Systemlösungen

Mehrwert auf der ganzen Linie

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Wer einbaufertige Baugruppen im Bereich der Dünnringlager oder in der Lineartechnik kauft, profitiert mehrfach. Eine solche Systemlösung erspart nicht nur den für Eigenkonstruktionen aufwendigen Prozess. Damit lassen sich auch die Kosten für Entwicklung, Beschaffung und Administration vermeiden oder deutlich reduzieren.

Systemlösungen erfreuen sich größter Beliebtheit. Schon vor Jahren hat Rodriguez dieses Thema 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”, sagt Gunther Schulz, Geschäftsführer von Rodriguez. Um die Lösungen umzusetzen, 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 für die Value Added Products sind komplexe lineartechnische Baugruppen. Diese werden unter anderem von Zulieferern der Automobilindustrie nachgefragt. So verantwortete Rodriguez etwa die Entwicklung spezieller Linearsysteme für einen Prüfstand der Automobilindustrie. Damit untersucht werden das Durchfluss-, Drall- und Tumbleverhalten der Verbrennungsmotoren. Bei der Untersuchung des Strömungsverhaltens der Ein- und Auslassventile wird ein Strömungsfeld vermessen bzw. 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.
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- bzw. Auslassventile geliefert. Dieses Subsystem besteht aus zwei Linearsystemen bei denen Profilschienenführungen (PSF) als Lagerelement und Gewindetriebe (GT) als Antriebselement eingesetzt werden.
Elektrozylinder klar im Vorteil
Bei der Ventilverstellung kommen zusätzlich zwei drehgelagerte Elektrozylinder zum Einsatz. Auch die Umbaukomponenten wie Dreh- und Frästeile sowie ein besonders steifes verschweißtes Gestell zur Lagerung des Subsystems der Ventilverstellung fertigten die Eschweiler 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- bzw. Auslassventile an. Hier war eine hohe Steifigkeit und Positioniergenauigkeit von 0,05 mm bei axialen Kräften bis zu 1000 N gefordert. Daher setzte Rodriguez hier Präzisionselektrohubzylinder der Baureihe T60 ein. Der Zylinder kann mit bis zu 10 000 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“, sagt 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.
Entlastung in der Beschaffung
Summiert man die Kosten für Zeitaufwand und Manpower bei einer Eigenkonstruktion, so lohnt sich der Einkauf einer maßgeschneiderten Lösung. „Sicher ist ein Dünnringlager teurer als ein konventionelles und das Lager in seiner Umgebung als einbaufertige Baugruppe teurer als ein einzelnes Lager“, bilanziert Gunther Schulz. Kunden, die eine Baugruppe oder ein komplettes System von Rodriguez beziehen, profitieren jedoch außerdem von einer Entlastung in der Beschaffung. Der administrative Aufwand beim Einkauf der zahlreichen Kleinteile entfällt, somit reduzieren sich die Prozesskosten und der Kunde kann sich auf seine Kernkompetenz konzentrieren. Das gilt auch, wenn nur kleine Stückzahlen benötigt werden. Rodriguez verfügt über das nötige Know-How und moderne Fertigungsanlagen, um individuelle Lösungen schnell und flexibel realisieren zu können.

Julia Schneiders, Marketing & Sales Precision Bearings, Rodriguez, Eschweiler


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