Während sich die Mechanik von Prüfmaschinen häufig als langlebig erweist, hinkt die Prüf­elektronik schon nach wenigen Jahren hinterher. Noch schneller veralten Hardware und Betriebssysteme der Prüfarbeitsplätze sowie die Prüfsoftware, die dann sowohl funktionell als auch von den Sicherheitsanforderungen her den aktuellen Prüfanforderungen nicht mehr genügen. In vielen Fällen ist es aber nicht nötig, die alte Prüfmaschine zu verschrotten. Sachgemäß modernisiert liefert sie Prüfergebnisse auf dem Niveau einer Neumaschine und steht dieser in nichts nach. Zudem sichert der Umstieg auf aktuelle Technik die Ersatzteilversorgung sowie den Service.
ZwickRoell, Anbieter von Prüfmaschinen für die Werkstoffprüfung, hat bereits über 6.000 Modernisierungsprojekte realisiert. Dabei wurden nicht nur Klassiker des Unternehmens selbst, sondern auch Prüfmaschinen von zahlreichen anderen Herstellern umgebaut. Je nach Anforderung des Kunden bietet ZwickRoell zwei unterschiedliche Herangehensweisen zur Modernisierung statischer Prüfmaschinen: Im ersten Fall kommt ein Technikerteam in die Firma des Kunden, überprüft den Lastrahmen sowie die übrigen Systeme der Prüfmaschine und plant die nötigen Arbeiten. Die eigentliche Modernisierung beinhaltet in der Regel die Erneuerung der Mess-, Steuer- und Regelelektronik sowie die neue Prüfsoftware und den Austausch aller Verschleißteile. Falls nötig tauschen die Service-Techniker auch Hydraulikkomponenten und Hydraulikschläuche aus. Kostspielige Komponenten wie Extensometer und Probenhalter lassen sich dagegen meist weiterverwenden; die vorhandenen Kraftaufnehmer werden im Rahmen der Modernisierung überarbeitet und neu kalibriert. Entscheidet sich der Kunde für die Modernisierung vor Ort, erhält er von ZwickRoell eine Gewährleistung auf alle ausgetauschten Teile. Durch die Modernisierungs-Kits sind die Arbeiten typischerweise innerhalb von zwei bis fünf Werktagen abgeschlossen.
Eine Alternative ist die Komplettüberholung der Maschine direkt im Werk, entweder in der Firmenzentrale in Ulm oder am nächstgelegenen Firmenstandort. Den Maschinentransport organisiert bei Bedarf der Service des Unternehmens. Nach einer Komplettüberholung ist die Prüfmaschine technologisch auf dem Niveau einer Neumaschine, sowohl was Messdaten und neueste Prüfnormen angeht als auch in Bezug auf Sicherheitsstandards, Zukunftssicherheit und Gewährleistung. Eine im Werk komplettüberholte Prüfmaschine ist einer Neumaschine gleichgestellt und bringt die gleichen Garantien mit, wie beispielsweise die mindestens zehnjährige Ersatzteilversorgung auf die gesamte Maschine.

Umbausätze für dynamische Prüfmaschinen

Im Vergleich zu statischen Prüfmaschinen sind die dynamischen Maschinen häufig projektbezogen aufgebaut oder entsprechend modifiziert. Das erhöht zwar den Aufwand für eine Modernisierung, stellt für die Service-Teams aber aufgrund der modularen RetroLine-Umbausätze von ZwickRoell keine Herausforderung dar. Sie werden spezifisch für die jeweilige Prüfmaschine zusammengestellt und durch aktuelle Standardkomponenten erweitert. So wird die veraltete Elektronik üblicherweise durch die digitale Mess-, Steuer- und Regelelektronik TestControl II (für einkanalige Prüfmaschinen) bzw. den Servoregler Control Cube (ideal für mehrachsige Anwendungen) ersetzt. Dazu kommt eine passende Prüfsoftware wie TestXpert Research oder Cubus, die auf aktuellen Betriebssystemen laufen. Für vorhandene Sensoren wie Kraftaufnehmer oder Extensometer stehen spezielle Umbausätze zur Verfügung. Sie stellen die Kompatibilität mit der augenblicklichen Elektronikgeneration wieder her. Zudem lassen sich an der modernisierten Prüfmaschine zusätzliche Sensoren, Probenhalter und Prüfwerkzeuge aus dem Produktportfolio von ZwickRoell nachrüsten.
RetroLine-Modernisierungspakete stehen zudem auch für Hochfrequenzpulsatoren zur Verfügung. Diese Prüfmaschinen werden bei einem namhaften Zulieferer im Bereich Automotive eingesetzt, um die Schwingfestigkeit von Werkstoffen und Bauteilen im Zeit- und Langzeitfestigkeitsbereich zu bestimmen, beispielsweise im Dauerschwingversuch nach der Norm DIN 50100. Die RetroLine-Module beinhalten in diesem Fall neben der neuen Mess-, Steuer- und Regelelektronik TestControl II den Austausch des statischen AC-Antriebs und das Aufspielen aktueller Prüfsoftware.

Anwendungsbeispiele

Ein Beispiel für die Modernisierung von Prüfmaschinen eines anderen Herstellers zeigt der Umbau bei einem Unternehmen, das Ermüdungsprüfungen mit servohydraulischen Prüfmaschinen an medizinischen Bauteilen durchführt. Hier hat ZwickRoell die bestehende Elektronik durch den Servoregeler Control Cube ersetzt. Zusammen mit der dazu passenden Prüfsoftware Cubus ist dieser die optimale Lösung für mehrachsige Anwendungen. Speziell bei Prüfanforderungen, die sich häufig ändernden, bietet Cubus eine hohe Flexibilität. Hinzu kommt ein benutzerfreundliches Bedienkonzept mit entsprechenden Prüfprogrammen: von der Konfiguration des Prüfstandes, über zyklische einstufige Versuche und Blockdiagramme bis hin zu fortgeschrittenen Anwendungen.
Ein anderes Beispiel für eine Modernisierung – im Forschungs- und Ausbildungsinstitut für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen – zielt auf die Optimierung in der Automatisierung. Um die Aufnahme von Materialdaten für Crash-Simulationen zu verbessern, wurde eine hydraulisch betriebene Hochgeschwindigkeitsprüfmaschine elek­trisch und mechanisch überholt sowie eine neue Steuerungselektronik TestControl der Firma ZwickRoell eingebaut. Dadurch kann ein zeitlich getriggertes 3D-Highspeed-Kamerasystem die Korrelation von Dehnungswertepaaren mit den Maschinendaten bei hohen Abtastraten automatisieren. Durch diese Systemerweiterung lassen sich Materialdaten für die Crash-Simulation auch für Werkstoffe bei crashartiger Beanspruchung auf modernem Wege ermitteln.

Fazit: Modernisierung ist günstiger als der Neukauf

Eine Modernisierung von Prüfmaschinen ist häufig wirtschaftlich sinnvoll, denn sie sind wieder langfristig servicetauglich und lassen sich uneingeschränkt in Forschung und Entwicklung, Qualitätssicherung oder auch produktionsbegleitend einsetzen. Die RetroLine-Modernisierungsmodule von ZwickRoell­ werden spezifisch für die jeweilige Prüfmaschine zusammengestellt und reichen vom Servoregler über die dazu passenden Prüfsoftware bis hin zum statischen AC-Antrieb.

Autor
Peter Stipp, Fachjournalist