Optimal, auch im Extremfall

Anforderungsgerechte Maschinenelemente für mehr Effizienz in der Holzbearbeitung

Linearführungen - Bearbeitungsqualität steigern, Automatisierungsgrad erhöhen, Produktivitätspotentiale aktivieren - das sind nur einige der wesentlichsten Aspekte, deren Umsetzung die Wirtschaftlichkeit in der Holzbe- und verarbeitung deutlich steigern. Dementsprechend müssen sich die Konstrukteure von Maschinen schon einiges einfallen lassen, um ihren Kunden ein Optimum an Leistung und Vorteilen zu bieten. Das gilt nicht minder für die einzusetzenden Maschinenelemente.

04. Dezember 2001

Ob bei der Bearbeitung von Holzteilen oder bei der Verarbeitung der einzelnen Bauteile zu Baugruppen die Teile selbst oder eben die benötigten Werkzeuge bewegt werden sollen, ist zunächst egal und hängt hauptsächlich von den zu beherrschenden Massen ab. In den meisten Fällen handelt es sich bei den Transportbewegungen der Werkstücke oder der Werkzeuge um lineare Abläufe. Je nach Anforderungen sind dabei auch mehrachsige Positioniersysteme im Einsatz, und für eine reproduzierbare Genauigkeit der Positionen ist eine entsprechend leistungsangepaßte und präzise Mechanik unerläßlich.

In Verbindung mit hochdynamischen Antrieben, schnellen Steuerungen und zum Beispiel hochtourigen Spindeleinheiten für die Bohr- und Fräsbearbeitung oder auch Automatiknaglern zum Verbinden von Fertighausteilen, ergeben sich relativ hohe Kräfte und Momente aus allen Achsrichtungen. Die Maschinenkonstruktionen sind darauf gezielt abzustimmen, und es müssen die geeigneten Maschinenelemente ausgewählt werden.

Diese Maschinenelemente, und hier sind insbesondere die Führungen für die linearen und die rotativen Bewegungen gemeint, müssen aber noch anderen Ansprüchen genügen, wenn die Verfügbarkeit der Automaten auf Dauer gewährleistet sein soll. Sehr wichtig ist zum Beispiel die hermetische Abdichtung gegen Stäube und sonstige aggressive Bearbeitungsrückstände. Weitere Merkmale sind eine geringe Stick-slip-Neigung, ein gutes Schwingungsverhalten, ein geringer Montageaufwand oder der minimale Schmierstoffeinsatz.

Maschinenelemente müssen vielen Ansprüchen genügen

Die Ingenieure von INA Lineartechnik, Homburg/Saar, sind noch einen Schritt weitergegangen und haben die relevanten Führungen oder besser die kompletten Linearsysteme harten Praxiserprobungen unterzogen, nämlich den Holzstaubtests in einem geschlossenen Versuchsstand. Getestet, und zwar über einen längeren Zeitraum bei wechselnden Betriebsbedingungen, wurden Wälzlager der Baureihen RUE ... (Rollenumlaufeinheiten) und KUSE ... (Kugelumlaufeinheiten) sowie KUVE und KUE.

Das Ergebnis überzeugte nicht nur die Entwickler und Anwendungstechniker, sondern auch verschiedene Kunden aus dem Bereich Holzbearbeitungsmaschinen. Gerade bei der Konstruktion und beim Bau solcher Maschinen, die oftmals den Charakter von Sondermaschinen haben, können die standardisierten INA-Linearführungen ihre Vorzüge voll ausspielen.

Standardisiert und kompatibel, leistungsfähig und kostengünstig

Die vollkompatiblen Standardelemente und die Komplettsysteme vereinfachen für den Kunden die Konstruktion, Beschaffung, Montage, den Service und schließlich die Ersatzteilhaltung. So kommen zu den technischen die kommerziellen Vorteile, und die Maschinen können kostengünstiger angeboten werden. Dies wiederum stärkt die Wettbewerbsfähigkeit des Sondermaschinen-Herstellers, zumal sich dessen Kreativität jetzt in wirtschaftlichen Produkten widerspiegelt.

Bestes Beispiel dafür sind die Hochleistungs-Multifunktionsbrücken Handtec von Weinmann + Partner, einem innovativen Maschinenbauunternehmen aus St. Johann-Lonsingen. Die Multifunktionsbrücken wurden als anwenderflexible und universell nutzbare Kombi- Systeme ausgelegt und eignen sich für folgende Arbeiten:

automatisches Auflegen von Spanplatten und Gipskarton oder sonstigen Platten aus Holz und so weiter,

automatisches Abnageln oder Verschrauben der aufgelegten Platten,

automatisches Sägen und Fräsen von Fenster- und Türausschnitten,

automatisches Bohren für Elektrodosen sowie von Wandanschlußbohrungen.

Die Fertigungszeit wird verkürzt, die Handlingzeiten sind drastisch reduziert, die Herstellungsabläufe werden vereinfacht, die Produktivität steigt.

Außerdem können die Multifunktionsbrücken jederzeit mit weiteren Bearbeitungseinheiten auf- oder umgerüstet werden. Auch das automatische Zuführen und Abführen der rohen Riegelelemente beziehungsweise der fertig bearbeiteten Baugruppe ist machbar. Daß es dabei um relativ große Bauteile geht, versteht sich von selbst und bedeutet lange lineare Verfahrwege.

Multifunktional durch kombinierte Bewegungen INA bietet hier die Möglichkeit, ab Lager gelieferte Führungsschienen wahllos zu stoßen. Damit können die Verfahrwege für jede Maschine individuell bestimmt werden. Nach dem Baukastenprinzip kommen die Führungswagen und die Führungsschienen getrennt zur Auslieferung und gestatten so den sukzessiven Verbau in den verschiedensten Maschinenausführungen.

In den Multifunktionsbrücken werden aktuell zwei verschiedene Linearführungen eingebaut, nämlich die Bauform KUE ... für normale Belastungen und die Bauform KUSE ... für extreme Belastungen. Bei der Linearführung KUE handelt es sich um eine zweireihige Kugelumlaufeinheit und bei der KUSE um eine Sechsreihige. Die Linearführung KUE besteht aus den Führungswagen KWE und (wie schon erwähnt beliebig stoßbaren) Führungsschienen TKD. Analog dazu sind es bei der Linearführung KUSE Führungswagen KWSE auf ebenfalls frei stoßbaren Führungsschienen TKSD

Optimal angepaßt für normale oder extreme (Dauer-)Belastungen

In beiden Fällen werden für die Multifunktionsbrücken von Weinmann + Partner Linearführungssysteme der Baugröße 25 eingesetzt, die sich als ideal erwiesen haben in bezug auf Leistungsmerkmale, kompakte Abmessungen, Lieferfähigkeit und Gesamtkosten.

Die Linearführung KUE ist durch ein vollkugeliges Laufsystem, bei dem die Kugeln im Vierpunktkontakt mit den Laufbahnen stehen, gekennzeichnet. Diese Kugelumlaufeinheit ist aus allen Richtungen belastbar und nimmt Momente um alle Achsen auf. Die Linearführung KUSE hat ein vollkugeliges Laufsystem, bestehend aus sechs Kugelreihen mit Zweipunktkontakt zu den Laufbahnen, und ist werksseitig vorgespannt. Vier Kugelreihen nehmen Druckbelastungen, und die weiteren zwei Kugelreihen nehmen Zugbelastungen auf, so daß hier erst recht Belastungen aus allen Richtungen zulässig sind und ebenfalls Momente um alle Achsen aufgenommen werden.

Für den erwartet harten Betrieb im Fertighausbau oder in ähnlichen Bereichen wurde ein robustes Maschinenkonzept gewählt, dessen Anwenderflexibilität vor allem durch die universellen Einstell- und Positioniermöglichkeiten zustande kommt.-

(Stefan Hantke, Edgar Grundler)

Erschienen in Ausgabe: 01/1998