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Antriebstechnik

Retrofit – Neue Komponenten und hochspezialisierte digitale Antriebstechnik geben alten Rundschleifmaschinen neuen Schwung und bringen sie technisch auf den aktuellen Stand.

13. November 2012

Präzise Innen- und Außenrundschleifmaschinen spielen bei der Produktion qualitativ hochwertiger Wälzlager eine Schlüsselrolle.

Sie schleifen die Laufbahnen und Borde der Wälzlagerringe, und je präziser dies geschieht, desto höher ist die Qualität der auf der Maschine hergestellten Wälzlager. Auf solche Rundschleifmaschinen hat sich die Software und Werkzeugmaschinen Schmidt GmbH (SWS) aus Berlin spezialisiert.

Neben Wälzlagerherstellern, die ihre Produktionskapazitäten erweitern und bei SWS neue Maschinen bestellen, zählt der Schleifmaschinenspezialist auch viele Unternehmen zu seinen Kunden, die vorhandene Altmaschinen modernisieren lassen, um die Verfügbarkeit und Leistungsfähigkeit ihres Maschinenparks zu optimieren.

»Mit einem Investitionsvolumen von etwa 60 bis 70 Prozent des Kaufpreises einer neuen Maschine können wir eine in die Jahre gekommene Schleifmaschine so modernisieren, dass sie in jeder Hinsicht den aktuellen Leistungs- und Sicherheitsstandards einer neuen Maschine entspricht«, sagt Michael Schmidt, Inhaber und Geschäftsführer von SWS.

Zur Modernisierung wird die alte Maschine zunächst vollständig zerlegt. Jedes einzelne Bauteil wird geprüft und gründlich gereinigt. Im Rahmen der vollständigen mechanischen Überholung ersetzen die Retrofit-Spezialisten von SWS nicht mehr zeitgemäße Komponenten durch moderne Maschinenelemente wie Kugelgewindetriebe und Profilschienenführungen.

An allen Punkten, die die Präzision und Zuverlässigkeit der Schleifmaschine beeinflussen, werden entweder neue oder komplett generalüberholte Teile eingebaut. Falls notwendig, kommen neu konstruierte Baugruppen wie Abricht- oder Beladesysteme zum Einsatz.

Neue Antriebe

Die meist noch analoge Antriebstechnik ersetzt SWS bevorzugt durch das moderne digitale Antriebssystem SD2S der Sieb & Meyer AG aus Lüneburg, nachdem der ehemalige Lieferant die verbauten Produktserien aus seinem Programm nahm. »Das SD2S ist eine technisch und wirtschaftlich überzeugende Lösung speziell für Hochgeschwindigkeitsanwendungen und damit eine hervorragende Alternative«, erzählt Schmidt. »Und wenn es um Anpassungen und Optimierungen im Detail geht, ist Sieb & Meyer jederzeit ansprechbar und arbeitet gemeinsam mit uns an Lösungen. Außerdem gefiel mir das Verhältnis von Preis und Leistung.«

Ein entscheidendes Qualitätsmerkmal für einen Antriebsverstärker in einer Innen- oder Außenrundschleifmaschine ist sein Drehmomentverlauf. Das Drehmoment muss auch bei hohen Drehzahlen konstant bleiben, damit die Spindel nicht heiß läuft. Erwärmt sich die Spindel unverhältnismäßig, führt jedes Grad mehr durch die Wärmeausdehnung der zu bearbeitenden Materialien zu weniger Präzision beim Schleifen.

Um Werkstoffe wie Stahl oder Aluminium mit höchster Genauigkeit bearbeiten zu können, wäre der Temperaturanstieg gegebenenfalls mit Kühlsystemen und hohem technischen Aufwand zu kompensieren. »Dank der oberwellenarmen Bestromung der Spindeln mit dem SD2S müssen wir darüber nicht nachdenken und können mit den modernisierten Schleifmaschinen ohne zusätzlichen konstruktiven Aufwand eine deutlich verbesserte Bearbeitungsqualität und -geschwindigkeit erreichen«, ergänzt Schmidt.

Die Regelungstechnologien des SD2S ermöglichen den Antrieb von synchronen und asynchronen Motoren bis zu einer Drehzahl von 480.000 Umdrehungen pro Minute. Derart hoch drehende Motoren lassen aufgrund des geringen Rotorvolumens nur eine geringe Motorenerwärmung zu. Das ist gut so, denn hohe Temperaturen sind schädlich für die sensiblen Motormaterialien und mindern die Qualität der Bearbeitung. Darum fließen das thermische Arbeiten und die daraus resultierende Materialerwärmung in die Dimensionierung der Systeme ein. Der SD2S stellt sicher, dass diese Probleme erst gar nicht entstehen.

Je nach Anwendung kann der Antrieb von Sieb & Meyer geberlos oder geberbehaftet arbeiten. Im geberbehafteten Betrieb kann der Anwender dank des Antriebsverstärkers alle gängigen Gebersysteme auswerten. Für die Anbindung an die übergeordnete Steuerung gibt es eine Reihe von analogen und digitalen Schnittstellen wie Sollwert, I/Os, RS232, USB oder CAN-Bus. Über ein Servolink-Interface beziehungsweise einen Anybus-Adapter ist auch ein Anschluss an Profibus und Ethercat möglich.

Zufriedene Kunden

Die Kunden von SWS reagieren positiv auf die erneuerte Antriebstechnik in den Maschinen. So haben die Berliner über 25 Innen- und Außenrundschleifmaschinen für die Spindel- und Lagerungstechnik Fraureuth (SLF) in Sachsen modernisiert. Das Unternehmen entwickelt, konstruiert und fertigt Kugel- und Rollenlager mit 30 bis 1.600 Millimeter Außendurchmesser sowie Bohr-, Fräs-, Dreh- und Schleifspindeln.

SLF kauft aber auch neue Maschinen von SWS. Dies erklärt Michael Schmidt folgendermaßen: »Mit modernisierten Innenschleifmaschinen kann man eine Menge erreichen, aber es gibt auch moderne Produktionsanforderungen, bei denen das Konzept der Altmaschinen an Grenzen stößt« In diesen Fällen konstruiert SWS maßgeschneiderte, kundenspezifische Innen- sowie Außenrundschleifmaschinen, Wälzlagerschleifmaschinen und Sondermaschinen inklusive passender Software.

Auch dabei greifen die Ingenieure von SWS auf Antriebskomponenten von Sieb & Meyer zurück sowie auf einen selbst konzipierten und konstruierten Baukasten aus bereits umgesetzten Lösungen. Aus diesem ergänzen sie fehlende Komponenten – je nach den ganz speziellen Anforderungen der jeweiligen Applikation. Das Baukastensystem lebt also und wird für die Zukunft permanent weiterentwickelt.

Auf einen Blick

Die Partner

-SWS aus Berlin baut und moder-nisiert seit 2005 Rundschleifmaschinen und entwickelt Software-lösungen zur Optimierung von Werkzeugmaschinen samt Wartung und Reparaturen.

-Sieb & Meyer aus Lüneburg entwickelt und fertigt seit 1962 Steuerungstechnik, Antriebselektronik und Einspeisetechnik.

Erschienen in Ausgabe: 08/2012