(23.10.2008) Vortrag an der TU Chemnitz
Während des 5. Chemnitzer Produktionstechnischen Kolloquiums CPK 2008 hielt Herr Dr. Nordmann am 22.10.2008 einen Vortrag mit dem Titel:
„Neue und bewährte Methoden zur Werkzeugüberwachung, prozessbegleitend und postprozess“

(Download des Vortrages als Powerpoint-Datei)

Die von Prof. Neugebauer organisierte Veranstaltung stand dieses Mal unter dem Thema „Zerspanung im Grenzbereich“. Das ist genau der Prozesszustand, den man mit einer prozessbegleitenden Werkzeugüberwachung risikoarm fahren kann. Auch im Motorsport versucht sich Herr Dr. Nordmann im Grenzbereich, allerdings nicht ganz ohne Risiko. Insofern war uns das Thema „Grenzbereich“ des 5. CPK wie auf den Leib geschnitten.

(17.10.2008) Werkzeuglängentaster PCS-100
Nordmann bietet einen mechanisch einschwenkenden Taster namens PCS-100 zur Werkzeugkontrolle an. Dieser postprozess kontrollierende Werkzeuglängentaster ergänzt das Programm der prozessbegleitenden Überwachung und kann parallel zum Tool Monitor SEM-Modul betrieben werden.
Werkzeuglängentaster PCS-100

(01.01.2008) Neuer Vertriebspartner in USA
Nordmann schloss im Dezember 2007 für die USA eine Vertriebs- und Servicepartnerschaft mit TPS International. TPS ist Hersteller einer mechanischen Werkzeugbruchüberwachung und ergänzt sein Angebot durch das Nordmann-Programm. TPS ist auch Anbieter von Werkzeugmaschinen, so dass Know How bzgl. der Schnittstelle zur Maschinensteuerung vorhanden ist.

(29.10.2007) Patent bestätigt
Das Bundespatentgericht in München hat am 15.10.2007 in zweiter Instanz den weiteren Bestand eines Patentes von Dr.-Ing. Klaus Nordmann bestätigt, nachdem ein Einspruch eines Mitbewerbers als unzulässig abgewiesen worden war. Es handelt sich um das „Verfahren zur Werkstückmaßkontrolle und Erhöhung der Bearbeitungsgenauigkeit spanender Werkzeugmaschinen“ (Patentschrift als PDF-Datei). Das Patent beschreibt eine Methode zur mikrometergenauen Herstellung von Werkstücken in spanenden Werkzeugmaschinen mit Hilfe einer akustischen Berührungserkennung zwischen Werkzeug und Werkstück bzw. Werkstückspannstelle. Temperaturdehnungen und Auffederungen zwischen Werkzeug und Werkstück werden mit diesem Verfahren registriert und kompensiert, so dass ohne zusätzliche Messeinrichtungen Werkstücke mit bisher unerreichbarer Genauigkeit hergestellt werden können.

(10.10.2007) Neuer Werkstücklängentaster "WLT"
Für die Längenkontrolle von Werkstücken vorwiegend in Mehrspindeldrehautomaten entwickelte Nordmann in Zusammenarbeit mit einem großen Automobilzulieferer einen äußerst robusten Taster namens WLT. In Relation zum Vorgänger BDA-Pilz verfügt der neue Werkstücklängentaster nicht über Ritzen, in denen Späne hängen bleiben können. Außerdem kann man beim Entfernen von Spänen aus dem Arbeitsraum den neuen Taster nicht mehr mit dem Spänehaken verbiegen oder abbrechen. Falls höhere Kräfte auf ihn einwirken, wie etwa bei einer Kollision mit einem zu langen Werkstück, wird nicht der Taster selbst beschädigt, sondern die Befestigungsschrauben seiner Führungsschiene reißen unter dem Kopf an einer Sollbruchstelle. Diese Führungsschiene erlaubt zudem ein feinfühliges Einstellen der genauen Position des WLT relativ zum Werkstück.
Werkstücklängentaster WLT

(01.10.2007) Vortrag an der TU Dresden
Im Rahmen des Fachkolloquiums "Innovative Zerspanwerkzeuge" hielten Dr. Klaus Nordmann und Ralph Goebel einen Vortrag mit folgendem Thema:

"Werkzeugüberwachung - prozessbegleitend und postprozess sich sinnvoll ergänzend"

Der Vortrag fand statt am 28.09.2007 an der TU Dresden. Er hatte zum Thema, dass nicht allein die parallel zum Zerspanungsprozess stattfindende (prozessbegleitende) Werkzeugzustandskontrolle sinnvoll ist, sondern dass es durchaus Situationen gibt, bei denen eine Kontrolle vor oder nach der Zerspanung vorteilhafter ist. In den Nordmann Tool Monitoren lassen sich beide Verfahren sinnvoll kombinieren, Nordmann bietet hierfür auch die notwendigen Taster bzw. Sensoren an (Download des Vortrages als Powerpoint-Datei).

Weitere Vortragende der Firmen Kennametal, Mapal, CeramTec, Emuge, Karl Klink, Platit, Komet, TDM-Systems und der TU Dresden sowie Chemnitz bezogen sich auf werkzeugtechnische Fragen.

(02.02.07) Neuer Sensor "LSM" für die Prozessüberwachung per Luftschall
Es gibt Situationen, in denen trotz des schon umfangreichen Programms an Körperschallsensoren eine Messwertaufnahme in Werkzeugnähe(SEH, SEA-Mini, SEA-Feder, SEA-Wireless, BSA) erschwert ist, oder beispielsweise die Montage mit dem Werkzeug oder Werkstück rotierender Körperschallsensoren (RSA, RSA-2 oder RSA-Ring) zu aufwendig ist.

Für diese Fälle kann eine Luftschallmessung erfolgreich sein. Dazu wurde ein neues, im Ultraschallbereich messendes Luftschallmikrofon für den rauen Einsatz in der unmittelbaren Nähe von Zerspanungswerkzeugen konzipiert. Umher fliegende Späne können der keramischen Messmembran des „Luftschallmikrofon“ LSM nichts anhaben.

Einsatzbereiche finden sich beispielsweise in der Zerspanung ohne Kühlschmierstoff bzw. mit Minimalmengenschmierung, bei der Kontrolle einzelner Bohrer in Mehrspindelbohrköpfen, bei der Luftschnittüberbrückung und beim Abrichten von Schleifscheiben mit rotierenden Abrichtwerkzeugen.

(01.07.06) Neuer Sensor "EMS" für Kleinstwerkzeuge und Mehrspindelbohrköpfe
Der auf einem elektromagnetischen Messprinzip basierende Sensor EMS umgibt den zu kontrollierenden Bohrer ringförmig und kontrolliert prozessbegleitend die dynamischen Spannungen im Bohrerschaft, um daraus auf Verschleiß und Bruch zu schließen. Alternativ kann der selbe Sensor beim Bohrerrückzug auch die Länge des Bohrers überprüfen. Beide Verfahren funktionieren auch bei kleinen Bohrern mit einem Durchmesser von z. B. 1 mm.

Der EMS wird mit verschiedenen Innendurchmessern hergestellt. Die erste Version hat einen Innendurchmesser von 9,5 mm und kontrolliert Spiralbohrer von 1 bis 9 mm Durchmesser.

Seinen Einsatzbereich findet der Sensors einerseits bei Mehrspindelbohrköpfen mit Spiralbohrern beliebiger Durchmesser und andererseits bei Kleinstbohrern, die mit anderen Methoden nicht oder nur schwer überwachbar sind.

(25.11.05) Eintrag in das Lastenheft der DaimlerChrysler AG
Am 24.11.2005 nahm uns DaimlerChrysler ins Lastenheft für Werkzeugmaschinenlieferungen auf. Der Geltungsbereich umfasst die Mercedes Car Group, Bereich Powersystems. Das beinhaltet die Werke Untertürkheim, Mettingen, Hedelfingen, Zuffenhausen, Berlin und Hamburg.

Der Entscheidung ging ein Vergleich aller Anbieter voraus. Wir erhielten den Zuschlag wegen der umfangreichen Messmöglichkeiten, der guten Bedienbarkeit des Tool Monitors und dem guten Service, den wir in anderen Werken unter Beweis stellen konnten. So stehen wir ja bereits seit Oktober 2002 im Lastenheft des DaimlerChrysler Werkes in Mannheim (Lkw- und Busmotorenfertigung), wo zwischenzeitlich einige Fertigungsanlagen von unseren Tool Monitoren hinsichtlich Werkzeugbruch überwacht werden.

(24.06.05) Pflichtenheft für Maschinenlieferungen des VW-Werkes Salzgitter
Nach dem Wälzlagerhersteller INA und FAG, den Automobilherstellern DaimlerChrysler in Mannheim und dem VW-Werk in Kassel (für den Bereich Verzahnungsmaschinen) folgt nun das Volkswagenwerk in Salzgitter bzgl. seiner Vorschrift für Maschinenlieferungen.

Ein Werkzeugmaschinenhersteller muss nun entweder das Produkt eines Mitbewerbers oder die neuen Überwachungsgeräte von Nordmann in seine Werkzeugmaschinen einbauen, wenn eine prozessbegleitende Werkzeugüberwachung Ausrüstungsgegenstand der Maschine ist. Der Eintrag in dieses sog. Pflichtenheft erfolgte nach einem ausgiebigen Test des Systems SEM-Modul an einer Liebherr-Wälzfräsmaschine und einer EMAG-Drehmaschine. Ausschlaggebend bei der Beurteilung waren die Tauglichkeit der Messwerte, Werkzeugverschleiß und Werkzeugbruch festzustellen, sowie die Bedienbarkeit, die als deutlich leichter als die des bereits eingeführten Systems beurteilt wurde. Positiv wurde auch die Vielseitigkeit bzgl. besonderer Überwachungsaufgaben (Kleinwerkzeuge, Mehrspindelbohrköpfe) bewertet, die sich aufgrund der breiten Sensorpalette ergibt.

Nordmann-Produkte werden schon seit Jahren in die Werkzeugmaschinen auch der übrigen Automobilbauer eingebaut. Nicht jeder Automobilhersteller hat jedoch ein sog. Pflichten- oder Lastenheft für Werkzeugmaschinenhersteller bzgl. der zugelassenen bzw. gewünschten Ausrüstungskomponenten.

(10.01.05) Automatische Grenzwertkorrektur bei falschen Alarmen
Falls wiederholt ein Grenzwert in Form einer Hüllkurve von der Wirkleistungs-, Kraft- oder Körperschallmessung verletzt wurde, ohne dass das überwachte Werkzeug defekt ist, kann dieser falsche Alarm mit der Funktion „Grenze automatisch anpassen“ weggedrückt werden. Infolgedessen passt sich die Hüllkurve selbsttätig partiell im Bereich der Hüllkurvenverletzung an die Messkurve an. Dieses neue Verfahren hat mehrere Vorteile:

1. Der Bediener muss nicht mehr lernen, wie er eine Hüllkurve partiell graphisch anpasst, auch wenn es per Touchpen am Touchscreen des SEM-Modul sehr einfach geht. Im Fall der Messkurvenanzeige auf einem NC-Bedienfelde steht der Touchscreen meisten nicht zur Verfügung, d. h. die Hüllkurve müsste per Cursortasten korrigiert werden. Das ist nun dank der automatischen Grenzwertkorrektur nicht mehr erforderlich.

2. Die automatische Grenzwertanpassung erfolgt nur partiell im Bereich der Grenzwertverletzung. Dadurch wird die Hüllkurve nicht über die gesamte Schnittlänge zu weit von der Messkurve entfernt eingestellt.

3. Die automatische Korrektur erfolgt mit einem Tastendruck wesentlich schneller als eine manuelle graphische Korrektur.

4. Ein Neulernen der gesamten Hüllkurve dieses Werkzeuges ist nicht nötig und wäre sogar schädlich, da die aktuelle Ursache des Falschalarms beim Neulernen nicht auftreten muss.

(19.08.04) Condition Monitoring (Vorbeugende Instandhaltung)
Ab sofort ist für den Tool Monitor SEM-Modul und SEM-Profibus ein Zusatzgerät erhältlich, das zur frequenzselektiven Filterung der Schwingbeschleunigungen geschädigter Wälzlager dient.
Das System wird anhand der Wälzlagerkennwerte konfiguriert, so dass der Tool Monitor eine Trenddarstellung der Amplituden der bei Schäden am Wälzkörper und an den Lagerringen auftretenden Frequenzen generiert.
Das System erzeugt Warnmeldungen, noch bevor das Wälzlager ausfällt und ermöglicht somit eine rechtzeitige Reparatur beispielsweise der Werkzeug- oder Wekstückspindel, so dass ein unerwarteter Maschinenstillstand vermieden wird.
Augrund der Integration in das Werkzeugüberwachungssytem ist die Erweiterung um das Condition Monitoring relativ preiswert.

(09.05.04) Werkstückdurchmesser-Kontrolle ohne Zeitbedarf
Ohne zusätzlichen Zeitbedarf können Werkstückdurchmesser in Mehrspindel-Drehautomaten oder Rundtaktautomaten mit dem neuen ADM-Taster kontrolliert werden, an dessen Messröllchen das Werkstück beim Weitertakten entlanggleitet. Er benötigt also keine zusätzliche Zustellachse und ergänzt den schon bekannten Werkstücklängensensor BDA-Pilz.

(09.05.04) Laser-Distanzsensor "LDS-2"
Als Alternative zur Laserlichtschranke bietet Nordmann als Neuheit einen Lasersensor an, der Zerspanungswerkzeuge wie Spiralbohrer, Reibahlen und Gewindebohrer mit Hilfe eines Laserpunktes kontrolliert, dessen Reflexlichtlaufzeit gemessen wird. Da das Verfahren auch bei Distanzen bis zu mehreren Metern funktioniert, ist es äußerst flexibel auch in größeren Maschinen einsetzbar
(s. Kapitel „Veröffentlichungen“, Beitrag in MAV 2004 und Kapitel „Präsentation“).

(09.05.04) Drehmomentmessung
Nordmann verfügt nun über einen Drehmomentsensor für rotierende Wellen, der die getrennte Erfassung der Drehmomente von z. B. Gewindebohrern in Mehrspindelbohrköpfen ermöglicht. Er kann zwischen der HSK-Aufnahme und dem Gewindebohrfutter eingesetzt werden.

(02.11.03) Nordmann-Niederlassung in der Schweiz
Zum 1.10.2003 wurde in der Schweiz am Zürichsee in 8808 Pfäffikon eine
Zweigniederlassung der nun für Auslandsgeschäfte tätigen
"Nordmann-International GmbH" gegründet.
Hiermit können wir unsere Kunden "vor Ort" angesichts der zunehmenden Aufträge aus dieser Region und auch anderen südeuropäischen Ländern schneller betreuen.

Für die schnelle telefonische Kontaktaufnahme wählen Sie bitte
0041/(0)55/4101500 oder 0041/(0)763688831
bzw. per E-Mail international@nordmann.info.

Verkaufsleiter ist Herr Ralph Goebel, Tel. mobil 0041/763688831,
E-Mail goebel@nordmann.eu

(10.09.03) Abschluss-Seminar zum Mikrosystemtechnik Verbundprojekt „Intelligenter Drehmeißel (IDEE)“

Am 30.09.03 fand im Hause Nordmann die Abschussvorstellung zum Projekt „Intelligenter Drehmeißel“ statt. Dieses Projekt hatte die Entwicklung von verschleißmeldenden Wendeschneidplatten für Drehmeißel zum Gegenstand. Solche Werkzeuge erübrigen einerseits das Einlernen bzw. die Einstellung von Grenzwerten für Wirkleistungs-, Kraft- und Körperschallgrenzwerte, andererseits sind ihre Kosten entsprechend höher.

(04.02.03) Reibungsschalltaster "RST"

Ein neuer Inprozess-Messtaster von Nordmann für CNC-Drehmaschinen erkennt den Kontakt zwischen einer Rubinkugel und dem Werkstück über die Schwingungen, die beim Rutschen der Prüfkugel auf der Oberflächen des rotierenden Werkstückes entstehen. Die Genauigkeit liegt unter 1 my und ist damit besser als schaltende Taster. Aufgrund der Relativbewegung zwischen Taster und Werkstückoberfläche sind Fehlmessungen durch Schmutz zwischen Tastkugel und Werkstück ausgeschlossen. Die Tastkugel reinigt sich sozusagen selbst. Der „Reibungsschalltaster“ genannte Sensor hat die Kurzbezeichnung RST und kann über den Winkel des Tasters zur Halterung und die Länge des Tasters an verschiedene Aufgaben angepasst werden (Vermessung von Bohrungen, Mantelflächen oder Planflächen).

(26.08.02) Staudrucksensor "SDS": Bohrerbruchkontrolle mit Kühlschmierstoffstrahlschranken

Auf der Messe AMB zeigten wir den "Staudrucksensor SDS", der ein Werkzeug mit einem dünnen Strahl aus beliebigem Kühlschmierstoff (auch Öl) als "Strahlschranke" auf Länge kontrolliert. Das Messprinzip ist identisch mit einer Infrarot- oder Laserlichtschranke, allerdings mit Kühlschmierstoff statt Licht als Medium. Der Vorteil liegt in der Unabhängigkeit von Verschmutzungen und der Fähigkeit, von einem Bohrer ablaufenden Kühlschmierstoff mit dem Strahl der Schranke "wegzublasen", ohne warten zu müssen. Die Strahlschranke kann deshalb vom Bohrer im Eilgang durchfahren werden. Eine Variante des SDS wird zur Prüfung von Bohrungen auf Durchgängigkeit verwendet (z. B. Ölkanalbohrungen, die nebenbei durch diese Prüfung auch gereinigt werden).

(26.08.02) Hintergrundspeicherung von Messkurven

Nicht erkannte Werkzeugbrüche können teuer und ärgerlich sein. Wünschenswert wäre eine Betrachtung der Messkurve, die zum Zeitpunkt des Bruches aufgenommen wurde. Ggfs. liegt diese Messung aber einige Werkstücke zurück, so dass sie nicht mehr betrachtet werden kann. Für alle Nordmann Tool Monitore ist nun eine Zusatzplatine mit einer Speicherkarte (Compactflash) erhältlich, welche viele tausend Messkurven mit Datum und Uhrzeit automatisch parallel zur Überwachung speichert. Im Fall eines nicht erkannten Bruches bzw. einer unterbliebenen Verschleißmeldung kann so nachträglich die betreffende Messkurve am Tool Monitor oder nach Herausziehen der Karte am Büro-PC beurteilt werden. Beim Vergleich mit den davor gemessenen Kurven wird dann schnell klar, welcher Grenzwert gewählt werden müsste, ob die Messkurve geglättet werden sollte, oder ob der Zeitbereich für die Berechnung der Mittleren Höhe falsch gewählt worden war. Oder man erkennt eine Zunahme der Dynamik (Welligkeit) der Messkurve, so dass besser der dynamische Anteil der Messkurve überwacht werden sollte.

(10.6.02) Hydro-Distanzsensor "HDS" und unsere Messebeteiligung auf der Metav 2002 (4.6. - 8.6.02)

Auf der diesjährigen Messe Metav in Düsseldorf zeigten wir auf unserem Stand, zur Überraschung der Besucher, unsere Neuheit zur Werkzeugüberwachung: Den "Hydro-Distanzsensor HDS". Er dient zur Bruchkontrolle aller Zerspanungswerk-zeuge über einen Kühlschmierstoffstrahl als "Werkzeugschneidentaster".

Dieser Sensor ist nicht zu verwechseln mit den "Schall-Emissions-Hydrophon"! Denn beim HDS dient ein Kühlschmierstoffstrahl nicht als Körperschallwellenleiter, sondern als Fühler eines elektronischen Abstandsmessverfahrens, das sensorisch in eine spezielle Kühlschmierstoffdüse integriert ist. Werkzeugbruch wird von diesem Sensor gemeldet, wenn der Strahl z. B. einen Bohrer aufgrund seiner bruchbedingten Verkürzung an seiner Spitze nicht mehr trifft (bei Kontrolle quer zum Bohrer), bzw. wenn die Bohrerspitze weiter als zuvor vom Sensor entfernt ist (bei Kontrolle in Richtung der Bohrerachse). Selbst kleine Schneidenausbrüche an beliebigen Werkzeugen können bei streifender Berührung der Schneide durch den Strahl erkannt werden.

Der Kühlschmierstoff-Messstrahl des HDS kann weder verschleißen, verschmutzen, verbiegen noch sich in Späneknäueln verheddern und kontrolliert die Werkzeuge selbst im Eilgang.

Die Messwerte des HDS werden entweder von einem einkanaligen Gerät (SEM-B2), oder von einem mehrkanaligen Monitor (SEM-Modul, SEM-Profibus oder SEM-68000) kontrolliert. Letztere können zusätzlich unsere gesamte Sensorpalette zur Messung von Wirkleistung, Körperschall und Kraft auswerten, oder interne Antriebsgrößen in Sinumerik oder Indramat sensorlos mit Hüllkurven überwachen. So wird die prozessbegleitende und die postprozess-Werkzeugüberwachung in idealer Weise in einem System vereint.

(18.03.02) Werkstückmaßkontrolle mit dem Werkzeug-
überwachungssystem

Die Tool Monitore SEM-Modul und die profibusfähige Variante SEM-Profibus können nun parallel zur Werkzeugüberwachung auch die Werkstückmaße mit induktiven Messtastern kontrollieren. Die induktiven Messtaster werden pneumatisch zugestellt. Die Genauigkeit liegt im Mikrometerbereich. Zum Teil werden die Werkstücke auch von zwei Seiten geprüft und die Messwerte addiert, z. B. zur genauen Längenkontrolle unabhängig von der exakten Positionierung des zu prüfenden Werkstückes. Die Messwertaufnehmer arbeiten sowohl im Arbeitsraum der Werkzeugmaschine, z. B. in einem Rundtaktautomaten, als auch postprozess in einer speziellen Prüfstation. Hierfür kann der ohnehin zur Werkzeugüberwachung vorhandene Tool Monitor als Kontroll- und Aufzeichnungsgerät verwendet werden. Außer Maß liegende Werkstücke können über das Ansteuern einer Ausschussklappe ausgeschleust werden. Der Maschine wird ein Signal zur Korrektur der Werkzeugzustellung gegeben. Falls die Korrektur der Werkzeugzustellung nicht möglich ist, wird die Maschine nach einer vorwählbaren Anzahl außerhalb der Toleranz liegender Werkstücke gestoppt.

(02.01.02) Sensorlose Werkzeugüberwachung im Kleinformat: SEM-Profibus-Micro

Tool Monitor SEM-Profibus im Kleinformat: Mit nur 4 cm Breite ist sein Platzbedarf im Schaltschrank vernachlässigbar. Es wertet an den Siemens-Steuerungen 840D oder 810D die internen Antriebsgrößen Wirkleistung, Drehmoment oder Strom-Istwert aus und überwacht diese zur Kontrolle des Werkzeugzustandes mit geraden oder kurvenförmigen Grenzen (Hüllkurven). Als Softwareoption gibt es die dynamische Auswertung und von Werkstück zu Werkstück sich jeweils neu anpassende Hüllkurven. BDE- und MDE-Funktionen sind ebenfalls per Software freischaltbar. Zum zentralen Sammeln der BDE/MDE-Daten oder zum Anschluß eines Flachdisplay hat das System einen CAN-Bus-Anschluss. Hiermit gehen wir gut gerüstet in das Jahr 2002!

Dieser neue Tool Monitor nimmt die Wirkleistungs- und Drehmomentwerte von bis zu 8 Vorschub- und Spindelantrieben sensorlos über den Profibus der verbreiteten Siemens-Steuerung Sinumerik 840 D auf.

Der Verkabelungsaufwand dieses Systems wird hierdurch ganz erheblich reduziert.Das System und die Software Sinterm wurden von Siemens als betriebssicher zertifiziert.

Das Zertifikat steht hier als PDF-Dokument zur Verfügung.

Falls zusätzliche Überwachungsaufgaben in der selben Maschine gelöst werden müssen, die etwa den Anschluß von Körperschall- oder Kraftsensoren erfordern, so ist dies mit bis zu 8 weiteren Kanälen am selben System ohne zusätzliche Systemhardware möglich (s. gesonderte Produktinfo im Kapitel "Produkte").