Perfekt ausgerichtet

Maschinenelemente

Lineartechnik – Robuste Linearführungen von Rollon sorgen in speziellen Bandschleifmaschinen für mehr Präzision. So gelangen auch schwere Werkstücke exakt und sekundenschnell in die gewünschte Position.

06. November 2017

Schleifen ist oft der letzte Schritt im Bearbeitungsprozess eines Werkstücks. Das sogenannte Finishing sorgt bei Abzugshauben, Spültischen oder Edelstahlverkleidungen für eine hohe Oberflächengüte. Gefordert ist Präzision im Mikrometerbereich. Galt vor 20 Jahren das Steinschleifen noch als Maß der Dinge, definiert heute das Bandschleifen den Stand der Technik.

Im Prinzip profitieren alle Bauteile vom Schleifbandfinishen, denn »je feiner das Schliffbild, umso besser die Reinigbarkeit und desto höher die Beständigkeit gegen aggressive Säuren und Laugen«, erklärt Ulrich Peitzmeier, Geschäftsführer und Gründer der Peitzmeier Maschinenbau GmbH.

Mit Omni-Grind bietet das mittelständische Unternehmen aus Gütersloh ein modulares Baukastensystem für das Bearbeiten von Oberflächen aus Edelstahl, Stahl und Aluminium. Die flexiblen Zweiband-Schleifmaschinen stehen in zwei Ausführungen zur Auswahl: als Omni-Grind Twin für die Bearbeitung von Werkstücken mittlerer Größe und als Omni-Grind Portal mit dem höchsten Automatisierungsgrad für die Bearbeitung von Werkstücken mit großem Volumen und Gewicht.

Lineartechnik entscheidet

In beiden Maschinenausführungen spielt die eingebaute Lineartechnik eine zentrale Rolle bei der Werkstückaufnahme. Egal ob es sich dabei um einen Lattenrosttisch, eine Dreh-Kippeinheit oder einen Scherenhubtisch handelt: »Um ein gleichmäßiges Schliffbild zu erzeugen, muss eine exakte Ausrichtung des Werkstücks zum Schleifband gewährleistet sein, muss sich das zu bearbeitende Bauteil zusammen mit dem Hubtisch genau positionieren lassen«, gibt Ulrich Peitzmeier zu bedenken.

Die Maschinenbauer setzten sich mit den potenziellen Lieferanten von Linearführungssystemen auseinander und formulierten einen Anforderungskatalog. Ein maßgebliches Kriterium dabei war eine hohe Robustheit der Laufrollenführungen, denn das Omni-Grind Portal ist für Werkstücke mit hohem Gewicht ausgelegt. Auf ihnen müssen sich die bis zu fünf Tonnen schweren und fünf Meter breiten Hubtische sicher bewegen lassen. Auch bei Änderungen der Geometrie muss der Tischvorschub immer im gleichen Verhältnis zur Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks stehen.

Schließlich entschied sich Ulrich Peitzmeier bei der Umsetzung seines modularen Maschinenkonzepts für das Compact-Rail-System von Rollon. Ihr leichter Lauf und ein breites Programm an Rollenläufern machen die Führungsschienen aus kaltgezogenem Kohlenstoffstahl zur idealen Lösung, wenn schwere Bauteile exakt linear bewegt werden müssen. Geschäftsführer Rüdiger Knevels: »Wir haben schnell zu einer vertrauensvollen Partnerschaft gefunden, weil wir die Wünsche von Peitzmeier Maschinenbau umfassend erfüllen konnten.«

Die Compact-Rail-Serie umfasst insgesamt fünf verschiedene Baugrößen bis 63 Millimeter Schienenbreite. Die induktiv gehärteten und geschliffenen Laufbahnen der Schienen liegen auf der Innenseite eines C-Profils und sind so vor Verschmutzungen geschützt. Neben der kompakten Bauweise, überzeugten Peitzmeier die korrosionsbeständigen Oberflächen der Laufrollenführungen – vor allem aber ihre innovative Selbstausrichtung und hohe Präzision im Betrieb.

»Da die Schienen hohe Lasten tragen können, passen sie optimal zu unseren Anlagen«, sagt Ulrich Peitzmeier. Mit verschiedenen Schienenformen – Festlager-, Loslager- und Kompensationsschiene – ist die Compact Rail zudem für Anwendungen geeignet, in denen Parallelitätsfehler in einer oder in zwei Ebenen ausgeglichen werden müssen. »Dieser Ausgleich ist eine Besonderheit der Compact-Rail-Produktfamilie«, fügt Rüdiger Knevels hinzu.

Die Problematik ist typisch für das Ausrichten von zweispurigen, parallelen Führungssystemen. Sie entsteht beispielsweise durch unzureichende Präzision in der axialen Parallelität der Montageflächen der Trägerkonstruktion durch Temperaturschwankungen. Rüdiger Knevels nennt die Folgen: »Durch die extreme Belastung der Läufer durch Verspannungen reduziert sich deren Lebensdauer drastisch.«

Parallelität erzeugen

In den Omni-Grind-Bandschleifmaschinen sorgt eine Kombination aus Festlager- und Loslagerschiene mit T- beziehungsweise U-Profil in den Baugrößen 35 und 43 für den Parallelitätsausgleich. Rüdiger Knevels: »Bei Einsatz eines solchen Systems übernimmt die T-Schiene die eigentliche Führungsaufgabe, während die U-Schiene als Stützlager dient und anteilig die radialen Kräfte und Mz-Momente aufnimmt.«

Die hohe Positionier- und Wiederholgenauigkeit bei der Werkstückaufnahme wird auch dadurch sichergestellt, dass sich die Rollen der Läufer spielfrei einstellen lassen. Zur Auswahl stehen bei der Compact-Rail-Serie von Rollon Läufer mit einem Korpus aus Aluminium-Druckguss oder Stahl. Je nach Montagewunsch und Belastungsvorgabe lassen sie sich mit drei, vier, fünf oder sechs Laufrollen konfigurieren, die alternierend in Kontakt mit den beiden Laufflächen der Führungsschienen stehen. Ihre maximale Tragzahl beträgt 15.000 Newton pro Läufer.

Rüdiger Knevels gibt ein Beispiel: »Wirkt in einer Anwendung mit einem einzelnen Läufer pro Schiene eine überhängende Last und verursacht ein Mz-Moment in einer Richtung, bieten sich Läufer mit vier oder sechs Rollen an.« In der Omni-Grind-Bandschleifmaschine Portal-3111-A kommen zum Beispiel pro Schiene zwei Läufer der CS-Serie mit jeweils vier Rollen zum Einsatz. Sie zeichnen sich auch bei hohen Verfahrgeschwindigkeiten durch ihre große Laufruhe aus und tragen damit zu einer langen Lebensdauer bei.

Für Ulrich Peitzmeier ist es darum nur folgerichtig, seine Bandschleifmaschinen mit dem Linearführungssystem von Rollon auszurüsten. Denn neben den technischen Forderungen spielten auch wirtschaftliche Gesichtspunkte bei der konstruktiven Auslegung der Werkstückaufnahme eine Rolle. »Mit den Linearführungen der Compact-Rail-Serie haben wir Maschinenelemente im Einsatz, die alle unsere Anforderungen erfüllen«, so das Fazit von Ulrich Peitzmeier. Sie sorgen für den finalen Schliff in gleichmäßig hoher Qualität – und das »ohne Ausschuss und Nacharbeit«. mk

Erschienen in Ausgabe: 08/2017