Montagelösung für Zahnstangen von Wittenstein alpha
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Montagelösung für Zahnstangen von Wittenstein alpha

Zahnstangenmontage: smart, schnell, sicher
Montagelösung für Zahnstangen von Wittenstein alpha

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(bec) Linearsysteme von Wittenstein alpha erfüllen hohe Ansprüche an Positioniergenauigkeit, Vorschubkraft und Laufruhe. Was sie aber für Unternehmen wie die Rasoma GmbH in Döbeln besonders wertvoll macht, ist ihre besondere Montagelösung, genannt Inira. Bereits beim Befestigen der Zahnstange am Maschinenbett können bis zu 50 % Montagezeit gespart werden – und beim spanlosen Verstiften sind es sogar fast 98 %. Und das bei hoher Arbeitsergonomie und mikrometergenauer Montagepräzision.

» Marc Leppich, Vertriebsingenieur, Wittenstein alpha GmbH, Vertriebsbüro Nord-Ost, Bad Pyrmont

Inhaltsverzeichnis
1. Statt Schraubzwinge: Inira clamping integriert Klemmvorrichtung in die Zahnstange
2. Mit Inira adjusting Zahnstangenübergänge präzise ausrichten
3. Verstiften mit Inira pinning: DIN 1 „neu definiert“

Nicht ganz zu Unrecht bezeichnen Fertigungsverantwortliche, Montagemitarbeiter und Kostenrechner die Inira-Lösung als revolutionär. „Die Zahnstangenmontage mit Inira ist einfach, schnell und sicher“, bestätigt Ronny Schade, Leiter Konstruktion Mechanik bei der Rasoma Werkzeugmaschinen GmbH, Döbeln, die Effizienz der von der Wittenstein alpha GmbH, Igersheim, entwickelten Montagelösung. Das mittelständische Unternehmen Rasoma hat sich mit der Entwicklung, der Fertigung und dem Vertrieb von Dreh- und Sondermaschinen sowie Automatisierungslösungen einen Namen gemacht.

„Seit 2016 gehören wir zur Werkzeugmaschinen-Gruppe Niles-Simmons-Hegenscheidt NSH und sind in diesem Firmenverbund das Kompetenzzentrum Automatisierung“, erklärt Kristin Müller, Leiterin Einkauf bei Rasoma. „Wer wie wir teilweise bis zu 200 m Zahnstange pro Portalkonstruktion verbaut und dabei bis zu 400 Fixierstifte setzen muss, erzielt da schnell Zeit- und damit Kostenvorteile in Größenordnungen von Manntagen.“

Belegen lässt sich dies u. a. am Beispiel der Ausrüstung einer Portalanlage, die Eisenbahnräder mit Abmessungen bis 1300 mm und Massen bis 1200 kg zwischen verschiedenen Bearbeitungs-, Wucht- und Prüfstationen bewegt. Grund genug also, sich die innovative Montagelösung aus konstruktiver und kommerzieller Sicht einmal genauer anzusehen.

Statt Schraubzwinge: Inira clamping integriert Klemmvorrichtung in die Zahnstange

Um Zahnstangen auf einem Maschinenbett zu befestigen, werden sie in der Regel mit mehreren Schraubzwingen an eine Anlagefläche geklemmt und anschließend verschraubt. Das Klemmen an sich ist mit einem hohen Zeit- und Arbeitsaufwand verbunden. Nicht so bei Inira clamping – denn die Befestigungslösung integriert die Klemmvorrichtung in die Zahnstange.

Nach dem Einsetzen und Eindrehen der Zylinderschrauben werden auf den Schraubenkopf exzentrische Montagehülsen aufgesetzt. „Beim Anziehen der Montagehülse wird die Zahnstange an die Anlagefläche geklemmt – absolut parallel zur Bewegungsachse der Ritzel-Getriebe-Einheit“, erläutert Schade. Nach dem Anziehen der Schrauben werden die Montagehülsen wieder abgenommen und für die nächste Zahnstange verwendet.

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„Inira clamping spart uns bis zu 50 % Montagezeit. Der Arbeitsgang ist einfacher und kraftsparender für den Monteur und vermindert seine körperliche Belastung – und je nach Anwendungsfall eröffnet uns die Befestigungslösung neue konstruktive Möglichkeiten“, nennt Schade die wichtigsten Vorteile.

Mit Inira adjusting Zahnstangenübergänge präzise ausrichten

Die Zahnstangen, die in den Linearsystemen von Wittenstein alpha zum Einsatz kommen, sind ab Werk auf eine Länge von 1 m zugeschnitten. Mit dem Einstellwerkzeug Inira adjusting wird eine präzise Ausrichtung des Zahnstangenübergangs gewährleistet.

Das Einstellwerkzeug arbeitet mikrometergenau, sodass die Übergänge zwischen zwei Zahnstangensegmenten sehr präzise – und zugleich zeitsparend – eingestellt werden können. Die hoch genau justierten Übergänge gewährleisten hohe Positioniergenauigkeit im gesamten axialen Verfahrweg.

Verstiften mit Inira pinning: DIN 1 „neu definiert“

Das formschlüssige Fixieren von Zahnstangen am Maschinenbett ist ein zusätzlicher Überlastschutz zur kraftschlüssigen Schraubenverbindung. Dieses Verstiften – wie es bereits im Jahr 1918 in der ersten deutschen Norm, der DIN 1, beschrieben wird – verhindert bei hohen Belastungen, z. B. im Crash- oder Notausfall, ein Gleiten der Zahnstange. Hieraus können Ausrichtungs- und Teilungsfehler am Übergang zwischen zwei Zahnstangen resultieren, die letztlich zu einem Ausfall des gesamten Ritzel-Zahnstangen-Antriebssystems führen können. In hochbelasteten Achsen ist das Verstiften von Zahnstangen daher Stand der Technik, um mögliche Ausfall- und Verfügbarkeitsrisiken zu eliminieren.

Bislang war das Verstiften jedoch mit einem hohen Zeitaufwand verbunden, der insbesondere auf das Bohren und Reiben von Passbohrungen durch die Zahnstange hindurch in das Maschinenbett zurückzuführen war. Zudem fallen beim Bohren und dem anschließenden Aufreiben jede Menge Späne an. Diese müssen sorgfältig entfernt werden, damit sie sich nicht unkontrolliert in der Maschinenstruktur verbreiten und später beispielsweise zu Schäden an den Führungswägen der Linearführung führen.

Mit Inira pinning ist demgegenüber ein zu 100 % spanloses Verstiften möglich. Der Inira-Montagestift wird in die montierte Zahnstange eingesetzt und in die vorgefertigte Stiftbohrung der Anschlusskonstruktion eingeschlagen. Die Montagehülse und der Montagestift werden mit einem Inbusschlüssel gegeneinander verdreht, bis die Hülse in der Stiftbohrung greift. Sie wird dann zunächst per Hand bis zur Montagemarkierung, die etwas auf halber Länge der Montagehülse liegt, eingedrückt und anschließend mit dem Schonhammer bündig eingeschlagen.

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Kein Bohren, kein Reiben, kein Entfernen von Spänen – für Hersteller wie Rasoma kann sich der Zeitaufwand für das Verstiften so von bis zu 45 min auf 1 min – und damit um fast 98 % – reduzieren. Diese Methode des Verstiftens erlaubt es zudem, die erforderlichen Stiftaufnahmen in der Anschlusskonstruktion bereits bei der Fertigung des Maschinenbetts auf Passmaß herzustellen.

„All dies führt im Vergleich der Gesamtkosten natürlich zu immensen Einsparungen“, zieht Müller aus Einkaufssicht eine positive Bilanz. „Zudem kann die Zahnstange im Instandsetzungsfall oder bei einem Maschinen-Retrofit schnell und kostengünstig ausgetauscht werden“, nennt Schade einen weiteren Vorteil von Inira pinning.

Mit Inira ist es Wittenstein gelungen, im Markt etablierte und seit Jahrzehnten bewährte Vorgehensweisen bei der Montage von Zahnstangen völlig neu zu gestalten. Die Mehrwerte hinsichtlich Zeit- und Arbeitsaufwand, Montagefreundlichkeit und -ergonomie sowie Kostenreduktion, die die Lösung bietet, sprechen für sich.

Die einfache, sichere und effiziente Zahnstangenmontage im Video
Die Videos zeigen die einzelnen Montageschritte der Linear Systems

Kontakt:
Wittenstein SE
Walter-Wittenstein-Straße 1
97999 Igersheim
Tel.: 07931 493–0
E-Mail: info@wittenstein.de
Website: www.wittenstein.de

Rasoma Werkzeugmaschinen GmbH
Alexanderstraße 6
04720 Döbeln
Tel.: 03431 6611–0
E-Mail: info.rasoma@nshgroup.com
Website: www.rasoma.de

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