Furniermaschine - Kunststoffgleitlager meistern extreme Last und hohe Temperaturen

Problem

Starke Schmutz- und Staubbelastung in Kombination mit hohen Temperaturen erschweren die Bedingungen für Buchsen in dieser Anwendung. Zudem wollte die Heinrich Kuper GmbH für die Lagerstellen der Furniermaschine eine wartungs- und schmierfreie Lösung, die lange Standzeit ermöglicht. 

Lösung

Kunststoffgleitlager aus iglidur G bieten eine schmierfreie Lösung, die sehr unempfindlich gegen Staub- und Schmutz ist. Die auftretenden Belastungen werden durch den druckstabilen Werkstoff iglidur G abgefangen. Des Weiteren bleibt der Reibwert auch unter den erschwerten Bedingungen der Furniermaschine niedrig und ermöglicht eine sehr gute Lösung für den Dauereinsatz.   

Das Herzstück: Klebedruckbalken

In diesem sehr spezialisierten Bereich des Maschinenbaus gehört die Heinrich Kuper GmbH in Rietberg zu den Marktführern. Mit der Furnier-Querzusammensetzmaschine „ACR-Superquick“ hatte man seit Jahren eine weltweit erfolgreiche Baureihe im Programm – entsprechend hoch waren die Anforderungen und Erwartungen, als Kuper mit der Entwicklung der Nachfolgebaureihe „ACR-Speedstar“ begann.
 
Das Herzstück einer Furniermaschine ist der Klebedruckbalken. Er fügt mit Hilfe von Klebeelementen die Furnierstreifen zusammen. Dabei werden im Fügebereich Preßkräfte bis 20.000 N und Temperaturen bis 220 ^oC erreicht. Da die Furnierstreifen große Längen aufweisen können, ist auch der Druckbalken nicht gerade klein: Er erreicht eine Länge von rund 3500 mm und wiegt etwa 500 kg.

Dass die Konstrukteure und, in der Folge, die Anwender der Maschine sehr hohe Anforderungen an die Lagerung des Balkens stellen, ergibt sich aus den Umgebungsbedingungen. Schließlich muss der Balken neben seinem Eigengewicht auch die hohen Presskräfte von bis zu 20.000 N aushalten. Diese Anforderung ist unter anderem deshalb nicht ganz leicht zu erfüllen, weil es durch den Druck zu Durchbiegungen des Balkens kommt. Zu den Aufgaben der Lagerstellen gehört es, diese Durchbiegungen zu kompensieren.

Die Druckbalkenlagerung der Maschine muss hohen Kräften standhalten und sowohl Durchbiegungen als auch temperaturbedingten Verzug kompensieren.

Balken muss beweglich bleiben

Wartungsfreie Lagerung

Um diese Zugänglichkeit zu gewährleisten, sah Kuper bei der neuen Maschine eine Rotationsbewegung vor: Der Druckbalken kann sich um 90^o zum Bediener hin bewegen. Und bei der Lagerung des Druckbalkens entschied man sich auch für neue Wege: Hier kommen Kunststoff-Gleitlager zum Einsatz, genauer gesagt iglidur G-Lager vom Typ GFM 90-95-100, die geteilt und auf die Länge von 60 mm gekürzt wurden.
 
Diese Lösung bewährt sich in der Praxis: Durch die Rotationsbewegung schwenken die Klebeelemente direkt zum Bediener hin und sind für Reinigungs- und Wartungszwecke gut erreichbar. Aufgrund der Teilung der Lager ist die Montage bzw. Demontage des Druckbalkens ganz einfach, und das Lagerspiel der iglidur-Gleitlager kompensiert sehr effektiv Wärmedehnungen und Durchbiegungen des Druckbalkens. Dabei kommen die Lager bzw. der Lagerwerkstoff noch nicht einmal an ihre Belastungsgrenze: Der Einsatz der iglidur-Lager lässt noch Spielraum nach oben, so dass auch größere Arbeitsbreiten bis 4000 mm und 25.000 N Belastung möglich sind.
 

Blick auf den Antrieb der Druckbalkenlagerung: Über einen Elektromotor mit Aufsteckgetriebe kann der 500 kg schwere Druckbalken für Service- und Reinigungszwecke um 90° zum Bediener hin bewegt werden.

Korrosionsbeständig und resistent gegen Staub

Die in der Holzbearbeitung üblichen Umgebungsbedingungen sprechen ebenfalls für den Einsatz von Kunststoffgleitlagern. Michael von Mutius: „Auch wegen der Korrosionsbeständigkeit und der Unempfindlichkeit gegenüber dem reichlich anfallenden Holzstaub ist die Anwendung der iglidur G Lager in diesem Fall für uns die erste Wahl.“
 
Deshalb ist Kuper auch bei weitem nicht der einzige Hersteller von Holzbearbeitungsmaschinen, der bei innovativen Lager-Lösungen auf iglidur-Werkstoffe setzt. Dass dabei sehr häufig iglidur G zum Einsatz kommt, liegt daran, dass dieser Werkstoff im umfangreichen iglidur-Programm als der „Alleskönner“ gilt. iglidur G eignet sich sehr gut für Schwenk- und Drehbewegungen mit niedrigen bis mittleren Geschwindigkeiten auch bei extrem hohen Belastungen (Temperatur, Schmutz, Druck…) und unter widrigen Umgebungsbedingungen – exakt also für jenes Einsatzprofil, für das die Kuper-Ingenieure eine Lösung suchten. Und da igus die iglidur G Lager in einer Vielzahl von Abmessungen ab Lager vorrätig hält, konnte Kuper eine Lösung „von der Stange“ wählen, die stets verfügbar ist.
 

Technische Zeichnung: Zu sehen sind iglidur Kunststoffgleitlager in der Furnierzusammensetzmaschine

Langzeit-Einsätze mit konstanten Reibewerten