Zahnstangen-Montage: smart, schnell, sicher

Linearsysteme von Wittenstein alpha erfüllen besonders hohe Ansprüche an Positioniergenauigkeit, Vorschubkraft und Laufruhe. Was sie aber für Unternehmen wie Rasoma in Döbeln besonders wertvoll macht, ist ihre einzigartige Montagelösung 'Inira': Bereits beim Befestigen der Zahnstange am Maschinenbett lassen sich bis zu 50 Prozent Montagezeit einsparen und beim spanlosen Verstiften sind es sogar fast 98 Prozent - bei hoher Arbeitsergonomie und mikrometergenauer Montagepräzision.
Marc Leppich im Gespräch mit Dipl. Wirtsch.-Ing. (FH) Kristin Müller, Leiterin Einkauf bei Rasoma: "Dank Inira können auch die Übergänge zwischen zwei Zahnstangensegmenten sehr präzise 
- und zugleich zeitsparend - eingestellt werden."
Marc Leppich im Gespräch mit Dipl. Wirtsch.-Ing. (FH) Kristin Müller, Leiterin Einkauf bei Rasoma: „Dank Inira können auch die Übergänge zwischen zwei Zahnstangensegmenten sehr präzise – und zugleich zeitsparend – eingestellt werden.“Bild: Wittenstein SE

Nicht ganz zu Unrecht bezeichnen Fertigungsverantwortliche, Montagemitarbeiter und Kostenrechner die Lösung als ‚revolutionär‘. „Die Zahnstangen-Montage mit Inira ist einfach, schnell und sicher“, bestätigt Dipl.-Ing. (FH) Ronny Schade, Leiter Konstruktion Mechanik bei Rasoma, die Effizienz der von Wittenstein alpha entwickelten Montagelösung. Das mittelständische Unternehmen hat sich mit der Entwicklung, der Fertigung und dem Vertrieb von Dreh- und Sondermaschinen sowie Automatisierungslösungen einen Namen gemacht. „Seit 2016 gehören wir zur Werkzeugmaschinen-Gruppe Niles-Simmons-Hegenscheidt NSH und sind in diesem Firmenverbund das Kompetenzzentrum Automatisierung“, erklärt Dipl. Wirtsch.-Ing. (FH) Kristin Müller, Leiterin Einkauf bei Rasoma. „Wer wie wir teilweise bis zu 200m Zahnstange pro Portalkonstruktionen verbaut und dabei bis zu 400 Fixierstifte setzen muss, erzielt da schnell Zeit- und somit Kostenvorteile in Größenordnungen von Manntagen.“

Bei Inira clamping werden nach dem Einsetzen und Einschrauben der Zylinderschrauben exzentrische Montagehülsen auf den Schraubenkopf aufgesetzt und beim Anziehen automatisch justiert.
Bei Inira clamping werden nach dem Einsetzen und Einschrauben der Zylinderschrauben exzentrische Montagehülsen auf den Schraubenkopf aufgesetzt und beim Anziehen automatisch justiert. Bild: Wittenstein SE

Integrierte Klemmvorrichtung statt Schraubzwingen

Um Zahnstangen auf einem Maschinenbett zu befestigen, werden sie in aller Regel mit mehreren Schraubzwingen an eine Anlagefläche geklemmt und anschließend verschraubt. Das Klemmen an sich ist bereits mit einem hohen Zeit- und Arbeitsaufwand verbunden. Nicht so bei Inira clamping – denn die Befestigungslösung integriert die Klemmvorrichtung in die Zahnstange. Nach dem Einsetzen und Eindrehen der Zylinderschrauben werden auf den Schraubenkopf exzentrische Montagehülsen aufgesetzt. „Beim Anziehen der Montagehülse wird die Zahnstange an die Anlagefläche geklemmt – absolut parallel zur Bewegungsachse der Ritzel-Getriebe-Einheit“, erläutert Ronny Schade. Nach dem Anziehen der Schrauben werden die Montagehülsen wieder abgenommen und für die nächste Zahnstange verwendet. „Inira clamping spart uns bis zu 50 Prozent Montagezeit. Der Arbeitsgang ist einfacher und kraftsparender für den Monteur und vermindert seine körperliche Belastung – und je nach Anwendungsfall eröffnet uns die Befestigungslösung neue konstruktive Möglichkeiten“, nennt Ronny Schade die wichtigsten Vorteile.

Präzise ausrichten

Die in den Linearsystemen von Wittenstein alpha zum Einsatz kommenden Zahnstangen sind ab Werk auf eine Länge von einem Meter zugeschnitten. Mit dem Einstellwerkzeug Inira adjusting wird eine präzise Ausrichtung des Zahnstangenübergangs gewährleistet: Es arbeitet mikrometergenau, sodass sich die Übergänge zwischen zwei Zahnstangensegmenten hochpräzise – und zugleich zeitsparend – einstellen lassen. Die exakt justierten Übergänge gewährleisten eine hohe Positioniergenauigkeit im gesamten axialen Verfahrweg.

In hochbelasteten Achsen ist das Verstiften von Zahnstangen seit Langem Stand der Technik, um mögliche Ausfall- und Verfügbarkeitsrisiken zu eliminieren. Bislang war das Verstiften jedoch mit einem hohen Zeitaufwand verbunden, der insbesondere auf das Bohren und Reiben von Passbohrungen durch die Zahnstange hindurch in das Maschinenbett zurückzuführen war. Zudem fallen beim Bohren und anschließenden Aufreiben jede Menge Späne an. Diese müssen sorgfältig entfernt werden, damit sie sich nicht unkontrolliert in der Maschinenstruktur verbreiten und später beispielsweise zu Schäden an den Führungswägen der Linearführung führen.

Mit Inira pinning ist demgegenüber ein zu 100 Prozent spanloses Verstiften möglich. Der Inira-Montagestift wird in die montierte Zahnstange eingesetzt und in die vorgefertigte Stiftbohrung der Anschlusskonstruktion eingeschlagen. Die Montagehülse und der Montagestift werden mit einem Inbusschlüssel gegeneinander verdreht, bis die Hülse in der Stiftbohrung greift. Sie wird dann zunächst per Hand bis zur Montagemarkierung, die etwas auf halber Länge der Montagehülse liegt, eingedrückt und anschließend mit dem Schonhammer bündig eingeschlagen.

Deutliche Einsparungen

Kein Bohren, kein Reiben, kein Entfernen von Spänen – für Hersteller wie Rasoma kann sich der Zeitaufwand für das Verstiften so von bis zu 45 Minuten auf eine Minute – und damit um fast 98 Prozent – verkürzen. Diese Methode des Verstiftens erlaubt es zudem, die erforderlichen Stiftaufnahmen in der Anschlusskonstruktion bereits bei der Fertigung des Maschinenbetts auf Passmaß herzustellen „All dies führt im Vergleich der Gesamtkosten natürlich zu immensen Einsparungen“, zieht Kristin Müller aus Einkaufssicht eine positive Bilanz. Zudem lässt sich die Zahnstange im Instandsetzungsfall oder bei einem Maschinen-Retrofit schnell und kostengünstig austauschen.

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