Effiziente Fertigung von Kupplungen für Speedway-Motorräder

Rund 80 Prozent der GP-Speedway-Fahrer vertrauen auf die Produkte von Lund. Zur Fertigung der Verzahnungen der Kupplungsreibscheiben vertraut er auf Sonderwerkzeuge von Paul Horn. Zum Einsatz kommen bei ihm Stoßwerkzeuge sowie Zirkularfräswerkzeuge.

Wie ein Raketenstart ähnelt der Start eines Speedway-Rennens. „Mit dem Startsignal liegt das Drehmoment von rund 80 Newtonmetern des Einzylinder-Motors auf einen Schlag an. Da geht sofort die Post ab“, erzählt Holger Lund. Die Rennen finden auf einer flachen, ovalen Strecke statt. Der Bahnbelag besteht aus einem losen erdigen Untergrund. Die Bahnen haben eine Länge von 250 bis 450 Meter. Ein Lauf geht über vier Runden und dauert rund 60 bis 90 Sekunden.

Die durchschnittlichen Geschwindigkeiten liegen ungefähr bei 70 bis 80 km/h, wobei auf den Geraden auch Geschwindigkeiten bis zu 120 km/h erreicht werden. Die Kurven fährt der Fahrer mit einem Drift. Hierbei stellt er das kurveninnere Bein aus, um die Balance zu halten. Aufgrund der hohen Belastung und Geschwindigkeit trägt der Fahrer hierzu einen Gleitschuh mit einer Sohle aus Stahl.

Speedway-Motorräder haben weder Bremsen, Hinterradfederung noch eine Gangschaltung. Große Hersteller gibt es in der Szene nicht. Die Fahrer kaufen die Einzelteile und bauen die Maschine selbst nach ihren Bedürfnissen zusammen. Das Gewicht einer Maschine muss mindestens 80 Kilogramm betragen.

Ein kritisches Bauteil, auf das die Fahrer einen hohen Wert legen, ist die Kupplung. Sie besteht aus vier Kupplungsscheiben mit dem aufgeklebten Belag und drei Reibscheiben mit einer inneren Kerbverzahnung. Das Lösen der trockenlaufenden Kupplungen geschieht durch Federkraft. Der Belag besteht aus einem eher weicheren Kunststoff. „Das Ding muss beim Start hacken ohne Rücksicht auf Verluste“, scherzt Lund. Speedway-Kupplungen sind reine Verschleißteile. Nach einem Renntag sind die Kupplungen aufgrund der hohen Belastungen verschlissen.

Kupplungsscheiben aus Aluminiumlegierung

Die Kupplungsscheiben sowie die Reibescheiben mit der Kerbverzahnung bestehen aus einer Aluminiumlegierung. Zur Fertigung der Kerbverzahnung kommt eine Schneidplatte des Typs S117 zum Einsatz. Im Prozess wird zunächst der Innendurchmesser vorgedreht. Anschließend stellt die Maschine das Stoßwerkzeug vor dem Werkstück an. Die Einzelhübe des Stoßprozesses übernimmt nicht die Maschine, sondern ein an den Revolver geflanschtes Stoßaggregat. Das Nutstoßaggregat wird über die VDI-Schnittstelle am Werkzeugrevolver montiert. Die Drehbewegung der Antriebswelle wird über einen Exzenter in eine Linaerbewegung des Stößels umgewandelt. Der Stößel taucht mit der Schneide in das Werkstück ein und hebt nach dem Stoßvorgang über eine integrierte Abhebeeinrichtung ab. Die Abhebeeinrichtung verhindert gleichzeitig den Verschleiß oder das Ausbrechen der Schneide beim Zurückfahren aus dem Werkstück.

Hohe Zeiteinsparung

Im Gegensatz zum konventionellen Stoßprozess spart ein Stoßaggregat zahlreiche Prozessminuten ein. Lund fertigt die Reibscheiben nicht einzeln. Er stößt die Verzahnung auf eine Tiefe von rund 80 Millimeter und sticht danach die einzelnen Scheiben mit einer Dicke von vier Millimeter ab. Mit dieser Strategie lassen sich die Scheiben schnell in einer hohen Stückzahl fertigen. Die Angabe zur Standzeit lässt sich aufgrund des zu bearbeitenden Aluminiums vernachlässigen. „Wenn ich keinen Fehler beim Werkzeughandling mache, halten die Werkzeuge ewig“, lacht Lund.

Nach dem Abstechen der einzelnen Scheiben muss noch ein Radius an den Kopfkreisdurchmesser gefräst werden. Hierzu spannt Lund die Scheiben auf eine Fräsmaschine in eine spezielle Vorrichtung. Zum Fräsen des Radius kommt ein Zirkularfräser des Typs 328 zum Einsatz. Die dreischneidige Fräsplatte ist mit einem Sonderprofil geschliffen. Somit kann Lund den Vollradius am Kopfkreisdurchmesser in einer Aufspannung fertig fräsen, erhöht die Präzision und spart Prozesszeit ein. Vor der Umstellung auf das Horn-Werkzeug musste der Radius in zwei Aufspannungen gefräst werden.

Multitalente

Das Zirkularfrässystem von Horn bietet dem Anwender eine Reihe von Verfahrensvorteilen: Es ist schnell, prozesssicher und erzielt gute Oberflächenergebnisse. Dabei taucht das auf einer Helixbahn geführte Werkzeug schräg oder sehr flach in das Material ein. Dadurch lassen sich beispielsweise Gewinde in reproduzierbar hoher Qualität herstellen. Im Vergleich zur Bearbeitung mit Wendeschneidplatten bei größeren Durchmessern oder VHM Fräsern bei kleineren Durchmessern ist Zirkularfräsen in der Regel wirtschaftlicher.

Zirkularfräser haben ein breites Einsatzgebiet. Sie bearbeiten Stahl, Sonderstähle, Titan oder Aluminium und Sonderlegierungen. Die Präzisionswerkzeuge eignen sich besonders für die Prozesse Nutfräsen, Bohrzirkularfräsen, Gewindefräsen, T Nutfräsen, Profilfräsen sowie Verzahnungsfräsen. Sie überzeugen aber auch in Sonderanwendungen wie dem Fräsen von Dichtnuten oder bei der Pleuelbearbeitung.

Seit mehreren Jahren vertraut Lund auf die Horn-Werkzeuglösungen. Neben dem Stoßen und Fräsen setzt er auch auf Werkzeugsysteme zum Innenausdrehen, Einstechen und Abstechen. „Die Werkzeuge sowie die technische Beratung durch den Außendienst haben mich überzeugt. Ich freue mich schon auf die nächsten Projekte“, so Lund.

Quelle: Paul Horn GmbH