Rundschleifmaschine mit neuem Maschinenkonzept und "Pure Grinding"-Philosophie

Die innovative Rundschleifmaschine von OMNIA G-300 zählt zu den genausten am Markt, mit einem einzigartigen Achskonzept, welches für die Bedürfnisse beim Rundschleifen entwickelt wurde. Toleranzen von ±2 μm sind in der Produktion sorgenfrei erreichbar.

Was ist die Innovation?

Die Entwicklung einer CNC Rundschleifmaschine mit einem komplett neuen Maschinenkonzept und der übergeordneten Philosophie «Pure Grinding».

Die OMNIA G-300 ist extrem kompakt und wiegt nur ca. 1/10 von dem was bestehende Maschinen wiegen. Daraus resultiert ein massiv geringerer Platzbedarf und eine grösserer Flexibilität, da die Maschine praktisch ohne Aufwand an einen anderen Arbeitsplatz verschoben werden kann.

Des Weiteren benötigt die Maschine weder Druckluft noch Hydraulik. Die einzige Energieversorgung ist ein 230 V Anschluss (Haushaltssteckdose). Eine unabhängige Energiemessung bestätigt, dass die Leistungsaufnahme der OMNIA G-300 minimal ist (120 W im Standby, ca. Faktor 30 geringer als bestehende Maschinen) und, dass aus technischer Sicht keine Optimierungsmöglichkeiten, im Bezug auf den Einergieverbauch, mehr bestehen.

Welche Verbesserung wurde erzielt?

Seit der ersten Patentanmeldung einer Präzisionsrundschleifmaschine aus dem Jahr 1877 von Brown Sharpe Manufacturing Co., Rhode Island, USA wurde das Achskonzept von Rundschleifmaschinen nicht mehr geändert.

Unser Konzept haben wir von Grund auf neu erstellt und dies über alle Bereiche (Achsanordnung, Struktur, Programmierung der Steuerung, Schaltschrank, usw.) mit der Grundphilosophie «Pure Grinding» auf das Wesentliche reduziert.

So ist eine CNC Rundschleifmaschine entstanden, welche in diversen Bereichen um Faktoren besser ist, verglichen mit bestehenden Maschinen – natürlich bei höchsten Genauigkeitsanforderungen an die produzierten Werkstücke.

Welche technische Lösung wurde
durch den Ingenieur geleistet?

Wir wählten bewusst einen Bottom-Up Ansatz. In Kombination mit «Pure Grinding» heisst dies, dass jedes Bauteil an der Maschine eine Funktion haben muss und diese soll so einfach wie möglich realisiert werden. Des Weiteren muss sich immer zuerst herausstellen, dass eine Lösung nicht funktioniert, bevor auf die nächst komplexere Lösung gewechselt werden darf.

Als Beispiel: Der Schaltschrank ist nicht mit einem separaten Klimagerät ausgerüstet (wie bei bestehenden Maschinen üblich). Zur Abführung der äusserst geringen Verlustwärme werden die Lüfter des Leistungsnetzteils verwendet. So kann auf zusätzliche Lüfter verzichtet werden.

Eine wichtige Eigenschaft von Präzisionsschleifmaschinen ist die thermische Stabilität. Bestehende Maschinen erreichen diese mit separaten, geregelten Kühlkreisläufen. Wir verwenden für die relevanten Bauteile Super Invar – ein Material, welches eine um Faktor 30 geringere Wärmedehnung als Stahl aufweist. So können wir die thermische Stabilität ohne zusätzliche Kühlung erreichen.

Welche CO2-Einsparung wurde bisher erreicht?

Unsere Maschine hat im Standby einen Leistungsaufnahme von ca. 120 W. Vergleichbare Maschinen benötigen im Standby bereits mehr als 4000 W.

Unter der Annahme, dass beide Maschinen 1720 h pro Jahr (einschichtiger Betrieb) nur im Standby betrieben werden, beträgt der CO2 Ausstoss pro Maschine somit (Schweizer Strom Mix mit 154 g CO2/kWh):

OMNIA G-300 von G-Elements
1720 h x 0.12 kW = 206.4 kWh, 206.4 kWh x 154 g CO2/kWh = 31.8 kg CO2 pro Jahr.
Vergleichbare Maschine
1720 h x 4 kW = 6880 kWh, 6880 kWh x 154 g CO2/kWh = 1059.5 kg CO2 pro Jahr.

Pro Maschine wird somit ca. 1 Tonne CO2 pro Jahr eingespart. Nicht mitgerechnet sind die zusätzlichen Einsparungen durch den reduzierten Energiebedarf der Klimatisierung der Maschinenhalle, aufgrund der viel geringen Maschinenabwärme.

Des Weiteren arbeiten die Maschinen nicht nur im Standby - die effektive Einsparung ist somit noch grösser.Aufgrund des massiv geringen Materialeinsatzes ist die Graue Energie ebenfalls viel geringer verglichen mit bestehenden Maschinen.

Welche Herausforderungen durchlief das Projekt? Neben den oben genannten technischen Herausforderungen mussten wir die Finanzierung der Entwicklung und die Herstellung von Prototypen und Nullserie meistern. Die G-Elements GmbH ist durch die beiden Gründer Florian Hänni und Thomas Sigrist zu 100% eigenfinanziert.
Welchen Beitrag leistet diese Innovation
zum Erhalt und Förderung der Biodiversität?
Die OMNIA G-300 leistet indirekt über die Reduzierung des CO2 Ausstosses einen positiven Beitrag zur Erhaltung der Biodiversität.