Verfahren in der Zerspanung

Die Geschichte des Langdrehens

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Hybridausführungen für hohe Flexibilität

Ein weiterer Anbieter von Langdreh-Maschinen ist Damagtech, Generalvertreter des südkoreanischen Herstellers Nexturn und Handelspartner des taiwanesischen Herstellers Chiah Chyun Machinery (CCM). Beide Maschinenmarken zeichnen sich durch einen einfachen Aufbau, eine gute Zugänglichkeit und Zuverlässigkeit aus. Die Möglichkeit von Hybridausführungen der Langdrehautomaten erlaubt dem Anwender eine hohe Flexibilität. Die Maschinen können sowohl für das Kurzdrehen als auch für das Langdrehen eingesetzt werden. Damagtech ist seit dem Jahr 2016 Generalvertretung von Nexturn in der Schweiz. Nexturn-Maschinen zeichnen sich durch eine hohe Präzision und Werthaltigkeit aus. Die hochwertige Bauweise zeigt sich in der robusten und massiven Gussstruktur. Wichtige Funktionsflächen sind geschabt und die Hauptspindelantriebe sind direkt angetrieben. Auch die rotierenden Führungsbuchsen sorgen für Präzision. Bei den Linear­führungen wird konsequent auf japanische Hersteller gesetzt. Neueste Entwicklungen bei den Maschinen sind simultanes Schruppen und Schlichten mit zwei Werkzeugen und Einsatz einer voll gesteuerten B-Achse. CCM bietet neu einen Langdrehautomaten bis 42 mm Stangendurchlass an.

Swisstype für Ein- und Mehrspindler

Eine ganz spezielle Langdrehlösung mit Referenz auf das Ursprungsland des Langdrehens bietet der weltweit wohl größe Werkzeugmaschinenhersteller DMG Mori. Das sogenannte Swisstypekit ermöglicht sowohl Kurz- als auch Langdrehen auf einer Maschine. Damit können hohe Stückzahlen von Bauteilen produziert werden, deren Länge bis zu viermal grösser ist als der Durchmesser. Einen großen Anteil am Produktspektrum von DMG Mori haben die Sprint-Maschinen. Das Portfolio reicht von Modellen mit fünf Achsen und einem Stangendurchlass von ø 20 mm bis hin zu ø 42 mm und zehn Achsen. So lassen sich sowohl einfache Werkstücke als auch hochkomplexe Komponenten produktiv fertigen. Diese Maschinen sind allesamt mit dem Swisstypekit verfügbar, um maximale Flexibilität zu bieten. Seit 2017 ist es möglich, auch im Bereich Mehrspindler nicht mehr nur Kurzdrehteile, sondern auch lange Werkstücke von der Stange auf ein und derselben Maschine zu fertigen. Das Umrüsten vom Kurzdreh- zum Langdreh-Mehrspindler benötigt weniger als zwei Stunden. Das Beispiel der Multisprint 36 zeigt die Flexibilität: Das Swisstypekit erweitert die Bearbeitungsmöglichkeiten von Stangenmaterial mit ø 36 × 100 mm auf Werkstücke bis ø 36 × 170 mm. Futterteile von maximal ø 50 × 80 mm finden auf der Multisprint 36 ebenfalls Platz.

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Doch damit nicht genug. Im Gildemeister-Werk in Brembate di Sopra in Italien sind 70 Mitarbeiter für Forschung und Entwicklung zuständig. Sie sorgen dafür, dass die Anwender stets eine Turnkey-Lösung erhalten, die das komplette Werkstück in einer Aufspannung fertigt. Es werden verschiedene innovative Technologien wie das Gewindedrehen mit Direktantrieb integriert, um beispielsweise bei der Herstellung von medizintechnischen Schrauben beste Oberflächen zu erzielen. Anschliessendes Polieren ist dann nicht mehr nötig. Das Tieflochbohren wird in den Bereichen Automotive sowie Oil & Gas erfolgreich eingesetzt, wodurch Anwender Prozesszeiten erheblich verkürzen. Hinzu kommen selbstverständlich Automationslösungen mit Robotern – sowohl im Prozess als auch außerhalb der Maschine.

Entwicklung des Langdrehens nicht abgekoppelt

Dieser Bericht sollte einen kurzen Überblick über die Geschichte und Entwicklung des Langdrehens geben, aber auch über aktuelle Entwicklungen. Er zeigt, dass dieses Verfahren sehr mit der Entwicklung in der Uhrenindustrie und damit sehr stark mit den Entwicklungen des Schweizer Werkzeugmaschinenbaus vor allem in der Westschweiz verknüpft ist. Aber auch das Langdrehen ist wie viele andere Verfahren keine starre, immer gleich bleibende Anwendung. Es ist den Entwicklungen am Markt unterworfen, nach den Bedürfnissen nach mehr Flexibilität, nach höherer Produktivität auch bei kleineren Serien und nach Digitalisierung. Dafür finden die verschiedenen Hersteller und Anwender ihre eigenen Lösungen, die Verfahren verändern sich oder werden kombiniert. Aber schlussendlich bestimmen die Anwender, in welche Richtung die Entwicklungen gehen und welche Lösungen sie einsetzen.

Interview mit Francis Koller

(Bild:  Francis Koller)
(Bild: Francis Koller)

Francis Koller war fast 40 Jahre Verkaufsleiter bei Tornos sowie Gründer der Siams. Heute ist er unter anderem Präsident des Museums „Tour automatique et d’histoire de Moutier“ sowie Vorsitzender der Marketingkommission des Décolleteur-Verbands AFDT.

Langdrehen ist ein Fertigungsverfahren, das eng mit der Schweiz verknüpft ist. Was sind die Ursprünge?

Francis Koller: „Langgedreht“ wurde schon auf manuellen Drehbänken, was typisch ist für die Schweiz ist wie das automatische Langdrehen. Der Ursprung ist bei der Herstellung von Schräubchen für die Uhrmacher zu suchen. Obwohl die Firma Laubscher schon 1846 Schrauben lieferte, wurden diese noch manuell fabriziert. Erst 1872 scheinen die ersten Langdrehautomaten entstanden zu sein. Unsere Quellen nennen klar den Baselbieter Jakob Schweizer als Erfinder der Kombination beweglicher Spindelstock und Führungsbüchse auf einer durch Kurven automatisierten Maschine.

Was denken Sie, wieso gerade in der Schweiz dieses Verfahren entwickelt wurde?

Koller: Wir Schweizer waren nicht immer die Ersten im Erfinden, aber wir haben einiges klar verbessert, was andere erfunden haben. Die erste Drehmaschine für Metall ist auf Maudsley zurückzuführen, so wie die Schokolade als solches nicht in der Schweiz erfunden wurde, aber die Milchschokolade den Markt auf den Kopf gestellt hat. Nach diesen Beispielen können wir an die Uhrenfabrikation denken. Der Legende nach soll Daniel Jeanrichard die Uhr eines englischen Touristen repariert und so angefangen haben, eine Uhr selber herzustellen. Dies hat danach die Uhrenfabrikation in die Schweiz gebracht. Sobald diese Fabrikation grösseres Volumen an Schrauben benötigte, wurden auch Lösungen gesucht, um zu rationalisieren. Der Langdreh­automat, bald „Schraubenautomat“ genannt, war eine der Lösungen. Auch in den USA wurden automatisierte Drehmaschinen konstruiert, ziemlich zur selben Zeit, aber den beweglichen Spindelstock haben sie damals nicht angewendet.

Welche Rolle spielte dabei die Konkurrenzsituation von drei Herstellern in Moutier?

Koller: Einen stetigen Kampf, um Kunden zu gewinnen. Dies führte zu Entwicklungen wie z. B. von Zusatzapparaten, die zusätzliche Arbeitsschritte ermöglichten. Sehr rasch nach der Erfindung wurden die gedrehten Schauben nach dem Abstechen durch einen Apparat geschlitzt. Aber noch Weiteres kam dazu, an jeder wichtigen Ausstellung wollten die Konkurrenten zeigen, was in der Zwischenzeit entwickelt wurde. Dazu kommt noch der Wunsch, immer schneller zu produzieren, dies wirkte sich z. B. auf die Spindel aus und parallel dazu musste noch genauer gearbeitet werden, Präzision war da das Thema. Auch die Spannvorrichtungen wurden verbessert, die Führungsbüchsen und deren Halter ebenfalls.

Was bedeutete der Patentschutz für die Unternehmen? Wie hat das Auslaufen des Patentschutzes die weitere Entwicklung beeinflusst?

Koller: Da der Patentschutz in der Schweiz erst 1880 möglich war, wurde die Grundidee des Langdrehers nicht geschützt. Aber es gibt ein Patent von Niklaus Junker für die Wippe, der auf einer Achse wippende Werkzeughalter, der sozusagen zu einem festen Bestandteil der Langdrehautomaten wurde. Danach wurden sozusagen alle Entwicklungen, auch im Ausland, patentiert. Interessanterweise haben sich zwei der drei Fabrikanten an dasselbe Patentbüro adressiert und jahrelang durch diese Anwälte die Erfindungen schützen lassen. Teilweise kamen auch Erfindungen von Kunden zum Zuge. Erwähnenswert ist in diesem Rahmen das Patent eines belgischen Kunden, welches übernommen wurde, um die Spindelnase mit einem einstellbaren Nadel-Lager zu versehen.

Inwiefern haben ausländische Unternehmen die Entwicklung des Langdrehens beeinflusst?

Koller: Eigentliche Bedeutung haben ausländische Fabrikanten erst durch die Einführung der numerischen Steuerung. Ein japanisches Patent hat dieses Thema eröffnet, aber erst die Präsentation eines französischen Fabrikanten hat auch Moutier wachgerüttelt.

Welche Bedeutung hat das Langdrehen in der heutigen Zeit?

Koller: Das Automatendrehen ist ein wichtiger Industriezweig in der Schweiz. Hunderte von Unternehmen, in der Regel in Familienbesitz, entwickeln Fähigkeiten, um den Anforderungen der Herstellung von kleinen und hochpräzisen Teilen gerecht zu werden. Die Miniaturisierung moderner Komponenten für die Bedürfnisse der Uhrenindustrie, der Medizintechnik, des Automobilbaus, der Luftfahrt, der Verbindungstechnik und vieler anderer Bereiche machen diese Industrie unentbehrlich und dazu bestimmt, sich weiterzuentwickeln.

Wohin geht die Entwicklung Ihrer Meinung nach?

Koller: Die vierte industrielle Revolution steht am Horizont unter dem Namen „Industrie 4.0“. Jetzt ist die Digitalisierung an der Reihe, um die Branche langfristig zu verändern. Dank des technologischen Fortschritts wird die industrielle Produktion eine neue Dimension erreichen. Die Interaktion zwischen Mensch und Maschine wird anders ablaufen. Die Schweizer Hersteller von Drehautomaten haben diese neue Situation vorweggenommen und bieten bereits hoch innovative Produkte in dieser Richtung an. Viele Automatendrehereien haben ihre Produktionswerkstätten bereits so strukturiert, dass sie diesen neuen Anforderungen gerecht werden. Die Akteure der Schweizer Wirtschaft sind bereit.

Sie sind Präsident des Museums „Tour automatique et d’histoire de Moutier“. Was erwartet den Besucher hier?

Koller: Besucher aus der Welt der Industrie können sich freuen, das erste Jahrhundert der Geschichte des Drehautomaten zu entdecken, ungefähr von 1870 bis 1970. Das professionelle Team des Museums steht bereit, um den Besuchern etwa hundert Drehautomaten vorzustellen, die für diese Epoche repräsentativ sind.

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Dieser Beitrag erschien zuerst auf unserem Partnerportal www.maschinenmarkt.ch

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