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Schischuhe in Form

: Hermle


Zahlreiche Schi-Asse vertrauen im alpinen Weltcup auf die Marken HEAD und TYROLIA.... ...Auch im Breitensport setzen Sportbegeisterte auf Schi, Bindung und Schuhe des österreichischen Ausrüsters.

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Modernes Design bringen den HEAD Schischuh „in Form“.

Modernes Design bringen den HEAD Schischuh „in Form“.

Zur Herstellung der HEAD-Schischuhformen ist am zentralen Standort Schwechat seit März 2006 eine HERMLE C 40 U dynamic im Dauereinsatz.

Der Rennsport ist für vieles ein Motor. Sowohl für die technische Weiterentwicklung als auch für Design und Optik. Bei TYROLIA TECHNOLOGY in Schwechat/Ö ist von der Entwicklung über die Konstruktion bis zum Werkzeugbau die gesamte Prozesskette der Herstellung von Bindungen und Skischuhen beheimatet.

Wo drückt der Schuh?

2004 ist die Produktion der Head-Schischuhformen von Talin/Estland nach Schwechat übersiedelt. TYROLIA TECHNOLOGY bietet mit einem modern eingerichteten Werkzeug- und Formenbau mit 38 hochqualifizierten Mitarbeitern gute Vorraussetzungen „Schischuhe in Form“ zu bringen. Da weder Zeichnungen noch digitale Daten vorhanden waren, mussten die zerlegten Werkzeuge gescannt werden. Die ersten Modelle wurden noch auf dem vorhandenen 3-Achs-Bearbeitungszentrum gefräst, jedoch war dem Team rund um Raimund Premauer, Leiter des Werkzeugbaus, klar, dass eine Fertigungslösung gefunden werden musste. „Eine wirtschaftliche Fertigung der Schischuhe ist nur mit einem 5-Achs-Bearbeitungszentrum erreichbar, denn mit unserer zwar sehr genauen 3-Achs-Maschine waren die nötigen Bearbeitungen nur mit sechs Spannvorgängen möglich. Darum haben wir mehrere Maschinenhersteller eingeladen, eine Schischuhform mit höchster Qualität (+/- 0,02 mm) in entsprechender Zeit zu fertigen“, erläutert Raimund Premauer das Auswahlverfahren.

Der deutsche Werkzeugmaschinenbauer HERMLE mit Sitz in Gosheim lieferte eine
sehr zufriedenstellende Lösung. Kriterium dabei war der sogenannte „Leisten“, die eigentliche Schuhform (siehe Bild 5). „Wir wussten, dass wir die Bearbeitung der großen 500 mm Rohblöcke und die geforderten Durchmesser technologisch beherrschen. Nun galt es die maximale Werkstückhöhe in den Griff zu bekommen“, beschreibt Rudolf Fluch, Gebietsverkaufsleiter von HERMLE Österreich, die Aufgabenstellung.
Durch ein integriertes Sonderspannfutter im Zentrum des Tisches kann der Schischuh stabil aufgenommen werden. Zusätzlich wurde die A-Achse des Tisches um 75 mm außermittig angeordnet, um die Werkstückhöhe von 450 mm fünfachsig bearbeiten zu können. Die schlankbauende Schwenkbrücke ermöglicht einen guten Zugang zum Werkstück. „Man kann somit große Werkzeuglängen vermeiden, und bleibt in der Bearbeitung sehr stabil. Durch diese spezielle Werkstückspannung konnten wir die geforderten Ergebnisse in bester Qualität liefern“, führt Rudolf Fluch weiter aus.

Die Dynamische

Die hochdynamische Maschinengeneration C 40 U dynamic besteht aus einem Baukastensystem, in dem alle Pakete für eine wirtschaftliche Zerspanung vorhanden sind: Maschinengrundkörper aus Mineralguss, Pick-up Werkzeugwechsler, Spindeldrehzahlen von 10.000 bis 40.000 U/min sowie wahlweise die Steuerungen iTNC 530 von Heidenhain oder die Siemens 840 D. Die drei Achsen im Werkzeug ermöglichen eine werkstückunabhängige Dynamik und somit ideale Voraussetzungen für Eilgänge und Vorschübe bis 60 m/min. Die vierte und fünfte Achse ist im NC-Schwenkrundtisch Ø 420 mm integriert (mögliche Varianten: Ø 800 mm, Ø 420 mm oder 2 x Ø 240 mm). Werkstücke bis 600 kg werden für die dynamische 5-Achs Simultanbearbeitung mit bis zu 65 U/min in der C-Achse (360°) und bis zu 55 U/min in der A-Achse (+91°/-139°) bewegt und simultan bearbeitet und werden mit vergleichsweise geringen Verfahrwegen der Linearachsen realisiert. Gleichzeitig ermöglicht das Tischkonzept die optimale Ausnutzung des Arbeitsraums von 850/700/500 mm.
Die eingesetzte
Spindel mit 28.000 U/min bringt eine Leistung von 23 KW mit einem Drehmoment von 79 Nm auf das Werkstück. Die Bearbeitung kann wahlweise mit Luftkühlung, Minimalmengenschmierung oder innerer Kühlmittelzufuhr bis zu 80 bar durch die Spindel erfolgen. Zusätzlich zu den 38 Standardwerkzeugplätzen hat man bei TYROLIA TECHNOLOGY die Werkzeugkapazität um weiter 87 Plätze ausgebaut (Zusatzmagazine: 43, 87 oder 157 Plätze).

Aufspannung und Automatisierung

Aufgrund der geforderten Palettengröße entschied man sich gemeinsam für ein System von EROWA. Als Automatisierungslösung ist der Robot Easy ERE mit vier 500er-MTS-Paletten im Einsatz. Dieser ist für ein Transfergewicht von maximal 250 Kg mit einem Verfahrweg in X von 1.600 mm ausgelegt.
Das gesamte Werkstückspannsystem befindet sich direkt im NC-Rundtisch. Insgesamt wurden neun EROWA MTS-Spannelemente auf der gesamten Brücke installiert, fünf davon auf der C-Achse, um in der Mitte auch Einzel-Palettieren zu können. Die äußeren vier Spannfutter werden für die komplette Überspannung des Tisches mit einer Tischplatte von 480 x 960 mm verwendet (siehe Bild 5,6,7,8).
„Die gesamte Aufgabenstellung war nichtgerade einfach. TYROLIA wollte den Schischuh in einem System fräsen, einen großen Tisch sowie eine Automatisierung mit vier 500er-Paletten. Darum ist unsere Lösung mit dem Neunfach-Futter auch so speziell“, hebt Rudolf Fluch das Gesamtpaket hervor. „Einziger Nachteil ist, dass wir den Leisten nicht automatisch einwechseln können. Aber aufgrund der langen Bearbeitungszeit von zirka acht Stunden – diese wird
in der mannlosen zweiten Schicht durchgeführt - ist dies zu verkraften“, so Herr Premauer.

Resümee

Die Durchlaufzeit der gesamten Form beläuft sich auf zirka eine Woche. Zur wirtschaftlichen Fertigung ist hier ein perfektes Gesamtsystem Voraussetzung. Durch die optimierte Prozesskette bestehend aus dem 5-Achs-Bearbeitungszentrum HERMLE C 40 U dynamic, den richtigen Werkzeugen, einer 3D-CAD/CAM Software und der damit verbundenen Oberflächenqualitäten konnten die Tuschierarbeiten von zum Teil mehreren Tagen auf nur mehr eine Stunde reduziert werden. „Darüber hinaus gewinnen wir beim Fräsen zirka 20 Prozent an Zeit“, zeigt sich Herr Premauer mit dem 5-Achs-Bearbeitungszentrum höchst zufrieden.



Technische Daten

Verfahrweg X/Y/Z: 850/700/500 mm

Drehzahl / Antriebsleistung bei 40% ED 28000 1/min/23 kW

Eilgange linear dynamic: 60 m/min


Tisch

Aufspannfläche: Ø 420 mm

Schwenkbereich: +91° / -139°

Drehzahl A/C Achse: 55/65 1/min

Tischbelastung max. 600 kg




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