Bei der Wahl von Toleranzvorgaben begibt sich der Konstrukteur seit jeher auf einen Drahtseilakt zwischen „so genau wie nötig, aber so wenig wie möglich”. Dennoch legt er die Toleranzen oft über Gebühr eng fest, weil er der sicheren Funktion die absolute Priorität zukommen lässt. Damit fordert er eine oft zu genaue und damit teure Fertigungstechnologie. Eine interessante Alternative zur Verringerung der Fertigungskosten bieten schälbare Toleranzbleche.
Der Beitrag stammt von Lameco Vertrieb Deutschland, Berlin
Jedes Maschinenteil weist Maßtoleranzen auf, die sich beim Montieren zu Kettenmaßen mit oft erheblichen Abweichungen addieren. Die Summe aller Abweichungen kann durch ein einziges Toleranzblech ausgeglichen werden. Das ermöglicht eine deutlich einfachere Vorfertigung und damit eine Kostenreduzierung des Bauteils bzw. der Baugruppe. Alle in die Montagefolge eingehenden Einzeltoleranzen können gröber ausgeführt und mit geringerem Aufwand hergestellt werden. Das betriebliche Kostenmanagement freut sich darüber.
Toleranzbleche sind bewährte Maschinenelemente. Die als Beilagen, Zwischenlagen oder Futterbleche bezeichneten Schälbleche bestehen aus einem Verbundaufbau geschichteter Folien. Diese lassen sich in ihrer Dicke durch Schälen in Schritten von zehntel Millimetern und kleiner verändern. Toleranzbleche gibt es aus Aluminium, Stahl, rostfreiem Stahl, Messing, Titan und Intercomposite, ein hochfester und druckstabiler Kunststoff. Die dünnste schälbare Foliendicke beträgt 0,025 mm. Solche Toleranzbleche werden als Ringe, Flansche und Zuschnitte nach Kundenvorgaben mit allen Einbaumerkmalen gefertigt.
Anwendung im Getriebebau
In Kegelradgetrieben muss zur Sicherung von Tragbild und Flankenspiel eine axiale Einstellbarkeit von Ritzel und Rad vorgesehen werden. Als letzter Montagegang wird die Baugruppe „Zentralrad”eingefügt (s. Zchng. rechte Seite oben). Das dargestellte Beispiel zeigt, dass viele Einzelteile und Detailmaße (ca. 10 bis 20) in Kette addiert am Eingriffspiel zwischen den Kegelrädern beteiligt sind. Die Teilkreisdurchmesser müssen nach der Endmontage auf ± 0,1 mm übereinstimmen. Jedes Bauteil müsste daher eine Maßtoleranz von < 0,01 mm aufweisen. Stattdessen kommen die bewährten Verbundbleche von Lameco zum Einsatz. Sie bestehen aus einer Stapelung dünner Folien, die mit einem Bindemittel benetzt sind. Unter hohem Druck und Wärme ausgehärtet, gleichen sie massiven Blechen. Sie bieten eine hohe Flächenparallelität und ihre Oberflächengüte entspricht der „Geschliffenen Werkzeugqualität”.Wie ist nun die Montage im Fall des Kegelradgetriebes abzuschließen? Der Toleranzring aus dem oben beschriebenen Verbundblech wird eingelegt. Nach der Probemontage ergibt sich zunächst zwischen den Kegelrädern ein beachtliches Umkehrspiel, von dessen Größe exakt auf die axiale Zustellung geschlossen wird. Durch Schälen der entsprechenden Anzahl Folien führt der Monteur die gewünschte Zustellung herbei.
Montage von Führungsbahnen
Bei der Montage von Führungsbahnen wird nach einer feinfühligen Justagemöglichkeit in Z-Richtung gesucht. Beim Anziehen der Bolzen ist zu beachten, dass sich die Führungselemente der Ebenheit der Unterkonstruktion anpassen werden. Höheneinstellungen von Führungsbahnen mit äußerst genauer Höhenjustage können ein mehrmaliges Montieren und Vermessen erfordern. Mit jedem weiteren Anpassvorgang werden die Verbundbleche erneut abgestimmt und dabei nur seitlich eingeschoben, ohne die gesamte Anlage zu demontieren. Auf Wunsch können Toleranzbleche dieser Art in einem Bauteil auch eine grob- und eine feinlaminierte Schichtung aufweisen. Damit lässt sich der gewünschte Sollwert zügig erreichen, während die Feinlaminierung dem präzisen Näherungsschritt vorbehalten bleibt.
Montagepräzision im Anlagenbau
Wenn Tonnengewichte punktgenau auszurichten sind und Achsmitten auf wenige hundertstel Millimeter genau fluchten müssen, ist die Erfahrung erstklassiger Montagespezialisten gefragt. Anlagen wie Turbinen- und Verdichterlinien oder Kraftwerkskomponenten weisen oft extreme Einzelgewichte auf, die elastische Veränderungen auch an den stärksten Fundamenten und an reichlich bemessenen Grundplatten bewirken. Erst nach Belastungseintrag der gesamten Anlage wird vermessen.
Bei der Ausrichtung von Anlagenkomponenten dieser Art werden auch entsprechende Anforderungen an die abstimmenden Unterlagen für die Montagehöhe gestellt. Sie müssen druckstabil und inkompressibel sein und dürfen auch unter Vibrationseintrag kein Setzungsverhalten aufweisen. Die Verbundbleche verhalten sich aufgrund ihres stofflich innigen Verbundes wie ein massives Teil. Das ausgehärtete Bindemittel ist extrem dünn und in der Dicke praktisch nicht messbar. Es unterbindet jegliche Relativbewegung zwischen den Schichten. Damit wird ein Setzungsverhalten ausgeschlossen. Somit sind Toleranzbleche dieser Art in Druckrichtung hochbelastbar. Sie weisen auch bei Vibration kein Nachgeben und Fließverhalten auf.
Weitere Informationen
Lameco
KEM 541
www.Lameco-Deutschland.de
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