
An der Leibniz Universität wurde ein piezohydraulisches Mikrostellsystem entwickelt, um beispielsweise große Getriebe für Windenergieanlagen genau zu positionieren. (Bild: Pixabay.com)
Damit zwei Tonnen schwere Zahnräder, wie sie zum Beispiel für Windenergieanlagen durchaus üblich sind, den engen Fertigungstoleranzen entsprechen, werden sie bislang in der Schleifmaschine vor dem Prozess manuell ausgerichtet - mit Hammer und Stellschrauben. Das ist zeitaufwendig, blockiert wertvolle Maschinenzeit und ist insbesondere angesichts des anstehenden Ausbaus der Windenergie optimierungsbedürftig.

In einem Forschungsprojekt hat Maik Bergmeier, Ingenieurwissenschaftler am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) am Produktionstechnischen Zentrum Hannover (PZH) der Leibniz Universität, nun gemeinsam mit Partnern von Siemens (Hersteller von Flender Großgetrieben) und Roemheld (Hersteller von Spannsystemen und Spanntechnik) den Prototypen eines Mikrostellsystems entwickelt, das die Positionierung solch schwerer Bauteile mit Hilfe einer piezohydraulischen Pumpe realisiert – und zwar in vier Freiheitsgraden.
„3-Achs-Maschinen können den Taumel- und Exzenterfehler bei der Bauteilausrichtung nicht kompensieren“, erklärt Bergmeier die Ausgangssituation. „Unser Mikrostellsystem lässt sich aber wie ein Aufnahmetisch in die Maschine einbauen und kann auch schwere Lasten bis zu 4,7 Tonnen mit einer Genauigkeit von acht Mikrometern positionieren und dabei sowohl Taumel- als auch Exzenterfehler ausgleichen.“ Eine besondere Rolle spielt dabei die piezoaktorische Pumpe, die für die hohe Genauigkeit sorgt. Sie bewegt Kleinstmengen an Fluid für die mikrometergenaue Positionierung und basiert auf einem früheren Forschungsprojekt am IFW.
Praxistauglichkeit des Systems wird verbessert

Eine zentrale Voraussetzung für den Einsatz des Systems im Unternehmen ist eine hohe rotationssymmetrische Steifigkeit während der Fertigung. Bergmeier konnte sie in einem Test an einem zwei Tonnen schweren Zahnrad und einem Zwei-Tonnen-Gestell in einem Profilschleifprozess nachweisen: „Die Fertigungsqualität des Zahnrads erreichte dabei die höchste Qualitätsstufe. Oder, um es formal ganz korrekt auszudrücken: In der sogenannten Stirnradteilungsmessung entsprach die Qualität einer 1 gemäß DIN 3962.“
In weiteren Schritten wird nun die Praxistauglichkeit des Systems verbessert; anschließend wird es testweise in der Produktion eingesetzt. Am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen ist auch dessen Leiter, Professor Berend Denkena, daran interessiert, das System weiter zu verbessern: „Die Erzeugung von Energie aus Windkraft wird noch deutlich zunehmen. Deshalb ist es wichtig, auch bei der Fertigung der entsprechenden Getriebe eine Lösung für wachsende Ansprüche zu haben. Da steuert das IFW gern seinen Teil bei.“
Das Projekt wurde unter dem Namen „Piezohydraulisches Mikrostellsystem als Einrichthilfe für Großbauteile“ von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert und von den Firmen Siemens und Roemheld als Anwendungspartner und Hydraulikkomponentenhersteller begleitet. hei
Sie möchten gerne weiterlesen?
Registrieren Sie sich jetzt kostenlos:
Sie sind bereits registriert?
Hier anmeldenAktuelle Beiträge

Die 11 größten Maschinen der Welt: Eine wiegt 260.000 Tonnen!
Diese Maschinen sprengen jegliche Vorstellungskraft! Bis zu unglaubliche 260.000 Tonnen schwer, bis zu 27 km lang und unvorstellbar leistungsstark: Surplex.com hat die 11 größten Maschinen der Welt aufgelistet. Zum Durchklicken und Staunen!Weiterlesen...

3 Trends, die Laser-3D-Druck auf eine neue Ebene heben
Pulverbasiertes Laserstrahlschmelzen (LPBF) ist wohl das wichtigste industrielle 3D-Druckverfahren und wird durch aktuelle Forschung noch vielseitiger.Weiterlesen...

"AMRs bieten ganz neue Möglichkeiten bei der Fabrikhallennutzung"
Der Automatisierungspezialist Baumüller hat sein Portfolio um Autonome Mobile Roboter erweitert. ke NEXT wollte mehr zu den Hintergründen wissen.Weiterlesen...

Die 10 größten Erfindungen der Menschheit
Immer wieder gab es in der Geschichte der Menschen Erfindungen, die für einen Sprung in der technologischen Entwicklung gesorgt haben:Weiterlesen...

7 Gründe, warum das Webb-Teleskop ein Wunderwerk der Konstruktion ist
Mit seinen ersten Bildern hat das Webb-Weltraumteleskop nicht nur Astronomen begeistert. Grundlage ist eine Konstruktion, die ihresgleichen sucht.Weiterlesen...
Diskutieren Sie mit