Drehen Schäldrehen bringt Stangen in Hochform

Redakteur: Bernhard Kuttkat

Vom rohen Stahl zur blankpolierten Stange – das Schäldrehen ist Mittel der Wahl, wenn es darum geht, durch Schwerzerspanung an geschmiedeten zylindrischen Stangen bis 300 mm Durchmesser die Oxyd- und Walzhaut sowie mögliche Oberflächenrisse zu entfernen.

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Beim Schälen erhalten die Stangen die gewünschte Oberflächengüte, Maßgenauigkeit und Rundheit (Bild 1). Das Schäldrehen ist für die Zerspanung diverser Stahlsorten geeignet, unter anderem für Vergütungs-, Wälzlager-, Werkzeug-, Schnellarbeits- und Federstähle sowie für hochlegierte und nichtrostende Stähle und sogar für Titan. Das Ergebnis des Drehens sind Halbfabrikate, die vor allem an die Ölindustrie und an Maschinenbauer geliefert werden. Automatendrehereien fertigen aus den Stangen die unterschiedlichsten Drehteile. Des Weiteren dienen die Stangen als Vormaterial für Dornstangen, Achsen für Windenergieanlagen, Zahnräder, Kolbenstangen und Wellen.

Rotierender Schälkopf ist mit vier Kassetten bestückt

Beim Schäldrehen wird die Stange durch einen rotierenden Schälkopf geführt, die Zustellung erfolgt radial. Der Schälkopf hat vier Kassetten mit jeweils einer bis drei Wendeschneidplatten, die die Stange bearbeiten: Die eingesetzten Wendeplatten, auch Vor- und Nachschneider genannt, dienen zum Schruppen und und Finishen.

Die Boschgotthardshütte (BGH) in Siegen produziert Edelstahl und Sonderlegierungen für höchste Beanspruchungen. Bei BGH übernimmt das Schäldrehen eine über 50 m lange Schälanlage von Kieserling & Albrecht, die bis zu 18 m lange Stangen bearbeiten kann (Bild 2). Pro Monat verarbeitet BGH allein mit dieser Anlage rund 4100 t Stangenmaterial, dabei entstehen 350 t Späne.

Ein Teil der Werkzeuge für diese schwere Zerspanung stammen von Ceratizit. Dabei handelt es sich um den Vorschneider, RNMH 5018MOS00-R50 CTC1635, der bis zu einer Spantiefe von 7 mm eingesetzt wird, und dem Nachschneider, YNUF 201220S50-M50 CTC1125, der durch die Positionierung in der Kassette eine konstante Spantiefe von 1,5 mm hat.

Schälprozess ist stabiler als der beim Drehen

„Schäldrehen wird als Zerspanungsverfahren meistens bei längeren zylindrischen Werkstücken, sprich Stabstahl, angewandt. Abgesetzte Wellen oder Stäbe mit einem Durchmesser größer als 300 mm werden gedreht“, erläutert Jost Kretzer, Betriebsleiter der BGH Edelstahl, und ergänzt: „Einer der Hauptvorteile des Schäldrehens ist der gleichzeitige Einsatz von vier Werkzeugen, das bedeutet vier mal so hohe Vorschübe wie beim Drehen.“ Beim Schäldrehen gibt es auch weniger Vibrationen als beim Drehen, weil die Stange viel kürzer geführt wird. Der gesamte Schälprozess ist wesentlich stabiler und damit schwingungsresistenter, die Leistung dementsprechend höher.

Lünetten zur Lagerung sind überflüssig

Ein weiterer Vorteil: Die Materialzugabe für das Schäldrehen ist geringer als beim klassischen Drehen zwischen den Spitzen. Die Stange wird zentrisch eingeführt, es ist also keine extra Lagerung durch Lünetten oder ein Umspannen wie beim Drehen notwendig.

Es gibt allerdings auch Risiken beim Schäldrehen, wie Kretzer bekennt: „Das ist der Bruch einer Wendeschneidplatte. Wenn bei einem Vorschub von 15 bis 18 mm pro Umdrehung eine Platte bricht, ist die ganze Kassette hinüber, oder sogar alle vier Kassetten.“

Fingerspitzengefühl ist gefragt

Durch die hohen Kräfte, die nach dem Plattenbruch auftreten können, fängt der Schälkopf an, die Stange zu drehen statt zu schälen. Man spricht dabei von einem Stangendreher. Die 22 Führungsrollen der Schälmaschine und der Stab werden beschädigt, was sehr hohe Kosten verursacht.

„Bevor aber eine Platte bricht“, so Kretzer, „steigt der Druck und die Anlage benötigt mehr Leistung, was man gut hören kann.“ Hier sei Fingerspitzengefühl gefragt: Es gehe darum, die Platte zum richtigen Zeitpunkt zu wechseln, um dieses Risiko zu vermeiden.

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