Wirkungsvolle Kostendämpfer

MASCHINENELEMENTE – Der Einsatz von Maschinenteilen aus Kunststoff anstelle metallischer Werkstoffe ermöglicht wartungsfreie, hocheffiziente und kostengünstige Lösungen.

25. August 2009

Zu den wichtigsten Anforderungen bei der Verarbeitung von Blechen zählen eine hohe Präzision und hohe Geschwindigkeiten bei zugleich höchster Materialschonung. Unerlässlich für eine Blech verarbeitende Maschine ist deshalb eine ausgereifte Richttechnik, die das in der Regel von der Rolle kommende Blech möglichst exakt, gleichmäßig, schnell und schonend der eigentlichen Bearbeitungsmaschine zuführt. Mit Hilfe der Richttechnik lassen sich so nahezu alle beim Umformen oder Stanzen entstehenden Spannungen im Blech beseitigen, damit die Qualität der Produkte bei ihrer Weiterverarbeitung stimmt.

Ein führender Hersteller solcher Maschinen ist die Kohler Maschinenbau GmbH im badischen Friesenheim. Das Unternehmen hat sich seit seiner Gründung im Jahr 1963 zu einem bedeutenden Hersteller von Richtmaschinen und Anlagen für die Verarbeitung von Blechen entwickelt. Rund 130 Mitarbeiter erwirtschaften heute pro Jahr einen Umsatz von rund 25 Millionen Euro. Mit weltweit mehr als 5.000 gebauten Richtmaschinen besitzt das Unternehmen einen enormen Erfahrungsschatz in den Bereichen Richttechnik und Coilhandling. Die verarbeiteten Bleche reichen von vorgestanzten Ronden in Millimeterdicke über Lamellen für den Kupplungsbau bis zu Zuschnitten mit 50 Millimeter Dicke.

TECHNIK RAUF, KOSTEN RUNTER

Die Richttechnik gewinnt heute immer mehr an Bedeutung, weil die Blechverarbeiter immer engere Toleranzen in der Fertigung erwarten und zugleich immer höhere Anforderungen an die Ebenheit der Bleche stellen. Zudem setzt der zunehmende Einsatz von hochfesten Stählen sehr exakt ausgelegte Richtmaschinen voraus. Die Anforderungen an die Richttechnik werden also immer größer. Dennoch erwarten die Kunden, dass die Investition in eine Richtmaschine zur Blechverarbeitung sich langfristig rechnet. Dies betrifft sowohl die Standardmaschinen, die im Baukastensystem zusammengesetzt werden, als auch die besondere Stärke der Badener, den Sondermaschinenbau. »Unser Fokus liegt deshalb immer auch auf dem Kostenaspekt«, sagt Günter Keller, Produktmanager Sonderanlagen des Unternehmens.

Ein wesentlicher Baustein dieser Kostenoptimierung ist der Einsatz von Maschinenelementen des Kölner Kunststoffspezialisten Igus. Zum Einsatz kommen vor allem schmiermittelfrei arbeitende Polymergleitlager aus dem Werkstoff iglidur G, igubal- Stehlager, Linearführungen der Baureihe DryLin R und Spindellineartische der Reihe DryLin SHT sowie Rollen zum Bandtransport. Zudem liefern die Kölner die Kunststoff- Energieketten zur Energieversorgung der komplexen Maschinen.

Entscheidend für den Erfolg der Richtmaschinen ist jedoch ihre Zuverlässigkeit, schließlich arbeiten sie bei den Kunden meist im Dauerbetrieb an sieben Tagen in der Woche. Die Umgebungsbedingungen, denen die Kunststoffkomponenten dabei ausgesetzt sind, sind denkbar unterschiedlich, erzählt Lothar Hug, Konstrukteur bei Kohler: »Bei einem aktuellen Projekt aus der Luftfahrtindustrie richten wir minus 80 Grad kalte Bleche. Als Folge entsteht an der Maschine sehr viel Kondenswasser. In einem anderen Fall geht es um Speziallegierungen, die sich erst nach dem Abkühlen auf 900 Grad Celsius richten lassen.«

FEUCHTIGKEIT UND ZUNDER

Hinzu kommen unterschiedlichste klimatische Bedingungen. So müssen die Maschinen bei Umgebungstemperaturen von 45 Grad Celsius und einer Luftfeuchtigkeit von 95 Prozent genau so zuverlässig laufen wie bei –20 Grad Celsius. Die höchsten Ansprüche an die Maschinenelemente stellen allerdings Zunderpartikel und das allgegenwärtige Walz- oder Ziehöl, berichtet Produktmanager Keller aus seinem Alltag: »Auch bei diesen rauen Umgebungsbedingungen bewähren sich die Igus-Polymerlager – ihre langen Laufzeiten, ihre Wartungsfreundlichkeit und Schmutzresistenz haben sich von Anfang an bezahlt gemacht.«

HOCH VERSCHLEISSFEST

Überhaupt spielen die Themen Wartung und Instandhaltung bei den Kunden des Unternehmens eine immer wichtigere Rolle, da die Anlagen teilweise auf engstem Raum stehen müssen. So konstruierten die Maschinenbauer jüngst für einen bekannten Automobilhersteller eine Anlage mit einer Baulänge von insgesamt lediglich 13,50 Meter. Unter derart engen Platzverhältnissen war die Wartungsfreundlichkeit eine der wesentlichen Vorgaben, die durch den Einsatz der Kunststoff-Gleitlager erreicht wurde. Das kann Konstrukteur Hug nur bestätigen: »Da die Polymerlager schmiermittelfrei und darüber hinaus unempfi ndlich gegen Schmutz sind, reduzieren sich die Wartungsintervalle auf ein absolutes Minimum. Damit können wir bei unseren Kunden natürlich punkten!«

Verschmutzung der Seitenführung: An vielen Stellen tropft Öl, das Band ist zum Teil feucht. In diesem aggressiven Umfeld dienen zum Beispiel acht Lineargleitlager der Baureihe DryLin R mit unterstützten Wellen als Führungssystem. Die Gleitlager basieren auf speziell für die Lineartechnik entwickelten hochverschleißfesten Polymeren, ihre Abmessungen sind kompatibel zu Standard- Kugelbuchsen. Ihre spezielle Geometrie garantiert Robustheit auch in extremen Umgebungen. Dazu kommen die hohen Belastungen, erzählt Keller und gibt zu bedenken: »Hier fordern wir von unseren Lieferanten zudem sehr viel Flexibilität.«

»DAS LOHNT SICH«

Bei der Seitenführung ist der konstruktive Aufwand besonders hoch, hinzu kommt die große Fertigungstiefe. Bei den Standardmaschinen intensiviert das badische Unternehmen deshalb die Zusammenarbeit mit Igus. So liefern die Kölner die Seitenführung als komplettes System an, das dann nur noch angefl anscht wird. Auf diese Weise entfi elen für den Maschinenbauer der Konstruktionsaufwand, die Teilefertigung und die Montage, erzählt Lothar Hug und rechnet vor: »Die technischen und wirtschaftlichen Vorteile liegen bei rund 50 Prozent; das lohnt sich für uns in jeder Beziehung.«

KEINE KRATZER

Vorteile bringen die Maschinenelemente aus Kunststoff auch bei der Bewegung der empfi ndlichen Bleche durch die einzelnen Bearbeitungsschritte. So kommen für die komplette Führung ungefähr 1.400 iglidur- Rollen aus unempfi ndlichem Spezialkunststoff als leichtgängige Transportrollen zum Einsatz. Die Rollen bieten wartungsfreien Trockenlauf, bei dem es weder zu Verschleiß kommt noch zu Kratzern oder anderen Qualitätseinbußen an dem oftmals beschichteten und beölten Blechband. Dessen Oberfl äche präsentiert sich deshalb stets in einwandfreiem Zustand. In der Richtanlage sind darüber hinaus iglidur G-Gleitlager und igubal-Stehlager für verschiedene Verstellaufgaben im Einsatz. Zukünftig denkbar ist außerdem ein Einsatz der Polymerlager an der Einführhilfe, mit der das Coil als erster Schritt auf die Haspel aufgesteckt wird. »Hier kommt es zu höchsten Belastungen, die enorme Anforderungen an die Technik stellen«, berichtet Lothar Hug. Für diese Stellen bietet Igus zum Beispiel robuste einbaufertige Rundtischlager an, die sich für Lasten bis 15 Tonnen eignen und den hohen Belastungen pro blemlos standhalten. Das Unternehemn führt deshalb bereits erste Gespräche mit den Kölner Kunststoffspezialisten, weiß Produktmanager Günter Keller und erklärt: »Speziell im Sondermaschinenbau sind wir auf das Know-how unserer Lieferanten angewiesen, um unseren Kunden die beste Lösung zu präsentieren.«

René Achnitz, Igus/bt

Erschienen in Ausgabe: 5-6/2009