Paul Horn 312: Streben nach Perfektion

Alle Komponenten eines Kurbelwellentriebes – vor allem Pleuel und Kolben – sind bei laufendem Motor hohen Belastungen ausgesetzt. Höchste Präzision und Oberflächengüte sind Voraussetzung, um bestmögliche Leistungen erzielen zu können.

Die Pankl Racing Systems AG ist ein international führendes Unternehmen, das sich auf die Entwicklung, Produktion und Lieferung von High-Performance-Komponenten für die anspruchsvollsten Einsatzbereiche spezialisiert hat. Mit Hauptsitz im österreichischen Kapfenberg und weltweiten Standorten bietet Pankl innovative Lösungen für den Motorsport, die Luftfahrt sowie die Premium-Automobilindustrie. Seit der Gründung im Jahr 1985 hat sich das Unternehmen durch technologische Exzellenz, kompromisslose Qualität und enge Partnerschaften mit seinen Kunden einen herausragenden Ruf erarbeitet.

Das Produktportfolio von Pankl Racing Systems umfasst hochbelastbare und leichte Antriebsstrangkomponenten, Kurbeltriebsysteme, Fahrwerkslösungen sowie Präzisionsteile für die Luftfahrt. Besonders im Motorsport, wo geringstes Gewicht, maximale Leistung und höchste Zuverlässigkeit unerlässlich sind, gehört Pankl zu einem der führenden Hersteller von Komponenten für Rennteams weltweit.

Ringnuten als Schlüsselbearbeitung: Die Ringnuten werden bei Pankl mit Stechwerkzeugen der Paul Horn GmbH mit Genauigkeiten von wenigen Mikrometern gefertigt. Hunderprozentige Ebenheiten über 360° und perfekte Parallelitäten der Nutflanken, gepaart mit höchsten Oberflächengüten sind Voraussetzung.

Peter Rattinger
Betriebsleiter Racing bei Pankl Racing Systems

„Präzision und Qualität sind für uns keine Option, sondern eine Notwendigkeit. Unsere Zusammenarbeit mit der Paul Horn GmbH hat es uns ermöglicht, Fertigungsprozesse zu perfektionieren und Bauteile zu entwickeln, die im Motorsport Maßstäbe setzen.“

Technologie für den Motorsport

Am Fertigungsstandort in Bruck an der Mur (Stmk.) entwickelt man Kurbeltriebskomponenten wie Pleuel sowie Kolben aus verschiedenen Werkstoffen, wie Titan, hochfestem Aluminium oder Stahllegierungen. Diese Komponenten sind vor allem für den Einsatz unter extremen Bedingungen im Motorsport konzipiert.

Ein besonders anspruchsvoller Bearbeitungsschritt in der Kolbenfertigung ist das Stechen der Ringnuten. Diese präzisen Geometrien nehmen die Kompressions- und Ölringe auf, die maßgeblich die Dicht- und Abstreiffunktion im Motor übernehmen. Je nach Einsatzzweck und Reglement sind das zwei oder drei Ringe (Anm.: Turbomotoren meist drei Ringe, Saugmotoren meist zwei Ringe). „Die Qualität dieser Nuten ist entscheidend für die Performance und Langlebigkeit des Motors und daher eine Schlüsselbearbeitung“, erklärt Peter Rattinger, Betriebsleiter Racing bei Pankl. Schon kleinste Maßabweichungen können die Funktionalität beeinträchtigen und zu Leistungsverlust oder thermischen Schäden führen. „Die Nuten für die Kolbenringe müssen eine präzise Oberfläche aufweisen, um einen gleichmäßigen Sitz der Ringe zu gewährleisten. Auch das Spiel zwischen Kolbenring und Nut muss optimal sein, um Verklemmen oder übermäßigen Verschleiß zu vermeiden“, geht Rattinger ins Detail. Besonders wichtig ist auch die Dichtwirkung: „Die Ringe müssen zuverlässig abdichten, ohne dabei übermäßige Reibung zu erzeugen.“ Dementsprechend wird der Stoßspalt der Kolbenringe individuell angepasst, um optimale Dichtheit und Wärmeausdehnung zu ermöglichen.

In einem vorgefertigten Kolben werden je nach Anwendung zwei oder drei Ringnuten eingebracht. Diese präzisen Geometrien nehmen die Kompressions- und Ölringe auf, die maßgeblich die Dicht- und Abstreiffunktion im Motor übernehmen.

Dennis Engemann
Technischer Berater International bei der Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

„Die Zusammenarbeit mit Pankl Racing Systems ist für uns ein Paradebeispiel, wie Innovation und Präzision im Motorsport Hand in Hand gehen. Gemeinsam entwickeln wir Lösungen, die höchste Anforderungen erfüllen und gleichzeitig neue Maßstäbe in der Fertigungstechnik setzen.“

Präzision in Perfektion

Bearbeitet werden die Ringnuten mit speziell für Pankl entwickelten Stechwerkzeugen der Paul Horn GmbH. Diese maßgeschneiderten Werkzeuge ermöglichen eine Fertigungsgenauigkeit von wenigen Mikrometern – ein Standard, der die Anforderungen vieler Branchen weit übertrifft. Die eingesetzten Schneidplatten, darunter die Typen 312, 315 und S316, sind mit sind mit CBN oder PKD bestückt oder aus beschichtetem Hartmetall und bieten optimale Standzeiten und bestmögliche Oberflächengüten. „Die Werkzeuge von Horn sind für uns essenziell, um die extrem engen Toleranzen und hohen Qualitätsanforderungen unserer Kunden zu erfüllen“, bestätigt Rattinger die hohe Qualität der Lösung des deutschen Präzisionswerkzeugherstellers.

Eine Besonderheit ist, dass viele der verwendeten Schneidplatten in enger Abstimmung zwischen Pankl und Horn speziell für die Anforderungen von Rennsportanwendungen entwickelt wurden. Diese enge Kooperation ermöglicht es Pankl, Bauteile zu fertigen, die nicht nur technisch, sondern auch wirtschaftlich überzeugen. „Für diese hochpräzise Fertigung der Kolbenringnuten bedarf es eines enormen Know-hows im Bereich der Schnittdaten, Sorten und Geometrien. Gemeinsam mit Horn mussten auch wir uns das über Jahre hin erarbeiten“, verdeutlicht der Betriebsleiter die hohe Anforderung an die Kolbenfertigung.

Zusammenarbeit als Erfolgsgarant

Die Partnerschaft zwischen Pankl und Horn reicht mehr als 20 Jahre zurück. Während dieser Zeit haben beide Unternehmen ihre Prozesse und Produkte kontinuierlich weiterentwickelt. Ein Beispiel für die Stärke dieser Partnerschaft ist die schnelle Reaktion auf technische Herausforderungen. Als Pankl vor einigen Jahren bei einem Projekt für die Formel 1 auf Herausforderungen mit neuen Schneidplatten stieß, war es ein Anwendungstechniker von Horn, der kurzfristig eine Lösung entwickelte. Innerhalb kürzester Zeit wurden neue Schneidplatten konstruiert, gefertigt und erfolgreich getestet – ein Beispiel für die Flexibilität und Innovationskraft dieser Zusammenarbeit. „Für uns ist die mechanische Fertigung bei Pankl ein Benchmark im Bereich Präzision. Dementsprechend sind rasche Reaktionszeiten und eine enge Abstimmung wesentlich“, bringt sich Dennis Engemann, Technischer Berater International bei der Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH, ein. Er selbst ist regelmäßig vor Ort und dient als Bindeglied beider Partner.

Die enge Zusammenarbeit mit Horn umfasst auch die Weiterentwicklung der Werkzeugtechnologie. „Neue Projekte oder spezielle Anforderungen von Kunden führen regelmäßig zu Anpassungen der Stechplatten“, so Engemann weiter. Dabei bleibe der Fokus stets auf der Erfüllung der spezifischen Kundenbedürfnisse.

Kundenspezifische Lösungen als Wettbewerbsvorteil

Mit einer durchschnittlichen Losgröße von wenigen Einheiten und einer Jahresproduktion von mehreren Zehntausend Kolben Kolben konzentriert sich Pankl unter anderem auf maßgeschneiderte Lösungen für den Motorsport. Dabei steht manuelle Präzision im Vordergrund. „Unsere Anwendungen sind so individuell, dass in gewissen Bereichen eine Automatisierung für uns nicht infrage kommt. Jeder Kolbentyp ist ein Unikat“, betont Rattinger.

Jedes Bauteil – so auch jeder Kolben – das bei Pankl das Werk verlässt, wird zu 100 Prozent geprüft – sowohl geometrisch als auch visuell. Diese umfassende Qualitätssicherung ist besonders wichtig, da die Bauteile zumeist unter extremen Bedingungen eingesetzt werden. „Es reicht nicht aus, dass einzelne Bearbeitungsschritte den Toleranzen entsprechen. Am Ende muss der gesamte Kolben perfekt sein“, erklärt Rattinger. Um dies zu gewährleisten, hat Pankl spezielle Prüfverfahren, Kontrollprozesse und Prüfstände entwickelt.

Partnerschaft und Innovationskraft

Die hohe Flexibilität und das Streben nach Perfektion haben Pankl zu einem der führenden Anbieter im Motorsport gemacht. Die Kolben sowie alle Bauteile kommen in namhaften internationalen Rennserien – wie etwa der Formel 1 oder MotoGP – zum Einsatz. „Die Anforderungen im Rennsport sind einzigartig. Es geht nicht nur um Leistung, sondern auch um absolute Zuverlässigkeit – und genau das liefern wir“, fasst Rattinger zusammen.

Die Kooperation zwischen Pankl Racing Systems und der Paul Horn GmbH ist ein Musterbeispiel für erfolgreiche Partnerschaft und Innovationskraft. Gemeinsam schaffen sie es, die Grenzen des Machbaren immer wieder neu zu definieren – ein Meilenstein für die Fertigungstechnologie im Rennsport.