Zahnräder nach Wunsch

Je nach Einsatzgebiet werden Zahnräder in unterschiedlichsten Losgrößen benötigt. Mittelständische Hersteller benötigen daher Anlagen, die sich auch flexibel für eine Vielzahl von Formaten und Losgrößen umrüsten lassen. Die Gebr. Brinkmann GmbH produziert neben Drehmaschinen auch Industriegetriebe sowie Zahnräder für eine breite Palette industrieller Anwendungen und erzielt mit einer neuen Anlage von Gleason-Hurth erfreuliche Vorteile.

Getriebe müssen heute immer höhere Leistungen übertragen, aber dennoch lange leben und ruhig laufen. Das setzt entsprechende Qualität der Zahnräder voraus, weiß Thomas Huneke, Produktionsleiter der Gebr. Brinkmann GmbH. In diesem Zusammenhang sei es besonders wichtig, dass man die gesamte Prozesskette im eigenen Hause habe. Ebenso bedeutsam sei die Beherrschung der Wärmebehandlung, weshalb man auch diesen Prozessschritt im eigenen Hause vollziehe. Dank der eigenen Abteilung könne man die sonst kaum vermeidbaren Schwankungen bezüglich Verzug und Oberflächenhärte eingrenzen und erziele wesentlich engere und gleichmäßigere Qualitätstoleranzen.

„Unsere Konkurrenz ist zahlreich und schläft beileibe nicht. Neben Leistungsumfang und Qualität beruht unser Erfolg deshalb auch auf unserer Fähigkeit, sehr flexibel auf Kundenwünsche einzugehen“, ergänzt Thomas Huneke. Dies betreffe Auftragsmengen ebenso wie Lieferzeiten und das Eingehen auf besondere Vorgaben. Dabei spiele die Breite des vorhandenen Know-hows eine wesentliche Rolle, da man hierdurch dem Kunden Lösungen aus einer Hand anbieten könne. Im Prinzip liefere man alles, was zwischen Antriebs- und Abtriebswelle vorkomme, egal ob Kegel- oder Stirnrad, Innen- oder Außenverzahnung oder auch Schnecke. Dabei wage man sich auch an besonders ‚knifflige‘ Aufgabenstellungen heran, beispielsweise bei schlanken Zahnkränzen oder langschäftigen Ritzeln, die nur unter Zuhilfenahme spezieller Spanntechnik bearbeitet werden können.

Die Peripherie spielt eine immer wichtigere Rolle

„Vor zwei Jahren haben wir erstmals eine Zahnradschleifmaschine von Gleason-Hurth gekauft, weil deren Konzept sich hervorragend mit unserem Bedarfsspektrum deckte“, erinnert sich T. Huneke. Von insgesamt 4-5 Anbietern habe das System am besten überzeugt. Neben Produktivität und Qualität des eigentlichen Schleifprozesses spiele heute die Peripherie eine immer wichtigere Rolle. Sie sei entscheidend für Rüstzeiten sowie Folgeaufwendungen und damit für die Kosten. Bei der Gleason 300TWG erfolgen Be- und Entladung durch einen Roboter, der mit Hilfe seines Doppelgreifers sowohl ein fertiges Teil entnimmt als auch ein neues einlegt. ‚Gefüttert‘ wird er je nach Aufgabenstellung von einem umlaufenden Band mit flexibel verstellbaren Paletteneinsätzen oder von gestapelten Paletten aus Tiefziehfolien. Hervorzuheben sei auch die in der Übergabestation der Schleifanlage integrierte Entölzentrifuge, die unnötige Ölverschleppungen vermeidet, dabei jedoch den zum Korrosionsschutz erforderlichen Restölfilm auf dem Bauteil belässt.

„Besonders interessant war für Brinkmann die Möglichkeit, verschiedenste Schneckenprofile mit ein und demselben Diamantwerkzeug abzurichten“, verrät Dr. Antoine Türich, Global Product Manager Schleifen bei Gleason. Da die Schnecke im Einsatz einem Verschleiß unterliegt, muss sie nach einer bestimmten Anzahl von Bauteilen abgerichtet werden, um die geforderte Profilqualität einzuhalten. Das mit Diamanten bestückte Abrichtwerkzeug wird normalerweise genau auf das gewünschte Schneckenprofil hin gefertigt. Es ist nicht nur relativ teuer, sondern hat auch vergleichsweise lange Lieferzeiten von typischerweise acht bis zehn Wochen.

Als Alternative hierzu bietet Gleason Hurth ein Abrichtkonzept an, bei dem das Abrichtwerkzeug derart gestaltet ist, dass es verschiedene Schneckenprofile abdecken kann. Mit insgesamt nur sechs Abrichtwerkzeugen kann somit eine große Bandbreite unterschiedlichster Schneckengeometrien bearbeitet werden.

Eine weitere Alternative ist das so genannte zeilenförmige Abrichten bei dem sich mit nur einem Abrichtwerkzeug beliebige Schneckenprofile erzeugen lassen. Das Abrichtwerkzeug arbeitet hier nicht abbildend sondern fährt ähnlich wie ein Schneidwerkzeug Konturen ab. Diese Flexibilität beim Abrichten ermöglicht es der Firma Brinkmann, auch Sondergeometrien in kleinen Stückzahlen zu fertigen, ohne hohe Kosten und lange Wartezeiten für ein spezialisiertes Abrichtwerkzeug in Kauf nehmen zu müssen.

Ebenso bedeutsam ist dies bei Prototypaufträgen zum Beispiel aus der Kfz-Branche, die nur mit den gleichen Werkzeugen bearbeitet werden dürfen, die auch beim späteren Großserieneinsatz zur Anwendung kommen.

„Ungeachtet ihrer Flexibilität bezüglich der Bearbeitung kleiner Serien und schneller Umrüstbarkeit besticht die Gleason-Anlage auch durch ihre Produktivität“, so Thomas Huneke. Das zeige sich an zahlreichen Details. Zwar lasse sich eine Schnecke mit größerem Durchmesser öfter abrichten und dadurch länger nutzen, doch bedinge dies auch längere Verfahrhübe und damit höhere Schleifzeiten. Bei der Gleason-Hurth-Anlage sei dieser Parameter sorgfältig auf maximale Anlagenproduktivität hin optimiert worden.

Weiterer Vorteil der Anlage sei die Abstützung der Schleifschnecke durch ein zweites Lager gegenüber der Spindel. Im Vergleich mit konventionellen Konzepten bringe dies mehr Präzision oder mehr Bearbeitungsgeschwindigkeit, je nach Anforderungen an das Produkt. Diese zusätzliche Steifigkeit der Bearbeitungsachse sei um so wichtiger, da das Zahnflankenschleifen als kosten- und qualitätsdominanter Fertigungsschritt erst weit am Ende der Gesamtprozesskette stehe. Last but not least sei auch noch die herausragende Bedienerfreundlichkeit des Systems zu nennen. In der Steuerung wird eine Teilebibliothek mit allen bisher bearbeiteten Teilen aufgebaut. Bei Neueingaben genüge die Eingabe weniger Verzahnungs- und Werkzeugdaten. Die Steuerung schlägt darauf hin automatisch alle relevanten Prozess- und Abrichtdaten von selbst vor. Durch ‚intelligente‘ Parameterkontrolle in Verbindung mit grafischer Bedienerführung könne auch ein weniger erfahrener Mitarbeiter eine Umrüstung schnell und effizient durchführen. In der Summe werde dadurch der Zeit- und Kostenaufwand bis zum ersten i.O.-Bauteil erheblich verkürzt.

„Verglichen mit dem früher eingesetzten System konnten wir mit der neuen Anlage einige sehr erfreuliche Vorteile erzielen“, bilanziert Thomas Huneke. Besonders erfreulich sei natürlich angesichts der geforderten Umrüstflexibilität die Tatsache, dass man bezüglich der Rüstzeiten von früher 125 min inzwischen nahe an 60 min herangekommen sei. Bei dieser Zahlenangabe sei zu beachten, dass hier nicht etwa nur die Umrüstung der Maschine an sich, sondern die Komplettumrüstung der gesamten Anlage einschließlich Peripherie gemeint sei. Dabei machten sich die zahlreichen kleinen ‚Raffinessen‘ wie ein Schnellwechselsystem für die Schleifschnecken positiv bemerkbar. Darüber hinaus konnte man eine erhebliche Steigerung der Anlagenproduktivität in der Serie feststellen, wo Taktzeitverkürzungen um das Zwei- bis Fünffache erreicht werden konnten.

Weiterer Pluspunkt sei die sehr gute Unterstützung durch Gleason-Hurth. Dies gelte sowohl für den Service als auch für die weitergehende Systemunterstützung, wenn es beispielsweise darum gehe, die Steuerung um zusätzliche Funktionen für ‚exotische‘ Verzahnungen zu erweitern. Aufgrund der guten Erfahrungen hat Brinkmann deshalb inzwischen bereits eine zweite TWG-Anlage von Gleason Hurth im Einsatz.W

www.gebr-brinkmann.de

www.gleason.com