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„Aufgrund der Vielfalt unserer unterschiedlichen Dichtungen, setzen wir zu 90 Prozent Sonderwerkzeuge ein. Denn die bei uns eingesetzten Werkstoffe sowie die verschiedenen Dichtungsprofile verlangen nach sehr scharfen Werkzeugen mit speziellen Schneidenprofilen“, erzählt Peter Schockaert, der zusammen mit Johan Willems die Produktion bei Parker in Boom verantwortet. „Die Möglichkeit, die Schneidenprofile direkt nach unseren Wünschen und Anforderungen zu gestalten ist uns sehr wichtig. Deshalb setzen wir seit Jahren auf die Werkzeuge der Paul Horn GmbH aus Tübingen“, so Willems.
Das Produktportfolio der Parker Prädifa Technology Division enthält eine breite Palette von Standard-Dichtelementen und -Dichtsystemen, kunden- und anwendungsspezifischer Dichtungen sowie anderer technische Bauteile. Zu den Kunden zählen Unternehmen aus der Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Pharma- und Chemieindustrie sowie Hydraulik und weiteren Branchen. Das Unternehmen gilt damit als führender Anbieter von polymeren Dichtungslösungen. Neben den unterschiedlichsten Branchen verarbeitet man bei Parker auch eine hohe Anzahl unterschiedlicher Dichtungs-Werkstoffe. Die Größe der Dichtungen reichen dabei von wenigen Millimetern Durchmesser bis hin zur Weltrekord-Dichtung mit einem Durchmesser von über vier Meter.
„Wir nennen die bei uns eingesetzten Werkzeuge oftmals nur noch Klingen, da diese mit einem sehr scharfen Keilwinkel geschliffen sind“, so Schockaert. Eine „Klinge“ kommt auch im folgenden Anwendungsbeispiel zum Einsatz: An eine Lenkwellen-Dichtung aus einem Kohlefaser-Teflon-Werkstoff muss eine Art axiales Gewinde gedreht werden. Dieses Gewinde dient dazu, den Dichtring axial flexibel zu machen. So lässt er sich bei der späteren Montage über die Welle schieben und schmiegt sich bei der Verschraubung an die Welle an.
Werkzeuglösungen für den Serieneinsatz
Die ersten Versuche und Aufträge liefen dabei noch mit selbstgeschliffenen Werkzeugen. „Für Prototypen und kleine Stückzahlen schleifen wir die Werkzeuge selbst. Wenn die Volumen dann größer werden, suchen wir nach der passenden Werkzeuglösung“, so Willems. In diesem Fall lieferte Horn den Typ Supermini mit einer geschliffenen Klinge für die axiale Bearbeitungsrichtung. Das zu fertigende Gewinde hat eine Tiefe von 0,2 mm. Das Werkzeug schneidet das Gewinde mit einer hohen Vorschubgeschwindigkeit. „Auf den ersten Blick sieht die Bearbeitung sehr leicht aus. Aber die geforderte Gratfreiheit verlangt eine sehr hohe Schärfe der Schneidkante“, so Schockaert. Bei der Bearbeitung fließt kein Span. Die Schneide des Superminis schneidet beziehungsweise ritzt das Gewinde auf die Fläche.
Für eine andere Dichtung aus einem Kunststoff setzt man ebenfalls auf das Supermini-System. Die Dichtung hat einen Durchmesser von knapp 4 mm. Neben einem Axialeinstich muss die Bohrung mit einem Durchmesser von 1 mm ausgedreht werden. „Die Schärfe der Werkzeuge ist hierzu ebenfalls sehr wichtig, da die Wandungen sehr dünn sind und bei einem zu hohen Schnittdruck verziehen könnten“ so Willems. Nach dem Axialeinstich mit einem Supermini des Typs 105, übernimmt ein weiterer Supermini des gleichen Typs das Ausdrehen der vorgebohrten Bohrung auf das eng tolerierte Endmaß.
Ausdrehwerkzeug für zahlreiche Bearbeitungen
Ausdrehen, Profildrehen, Inneneinstechen, Gewindedrehen, Fasen, Axialstechen, Bohren sowie Nutstossen. Das Werkzeugsystem Supermini lässt sich für zahlreiche Bearbeitungsoperationen anpassen und einsetzen. Zum Einsatz kommt die Vollhartmetall-Schneidplatte in der Bohrungsbearbeitung von Durchmesser 0,2 mm bis rund 10 mm. Horn entwickelte den Rohling des Werkzeugs als eine Tropfenform. Diese Form ermöglicht präzise Anlageflächen im Werkzeughalter. Des Weiteren verhindert die Tropfenform das Verdrehen der Schneidplatte, welches zu einer stets präzisen Lage der Spitzenhöhe des Werkzeugs führt. Bei langen Werkzeugauskragungen reduziert sie die Durchbiegungen und minimiert Vibrationen während des Drehprozess.
Je nach Einsatz und zu bearbeitendem Durchmesser bietet Horn die Schneidplatte in drei unterschiedlichen Größen (Typ 105, 109 und 110) und verschiedenen Rohlingstypen an. Alle Varianten ermöglichen eine interne Kühlmittelzufuhr direkt an die Wirkzone. Das Horn Werkzeugportfolio enthält rund 2500 verschiedene Standardvarianten des Supermini. Darüber hinaus löste Horn mit unzähligen Sonderlösungen die Aufgaben der Anwender.
System Mini im Einsatz auf einem Doppelspindler
Für hohe Stückzahlen setzen Schockaert und Willems auf spezielle Doppelspindel-Maschinen, die zwei Dichtungen synchron bearbeiten. Die Spindeln sind in vertikaler Position über den Werkzeugen positioniert. Der Stangenlader für das Rohmaterial gleicht einem Revolver und wird von oben beladen. Der Drehprozess benötigt keinen Werkzeugwechsel. Die Werkzeuge sind als Werkzeugkamm unter der Spindel fix montiert. Im Prozess fährt die Maschine nach jedem Bearbeitungsschritt zur nächsten Station, bis alle Bearbeitungen abgeschlossen sind.
Zum Einsatz kommt hierbei, neben Supermini-Werkzeugen, das System Mini. „Das Mini-System lässt sich sehr gut auf die jeweiligen Bearbeitungsschritte anpassen“, so der Horn-Techniker Kees van Bers. Auf dem Werkzeugkamm ist für jede Bearbeitung ein Werkzeug montiert. „Bei den hohen Stückzahlen war uns eine sehr kurze Taktzeit wichtig. Durch die Werkzeuge können wir von der Stange ohne Abgreifen, außen Kopierdrehen, außen Einstechen, beidseitig axial Einstechdrehen, Innenausdrehen sowie Abstechen“, erklärt Willems.
Seit rund 10 Jahren arbeitet man bei Parker nun mit den Werkzeuglösungen von Horn. Rund 90 Prozent der eingesetzten Werkzeuge sind speziell auf den jeweiligen Prozess ausgelegte Sonderlösungen. „Wir sind froh mit Horn einen Werkzeugpartner an der Hand zu haben, der genau auf unsere Wünsche und Anforderungen der in Schneidengestaltung eingeht“, so Willems.
Parker Prädifa
www.parker.com
Paul Horn GmbH
www.horn-group.com
