Die Riemenscheiben-Produktion ist längst in die nächste Runde gegangen: Für Jaguar wurde jüngst durch die Firma Winkelmann eine hybride Baugruppe entwickelt, die sich durch Elastomerkomponenten auszeichnet und damit für deutlich mehr Leistung sorgt. Außerdem wird der Antriebsstrang geschont, weil die Riemenscheiben mit geringeren Vibrationen aufwarten.
Riemenscheiben Produktion: Die Technik dahinter
Die Firma Winkelmann aus Österreich hat mit der Produktion der neuen Riemenscheiben ein Zeichen gesetzt. Bei diesen Riemenscheiben nun handelt es sich um Drehschwingungsdämpfer, die über eine entkoppelte Riemenscheibe verfügen, die fest integriert wurde. Insgesamt arbeiten hier zehn Elemente aus Metall zusammen, die um einen EPDM-Ring gelagert sind. Dieser Ring wird wiederum durch ein EPFD-Metallteil ergänzt, welches gehaftet und hybrid ist. Rund drei Kilogramm wiegt die neue Produktion und die Elastomerkomponenten machen dabei gerade einmal einen Anteil von nur 180 Gramm aus.
Diese Produktion der Riemenscheiben ermöglicht, dass die Geometrie des Elastomers völlig frei gestaltet werden kann. Außerdem sind komplexe Schwingungsbelastungen möglich, diese werden sowohl radial als auch axial aufgefangen. Der genannte Gummiring komplettiert die neue Produktion und sorgt für zusätzliche positive Eigenschaften.
Riemenscheiben Produktion durch die Firma Winkelmann: Weitere Vorteile und umfangreiche Tests
Ein wichtiger Vorteil, der sich durch die Produktion der neuen Riemenscheiben ergeben hat, besteht in der Dämpfung hochfrequenter Schwingungen, die gleichzeitig niederfrequent entkoppelt werden. Bis zu zehn Millionen Lastwechsel stehen bei den zugehörigen Tests an, die Temperaturen werden dabei auf bis zu 140 °C hochgeregelt. Außerdem erfolgt eine Überprüfung der Frequenzabsorption im akustischen Bereich, wobei es sowohl auf die radiale als auch auf die axiale Absorption ankommt. Hersteller Winkelmann bezeichnet die Riemenscheiben der neuesten Produktion als besonders hochwertig. Pro Jahr könnten maximal 660.000 Stück gefertigt werden, wobei sich diese Angabe auf das mittlere und obere Qualitätssegment bzw. Losgrößensegment bezieht.
Betrachtet man nun den aktuellen Stand der Fertigung von Gummiringen, so werden hier horizontale Maschinen der Firma Maplan eingesetzt. Diese EPDM-Ringe sind besonders präzise gefertigt, wobei die Produktion auf horizontalen Anlagen stattfindet. Vielkavitätenwerkzeuge übernehmen die Vulkanisierung, diese Werkzeuge stammen von der Firma Peta Formenbau.
Damit die doppelten EPDM-Ringe wirklich rund laufen, müssen sie über Wanddicken verfügen, die besonders toleranzarm sind. Inline erfolgt die Automatisierung der Teile, offline die ständige Überprüfung in Rückstellmustern. Für EPDM liegen die Erkenntnisse mittlerweile in der Art vor, dass sich dieses Material durch ein ausgezeichnetes Leistungsspektrum darstellt. Dabei ist die Qualität sogar preislich vertretbar, wie die Firma Winkelmann mitteilte. Wichtig ist für die Preisgestaltung auch die Ausbringungsmenge.
Die Ringe selbst erfahren eine Vulkanisierung in doppelter Breite, außerdem einen radialen Aufschnitt. Dadurch gehen immer zwei Ringe in den Temperofen und werden dort gleichzeitig nachbehandelt. Die Schneidanlage, die der Hersteller Winkelmann für den Inline-Aufschnitt verwendet, stammt von der Firma Kamtec.
Riemenscheiben Produktion: Wirtschaftlich und prozesssicher
Wichtig bei der Produktion der Riemenscheiben ist, dass die Lösung wirtschaftlich sein muss. Dies haben die EPDM-Ringe bereits bewiesen, wobei sie auch prozesssicher sind. In der Praxis ergibt sich damit eine doppelte Kapazität, die immer noch ohne Etagen-Werkzeugtechnik auskommt und bei der die gesamte Produktion dennoch mit hoher Qualität abläuft. Die Werkzeugkosten sind vergleichsweise gering, was den Schluss zulässt, dass es sich hier um eine sehr wirtschaftliche Lösung handelt.
Die eingesetzten Maschinen der Firma Maplan nutzen Heizplatten, die vollflächig anlegt sind. Damit ist die Temperierung der Formhälften gleichmäßig möglich. Zusätzlich sind die Heizplatten mit seitlichen Isolierungen versehen. Dies bringt natürlich eine enorme Energieeinsparung, weil selbige nicht nach den Seiten verloren gehen kann. Der Eintrag der Energie wird damit fast vollständig auf die Formhälften gelenkt. Die Temperierung der Kavitäten ist exakt möglich – die Technik kommt außerdem bei der Kaltkanalplatte zum Einsatz. Die sogenannte Cooldrive-Technik wird sowohl für den parallelen Antrieb als auch für den Hauptantrieb eingesetzt.
Technisch gesehen baut man hier auf die DCI-Temperiertechnik, bei der geregelte Pumpen eingesetzt werden. Ein integrierter Regelalgorithmus kann auf den jeweiligen Prozess abgestimmt werden und reguliert die Heiz- und Kühlleistung in der Produktion der Riemenscheiben.
Normalerweise zeigt sich bei der Produktion ein massives Überschwingen im Heizvorgang sowie ein Unterschwingen bei der Kühlung. Durch die neue Technik, die bei der Produktion der Riemenscheiben durch die Firma Winkelmann eingesetzt wird, werden Über- und Unterschwingen verhindert.
Riemenscheiben Produktion: Gummi-Metall-Verbundteile als Schwingungsdämpfer
Die Produktion von Riemenscheiben zielt auch auf die Verwendung von Gummi-Metall-Verbundteilen ab, die als gehaftete Schwingungsdämpfer eingesetzt werden. Diese Teile sind aus Metall und Elastomer hergestellt und werden mithilfe eines Haftvermittlers miteinander verbunden. Je Bauteil werden vier Formnester und zwei Anspritzpunkte verwendet. In der letzten Ausbaustufe dann folgen noch sechs Elastomer-Maschinen, die vertikal ausgerichtet sind und die sich in der Fertigung in Ahlen befinden. Der Energieverbrauch der Geräte ist extrem niedrig und konnte durch die Regelung des Förderstroms je nach Bedarf um bis zu 80 Prozent reduziert werden. Auch bei kurzen Trockenlaufzeiten ist diese Technik ideal.
Die Produktion der neuen Riemenscheiben ist nun dank der verwendeten Technik der Firma Winkelmann unter geringem Energieeinsatz möglich, was natürlich die Umwelt schont. Außerdem werden die Kosten für die gesamte Produktion und für die Einzelstücke gesenkt. Die Zykluszeiten sind kurz, Lärmemissionen gering.
Fazit: Die Produktion der Riemenscheiben auf diesem Niveau ist ein voller Erfolg für die Firma Winkelmann!
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