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Smarte Komponenten für Werkzeugmaschinen: Sensorik erweitert Leistungsgrenzen

Smarte Komponenten für Werkzeugmaschinen
Sensorik erweitert die Leistungsgrenzen

Schaeffler steigert deutlich den Anteil sensorisierter Komponenten in seinem Portfolio. Auf der EMO 2017 präsentiert der Zulieferer Lösungen, die in der nächsten Werkzeugmaschinengeneration für deutlich mehr Produktivität, Verfügbarkeit und Qualität sorgen.

Um den Kundennutzen zu steigern, transformiert der Wälzlager- und Lineartechnikspezialist Schaeffler immer mehr seiner rein mechanischen Produkte in die digitale Welt. Die Vorteile liegen auf der Hand: Digitalisierte Lager ermöglichen es, Maschinenprozesse hinsichtlich der Leistungsgrenzen maximal auszunutzen, die Produktqualität zu verbessern und die Lebensdauer einer Maschine zu verlängern.

Doch nicht nur die Digitalisierung, auch innovative Werkstoffe und Fertigungsverfahren führen bei Wälzlagern zu beachtlichen Fortschritten. Den Beweis liefert der Technologiespezialist auf seinem EMO-Messestand C42 in Halle 7 der Branchenleitmesse EMO in Hannover vom 18. bis 23. September.

Höhere Drehzahlen, längere Lebensdauer, mehr Präzision

Das Ergebnis sind vier neue Lagerbaureihen in X-life-Qualität:

  • die neuen FAG High-Speed-Spindel-Schrägkugellager der M-Baureihe,
  • die FAG Hochgenauigkeits-Zylinderrollenlager der Baureihen N10 und NN30,
  • die sechsreihige INA Kugelumlaufführung Kuse für Linearachsen und
  • das INA Rundtischlager YRTC.

Laut Schaeffler bieten diese neuen X-life-Lager „Bestwerte bei Grenzdrehzahlen, Tragfähigkeiten und Steifigkeiten sowie bei der Lebensdauer“.

Innovationen für Präzisions-Rundtische und -Rundachsen

Für angetriebene Rundachsen und Rundtische steht ein umfangreiches Produkt-Portfolio zur Verfügung: Zur Auswahl stehen drei Rundtischlager-Baureihen mit und ohne integrierte Messsysteme sowie drei Torquemotoren-Baureihen von Idam (INA – Drives & Mechatronics), dem Direktantriebsspezialisten des Anbieters mit Sitz in Suhl. Im EMO-Messegepäck führen die Thüringer eine neue SRV-Torquemotoren-Baureihe für Bearbeitungsgenauigkeiten im Sub-Mikrometerbereich.

Neuartiger Hochleistungswerkstoff verschafft neue konstruktive Freiheitsgrade

Mit dem pulvermetallurgisch hergestellten Wälzlagerstahl Vacrodur lenkt Schaeffler den Fokus auf eine weitere Neuentwicklung. Vacrodur ist den Angaben zufolge extrem hoch belastbar, verschleißfest und widersteht sehr hohen Temperaturen von bis zu 400 °C ohne Härteverlust. Er wurde speziell für die Einsatzbedingungen der High-Speed-Spindellager der M-Baureihe optimiert. Kennzeichen dieser Baureihe in X-life-Qualität ist eine optimierte Innenkonstruktion mit Kugeln mittleren Durchmessers. Sie vereinen damit die hohe Drehzahleignung von Lagern mit kleinen Kugeln mit der Robustheit und Tragfähigkeit großkugeliger Lager. Die Baureihe gibt es in den drei unterschiedlichen Varianten M, HCM und VCM.

Spindellager der Variante M sind komplett aus 100Cr6 gefertigt, während HCM-Lager mit Kugeln aus Keramik bestückt sind. Die Kugeln der High-Speed Spindellager VCM bestehen ebenfalls aus Keramik, die Lagerringe jedoch aus dem neu entwickelten Hochleistungswerkstoff Vacrodur. Speziell die Spindellager des Typs VCM sollen in der Motorspindelkonstruktion ganz neue konstruktive Freiheiten im Vergleich zu konventionellen Spindellagern ermöglichen, heißt es.

Bedarfsgerechte Nachschmierung vermeidet ungeplante Maschinenausfälle

Der in Homburg im Saarland ansässige Lineartechnik-Bereich von Schaeffler präsentiert in Hannover eine Rollenumlaufeinheit mit zustandsorientierter automatisierter Nachschmierung. Hierzu ist der Führungswagen mit einer neuen, selbstentwickelten Sensorik ausgestattet. Die integrierte Sensorik, eine Auswerteelektronik sowie ein Nachschmiersystem bilden einen Regelkreis für eine intelligente, bedarfsgerechte Nachschmierung.

Das System ist in der Lage, einen optimalen Schmierzustand in der Linearführung sicherzustellen und Mangelschmierung oder Überfettung zu vermieden. Bei Kontamination der Führungswagen mit Fremdkörpern oder Flüssigkeiten werden zusätzliche Schmierimpulse ausgelöst. Initialschäden, betont der Anbieter, würden so von vornherein vermieden. Überdies würden ungeplante Ausfälle von Werkzeugmaschinen aufgrund von Mangelschmierung der Linearführungen verhindert, die Maschinenlaufzeiten erhöht und die Fertigungsqualität bleibe konstant, heißt es weiter.

Spindellastüberwachung und Schutz vor schädlicher Überlast

Ein vollkommen neues System zum Schutz der Motorspindellagerung vor Überlastung wird erstmals der Fachöffentlichkeit präsentiert. Damit wird die Belastung eines Spindellagers mittels Sensorring erfasst und ein Warnsignal ausgegeben, bevor durch dauerhafte Überlastung oder stark ansteigende Lasten die Spindellager beschädigt werden. Zudem ist durch direkte Messung der Einfederung und Verkippung des vorderen Spindellagers unter Last und Drehzahl auch eine unmittelbare Abschaltung der Spindel bei Crash-Situationen möglich.

CMS-System mit sechs Messkanälen

Für die Überwachung von mehreren Subsystemen in Werkzeugmaschinen präsentiert Schaeffler zur EMO den Prototyp eines Mehrkanal-Condition-Monitoring-Systems (CMS). Möglich sein wird mit diesem CMS die Zustandsanalyse und -prognose kompletter Werkzeugmaschinen, insbesondere der Hauptspindel, der Vorschubachsenführungen und der Rundachsen. Interessierten Kunden können das CMS als Versuchsträger nutzen, so der Anbieter

Technische Informationen per App überall verfügbar

Für die mobile Kommunikation bietet Schaeffler inzwischen mehrere Apps an, die für Kunden, Ingenieure, Vertriebspartner und Monteure im Werkzeugmaschinenbau konzipiert sind. Mit der App PrecisionDesk können speziell für Spindel- und Rundtischlager durch Auslesen des Data-Matrix-Codes (DMC) auf den Lagern oder den Lagerverpackungen lagerspezifische Messprotokolle abgerufen und gespeichert werden. Schaeffler zeigt auf der EMO auch den Prototyp einer Desktop-Version, die es ermöglicht, die Protokolle beispielsweise für die Montage weiterzuverarbeiten. (dk)

Industrieanzeiger
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