Die strategische Bauteiletolerierung verbessert bei der Baugruppen-Montage die gesamte Prozesskette: Das M-Tech^® Konzept.

Wo liegt der Nutzen? „Kosten senkend, ortsunabhängig, schnell, flexibel und anwendungsgerecht: so kann man feine Toleranzen im Herstellungsprozess und im Instandhaltungsfall abstimmen. Das Resultat ist ein erhöhter Cashflow.”

Mit diesem prozessübergreifenden Wissen, und den damit verbunden Produkten, senken Verantwortliche in Konstruktion und Planung Ihre Kosten und Durchlaufzeiten bei der Baugruppen-Montage.

Mit dem M-Tech^® Konzept erhalten Konstrukteur und Anwender einen greifbaren und einfach umzusetzenden Ansatz für den geschickten Umgang mit der Tolerierung von Bauteilen.

Es werden drei Materialarten (M-Tech^®L, M-Tech^®S und M-Tech^®P) und sechs Nutzenargumente vorgestellt. Das Wissen um deren Zusammenhang liefert die Grundlage für verkürzte Durchlaufzeiten und verringerte Kosten bei der Baugruppen-Montage in Herstellung und im Instandhaltungsfall. Des weiteren erhöht sich die Motivation der Monteure, da das M-Tech^® Konzept ihre Arbeit vereinfacht.

Die Kenntnis des hier geschilderten Sachverhalts verbessert die Prozesskette:

o Konstruktion
o Fertigungsplanung und Disposition
o Herstellung
o Instandhaltung

Inhalt:
1. Anwendungsbeispiele
a) Achsgetriebe Spieleinstellung
b) E-Motor-Antriebswelle ausrichten
c) Werkzeugmaschine Sensor-Ventileinstellung

2. Die sechs Nutzenargumente
a) Senken von Maschinen- und Bearbeitungskosten
b) Reduzieren der Durchlaufzeit
c) Steigern der Anwendermotivation
d) Senken der Reparaturkosten
e) Die Lagerüberwachung vereinfachen
f) Cashflow verbessern

3. Die drei M-Tech^® Materialtypen
a) M-Tech^®L - laminiertes Schichtblech
b) M-Tech^®S - solide (massive) Halbzeuge
c) M-Tech^®P - paketierte Zwischenlagenstrukturen

4. Kurzinformation zur Georg Martin GmbH

Bei den Bauteilen handelt es sich um Achsgetriebe für Lokomotiven. Die Einstellringe werden verwendet, um den Achsabstand und den Abstand zur Antriebswelle einzustellen. Vorsortierte Komponenten oder Zerspanungsvorgänge entfallen somit.

Vorteile:
Durchlaufzeiten und Kosten werden verringert.
Eingesetzte M-Tech^® Materialien:
S (solide Zwischenlagen) verklebt mit L (laminierte Zwischenlagen).

Um die Motorantriebswelle mit der folgenden Welle auszurichten, werden Alignment Geräte und Präzisionszwischenlagen verwendet. Mit den letzteren können bis zu 25 Mikrometer genau die Positionen der Motorfüße korrigiert werden. Als Resultat verringern sich Schwingungen und zudem Reibungen in den Lagerungen.

Vorteile:
Die Wartungsintervalle werden länger und ein gelungener Komponentenaustausch wird vereinfacht.
Eingesetzte M-Tech^® Materialien:
L (laminierte Zwischenlagen) als auch S (solide Zwischenlagen) oder auch P (paketierte Zwischenlagen).

Die Position eines Spannkolbens wird über ein Luftstromventil abgefragt. Je nach erreichter Stellung wird der Luftstrom blockiert oder wieder freigegeben. Um die präzise Einschraubtiefe des Ventils sicher zu stellen, wird ein schälbarer Ring in der Ventilbohrung zwischen Absatz Bohrung und Ventil eingebracht.

Vorteil: Die Funktion wird unabhängig von den Hauptkomponenten - auch mit Austauschkomponenten - sicher und einfach gewährleistet. Der Umgang mit den kleinen Passringen gelingt zudem ohne Probleme - so die Anwender. Eingesetzte M-Tech^® Materialien:
Kleine M-Tech^®L-Ringe.

Die Maschinen- und Bearbeitungskosten sinken, da bei der Konstruktion und Herstellung der Passstelle die Bauteile-Tolerierung weniger präzise ausfallen darf: Dadurch sinkt der Aufwand für die Herstellung des Bauteils, denn das „Problem” der Summen-toleranzen wird später per Zwischenlage gelöst. Mehrere Fügestellen lassen sich also mit einer größeren Tolerierung konstruieren. Dadurch vereinfacht sich die Konstruktion und die maschinelle Bearbeitung - letztere kann ggf. ganz vermieden werden.

Die Durchlaufzeiten reduzieren sich, weil die Ausgleichselemente bei der Bauteilmontage über die Disposition geplant bereit stehen. Das Bauteil muss nicht mehr zu einer stationären Maschine gebracht werden; Maschinenkapazitätskonten brauchen nicht mehr berücksichtigt zu werden, denn die Bereitstellung erfolgt „on time”. Außerdem ist der Anwender beim Fertigen oder Einstellen der Toleranz unabhängig von der Örtlichkeit - sowohl im OEM- als auch im MRO-Bereich - und es müssen keine Bauteile im Vorlauf nach Passtoleranzen klassifiziert werden. Nicht zuletzt erreicht der Anwender das manuelle Montageergebnis mit den passenden Zwischenlagen schneller als ohne.

Vorteile in der Handhabung ergeben sich, weil der Anwender den Materialaufbau der Zwischenlage passend zur Aufgabe wählen kann. Er kann mit einem Verbund aus dickeren und dünnen Zwischenlagenelementen arbeiten. Das beschleunigt die Abstimmung und vermeidet Suchvorgänge. Die Möglichkeit, Zwischenlagen ab Herstellung so zu gruppieren und zu bündeln, dass sie zu einer definierten Einbaustelle in jedem Toleranzfall passen, lässt die Durchlaufzeiten weiter sinken.

Erleichterte Logistik und Handhabung kommen besonders in Instandhaltungsprozessen zum Tragen:

Es wird EINER Fügestelle EINE definierte Zwischenlageneinheit nach Zeichnung zugeordnet. In dieser Zeichnung ist definiert, wie die Zwischenlagenstrukturen aussehen im Hinblick auf Anforderungen von Anwendern oder von Fügestellen- und Umgebungsbeschaffenheiten. Maintenance, Repair and Operations (MRO) haben dadurch keine Wartezeiten mehr wegen unvorhergesehener Einpassprobleme.

Durch den Einsatz von laminierten Zwischenlagen kann man mit einer einzigen Zwischenlage beliebig viele Dickenvariationen an massiven Zwischenlagen ersetzen. Die hochflexible M-Tech^®L Lösung reduziert dabei Suchvorgänge, erleichtert Lagerbestandskontrollen und vermeidet somit mit Sicherheit Montagestillstände.

indem:

• Maschineninvestitionskosten tendenziell abnehmen,
• die Aufwände für Konstruktion, Logistik, Einkauf und Produktionsplanung verringert werden,
• die Durchlaufzeitenreduzierung einen schnelleren Zahlungseingang ermöglichen.

Laminierte Schichtbleche bilden das Halbzeug für metallische Zwischenlagen, die sich von Hand abschälen lassen. Dabei handelt es sich um mehrere Lagen laminierter Metallfolien mit Dicken von 0,025 mm bis 0,100 mm. Der für die auszugleichende Fügetoleranz der Bauteile nötige Abstand wird durch Abschälen und Verringern der Dicke des Distanzblechs erreicht. Ein Vorteil ist dabei, dass eine flexible Dickeneinstellung mit einer einzigen Zwischenlage erfolgt. Zeichnet sich der Anwendungsfall durch eine stark wechselnde Belastung aus, sollte man eine Kombination aus soliden und laminierten Zwischenlagen wählen. Dabei sollten alle Zwischenlagen durch eine Schraubenverbindung und immer unter Vorspannung gehalten werden, wobei diejenige Seite, die beweglichen Elementen ausgesetzt ist, durch die solide Zwischenlage gebildet werden sollte. Muss man im Anwendungsfall davon ausgehen, dass die Vorspannung nicht immer gewährt bleibt, dann sind Kombinationen von soliden Zwischenlagen zu wählen.

Festigkeitswerte für laminierte Zwischenlagen finden sich hier: (E-Modul).

Hier eine Übersicht der Schichtblech-Halbzeuge.

Wichtige Hinweise zum Schälen des Materials finden Sie hier: Film

Dieser Materialverbund gilt als Klassiker im Toleranzausgleich. Er kann auch geschliffen, selbstklebend oder im Sortiment eingesetzt werden. Er bietet zudem die Grundlage für eine unzählige Reihe von Varianten unterschiedlicher Dickenkombinationen (siehe M-Tech^®P).
Eine Übersicht der Metallfolien- und Blechhalbzeuge.

Aufbauend auf den vorgenannten Typen L und S kann sich der Anwender alle Varianten an Zwischenlagenmaterialien zusammenstellen. Diese werden am Rand verklebt („Abreißkalender”) oder werden in unterschiedlichen Varianten an Dicken oder Werkstoffen gebündelt.

Vorteile: Es können belastungsgerechte, und bei großen Toleranzsprüngen, rasche Abstimmvorgänge mit wenig Abfall vorgenommen werden. Der Anwender kann sich seine „Wunschzwischenlage” hier am individuellsten bestimmen.

Schichtblech-Halbzeuge
Metallfolien- und Blechhalbzeuge.

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