Alt, aber bewährt – Nutenziehmaschinen lohnen sich auch heute noch

26.08.2014 |  Von  |  Maschinen
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Alt, aber bewährt – Nutenziehmaschinen lohnen sich auch heute noch
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CNC-Fräsen, Drehmaschinen und Schleifgeräte sind allgemein bekannt. Aber was ist eine Nutenziehmaschine? Eine Nutenziehmaschine gehört ebenfalls zur Familie der spanabhebenden Werkzeugmaschinen.

Sie füllen eine Lücke, die mit herkömmlichen Maschinen nur schwer gefüllt werden kann. Das Einbringen von Innennuten in Hohlprofile, wie beispielsweise Rundrohrmaterial, ist die grosse Stärke dieser Spezialmaschinen. Diese Profile oder andere Werkstücke können beliebig klein dimensioniert sein. Dort, wo normale Dreh- und Fräsmaschinen beim Eindringen in einen umschlossenen Raum versagen, kann eine Nutenziehmaschine die gewünschten Ergebnisse liefern.



Dabei unterscheiden sich Nutenziehmaschinen konstruktiv erheblich von den anderen Werkzeugmaschinen. Sie arbeiten nicht mit drehenden, sondern mit vertikal-linearen Bewegungen. Mit einem geschliffenen, einseitigen Ziehmesser wird das Material mit gleichmässigen, abwärts gerichteten Bewegungen Span für Span abgetragen. Die Breite des Messers bestimmt die Breite der Nut. Die Tiefe der Nut wird über die Anzahl der Hübe eingestellt.

Die am nächsten verwandten Maschinen der Nutenziehmaschinen sind die Stoss- und Ziehmaschinen sowie die stationären Hobelmaschinen. Diese Arbeitsweise macht sie für enge Hohlprofile besonders arbeitsfähig. Das Einbringen von Durchgangsnuten ist dabei die Hauptaufgabe der Nutenziehmaschinen. Gleichmässigkeit, Formschluss und eine exakte wie gleichmässige Schnittbewegung erzeugen im Material sehr präzise Nuten. Vor allem die Parallelität der Achsen von Profil und Nut ist mit Nutenziehmaschinen besonders präzise herzustellen.

Im Gegensatz zu den spanend arbeitenden Dreh- und Fräsmaschinen, arbeiten Nutenziehmaschinen mit relativ langsamen, kraftvollen Schnitten. Das erzeugt an der Schnittstelle in der Nut eine besonders glatte Oberfläche. Auch die beim Fräsen entstehenden Grate werden durch das Nutenziehverfahren zumindest entlang der inneren Schnittstellen vermieden. So ist ein Entgraten und Fasen der bearbeiteten Stellen im Innern des Profils auf diesen Maschinen nicht notwendig.

Nutenziehmaschinen werden eingesetzt, um in Steckachsen und Zahnräder Durchgangsnuten einzuarbeiten. In einer Serienfertigung sind Nutenziehmaschinen besonders leistungsstark. Sie garantieren eine gleichbleibende Qualiät auch bei grösseren Stückzahlen. Dazu müssen allerdings mehrere Nutenziehmaschinen gleichzeitig eingesetzt werden. In einer Parallelfertigung ist das Verarbeiten von hohen Stückzahlen in der Regel problemlos.



Nutenziehmaschinen unterscheiden sich von Dreh- und Fräsmaschinen in vielerlei Hinsicht. Zum einen sind sie wesentlich kleiner und kompakter. Eine Nutenziehmaschine benötigt eine Grundfläche von gerade einmal einem bis zwei Quadratmetern. Sie bestehen aus einem robusten Untergestell aus Grauguss oder einer geschweissten Konstruktion. Im Untergestell sind meist die Antriebe und die Kühlmittelversorgung sowie die Steuerung untergebracht. Der Arbeitstisch beinhaltet die Einspannvorrichtung und die Führung des Werkzeuges. Ihre eingeschränkte Funktionsweise macht sie zudem auch wesentlich preiswerter.

Einmal in Gang gesetzt, läuft der Nutenziehprozess weitestgehend automatisch. Die langsame, nickende Arbeitsweise der Nutenziehmaschine wirbelt keine Metallspäne auf, wie es bei den Dreh- und Fräsmaschinen der Fall ist. Darum kann bei Nutenziehmaschinen in der Regel sowohl auf eine Einhausung als auch auf die Kühlschmierung verzichtet werden. Optional sollte eine Kühlschmierung jedoch stets vorhanden sein. Der Antrieb der Werkzeugführung einer Nutenziehmaschine arbeitet hydraulisch, mechanisch oder mit Hilfe von Kugelrollspindeln.

Im Punkt Flexibilität muss man bei Nutenziehmaschinen jedoch Abstriche machen. Sie haben nur eine Aufgabe, für die sie eingesetzt werden. Ihr geringer Platzbedarf macht sie aber zur perfekten Ergänzung einer gut ausgestatteten Schlosserei oder Produktionsbetrieb. Sie können Dreh- und Fräsmaschinen entlasten, sodass diese sich um die komplexeren Bearbeitungsschritte kümmern können. Auf dem Gebrauchtmarkt sind sie recht günstig zu erstehen, sodass sie auch bei geringerem Bedarf als Option in eine Werkstatt aufgenommen werden können.



Obwohl die Arbeitsweise einer Nutenziehmaschine recht einfach ist, kann sie nur sehr eingeschränkt als Arbeitsplatz für Hilfskräfte verwendet werden. Bei unsachgemässem Gebrauch besteht Gefahr für die Qualität der Produkte, für den Zustand der Maschine und auch für die Gesundheit des Bedieners einer Nutenziehmaschine. Darum sollten an Nutenziehmaschinen nur Personen mit einer hinreichenden Erfahrung bzw. entsprechender Ausbildung eingesetzt werden.



Zu einer Serienfertigung auf einer Nutenziehmaschine gehört eine gründliche Qualitätskontrolle. Auch wenn weiche Materialien wie Kupfer oder Aluminium bearbeitet werden, kann ein allmählicher Verschleiss der Schnittmesser nicht vollständig vermieden werden. Dies äussert sich gerade bei Innennuten besonders fatal. Die auf Nutenziehmaschinen hergestellten Produkte haben zumeist konstruktiv-technischen Charakter. Mit Bauteilen, die nicht mehr die geforderten Toleranzen in der Innennut aufweisen, besteht im Einsatz die Gefahr des Festfressens. Geschieht dies, ist der Austausch des Bauteils nur mit roher Gewalt möglich. In einem solchen Fall wäre der Hersteller des Bauteils regresspflichtig. Gerade bei Bauteilen mit gezogenen Nuten ist die Qualitätskontrolle besonders einfach. Mit Steckschablonen lässt sich auch für einen Laien die Passung eines Bauteils überprüfen. Die auf Nutenziehmaschinen eingesetzten Schneidemesser nutzen sich jedoch kontinuierlich ab, sodass ein Verlassen der Toleranz mit regelmässigen Stichproben frühzeitig erkannt werden kann.

An den Austrittsstellen des Bearbeitungsmessers können sich bei Nutenziehmaschinen jedoch leichte Grate bilden. Diese bilden ein Verletzungsrisiko und müssen entfernt werden. Hilfskräfte können dies mit Hilfe von Schleifmaschinen gut selbst durchführen.

Ob geschnitten oder gefräst, spanabhebende Maschinen produzieren grosse Mengen an gut wiederverwertbarem Abfall. Dieser muss sortenrein und gründlich entsorgt werden. Ziehspäne sind sehr scharfkantige Reststoffe, die nur mit Handschuhen berührt werden dürfen.

Ein Nachteil des Nutenziehens ist, dass er wesentlich langsamer als Dreh- und Fräsarbeiten ist. Die linearen Auf-und-ab-Bewegungen des Nutenziehmessers arbeiten nur in eine Richtung. Einer der beiden Hübe ist stets ein Leerhub. Mit dem Einsatz von mehreren, parallel arbeitenden Nutenziehmaschinen kann dieser Nachteil ausgeglichen werden. Ihre kompakten Abmessungen sind für die parallele Installation mehrerer Nutenziehmaschinen sehr vorteilhaft.



 

Oberstes Bild: © Jaromir Chalabala – Shutterstock.com


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