Tiefbohren Flexible Tiefbohr-Fräsanlage erhält platzsparende Schutzabdeckung

Wer Maschinen konstruiert und baut, muss sich zuweilen auch Gedanken über ein effektives Dicht- und Schutzsystem für den Arbeitsraum machen. Ein Tiefbohrspezialist nutzt zu diesem Zweck jetzt ein flexibles System, das ohne die üblichen Faltenbälge abdichtet und dem Konstrukteur deutlich mehr Konstruktionsfreiheit bietet.

Anbieter zum Thema

Arno Arnold GmbH

PFLITSCH GmbH & Co. KG

SMC Deutschland GmbH

TBT Tiefbohrtechnik GmbH

TBT gehört zur Nagel-Gruppe und positioniert sich auf internationalem Terrain erfolgreich als marktführender Entwickler und Anbieter von Standardmaschinen und Sonderlösungen, Werkzeugen sowie Dienstleistungen für das Tiefbohren. Jüngster Sproß ist die BW 200H, ein CNC-Zentrum für das Komplettzerspanen von Spritzgießwerkzeugen in einem Set-up. Dank zweier Werkzeugwechser ermöglicht die Neuentwicklung sowohl das automatisierte Tiefbohren bis zu einem maximalen Durchmesser von 40 mm und Bohrtiefen bis 1000 mm sowie das Gewindeschneiden als auch das wirtschaftliche Präzisionsfräsen bei hohen Zerspanvolumina.

Tiefbohren und Fräsen mit FEM-optimierter Kinematik

Im Vergleich zu ähnlich ambitionierten Wettbewerbsprodukten unterscheidet sich die TBT-Entwicklung durch ihre FEM-optimierte Maschinenkinematik, mit der die widersprüchlichen konstruktiven Anforderungen zwischen weiter Ausladung beim Tiefbohren und hoher Stabilität beim Fräsen gleichermaßen effektiv wie prozessstabil gelöst worden sind. Das Konstruktionsteam bei TBT hat sich bei jeder Entwicklung das primäre Ziel gesteckt, qualitative Maßstäbe zu setzen. Bei der BW 200H prägt sich der Erfolg in der gesteigerten Fräsleistung aus und die erreichbaren Oberflächengüten sind vergleichbar mit denen eines hochwertigen Bearbeitungszentrums. Diese Vorteile sind außerdem relativ günstig zu haben.

Wenngleich der kostensenkende und zeitliche Nutzen, im eigenen Haus über eine Maschine für das qualitativ hochwertige Komplettzerspanen inklusive Tiefbohren zu verfügen, von vielen Werkzeug- und Formenbauern gewünscht oder zumindest in Betracht gezogen wird, galt es für die TBT-Entwicklung, angesichts der globalen Wettbewerbssituation die Investitionskostenhürde so niedrig wie möglich zu halten. Eine kostensenkende Maßnahme, ohne ein drohendes Qualitätsrisiko einzugehen, ist beispielsweise die Wahl leistungsfähiger Komponentenzulieferer. Speziell das Thema Schutzabdeckungen von der Arno Arnold GmbH passt ideal in dieses Konzept.

Spezielle Schutzabdeckungen mit dem Zulieferer entwickelt

Die Zusammenarbeit zwischen Arno Arnold und TBT hat sich zu einer Partnerschaft entwickelt, die bei der die Konzeption von neuen Maschinen und kundenindividuellen Anlagen beginnt und bis zur termingerechten Zulieferung passgenauer Schutzabdeckungen reicht. Diese Schutzabdeckungen sind unterm Strich betrachtet, fast immer deutlich günstiger zu haben als kundenseitige Entwicklungen oder der Griff zu den üblichen Standardabdeckungen.

Kühlmitteldruck bis 150 bar erfordert besondere Schutzabdeckung

Die Arno-Arnold-Produkte bieten in Kombination mit dem Anwendungs-Know-how der eigenen Konstrukteure technische, logistische und kostenmäßige Vorteile für den Kunden. Mittlerweile ist Arno Arnold international bei über 30 Maschinenbauern als Entwicklungspartner und Systemlieferant im Boot.

Die TBT BW 200H kann mit Recht als ein echter Benchmark bezeichnet werden. Beim Tiefbohren operiert die Maschine mit einem Kühlmitteldruck bis maximal 150 bar. Die erzielbaren Spanvolumina beim Fräsen verlangen ein gleichermaßen flüssigkeitsdichtes sowie beschussfestes Schutzsystem mit tadelloser Abstreifwirkung.

Bei dem Projekt, die BW 200H auszurüsten, war die besondere Herausforderung, dass Arno Arnold zum ersten Mal eine große, komplette X-Y-Kinematik aus dem noch recht jungen Schutzabdeckungssystem namens Strapano liefern musste. Nach Aussage von TBT hat die erste große, Ende 2012 komplett einbaufertig gelieferte Strapano-Komplettlösung ad hoc alle Anforderungen erfüllt. Die Schutzabdeckung kam pünktlich an, passte auf Anhieb perfekt, war demnach in Rekordzeit eingebaut und erfüllt ihre Funktion seit den ersten Probeläufen der Anlage sehr gut.

Das platzsparende Schutzsystem kommt ohne Faltenbalg aus

Das markante am Strapano-System ist, dass die Schutzabdeckung ohne Faltenbalg auskommt. So wird der L_min, also die Dicke der zusammenschiebbaren Edelstahllamellen, um maximal 30 % im Vergleich zu den konventionellen Faltenbalgkonstruktionen reduziert. Das verschafft Konstrukteuren „Luft“ für die Integration anderer Maschinenkomponenten oder ermöglicht bei gleicher Stapeldicke mehr Verfahrweg. Für die Dichtheit der Edelstahllamellen sorgt ein rückseitig flach aufbauendes Faltenmaterial in Kombination mit Funktionselementen aus extrem haltbaren, thermoplastischen Elastomeren. Die Funktionselemente greifen die Bewegung des Faltenmaterials ab und übertragen ein definiertes Gegendrehmoment auf jedes einzelne Abdeckblech. Über die Anzahl und Anordnung der Funktionselemente lässt sich der Anpressdruck der Blechlamellen und somit die Dichtheit des Blechverbundes für jede Anforderung optimal einstellen. Der definierte Anpressdruck sorgt in Kombination mit der Kantengeometrie der Lamellen dabei nicht nur für ein gleichmäßiges Abstreifen von Spänen und Flüssigkeiten. Das Schutzabdeckungssystem Strapano bietet auch einen hervorragenden Gleichlauf der einzelnen Bleche:

Wenn sich die Abdeckbleche zuverlässig, leicht und gleichmäßig übereinanderschieben, hat das natürlich einen positiven Einfluss auf die Bearbeitungsqualität und die erreichbare Achsendynamik, denn die Anlage beschleunigt die Achsen mit maximal 0,7 g. Strapano macht diese Bewegung problemlos mit.

Die geringe Eigenmasse des Systems leistet außerdem einen wichtigen Beitrag zur Energieeffizienz. Außerdem veredelt das gleichmäßige Erscheinungsbild der hochwertigen Edelstahlbleche die Anlage und die geringe Geräuschentwicklung schont das Bedienpersonal. Strapano wurde außerdem vor der Markteinführung ausgiebig getestet und unterschiedlichen Dauerbelastungen ausgesetzt, deren Ergebnisse die lange Haltbarkeit bescheinigen. Die TBT-Ressourcen werden durch die Partnerschaft geschont und der Maschinenbauer kann sich ganz auf die Kernaufgabe und die Anwendungsoptimierung fokussieren, weil für neue Schutzabdeckungen und Arbeitsraumverkleidungen nur noch der Bauraum und die benötigten Verfahrwege zu definieren sind. Im Servicefall lässt sich jede Lamelle auch bei eingebautem System werkzeugfrei austauschen. Dazu garantiert Arno Arnold eine Ersatzteilsicherheit von 20 Jahren.

* Andreas Bernt ist Konstruktionsleiter bei der TBT Tiefbohrtechnik GmbH in 72581 Dettingen/Erms, Jürgen Konrad ist Verkaufsleiter bei der Arno Arnold GmbH in 63179 Obertshausen; Klaus-Dieter Hennecke ist freier Journalist

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