Rohtech-DST, ein Unternehmen von Schuler Konstruktion, konstruierte unter anderem schon Montageanlagen für die Trägerraketen Ariane, Vega, Atlas 5 und Vulcan Centauer. Vor ein paar Jahren sollten sie eine Vertikale-Integrationsstation (VIS) in die USA liefern, die ein Payload Attach Fitting (PAF) hergestellt – ein großer Konus, der den Satelliten in der Rakete fixiert. Es handelt sich dabei um die tragende Verbindung zwischen dem Außendurchmesser der Trägerrakete und dem kleineren Durchmesser des innenliegenden Satelliten.
Bei der Fertigung des PAF ist höchste Präzision erforderlich, da alle Bauteile des Konus zuverlässig miteinander verbunden werden müssen. Weil beim Start gewaltige Kräfte und Vibrationen auf den Flugkörper wirken, sind die vielen Bauteile exakt nach den Vorgaben des Kunden zu fertigen. Abweichungen von den Spezifikationen führen schnell zu unerwünschten Lastspitzen und die großen Bauteile einer Raketenstruktur können aus Gewichtsgründen nicht mit besonderen Reserven ausgelegt werden.
Strukturen aus Carbon Composite, hochfestem Aluminium und Titan
Durch das Verkleben von mit Harz getränkten Layern aus Kohlefasergewebe (Pre-Preg) mit einer dazwischen liegenden Wabe aus Aluminium werden sehr leichte und zugleich feste, große Strukturen hergestellt. Deren Verbindungsstellen zu anderen Bauteilen wie der Rakete oder dem Satelliten sind aus hochfestem Aluminium gefertigt. „Durch die hohe Präzision beim Herstellungsprozess liegt der Schwerpunkt des Satelliten exakt an der dafür vorgesehenen Stelle in der Rakete. Die Bauteile werden auf unserer Anlage gebohrt, miteinander verklebt und durch Bolzen verbunden“, erklärt Dipl.-Ing. Christoph Bausch, Geschäftsführender Gesellschafter von Rohtech-DST. Auch die Anlagen für das Fertigen und Fügen der meisten übrigen Strukturteile der Rakete kommen von dem schwäbischen Unternehmen. Warum Unternehmen mit Connected Engineering schneller, sicherer und wettbewerbsfähiger werden ‣ weiterlesen
Von Insellösungen zum vernetzten Engineering-Ökosystem
Ein wesentlicher Bestandteil der Vertikalen-Integrations-Station, die Rohtech-DST für die Montage des Konus entwickelte, sind die Linearführungen, die hohe Anforderungen im Hinblick auf Präzision und Robustheit erfüllen mussten. Die Zahnstangengetriebe von leantechnik vereinen Getriebe und Linearführung in einer Komponente. „Mit den Getrieben haben wir bereits in früheren Projekten sehr gute Erfahrungen“, begründet Bausch die Wahl. „Das Baukasten-System ist einfach genial – wir konnten uns damit das passende Getriebe für unsere VIS zusammenstellen.“ In der Vertikalen-Integrations-Station von Rohtech wurden vier Lifgo-Getriebe vom Typ 5.1 und die entsprechenden Verbindungselemente verbaut. Durch sie konnten die Komponenten des Konus‘ bis auf 1,5mm genau in die Carbon-Struktur eingepasst werden. Den Rest erledigten die Produktionstechniker des Herstellers mit einer zusätzlichen, hochpräzisen Verriegelung per Hand.
Modulare Konstruktion sorgt für Flexibilität
Leantechnik hat seine Zahnstangengetriebe bewusst modular konzipiert, um Anwendern die viel Flexibilität zu bieten. Zum Produktprogramm gehören deshalb zwei verschiedene Getriebe-Serien, die für ganz unterschiedliche Applikationsbereiche entwickelt wurden: Lifgo und Lean SL.
Lifgo-Zahnstangengetriebe positionieren Lasten mit hoher Genauigkeit und eignen sich für Anwendungen, die eine hohe Querkraftaufnahme und Positioniergenauigkeit erfordern. Für die Präzision der Getriebe sorgt eine vierfach-rollengeführte Zahnstange, die für besonders anspruchsvolle Applikationen auch in einer gehärteten Ausführung erhältlich ist. Es gibt sie in vier verschiedenen Baugrößen mit Hubkräften von 2.000 bis 25.000N und einem Drehmoment von 20 bis 1.000Nm sowie in verschiedenen Ausführungen, u.a. für Anwendungen mit langen Hub- und Verfahrwegen, mit Greif- und Zentrierbewegungen und mit sehr schweren Lasten. Für lärmsensible Anwendungen wie z.B. in der Medizintechnik hat Leantechnik zudem das Lifgo SVZ konstruiert. Es verfügt über eine Schrägverzahnung und läuft deshalb besonders leise.
Die Lean SL-Getriebe besitzen eine rundgeführte Zahnstange mit breiter Verzahnung und sind deshalb besonders biegesteif. Sie eignen sich für einfache synchrone Hubaufgaben ohne Querkraftaufnahme – wie in Hubtischen oder Shuttle-Anlagen. Anwendern, die aus den Zahnstangengetrieben selber kein Positionierungssystem fertigen können oder wollen, bietet Leantechnik unter dem Namen Leantranspo auch komplette Systeme aus Getrieben, Stahlbau, Motoren und Anbauteilen. Sie werden exakt nach den Wünschen des Kunden konstruiert und gebaut.
