Der neue Multivibrator MV 50 reduziert die Bearbeitungsdauer großer Werkstücke von Tagen auf Stunden. Mit einem Innendurchmesser von 1.650 mm ist der Multivibrator MV 50 der größte, den wir je gebaut haben. Er bearbeitet die Oberfläche von Werkstücken mit einem Durchmesser von bis zu 1.300 mm automatisch in einem Arbeitsgang.
Rotoren für Flugzeugtriebwerke und Turbinenlaufräder haben eines gemeinsam: Die Qualität der Oberfläche und die Kontur der Kanten entscheiden in hohem Maße über die Effizienz der Umströmung und somit über Wirkungsgrad, Treibstoffverbrauch und Geräuschentwicklung. Auch die Oberfläche der Presswerkzeuge für das Gesenkschmieden muss perfekt sein, damit das fertige Pressteil hohe Anforderungen an die Qualität erfüllt.
Glatte Oberflächen, präzise verrundete Kanten
Ein Hersteller von Flugzeugtriebwerken setzt seit Jahren Gleitschleifanlagen ein. Für die Bearbeitung von Blisks („blade integrated disks“) mit einem Durchmesser von bis zu 1.300 mm wollte er den Prozess weiter perfektionieren. Die Oberfläche und die Kanten sollten schneller, schonender und präziser als bisher bearbeitet werden. Außerdem legte der Kunde großen Wert auf einen hochgradig reproduzierbaren Prozess, der weitestgehend automatisch abläuft.
Schnell und schonend
Das war der Anlass für uns, den Multivibrator MV 50 zu entwickeln – mit einem Innendurchmesser von 1.600 mm rundet er die MV-Produktpalette nach oben ab. Anders als in Trogvibratoren werden die Werkstücke einzeln am Boden des Arbeitsbehälters eingespannt. So bringen diese Anlagen einen deutlich höheren Druck der Schleifkörper auf die Oberfläche der Werkstücke auf. Damit reduziert der MV 50 die Laufzeit für ein typisches Werkstück des Kunden von mehreren Stunden auf 90 Minuten.
Der Arbeitsbehälter (Mitte) nimmt das Werkstück auf, die Schleifkörper werden automatisch vom unteren in den oberen Bunker gefördert. 
Der Arbeitsbehälter hat einen Innendurchmesser von 1.600 mm.
Automatische Abläufe gewährleisten Reproduzierbarkeit
Die neue Anlage ist auf automatischen Betrieb ausgelegt: Nachdem das Werkstück im Arbeitsbehälter fixiert ist, ist keinerlei manuelle Tätigkeit mehr erforderlich. Das stellt die hohe Wiederholgenauigkeit des Prozesses sicher.
Speziell bei der Herstellung von Teilen für Flugzeugtriebwerke sind alle manuellen Tätigkeiten immer kritisch zu sehen, denn die Qualität der Bearbeitung ist dabei nicht reproduzierbar. Deshalb hatten wir bei der Entwicklung der neuen Anlage den gesamten Prozess im Blick – bis hin zum automatischen Nachchargieren der Schleifkörper und der Behandlung des Prozesswassers. Mit der neuen Maschine stellen wir sicher, dass alle Oberflächenelemente gleichmäßig und mit hoher Wiederholgenauigkeit bearbeitet werden.
Dipl.-Ing. Christoph Cruse, Vertriebsdirektor Walther Trowal
Für das Gleitschleifen der Blisks werden Kunststoff-Schleifkörper der Qualität AF verwendet. Sie erzeugen bei den Werkstoffen und Geometrien, die für diese Werkstücke typisch sind, extrem niedrige Oberflächen-Rauheitsbeiwerte.
Intensiver Kontakt
Das Werkstück wird auf einer Spannvorrichtung fixiert, anschließend vom integrierten Beladekran in den Behälter gehoben und magnetisch in ihm befestigt. Anschließend wird dieser automatisch mit den Schleifkörpern gefüllt und durch zwei Unwuchtmotoren in Schwingung versetzt. Da das Werkstück die Vibration des Arbeitsbehälters mitmacht, kommen die Schleifkörper in intensiven Kontakt mit der Oberfläche der Werkstücke. Dennoch bearbeiten sie diese schonend. Das gilt auch für innen liegende Konturen. So entsteht eine uniforme, gleichmäßige Oberfläche aller Teile. Die Rauheitsbeiwerte Ra liegen – abhängig von der Ausgangsrauigkeit – nach der Bearbeitung bei etwa 0,2 bis 0,4 µm. Speziell an den Funktionskanten wird aufgrund der sehr geringen Schwingungsamplitude wenig Material abgetragen.
Im permanenten Kreislauf
Wenn der Schleifprozess beendet ist, wird der Ablauftrichter des Arbeitsbehälters pneumatisch geöffnet. Die Schleifkörper verlassen die Maschine über den Auslauftrichter und fallen in den Bunker. Von dort aus laufen sie über ein Stangensieb, das Untergrößen entfernt, zum Förderband.
Schleifkörper, die am Werkstück noch anhaften, werden automatisch von einer pneumatisch verfahrbaren Lanze mit Kreislaufwasser abgespült. Sie bewegt sich – von Lasersensoren gesteuert – um das Bauteil. Über Kameras kann der Anlagenbediener am Bildschirm kontrollieren, ob sämtliche Schleifkörper entfernt sind. Das Prozesswasser wird in einer Zentrifuge gereinigt und gelangt in den geschlossenen Kreislauf zurück.
Immer auf dem richtigen Niveau
Wenn das nächste Werkstück im Arbeitsbehälter fixiert ist, wird er automatisch wieder mit Schleifkörpern befüllt. Da es speziell bei Komponenten für die Flugzeugindustrie auf höchste Reproduzierbarkeit ankommt, wird die Schleifkörpermasse im Bunker gewogen und bei Bedarf automatisch aufgefüllt. Der Hintergrund ist, dass die Schleifkörper im Laufe der Zeit verschleißen und sich die Füllhöhe im Arbeitsbehälter ändern würde. Mit der automatischen Nachdosierung ist sichergestellt, dass der Prozess jederzeit reproduzierbar abläuft und manuelle Tätigkeiten auf ein Minimum reduziert sind.
