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Werkzeugmaschinen stellen hohe Anforderungen an ihre Komponenten. Ulrich Schroth, Leiter des Bereichs Value Added Products bei Rodriguez, erklärt im Interview, warum Wälzlager als hochpräzise analoge Elemente die Basis digitaler Fabriken sind.

Die Anforderungen an Wirtschaftlichkeit, Zuverlässigkeit und Präzision von Werkzeugmaschinen bleiben hoch. Was bedeutet das für die Komponenten?

Ulrich Schroth: Werkzeugmaschinen sind einer der Produktionsfaktoren, die die Leistungsfähigkeit eines Unternehmens maßgeblich bestimmen. An alle Komponenten und insbesondere an unsere Präzisionslager gelten höchste Anforderungen an Produktivität und Effizienz. Das erfordert Langlebigkeit, hohe Wiederholgenauigkeit und dauerhafte Präzision. Die wichtigen Komponenten einer Maschine sind meist die Unscheinbaren. Es ist wie beim menschlichen Herzen: Man merkt es erst, wenn es Probleme macht oder gar versagt. Lager sind das Herz jeder Maschine. Wenn der Bediener die Lager am Ende nicht einmal bemerkt, können Sie sicher sein, dass sie ihre Arbeit gut machen. Sie sind auch die Basis für Industrie 4.0-Anwendungen.

Darauf möchten wir später noch genauer eingehen, aber zunächst ein kleiner Exkurs: Was sollten Anwender beim Einsatz von Präzisionslagern in Werkzeugmaschinen beachten?

Schroth: Eine Kette von Faktoren beeinflusst die Genauigkeit der Anwendung. Dazu gehören auch die mechanischen Komponenten. Denn die einzelnen Elemente und Baugruppen bilden die Basis, um die hohen Anforderungen an das Gesamtsystem zu erfüllen: Das Ganze ist nur so gut wie die Summe seiner Teile. Bei Präzisionslagern sollten Sie auf Qualität setzen.

Für welche Herausforderungen eignet sich der Einsatz von Präzisionslagern?

Schroth: Die Präzisionslager übernehmen die Positionierung von Rund- oder Rundtischen, die radiale / axiale Lagerung von Kugelgewindespindeln oder die Lagerung der Haupt- und Vorschubspindel. In der Zerspanung dienen Rundtische als Werkstückträger. Sie werden auch als Schwenk- oder Positionierachsen, aber auch im Bereich von Montageaufgaben eingesetzt. Die verwendeten Lager unterscheiden sich in Design, Präzision und Steifigkeit.

Ulrich Schroth leitet den Bereich Value Added Products bei Rodriguez. (Bild: Rodriguez)

Können Sie konkrete Beispiele nennen?

Schroth: Radial-Axial-Präzisions-Zylinderrollenlager werden aufgrund ihrer Genauigkeit und Belastbarkeit vor allem dann eingesetzt, wenn eine hohe Positioniergenauigkeit der Rundtische gefordert ist. Diese einbaufertigen und kompakten Kombilager zeichnen sich durch ihr präzises und kippsicheres Verhalten aus. Dies ist die Voraussetzung, um die für die Bearbeitung erforderliche Genauigkeit zu erreichen. Strenge und enge Fertigungstoleranzen von wenigen µm garantieren über Jahre eine gleichbleibende, gleichbleibende Qualität. Wenn Gewicht und Bauraum gespart werden sollen, kommen zunehmend Dünnringlager zum Einsatz, die große Durchmesser bei konstantem Querschnitt ermöglichen und auch als Hybrid-Dünnringlager mit hochtemperaturbeständigen Keramikkugeln erhältlich sind. SRB-Lager, doppeltwirkende Nadel-Axial-Zylinderrollenlager in Präzisionsausführung, garantieren hohe Präzision bei höchster Steifigkeit und gleichzeitig kompakten Lagerabmessungen. Es ist auch möglich, zweireihige DRF / DRN-Lager zu verwenden; sie eignen sich für höhere Drehzahlen von Kugelgewindetrieben und nehmen radiale und axiale Kräfte aus beiden Richtungen auf. Durch die Vorspannung sorgen sie für maximale Steifigkeit, Rundlauf, präzise Werkzeugpositionierung und Wiederholgenauigkeit.

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Einige Hersteller setzen bei ihren Rundtischen auf Torquemotoren für hohe Positioniergenauigkeit und große Dynamik. Welche Besonderheiten sind hier zu beachten?

Schroth: RTB-Lager mit integriertem Absolutwertgeber sollten in drehmomentgetriebenen Rundtischen eingebaut werden. Die Axial-Radial-Präzisionsrollenlager mit einem oder zwei eingebauten Messköpfen bilden die kraftübertragende Schnittstelle zwischen der rotierenden Planscheibe und dem feststehenden Gehäuse. Sie bestimmen den Rundlauf und müssen dazu die notwendige Steifigkeit aufweisen. Alle Anforderungen an Torque-Motor-Systeme hinsichtlich Präzision, Zuverlässigkeit und Belastbarkeit werden erfüllt.

Studien bestätigen, dass die steigende Nachfrage nach kundenspezifischen System- und Integrationslösungen den Maschinenbaumarkt bestimmen wird. Welche Vorteile bringt dieser Trend für Designer und Entwickler?

Schroth: Diesen Trend können wir bestätigen. Und davon können wir insofern profitieren, als wir uns mit unserem Geschäftsbereich Value Added Products frühzeitig darauf vorbereitet haben. Wir können sagen, dass wir für jede spezielle Anwendung die richtige Antwort haben. Unsere hauseigene Fertigung haben wir mit einem leistungsstarken Maschinenpark aufgebaut; alle individuellen Lösungen werden hier umgesetzt. Flexibilität und das Know-how in Bezug auf technische Sonderlösungen sind unsere Stärken. Wir fertigen Großwälzlager mit Außendurchmessern bis 1400 mm oder die immer beliebter werdenden Dreheinheiten mit kleineren Durchmessern ab 15 mm. Neben den standardisierten RTB-Lagern mit und ohne integriertem Winkelmesssystem, von denen kleinere Stückzahlen innerhalb weniger Tage bereitgestellt werden können, umfasst das Produktportfolio auch anwendungsspezifische Lagerlösungen. Lagersysteme werden beispielsweise als Vierpunktlager oder als Kreuzrollenlager überwiegend nach Kundenwunsch konstruiert und gefertigt.

Welche allgemeinen Entwicklungen sind Ihnen in den letzten Jahren in der Branche aufgefallen?

Schroth: Der Trend geht in Richtung Planbarkeit, Stichwort Predictive Maintenance und Condition Monitoring. Bei Rodriguez bestehen wir darauf, dass Haltbarkeit das noch wichtigere Argument ist. Die Ausfallkosten betragen durchschnittlich 50.000 Euro pro Stunde. Dies muss um jeden Preis vermieden werden.

Das Wälzlager – Aufbau, Auswahl und Vorteile

Welche Rolle spielen Präzisionslager bei den teilweise disruptiven Entwicklungen im Maschinenbau?

Schroth: Sie meinen die Digitalisierung? Lagerhallen lassen sich nicht digitalisieren. Und vor allem: Sie lassen sich nicht wegrationalisieren. Aber es gibt gute Ideen, Speicher nutzbar zu machen. Sie sind eines der ältesten mechanischen Geräte der Welt und wurden im alten Ägypten und im Römischen Reich verwendet. Und nun soll mit dem Internet der Dinge – mit preiswerten Sensoren, Big-Data-Anwendungen und Machine Learning – in die digitale Zukunft katapultiert werden. Wir haben dies im Blick und spüren auch, dass es neue Herausforderungen an die Menschen stellt, die Maschinen überwachen, bedienen und warten.

Wie gehen Sie als Lieferant damit um?

Schroth: Ein ausgefallenes Lager kann eine ganze Fabrik lahmlegen. Ich kann verstehen, dass der Ehrgeiz groß ist, hier Vorkehrungen zu treffen und dies mit cleveren Strategien zu verhindern. Der zunehmende Wettbewerb erhöht auch den Kostendruck. Aber es darf nicht zu Lasten der Qualität der Basis gehen – der Lager. Dabei setzen wir auf bestmögliche Beratung im Vorfeld, enge Entwicklungsabstimmung im Hinblick auf die Anwendung des Kunden und langjähriges Expertenwissen im Bereich Lagerbeschaffung.

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