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maschine+werkzeug 07/2012

Antrieb für große Pötte

Technik - Werkzeuge

Gewindewerkzeuge - Die Gröditzer Kurbelwelle Wildau GmbH stellt gigantische Kurbelwellen für Kreuzfahrt- und Containerschiffe mit absoluter Präzision her. Damit beim Bohren und Fräsen der Gewinde an den fast fertigen Großteilen keine Fehler passieren, setzt das Unternehmen auf Produkte des Herstellers Ernst Reime aus Feucht.

Vom Rohling zur Kurbelwelle

Zu Beginn der Bearbeitung werden die Kurbelwellen-Rohlinge vorgezeichnet, um die fertige Welle zu ermitteln und ein gleichmäßiges Bearbeitungsaufmaß zu garantieren. Die vorgezeichnete Welle wird nun in mehreren Arbeitsgängen auf Fräs-, Dreh-Fräs- und Schleifmaschinen umfangreich bearbeitet. Dabei müssen engste Toleranzen eingehalten werden: Die Rundheit einer fertigen Welle wird mit 0,01 Millimeter garantiert. Während des gesamten Prozesses werden rund 40 Prozent des Materials zerspant. Als einer der letzten Arbeitsschritte werden die Gewinde gebohrt und gefräst. Gewinde finden sich hauptsächlich auf den Gegengewichtsflächen einer Kurbelwelle. Zum perfekten Lauf der Welle im Betrieb müssen Ausgleichsgewichte aufgeschraubt werden.

Es befinden sich auch Gewinde am Flansch, wo beispielsweise Schwungräder und Ausgleichswerkstücke angebracht werden. Zu guter Letzt gibt es auch Gewinde an den Verschlussbohrungen der Ölkanäle, die verschlossen werden müssen, damit die Kurbelwelle während des Betriebs mit Öl versorgt wird. Die Ölkanäle werden auf CNC-Tieflochbohrmaschinen eingebracht – maximale Bohrtiefe ist dabei 1300 Millimeter. Teilweise ist es auch notwendig, die Gewinde von der Seite aus zu bohren. Die Gewinde müssen bei einer Kurbelwelle höchsten Qualitätsansprüchen genügen, denn Reparaturen wie beispielsweise mit Helicoil-Einsätzen oder Buchsen werden vom Kunden nicht akzeptiert.

Die Begründung ist einleuchtend: Wenn das Gewinde versagt, kann es zu einem Motorschaden und somit zum Ausfall der Steuerung von Schiffen oder zum Stromausfall von Generatoren kommen. Dadurch entstehen nicht nur hohe Kosten, sondern es können auch Menschenleben gefährdet werden. Es ist daher sehr wichtig, dass beim Gewindebohren keine Fehler auftreten. Um die Gewinde einzubringen, werden von der Fertigung seit über zehn Jahren Standard-Werkzeuge von Reime eingesetzt. Wie die Gröditzer Kurbelwelle legt auch Reime höchsten Wert auf Qualität. »Wenn das Werkzeug nicht zu 100 Prozent den Vorgaben entspricht, wird es entsorgt – selbst wenn die Funktionalität in Ordnung ist.

Hier lassen wir uns auf keine Kompromisse ein«, sagt der Geschäftsführer der Ernst Reime Vertriebs GmbH, Martin Bieber. Mit dem Service von Reime konnte die Gröditzer Kurbelwelle bislang sehr gute Erfahrungen machen: »Wenn bei uns der Service nicht stimmt, wird auch das Produkt auf kurz oder lang nicht mehr eingesetzt«, weiß Stefan Kolassa, stellvertretender Leiter beim Kompetenzzentrum der Gröditzer Kurbelwelle, zu berichten. »Bei Reime hat das bislang hervorragend geklappt.« Damit Gewindewerkzeuge auch lange im Einsatz bleiben können, ist im Bedarfsfall ein Nachschleifen sinnvoll. Reime bietet diesen Service ebenfalls an, um die Wirtschaftlichkeit besonders von großen Werkzeugen zu erhöhen. »Unser Innenspan-Gewindebohrer für große Abmessungen kann bei vorausschauendem Werkzeug-Management bis zu fünfmal nachgeschliffen werden, was die Rentabilität enorm steigert«, so Bieber.

Bohren oder fräsen?

Die Gewinde werden bei der Gröditzer Kurbelwelle teilweise durch Gewindefräser, teilweise durch Gewindebohrer gesetzt. Welches Verfahren genutzt wird, hängt von der jeweiligen Aufgabe ab. Manchmal gibt auch der Kunde das Verfahren vor: Einige Gewinde müssen praktisch bis zum Grund des Bohrlochs gefertigt werden, damit dort Stehbolzen eingebracht werden können, die perfekt aufsitzen. Hier ist Fräsen die einzige Möglichkeit. Meistens wird auch gefräst, wenn die Gewindegröße ein gewisses Maß überschreitet. »Wir haben Erfahrungswerte gesammelt, ab welcher Größe Fräsen sinnvoll ist. Manchmal deckt das ein Gewindebohrer nicht mehr ab«, sagt Kolassa.

»Fräser kommen bei uns auch zum Einsatz, wenn das Kernloch nicht tief genug ist, da der Bohrer einen gewissen Anschnitt hat«, so Kolassa. In diesem Bereich hat sich das NES-Gewindefrässystem von Noris mit auswechselbaren Hartmetallschneiden sehr gut bewährt. Ein Gewindebohrer kann im schlimmsten Fall abreißen und im Werkstück stecken bleiben. Beim Fräsen ist dies nicht möglich, da der Fräser immer kleiner als das Kernloch ist. Beim Fräsen ist auch die Spanabfuhr besser, da das Werkzeug aus den Spänen »herausfährt« und auch kleinere Späne produziert. Ein Gewindefräser eignet sich auch für die Herstellung von Gewinden unterschiedlicher Steigungen und Durchmesser, während ein Gewindebohrer nur für eine Größe geeignet ist. Fräser erlauben zudem die Fertigung von rechts- und linksdrehenden Gewinden.

Der Nachteil beim Fräsen ist hingegen die Zeit für die Bearbeitung: Während Bohren im Regelfall schnell erledigt ist, nimmt Fräsen mehr Zeit in Anspruch. Um eine hohe Genauigkeit zu erzielen, müssen beim Fräsen zudem CNC-Programme genutzt werden. Beim Gewindebohren empfiehlt Bieber einen Längenausgleich. »Beim Bohren von Gewinden muss die Bewegung der Werkzeugmaschine exakt mit den Vorgaben von Steigung und Gewindetiefe abgestimmt sein. Ebenso muss der Umschaltpunkt am Ende des Gewindes, also die Drehrichtungsumkehr der Maschinenspindel, exakt mit der Vorschubbewegung synchron laufen«, erläutert Bieber. »Um hier die system- und fertigungsbedingten Toleranzen auszuschalten, ist der Einsatz eines Ausgleichsfutters, in das der Gewindebohrer eingespannt wird, empfehlenswert«, so Bieber. Wolfgang Oed, Außendienstmitarbeiter von Reime, ergänzt: »So werden Werkzeug, Maschinenspindel und auch die Maschine selbst geschont sowie die Qualität des Gewindes im Bauteil gesteigert.«

  • Bild 1: Antrieb für große Pötte

    Bild 1: Antrieb für große Pötte

  • Reime-Gewindefräser im Fokus (v.l.): Heinz Olejniczak (Gröditzer Kurbelwelle), Martin Bieber (Reime), Thomas Ikrath und Stefan Kolassa (beide Gröditzer Kurbelwelle) und Wolfgang Oed (Reime).

    Reime-Gewindefräser im Fokus (v.l.): Heinz Olejniczak (Gröditzer Kurbelwelle), Martin Bieber (Reime), Thomas Ikrath und Stefan Kolassa (beide Gröditzer Kurbelwelle) und Wolfgang Oed (Reime).

  • Kurbelwellen-Rohlinge in der Werkshalle.

    Kurbelwellen-Rohlinge in der Werkshalle.

  • Bild 4: Antrieb für große Pötte

    Bild 4: Antrieb für große Pötte

  • Ein Noris-Gewindefräser von Reime fräst ein Gewinde in die Gegengewichtsfläche der Kurbelwelle.

    Ein Noris-Gewindefräser von Reime fräst ein Gewinde in die Gegengewichtsfläche der Kurbelwelle.

  • Das fertige Gewinde muss höchsten Qualitätsansprüchen genügen, sonst ist die Kurbelwelle Ausschuss.

    Das fertige Gewinde muss höchsten Qualitätsansprüchen genügen, sonst ist die Kurbelwelle Ausschuss.

  • Auch am Flansch der Kurbelwelle finden sich Gewinde, um Schwungräder anzubringen.

    Auch am Flansch der Kurbelwelle finden sich Gewinde, um Schwungräder anzubringen.

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Inhaltsverzeichnis
Unternehmensinformation

Gröditzer Kurbelwelle Wildau GmbH

Schmiedestraße
DE 15745 Wildau b Königs Wusterhausen
Tel.: 03375-586-201
Fax: -214

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