Durch perfekte Spannung zu Oberflächen mit Superfinish.

Durch perfekte Spannung zu Oberflächen mit Superfinish.

WOLFACH (pd). Davon weiß auch Georg Forster vom Maschinenbauunternehmen Supfina Grieshaber GmbH & Co. KG aus Wolfach im Schwarzwald zu berichten. Der Diplom-Ingenieur ist als einer von 20 Konstrukteuren verantwortlich für die Neu- und Weiterentwicklung von Maschinen zur Oberflächenfeinstbearbeitung, dem Supfina Superfinish-Verfahren. “Kunden schätzen unsere individuellen Lösungen und die Qualität unserer Maschinen”, erklärt der Ingenieur. “Natürlich achten wir deshalb schon bei der Konstruktion auf die Güte und Haltbarkeit der verwendeten Bauteile.” Das ist auch der Grund, warum Supfina auf Elemente der JAKOB Antriebstechnik GmbH setzt. “Hier können wir auf ein großes Portfolio verlässlicher Spanntechnik zurückgreifen.”

JAKOB Antriebstechnik mit Sitz in Kleinwallstadt gehört zu den führenden Herstellern von Servo- und Sicherheitskupplungen. Mechanische Spannelemente mit Kraftverstärkung gehören ebenfalls zum Portfolio. Im Bereich der Kupplungen kann das Unternehmen auf Know-how aus fast 40 Jahren zurückgreifen, schließlich ist Firmengründer Ludwig Jakob nicht nur der Kopf hinter dem Prinzip der Metallbalgkupplung, sondern auch Wegbereiter vieler anderer technischer Neuerungen. Als Teil der JAKOB GRUPPE – zu der insgesamt sieben Unternehmen im süddeutschen Raum gehören – ist man auf dem Gebiet der mechanischen Werkzeug- und Werkstückspanntechnik seit über 20 Jahren im Geschäft. Elemente aus dem Bereich Spanntechnik kommen auch in Supfinas Neuentwicklung, der Superfinish-Maschine ‘Supfina 480′, zum Einsatz. Durch seinen innovativen Aufbau ist das System perfekt für das Superfinishen von Wälzlagerrollen. “Mit speziellen Steinen können Werkstücke von vier bis 200 Millimetern Durchmesser behandelt werden”, erklärt Forster. Die Herausforderung: Um diese große Spanne abdecken zu können, müssen bewegliche Teile der Vorrichtung schnell neu arretiert werden. Deshalb haben sich die Supfina-Ingenieure für das hydromechanische Federspannsystem ‘ZSF’ von JAKOB Antriebstechnik entschieden.

Insgesamt zwölf dieser innovativen Elemente sind in der ‘Supfina 480′ verbaut. Vier Elemente fixieren eine Schwenkplatte, die die Vorrichtung trägt, jeweils weitere vier halten zwei passende Winkelkonsolen. Die Konsolen tragen die x-förmig angeordneten Walzen, die beim Superfinishen nicht nur das Werkstück vorwärts bewegen, sondern auch für den Abtransport des abgeschliffenen Materials sorgen. “Die JAKOB-Elemente haben sich angeboten, da unsere Neukonstruktion der ‘Supfina 480′ weitgehend vollautomatisch funktioniert. Deswegen war für andere Anwendungen schon ein Hydraulikaggregat integriert”, erklärt Forster. Seine robuste Verarbeitung, hohe Betriebssicherheit und die niedrigen Anschaffungs- und Betriebskosten machen das ZSF-System zu einer ökonomischen Lösung für ein breites Anwendungsspektrum.

Aber wie funktionieren die hydromechanischen Federspannsysteme von JAKOB genau? Wie der Name es vermuten lässt, arbeitet das System wechselwirkend mechanisch und hydraulisch. Das bedeutet, dass der Kolben immer entweder von der Tellerfederkraft oder JAKOB Antriebstechnik GmbH dem Hydraulikdruck beaufschlagt wird. Durch das vorgespannte Tellerfederpaket wird die Spannkraft mechanisch aufgebracht. Die Hydraulik wird im Spannbetrieb nur für den Lösehub benötigt. In das Sacklochgewinde des Kolbens wird ein kundenspezifisch ausgeführter Zuganker eingeschraubt. Das Federpaket wird mit steigendem Öldruck zusammengedrückt, so erhöht sich die Federkraft. Der Einstelldruck wird nur bei der Erstmontage benötigt. Hierbei wird die entsprechende Nennklemmkraft als Reaktionskraft des Tellerfederpakets erreicht und das Zylindergehäuse und der Zuganker mittels einer verstellbaren Ringlochmutter exakt positioniert und arretiert. Die Höhe des Drucks hängt von der Größe des ZSF-Elements ab und damit von der für den jeweiligen Anwendungsfall benötigten Nennspannkraft.

Erhältlich ist das Element im Standardprogramm für Spannkräfte von 16 kN (ZSF 1600) bis 350 kN (ZSF 35000). ZSF 1600 benötigt beispielsweise einen Einstelldruck von 135 Bar. Da die Spannkraft unabhängig vom Öldruck zuverlässig erhalten bleibt, garantiert das JAKOB-System auch bei Stromausfall oder einer Leckage in der Hydraulik absolute Betriebssicherheit. Für das Lösen des Ankers wird dagegen mit einer Erhöhung des Drucks gearbeitet. Je nach Größe des Lösehubs variiert dabei der benötigte Druck. So hat die kleinste Standardgröße ZSF 1600 einen maximalen Lösehub von 2,0 Millimetern. Bei einer Anwendung mit 0,5 Millimetern Hub läge der Lösedruck bei diesem Element bei 170 Bar. Wurde der maximale Hub benötigt, erhöht sich auch der benötigte Druck auf 290 Bar. Federspannsysteme sind grundsätzlich immer eine Alternative, wenn bewegliche Teile temporär fixiert oder arretiert werden müssen. Nach ähnlichem Prinzip wie der ZSF-Federspannzylinder funktionieren im Übrigen auch die hydromechanischen Federdruckzylinder der Baureihe ZDF. Diese sind mit einer Kolbenführung nach oben oder nach unten und für Kräfte bis 250 kN erhältlich. Sie sind quasi das Gegenstück zu den Federspannzylindern, jedoch mit Druck- statt mit Zugkolben.

Anwendungsspezifische Sonderlösungen, wie Ausführungen mit größerem Lösehub oder geänderte Abmessungen, ermöglichen oft eine Optimierung des Maschinenkonzepts. Für den Betrieb wird ein Hydraulikaggregat benötigt, das mit Manometer, Druckbegrenzungsventil, Schaltmagnetventil und Druckschalter ausgestattet ist. Falls kein automatischer Spannbetrieb erforderlich ist, stellt eine Handkolbenpumpe mit Manometer eine kostengünstige Alternative dar.

Bei der Superfinish-Maschine Supfina 480 kann der Maschinenführer dank der JAKOBElemente jetzt die Schwenkplatte ohne großen Aufwand einstellen. “Beim Vorgänger – der Supfina 470 – war da noch mehr Handarbeit gefragt”, sagt Forster. Hier kamen statt der hydromechanischen Federspannsysteme noch normale Schrauben zum Einsatz. “Einige der Fixpunkte müssen leider immer wieder so konstruiert werden, dass sie für den Aufbau optimal, für einen späteren Umbau aber äußerst ungünstig liegen.” Will heißen: Manche der Schrauben sind für die Arbeit mit dem Schlüssel oder dem Hydraulikschrauber sehr schwer erreichbar. “Mit den hydromechanischen Spannzylindern löst sich die Verbindung jetzt per Knopfdruck.”

“Eine Konstruktion ist hinterher nur so gut wie die Summe der verwendeten Bauteile”, weiß Ingenieur Georg Forster. Der Erfolg gibt ihm Recht. So vertrauen Kunden aus aller Welt auf die Maschinen zur Oberflächenfeinstbearbeitung aus Wolfach. “Große Zulieferer der Automobilbranche gehören genauso dazu wie die Wälzlagerindustrie.”

www.jakobantriebstechnik.de