Rundtischmaschine mit Bürsten reduziert Nebenzeit beim Finishen

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Normalerweise würde man für so eine Aufgabe eine Drei-Maschinen-Lösung für die Arbeiten Entgraten, Entzundern und Oberflächenbehandlung ins Auge fassen. Die gewindeartige Kugellaufbahn würde man beispielsweise mit Pendelsteinen abfahren. Immer mit einem Bein in der Verfahrenstechnik kreierten die Nürtinger Maschinenbauer jedoch eine ganz andere Lösung: eine Maschine für alles, und zwar mit Rundtisch. Sie sorgt für einen deutlichen Platzgewinn, vor allem aber für einen großen Zeitgewinn, da viele Nebenzeiten eingespart werden. Auch deshalb, weil sich das Entzundern und die Oberflächenoptimierung in einen Prozess integrieren ließen.

Bürsten mit Fasern aus mexikanischen Hochland-Agaven

Im Detail: Die Entfernung des Räumgrates erfolgt mit einer kunststoffgebundenen Stahldrahtbürste in der ersten Station der Maschine. Eine noch übliche Methode. Aber beim Entzundern und Oberflächenfinishen wird es exotisch. Dafür sind insgesamt drei Naturfaserbürsten zuständig. Die Fasern werden aus mexikanischen Hochland-Agaven gewonnen. „Wir haben viele Bürstenmaterialien getestet, auch künstliche oder gezüchtete Fasern. Die Naturfasern der Agaven bieten aber die mit Abstand beste Standzeit und Effektivität“, erklärt der Vertriebsmanager. Wichtig für einen funktionierenden Prozess ist noch eine spezielle Paste, mit der die Bürsten besprüht werden. Paste und Fasern müssen harmonieren, sonst bleibt der Erfolg aus. Nur die Naturfasern erwiesen sich als ausreichend hart und rauh, um die Paste festzuhalten.

Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Mit Rz von kleiner 1 µm liegt die Oberflächenqualität über den Erwartungen. Die Finishmaschine erzielt eine Taktzeit von gerade einmal 20 s. Die Bürsten fahren ans Werkstück, halten kurz Kontakt, fertig. Mit einer Drei-Maschinen-Lösung wäre das nie möglich gewesen.

Die Bürsten sind mit 150 kg bei einem Durchmesser von 500 mm recht schwere Werkzeuge. Die Standzeit liegt bei etwa einer Woche. Um den Tausch so einfach wie möglich zu gestalten, achteten die Konstrukteure auf eine gute Zugänglichkeit. Das Rundtischprinzip kommt dem entgegen. Landhäußer: „Wir haben zwei Jahre entwickelt, bis wir soweit waren. Die Lösung ist nun bereit für große Stückzahlen und ein Novum in der Automobilbranche.“ Der Vertriebsmanager kann sich gut vorstellen, dass sich die ursprünglich als Sonderlösung konzipierte Bürstenmaschine eventuell auch für andere Werkstücke am Markt etabliert. Die hohe Qualität und die kurzen Taktzeiten seien ganz starke Argumente.

Der Roboter als Werkzeugmaschine

Wie unterschiedlich die Aufgabenstellung für die Finish-Experten sein kann, zeigt ein anderes Entwicklungsprojekt aus der Kantenbearbeitung. Großzahnräder mit Modul zehn aufwärts, beispielsweise für Windkraftanlagen, werden auch heute noch über-wiegend von Hand entgratet. Entgratet bedeutet dabei, mit einer bis zu 5 mm breiten Fase versehen. Die Bearbeitung von Hand ist ein großer Zeitaufwand, das Ergebnis undefiniert. Es kommt schnell vor, dass ein Handwerkzeug abrutscht und eine zu starke Fase oder Riefen hinterlässt. In solchen Fällen kann es zu erhöhten Flächenbelastungen kommen, schließlich zum Zahnfraß, der eine verkürzte Lebensdauer zur Folge hat.

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