EMO Hannover 2019, 16. bis 21. September

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    Mechanische, hydraulische, pneumatische Bauteile

    Die spindeln, die Franken!

    Dank des neuartigen Überwachungssystems SpindleSense, dessen erste serienreife Exemplare Schaeffler jetzt auf der EMO Hannover 2019 in vorstellt, sollen Überlastungen und daraus resultierende Schäden an Spindeln bald der Vergangenheit angehören.

    15.09.2019
    Schaeffler_SpindleSense.
    Schaeffler SpindleSense

    Laut Schaeffler ist in der Hauptspindel einer Werkzeugmaschine deren komplette Leistungsfähigkeit versteckt, sie sei somit das Herzstück und bestimme in hohem Maße die erreichbare Spanleistung, die Oberflächenqualität und Präzision. Das Lager dieser Spindel wiederum ist eine der am höchsten belasteten Komponenten, muss es doch über einen langen Zeitraum die Bearbeitungskräfte bei sehr hohen Drehzahlen präzise übertragen, wobei die Gefahr einer Kollision nie ganz ausgeschlossen werden kann. Da wundert es wenig, dass defekte Spindeln nach wie vor die Hauptursache bei Werkzeugmaschinen-Ausfällen darstellen, insbesondere als Folge von Kollisionen und permanenter, aber unentdeckter Überlastung. So kommt es beispielsweise im Fräsbetrieb durch enorme Radiallasten, lang auskragende Werkzeuge und hohe Drehzahlen speziell am werkzeugnahen Spindellager zu großen Belastungen und ungünstigen kinematischen Verhältnissen. Diese bis ins Unzulässige gehenden Belastungen blieben bisher aber oft unentdeckt, da dem Anwender ein geeignetes Tool fehlte, mit dem grenzwertige Spindellager-Belastungen detektiert werden können. Mit dem neuartigen Überwachungssystem SpindleSense will Schaeffler dieses Problem jetzt lösen.

    Bei dem System misst eine am Spindellager integrierte Sensorik mit sehr hoher Auflösung die Verlagerung der Spindelwelle unter Last in fünf Raumrichtungen - drei translatorisch und zwei rotatorisch. Übersteigen die ermittelten Einfederungen an den Wälzkörpern eine kritische Schwelle, wird vom Sensorring ein elektrisches Warnsignal an die Maschinensteuerung ausgegeben. Die Schwelle basiert auf einer Bewertung der betriebsrelevanten Lagerkennwerte, wie Pressung, Bohr-Roll-Verhältnis sowie Käfigtaschenspiel und wird für jeden Spindel- und Maschinentyp individuell festgelegt. Die ersten serienreifen Sensorring-Einheiten SRS inklusive radialem und axialem Messring mit 70 Millimetern Innendurchmesser stehen jetzt auf der EMO Hannover 2019 zur praktischen Erprobung bereit. Bis zum Jahresende sollen weitere Baugrößen mit 80 und 100 Millimetern Innendurchmesser hinzukommen, wobei die Breite bei allen Ausführungen einheitlich 16 Millimeter beträgt. Zum Lieferumfang zählt auch ein Setup-Service-Tool SST, mit dem SpindleSense parametriert und in Betrieb genommen werden kann.

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