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Geradlinige Problemlöser

Linearführungen steigern Performance von CNC-Holzbearbeitungszentren auf 185 Prozent
Geradlinige Problemlöser

Mit dem Umsteigen auf die INA-Rollenumlaufeinheiten und Kugelführungen konnten bei IMA Klessmann zahlreiche Probleme gelöst werden. Stick-Slip-Effekt, Qualitätsdefizite und unerwünschte Verschmutzungen gehören nun der Vergangenheit an. In Verbindung mit den modernen Antrieben und Steuerungen sind jetzt auch kleinste Fein-Positionierungen möglich, die Übergänge beim Fräsen wurden eliminiert und auch hinsichtlich Montageaufwand wurden erhebliche Einsparungen möglich.

Der Markt für Holzbearbeitungsmaschinen ist hart umkämpft. Das gilt für alle Bereiche und im Besonderen für CNC-gesteuerte Holzbearbeitungszentren. Nur wer seine Technologien und Maschinen permanent weiterentwickelt und sich mit kreativ-effizienten Lösungen von der Konkurrenz unterscheidet, kann auf Dauer im globalen Wettbewerb bestehen. So überrascht zum Beispiel das norddeutsche Unternehmen IMA Klessmann in Lübbecke immer wieder mit praxisnahen Innovationen. Im Segment Maschinen für die Produktion/Serienfertigung erregte IMA mit den CNC-Holzbearbeitungszentren der Baureihe BIMA P 480 Concept plus weltweites Interesse. Als wirtschaftliche Lösung für mittelständische Betriebe konzipiert, zeichnen sich die CNC-Maschinen durch ihre Portalbauweise, die individuelle Ausrüstung mit verschiedenen Modulen und hochmoderne Mehrkanal-Steuerungen aus. Diese Steuerungen wiederum sind die Voraussetzung dafür, dass zur gleichen Zeit auf einer mit zwei Tischen ausgestatteten Maschine zwei verschiedene Werkstücke unterschiedlich bearbeitet werden können. Die beiden Tische lassen sich wechselseitig mit neuen Werkstücken beschicken, so dass auf einem Tisch immer bearbeitet wird und demnach die unproduktiven Nebenzeiten auf ein Minimum zu reduzieren sind. „Allein mit kreativen Konstruktionen ist es nicht getan“, weiß Uwe Seifert, Leiter der Konstruktion „Durchlauftechnik“ im Hause Klessmann, aus eigener Erfahrung zu berichten: „Wir müssen konsequent die jeweils modernsten, leistungsfähigsten und zuverlässigsten Maschinenelemente, Antriebe und Steuerungen einsetzen, damit die Anwender die Leistungen unserer Maschinen und Anlagen maximal ausnutzen können“.

Nichts dem Zufall überlassen
Die gleiche Ansicht vertritt auch sein Kollege Dipl.-Ing. (FH) Detlef Lindenschmidt, Leiter der Konstruktion „Stationärtechnik“. Beide suchen immer wieder nicht nur nach kreativen Lösungen, sondern halten für deren wirtschaftliche Umsetzung auch nach adäquaten Maschinenelementen Ausschau. So geschehen bei der Entwicklung der neuen CNC-Holzbearbeitungszentren der erwähnten Baureihe BIMA P 480/P480 V Concept plus für die Durchlauf-Komplettfertigung unterschiedlichster Holz- und Möbelteile. Die Maschinen bieten für die Bearbeitung großer Werkstücke entsprechend große Arbeits- bzw. Verfahrbereiche. Dabei sind sie als Portalmaschine mit Tandemtisch zur Bearbeitung von Format und Kante aufgebaut oder wahlweise als Fräs- und Bohrmaschine für die synchrone Bearbeitung von bis zu vier Werkstücken oder als Verleimmaschine zum Verleimen und Nachbearbeiten ausgerüstet. Dazu Uwe Seifert: „Für die reproduzierbar exakte und automatisierte Teilefertigung müssen die Maschinen sehr präzise arbeiten, sprich die Bohr-/Fräs- und Verleimaggregate hochgenau positionieren und dabei schnell verfahren. Deshalb setzen wir in allen Achsen hochwertige Linearführungssysteme und außerdem noch weitere Linear- und Rotationslagersysteme von INA ein. Die Maschinenelemente müssen in der Holzbearbeitung höchsten Ansprüchen genügen, weil beispielsweise die hochaggressiven Holzstäube im Ernstfall in die Antriebssysteme eindringen und zu erheblichen Störungen führen könnten“. Folgerichtig überließen Uwe Seifert und Detlef Lindenschmidt während der Evaluationsphase bezüglich Maschinenelementen nichts dem Zufall und sie stellten auch die Versprechen einiger potenzieller Lieferanten von Maschinenelementen auf den Prüfstand. Zwar werden in den bestehenden Maschinen Linearführungen und Lager von INA-Wettbewerbern verbaut, jedoch mussten Seifert und Lindenschmidt erkennen, dass beispielsweise die Linearführungen eine zu geringe Leichtläufigkeit und einen zu hohen Stick-Slip-Effekt aufweisen. Das führt in der Praxis zu einem unsauberen Ansprechverhalten bei der „Tastung“ des Werkzeugs am Werkstück und darüber hinaus zu unsauberen Übergängen beim Fräsen von Konturen.
Eigenschaften verbessert
Mit diesen Resultaten waren weder die Maschinen-Anwender noch die beiden Konstrukteure zufrieden, weshalb man sich beim INA-Büro Rat holte und seither auf INA-Linearführungen der Typen Rollenumlaufeinheiten RUE und Kugelführungen Kuse (sechsreihig) setzt. Die Rollenumlaufeinheiten Rue haben ihre Bewährungsproben tausendfach im Bereich der Werkzeug- und Präzisionsmaschinen bestanden, die Kugelführungen Kuse sind ebenfalls in Maschinen und Vorrichtungen mit hohen Anforderungen an Genauigkeit und Verfahr- sowie Positioniergeschwindigkeiten im Einsatz. Die CNC-Bearbeitungszentren Bima P 480 und P 480 V Concept bieten plus Arbeitsbereiche Abmessungen von X = 2 x 2000 und Y = 1400 oder 1800 mm (Verleimmaschinen) bzw. X = 2 x 1500 oder 2 x 2400 mm und Y = 1400 oder 1800 oder 3000 mm. Somit kommen auch entsprechende Längen der Linearführungssysteme zusammen und die Führungen müssen sowohl die hohen Verfahrgeschwindigkeiten beim Positionieren und Konturbearbeiten als auch die unterschiedlichsten Bearbeitungskräfte bewältigen. Dies selbstredend in der rauen Umgebung bei der Holzbearbeitung und im 2- bis 3-Schichtbetrieb.
Die Entscheidung zum Wechsel auf die INA-Linearführungen fiel den Herren Seifert und Lindeschmidt auch deshalb leicht, weil sie das modulare Abdichtungskonzept bezüglich der Führungswagen und auch das Schienen-Abdeckband überzeugte. Lindenschmidt äußerte sich dazu wie folgt: „Wir haben zusammen mit den INA-Technikern das Abdeckband so optimiert, dass weder herabfallende Werkstücke die Funktion beeinträchtigen, noch feinste MDF-Stäube eindringen können. Früher wurden die Schraublöcher der Schienen aufwändig mit Messing-Stopfen verschlossen und diese dann noch übergeschliffen und später mussten wir vorkonfektionierte Abdeckbänder beziehen und diese aufkleben. Heute dagegen konfektionieren wir das INA-Abdeckband aus Verbundmaterial ab Rolle und sparen uns diverse Montagevorgänge und somit Zeit und Geld. Das seitliche Unterwandern durch eindringenden Staub und Schmutz gehört genauso der Vergangenheit an wie der Flugrost auf den ehemals verwendeten Bändern aus Stahl“.
Erhebliche Einsparungen
Mit dem Wechsel auf die INA-Linearführungssysteme Rollenumlaufeinheiten Rue… und Kugelführungen Kuse… konnten bei IMA Klessmann die Probleme in Bezug auf den störenden Stick-Slip-Effekt, die Bearbeitungsgenauigkeit und -qualität sowie deren Reproduzierbarkeit und die Störungen durch Staub-Verschmutzungen eliminiert werden. In Verbindung mit den modernen Antrieben und Steuerungen sind jetzt auch kleinste Fein-Positionierungen möglich, die Übergänge beim Fräsen gehören der Vergangenheit an und auch hinsichtlich Montageaufwand wurden erhebliche Einsparungen möglich. Außerdem profitieren die Anwender von der höheren technischen Verfügbarkeit der Maschinen und der höheren Lebensdauer der perfekt abgedichteten Linearführungen und Rotationslager, was für den Kundendienst weniger Reparaturen und für IMA Klessmann weniger Reklamationen und somit mehr Kunden-Zufriedenheit mit sich bringt.
Halle 1, Stand 1220
Weitere Informationen
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