ThyssenKrupp Magazin Werkstoffe - ThyssenKrupp Elevator AG

wellen zuständige Geschäftsbereichsleiter bei ThyssenKrupp Presta.
Zumal deren Spezialität der „Gebauten Nockenwelle“ von den Motorenbauern
dieser Welt sehr gut angenommen wird. „Gebaut“ heißt: Die
Nockenwelle wird nicht in Form geschmiedet oder aus flüssigem Metall
gegossen, sondern aus einzelnen, separat gefertigten Komponenten zusammengesetzt:
dem Rohr mit aufgeschobenen, aber äußerst fest sitzenden
Nocken sowie den Lager- und Antriebselementen. Dabei können
die Materialien sehr gezielt für ihren Einsatz und entsprechend des Kostenrahmens
ausgewählt werden: Die Nocken beispielsweise aus sehr
verschleißfestem Schmiedestahl oder Sintermaterial und das Rohr aus
einem einfacheren Präzisionsstahl.
ROHR UND NOCKEN GEHÖREN IRGENDWANN ZUSAMMEN
Dieses funktioniert mit dem Presta-Verfahren folgendermaßen: Ein blankes
Stahlrohr von exakter Länge wird mit dem Endstück versehen, etwa
einem Zahnrad, das später dem Nockenwellen-Antrieb dient. Jetzt wird
es genutzt, um das Rohr jederzeit in der Fertigung exakt auszurichten –
das ist wichtig, damit die Nocken in die richtige Richtung zeigen und die
Ventile sich nicht aus dem Takt bewegen. Ein Motor bringt das Rohr auf
eine sehr hohe Drehzahl, um an der Stelle, wo in wenigen Augenblicken
die Nocken sitzen, die „Rollierung“ anbringen zu lassen: Ein eher stumpfes
Werkzeug drückt in den Rohrstahl, verdrängt gezielt Material nach
außen, so dass feine, nebeneinander liegende Ringe entstehen, die im
Durchmesser um einige Zehntelmillimeter größer sind als das Rohr. Das
genügt, um die Nocke ganz fest zu fixieren: Das Rohr wird gestoppt und
die vorgefertigte Nocke auf die Rollierung gepresst, in exakt der vorgegebenen
Winkellage. Zerstörungsfrei sind Nocke und Rohr nun nicht
Das TK Magazin | 1 | 2004 |
Die „Gebaute Nockenwelle“
hat einen großen Vorteil: Sie wird
aus einzelnen, separat gefertigten
Komponenten zusammengesetzt.
Die Werkstoffe werden sehr gezielt
für den Einsatz ausgewählt .
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mehr zu trennen. Wieder rotiert das Rohr für die nächste Rollierung, wird
die zweite Nocke aufgesteckt – so lange, bis die gewünschte Zahl erreicht
ist. Zwischendurch werden auch Lagerstellen aufgeschoben.
Eine erste Qualitätsprüfung schließt sich an, bevor die Welle geschliffen
wird – ThyssenKrupp Presta liefert die Nockenwellen einbaufertig
an seine Kunden. Eine weitere, genauere Prüfung folgt, dann werden
die Nockenwellen sicher verpackt und über den Globus expediert,
um schon bald in einem Motor für das richtige Maß an Atmung zu sorgen.
Das Bauen einer Presta-Nockenwelle findet vollautomatisch in Fertigungszellen
statt, blitzschnell und mit sehr engen Taktzeiten. Für einen
Personenwagen mit Vierzylinder-Motor ist sie etwa 60 Zentimeter lang
und wiegt ein Kilogramm.
„Bei optimaler Gestaltung lässt sich mit der Gebauten Nockenwelle
im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren bis zu 30 Prozent an Gewicht
sparen“, sagt Hermann Weissenhorn. Dadurch laufe der Motor geschmeidiger,
sei der Kraftstoffverbrauch niedriger.
ThyssenKrupp Presta, ein traditionsreiches Unternehmen, ist im Geschäft
mit Nockenwellen noch nicht lange vertreten. Alles begann 1986 mit dem
Entschluss, in diesem Feld zu starten. „Erst einmal haben wir sechs Jahre
lang Grundlagenentwicklung betrieben und uns mit Materialien beschäftigt“,
erinnert sich Weissenhorn. Schließlich stand das Verfahren – und der
erste Großauftrag kam von Ford, die Lieferung begann 1995. Seitdem
ging es steil aufwärts. Im Jahr 2003 wurden mehr als 12 Millionen
Nockenwellen für die großen Autohersteller der Welt gefertigt, in zwei Jahren
sollen es mehr als 16,5 Millionen Stück sein. Und dies alles bei höchster
Präzision, bei Toleranzen im Bereich von hundertstel Millimetern. „Was
wir machen, ist Präzision wie bei einer Rolex-Uhr“, sagt Weissenhorn. 7