Kleine Bohrungen, schmale Nuten und gehärtete Materialien sind auch für herkömmliche Maschinen kein Problem, wenn sie durch eine einwechselbare Spindel HSC-fähig werden. Auch die Trockenbearbeitung ist mit so einem System möglich.
Von unserem Redaktionsmitglied Dr. Birgit Oppermann – birgit.oppermann@konradin.de
Karl-Heinz Gies hat genaue Vorstellungen davon, wem die neuen Motorspindeln der Lang Antriebstechnik GmbH, Neuhausen a.d.F., in Zukunft weitere Vorteile bringen sollen: Angesprochen sind Formenbauer, Zulieferer, die Aluminium fräsen, und Unternehmen, die Graphit trocken bearbeiten. „Wir haben die Spindel vor allem in Richtung Trockenbearbeitung weiterentwickelt“, berichtet Gies, der für den Vertrieb zuständig ist.
Mit der neuen Option wollen die Neuhausener den Anwendern mehr Flexibilität ermöglichen. Mit den bisher angebotenen Motorspindeln ließen sich bereits alle Typen von Bearbeitungszentren oder Fräsmaschinen aufpeppen: Statt eine neue Maschine für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung (HSC) anzuschaffen, bekamen die vorhandenen Anlagen Zuwachs im Werkzeugmagazin. Die Motospeed-Spindeln, die mit einer Leistung von 2 kW Drehzahlen bis zu 60 000 min-1 erreichen, bringen ihren eigenen Antrieb mit und brauchen dennoch nicht mehr Platz, als für ein normales Werkzeug vorgesehen ist.
Ohne Kühlung kommt ein Motor dieser Leistung aber nicht lange aus, denn durch seine Wärme dehnt sich die Spindel aus: „Wenn wir uns nur auf die Luftkühlung verlassen, stimmt die Präzision nicht“, sagt Gies. Da aber andererseits die Nachfrage nach Systemen für die Trockenbearbeitung zunimmt, hat Lang nun eine Kühlhülse entwickelt, mit der die Motorwärme abgeführt wird, ohne dass das Werkstück beim Bearbeiten einen Tropfen abbekommt.
Zu sehen ist davon nicht viel: Der Spindelkörper verschwindet in einer Aluminiumhülse, die sich aufstecken lässt. Sie ist nach außen abgedichtet und verfügt über zwei Bohrungen, über die das Kühlmittel ein- und wieder ausströmt. Knifflig ist das Innenleben, denn beim Einwechseln müssen die abgedichteten Zuführungen genau auf die Bohrungen in der Hülse treffen.
Um das zu erreichen, setzen die Neuhausener auf das System auf, mit dem sie den Strom zuführen. Denn die Mini-Spindel arbeitet unabhängig von der Hauptspindel. Lediglich ihre Drehzahl wird durch einen Anlauf von 2 s an die aktuelle Drehgeschwindigkeit der Hauptspindel angepasst, wofür ein Sensor die Daten liefert. „Dank dieses Sensors muss für den Abgleich überhaupt nicht in die Steuerung eingegriffen werden“, betont Gies.
Weil die Kühlhülse auf den positionierten Stopp der Hauptspindel eingerichtet ist, dockt die Kühlmittelzuführung nach Angaben des Herstellers immer an der richtigen Stelle an: Ihre Kontaktöffnungen sind direkt neben den Schleifkontakten für den Motor angebracht. Für das Umrüsten auf das neue Kühlsystem muss ein Anwender, der eine Maschine mit der Motospeed-Spindel betreibt, daher nicht mehr als etwa zwei Stunden einkalkulieren.
„Natürlich macht unsere Spindel die Gesamtmaschine nicht schneller“, räumt der Vertriebsexperte ein. „Aber wenn man die Möglichkeit hat, mit der eingewechselten Spindel schneller zu bearbeiten, zeigt sich oft, dass sich an den Achsen noch einiges ausreizen lässt.“
Betriebsmöglichkeiten
So lässt sich die einwechselbare High-Speed-Spindel einsetzen:
– Mit Anschluss an die integrierte Kühlmittelversorgung strömt das Kühlmittel durch Bohrungen im Spindelkörper, führt die Wärme ab und wird auf das Werkstück gespritzt.
– Ohne integrierte Kühlmittelversorgung ist ein kurzfristiger trockener Betrieb möglich, wobei die Wärme an die Luft abgegeben wird. Durch Aufspritzen von Kühlmittel lässt sich die Betriebsdauer bei gleichbleibender Präzision verlängern.
– Mit abgedichteter Kühlmittelversorgung, wie Lang sie jetzt anbietet, wird das Kühlmittel durch eine Hülse geleitet, die den Spindelkörper umschließt.
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