Zahnstangenantrieb mit außergewöhnlicher Steifigkeit 1

Eine neue Drehmaschine bietet höchste Positioniergenauigkeit und überwindet dank neuer Antriebstechnik die begrenzte Beweglichkeit in der Z-Achse der existierenden Drehmaschinen mit Kugelgewindetrieb.
Autorin: Sofiane Jedidi Der führende koreanische Werkzeugmaschinenhersteller Hankook Machine Tools hat seine neue Walzendrehmaschine R-50W erfolgreich in den Markt eingeführt. Ausgerüstet ist sie mit einem Zahnstangenantrieb vom Typ DualKRP3+ von Redex Andantex, einem europäischen Hersteller von hochentwickelten Planetengetrieben und Zahnstangenantrieben.

Die 1969 gegründete Firma Hankook Machine Tools ist einer der Technologieführer in der Werkzeugmaschinenindustrie mit einer hohen eigenen Forschungs- und Entwicklungskompetenz. Seit der Entwicklung der ersten Großteile-Drehmaschine auf Basis koreanischer Komponenten in der Mitte der 1980er-Jahre genießen die Hankook-Werkzeugmaschinen seit mehr als 25 Jahren hohes Ansehen bei namhaften Herstellern, unter anderem in der Stahl- und Schiffsbau-industrie.

Hankook Machine Tools unterhält ein eigenes Fertigungswerk für Kleinserien zusätzlich zu einem Portalbearbeitungszentrum, mit dem sämtliche Produktionsaufträge für CNC-gesteuerte Horizontal-, Vertikal und Walzendrehmaschinen sowie halbautomatische und konventionelle Drehmaschinen verarbeitet werden.

Die hocheffiziente Fertigungsorganisation ermöglicht die Produktion von mehr als 1000 Einheit jährlich. Vor kurzem präsentierte das Unternehmen sein jüngstes Produkt: die R-50W. Diese Walzendrehmaschinen vom Zahnstangentyp ermöglicht eine präzisere Positionierung der Werkstückzuführung und überwindet zugleich die begrenzte Beweglichkeit der Z-Achse von Drehmaschinen mit Kugel-gewindetrieb.

Die Maschine bietet einen Drehdurchmesser bis zu 2200 Millimeter und eine Bearbeitungslänge bis zu 15 Meter. Die Nutzlast zwischen den Spitzen beträgt 50 Tonnen. Die Genauigkeitsklassen entsprechen den Standards der Norm ISO-1708. Für die Entwicklung der Walzendrehmaschine R-50W benötigte Hankook Machine Tools einen Antrieb, der eine besonders hohe Steifigkeit mit einem spielfreien Vortrieb verbindet.

Als Partner für diese Aufgabe wählten die Koreaner deshalb den europäischen Hightech-Spezialisten für Zahnstangen-Planetengetriebe Redex-Adantex. Dessen Hochleistungs-Planetengetriebe lässt sich unterschiedlichen Formen implementieren.

Besonders gut eignet es sich beim Einsatz in Portal-Werkzeugmaschinen mit beweglichen Säulen. Der Aufbau des DualKRP+ mit zwei Planetengetrieben umfasst zudem eine mechanische Vorspannung, die jedes Spiel des Ritzel-Zahnstangengetriebes eliminiert.

Für anspruchsvolle Anwendungen

Bestandteil des DualKRP+ ist auch das von Redex Andantex entwickelte voll integrierte Abtriebsritzel, das die außergewöhnliche Steifigkeit gewährleistet, die bei anspruchsvollen Ritzel-Zahnstangen-Anwendungen gefordert ist. Die Produktlinie umfasst sechs universelle Standardgrößen.

Das neuartige, kompakte Design vereinfacht die Implementierung in die Maschine oder Anlage. „Unser sorgfältiger Vergleich unter Verwendung von Redex-Andantex-Geräten einerseits sowie Geräten anderer Antriebshersteller andererseits hat gezeigt, dass die Lösung von Redex Andantex die Anforderungen für unsere Maschine perfekt erfüllt“, sagt Hankook-Vorstand Kim Dongseok und erklärt: „So bietet Redex Andantex nicht nur eine große Anzahl von Produkten, mit denen sich die unterschiedlichsten denkbaren Aufgaben erfüllen lassen, sondern zusätzlich zeigen alle diese Produkte ein hohes Maß an Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit.“

Kim sagt weiter: „Das Pflichtenheft umfasste Verfahrwege bis zu 15 000 Meter, ein Verdrehspiel von weniger als vier Bogensekunden, Verfahrgeschwindigkeiten bis vier Meter pro Minute und Vorschubkräfte von mehr als 35 000 Newton. Redex Andantex konnte alle unsere Anforderungen erfüllen. Zudem ermöglicht uns die schnelle Reaktion des technischen Kundendiensts eine gute Partnerschaft bei der Kontrolle der Produktqualität.“

Anders als die bisherigen Drehmaschinen mit Kugelgewindetrieb umfasst die R-50W mit dem Ritzel-Zahnstangen-System mit der Konstruktion zugleich das Getriebe.

Dies vereinfacht die Installation sehr, weil kein separates Getriebe verbaut werden muss. So lassen sich die geforderten Verfahrwege entsprechend dem Kundenwunsch durch eine einfache Verlängerung des Vorschubtisches erreichen, was eine praktisch unbegrenzte Wegstrecke entlang der Z-Achse ermöglicht.

Zudem lässt sich durch einen Linearencoder ein Lage-regelkreis in das System integrieren, um die Positioniergenauigkeit zu verbessern. Derzeit richtet sich die Drehmaschine R-50W an Anwendungen im Stahl- und Schiffbau, zwei Einheiten wurden schon an solche Kunden ausgeliefert.

Für die Zukunft wird erwartet, dass die Maschine in einem breiteren Anwendungsfeld zum Einsatz kommt, weil sie für größtmögliche Flexibilität konstruiert wurde, mit der sich die Maschine an unterschiedliche Umgebungsverhältnisse und Anforderungen anpassen lässt. Derzeit entwickelt Hankook mit der R-70W eine weitere Walzendrehmaschine, die ebenfalls mit den Hightech-Plantengetrieben vom Typ DualKRP4+ von Redex Andantex ausgerüstet wird.

www.redex-andantex.com