Wenn Micrometer zählen. Hydrostatik und Aerostatik für Präzisions-Rundtische.
Rubrik: Machine building, de:Gleitlagertechnik, de:AntriebstechnikVon: Raik Flämig
ZOLLERN erweitert sein Angebot an hydro- und aerostatischen Rundtischen für den Präzisionsmaschinenbau. In den neuen Produktreihen kommen erstmals Direktantriebe aus eigener Entwicklung und Produktion zum Einsatz.
Mit seinen Präzisionslösungen im Bereich hydrostatischer Rundtische ist ZOLLERN seit Jahren etablierter Partner des Maschinenbaus und bietet für seine Kunden hydrostatisch gelagerte Präzisionsrundtische im Bereich von 300 bis 4.000 mm Durchmesser. Neben kompletten Tischen liefert ZOLLERN gleichfalls einbaufertige hydrostatische Lagerkomponenten als Radial-Axiallager für Rundtische bis zu einem Durchmesser von 10.000 mm.
Dem anhaltenden Nachfragetrend nach Präzisionslösungen des europäischen und insbesondere deutschen Werkzeugmaschinenbaus begegnet ZOLLERN mit der Ausweitung seiner Produktpalette auf aerostatisch gelagerte Rundtische in den Abmessungsbereichen von 200 bis 1.200 mm Tischdurchmesser. Während Hydrostatiklösungen eine Plan- und Rundlaufgenauigkeit von 1 µm aufweisen, verbessern Aerostatiklösungen diesen um den Faktor fünf, das heißt auf weniger als 0,2 µm. Darüber hinaus können diese an vorhandene Druckluftanlagen angeschlossen werden und sind ohne den Einsatz von Hydrauliköl grundsätzlich die sauberere Lösung. Aerostatische Rundtische haben damit ihre prädestinierten Einsatzgebiete im Messmaschinen- und Hochpräzisionsmaschinenbau während die hydrostatischen Lösungen insbesondere bei Verzahnungsmaschinen, (Vertikal-) Schleif- und Fräsmaschinen, Karusselldrehmaschinen oder Bearbeitungszentren zum Einsatz kommen.
Die Anwendung bestimmt die technische Lösung
Die Einsatzgebiete hydrostatischer und aerostatischer Rundtische sind jedoch nicht allein durch die Präzisionsanforderungen, sondern auch durch die Tragfähigkeit und die Bearbeitungsgeschwindigkeit bestimmt. Während hydrostatische Rundtischlösungen mit einem Zuführdruck des Mediums von circa 30 bis 40 bar arbeiten, beträgt dieser für aerostatische Rundtische nur ungefähr 6 bar. Aufgrund des Unterschiedes des Zuführdruckes und der Kompressibilität des eingesetzten Trägermediums beträgt die Tragfähigkeit der Hydrostatiktische bei gleicher Baugröße etwa das Fünf- bis Zehnfache von der der Aerostatiktische.
Die höhere Tragfähigkeit von Hydrostatik-Rundtischen und der damit verbundene Einsatz von Hydrauliköl begrenzt im Vergleich zu Aerostatik-Rundtischen jedoch die mögliche Bearbeitungsgeschwindigkeit. Die Viskosität von Hydraulikölen bewirkt eine entsprechende Scherreibung, die zu Verlustleistung und Erwärmung der Baugruppe führt. Bei aerostatisch gelagerten Tischen ist die Umfangsgeschwindigkeit theoretisch unbegrenzt, da es zu keiner Scherreibung der Luft kommen kann. Somit werden Umfangsgeschwindigkeiten von 40 bis 50 m/s realisiert. Bei hydrostatischen Lösungen beträgt dieser Wert ca. 10 m/s.
Welche Rundtischlösung von ZOLLERN, aerostatisch oder hydrostatisch, zum Einsatz beim Kunden kommt, bestimmt letztlich die Anwendung. Die Vorteile beider Lösungen gegenüber herkömmlichen, wälzgelagerten Tischen resultieren zum einen aus der Verschleißfreiheit, wodurch gleichbleibende Präzision ermöglicht wird. Zum anderen liegen die Vorteile in den Dämpfungseigenschaften beider Systeme. Die Dämpfungseigenschaften der Medien, Hydrauliköl einerseits und Luft andererseits, reduzieren das Aufschwingen des Gesamtsystems. Dadurch können wesentlich höhere Oberflächengüten bei der Bearbeitung erreicht werden. Werkzeuge verschleißen weniger stark und es können höhere Bearbeitungsgeschwindigkeiten realisiert werden.
Präzisionslager brauchen Präzisionsantriebe
Da die Präzision von Rundtischen nicht nur von der Art der Lagerung abhängt, sondern ebenso von der Qualität der eingesetzten Direktantriebe, hat ZOLLERN eigene Torquemotore entwickelt und produziert diese im Konzern. Diese Motore sind integraler Bestandteil der hydrostatischen und aerostatischen Rundtische. Sie werden exakt auf die jeweilige Kundenanwendung angepasst und zeichnen sich im Allgemeinen durch eine wesentlich niedrigere Drehmomentenwelligkeit gegenüber marktüblichen Lösungen aus. Die Verlustleistung ist bis zu 25 Prozent und der Nennstrom bis zu 15 Prozent niedriger. Dementsprechend gering ist auch der Wärmeeinfluss auf die Umgebungsbauteile.
Michael Knaus, Leiter des Produktbereiches Hydrostatik/ Aerostatik bei ZOLLERN, sagt zur Produkteinführung: „Mit dieser Kombination aus hochpräziser Lagerung und Präzisionsantrieb treffen wir den Nerv des Marktes. Alle Komponenten unserer Rundtische stammen aus der ZOLLERN – Gruppe. Dies garantiert höchstes technisches Niveau und preisliche Attraktivität für unsere Kunden.