Systemlösungen | Individuell konzipierte Baugruppen erfüllen alle Anforderungen der Kunden und ersparen ihnen zugleich den für Eigenkonstruktionen üblichen zeitintensiven Trial-and-Error-Prozess auf dem Weg zur optimalen Lösung. Überdies lassen sich Kosten vermeiden oder deutlich reduzieren.
Julia SchneidersMarketing & Sales Precision Bearings, Rodriguez GmbH, Eschweiler
Systemlösungen sind gefragt. Dies hat Rodriguez schon vor Jahren erkannt und einen eigenen Geschäftsbereich namens „Value Added Products“ entwickelt, der komplette Systemlösungen realisiert. „Dabei übernehmen wir alle Prozessschritte – von Entwicklung und Konstruktion über Fertigung und Montage bis hin zu Qualitätsprüfung, Praxistests und Inbetriebnahme”, so Gunther Schulz, Geschäftsführer von Rodriguez. Um die Lösungen zu realisieren, verfügt der Anbieter neben Produkten für jeden Bedarf über eine interne Fertigung nach dem neuesten Stand der Technik und vor allem das nötige Anwendungs- und Engineering-Know-how.
Ein Beispiel sind komplexe lineartechnische Baugruppen, die unter anderem Automobilzulieferer nach fragen. So verantwortete Rodriguez etwa die Entwicklung spezieller Linearsysteme für einen Prüfstand der Automobilindustrie. Untersucht wird damit das Durchfluss-, Drall- und Tumbleverhalten der Verbrennungsmotoren. Bei der Untersuchung des Strömungsverhaltens der Ein- und Auslassventile wird ein Strömungsfeld vermessen und/oder werden Geschwindigkeitsfelder des Strömungsfeldes bestimmt. Dabei wird ein Gemisch über das Einlassventil eingeblasen. Eine Optik spannt eine Laserlichtebene im Bereich der zu messenden Strömung auf. In die Strömung werden winzige Partikel eingebracht, die aufleuchten, sobald sie die Laserlichtebene kreuzen. Das Streulicht dieser Partikel wird von zwei hochauflösenden Kameras unter einem bestimmten Beobachtungswinkel aufgenommen. Ein Rechner wertet die Partikelbewegungen aus und ermittelt so die Strömungsgeschwindigkeit in der Messebene.
Baugruppen übernehmen zentrale Aufgaben
Das Kamerasystem und damit die für die Bewegung der beiden Aufnahmeeinheiten zuständige Verfahreinheit bildet das zentrale Element des Strömungsprüfstands. Die Entwicklung und Zeichnungserstellung sowie die Endmontage dieser essenziellen Baugruppen übernahm Rodriguez in enger Abstimmung mit dem Kunden. Die einbaufertige Positioniereinheit besteht aus sechs einzelnen Linearsystemen. Zusätzlich zu der Kameraverstellung wurden auch Linearsysteme zur Ansteuerung der Ein- und/oder Auslassventile geliefert. Dieses Subsystem besteht aus zwei Linearsystemen bei denen Profilschienenführungen (PSF) als Lagerelement und Gewindetriebe (GT) als Antriebselement eingesetzt werden. Bei der Ventilverstellung kommen zusätzlich noch zwei drehgelagerte Elektrozylinder zum Einsatz. Auch die Umbaukomponenten wie Dreh- und Frästeile sowie ein besonders steifes verschweißtes Gestell zur Lagerung des Subsystems der Ventilverstellung fertigte der Eschweiler Antriebsspezialist an. Je nach Linearsystem kamen spielfrei vorgespannte PSF der Größe 20 und 25 zum Einsatz. Sie gewährleisten die erforderliche statische Steifigkeit des Systems. Als Antrieb wurde der Trapezgewindetrieb ausgewählt. Da er als Positioniergewindetrieb ohne große Anforderungen an die Positioniergenauigkeit genutzt wird, genügte diese kostengünstige Antriebsvariante. Zudem ist seine Selbsthemniss in den vertikalen Achsen für diese Anwendung von Vorteil.
Die beiden Elektrozylinder steuern die Ein- und/oder Auslassventile an. Hier war eine hohe Steifigkeit und Positioniergenauigkeit von 0,05 mm bei axialen Kräften bis zu 1000 N gefordert. Daher setzten die Eschweiler hier Präzisionselektrohubzylinder der Baureihe T60 ein. Der Zylinder kann mit bis zu 10000 N axial belastet werden, die maximal zulässige Geschwindigkeit liegt bei 2,5 m/s. „Elektrozylinder haben bei dieser Art von Applikationen klare Vorteile gegenüber hydraulischen und pneumatischen Antrieben“, so Gunther Schulz. Denn die elektromechanischen Antriebskomponenten lassen sich nicht nur einfacher steuern, sie erreichen auch eine höhere Präzision, besitzen eine längere Lebensdauer und verringern die Kosten des Gesamtsystems. Darüber hinaus werden naturgemäß Leckagen von Hydraulikflüssigkeiten oder Druckluftverluste vermieden.
Integrierte Lösungen mit Dünnringlagern
Auch im Bereich der Dünnringlager bietet Rodriguez integrierte Lösungen. So sind in Maschinen und Anlagen Dünnringlager oft Bestandteil komplexer Baugruppen. Jedoch erfordern die anwendungsspezifische Modifizierung und die fachgerechte Montage der Bauteile besonderes Know-how. Deshalb realisiert Rodriguez im Kundenauftrag integrierte Lösungen mit sämtlichen Umbauteilen, die für die jeweilige Anwendung und Schnittstelle konzipiert wurden. Ein Beispiel dafür sind nanometergenaue Positioniersysteme in der Halbleiterindustrie; selbst Teilbereiche der Werkzeugmaschinenindustrie können nicht mehr auf Positioniersysteme dieser Art verzichten. Für eine Reinraumanwendung hat Rodriguez einen angetriebenen Drehtisch mit kundenspezifisch modifizierten Kaydon-Dünnringlagern aus Edelstahl entwickelt. Zum Leistungsumfang gehörten die Fertigung der Aluminium-Umbauteile, die Beschaffung der Messmodule, das Veredeln der Dünnringlager mit speziellem Reinraumfett, die Montage der kompletten Einheit inklusive des Messsystems sowie die vollständige Qualitäts- und Funktionalitätsprüfung – selbst die des Messmoduls. Alle Werte werden protokolliert und an den Kunden weitergegeben. Die kompakten Präzisionsdrehtische zeichnen sich durch ihre Wiederholbarkeit, Auflösung und Ablaufgenauigkeit aus.
Summiert man die Kosten für Zeitaufwand und Manpower bei einer Eigenkonstruktion, so lohnt sich der Einkauf einer maßgeschneiderten Lösung. Wer eine Baugruppe oder ein komplettes System bezieht, wird auch bei der Beschaffung entlastet. Der administrative Aufwand beim Einkauf der zahlreichen Kleinteile entfällt, somit reduzieren sich die Prozesskosten. Vor allem, wenn nur kleine Stückzahlen benötigt werden.
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