Verschleißfeste Linearführungen verdoppeln die Standzeiten im Schleifwerkzeug-Maschinenpark Langes Leben trotz Abrasion - KEM

Verschleißfeste Linearführungen verdoppeln die Standzeiten im Schleifwerkzeug-Maschinenpark

Langes Leben trotz Abrasion

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Die Schleifscheiben dieses sächsischen Spezialherstellers werden kundenspezifisch gefertigt und halten mühelos den unterschiedlichsten Anforderungen stand. Im äußerst rauen Produktionsprozess spielen Press- und Vereinzelungsmaschinen eine wesentliche Rolle. Um ihre Standzeiten deutlich zu erhöhen, sind mit schnell messbarem Erfolg metallische Buchsen gegen robuste Linear-Rundführungen ausgetauscht worden. Selbst schmierend und wartungsfrei beweisen sie von Anfang an ihre Alltagstauglichkeit.

Exklusiv in kem Der Autor Thomas Sommerweiß ist technischer Verkaufsberater bei der bei der Igus GmbH in Köln

„Pro Tag produzieren wir mehrere Hunderttausend Schleifwerkzeuge mit den unterschiedlich-sten Durchmessern und Formen“, erzählt der technische Leiter der Schleifscheibenfabrik Rottluff GmbH in Chemnitz. Die Geschäfte des rund 100 Jahre alten Unternehmens laufen seit Jahren gut. Für die etwa 150 Mitarbeiter dreht sich an fünf Tagen der Woche im Dreischichtbetrieb alles um die Scheibe. Beliefert werden Endkunden und Großverbraucher.
Die Trenn-, Schrupp- und Fächerschleifscheiben zeichnen sich durch hohe Stand- und kurze Trennzeiten aus. Ihr Design ist maßgeschneidert in Bezug auf Korn, Bindung, Struktur, Form und Aufbau. Hinzu kommen Fertigungstechnologien nach dem neuesten Stand der Technik, die ein umfassendes Angebot ermöglichen.
Formel 1 der Schleiftechnik
Als Mitglied im Verband der Schleifmittelhersteller und in der Osa, der Organisation für die Sicherheit von Schleifwerkzeugen, leistet der Spezialist einen aktiven Beitrag zur Sicherheit der Anwender. Immerhin liegen die Bearbeitungsgeschwindigkeiten beispielsweise bei handgeführten Scheiben bei 80 beziehungsweise bis zu 100 m/s bei stationären Anlagen, was zu enormen thermischen und mechanischen Belastungen der Werkzeuge führen kann. „Selbst die High-Tech-Materialien eines Formel-1- Rennwagens kommen bei diesen Geschwindigkeiten schon deutlich an ihre Grenzen“, sagt dazu der technische Leiter.
Schleifscheiben bestehen im Wesentlichen aus einem Armierungsmaterial, einer Pressmasse, Schleifkorn sowie einem Etikett mit einem Bohrungsring. In der Pressmasse sind die unterschiedlichsten schleifaktiven Füllstoffe zum Verbessern der Trenneigenschaften enthalten.
„Diese Schleifmittel sind äußerst abrasiv und sorgen für einen hohen Verschleiß an unseren Maschinen und Anlagen“, macht der technische Leiter klar. Wird in Scheiben beispielsweise hartes Siliziumkarbid für den Einsatz in der Steinindustrie verpresst, fällt extrem viel Staub an, der den Verschleiß weiter in die Höhe treibt. „Und da wir im Dreischichtbetrieb arbeiten, können Wartungen und Reparaturen nur turnusmäßig zu festgelegten Zeiten erfolgen.“
Informationen aus Fachartikel
Seit einer Reihe von Jahren substituieren im Maschinenpark hoch verschleißfeste Linear-Rundführungen des Typs „Drylin R“ der Igus GmbH, Köln, Kugelbuchsen, die immer wieder zu plötzlichen Maschinenstillständen geführt haben. „Die technischen Vorteile der wartungs- und schmiermittelfreien Linearführungen haben sich mir beim Lesen eines Fachartikels erschlossen“, blickt der technische Leiter zurück. „Mir war schnell klar, dass sie sich auch bei unseren schwierigen Umgebungsbedingungen bewähren würden.“
Als Betriebsmittelbedarf bestellt und verbaut, sorgen sie seitdem für die notwendige Maschinenverfügbarkeit. Bis zu zehn Linearlager kommen jeweils im Herzstück des Schleifwerkzeug-Maschinenparks, den hydraulischen Press- und Vereinzelungsanlagen, zum Einsatz. Die Pressautomaten arbeiten unter den rauesten Bedingungen; sie garantieren gleich bleibende Stärke und Verdichtung der Produkte.
Anschließend wandern die Trenn- und Schleifscheiben in die Härteöfen. Um hier eine durchgängig gute Qualität zu garantieren, werden sie vorher zwischen Stahlplatten abgelegt, die nach dem Härteprozess wieder entfernt werden müssen. Das geschieht wiederum durch maßgeschneiderte Vereinzelungsautomaten, die zum notwendigen Entstapeln eingesetzt werden.
„Seitdem wir die robusten Linearführungen in unseren Maschinen verbauen, haben sich ihre Standzeiten um mindestens fünfzig Prozent gesteigert“, erläutert der technische Leiter. „Früher hatten wir immer das Problem, dass die Dichtungen der Kugelbuchsen durch unseren feinen und feinsten Staub regelmäßig angegriffen worden sind, Schmutz konnte in das System eindringen, der dann die Kugeln blockierte. Kommt die Stahlwelle mit einem defekten Kugelgewindetrieb in Berührung, werden die komplette Oberfläche und damit die gesamte Welle zerstört. Ein Maschinenstillstand von einem zum anderen Augenblick und langwierige, komplizierte Reparaturen sind die Folge.“ Dieser auf Dauer unhaltbare Zustand konnte durch den Einsatz der Linearführungen deutlich verbessert werden.
Drylin-R-Linearlager basieren auf speziell für die Lineartechnik entwickelten, hoch verschleißfesten Polymeren. Ihre Abmessungen sind kompatibel zu Standard-Linearkugelbuchsen. Sie benutzen Rundwellen als Gegenlaufpartner und akzeptieren dabei die unterschiedlichsten Wellenwerkstoffe. Bei Rottluff bewähren sich Stahlwellen, die den harten Umgebungsbedingungen ausgezeichnet trotzen.
Die spezielle Geometrie der Führungen garantiert unter allen Einsatzbedingungen eine hohe Sicherheit. Da die Lagerfläche aus einzelnen Laufstegen mit Unterbrechungen besteht, sind Verschmutzungen kein Problem. Selbst wenn feuchter Schmutz auf die Welle trifft, wird er von den einzelnen Laufbahnen abgewischt und in die kontaktlosen Bahnen zurückgedrängt. Die Stege der Laufflächen der Lager gleiten dann auf der von Verschmutzungen freien Bahn.
Die Linearführungen sind zu 100 % schmierfrei. Einfach austauschbare Standard-Gleitfolien aus dem Werkstoff „Iglidur J“ sorgen für gute Gleitreibwerte. „Bezogen auf die Umgebungsbedingungen geht es kaum abrasiver. Die Lager müssen den verschiedenen Materialien, die wir in der Schleifscheibenfertigung einsetzen, auf Dauer widerstehen“, macht noch einmal der technische Leiter klar.
Haltbarkeit verlängert
Auch diese Linearführungen unterliegen dem Verschleiß. Allerdings muss in der Regel im Fall der Fälle lediglich die Gleitfolie getauscht werden. Obwohl die Einsatzbedingungen, das heißt die Pressmassen, an den Maschinen wechseln, kann trotzdem festgestellt werden, dass ihre Standzeiten deutlich höher sind als bei den vorher verwendeten metallischen Buchsen. Und die Haltbarkeit der Stahlwellen hat sich mindestens vervierfacht, sodass nicht nur technische Vorteile für die schmiermittelfreien Linearführungen sprechen, sondern sich die Investition in diese Betriebsmittel auch wirtschaftlich rechnet.
„Dazu kommt, dass sich heute die Verschleißgrenze ankündigt. Sie wird nicht abrupt erreicht“, erläutert der technische Leiter. „Somit kann planmäßig beim nächsten Wartungsintervall ein entsprechender Austausch eingeleitet werden.“ Die Linearführungen beweisen nicht nur in den Press- und Vereinzelungsmaschinen ihre Leistungsfähigkeit, sondern ebenfalls in einer Schrumpffolienverpackungsanlage. „Auch hier haben wir im Rahmen von Wartungsmaßnahmen die herstellerseitig verbauten Kugelbuchsen ersetzt. Denn wie bei der Herstellung wird beim Verpacken eine Vielzahl abrasiver Partikel freigesetzt, die sich früher auf die Laufleistung der Anlage ausgewirkt haben. Heute funktioniert die Anlage völlig problemlos.“
Im Rahmen des notwendigen Betriebsmittelbedarfs ersetzen nicht nur die Linear-Rundführungen metallische Buchsen, sondern die Maschinen und Anlagen sind zum Teil mit Kunststoff-Flanschlagern nachgerüstet worden. Und auch Kunststoff-Energieketten von Igus sorgen unter den rauen Betriebsbedingungen und Dauerbetrieb jederzeit für eine sichere Leitungsführung.
Igus; Telefon: 02203 9649-897;
E-Mail: info@igus.de
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