Flinkes Doppelfräsen

Lineartechnik

Profilschienenführungen – Eine neue Doppelspindelfräsmaschine fräst in fünf Sekunden Bremsflächen in Fahrradfelgen. Auch dank der Profilschienenführungen von Rollon.

09. September 2009

Die Bremsflächen an Fahrradfelgen wurden bisher geschliffen oder gedreht, um griffige Strukturen für eine stärkere Reibung der Bremsklötze zu erzeugen. Das Steinbeis Transferzentrum in Chemnitz hat die Techniken Schleifen und Drehen jetzt um das Fräsen ergänzt: Für den mittelständischen sächsischen Sondermaschinenbauer Tisora entwickelte das Transferzentrum eine neuartige Fräseinrichtung. Die Bearbeitung ist deutlich schneller als bisherige Dreh- und Schleifkonstruktionen. Die Maschine fräst am Umfang der drehenden Felge. Dabei muss die Felge so eingespannt sein, dass sie gleichzeitig von beiden Seiten mit Hochgeschwindigkeitsfrässpindeln bearbeitet werden kann. Die Spannvorrichtung dient dabei gleichzeitig als Antrieb für die Felge. Dabei steuert eine zentrale SPS die Bewegungsabläufe aller Achsen.

Präziser Vorschub

Als Hauptantriebe dienen Elektromotoren. Nebenantriebe und Spannfunktionen arbeiten pneumatisch. Beim Vorschubantrieb kommt es vor allem auf die konstante Geschwindigkeit an, die der elektrische Servomotor leistet. Denn der präzise Vorschub gehört neben der Spannbewegung zu den Voraussetzungen für programmierbare Spantiefen im Hundertstelmillimeter-Bereich. Dadurch kann die Fräsmaschine materialeffizient arbeiten. Als besondere Maßnahme verwendeten die Steinbeis-Ingenieure bei diesem Antrieb eine Profilschienenführung als zusätzliche Abstützung des Schlittens. Diese Bauweise stellt sicher, dass der Vorschub immer gleichmäßig erfolgt und etwaige seitliche Bewegungen des Schlittens nicht durch zusätzliche Antriebsenergie ausgeglichen werden müssen. Die verwendete Profilschienenführung im Vorschubantrieb ist eine Mono Rail von Rollon mit 20 Millimeter Schienenbreite und der flachen Ausführung des Läufers. Auch in der pneumatisch betriebenen Felgenspannung werden Mono-Rail-Führungen eingesetzt. Die Präzision dieser Führung ergibt sich aus dem vierreihigen Kugelumlauf, gehärtete und geschliffene Laufflächen bei Schiene und Läufer sorgen für große Laufruhe. In der Präzisionsklasse Normal betragen die Höhen- und Seitentoleranz maximal ± 0,1 Millimeter.

Als Ausführung in der Präzisionsklasse Hoch steht eine maximale Toleranz von 0 – ± 0,04 Millimeter für die höchstmögliche Genauigkeit.

Führung mit Schutz

Gleichzeitig bieten die Systeme aufgrund der vierreihigen Kugelanordnung mit einem Kontaktwinkel von 45 Grad identische axiale und radiale statische Belastungswerte und somit bestmögliche Stabilität. Die Führung in der Spannvorrichtung ist zum Schutz vor Spänen in einem Metallgehäuse untergebracht. Hierfür ist daher eine möglichst wartungsarme Konstruktion mit besonders langen Schmierintervallen erforderlich.

Selbstschmierend

Die Läufer der Mono Rail sind in Kontakt mit den Laufflächen mit einem Selbstschmiermechanismus ausgestattet, der lange Standzeiten erlaubt und dank des gut zugänglichen Schmiernippels die anfallenden Wartungskosten entsprechend verringert. Die Anlage eignet sich für das Fräsen der Felgengrößen 507, 559 und 622. Diese Innendurchmesser entsprechen den geläufigeren Bezeichnungen 24, 26 und 28, also die gängigen Standardgrößen bei Fahrrädern für Erwachsene. Hauptsächlich werden die verdrehsteifen Hohlkammerfelgen bearbeitet, alle anderen Profilformen sind aber ebenfalls möglich.

EAsy Rail in der Tür

Das Fräsen erfolgt über zwei gegenüberliegende links- und rechtsschneidende Planfräser mit tangential geklemmten Wendeschneidplatten. Diese und andere Innovationen führten dazu, dass die Maschine mittlerweile zum Patent angemeldet ist. In der Schutztür der Hochgeschwindigkeitsfräsmaschine hat als obere und untere Führung die Produktfamilie Easy Rail ihren Einsatz. Auch die Tür wird pneumatisch betätigt und schließt dadurch schnell und sicher. Zum Schutz vor Verunreinigungen aus dem Inneren ist die untere Führung maschinenseitig verkleidet. Easy Rail besteht aus einer Schiene mit Läufer aus kaltgezogenem Wälzlagerstahl und stählernem Kugelkäfig. Die Baureihe ist für Einhausungen dank ihrer Robustheit, Langlebigkeit und des reibungsarmen Laufes besonders geeignet. Hierzu werden die Laufflächen von Schiene und Läufer bei Rollon induktiv gehärtet.

Durch den innen liegenden Läufer ergibt sich ein kompakter Einbauquerschnitt. Bei der Felgenfräsmaschine reicht für die Bewegung der Tür schon die Baugröße der Easy Rail mit 28 Millimeter Schienenbreite. Der verwendete Läufer ist mit 520 Millimeter etwas länger als die Standardgrößen. Solche Sonderlängen sind bei Rollon dank einer eigenen Fertigung in Ratingen einfach zu machen. Wichtigstes Merkmal der Easy-Rail-Führungen ist ihre Montagefreundlichkeit, mit der wirtschaftliche Lösungen schnell und einfach umsetzbar sind. Dabei liegt die lineare Präzision im Bereich von 0,1 mm und ist damit ausreichend für viele Einsatzfälle. Je nach verwendetem Schienenquerschnitt und Läuferlänge ergeben sich hohe Tragzahlen und Momente.

Klaus Hermes, Rollon/aru

Erschienen in Ausgabe: 5-6/2009