Das TRANS-N-CENTER ist eine Werkzeugmaschine mit Schaltteller deren Eigen-schaften zwischen denen einer vielseitigen Bearbeitungsinsel und einer TRANSFER Maschine einzustufen sind, Dank der Anwendung von neutechnischen Lösungen kann das TRANS-N-CENTER Teile fertigen, die zu verschiedenen Familien einer gleichen Artikelgattung gehören. Das CENTER wurde also mit Bezug auf einen bestimmten Produktionssektor entwickelt, damit ein optimaler Mix von Vielseitigkeit und Leistungsfähigkeit zusammen mit hoher Qualität und Kontrolle des Erzeugungs-vorganges erreicht wird.

Anders als die herkömmlichen Transfermaschinen bietet das TRANS-N-CENTER eine Anzahl von vielen Anwendungsmöglichkeiten: Globe Valve, Horizontal Check Valve, 3-way Gland Cock Valve, Vee Reg Valve, Spr Rel Valve, RD Globe Valve, Globe Valve SS Seat Disc, Gate Valve, Lever Gate Valve, Plug Cock Valve, Gland Cock Valve, Y Stop Valve, D/Reg Valve, Commissioning Set Valve, D/Reg Variable Ori Valve, Swing Check Valve, Angle Globe Valve, Transformer Valve.

Das TRANS-N-CENTER kann die Bearbeitung von fast allen Modellen der auf dem Markt erhältichen Ventile ausführen (Bronze, Messing, Gußeisen bis 4", Stahl bis 2"). Es wurden folgende Betriebserneuerungen eingeführt:
· Möglichkeit, mit den gleichen Fertigungsmittel eine breite Palette von Werkstücktypen zu fertigen (es können wirtschaftlich mindestens 300 Teile von verschiedener Gestaltung und Größe bearbeitet werden), und zwar mit Leistungen die 100% - 200% höher als die von Bearbeitungscenters oder Bearbeitungsinseln liegen;
· Möglichkeit,in einem einzigen Zyklus (und in einer einzigen Aufspannung) alle Arbeitsvorgänge auszuführen die nötig sind, um auch komplizierte Teile zu fertigen, wobei die Bearbeitung auch in 5 Richtungen mit unterschiedlicher Schrägstellung vorgenommen werden kann; dies bringt erhebliche Vorteile, wie z.B. die Beseitigung der Fehler durch Neuspannungen und die Gefahr von Beschädigungen durch das Umschlagen der Teile von der einen zur anderen Maschine (ein TRANS-N-CENTER kann bis über 20 herkömmliche Maschinen vorteilhaft ersetzen);
· Gleichzeitige Fertigung von unterschiedlichen Teilen in einer Umdrehung des Schalttellers. Zum Beispiel,die Bearbeitung von Körper und Schieber der Ventile, sodass die Passung sofort geprüft werden kann. Das hohe Qualitätsniveau wird durch die hohe Genauigkeit der winkligen Positionierung (vom Computer der CNC auf das Tausendstel bestimmt) der Arbeitseinheiten zum Fertigschlichten erreicht.

Die Maschine ist mit numerisch gesteuerten Bearbeitungs-Einheiten ausgestattet, die Vorköpfe für Drehbearbeitung bei stehendem Werkstück tragen; dank der CNC gesteuerten Achseninterpolation können diese Vorköpfe Formkonturen ausführen und Innen- sowie Aussengewinde ohne Gewindebohrer oder Schneideisen, sondern mit einfachen, dreieckigen Schneidplättchen für Drehbearbeitung ausführen.
Durch kurze Umrüstzeit, hohe Produktivität und Vielseitigkeit können auch kleinere Werkstückpartien wirtschaftlich gefertigt werden, was der Just-In-Time Betrieb ermöglicht, sodass kleinere Mengen an Halbzeugen und Fertigteilen auf Lager zu halten sind.

Zur Fertigung von Ventilen wo ausser der Bearbeitung von 3 - 4 - 5 Hauptöffnungen auch Nebenbearbeitungen (Entlüftungen, Anschlüsse, usw.) auszuführen sind, ist die Maschine mit zusätzlichen Mehrspindel-Revolverköpfen für Bohren und Gewinde-schneiden ausgerüstet, welche in der Lage sind, mehrere Operationen in Takt mit den Maschineneinheiten auch an verschiedenen Stellen des Werkstückes, vorzunehmen. Diese weite Anwendungsmöglichkeit ist gegeben, weil Bewegungen auf drei Achsen ausführbar sind. Diese Revolverköpfe erledigen ihre Einsätze während der längsten Hauptoperation der Maschine. Die Produktivität dieser Anlage entspricht derjenigen der Transfer Maschinen mit CNC Steuerung, welche viel höher als die der Bearbeitungsinsel ist. Bei einem englischen Kunden z.B. wo dieses TRANS-N-CENTER aufgestellt wird, ersetzt dieses neue Produktionsmittel mehrere herkömmliche Maschinen (bis über 20 Drehbänke, welche nur für zusätzliche Bearbeitungen wie das Plandrehen von Flanschventilen angewandt wurden, die nicht von den Transfer Maschinen erledigt werden konnten). Diese zusätzlichen Einrichtungen sind oft ältere Maschinen die für einen guten Teil der Arbeitszeit ungenützt bleiben und doch hohe Kosten für Wartung, Personalausbildung, Sicherheitseinrichtungen, Platz in den Hallen, usw.,verursachen.

Mit dieser Maschine wird die Produktionskontrolle Just-In-Time ermöglicht, weil zwei verschiedene Komponenten des gleichen Gerätes gleichzeitig gefertigt werden, wie z.B. der Körper und der Schieber von Schieberventilen. Diese zwei Bestandteile sollen ganz genau ineinander passen, damit das Ventil bei Öffnen und Schließen immer dicht bleibt. Die Abnahmekontrolle betrifft daher nicht nur die Ausführung der Einzelteile, sondern auch die Passung derselben zueinander um den Fertigungsprozess zu bestätigen oder nachzustellen. Die Fertigung von zwei Teilen die zueinander passen sollen, wird viel wirtschaftlicher, wenn die Bearbeitung gleichzeitig und die Kontrolle sofort erfolgen können; unter anderem erspart man dabei die Lagerhaltung der Teile die eine Zwischenkontrolle erfordern.

Zur Fertigung von Schieberventilen von 1" bis 4" führt das TRANS-N-CENTER all die Operationen aus, die normalerweise von zwei getrennten Maschinen vorgenommen werden: es wird mit drei Spannfutter für den Körper und drei Spannfutter für den Schieber ausgestattet,sodass bei jeder zweiten Teildrehung des Schalttellers ein Körper und ein Schieber vorhanden sind, die sofort zusammengebracht werden können.

In dem heutigen wirtschaftlichen Zusammenhang, welcher von fortwährenden raschen und grundwichtigen Änderungen gekennzeichnet ist, nimmt das Thema der Produktions-Vielseitigkeit immer mehr an strategischer Bedeutung zu. Einige Firmen haben diesen Kartrend erkannt und Schalttellereinrichtungen vorgeschlagen, die Bearbeitungscenter mit einer Anzahl Werkzeuge (Revolverköpfe) sind, welche um einen Schaltteller angeordnet wurden. Eine solche Bearbeitungseinrichtung stellt eine Kompromißlösung zwischen Bearbeitungscenter und Transfermaschine dar, wird als flexible Bearbeitungsinsel bezeichnet und weist Zykluszeiten auf die 5 bis 6 mal höher, als die von einer NC gesteuerten Transfermaschine sind.

Die neue Buffoli Maschine hat neben den Arbeitseinheiten zur Bearbeitung der Hauptöffnungen kleine Einrichtungen mit mehreren Werkzeugen für Bohren und Gewindeschneiden. Diese sind in der Lage, mehrere Operationen in Takt mit den Maschineneinheiten, auch an verschiedenen Stellen des Werkstückes vorzunehmen. Diese weite Anwendungsmöglichkeit ist gegeben, weil Bewegungen auf drei Achsen ausführbar sind. Die Maschine bearbeitet die Hauptöffnungen und gleichzeitig wirkt sie in anderen Richtungen zur Fertigstellung von Nebenanschlüssen. Genauso wie bei den normalen Transfermaschinen wird die Zykluszeit ausschließlich von der längsten Operation bestimmt, weil alle anderen in "Nebenzeiten" ausgeführt werden (dadurch dass die Gesamtbearbeitung in einer einzigen Aufspannung erfolgt, ergeben sich erhebliche Vorteile in Bezug auf Fluchtung, Mittigkeit und Rechtwinkligkeit von allen bearbeiteten Teilen des Werkstückes).

TECHNISCHE LÖSUNGEN

Die Maschine erreicht die vorher erwähnten Eigenschaften durch die eigenartig kombinierte Anwendung auf einer einzigen Arbeitseinrichtung von:

1. Arbeitssystem für Drehen, Plandrehen und Gewindeschneiden mit Einzelwerkzeug unter CNC Steuerung, wodurch jedes Profil gedreht und jedes Gewinde geschnitten werden können. Es sind Schnelleinrichtungen für den Werkzeugwechsel vorgesehen, welche viel kürzere Umrüstzeiten ermöglichen (dank der gebotenen Möglichkeit, die Bearbeitungsparameter für jedes Teil vom Überwachungs PC aufzurufen);
2. Arbeits-Zusatzeinrichtungen von kompakter Bauart, welche im Takt der Maschine und in der Zeit wo die Haupteinheiten die längeren Bearbeitungen ausführen, leichtere und schnellere Arbeitsvorgänge vornehmen. Bei der herkömmlichen Technologie werden diese zusätzlichen Vorgänge auf Nebenmaschinen ausgeführt (wobei Probleme von Maßversetzungen, Zwischenlagerung der Teile mit Beschädigungsgefahr, Zeitverlust, zusätzliche Lagerkosten, usw., entstehen);
3. Drehbare Spanneinrichtungen mit Werkstückerfassung zur Ausführung von unterschiedlichen Bearbeitungen;
4. Verstellung und Winkelpositionierung der Arbeitseinheiten über sehr starre und hochgenaue Einrichtungen, um schräge Bearbeitungen auszuführen. Die Anwendung von diesen Systemen von Verstellung und Schrägstellung der Einheiten, zusammen mit dem Einsatz der Neben-Arbeitsköpfe und von drehbaren Spannfutter, gestattet die Fertigung von Werkstücken in einem Bereich der für eine Hochleistungsmaschine besonders breit ist.

1. EINHEITEN FÜR DREHEN, PLANDREHEN UND GEWINDESCHNEIDEN
MIT EINZELWERKZEUG UND CNC STEUERUNG
AUSGESTATTET MIT SCHNELLWECHSELSYSTEM DER VORKÖPFE

Für Bearbeitungen ohne Profilwerkzeuge ist die Maschine mit CNC gesteuerten Arbeitseinheiten ausgerüstet die Vorköpfe für das statische Drehen tragen; mit der Achseninterpolation, welche von der CNC kontrolliert wird, können Formprofile ausgeführt und Innen- bzw. Aussengewinde geschnitten werden. Das Verwaltungssoftware von neuer Generation gestattet einfache Anwendung und schnelle Programmierung. Dies gilt auch für das schwierige Schneiden von Gewinden mit Einzelwerkzeug, welches sogar in Selbstaneignen-Verfahren erfolgen kann. Die einfache Programmierung vom neuen Software ergibt sich durch die Anwendung der von BUFFOLI entwickelten Numerische Steuerung mit Multiprocessor anstelle von einer der im Handel erhältlichen CNC. Zur Vereinfachung der Maschinenbedienung die Zeit zur Programmierung der CNC abzukürzen, wurden automatische Funktionen eingebaut, wodurch die Bearbeitungsvorgänge mit einer einzigen Steuerung (z.B. "GEWINDESCHNEIDEN") anstelle von einer langen Reihe von ISO Anweisungen, eingestellt werden können.

Die Einstech-Vorköpfe mit einer Radialverstellung die ausreicht um einen breiten Bereich von Profilen zu decken, gestatten eine rasche Umstellung der Einheit (mit Einstechkopf, ohne Einstechkopf, mit Profilwerkzeug, mit Schneidwerkzeug). Die Vorköpfe werden wie Werkzeughalter an den Einheiten per Knopfdruck an- und ausgebaut. Die Maschine ist mit CNC gesteuerten Einheiten ausgerüstet, welche einen Arbeitshub von 30+30 mm aufweisen, wodurch sie Plandrehoperationen an Flanschen bis 200 mm ausführen können. Es ist ein besonderes Softwareprogramm vorgesehen, wodurch die Schnittgeschwindigkeit bei Plandrehen konstant gehalten wird.

2. ARBEITSEINRICHTUNG MIT
DREI WERKZEUGEN UND CNC STEUERUNG

Die Nebeneinrichtungen zum Bohren und Gewindeschneiden sind äusserst Kompakt damit sie auf Transfer Maschinen Platz finden können, die bereits mit Einheiten auf Schlittenauflagen versehen sind. Die herkömmliche Lösung für Transfer und Arbeitsinsel, bestehend aus Vorköpfen mit sternförmig angeordneten Werkzeugen (geläufig Revolverköpfe genannt) die auf Einheiten montiert werden, welche ihrerseits von Kreuzschlitten getragen sind, bedingt eine erhebliche Vergrösserung der Maschine, wodurch diese langsamer und daher weniger leistungsfähig wird, mit gleichzeitiger Verschlechterung der Zugänglichkeit bei Umrüsten und Wartung.

Auch für die Programmierung der Arbeits-Nebeneinrichtungen sind automatische Funktionen vorgesehen, die eine sehr einfache Programmiersprache, ohne Standardisierung nach ISO Normen, gestatten; diese Sprache verlangt daher vom Personal keine Spezialisierung und die Programmierung kann schneller und einfacher vorgenommen werden.

3. SPANNFUTTER ZUR WERKSTÜCKORIENTIERUNG
IN VERSCHIEDENEN WINKELRICHTUNGEN

Die Werkstückspannfutter sind in drehbarer Ausführung vorgesehen. Mit dem Software der CNC kann das Spannfutter von jeder Station winklig orientiert oder auch eine Reihenfolge von Positionierungen programmiert werden, damit bis 5 Werkstückflächen nacheinander vor die Arbeitseinheiten gebracht werden können.

Die Maschine kann auch zwei verschiedene Teile gleichzeitig fertigen, wobei die Werkstücke alternativ in die Spannfutter gesetzt und als "Teil A" bzw. "Teil B" bezeichnet werden, damit der Einsatz der Einheiten entsprechend gesteuert werden kann. Die CNC erkennt in jedem Augenblick des Arbeitszyklus in welchen Stationen sich die Spannfutter "A" und "B" befinden und steuert daher die Einheiten so, dass die Arbeitsvorgänge korrekt zugeordnet werden.

4. VERSTELLUNG UND WINKELPOSITIONIERUNG DER EINHEITEN ZUSAMMEN MIT DEN DREHBAREN SPANNFUTTER

Die Arbeitseinheiten sind verstellbar angeordnet und können winklig orientiert werden. Diese Anpassungsmöglichkeiten zusammen mit den drehbaren Spannfutter gestatten die Bearbeitung in den verschiedenen schrägen Richtungen.

Die Einrichtungen zur winkligen Einstellung der Einheiten sind sehr starr und äusserst genau; damit können Einstellungen von Tausendsteln vorgenommen werden wie es notwendig ist, um die engen Toleranzen der Schieberventile einzuhalten. Zur Fertigung von Teilen dieser Art ist die Maschine mit vier Plandreheinheiten ausgestattet, die in verschiedenen Winkeln programmiert werden können. Die zwei Einheiten zum konischen Plandrehen der rechten und linken Schieberflanken sind der gleichen Station zugeordnet, werden aber vom Bediener nach Bedarf winklig eingestellt. Sie arbeiten in Takt mit den zwei Einheiten zum konischen Innen-Plandrehen der Sitzflächen im Ventilkörper. Um die verlangte Dichtigkeit von Metall zu Metall zwischen Körper und Schieber zu erhalten, ist ausschlaggebend, dass die Schrägstellung der Schlichteinheiten zur Bearbeitung des konischen Sitzes im Körper und des Schiebers von dem CNC Computer auf das Tausendstel genau,eingestellt werden kann.

Das Werkstück wird vom Spannfutter in einem erheblichen Abstand von den Tragschlitten zur Verstellung und Schrägstellung der Einheiten gespannt (die Hälfte der lichten Weite der Maschine plus Wandstärke vom Maschinenaufbau) und die nötige geometrische Genauigkeit von wenigen Tausendstel von Grad am Werkstück, wird durch die höchstgenaue Positionierung der Einheiten erreicht, deren Verstellschlitten und Schrägstellteile Genauigkeiten der Größenordnung von 0,01 mm gewährleisten.

Das TRANS-N-CENTER stellt eine Bearbeitungseinrichtung dar, welche wirklich anders als die herkömmlichen Transfer Maschinen ist und dies auch in Anbetracht der Qualität der zusammenmontierten Teile. Die Maschine gewährleistet in der Tat die Qualität des Endproduktes als "zusammengebautes Ventil" und nicht nur der einzelnen Komponenten. Die Firma BUFFOLI hat sich damit mit dem Problem der "Qualität vom fertigen Erzeugnis" und Tüchtigkeit zum gedachten Zweck mit Erfolgt auseinander gelegt, anstatt die vom Kunden geforderten Toleranzen einfach einzuhalten.