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Der Konstrukteur muss zuallererst eine Machbarkeitsstudie durchführen. Das heißt: Er prüft, inwieweit eine demontierbare Werkzeugaufnahme befestigt werden kann und ob Umgebungsbauteile im Weg sind. Dabei spielt beispielsweise die Wandstärke der Welle eine Rolle. Ist diese zu gering, lässt sich eine Umrüstung nicht realisieren.
Nach der Erfahrung von Weiss ist jedoch bei 60 bis 80% aller Spindeln mit HSK-Schnittstelle eine Umrüstung möglich. In diesem Fall passen die Mechaniker eine geeignete zweiteilige Welle in die Spindel ein und bringen sie so auf den Qualitätsstandard von Weiss. Weil eine Umrüstung grundsätzlich nur dann zur Debatte steht, wenn eine Reparatur notwendig ist, verursacht der dann notwendige Zusatzaufwand für die Umrüstung Mehrkosten in Höhe von etwa einem Drittel der normalen Reparatur.
Führung des Werkzeugs wird verbessert
Mit der geteilten Welle lassen sich außer dem wirtschaftlichen Nutzen bei Wartung und Reparatur noch weitere technische Vorteile realisieren. So ist etwa der Umbau auf eine andere Version mit einem langen Kegel und Mitnehmersteinen möglich, die der HSK-E-Ausführung ähnelt. Damit lässt sich die Führung des Werkzeugs verbessern und seine Neigung zur Schwingung reduzieren.
Außerdem erhöht sich so die tragende Kegelfläche zwischen Werkzeug und Aufnahme. Dadurch wird auch vermieden, dass der hintere Bereich des Werkzeugkegels, der sonst bei einteiligen Konstruktionen freisteht, unter der Einwirkung von Bearbeitungslast und Fliehkraft von der Welle nicht mehr abheben kann.
Weitere Vorteile von aufgesetzten Werkzeugaufnahmen sind:
- Bessere Verteilung der Kegelreinigungsbohrungen.
- Erhöhung der Wuchtmöglichkeiten.
- Kompakter Aufbau: Weil die Werkzeugaufnahme Bestandteil der Dichtung ist, verringert sich die auskragende Länge der Spindel. Die Lager sind näher an der Spindelnase. Dies erhöht die statische Steifigkeit und die Eigenfrequenzen der Spindel.
- Die Welle mit aufgesetzter Werkzeugaufnahme erleichtert den Austausch der arbeitsseitigen Hauptlagerung, weil der Rotor bei Motorspindeleinheiten während der Instandsetzung auf der Spindelwelle verbleiben kann.
Fred Elflein ist Serviceleiter bei der Weiss Spindeltechnologie GmbH in 97424 Schweinfurt.
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