Fortschritt in der Antriebstechnik
Die EPU-G von Moog repräsentiert einen bedeutenden Fortschritt in der elektrohydrostatischen Antriebstechnik und ist...
KEM Konstruktion: Welche Entwicklungen beschäftigen Rodriguez aktuell – etwa bei Dünnringlagern?
Schulz: Bei den Dünnringlagern handelt es sich um Standardlager, die für uns als Handelsprodukt von der Firma Kaydon in den USA hergestellt werden. Rodriguez vertritt das Unternehmen und seine Produkte seit über 40 Jahren in Deutschland. Wir verkaufen diese Lager zwar auch als Standard aus dem Katalog. Wenn der Kunde aber etwas Besonderes braucht, etwa spezielle Käfige, eine besondere Fettfüllung oder ein eingeengtes Spiel, modifizieren wir diese Lager hier im Haus. Dadurch sind wir schnell und können zudem einen sehr guten Service bieten, obwohl der Hersteller in den USA sitzt. Technisch geht es bei Dünnringlagern um kompaktes Design, geringes Gewicht sowie um Miniaturisierung.
KEM Konstruktion: Und wie sieht es bei Präzisionslagern aus?
Schulz: Wenn wir über Präzisionslager sprechen, reden wir über unsere Eigenfertigung, also Lager, die wir selbst herstellen. Da ist natürlich der Aufwand, den wir betreiben müssen, wesentlich höher. Das fängt im Kundengespräch an, in dem der Kunde seine Anwendung beschreibt und wir konzipieren daraufhin ein Lager, mit dem er bestenfalls Umbau-Teile einspart. Diese Präzisionslager gehören dann zu unserer Sparte Value Added Products. Damit bedienen wir eine Nische. Wir bieten dem Kunden nichts aus dem Katalog an, sondern produzieren für ihn das, was er wirklich für seine Anwendung braucht. Bei diesen Lösungen ist Stückzahl 1 ein Leichtes. Auch Stückzahlen von 2 bis 4000 klappen. Größere Stückzahlen sind für unser Konzept zu viel. Aus zwei Gründen: Die Maschinen sind dann zu lange belegt. Dadurch können wir andere Kunden nicht mehr so bedienen, wie sie und wir das möchten. Zum Anderen wird das auch für große Mitbewerber interessant, wenn wir in Stückzahlen von 4000 und mehr produzieren. Gegenüber uns als kleinem Mittelständler haben die den Vorteil, dass sie höher automatisiert arbeiten können. Der Trend bei Präzisionslagern ist somit, kundenspezifische Lösungen anzubieten.
KEM Konstruktion: Welche Trends sehen Sie im Bereich Lineartechnik?
Schulz: Bei der Lineartechnik ist es ähnlich wie bei den Präzisionslagern . Auch hier machen wir sehr viel Kundenspezifisches, haben aber auch Standardlösungen. Wenn sie eine gehärtete Welle nehmen, nennen wir das Standard, aber jede Welle ist anders, denn jeder Kunde will eine andere Länge haben, eine andere Passform, etc. Also ist eigentlich alles, was wir machen auf den Kunden zugeschnitten. Trends in diesem Bereich? Auch in der Lineartechnik sind die Entwicklungen zunehmend von Energieeffizienz und Umweltbewusstsein geprägt. So werden immer häufiger hydraulische Antriebssysteme durch elektromechanische Lösungen ersetzt. Zudem setzen sich die Unternehmen heute noch intensiver mit der Factory-Automation auseinander: Immer mehr Produktionslinien werden automatisiert, wobei die Lineartechnik maßgeblich unterstützen kann.
KEM Konstruktion: Rodriguez bietet seine Produkte in zahlreichen Branchen an. Die Anforderungen an Ihre Produkte dürften daher vielfältig sein. Lassen sich diese mit Ihrem Standard-Programm abdecken oder geht die Entwicklung eher in Richtung kundenspezifische Lösungen?
Schulz: Grundsätzlich geht es in Richtung kundenspezifisch. Wir verkaufen aber natürlich auch gern Standard. Ein genauer Prozentsatz lässt sich hier nicht festlegen. Unser Herz schlägt aber für die kundenspezifische Anwendung. Dabei sind natürlich eine große Flexibilität und eine entsprechende Kundennähe wichtig. Denn wir entwickeln die Lösung mit dem Kunden zusammen. Wir empfehlen immer wieder, dass der Kunde sich möglichst früh bei uns meldet, bestenfalls zu Beginn der Konstruktion. Nur so können wir unser Wissen über die Wälzlager-Technik frühzeitig einbringen, um alle Vorteile eines kundenspezifischen Produkts umsetzen zu können. Und das gilt für Wälzlager genauso wie für die Lineartechnik. Die vielen Branchen, die wir bedienen, machen unsere Arbeit dabei hochinteressant.
KEM Konstruktion: Rodriguez bietet wie erwähnt Value Added Products an. Können Sie erläutern, um was es sich dabei handelt und welchen Mehrwert Anwender dadurch erzielen?
Schulz: Ein Beispiel für den Mehrwert unserer Value Added Products ist eine Lagerlösung, bei der wir erst nach der Entwicklung durch den Kunden hinzugekommen sind, weil er mit dem eingesetzten Standard nicht zufrieden war. Es handelte sich um ein Lager für die Bedienung einer Blende in einer Röntgenröhre. Wir haben das geprüft und festgestellt, dass wir mit einer Rodriguez-Sonderlösung bei dieser Anwendung fünf Umbauteile einsparen können. Trotz eines gegenüber dem Standardlager teureren Grundpreises konnte der Kunde so Kosten einsparen. Hinzu kommt, dass der Kunde dadurch weniger Schnittstellen hat. Das reduziert die Toleranzen, wodurch das ganze System genauer wird. Zudem spart man viel Montagezeit. Zusammengefasst kann man sagen, dass die Value Added Products den Kunden den Mehrwert einer applikationsspezifischen Lösung bieten, mit einer reduzierten Bauteilanzahl und vielen integrierten Funktionen. Dazu kommen ein geringerer Montageaufwand und geringere Kosten.
KEM Konstruktion: Können Sie bezüglich der Value Added Products weitere konkrete Beispiele nennen – vielleicht aus dem Bereich Präzisionslager und aus der Lineartechnik?
Schulz: Für einen Kunden aus der Medizintechnik haben wir eine Sonderachse für eine Anlage konzipiert, mit der Blutbeutel zusammen geschweißt werden und bei der zwei Schlitten gleichmäßig zufahren müssen. Diese Lösung ist nur für diese spezielle Anwendung dieses Kunden zu gebrauchen. Ein weiteres Beispiel ist eine Laserbeschriftungsanlage mit einer X-Y-Z-Verfahreinheit. Hierfür haben wir eine auf die Anwendung zugeschnittene Linearachse konzipiert und entwickelt, bei der Kugelumlaufführungen und Kugelgewindetriebe in ein Aluminiumprofil integriert sind.
KEM Konstruktion: Wir erleben derzeit eine zunehmende Automatisierung der Fertigung. Automatisierte Bewegungsabläufe erfordern aber auch immer präzisere Komponenten und komplexere Konstruktionslösungen. Wie passt Rodriguez da als Hersteller von „Mechanik“-Komponenten ins Bild?
Schulz: Genau diese Thematik adressieren wir mit den Value Added Products. Hier handelt es sich ja um komplexere Lösungen. Zudem sparen Anwender Teile ein. Die Konstruktionen werden dadurch leichter, was ja auch der aktuellen Entwicklung zu kompakteren Lösungen entspricht. In vielen Fällen sind diese kundenspezifischen Anpassungen auch mit Energieeinsparungen verbunden, was ebenfalls einen aktuellen Trend widerspiegelt. Wir entwickeln in der Regel mit unseren Kunden zusammen. Dazu benötigen wir natürlich auch die entsprechende Technik. Also eigene Konstruktion, eigene Entwicklung und eigene Technik. Das heißt, wir gehen sogar soweit, dass wir dann eine Blackbox konstruieren, sofern der Kunde uns seine Schnittstellen gibt. Wenn er bereit ist, das alles in unsere Hände zu geben, brauchen wir von ihm nur die Belastungen seiner Anwendung, wie zum Beispiel die Drehzahlen. Dann entwickeln wir die entsprechende Lagerung. Ein Beispiel: Wir stellen sowohl für die Medizintechnik als auch für die Flughafensicherheit Dreheinheiten für Computertomographen her. Rotierende Computertomographen werden zunehmend auf Flughäfen eingesetzt. In diesem Bereich haben wir einige Kunden in China und den USA, für die wir diese Dreheinheiten für Computertomographen fertigen. Hier läuft es so ab, dass der Kunde uns sagt, an welcher Seite der Schleifring, wo die Scheibe oder die Trommel und auch wo die Kamera oder der Detektor angebracht werden. Dazwischen soll dann die Lagerung sitzen. Die entwickeln wir dann inklusive der kompletten Konstruktion und Fertigung. Das heißt, wir fügen das Lager mit den Umbauteilen zusammen, testen es und liefern die Einheit dann an die Kunden aus.
KEM Konstruktion: Schaut man sich die Anwendungsbreite Ihrer Lager an, machen Sie von ganz klein bis ganz groß alles. Gibt es Größenbeschränkungen für Lager?
Schulz: Technisch können wir von circa 20 mm bis 1400 mm Durchmesser fertigen. Wir haben natürlich verlängerte Werkbänke, also Partner, mit deren Hilfe wir auch Lager bis 6 m Durchmesser herstellen können. Wir arbeiten aktuell an einem Lager mit 6,5 m Durchmesser mit Partnern zusammen. Die Fertigung bekommen wir hier in Eschweiler nicht mehr gestemmt, aber in dem Fall machen wir die ganze Entwicklung, die ganze Berechnung, wie die der Lebensdauer, für den Kunden und lassen die Lager dann in Partnerschaft produzieren. Solche Lager werden eingesetzt in Tagebau-Absetzern (Abraumbagger). Die bislang größte Kugeldrehverbindung der Firmengeschichte realisierte Rodriguez für eine Anwendung im Bereich der Braunkohleförderung. Konkret handelt es sich um einen Absetzer, der aus einem Hauptgerät und einem Stützwagen besteht, die über eine Bandbrücke miteinander verbunden sind. Diese gewaltigen Anlagen sind robust und langlebig konstruiert – wenn aber doch einmal eine Komponente ausgetauscht werden muss, stellt das aufgrund der großen Dimensionen eine Herausforderung dar. In diesem Fall wurde eine 2900 kg schwere Doppel-Axial-Kugeldrehverbindung mit den Maßen 3990 mal 3600 mal 219 mm benötigt. Diese Komponente übernimmt die Verlagerung von der Bandbrücke zum Stützwagen und gleicht die unterschiedlichen Fahrbewegungen des Hauptgerätes aus.
KEM Konstruktion: Nehmen wir zum Beispiel Werkzeugmaschinen. Die Anforderungen an deren Präzision und Zuverlässigkeit sind sehr hoch. Wie können Sie die WZM-Bauer mit Ihren Produkten dabei unterstützen, diese Anforderungen zu erfüllen?
Schulz: In der Werkzeugmaschinenbranche sind wir hauptsächlich mit unserem Axial-Radial-Zylinderrollenlager der RTB-Serie tätig. Das ist ein Produkt, das wir in Eschweiler nicht selbst fertigen, da haben wir eine Partnerschaft mit einem italienischen Hersteller. Unsere Kunden in dem Bereich sind in erster Linie Tischhersteller für die Werkzeugmaschinen-Industrie. Der eine oder andere Werkzeugmaschinen-Hersteller stellt aber auch selbst Tische her. Die Entwicklung bei den Tischen geht ja stark in Richtung Fräsen/Drehen und wenn wir über Fräsen/Drehen sprechen, reden wir über Drehzahlen – der Tisch muss drehen. Bei einer normalen Fräsmaschine muss der Tisch nur positionieren, aber wenn die Maschine auch drehen soll, benötigt man teilweise Drehzahlen über 1000 UpM. Dafür waren die ursprünglichen Lager nicht geeignet, daher hat man sie weiter entwickelt, beispielsweise mit Käfigen versehen, um diese Drehzahlen erreichen zu können. Da sind wir auf einem guten Weg, um den WZM-Herstellern auch die richtigen Lager zu liefern. Darüber hinaus sollten die Lager ein absolutes Messsystem haben, weil heute die meisten Tische mit einem Direct-Drive-Motor angetrieben werden und der seine Position kennen muss. Dazu gehört ein absolutes Messsystem und das integrieren wir ins Lager, sodass der Anwender die Position für den Motor über das Messsystem sofort abfragen kann. Das Thema Drehzahl ist bei uns derzeit ganz oben auf der Prioritäten-Liste, ohne das dabei die Steifigkeit des Lagers leidet. Wenn ich ein Lager nur zum Positionieren nehme, kann ich das sehr steif ausführen, wenn ich aber damit 1000 oder 2000 UpM drehen will, muss ich aufpassen, es nicht zu steif auszulegen, weil sich dadurch Wärme entwickelt. Diese RTB-Serie oder RTB HS-Serie machen wir zusammen mit unserem italienischen Partner.
KEM Konstruktion: Bei Industrierobotern sind ganz andere Kriterien wichtig. So geht es hier um das Gewicht, um leicht und kompakt konstruieren zu können. Was kann Rodriguez in diesem Bereich beitragen, um diese Anforderungen zu erfüllen?
Schulz: Für Industrieroboter sind Kaydon-Dünnringlager die ideale Komponente, allerdings haben uns die Getriebehersteller Geschäft weggenommen. Als in den 1980er-Jahren die ersten Industrieroboter aufkamen, hatten sie von der ersten bis zur sechsten Achse Dünnringlager. Mit der Zeit haben die Getriebehersteller aber komplette Gelenke gefertigt und daher liefern wir bei vielen Roboterherstellern nicht mehr zu. Heute bewegen wir uns mit unseren Dünnringlagern in der Regel in der fünften und sechsten Achse, also vorne in der Hand beziehungsweise dem Greifer. In diesem Bereich können wir mittlerweile auch Entwicklungen vorweisen, um dort integrierte Lager einzubringen. Dabei handelt es sich nicht um das Standard-Dünnringlager, sondern um Sonderlager, bei denen der Außenring oder der Innenring einen integrierten Flansch haben. Bei den Achsen eins bis vier sind Dünnringlager heute technisch überholt. Bereiche, in denen kleine, leichte Roboter zum Einsatz kommen, sind dagegen nach wie vor ein Feld für Dünnringlager. So hat etwa die DLR OP-Roboter entwickelt, die sehr filigran sind. Diese Systeme sind leicht, kompakt und es sind keine hohen Kräfte im Spiel. Gleiches gilt für Anwendungen in der Raumfahrt. So sind unsere Dünnringlager zum Beispiel in einem Marsmobil im Einsatz oder auch im Rosat-Satelliten. Bei Raumfahrtapplikationen handelt es sich um ein interessantes Feld, das aber technisch sehr aufwendig ist und am Ende nur geringe Stückzahlen benötigt. Beim Rosat haben wir beispielsweise nur fünf oder sechs Einheiten geliefert.
KEM Konstruktion: In welchen Branchen kommen Dünnringlager außerdem zum Einsatz?
Schulz: Ein weiteres Anwendungsgebiet für diese Lager ist die Halbleiter-Industrie. Dort sind die Anwendungen ähnlich anspruchsvoll wie in der Luft- und Raumfahrt. Allerdings sind hier die Stückzahlen sehr interessant für uns, denn diese Branche brummt derzeit. Tatsächlich haben wir in diesem Bereich massive Lieferprobleme – da reden wir momentan über 30 bis 35 Wochen Lieferzeit. Stückzahlen liegen hier in der Bestückung schon mal bei 200, 300 Stück, was bei einem Stückpreise für ein einzelnes Lager von 2000 bis 3000 Euro ein gutes Geschäft ist.
KEM Konstruktion: Sie rüsten Ihre Lager auch mit Messsystemen aus. Mit welcher Art Messsystem werden die Lager ausgestattet?
Schulz: Wir arbeiten da im Werkzeugmaschinenbereich mit der Firma AMO zusammen. Technisch bringen wir ein Messband auf die Lager mit einem oder zwei Messköpfen. Diese müssen sehr genau eingestellt werden, was aber kein Problem ist, da die Lager selbst ja schon Rundlaufanforderungen von 1 bis 3 µ haben.
KEM Konstruktion: In der fertigenden Industrie sind Digitalisierung und Industrie 4.0 die großen Themen. Spielen diese Entwicklungen für Rodriguez als Hersteller mechanischer Komponenten eine Rolle?
Schulz: Man darf das Thema nicht ignorieren – tun wir auch nicht. Zurzeit sehe ich darin für uns aber keinen großen Nutzen. Ich bin der Meinung, dass man nicht immer mit der Mode gehen muss. Für meine Begriffe ist das Spektrum in Sachen Industrie 4.0 ziemlich weit. Ich habe mal einen Vortrag zum Thema Industrie 4.0 gehört und da hat der Referent sein ERP-System erklärt. Wenn das unter die Begrifflichkeit fällt, dann haben wir Industrie 4.0 schon seit Jahren. Beschäftigt man sich intensiver mit der Materie und beleuchtet etwa das Thema Vernetzung und Ähnliches, ergeben sich sicher interessante Möglichkeiten. Man darf sich dagegen auch nicht wehren, aber man sollte es im Mittelstand sehr überlegt einsetzen, sonst kann das Thema viel Zeit und Geld verbrennen. Für Rodriguez gesprochen sind wir in Sachen Industrie-4.0-fähige Produkte noch nicht aktiv. Ich bin mir auch nicht sicher, ob wir da in absehbarer Zeit aktiv werden sollten. Denn von den Stückzahlen her gibt es bei uns eine Grenze und wenn wir für einen Kunden vier oder fünf Sonderlager fertigen, kann ich im Moment nicht beurteilen, ob sich der Aufwand lohnt, da beispielsweise Sensoren einzubauen.
KEM Konstruktion: Wie sieht es zum Beispiel mit vorausschauender Wartung aus? Gerade bei Lagern ja durchaus ein Thema.
Schulz: Wenn ich so an unsere Anwendungen denke, gibt es nur sehr wenige, wo eine vorausschauende Wartung Sinn machen würde. Zu unserem Leidwesen haben wir so gut wie kein Ersatzgeschäft – scheinbar halten unsere Lager viel zu lange. Das einzige, wo wir etwa im Dünnringlager-Bereich wirklich Ersatzteil-Bedarf sehen, ist im Textildruckmaschinen-Bereich. Da fallen die Lager aus, nicht weil sie zu schwach sind, sondern weil das Verdünnungsmedium, das in den Farben enthalten ist, die Lager beziehungsweise das Fett darin austrocknet. Dazu kommt, dass die Wartung nicht immer vorschriftsmäßig erfolgt und ein Lager das trocken läuft, läuft nicht so besonders lange. Und dort haben wir etwas Ersatzgeschäft weltweit, aber es ist wirklich sehr selten, dass wir mal ein Dünnringlager als Replacement liefern.
KEM Konstruktion: Ein weiterer Trend ist derzeit das sogenannte Additive Manufacturing beziehungsweise der 3D-Druck. Ist das für Rodriguez in der Fertigung ein Thema?
Schulz: Ja, damit beschäftigen wir uns. Im Moment in ersten Linie, was Lagerkäfig-Fertigung angeht, also Käfige aus Kunststoff. Das ist für uns vor allem deswegen interessant, weil wir nur geringe Stückzahlen haben. Und wenn wir jetzt ein Sonderlager fertigen und dafür einen Käfig brauchen, den es im Markt noch nicht gibt, entstehen erstmal hohe Werkzeugkosten und die entfallen natürlich beim 3D-Druck-Verfahren. Wir haben auch bereits einige Käfige gedruckt und diese gehen jetzt in die Testphase – wir wollen sie nicht ungetestet einsetzen. Gedruckte Wälzlager sehe ich Werkstoff-technisch noch nicht. Die Entwicklung geht sicher weiter, aber für ein Wälzlager braucht man in der Regel immer eine gehärtete Laufbahn und die heute im 3D-Druck verwendeten Materialien sind meinem Wissen nach noch nicht geeignet, gehärtet zu werden oder bringen nicht die Härte, die man für eine Wälz- oder Kugellager-Laufbahn braucht. Insgesamt ist Additive Manufacturing ein hochinteressantes Thema, mit dem wir etwas erreichen können.
KEM Konstruktion: Wer als Unternehmen heute erfolgreich sein will, muss neben hochwertigen Produkten und Lösungen auch einen entsprechenden Service anbieten. Wie ist Rodriguez diesbezüglich aufgestellt?
Schulz: Wir sehen Service als ganzheitliches Thema an. Es geht nicht nur darum, sich Gedanken zu machen, was passiert, wenn ein Lager kaputt geht und wie wir den Kunden dann helfen können, sondern Service beginnt schon in der Entstehungsphase eines Lagers. Daher sind wir gern von Anfang an im Entwicklungsprozess einer Lösung dabei, damit wir bereits alle relevanten Parameter – etwa die gewünschte Lebensdauer – bei der Lagerkonstruktion berücksichtigen können. Das bedeutet aber auch, dass wir die jeweilige Anwendung sehr genau kennen. Sie ist für uns nicht anonym wie bei einem Standardlager vom Händler. Bei letzterem weiß man im Schadensfall erstmal nicht den Grund dafür. Unser Ansatz hat den Vorteil, wenn ein Problem mit dem Lager oder der Maschine auftritt und der Kunde uns kontaktiert, sind wir sofort im Bild, was los ist und können schnell – manchmal sogar in einer Fernanalyse – feststellen, was passiert ist und eine entsprechende Lösung vorschlagen.
Wir haben ja unsere eigene Konstruktion, haben aber auch Service-Mitarbeiter, die wir dann rausschicken. Nicht nur im Servicefall, sondern auch als „Montagehelfer“. Wenn zum Beispiel der erste Prototyp einer Maschine gebaut wird, möchte der eine oder andere Kunde jemanden von uns dabei haben. Denn, wenn ich beispielsweise den Bereich Dünnringlager nehme, ist nicht so ganz simpel, ein Dünnringlager richtig zu montieren. Man muss etwa für die axiale Klemmung gewisse Dinge beachten sonst kann man das Lager deformieren, man muss die Passungsauswahl richtig vornehmen, etc. Das sind so die Dinge, die wir für den Kunden mit erfüllen, also nicht nur einfach ein Lager, eine Teilenummer liefern, sondern auch sehr intensiv die entsprechende Beratung.
Details zu den Value Added Products von Rodriguez:
hier.pro/0RXeQ
Bild: Christoph Landler/Konradin Mediengruppe„Unsere Value Added Products bieten den Kunden den Mehrwert einer applikationsspezifischen Lösung, mit einer reduzierten Bauteilanzahl und vielen integrierten Funktionen.“
Bild: Christoph Landler/Konradin Mediengruppe„Technisch können wir Lager von circa 20 mm bis 1400 mm Durchmesser fertigen. Wir haben aber natürlich Partner, mit deren Hilfe wir auch Lager bis 6 m Durchmesser fertigen können.“
Bild: Christoph Landler/Konradin Mediengruppe„Wenn ich ein Lager nur zum Positionieren nehme, dann kann ich das sehr steif ausführen, wenn ich aber damit 1000 oder 2000 UpM drehen will, muss ich aufpassen, es nicht zu steif auszulegen, weil sich dadurch Wärme entwickelt.“
