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Artikel und Hintergründe zum Thema

Schrägkugellager zur Holzbearbeitung

SKF entwickelt neue Lagerreihe füe Elektrospindeln

HSD (High Speed Development) ist ein führender Anbieter von Elektrospindeln für Anwendungen in der Holzbearbeitung. In enger Kooperation beschlossen HSD und SKF, eine neue Lagerreihe zu entwickeln, die die ständig steigenden Anforderungen von HSD und der gesamten Industrie erfüllen würde.

Blick in das 8.000 Quadratmeter große HSD-Spindelwerk im italienischen Pesaro (südöstlich von San Marino).

Lager für Werkzeugmaschinen-Spindeln müssen schnell und präzise laufen. Das gilt auch in der Holzbearbeitung und anderen Branchen, die „weiche“ Materialien bearbeiten. Zugleich verlangt deren globalisierter Markt nach wettbewerbsfähigen, hocheffizienten Lösungen. So sind die Einkäufer von Lagern für Elektrospindeln ständig auf der Suche nach höherer Qualität ohne höhere Kosten.

Ein Maschinenbediener von HSD überprüft eine Spindel-Baugruppe.

Das im italienischen Pesaro ansässige Unternehmen HSD deckt rund 60 Prozent des Weltmarkts für Elektrospindeln in leichten Anwendungen ab. Damit setzt es in der Industrie echte Maßstäbe, und zu diesem Wachstum hat nicht zuletzt SKF beigetragen: Die beiden Partner arbeiten bereits seit der Gründung von HSD im Jahr 1992 zusammen. Zum Lieferumfang von SKF für HSD gehören nicht nur Lager für Spindeln, sondern für das gesamte Produktspektrum des Unternehmens, einschließlich Bohrköpfen, 5-Achs-Fräsköpfen und weiteren Aggregaten. So konnte sich die italienische Firma über Jahrzehnte hinweg von der Qualität und dem technischen Support sowie von der Breite und Tiefe des Sortiments von SKF Hochpräzisionslagern überzeugen.

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Stillstand ist Rückschritt

In enger Zusammenarbeit mit HSD und Technikern anderer Kunden entwickelte SKF die neuartigen abgedichteten Hochgenauigkeits-Schrägkugellager der Reihe „S70 ..W“ in Hybridausführung, die bei der Holzbearbeitung für höhere Effizienz, Präzision und Produktqualität sorgen.

2012 befanden die Partner, dass es an der Zeit sei, die Anforderungen an ein neues, wettbewerbsfähiges und speziell auf die Spindeln in der Holzbearbeitungsindustrie zugeschnittenen Lagers zu definieren. Deshalb setzten sich Mario Mattia, SKF Vertriebsmanager für Werkzeugmaschinen in Italien, und Massimo Sandri, der italienische SKF Großkundenbetreuer für Werkzeugmaschinen, mit der Geschäftsführung von HSD zusammen. „Die besondere Herausforderung dabei bestand darin, ein gleichsam standardisiertes Produkt zu entwickeln, das aber die Anforderungen verschiedener Kunden erfüllen würde. Damit war klar, dass das keine einfache Aufgabe werden würde“, erinnert sich Mattia.

Zur Festlegung der Hauptanforderungen an die Spindeln für diese Anwendung führte SKF auch weitere Gespräche mit den technischen Büros anderer Kunden. Die folgenden sechs Monate waren der internen Entwicklung und Prüfung gewidmet.

2013 lieferte SKF schließlich die ersten Prototypen an HSD. „Zum Glück haben wir von Anfang an alles richtig gemacht: HSD testete unsere Vorserien-Modelle wirklich auf Herz und Nieren“, so Mattia, „und dabei haben die Prototypen hervorragend abgeschnitten. Ergo war unser anspruchsvoller Feldtest-Kunde sofort überzeugt von der Qualität der neuen Lösung!“ So überzeugt sogar, dass SKF schon Mitte 2014 eine ganze Reihe dieser neuartigen Lager liefern sollte und am Jahresende einen 18-Monats-Vertrag mit HSD abschließen konnte.

Vom Prototypen zum Serienprodukt

Ergebnis der gemeinsamen Entwicklungsarbeit für Anwendungen in der Holzbearbeitung waren Hochgenauigkeits-Schrägkugellager in Hybridausführung. Diese Lager führt SKF heute als Reihe „S70 ..W“. „Nachdem wir uns die Bedürfnisse unserer Kunden ganz genau angehört hatten, stellten wir fest, dass ein Berührungswinkel von 18° die optimale Lösung lieferte”, skizziert Massimo Sandri den entscheidenden Ansatz. Das Lager wurde dann so konstruiert, dass sich vor der Montage eine Vorspannung von exakt null ergibt. Außerdem verfügt es über einen optimierten PEEK-Käfig mit patentiertem Design, der die Geräusch- und Schwingungspegel reduziert; insbesondere bei niedrigen bis mittleren Drehzahlen. In diesem Drehzahlbereich weist es eine äußerst hohe Stabilität auf; kann darüber hinaus aber auch sehr hohe Drehzahlen aufnehmen (Drehzahlkennwert A = 1,6 Mio. n dm). Das Lager ist für Wellendurchmesser von 25 bis 55 mm erhältlich.

Erfolgreiche Zusammenarbeit: Massimo Sandri, Großkundenbetreuer Werkzeugmaschinen bei SKF Italien, Fabrizio Pierini, Betriebsleiter von HSD und Mario Mattia, Vertriebsleiter Werkzeugmaschinen bei der italienischen SKF.

„Unter dem Strich bekommt der Kunde einfach ein Produkt mit besseren Laufeigenschaften”, fasst Mario Mattia zusammen. Dazu tragen u. a. Ringe aus Wälzlagerstahl und Wälzkörper aus Siliziumnitrid in Wälzlagerqualität (Si3N4) bei. Neben ihrer Eignung für hohe Drehzahlen zeichnen sich die so konstruierten Hybridlager durch erhöhte Steifigkeit, verminderte Reibung und damit weniger Reibungswärme sowie reduzierte Trägheits- und Fliehkräfte im Lager aus. Außerdem sind sie weniger anfällig für Schäden bei häufigem schnellem Anfahren und Anhalten. Die Lager werden werksseitig mit einem hochwertigen Premiumfett in der korrekten Menge vorgefüllt und verfügen über berührungsfreie, aber äußerst wirksame Dichtungen auf beiden Seiten, so dass der Kunde die Lager sofort einsetzen kann. Das verkürzt nicht nur die Montagezeiten, es beugt auch in- und externen Verunreinigungen vor. „Das tribologische Gesamtsystem funktioniert so gut, dass selbst Kunden, die zuvor auf nicht abgedichtete Lager gesetzt haben, inzwischen ernsthaft über unsere Alternative nachdenken“, so Mattia mit einem Augenzwinkern.

In Wirklichkeit fielen die Reaktionen auf die breite Markteinführung der Reihe „SKF S 70 .. W“ beeindruckend positiv aus. „Tatsächlich sind die meisten Anwender von der Leistung der Lager regelrecht begeistert“, meint Mattia mit einem Blick auf das zwischenzeitlich angesammelte Kunden-Feedback. „Es hat sich also definitiv bezahlt gemacht, dass wir bei der Entwicklung so eng mit einem marktführenden Anwender zusammenarbeiten konnten“, ergänzt Massimo Sandri. „Denn HSDs präzise Kenntnisse über das Anforderungsprofil für moderne Spindelanwendungen haben uns sehr geholfen, eine neue, kosteneffiziente Lösung zu finden, die selbst bei hohen Drehzahlen sicher funktioniert und sich zudem durch geringere Geräusch- und Schwingungspegel auszeichnet.”

Blick nach vorn

Trotz dieses Fortschritts wollten sich SKF und HSD nicht auf den gerade errungenen Lorbeeren ausruhen. Stattdessen denken die beiden Unternehmen schon darüber nach, wie man den Spindeln von HSD „Intelligenz“ einhauchen kann – mit Hilfe von „smarten“ Lagern aus dem Hause SKF.

Aktuelle effizienzsteigernde Produkte und Services für diesen Industriezweig präsentiert SKF in der Zeit vom 13. bis 17. September auf der Stuttgarter AMB – unter dem Motto „Lösungen für die Werkzeugmaschinenindustrie. Von heute. Für morgen.“. Besucher der

AMB,  Halle 4, Stand 4D49

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