antriebstechnik 3/2018

Redakteurin Marie-Kristin Krueger
im Gespräch mit Ullrich Gäbel
chen. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf
dem eigens entwickelten Baukastensystem
aus rastmomentfreien Servomotoren und
pulsationsfreien Lagereinheiten. Diese bieten
dem Anwender hochgenaue Antriebssysteme
– bis in den Nanometer-Bereich. Die
Lösungen kommen u. a. in der Messtechnik,
für Werkzeugmaschinen wie Dreh- und Fräseinheiten,
zur 3D-Hartbearbeitung sowie in
der Lasertechnik zum Einsatz. Die Antriebe
sind gefettet und werden ausschließlich in
staubfreier Umgebung montiert. Das Angebot
umfasst verschiedene Leistungsgrößen
und kann in allen Varianten applikationsspezifisch
angepasst werden.
Ferner entwickelt das Unternehmen
Werkzeugspindeln zur Bearbeitung von
Kunststoffen und NE-Metallen. Die Spindeln
erreichen Drehzahlen von 6 000 bis
mehr als 60 000 min -1 , wobei die Drehzahlregelung
durch Frequenzwandler
stattfindet.
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Das Herzstück des Herstellers: Die Axial-Radial-Zylinderrollenlager
aus der Produktfamilie
Inprefmotion, die bis in die Genauigkeitsklassen
von aerostatischen und hydrostatischen
Lagerungen reichen. Diese vereinen
höchste Präzision gepaart mit der Robustheit
von Rollenlagern. Durch die Schwingungsfreiheit
und Dämpfung von Lagerung und Antrieb
werden bei der Hartbearbeitung höhere
Oberflächengüten und verbesserte Werkzeugstandzeiten
erreicht. „Insbesondere die
Axial-Radial-Lagereinheiten sind das Herz
unserer Antriebslösungen. Sie erreichen eine
bis zu fünffach höhere Kippsteifigkeit gegenüber
Standardlagern, verfügen über nahezu
verschleißfreie Zylinderrollen. Neben dem
Synchronmotor können auch die Lagerungen
wassergekühlt ausgeführt werden“, sagt
Dietmar Rupprecht, Geschäftsführer Vertrieb/
Produktmanagement bei Schüssler Technik.
Präzision in neuer Dimension
Des Weiteren gelang dem Unternehmen vor
einigen Jahren eine Neuentwicklung, die es
in sich hat: Die Kombination aus einem
Hochgenauigkeitslager und einem pulsations
armen Synchronmotor – ein präzises
Antriebssystem, das eigens für die Schleiftechnik
entwickelt wurde. Hier wird ein Zylinderrollenlager
aus eigener Fertigung mit
einem Synchron-Direktantrieb kombiniert.
Das Ergebnis: Eingebaut in den Werkstückspindelstock
einer CNC-Schleifmaschine erreicht
diese Rundlauf- bzw. Planlaufgenauigkeiten
von 50 bis 100 nm. Selbst Kreis- und
Zylinderabweichungen von nur 0,1 µm werden
prozessstabil realisiert – ein Novum in
der Schleiftechnik.
Darüber hinaus weisen die Schüssler-Zylinderrollen
einen höheren Traganteil auf:
Die Integration der bestehenden Rollenlaufflächen
von Welle und Lagerscheibe
(Gehäuse) ohne Fügestellen erhöht die Gesamtsteifigkeit
gegenüber Einzellagern um
den Faktor 5 im Vergleich zu Standard-Einbaurollenlagern
gleicher Größe bzw. reduziert
den benötigten Bauraum um den Faktor
3. Diese integrierte Kompaktlagerung
schafft die Voraussetzung für die Konstruktion
von Direktantrieben mit Rundlaufbzw.
Planlaufgenauigkeiten von 50 bis
100 nm (0,05 bis 0,1 µm) am Abtrieb des
Gesamtsystems. Als Motor kommt ein wassergekühlter,
pulsationsarmer Synchronmotor
mit 21 Polpaaren zum Einsatz, den
Schüssler Technik ebenfalls speziell für
Metrologie- und Werkzeugmaschinenantriebe
entwickelt hat.
Der Komplettantrieb mit Motor zeichnet
sich u. a. dadurch aus, dass die Lagerung
selbst bei maximalen Schleifkräften radial
nicht beeinflusst wird. Diese Genauigkeit erlaubt
es, auch gehärtete Bauteile fliegend auf
der Spindelnase zu schleifen. Aufgrund der
Steifigkeit können dabei CBN- und Diamantschleifscheiben
eingesetzt werden. Durch
die Wasserkühlung des Lagers wird die Prozesswärme
des Schleifteils abgeführt und die
Genauigkeit über die Serienlaufzeit gehalten.
Darüber hinaus ermöglicht die Kombination
aus pulsationsfreiem Antrieb und
höchstgenauer Lagerung mit guten Dämpfungseigenschaften
die Vermessung von
Form- und Lageabweichungen des Schleifteils
d irekt in der Maschine. Die Gleichlaufgüte
des Werkstückspindelstocks kann durch
den Einsatz eines Messsystems mit 63 000 Inkrementen
und einer entsprechend hohen
Interpolation weiter optimiert werden.
„Das ist für mich die Technik der Zukunft –
gerade eben diese Kombination: Bearbeiten
und Messen aus einer Hand, mit nur einer
Maschine“, so Rupprecht. Mit dieser Nano-
Lagerung ist Schüssler Technik ein Fortschritt
gelungen, der nied rige Toleranzen bei
einer hochpräzisen Schleifbearbeitung ermöglicht.
Und auch Gäbel blickt optimistisch
in die Zukunft: „Dass man mit nur
einem Antrieb eine Komponente bearbeiten
und gleichzeitig vermessen kann, bedeutet
für mich, dass wir uns dem Zielbereich der
digitalen Fertigung, insbesondere dem
Thema Industrie 4.0 nähern. Das ist für mich
das Besondere daran.“
Das Unternehmen entwickelt und fertigt
bereits seit 2012 hochpräzise Antriebe für
Werkzeugmaschinen und Linsenschleifmaschinen
– zunächst für den eigenen Bedarf
der Schleiftechnik. Inzwischen stehen
die Direktantriebe auch externen Kunden
zur Verfügung. Zu den Hauptabnehmern
gehören die Hersteller von Schleifmaschinen,
die extrem präzise und zugleich steife
Antriebssysteme benötigen, sowie anspruchsvolle
Anwender, die ihre Schleifmaschinen
entsprechend umrüsten.
Fotos: Redaktion antriebstechnik und
Schüssler Technik
www.schuessler-technik.de
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