriebe ein erhöhtes Kippmoment aufnehmen können. „Unser Ziel war es, kein weiteres Radiallager zu verbauen“, sagt Cristina Fernández.

Zum Einsatz kommt ein Servomotor von Siemens. Für die anderen Antriebskomponenten, wie beispielsweise passende Getriebe, schauten sich die Verantwortlichen von SW verschiedene Anbieter an. Entschieden haben sie sich für Stöber aus Pforzheim. Die hochwertigen Getriebe des Antriebsspezialisten lassen sich nicht nur mit den eigenen Motoren im Direktanbau kombinieren, sondern über eine einzigartige Schnittstellentechnologie auch mit sämtlichen Third-Party-Motoren in jeder Baugröße – anschlussfertig ausgelegt für jedes System. Entscheidend war am Ende das gute Preis-Leistungs-Verhältnis, mit dem sich Stöber vom Wettbewerb abheben konnte. „Als Partner begleiteten wir die Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH über das komplette Projekt hinweg“, sagt Alexander Schmidt, Area Sales Manager bei Stöber.

Maximales Drehmoment

Das Stöber Planetengetriebe der Baureihe ‚PHQ‘. © Stöber

„Für den Servomotor lieferten wir ein präzises dreistufiges Servogetriebe der Baureihe ‚PHQ10‘ mit hochwertiger Schrägverzahnung und sehr hoher Verdreh- und Kippsteifigkeit – anfangs noch in der dritten, mittlerweile in der vierten Generation“, berichtet Schmidt. Damit stellt der Antriebsspezialist ein maximales Drehmoment sicher. Das „Q“ im Namen steht für Quattro Power. Das 4-Planeten-System eignet sich besonders für Antriebe in Pick-and-Place-Applikationen. Ein weiterer Vorteil: Je nach Anwendung stehen die passenden Lager zur Auswahl. Damit konnten die Spezialisten aus Pforzheim die Antriebslösung und die Übersetzung exakt kombinieren. Das PHQ10 ist ein Kraftpaket, das sehr steif und spielarm auch hohe äußere Kräfte übertragen kann. Um die Rundachse während der Bearbeitung zu verriegeln, lieferte STÖBER zudem Planverzahnungsringe. Die Auslegung erfolgte gemeinsam mit der Entwicklung von SW.

Kunden profitieren mit dem neuen Bearbeitungszentrum von einer hohen Teileausbringung, womit sie ihre Wettbewerbsfähigkeit deutlich steigern können. Das liegt zum einen an den dynamischen Linearmotoren in der Vorschubachse, die eine hohe Dynamik erzielen, zum anderen an den verkürzten Standzeiten. Denn weil der Werkstückträger um die Rundachse schwenkt, ist eine hauptzeitparallele Beladung möglich. „Während die Maschine arbeitet, kann die Anlage von außen schon bestückt werden“, sagt Cristina Fernández.

Hand in Hand zum Ziel

„Wir arbeiteten sehr harmonisch und stets in enger Abstimmung miteinander“, resümiert Fernández. Stöber war von Anfang an in die Projektierung eingebunden. Überzeugen konnten am Ende die hochwertigen Antriebskomponenten, die eine hohe Dauer- und Zeitfestigkeit bieten. „Eine Maschine kann 20 bis 25 Jahre in Betrieb sein, da müssen die Antriebe dauerhaft und störungsfrei mithalten können“, sagt Schmidt von Stöber. Abgerundet hat dies das kompetente Engineering und die Auslegung der Getriebe. Auch die Inbetriebnahme erfolgte ohne Probleme und war nach kurzer Zeit abgeschlossen.