Rotationseinheit aus Aufnahmewelle und Schrägkugellager vermisst Bremsscheiben
Enge Toleranzen für Bremsscheiben
Bremsen sind sicherheitsrelevante Bauteile und werden daher sorgfältig geprüft. Um die Scheiben am Prüfstand aufnehmen zu können, hat ein Antriebshersteller eine Rotationseinheit entwickelt, die exakt die PKW-Radnabe nachbildet. Dabei muss die Einheit möglichst plan laufen, um die die Messergebnisse nicht zu verfälschen.
Ob E-Klasse, S-Klasse oder Mercedes-Maybach: Im Mercedes-Benz-Werk in Sindelfingen fertigt der Autohersteller die Personenwagen der Ober- und Luxusklasse. Rund 200 Fahrzeuge laufen dort täglich vom Band. Neben der Fertigung befindet sich an dem Standort auch die Entwicklungs- und Designabteilung der Fahrzeuge, das Mercedes-Benz Technology Center (MTC). In dessen Verantwortungsbereich fällt unter anderem die Sicherheit der Automobile. Zu den Komponenten, die hier aufwändig geprüft werden, gehören deshalb die Bremsscheiben.
Im Rahmen der statistischen Warenkontrolle müssen die Techniker stichprobenartig die Planlauffehler und Dickenschwankungen der Bremsscheiben bestimmen. Dies geschieht auf einem eigens dafür konzipierten Prüfstand. „Es handelt sich um eine individuelle Einrichtung, die wir selbst vorentwickelt haben“, so Michael Buck, Prüfmittelbeauftragter bei Daimler. „Wir baten jedoch Rodriguez als einen unserer Zulieferer, die Bremsscheiben-Aufnahme weiter zu entwickeln und anschließend die komplette Rotationseinheit zu fertigen.“ Die Messmodule und den Antrieb des Prüfstands verbaut Daimler in Eigenregie.
Keinerlei Schwankung bei der Rotation
Die Rotationseinheit ermöglicht es, die Bremsscheiben an einem der Felge nachempfundenen Radersatzstück zu befestigen und anschließend berührungslos zu vermessen. Die Anlagefläche bildet exakt die Radnabe eines Fahrzeugs von Mercedes-Benz nach. An die Aufnahme der Bremsscheiben gab es eine wichtige Anforderung: Sie sollte möglichst spielfrei und plan sein.
Der Hintergrund: Bei der Rotation dürfen keinerlei Schwankungen auftreten – schließlich würden sie sich direkt auf die Bremsscheibe übertragen und somit das Messergebnis beeinträchtigen. „Die Anforderung an unsere Einheit war, dass der Planlauf der Einheit kleiner 7 µm betragen sollte“, konkretisiert Ulrich Schroth, Geschäftsbereichsleiter Value Added Products bei Rodriguez. „Daimler wünschte sich zudem, dass sich die Rotationseinheit jederzeit und ohne großen Aufwand duplizieren lässt.“
An unterschiedliche Bremsscheiben anpassbar
Rodriguez erhielt von seinem Auftraggeber Handskizzen, auf denen die Hauptabmessungen vermerkt waren. Daraus entwickelten und konstruierten die Eschweiler Antriebsspezialisten ein Lagersystem inklusive der nötigen Umbauteile. Die Rotationseinheit besteht aus einer speziell gehärteten Aufnahmewelle, einem doppelreihigen Schrägkugellager als Hauptlagerung, einem weiteren Lager als Momentenstütze und einer Spannmutter. Das so entstehende Bauteil wird auf eine Grundplatte geschraubt.
Der Aufnahmeflansch der Rotationseinheit lässt sich für unterschiedliche Bremsscheiben anpassen. „Daimler ergänzt die Einheit noch um einen Antrieb, der die Aufnahmewelle und damit die Bremsscheibe rotieren lässt“, erklärt Schroth. „Somit wird ein normaler Fahrbetrieb simuliert. Ein Messkopf prüft die Dicke und die Planheit der Bremsscheibe.“
Die Rotationseinheit ist nur ein Beispiel für die besondere Expertise des Rodriguez-Geschäftsbereichs Value-Added Products. „Wenn ein Kunde eine Systemlösung bei uns beauftragt, übernehmen wir alle Prozessschritte”, so Schroth. „Das umfasst sowohl Entwicklung und Konstruktion als auch Fertigung und Montage bis hin zu Qualitätsprüfung, Praxistests und Inbetriebnahme.” Die Systemlösungen basieren auf den hochwertigen Wälzlagern und Lineartechnik-Komponenten von Rodriguez. Zu den integrierten Funktionen zählen unter anderem Verzahnungen, Nuten mit Steuerfunktion, Halterungen, Laschen sowie integrierte Laufflächen bei Welle und Gehäuse.
Fazit
Um die Lösungen umzusetzen, verfügt Rodriguez über eine interne Fertigung nach dem neuesten Stand der Technik und vor allem das nötige Anwendungs- und Engineering-Know-how. „Der Mehrwert für die Kunden liegt auf der Hand: Sie profitieren sowohl von unseren leistungsstarken Komponenten als auch von unserem langjährigen Engineering-Know-how, das für eine fachgerechte Umsetzung und eine präzise Montage der Systemlösungen maßgeblich ist.“ Michael Buck bei Daimler jedenfalls ist sowohl mit dem gemeinsam entwickelten System als auch mit der Zusammenarbeit zufrieden. So hat Daimler bereits eine weitere Systemlösung bei Rodriguez bestellt.