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EWS Weigele: Höhere Anlagen- und Prozesssicherheit für Werkzeugmaschinen

Die passende Dichtung hat auch Auswirkung auf die Prozesssicherheit in angetriebenen Werkzeugsystemen – ein Punkt, der laut EWS Weigele oft unterschätzt wird. Mit dem Voranschreiten der Schneidwerkzeugtechnik wird mehr und mehr auf Innenkühlungstechnik gesetzt – und das bedeutet, dass die Kühlemulsion durch eine Drehdurchführung die inneren Kühlkanäle erreichen muss.

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Führt man sich vor Augen, dass Werkzeugmaschinen in der Verkettung laufen oder es Maschinen gibt, die mit drei Werkzeugträgern operieren, wird klar: Die Prozesssicherheit von Werkzeugsystemen spielt eine wichtige Rolle. Je mehr angetriebene Werkzeuge in einer Bearbeitungseinheit betrieben werden, desto größer ist die Gefahr, dass eines davon ausfällt. In Folge kommt die komplette Fertigungszelle zum Stillstand. Dabei sind oft Dichtungseinheiten die Achillesverse der Werkzeugsysteme.

Die heutigen Anforderungen stellen die Dichtungstechnik vor ganz neue Herausforderungen, denn sie erreicht eine immer größere Bedeutung. Das soll sich auch bei den Entwicklungen von EWS Tool Technologies widerspiegeln. „Mit der Einführung der EWS Matrix-Seal-Technologie erhielten wir eine Lösung, die über den gesamten Drehzahlbereich unserer Maschinen 25 bar für die Dichtungen gewährleistet“, sagt Lorenzo La Rosa, Team Leader Application Engineering bei der DMG Mori Management GmbH. Wurde mehr Druck benötigt, standen zusätzlich weitere Drehdurchführungen zur Verfügung. Bei guter Emulsionsqualität konnten diese bis zu 70 bar Druckresistenz aufweisen, was für das Anforderungsprofil der Hightech-Maschinen notwendig war.

Trockenlauffähige Dichtung muss wirtschaftlich sein

Doch ein Problem war stets präsent: „Alle die Dichtungen benötigen den Ölanteil der Emulsion zur Schmierung der Dichtlippe oder Flächen“, so La Rosa. Bereits ein Einfahrprozess im Trockenlauf birgt die Gefahr, erste Schäden am Dichtsatz zu verursachen. Eine trockenlauffähige Lösung war für DMG Mori keine sinnvolle Alternative, weil sie bis zu fünfmal teurer war.

Für EWS war das die Herausforderung: Zum einen wollte man mit der neuen Drehdurchführung Drücke bis zu 70 bar in einer geraden Werkzeugeinheit ohne versetzte Abtriebsspindel sicher beherrschen. Zum anderen sollte die Lösung uneingeschränkt trockenlauffähig und kompakt sein – und selbstverständlich wirtschaftlich.

So ist die EWS HPC-Line entstanden, eine Dichtungseinheit auf Keramikbasis. Das Herzstück sind zwei koaxial angebrachte Ringelemente, die sich im Innenraum schwimmend bewegen. Kommt das Werkzeugsystem zum Einsatz, legen sich die Dichtelemente im Millisekundenbereich an die Tangentialflanken des Trägersystems an. Dabei stehen die Dichtungselemente still und dichten gegen das rotierende Trägersystem im Reibschluss ab.

Durch polierte Laufflächen und eine geometrisch optimierte Druckkammer soll die Reibkraft auf ein Minimum reduziert und so die Voraussetzung geschaffen werden, bis zu 100 bar Druck zu übertragen – bei Drehzahlen bis zu 12.000 Umdrehungen pro Minute. Die während des Dichtungsschließvorganges entstehende Minimalleckage wird über einen Entspannungsraum druckfrei maschinenseitig abgeleitet.

„Maximale Prozesssicherheit in unseren Technologien ist für uns eine der Grundvoraussetzungen, die wir mit der EWS HPC-Line noch ein Stück effektiver einsetzen können“, so La Rosa. Heutzutage bieten Werkzeugmaschinen höchste Qualität und große kinematische wie auch dynamische Möglichkeiten. Wichtig ist nun, dass man andere Einflussgrößen erkennt und optimiert, um den Produktivitätsgrad der Werkzeugmaschinen zu erhöhen und Prozesssicherheit zu gewährleisten.

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