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Schwergewichte in simultaner Bearbeitung

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Zwei Spindeln zeitgleich im Eingriff, so neu ist das nicht für die ein oder andere Bearbeitungsmaschine. Wenn es allerdings um die Herstellung von Zahnräder mit Außendurchmesser von über 500 Millimeter (optional bis 1.250 mm) und das zeitgleiche Bohrungsschleifen bis Durchmesser 200 Millimeter geht, wird mit dem in dieser Größenordnung einzigartigen Konzept enorm Zeit eingespart. Diese Erfahrung zumindest macht derzeit das Zahnradwerk NORD in Glinde, nahe Hamburg.

Für Dr.-Ing. Georg Brunner, den Betriebsleiter des Zahnradwerks NORD jedenfalls präsentierte das Unternehmen Buderus mit der BV 630 das überzeugendste Argument: „Das Konzept mit zwei Schleifspindeln, die simultan im Eingriff sind, hat dazu beigetragen. Die beiden Schleifspindeln sitzen jeweils auf einem separaten Kreuzschlitten. Eine Schleifspindel ist für die Planflächenbearbeitung und eine für die Bohrungsbearbeitung zuständig. Wir erzielen weiterhin, durch das parallele Laden der einen Maschinenseite und das Bearbeiten auf der anderen zweiten Seite eine erhebliche Einsparung bei den Nebenzeiten.“ Die zwei Hauptspindeln sind keine Selbstverständlichkeit, zumindest bei Werkstücken mit bis zu 500 mm Durchmesser (die Buderus BV-Baureihe geht bis Futterdurchmesser 1.600 mm), denn bei vergleichbar namhaften Maschinenhersteller sucht man danach vergebens.

Dabei bildet bei allen vergleichbaren Maschinen eine Drehmaschine die Basis für derartige Schleifzentren. So auch die BV 630, die aus einem Baukastensystem generiert wurde und auf der Basis einer Pittler-Drehmaschine aufbaut und für die Schleifbearbeitung ausgelegt wurde. Deshalb war auch im Zahnradwerk NORD zunächst eine Maschine mit nur einer Hauptspindel angedacht. Erst in der Angebotsphase entstand die Idee, die Maschine mit zwei Hauptspindeln auszustatten. Wenn auch nicht zum Preis von einer, so hatte man doch immerhin damit „zwei Maschinen“ zu einer verschmolzen.

Im konkreten Fall des Zahnradwerks NORD sind die Schlitten linear auf einer Führungsbahn angeordnet, so dass sie flexibel zur jeweiligen Spindel verfahren können. Das heißt, jede Spindel hat ihren separaten Schlitten, damit das Bohrungsschleifen und das Planschleifen zeitgleich erfolgen kann. Im Vergleich zu herkömmlichen Maschinen - mit nur einem Schleifrevolver - sind das nach Auskunft von Dr. Georg Brunner enorme Zeiteinsparungen, denn da muss man zunächst außer Eingriff gehen, den Revolver takten und wieder neu zustellen.

Berücksichtigt man, dass bei allen vergleichbaren derartigen Schleifzentren eine Drehmaschine die Basis bildet, kann also nicht von einem Prototyp sondern eher von einer Neu- bzw. Weiterentwicklung gesprochen werden. Und die ist im Zahnradwerk NORD seit April dieses Jahres im Einsatz. Rund um die Uhr, 18 Schichten pro Woche. Auf Grund der Schnelligkeit sowie der absoluten Maßhaltigkeit sehen sich die Verantwortlichen in Glinde in ihrer Entscheidung bestätigt. „Wir schleifen darauf alles was rund ist und Zacken hat“, so beschreibt Reinhard Friedrich, Meister der Rundschleiferei humorvoll die Vielseitigkeit der Maschine. Dem muss wohl auch so sein, denn in Glinde werden insgesamt 3.000 verschiedene Zahnräder gefertigt. Auf die BV 630 entfallen dabei immerhin zirka 90 unterschiedlichen Größen und Varianten mit Losgrößen von 20 bis 400 Stück. Von Außendurchmesser 200 bis 500 mm, Bohrungsdurchmesser 50 bis 200 mm erfüllt die BV alle µ-Vorgaben absolut zuverlässig und auch das Handling ist nach Auskunft von Reinhard Friedrich äußerst einfach:

„Derzeit arbeiten bereits vier Werker an der Maschine. Wir werden hierfür aber noch zwei anlernen, wobei sich die Bedienung über die Buderus-Schleifsoftware als sehr einfach darstellt. Begeistert bin ich aber auch von den schräg gestellten Spindeln. Wird simultan geschliffen, reduziert sich ja automatisch der Durchmesser der Planschleifscheibe. Folge dessen wäre sie irgendwann so klein, dass sie mit der Spindel für das Bohrungsschleifen kollidieren würde. Bevor es so weit kommt, fährt nun aber die Planspindel in Wartestellung bis die Bohrung fertig ist. So können wir die Planschleifscheiben vom ursprünglichen Durchmesser 600 mm bis auf Durchmesser 350 mm nutzen. Das sind enorme Kosteneinsparungen“
Linear-Power in der X-Achse

In Glinde wird auf der BV 630 Qualität 6 gefertigt. Um die geforderte Präzision zu erreichen, war es den Zahnradspezialisten natürlich auch wichtig, dass die Maschine bezüglich des Arbeitsraumes sowie der Verfahrwege passt und mit der notwenigen Steifigkeit für die Toleranzvorgaben von Bohrungen mit Keilnuten ausgelegt ist. Die geforderten Abmessungen waren für Buderus ohnehin kein Problem und die Steifigkeit wird durch die bewährte Kombination Guss/Stahl erreicht. Hier gibt Dr. Georg Brunner allerdings zu bedenken:

„Bei aller notwendigen Steifigkeit der Maschine braucht man bei solch großen Verfahrwegen für die Wirtschaftlichkeit natürlich auch entsprechend schnelle Achsantriebe. Hier spürt man die Leistung des Linearmotors in X-Richtung schon sehr deutlich“.

Da bleibt abschließend nur noch zu erwähnen, dass Helmut Bube, Vertriebsingenieur bei der Buderus, den Zeitvorteil des Zwei-Spindel-Konzepts näher untersucht hat. Nach seinen Ergebnissen lassen sich mit dieser Simultanbearbeitung gegenüber dem Ein-Spindel-Konzept bis zu 60 Prozent Zeit einsparen.

 

Nebenbei bemerkt

Dr.-Ing. Georg Brunner, Betriebsleiter Zahnradwerk NORD:

„Die enorme Reduzierung der Nebenzeiten durch die simultane Bearbeiten war für uns natürlich aus wirtschaftlicher Sicht ganz entscheidend.“

Reinhard Friedrich, Meister der Rundschleiferei:

„Wir schleifen darauf alles was rund ist und Zacken hat. Die einfache Bedienung und nicht zuletzt die Vielseitigkeit der Maschinen machen das möglich.“

 

Das Zahnradwerk NORD

Das Zahnradwerk NORD produziert ausschließlich für den Mutterkonzern Getriebebau NORD Zahnräder aller Art. NORD gilt als eines der führenden Unternehmen im weltweiten Markt der Antriebstechnik und zählt zu den wenigen Vollsortimentern mit kompletter Fertigungstiefe in der Mechanik und Elektronik. In der Produktionsstätte in Glinde sind derzeit zirka 3.000 unterschiedlichen Zahnradtypen – und Größen, mit Losgrößen zwischen 20 bis 5.000 Stück im Programm. Dabei wird jedes Zahnrad geprüft und vermessen. Mit 250 Mitarbeitern werden so jährlich zirka 2.000.000 Zahnräder hergestellt.


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