Spindeln modernisieren

Spindellager - Billig und schlecht hat in der Wälzlagertechnik nichts zu suchen. Was zählt, ist der bestmögliche Nutzen des Maschinenbauers. Erfolgsfaktoren sind moderne Fertigung, Konstruktion, Herstellung aus einer Hand, ein QS-System - und ein besonderer Service.

11. September 2007

Wer beides kann - herstellen und reparieren - zeigt besondere Präsenz für seine Kunden, haben sich die Verantwortlichen der Universal-Kugellager-Fabrik (UKF) in Berlin gesagt. Das Unternehmen stellt zum Beispiel Spindellager her, fertigt Sonderlager sowie Lagerungen, riemengetriebene Spindeln und Motorspindeln. Es repariert und modernisiert aber auch fremdgefertigte Spindeln. Bei den Instandsetzungen handelt es sich in der Regel um »normale« Verschleißreparaturen. Die restlichen Schadensfälle sind durch einen Crash oder fehlerhaften Einsatz der Spindel entstanden.

Die Spindeln werden nach dem Eintreffen im Spindelbau vollständig demontiert, die Einzelteile begutachtet, Schadensursachen ermittelt und die Festlegung getroffen, welche Teile aufgearbeitet oder erneuert werden müssen. Aus den Aufwendungen setzt sich der Kostenvoranschlag für den Kunden zusammen. Einige Schäden veranlassen uns, den Kunden auf Fehler beim Einsatz der Spindel hinzuweisen und ggf. Veränderungen an der Spindel nach Absprache vorzunehmen. Andererseits bestehen seitens des Kunden Forderungen und Wünsche, zum Beispiel bei veränderten Fertigungsbedingungen, an der Spindel Detailverbesserungen oder eine entsprechende Modernisierung vorzunehmen. Die Möglichkeiten werden in Vorgesprächen oder bei der Begutachtung der Spindeleinzelteile geklärt. Typische Beispiele sind:

¦ Beschichten der Oberfläche als Korrosionsschutz oder partielle Verbesserung der Oberflächenhärte auf der Teilaußenseite oder im Innenprofil der Wellen.

¦ Verbesserung der Spindeldichtung durch Veränderung des vorhandenen Dichtungs-/ Labyrinthsystems, Einsatz von speziellen berührenden Dichtungselementen, sowie Einbau eines Sperrluftsystems in Abhängigkeit der Gegebenheiten wie Drehzahl, Bauraum, Einbauort und Einbaulage.

¦ Ersatz der Öl- durch Fettschmierung durch Hochgeschwindigkeits-/ Hybridlager oder Cronidexlager. Veränderungen der verwendeten Lagerung führt u. a. zu: höherer Steifigkeit durch höhere Vorspannung, zu höherer Drehzahl durch Hochgeschwindigkeits-/ Hybridlager, Lager aus Spezialstahl Lager mit Direkteinspritzung (LBLager).

Schon mehrfach hat UKF die Spindel für einen Kunden entsprechend der Maschinenausführung von der ›Low-Cost-Variante‹ bis zur ›High-End-Variante‹ mit unterschiedlicher Werkzeugspannung ausgerüstet. Sie reichte von der manuellen Zugstange über einfache automatische Werkzeugspannsysteme bis zum automatischen Werkzeugspannsystem für höhere Drehzahlen mit Minimal-Mengenschmierung, Kegelreinigungsluft und elektronischer Spannzustandsanzeige. Durch Einbau einer neuen Welle mit integriertem Werkzeugspannsystem in eine ›alte‹ Spindel plus Lagerung und Dichtung wird die Maschine in ihrem Einsatzbereich erheblich erweitert und damit modernisiert.

Motorspindeln, d. h. Spindeln mit integrierten Motorelementen, bieten die meisten Möglichkeiten bei einer Modernisierung (Retrofitting) einer Maschine. Im Vergleich mit riemengetriebenen Spindeln bauen Motorspindeln bei gleichen Einsatzanforderungen oberflächlich betrachtet etwas größer. Die Motorelemente verlangen teils mehr Baulänge, aber stets erheblich mehr Durchmesser, da sich in diesem Bereich der Kühlmantel befindet. Aber in dem kompakten Gehäuse der Motorspindel sind alle Elemente der Drehmoment- und Drehzahlerzeugung, Lagerung, Steuerung und Werkzeugaufnahme enthalten. Hinzu kommen bei Forderungen nach hohem Drehmoment die Getriebe, wie bei den modernen Getriebespindeln ausgeführt. Bei riemen- oder getriebegetriebenen Spindeln sind die entsprechenden Antriebs- und Steuerelemente neben dem Spindelkörper angeordnet, wodurch ein größeres Gesamtvolumen beansprucht wird. In modernen Werkzeugmaschinenspindeln kann zusätzlich Sensorik eingebaut werden. Neben hoch auflösenden Drehgebern zur Ermittlung von Drehzahl und Winkellage der Welle gibt es Sensoren für die Lagertemperatur am Innen- und Außenring und für die Statortemperatur.

Frank Farchmin, Universal-Kugellager-Fabrik Berlin/ps

Fakten

- Die Übertragung der Messdaten von der Spindel zur Maschine kann direkt über Kabel erfolgen.

- Zur Datenspeicherung innerhalb der Spindel, wird ein Datenlogger eingesetzt.

- Von diesem wird der Inhalt ständig, in festgelegten Zeitabständen oder nach bestimmten Ereignissen ausgelesen.

Erschienen in Ausgabe: 06/2007