Spindel mit Öl-Direktschmierung

Im Labor und im praktischen Einsatz nachgewiesen: Spindeln mit Öl-Direktschmierung haben zahlreiche Vorteile im Bereich mittlerer und hoher Drehzahlkennwerte von bis zu 2 Mio. mm/min. - Bild: Weiss Spindeltechnologie

Weiss Spindeltechnologie hat sein Sensor-Modul SMI 24 weiterentwickelt und mit einem Tool ausgestattet, das es ermöglicht, die aufgezeichneten Daten zu exportieren. Auf Basis dieser Informationen sind Anwender von Werkzeugmaschinen in der Lage, Verschleißzustände der eingesetzten Spindel stetig zu überwachen, zu analysieren und entsprechende Trends abzuleiten.

Mit der Öl-Direktschmierung erlangt seit kurzem ein neues Verfahren immer größere Akzeptanz.

Für einfache Inbetriebnahme ist das Spindel-Sensor-Modul SMI 24 im Zusammenspiel mit der Siemens CNC Sinumerik 840D sl bereits und 828D vielfach im Einsatz. Zudem wird das elektronische Typenschild als Datensammler genutzt, da es verschiedene statistische Auswertungen wie Temperaturverläufe, Drehzahl- und Drehmomentprofile anzeigen kann. Jetzt geht das fränkische Unternehmen noch einen Schritt weiter: Mit dem seit Mitte 2016 verfügbaren "Tool für Datenexport" ist es möglich, die vom SMI 24 aufgezeichneten Daten als csv-Datei auf externen Laufwerken zu speichern und dann aufzubereiten. Übersichtlich als Diagramme dargestellt, lassen sich zuverlässig Trends erkennen und Rückschlüsse auf den Verschleißgrad der Spindel ziehen.

Smarte Spindel - integrierter Spindelmotor
Agieren statt reagieren – mit exportierten Daten aus dem Sensor-Modul SMI 24 können Anwender übersichtliche Graphiken erstellen, die auf Basis von Drehzahl- und Drehmomentprofilen Aussagen zur Spindellaufzeit zulassen. Daraus lassen sich unter anderem die zu erwartenden Restlaufzeiten von Wälzlagern ableiten. Bild: Weiss Spindeltechnologie

So geben beispielsweise Veränderungen der Werkzeugspann- und -lösezeiten dem verantwortlichen Instandhalter der Maschine entscheidende Hinweise, wie sich das Werkzeugspannsystem der Spindel verändert. Dementsprechend kann er rechtzeitig eine gezielte Ursachenanalyse oder vorbeugende Wartungsmaßnahmen veranlassen. Ähnlich hilfreich: Beobachtet der Facharbeiter an den Analysegraphiken Veränderungen der Wälzlagertemperatur, die sich über die Laufzeit hinweg erstrecken, kann er daraus Rückschlüsse auf einen etwaigen Verschleiß ziehen. Allein an diesen Beispielen wird bereits deutlich, dass das SMI 24-Analysetool entscheidend dazu beiträgt, ungeplante Stillstände von Werkzeugmaschinen zu vermeiden. Denn auf Basis der ausgewerteten Daten lassen sich zahlreiche Servicearbeiten im Vorfeld planen. Instandhalter können also agieren anstatt zu reagieren.

Planen im Vorfeld

Öl-Direktschmierung
Der Einsatz der Öl-Direktschmierung reduziert Kosten und Zeit in der Spindelwartung. - Bild: Weiss-Spindeltechnologie

Damit sich Spindeln schnell, zuverlässig und kostenoptimiert drehen, kommt unter anderem der Schmierung eine zentrale Bedeutung zu. Bislang teilen sich vor allem drei Verfahren den Markt: Im unteren Drehzahlbereich sind Fettlebensdauer- sowie Fettnachschmierung etabliert – und das wird laut Experten der Weiss Spindeltechnologie GmbH im Großen und Ganzen auch so bleiben. Ab Drehzahlkennwerten von mehr als 1,3 Mio. mm/min gab es zur Öl-Luftschmierung meist keine echte Alternative. Doch das ändert sich jetzt in einem wesentlichen Teilbereich.

Mit der Öl-Direktschmierung erlangt seit kurzem ein neues Verfahren immer größere Akzeptanz. Weiss bietet den Einsatz dieser Schmiervariante für Spindeln mit einem Drehzahlkennwert bis zu 2,0 Mio. mm/min an. Abhängig von der angestrebten Gebrauchsdauer sieht man bei dem Siemens-Tochterunternehmen in diesem Drehzahlbereich für die Öl-Direktschmierung klare Vorteile.

So sind etwa die Kosten für Betrieb und Wartung deutlich geringer als bei der Öl-Luftschmierung. Im Detail: Aus dem Wegfall der Luft resultiert eine höhere Energieeffizienz. So können durch den Einsatz der Öl-Direktschmierung beim Betrieb einer üblichen Spindellagerung rund 24 000 Nm³ aufbereitete Luft und damit etwa 500 Euro pro Jahr eingespart werden (bei 6 Nm³ pro Stunde und 4000 Betriebsstunden im Jahr). Darüber hinaus reduziert sich die Fehleranfälligkeit im Betrieb, die erfahrungsgemäß häufig in unzureichend aufbereiteter Luft begründet liegt.

Betriebssicherheit wirkt sich positiv aus

Ein weiterer Pluspunkt gegenüber der Öl-Luft-Schmierung: Die Geräuschemission der Öl-Direktschmierung ist geringer. Ohne die Verwendung von Luft liegen die erreichbaren Werte auf dem Niveau der Fettschmierung. Fettgeschmierte Lagerungen haben ihrerseits Probleme, wenn sie über lange Zeit an der Drehzahlgrenze betrieben werden. Denn dadurch erhöht sich die Temperatur im Lager, was zu einer deutlich reduzierten Fettbeständigkeit führt, die wiederum unmittelbar mit der Lagerungslebensdauer verknüpft ist. Die Öl-Direktschmierung kommt dank der kontinuierlichen Ölversorgung mit solchen Betriebsbedingungen gut klar, was sich neben der Standzeit auch auf die Betriebssicherheit äußerst positiv auswirkt. nh