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Schmierfrei in Bewegung

Tribo-optimierte Polymerlager im Werkzeugmaschinenbau

In Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren sind heute an vielfältigsten Stellen Polymer-Lager verbaut. So zum Beispiel neuartige Hybridlager für die Führung von Magazin-schiebetüren, Rundtischlager für das Bewegen von Bedien-pulten oder Gelenklager für die Umlenkung von Zahnriemen-antrieben. Sie sind leicht, robust und schmierfrei, müssen nicht – wie metallische Buchsen – gefettet oder geölt werden. „Die Anforderungen an unsere Lieferanten sind sehr hoch“, berichtet Jörg Borgwardt, Einkäufer bei der Niles-Simmons Industrieanlagen GmbH in Chemnitz. „Aufgrund der Komplex-ität unserer Maschinen müssen sie sehr zuverlässig und flexibel sein. Damit alle Beteiligten auf der sicheren Seite sind, werden unsere Lieferanten zudem meist frühzeitig in den Konstruktionsprozess eingebunden – in der Regel, wenn der erste Vorentwurf steht.“

Bedienpult Werkzeugmaschine

Maschinen ein eigenes Gesicht geben: Selbst das Bedienpult an dieser Werkzeugmaschine von Niles-Simmons Industrieanlagen GmbH, Chemnitz, ist selbst konstruiert. Es ist leicht drehbar und es lassen sich Hubbewegungen realisieren.

 
Immer mehr Kunststoff bei Neukonstruktionen

Seit vielen Jahren arbeitet der Maschinen- und Anlagenbauer mit igus® zusammen. Zahlreiche unterschiedliche Produkte sind in den Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren von Niles-Simmons verbaut. Neben konfektionierten Kunststoff-Energieketten sind das zum Beispiel „drylin® W“-Linearführungen mit polymeren Gleitelementen, die beweglich im Maschinenraum aufgehängt sind. Weiter kommen igubal®-Gelenklager zum Einsatz sowie Hybrid-Linearlager und Polymer-Rundtischlager bei verschiedenen Hilfsbewegungen. Letztere spielen bei Neukonstruktionen eine immer wichtigere Rolle. Das internationale Unternehmen Niles-Simmons Industrieanlagen GmbH konzentriert seine Geschäfts-aktivitäten auf Forschung, Entwicklung, Herstellung und Vertrieb von Werkzeugmaschinen. „Unser Ziel ist es, Produkte von höchster Qualität und Innovation herzustellen und global zu vermarkten“, fasst Pierre Seidel, der Marketing-Manager, die Produktphilosophie zusammen. Am Hauptstandort in Chemnitz sind rund 350 Mitarbeiter tätig, innerhalb der gesamten NSH-Gruppe sind es über 1.100 Mitarbeiter weltweit.

Schmier- und wartungsfreies Polymer-Rundtischlager, zum Bewegen des Bedienpultes

Schmier- und wartungsfreies Polymer-Rundtischlager, zum Bewegen des Bedienpultes. Die niedrigen Reibwerte sorgen für eine geringe Betätigungskraft beim Schwenk.

 

Das Multiproduktspektrum basiert auf sechs Maschinen-konzepten, aufgeteilt auf die Luft- und Raumfahrt-, die Automobil-, Eisenbahnindustrie, dem allgemeinen Maschinen-bau sowie dem Werkzeug- und Formenbau. Typische Produkte sind horizontale CNC-Drehmaschinen, CNC-Dreh-Fräs-Bohr-Bearbeitungszentren, sowie hochpräzise Fräszentrean. Hinzu kommt die Planung und Realisierung kompletter Fertigungslinien für die Automobilindustrie sowie Werkstätten zur Reparatur und Herstellung von Eisenbahn-radsätzen im Rahmen der NSH-Gruppe. Durch die modulare Bauweise und die Möglichkeit der Aufnahme von Zusatz-aggregaten werden die Maschinen auf teilespezifische Anforderungen der Kunden ausgelegt und gefertigt. „Unsere Bearbeitungszentren für die unterschiedlichsten Werkstück-größen besitzen ein kompaktes, sehr ergonomisches und bedienungsfreundliches Design. Hinzu kommen die ausge-zeichnete Service- und Wartungsfreundlichkeit“, so Pierre Seidel.

Polymer-Rundtischlager für Bedienpulte

Für das Bewegen der Bedienpulte setzt Niles-Simmons neuerdings schmier- und wartungsfreie iglidur® Polymer-Rundtischlager ein. Das Tragarmsystem für die Bedienpulte war früher als Kompletteinheit von einem Zulieferer bezogen worden. „Unser Anspruch ist aber, unseren Maschinen ein eigenes Gesicht zu geben“ berichtet Konstrukteur Jens Liebscher. „Deshalb haben wir uns für die Konstruktion eines eigenen Bedienpults entschieden, das auch optisch zum jeweiligen Bearbeitungszentrum passt.“ Dieses sollte leicht drehbar sein und es müssen sich Hubbewegungen realisieren lassen. Heute kommen im neu konstruierten Bedienpult zwei Polymer-Rundtischlager jeweils als komplette Einheit zum Einsatz. Die polymeren Gleitelemente sind aus dem Werkstoff iglidur® J gefertigt. Neben dem Hauptnutzen, der Schmier- und Wartungsfreiheit, sind die Rundtischlager hoch verschleißfest. Überdies sorgen die niedrigen Reibwerte für eine geringe Betätigungskraft beim Schwenk des Pultes.

„Unsere Bedienpulte werden für den Transport abgebaut“,
so Jens Liebscher. „Da es sich um eine Kompletteinheit der Rundtischlager handelt, funktionieren der Ab- und Aufbau einfach viel schneller. Beim Zusammenbau wiederum schlägt der Zeitfaktor zu Buche. Aus lauter Einzelteilen ein Komplett-lager zusammenzubauen, können wir uns nicht leisten. Heute wird die Baugruppe lediglich angeschraubt, was schnell und einfach geht.“ Im Falle des beschriebenen Bedienpultes kommt ein Sonderlager zum Einsatz. „Wir haben die Konstruktion an die Kundenanforderungen angepasst“, erklärt Thomas Sommerweiß, technischer Verkaufsberater vom igus® Büro Sachsen. „Wenn zum Beispiel jemand sich unsachgemäß auf dem Bedienpult abstützt, dann wirken hohe Drehmomente auf das Lager. Dazu nimmt das Rundtischlager eine wesentlich höhere Belastung im Missbrauchsfall auf. So ist der Kunde jederzeit auf der sicheren Seite.“

Magazinschiebetüren an Werkzeugmaschinen bzw. Bearbeitungszentren

Magazinschiebetüren an Werkzeugmaschinen bzw. Bearbeitungszentren: Zum einen wünschen Kunden heute, dass diese nicht zu leichtgängig sind. Gleichzeitig aber darf der Kraftaufwand beim Aufschieben auch nicht zu groß sein.

 
Neuartiges Hybrid-Linearlager für Magazinschiebetüren

Ein weiteres Beispiel für tribologisch optimierte Kunststofflösungen ist auch das neuartige Hybrid-Linearlager für ein sicheres Führen der Schiebetür. Alle Werkzeugmaschinen bzw. Bearbeitungszentren sind mit Magazinschiebetüren ausgestattet. Die Magazinhäuser werden für den Transport komplett abgebaut, einschließlich aller Führungen, und beim Kunden möglichst ohne große Einstellarbeiten wieder aufgebaut. „Dabei lautet der Kundenwunsch, dass die Schiebetüren nicht zu leichtgängig sein dürfen. Gleichzeitig aber darf der Kraftaufwand beim Aufschieben auch nicht zu groß sein“. Bei diesen sogenannten untergeordneten Bewegungen spielen Hybrid-Linearlager ihre Stärke aus. Sie dürfen nicht verkanten, sollen leise sowie ebenfalls schmier- und wartungsfrei sein.

Neuartiges Hybrid-Linearlager für die Führung der Magazinschiebetüren.

Neuartiges Hybrid-Linearlager (Bild mitte) für die Führung der Magazinschiebetüren. Die Hauptlast liegt auf der Rollenlagerung, die das erforderliche Antriebsmoment reduziert. Die Kunststoffgleiter fangen eventuelle Querkräfte ab.

 

Die neuen Hybrid-Linearlager „drylin® WJRM“ senken Antriebskraft insbesondere bei manuellen Tür-, Schutztür-, Schiebetür- und Schleusenverstellungen. Sie kombinieren die spezifischen Vorteile von Gleit- und von Rollbewegungen.
Die Hauptlast liegt auf der Rollenlagerung, die das erforder-liche Antriebsmoment reduziert. Die Kunststoffgleiter fangen eventuelle Querkräfte ab. Auch in dieser Anwendung liegt das Hauptgewicht beim Bewegen der Arbeitstür auf der Rolle. Hinzu kommt ein äußerst beengter Bauraum. Das Hybrid-Linearlager misst dazu in der Höhe lediglich 18 mm.
In den Magazinschiebetüren kommt es als Einzelschiene zum Einsatz. Das Aluminiumprofil, welches zum System gehört, rechnet sich bei Änderungen. Es kann sehr leicht nach-bearbeitet werden, Bohrungen können gesetzt oder abgelängt werden.

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