Weil die Kunststoffgehäuse von Hochfrequenzschleifern beim Warmschleifen im Schmiedeprozess wegschmolzen, verwendet der Schmiedespezialist Böhler in seiner Hammerschmiede nun druckluftbetriebene Turbinenschleifer von Atlas Copco Tools für diese Aufgabe. Die Metallgehäuse der Geräte vertragen die Hitze der bis zu 900 °C heißen Bauteile. Parallel zu den Hochfrequenzschleifern kommen die Druckluftschleifer auch dann zum Einsatz, wenn der Drei-Schicht-Betrieb extreme Belastungen mit sich bringt.

Essen/Kapfenberg (A), Januar 2011 – Die ganze Halle vibriert mit, wenn in der Hammerschmiede der Böhler Schmiedetechnik GmbH & CoKG im österreichischen Kapfenberg mannshohe Ventile für Schiffsdiesel „in Form gebracht“ werden. Kaum mag man da glauben, dass hier überwiegend Komponenten für den eher leichtgewichtigen Flugzeugbau geschmiedet werden. Etwa Teile der Fahrgestelle oder die Lageraufnahmen für die Bolzen, die später einmal Triebwerk und Flugzeug zusammenhalten, sowie massive Rotorköpfe aus Titan für den Hubschrauberbau. Das Schmieden steht dabei in Kapfenberg häufig nur am Beginn einer langen Reihe von Bearbeitungsschritten. Bis ein Rotorkopf das Werk verlässt, hat er außerdem zahlreiche Prüfschritte hinter sich gebracht – „denn ausfallen darf solch ein Bauteil niemals“, betont Günter Knoll, Vorarbeiter in der Hammerschmiede.

Insbesondere die Schleifarbeiten spielen in der Schmiede eine wichtige Rolle, beim Zwischenputzen, Fertigputzen oder Polieren. „Fehler, die beim Sandstrahlen auftauchen, müssen ausgeschliffen oder bestimmte Stellen für die Härteprüfung anpoliert werden“, fährt Knoll fort. „Muss richtig viel Material entfernt werden, sind die Schleifmaschinen extrem gefordert – vor allem im Drei-Schicht-Betrieb und beim Warmschleifen während des Schmiedens.“ Die Turbinenschleifer der Typen GTG 40 und GTG 21 von Atlas Copco Tools sind dem Dauereinsatz und der Hitze gewachsen. Für Betriebsleiter Andreas Brandner und Günter Knoll war dies auch der Grund, speziell bei diesen Aufgaben von Hochfrequenz- auf Druckluftwerkzeuge umzusteigen. Denn es kam vor, dass die Elektroschleifer teilweise schon nach einer Schicht abbrannten. Die GTG-Druckluftschleifer kann man dagegen kaum abwürgen – und wenn man doch mal voll draufhält, bleiben sie einfach stehen; durchbrennen kann wegen des Turbinenantriebs kein Motor. Getriebeschäden treten nun nur noch selten auf. Ein Pluspunkt ist auch das Metallgehäuse der Geräte, da es bei Temperaturen von bis zu 900 °C beim Warmschleifen nicht schmilzt.

Antriebsturbine ist leicht bei hoher Leistung

Zurückgreifen konnten die Mitarbeiter der Hammerschmiede bei ihrer Wahl auf das Know-how der benachbarten Turbinenschaufelfertigung. Dort werden Atlas-Copco-Druckluftschleifer schon seit Längerem eingesetzt, und neben der Standfestigkeit lobt man vor allem die Leistungsfähigkeit der zugleich leichten und damit handlichen Maschinen. Bei gleicher Leistung ist eine GTG-Maschine deutlich leichter als ein Hochfrequenzschleifer, teilweise nur halb so schwer. Verantwortlich dafür ist im Wesentlichen die Antriebsturbine mit ihrer hohen Leistungsdichte. „Besonders mit der GTG 21 kann man gerade an kleineren Teilen wesentlich einfacher arbeiten“, bestätigt Günter Knoll. Allerdings verweist er auch auf die Fälle, in denen eine schwerere Maschine von Vorteil sein kann, weil man dann nicht so fest aufdrücken müsse. „Gerade aber bei extremen Schleifarbeiten bewähren sich die Druckluftschleifer wieder, weil man sie eben ohne Probleme abwürgen kann – mit einem Hochfrequenzschleifer mache ich das nicht oft, dann brennt er durch.“

Die Haltbarkeit der Turbinenschleifer hatten die Atlas-Copco-Ingenieure bereits bei deren Entwicklung im Blick. So besitzt etwa die ölfreie Antriebsturbine keine Lamellen, die sich abnutzen können. Auf geölte Druckluft kann damit verzichtet werden. Darüber hinaus ist das in einem Ölbad laufende Getriebe speziell abgedichtet. Für Werker wie Maschine gleichermaßen vorteilhaft ist auch der geringe Vibrationspegel der Maschinen. Ein automatischer Unwuchtausgleich (Autobalancer), bei dem ein umlaufender Kugelsatz als Kontergewicht die sich ständig verändernde Unwucht der Schleifscheibe ausgleicht, senkt den Pegel auf unter 2,5 m/s2 – und damit unter den in der Europäischen Union gültigen Auslösewert, ab der der Betreiber Maßnahmen zum Schutz der Werker ergreifen muss. Das gilt auch für die ebenfalls bei Böhler eingesetzten Radialschleifer des Typs LSR 48, die sich vor allem für die Innenbearbeitung der Schmiedestücke eignen.

Maschinen werden ständig überlastet – und überstehen das klaglos

„Da die Druckluftschleifer kaum repariert werden müssen, sind sie beim Einsatz im Drei-Schicht-Betrieb und beim Warmschleifen im Endeffekt sogar günstiger als die in der Anschaffung billigeren Hochfrequenzschleifer, die eben viel häufiger bei Dauerbelastung kaputtgingen“, ergänzt Günter Knoll. Voraussetzung ist allerdings saubere und vor allem trockene Druckluft. Dies war insbesondere in Kapfenberg zunächst ein Problem, da die Druckluft für den Schmiedebetrieb bewusst feucht ist. Heute wird deshalb ein Teil der Druckluft für die Werkzeuge abgezweigt und durch einen Kältetrockner und Mediumausscheider geschickt. Seitdem arbeiten die Druckluftschleifer anstandslos. „Gerade bei unseren extremen Bedingungen hier ist das sehr wichtig, da wir unsere Maschinen immer überlasten.“
 
 

Zur Böhler Schmiedetechnik GmbH & CoKG

Das Unternehmen, ursprünglich Teil der Böhler-Gruppe, wurde durch deren Reorganisation 1991 gegründet und gehört heute zur Böhler-Uddeholm AG. Im österreichischen Kapfenberg werden vor allem Komponenten für den Flugzeug- und Triebwerksbau gefertigt, mit rund 75 % der wichtigste Markt. Hinzu kommen Bauteile für Dampf- und Gasturbinen sowie Spezialschmiedeteile. Böhler verfügt nach eigenen Angaben über zwei der größten Spindelpressen weltweit mit 315000 und 355000 kN Presskraft.
www.bohler-forging.com