Ich bin ein Weiler! (1)

Zdravím místní crew. Ještě jsem zde neviděl téma o obráběcích strojích, a myslím si, že je to škoda. Proto jsem se o tom rozhodl něco napsat. Tento článek, ostatně i ty, které budou následovat, neslouží jako návod nebo řešení pro průmyslovou sféru.

Zachycují vše, co se týká hobby soustružení a oprav jednoho soustruhu v domácím prostředí. Jsem si vědom, že některé věci se dělají v Kolbenkách jinak. Navíc sám jsem neviděl pořádnou továrnu zevnitř přes deset let, tak ke mně buďte prosím shovívavý. Ale věřím, že pro technické nadšence a amatéry bude tenhle seriál přínosný a bude se líbit. Proto bych vám rád přiblížil jeden zajímavý stroj, který jsem zakoupil k sobě do dílny takřka před rokem. Je to nástrojářský soustruh Weiler LD 220 W. Informace o něm v češtině nejsou žádné, a v domácím Německu jsou jen povrchní nebo skoupé.

Tento západoněmecký stroj ze 60. let u nás není z pochopitelných důvodů moc známý. Za devizy se tyto stroje nekupovaly a po revoluci se z důvodu vyšších cen moc nedovážely. Sice mám možnost jít na větší průmyslový soustruh, ale hledal jsem malý stroj, na kterém bych mohl dělat přebíjecí matrice, nástroje, výstružníky a jiné drobné součásti. Idea byla mít velmi přesný stroj, který umí řezat co nejvíc druhů závitů a zároveň se mi vejde do přebíjecí místnosti. Z menších strojů jsem na inzercích vyhlížel třeba sovětský 1I611P (ten je také skvělý), rumunský Kart EMU 250, Mahos 22 a jiné stroje podobné velikosti. Čekal jsem přes půl roku.

A čekaní se vyplatilo. Před Vánocemi 2019 jsem o půlnoci brouzdal na inzerci a narazil jsem na svůj budoucí soustruh. Sice to bylo trochu neslušné, ale volal jsem okamžitě. Kdo zaváhá, nebere. Malé soustruhy jsou horké zboží, když je lovíte, musíte být draví a vyplácí se reagovat ihned. Kromě vás číhají na inzerci i překupníci. Na rozdíl od Vás mají na internetu vyhledávací roboty a v garážích mají nákladní auta. Překupníci ze staré školy disponují liazkou s hydraulickou rukou. Ti modernější mají náklaďák s parazitní ještěrkou, která je schopná v okruhu stovek metrů od mateřského auta vyluxovat vše od malé dílny po velkou firmu. Je tak vhodné mít v co nejkratším možném čase domluvený odvoz, připravené místo a peníze v hotovosti. Naštěstí pro mě, prodejce měl toho dne dobrou náladu a chtěl obchod stejně jako já, a tak jsem si pro soustruh jel hned druhý den. Stroj má půdorys jen 110 x 50 cm a váží cca 250 kg, takže není problém ho převážet na paletě a stačí na to i nebržděný vozík.

Nákup

Nákup kteréhokoliv obráběcího stroje je zhruba stejná pohoda, jako kupovat ojetinu v „Áčkách“.

Je nutné si uvědomit, že stroje si pořizoval první vlastník proto, aby mu tvořily zisk a aby pracovaly co nejvíce. Většina z nich jela na směny desetiletí bez generálky a pravděpodobně i bez odborného servisu. Něco jako uloženka nebo částečná generální oprava neexistuje. Je to logické, kupec musí počítat s tím, že kupuje věc za zlomek původní ceny. Dnešní srovnatelně velký model Weiler Primus stojí nový od 25 000 euro. Použité typy LD nebo LZD se pohybují na ebay.de nebo na machineseeker.com od 3000 € až 5000 €. Podle stavu, a hlavně podle dostupného příslušenství. Možná se vám to zdá hodně peněz, ale je to pořád výrobní prostředek, a ne hračka na doma. Jen pro zajímavost, československý a celkem zdařilý soustruh SM 16 stál v 80. letech 120 000 Kč, tedy zhruba jako dvě Škody 120. A za ty peníze byl k mání pochopitelně pouze pro státní podniky, družstva a tak dále. Osobní vlastnictví výrobních prostředků bylo zakázané. Velká přidaná hodnota při nákupu soustruhu je množství zahrnutého příslušenství. To se obvykle nedá snadno sehnat a když ano, tak je velmi drahé. Tím myslím lunety, příruby, kleštiny a tak dále. Občas v tuzemských inzerátech narážím na příslušenství v podobě kýblu bezcenných rezavých nožů.

Já svůj soustruh pořídil zhruba za 1000 €. Za Weiler je to super cena, mělo to ale několik háčků. Chyběla originální univerzálka. To byla první věc, která mě praštila do očí už při procházení inzerátu. Originální sklíčidlo je velmi ceněná a kvalitní věc. Použité od Weilera stojí klidně 500 € a kvalitativně podobné kusy od Rohmu nebo Schunka stojí podobně. Místo ní byla čínská univerzálka 100/3… Majitel zachoval alespoň původní přírubu, ze které můžu brát rozměry na výrobu dalších přírub. Dále chyběla závitová kola. Originální kola mají broušené ozubení a jsou dolícovaná na broušené hřídele pohonu. Je to nesehnatelná věc. Další z fotek viditelná věc byla absence nožové hlavy. Systém Weiler je stavebnice podobně jako Lego (nebo Schaublin v mašinách, chcete-li). Co si zákazník zaplatil, to také dostal. Základ byl jednoduchý třmen, který upínal nůž přímo na nožový suport. Za příplatek pak byla nožová hlava nebo rychloupínače Multifix nebo Tripan. No a já měl pouze ten třmen. A příslušenství se k soustruhu dochovalo veškeré žádné. Žádné lunety, univerzálky, kleštiny, prostě nic.

Ale s tím jsem počítal, sháněl jsem stroj, na kterém si udělám případnou generálku sám. Takže jsem se ani moc nezajímal o stav lože a vedení suportů. Přebroušení a zaškrabání vedení jsem měl předběžně domluveno. Jediné, co mě zajímalo, byl stav ložisek vřetena a stav vodícího šroubu a příslušné matice. Vřetenová ložiska jsou u typu LD/LZ kuželíková 30206 a 30207 v přesnosti P6, pomocí nich lze nastavovat axiální vůli vřetena. Jednak jsou drahá, a za druhé mají náročnou montáž. Takže ty jsem určitě měnit nechtěl. Vodící šroub je velmi přesný trapéz, dolícovaný na spínací matici. Sehnat oboje jako náhradní díl nejde. Musel bych je nechat vyrobit, a to by stálo moc peněz.

Při nákupu jsem chvíli poslouchal vřeteník a převodovku. U toho jsem si všiml, že variátor nedrží rychlost – sám se zrychloval. Ale z pohonného ústrojí a vřetena se neozývaly nežádoucí zvuky, takže jsem to akceptoval. Trapézový šroub nevykazoval vůli, a matice spínala bez pazvuků. Vzal jsem za univerzálku a zabral za ní, vůle nebyla cítit. S prodejcem jsme si plácli a cenu jsem akceptoval bez smlouvání. Všechny vady byly zřejmé už z inzerátu, nebo jsem na ně byl upozorněn. Žirafou ho prodejce naložil na vozík a odvezli jsme ho ke mně domů. Výchozí stav byl tedy takový, že jsem měl soustruh bez příslušenství, bez důležitých hlavních součástí a s několika závadami. To možná nezní jako dobrý začátek. Ale zábava na další rok měla brzy začít.

Stav stroje při nákupu

Popis stroje – O co vlastně jde?

Weiler LD 220 W je univerzální hrotový soustruh stolní velikosti, stroj pro třískové obrábění. Hlavní řezný pohyb koná obrobek, vedlejší řezný pohyb provádí nástroje, tedy soustružnické nože. Podle dobového prospektu byl určen pro přesné strojírenství, optický a elektromechanický průmysl, nástrojárny a laboratoře. Všeobecně soustruhy řady LD (Leitspindeldrehbank) a LZ (leit und zugspindel drehbank) byly na svou dobu velmi zdařilé. Například řada LZ se vyrábí dodnes. Číslo 220 označuje točný průměr nad ložem v milimetrech. To udává, jaký největší možný obrobek lze obrábět. Tedy jen teoreticky, praktický strop je někde poblíž 160 mm. Točná délka je 400 mm mezi hroty. Poslední písmeno, W, značí nástrojářský, Werkzeugmaschinen.

Design tohoto stroje je poplatný době vzniku v 60. letech. Určitě vás zaujmou jeho oblé a elegantní tvary. Tyto tvary jsou dány technologií výroby tehdejší doby. Hlavní části jsou litinové odlitky, a zaoblené tvary s velkými rádiusy a plynulými přechody jsou vhodné pro odlévání. Rovné plochy bylo pro tehdejší slévače náročné vytvořit, proto jsou všechny plochy konkávní nebo konvexní a plynule napojené. Ze stejného důvodu byly starší automobily (třeba ze 30. a 40. let ale i pozdější) oblé a krásné. Tehdejší technologie lisování plechů neumožňovala vyrábět velké a rovné plochy karosářských dílů. Proto měla stará auta tak líbivé tvary.

Dobový firemní prospekt

Na rozdíl od větších strojů nemá LD 220 W spojku. To znamená, že motor je s vřetenem pevně spojen a spínač rozbíhá přímo motor. U soustruhů se spojkou se motor také spouští elektrickým vypínačem, ale motor s vřetenem je spíná spojka. Po spuštění soustruhu běží hlavní motor, motor mazání a u některých mašin i motor posuvů. Vřeteno se pak spouští tahem za páku. První řešení, tedy soustruh bez spojky, má nevýhodu v přerušovaném řezání závitů, kdy se zpětný pohyb řeší reverzací vřetena. Nemůžete rozpojit matici posuvu, krok na závit by se ztratil a nůž by nenajel do drážky závitu při dalším řezu. To znamená prodloužení času řezání závitu. V domácích podmínkách je výhoda tichý provoz stroje, stroj tedy hlučí jen když pracuje. Soustruh se spojkou běží a rámusí pořád, když je zapnutý.

Se soustruhem bez spojky se také pojí absence centrálního mazání a stálé olejové náplně. Mašina se maže do lokálních maznic rozmístěných po celém stroji. K tomu je potřeba mít plán mazání. Něco se maže vazelínou, něco jen olejem. Intervaly mazání jsou týdenní až čtvrtletní. Nevýhoda takového řešení je zřejmá. Je náchylné na správnou údržbu a u použitého stroje nikdy nevíme, jak byl předchozí majitel pečlivý.

Na druhou stranu absence spojky a stálé olejové náplně je výhodnější pro domácí podmínky. Mašina je lehká a jednoduchá, a údržbu tak zvládne průměrně šikovný strejda. Celý soustruh je vyroben z kvalitních ocelí a litiny. Z litiny jsou všechny podstatné části stroje. Jako je lože, vřeteník, suporty, koník a další různé drobné díly. Podstavec však není odlit z litiny, jak tomu bývá u velkých strojů, ale je to ocelový svařenec. Abychom si sladili hodinky, masivní stavba z litiny dělá tuhost a stabilitu soustruhu, nebo všeobecně obráběcích strojů. Tady to ale kupodivu tak úplně neplatí. Podstavec je totiž chytře vymyšlen s různými výztuhami s ohledem na tuhost. Podmínka pro přesnou práci je rovná podlaha z kvalitního betonu, ke kterému musí být podstavec přišroubován. K přesnému ustanovení lože pomocí strojní vodováhy slouží stavěcí šrouby uvnitř podstavce. Na podstavci je umístěné lože. A ač je lože litinové, je celkem subtilní. Pomocí stavěcích šroubů tak můžeme srovnat lože do roviny, a fixační šrouby to pojistí. U našich domácích strojů tomu bylo jinak. Československo mělo dostatek litiny, tak jsme honili tuhost tunami litiny. V Německu měli chytré inženýry, čas a zkušenosti. A ti vymysleli konstrukci podstavce velmi tuhou a zároveň lehkou. Hlavní přednosti stroje jsou proto tuhost a přesnost, a to i přes muší váhu. Pro představu, tento soustruh zvládne v oceli úběr 2-3 mm, z průměru vezme naráz až 6 mm. Jistě, tolik zvládnu i na SV18, ale ta váží o 1,5 tuny více.

V pravé noze podstavce je místo pro chlazení, které však u mého soustruhu chybělo. Chladící jednotku jsem dodělal v průběhu tohoto roku, protože bude důležitá pro vrtání a vystružování. Levá noha slouží jako úložný prostor pro příslušenství. Uprostřed je uzamykatelná zásuvka pro nejpoužívanější nářadí a materiál. Mám tam uložené břitové destičky a radeca. Oba prostory v nohách mají boční dvířka. Ty bohužel komplikují vyjímání příslušenství ve stísněných prostorech. Obě nohy spojuje masivní trubka s odkládací plochou na nohu. V trubce je místo pro vnitřní vedení elektroinstalace, třeba pro čerpadlo chlazení. Nebo pro STOP tlačítko pro pravou ruku.

Oproti jiným strojům je zvláštností soustruhu Weiler LD 220 W variátor, který slouží pro změnu otáček vřetene. Většina mašin má klasickou převodovku, která umožňuje řadit otáčky jen v klidu stroje a rozsah otáček mají omezený. Nutno říct, že variátor není jedinečný jen pro soustruhy Weiler, ve své době ho používalo více západních výrobců. Přesto je to však i na západní poměry neobvyklé řešení. Rozsah otáček je plynule měnitelný za chodu od 50 až do 2000 ot/min. Velký rozsah je dán předlohou, kdy před započetím práce zvolíme, jestli pojede vřeteno směrem k motoru v poměru 1:1 nebo 1:7. Předloha 1:7 jede do pomala, motor Conti Elektro má výkon 0,55 kW a točí 1450 ot/min. V pomalých otáčkách tak máme díky předloze k dispozici silný točivý moment, který je důležitý třeba pro vystružování nebo závitování. Pro změnu otáček za chodu slouží výrazná páka na přední straně stroje. Z variátoru se točivý moment přenáší na vřeteno dvojicí klínových řemenů 8x6x600. Vřeteno má průchod 23 mm a je zakončeno dutinou W23 pro vtahovací kleštiny. Pro uchycení přírub sklíčidel je použit celkem netypický závit 40×3,5 mm. Dle normy DIN 800, která řeší vřetenové závity a příruby.

Teď se podíváme na řešení posuvů. Pro řezání závitů, nastavení jejich stoupání a volbu řezné rychlosti slouží výměnná ozubená kola. Weiler nemá klasickou převodovku nebo nortonku jako větší stroje. Měnit kola pro každou změnu rychlosti je otrava. Ale tady alespoň konstruktéři doplnili pohonné ústrojí o jednoduchou 3rychlostní převodovku, která jde řadit i za chodu a umožňuje nastavit řeznou rychlost nebo stoupání ve 3 stupních. Díky bohu za ní. Nevýhoda ozubených kol je pomalá změna rychlostí. Ale výměnou za to je možnost řezání až 81 druhů závitů. Převodovky a nortonky nemají tolik možností a pro neobvyklé závity se také musí měnit kola. Smysl otáčení kol se mění pákou na levé straně vřeteníku. Ozubená kola jsou v modulu 1 a velikosti mají: 20, 30, 35, 36, 40, 45, 70, 75, 80, 90, 110, 120 a 127.

Verze soustruhu Weiler LD má strojní posuv (vedlejší řezný pohyb) pouze podélný. Verze LZD k tomu přidává i strojní příčný posuv. Absence strojního příčného pohybu mě zamrzela, hlavně když jsem dělal příruby na sklíčidla a srovnával čela litiny 130 mm v průměru. Pro sebe jsem si říkal, že strojní srovnávání čel nebudu potřebovat často, takže to není zas taková škoda. Je tu ale háček, na který jsem přišel až později. Pokročilejší model LZD má totiž kromě vodícího šroubu i vodící tyč. Pohyb z vodící tyče pohání jak podélný a příčný posuv. Vodící šroub je použit jen pro závitování. Jenže můj soustruh LD 220 má jen vodící šroub, a ten slouží jak pro závitování, tak pro podélný posuv. Vodící šroub je přesný a broušený trapéz. Kromě řezání závitů ho tak opotřebování i běžný posuv, který využívám pořád. Jednoho dne tak přijde na řadu jeho výměna – a na tu se opravdu netěším. U LZD se běžným posuvem opotřebovává jen vodící tyč, a to je pouze obyčejná hřídel s drážkou.

Elektroinstalace je velmi jednoduchá. Tvoří jí jen motorový jistič, vypínač motoru a samotný motor. Ten je třífázový, asynchronní s kotvou na krátko a s vlastním chlazením. Do instalace časem doplním čerpadlo chlazení, osvětlení a otáčkoměr.

Líbí se mi, že všechny ovládací prvky pro vřeteno jsou v dosahu levé ruky. Jde o vypínač motoru, předlohu, páku variátoru, převodovku a páku směru posuvů. Pravá ruka ovládá jen kličky suportů a spínání matice posuvu. To hodnotím jako ergonomicky zdařilé. Nevím proč Weiler své pozdější modely vybavil ovládáním motoru na pravé straně. Není pak možné souběžně ovládat matici posuvu a vypínání vřetene.

Díky, že jste to dočetli až sem. V dalších dílech popíšu jednotlivé problémy, který stroj trápí. Již víte, že se bude jednat o doplnění ozubených kol pro posuv a řezání závitu. Dostaneme se k tématu univerzálních sklíčidel a výroby přírub pro ně. Zaměříme se na problematiku používání soustružnických nožů na Weileru LD 220 a jako poslední si schovávám Epopej o variátoru.

08.12.2020 Aris

Související články: