Die Firma Claas Industrietechnik GmbH hat sich auf Antriebstechnik und Hydraulik fokussiert. Die Produkte, wie etwa die stufenlosen Getriebe, werden dabei sowohl innerhalb der Claas-Gruppe als auch bei externen Kunden verbaut. Bei der Bearbeitung eines Lagerringes war durch häufige Werkzeugbrüche und geringe Standmenge die Prozesssicherheit nicht zufriedenstellend. Ein Werkzeug- und Strategiewechsel brachte die erhoffte Verbesserung.
Die Firma Claas Industrietechnik in Paderborn ist eine 100 %ige Tochter der Claas Agrosystems. Das Unternehmen, das sich komplett in Familienbesitz befindet, ist Europas größter Landmaschinenhersteller und gehört zu den drei Marktführern weltweit. Als Bestandteil der Gruppe agiert die Claas Industrietechnik als eigenständiges, mittelständisches Industrieunternehmen.
Ein sehr gutes Beispiel für die Entwicklung eines zukunftsweisenden Produktes der Antriebsspezialisten ist das stufenlose Getriebe EQ 200. Hierbei handelt es sich um eine Eigenentwicklung und Eigenfertigung. Insgesamt wurde hiefür ein zweistelliger Millionenbetrag in modernste Fertigungstechnologien und eine Montagelinie nach Automotive-Standards investiert.
Das Getriebe wurde für den Einsatz in Traktoren der Mittelklasse entwickelt und findet in den Baureihen Arion 500/600 Cmatic in den Leistungsklassen 140 bis 184 PS Verwendung. Die Vorzüge des stufenlosen Getriebes zeigen sich vor allem, wenn Traktoren sehr vielseitig eingesetzt werden – von langsamen Pflegearbeiten über schwere Bodenbearbeitung oder Zapfwellenbearbeitung bis hin zu schnellen Transportfahrten.
Beim automatischen Wechsel der Fahrstufe ändert sich nicht nur die Übersetzung, sondern auch der gesamte Kraftfluss durch das Getriebe. Die Drehzahlen der beiden Kupplungswellen gleichen sich beim Beschleunigen immer weiter einander an, bis sie die gleiche Drehzahl erreicht haben. In diesem perfekten Synchronpunkt schaltet die Lamellenkupplung. Somit erfolgt der Fahrstufenwechsel – auch unter Last – ohne Drehzahl- und Drehmomentsprung. Der Fahrer bemerkt vom Fahrstufenwechsel nichts und kann durchgehend von 0 bis 50 km/h beschleunigen.
Kontinuierliche Prozessoptimierung
Um die Wettbewerbsfähigkeit in- und außerhalb der eigenen Gruppe zu festigen und zu verbessern, werden alle bestehenden Fertigungsprozesse immer wieder kritisch beobachtet. Ein Prozess, der schon länger im Fokus der Fertigungsplaner stand, war die Bearbeitung eines Lagerrings mit Vollbohrern. Durch häufige Werkzeugbrüche und geringe Standmenge war die Prozesssicherheit dieser Bearbeitung nicht zufriedenstellend. Da Michael Tobisch, Anwendungstechniker bei Ingersoll, gerade im Haus Drehversuche durchführte, wurde er von Viktor Geier, Meister Bereich Scheibenfertigung bei Claas, kontaktiert und um einen Werkzeugvorschlag gebeten.
Nach einer kurzen Analyse legte Tobisch einen Bearbeitungsvorschlag vor, der nicht nur ein neues Werkzeugkonzept, sondern auch eine geänderte Bearbeitungsstrategie vorsah.
Die Lagerringe sind aus 42CrMo4 V und müssen mit 20 Schraubenbohrungen mit zugehöriger Schraubenkopfsenkung versehen werden. Bei der bestehenden Bearbeitung mit einem Vollbohrer wird zuerst die größere Schraubenkopfsenkbohrung (D = 20 mm) und anschließend die kleinere Schraubenbohrung (D = 13 mm) als Durchgangsbohrung gebohrt. Hierbei kam es häufig zum Werkzeugbruch.
Nach dem neuen Konzept wird erst die Schraubenbohrung (D = 13 mm) komplett mit einem Ingersoll Gold-Twist-Wechselkopfbohrer gebohrt und anschließend die Schraubenkopfsenkung (D = 20 mm) mit einem Wendeschneidplatten-Senkfräser erzeugt. Die Fertigung der Lagerringe erfolgt auf einem Multitasking Dreh-Fräszentrum in vertikaler Bearbeitungsposition.
Angepasste Bohrwerkzeuge bringen den Erfolg
Die gewählten Werkzeuge sind für die unterschiedlichen Bohrverfahren wesentlich besser geeignet, und so hat die Änderung der Bearbeitungsstrategie auf Anhieb zu erheblichen Verbesserungen der gesamten Lagerringbearbeitung geführt:
Die Werkzeugbrüche bei der Bearbeitung der Durchgangsbohrung (D = 13 mm) sind komplett eliminiert.
Die Prozesssicherheit der Lagerringbearbeitung wurde drastisch verbessert.
Die Standmenge bei beiden Bearbeitungen konnte von 200 auf 800 Bohrungen gesteigert werden.
Die Fertigungskosten (Maschinen- und Werkzeugkosten) wurden um 40 Prozent reduziert.
Die Ergebnisse des Tests wurden von den zuständigen Herren in der Fertigung positiv zur Kenntnis genommen und direkt eine Umstellung angeordnet.
Die beim Test eingesetzte Bohrerserie Gold-Twist ist relativ neu, sie hat sich aber schon in vielen Anwendungen bewährt. Die verbesserte Schnittstelle mit innovativem Klemmsystem gewährleistet auch nach einer vielfachen Anzahl von Kopfwechseln eine zuverlässige Klemmung. Weitere Eigenschaften dieses Bohrsystems sind:
Verdrallte Kühlmittelbohrungen
Optimierte und polierte Spankammern zur guten Spanabfuhr
PVD-beschichte Körper für hohe Lebensdauer
Ein Bohrkörper für 5 bzw. 10 Durchmesser
Die beim Test eingesetzten Wendeschneidplatten-Senkfräser wurden speziell zur Herstellung von Schraubenkopfsenkungen entwickelt. Sie gehören zur Familie der Quad-Drill-Plus-Wendeschneidplattenbohrer und erzeugen eine exakte 90°-Schulter. Die Werkzeuge stehen mit Weldon-Schaft und mit Einschraubgewinde zur Verfügung.
Bohrerbruch ist kein Thema mehr
Die Umstellung der Fertigungsstrategie und der Einsatz der optimierten Werkzeuge haben sich bewährt. Beim Durchbohren der Lagerringe mit D = 13 mm ist der Wechselkopfbohrer wesentlich stabiler als die bisher eingesetzten Wendeplattenbohrer. Aufgrund des Konzeptes und der Bohrergeometrie sind Bohrerbrüche beim Austreten des Werkzeugs kein Thema mehr. Mit dem Wendeschneidplatten-Senkfräser für die Bearbeitung der Schraubenkopfsenkung steht nun ein Werkzeug zur Verfügung, das speziell für diese Bearbeitung konzipiert wurde.
Ingersoll Werkzeuge GmbH www.ingersoll-imc.de
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