Startseite » Maschinenelemente »

Die Wahrheit liegt genau in der Mitte

Zentren-Schleifmaschinen
Die Wahrheit liegt genau in der Mitte

Mit Zentren-Schleifmaschinen setzen Anwender an Drehteilen Zentrierungen. So erhalten die Teile bereits vor dem Rundschleifen ein hohes Maß an Rundlaufgenauigkeit. Um z. B. für Walzen eine Rundlaufgenauigkeit von unter 0,01 mm auf die ganze Länge sicherzustellen, verbaut Henninger in einer speziellen Maschine Linearführungen mit Kugelkette von THK. Mit ihrer hohen Eben- und Geradheit lassen sich darauf die Futter und Schleifköpfe verstellen, ohne sie neu ausrichten zu müssen. THK-Vertriebspartner Indunorm hat Henninger umfassend technisch beraten und liefert die hochgenauen Führungssysteme.

Dietmar H. Heim, Geschäftsführer, Indunorm

Ob in der Drucktechnik dosiert, in der Papierverarbeitung umgelenkt, in der Kunststoffindustrie laminiert, in der Textilbranche angedrückt oder im Stahlbau umgeformt wird – Walzen sind in ganz verschiedenen Industrien sehr wesentliche Elemente. „Je höher der Rundlauf ist, desto ruhiger sind sie im Betrieb und desto hochwertiger sind hinterher die Erzeugnisse“, erklärt Dirk Löckmann, Entwicklungsleiter bei der Henninger GmbH u. Co. KG. Der Maschinenbaubetrieb mit Sitz in Straubenhardt in der Nähe von Pforzheim ist Technologieführer bei der Entwicklung von Zentren-Schleifmaschinen. Diese spielen für die präzise Herstellung der runden Bauteile eine entscheidende Rolle.
„Wir liefern unsere Anlagen weltweit“, berichtet Löckmann. Zu den Kunden gehören Hersteller von Getrieben, Spindeln, Werkzeugen und eben Walzen – also Betriebe, die ihre Produkte für eine optimale Funktion rundschleifen müssen. „Zentren-Schleifmaschinen sind diesem Bearbeitungsschritt vorgelagert“, erklärt der Entwicklungsleiter.
Mit 25 Mitarbeitern entwickelt Henninger die Anlagen, montiert sie und nimmt sie in Betrieb. „Zu unserem Portfolio gehören vor allem standardisierte Lösungen, die wir aber an die Anforderungen des Anwenders anpassen“, beschreibt Löckmann. „Unsere Kunden fertigen Bauteile zwischen 20 g und 20 t. Walzenschleifen ist sehr individuell.“ Der Entwicklungsleiter nennt ein Beispiel: „Für die Herstellung von Walzen bekamen wir den Auftrag, eine hochgenaue Zentren-Schleifmaschine zu bauen. Diese musste sicherstellen, dass der Anwender die hartverchromten Werkstücke mit einer reproduzierbaren Rundlaufgenauigkeit von unter 0,01 mm bearbeiten kann.“
Die Walzen haben Längen von 1000 bis 2000 mm, Durchmesser zwischen 50 und 150 mm und können bis zu 500 kg schwer sein. Die Maschine gleicht durch das Setzen der Zentren Fehler aus, die durch vorhergehende ungenaue Fertigungsschritte beim Drehen und durch thermischen Verzug beim Beschichten oder Härten entstehen können.
Luftlager sorgen für präzise Bearbeitung
„In der Maschine liegt die Walze auf zwei Luftlagern“, erklärt Löckmann. In diesen Halbschalen schwebt das Werkstück auf einem Luftpolster von etwa 5 bis 8 µm und wird dabei gedreht. Die Maschine kann so Fehler an der Zylinderform ausgleichen, und es kommt zu keinen Beschädigungen am Teil. Die hochgenaue Koaxialität der Luftlager zueinander – gegeben durch die geringen Geradheits- und Ebenheitsfehler in den Führungen – sowie der enge Luftspalt sorgen für eine hohe Reproduzierbarkeit.
Im Einsatz legt ein Mitarbeiter das Drehteil von oben in die Maschine ein. Lichtschranken und Anschnittsensoren tasten die Walze an. Ein einschwenkbares Reibrad treibt das Bauteil mit einer Geschwindigkeit von 60 min-1 an. Zum Schleifen der Zentren stehen zwei Schleifköpfe stirnseitig zum Werkstück. In diese ist wechselseitig eine Spindel und gegenüber eine Spitze eingeschwenkt. So kann sich das Werkstück während des Schleifens gegenüber an die Spitze anlehnen. Die Schleifspindeln arbeiten je nach Werk- oder Schneidstoff mit 20.000 bis 60.000 min-1. Der Vorschub ist axial. Nach dem ersten Zentrum fahren die Schleifköpfe nach außen, der Seitenwechsel – d. h. der Wechsel zwischen Spindel und Spitze – erfolgt automatisch.
Besonders ebene und gerade Linearführungen
Luftlager und Schleifköpfe befinden sich auf zwei parallel angeordneten Linearführungen. „Damit der Anwender die Lager bei unterschiedlichen Bauteillängen leicht verschieben kann, ohne dabei ihre Fluchtung zueinander und zu den Schleifköpfen jedes Mal neu einstellen zu müssen, ist ein Höchstmaß an Geradheit und Ebenheit erforderlich“, betont Entwicklungsleiter Löckmann. Denn für den Maschinenbediener wäre die Rüstzeit ein nicht zumutbarer Arbeitsaufwand.
Die Ingenieure von Henninger wendeten sich mit dieser Anforderung an die Indunorm Bewegungstechnik GmbH. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Duisburg und einem Standort in Stuttgart ist der größte europäische Vertriebspartner des Linearführungsherstellers und Weltmarktführers THK. „Wir empfahlen für diesen speziellen Einsatz Linearführungen mit Kugelkette“, sagt Stefan Bauer, Vertriebsingenieur bei Indunorm. „Denn die Kugeln laufen auf vier präzisionsgeschliffenen Laufbahnen zwischen einer Führungsschiene und einem Führungswagen. Dabei ermöglichen integrierte Endplatten in den Führungswagen den Umlauf der Kugeln“, beschreibt er.
Weil jede Kugelreihe in einem Kontaktwinkel von 45° eingeschliffen ist, weist die Linearführung in allen vier Belastungsrichtungen die gleichen Tragzahlen auf. Für Henninger erhielten die Führungswagen zusätzlich eine Vorspannung, die die Steifigkeit in den vier Richtungen erhöht.
„Gleichzeitig wird mit der Kugelkettentechnologie ein konstanter, niedriger Reibungskoeffizient bei konstanten Laufeigenschaften aufrechterhalten, und mit der geringen Bauhöhe und der hohen Steifigkeit des Wagens erreicht die Führung eine hochgenaue und stabile Linearbewegung“, ergänzt der technische Leiter von Indunorm, Axel Harbeke.
Verringerte Welligkeit – kein Vor und kein Zurück
Ein wichtiges Kriterium an die Führungssysteme, das auch sehr ausführlich mit Harbeke thematisiert wurde, ist das sogenannte Nickverhalten. Wenn eine Schienenwelligkeit in Laufrichtung des Wagens vorhanden ist, können die Komponenten auf der Schiene kippen. Deshalb wurde das Nickverhalten vom Hersteller optimiert und mit 0,006 mm angegeben. Die THK-Schienenführungen sind so gerade und eben, dass die beiden Lager nur einmal so ausgerichtet werden müssen, dass ihre Fluchtung zueinander und zu den anderen Komponenten nahezu gegen null geht. „Wir können sie beliebig hin und herfahren, die Fluchtung ist immer gleich“, freut sich Löckmann.
Indunorm liefert die Führungen montagefertig mit einer Länge von 2,5 m, genauso lang wie die Zentren-Schleifmaschine. Dabei sind je zwei Führungen, die in einer Anlage verbaut werden, paarig geschliffen. Kommen sie bei Henninger in Straubenhardt an, erfolgt lediglich eine knappe Prüfung: „Wir schauen zum Beispiel nach dem Verschiebewiderstand der Laufwagen“, sagt der Entwicklungsleiter.
Mehr als nur liefern
Für Henninger spielen intensive Partnerschaften mit den Zulieferern eine große Rolle. Denn nur so lassen sich Aufträge wie dieser erfolgreich umsetzen. Entscheidend sind Zuverlässigkeit, Termintreue, Lagerhaltigkeit, der Preis und die hohe Qualität der Komponenten. Wichtig sei insbesondere, immer einen Ansprechpartner parat zu haben, ist Löckmanns Erfahrung. Alle diese Punkte erfüllt Indunorm. Zudem besteht auch ein direkter persönlicher Kontakt zum Geschäftsführer der Indunorm Bewegungstechnik, Dietmar Heim. Und die Zentren-Schleifmaschine? Die läuft im Einsatz dreischichtig und bearbeitet die beiden Zentren eines Werkstücks in nur 1 min. bec
Unsere Webinar-Empfehlung
Systems Engineering im Fokus

Ingenieure bei der Teambesprechung

Mechanik, Elektrik und Software im Griff

Video-Tipp

Unterwegs zum Thema Metaverse auf der Hannover Messe...

Aktuelle Ausgabe
Titelbild KEM Konstruktion | Automation 3
Ausgabe
3.2024
LESEN
ABO
Newsletter

Abonnieren Sie unseren Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Webinare & Webcasts
Webinare

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper
Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper


Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de