Weniger Mikrometer = grünere Motoren

In dem ständigen Bestreben, die Effizienz zu verbessern und den CO2-Fußabdruck ihrer mit fossilen Brennstoffen betriebenen Motoren zu verringern, schränken die Motorenhersteller die Toleranzen von rotierenden Teilen wie Nockenwellen und Kurbelwellen ein.

“Im Laufe der Jahre wurden die kritischen geometrischen Maßtoleranzen für Nockenwellen und Kurbelwellen erheblich verschärft, um die Motorlebensdauer, den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen zu verbessern”, sagt Addison D. Cole, CEO der Adcole Corporation. “In den letzten 25 Jahren wurden die Rundheitstoleranzen der Kurbelwelle von acht auf drei Mikrometer reduziert. Die grünen Autos der Zukunft werden leistungsstarke, kleine Motoren mit sehr geringen Emissionen haben. Folglich werden sich die Produktionstoleranzen weiter verschärfen, was zur Übernahme der ADCOLE-Technologie durch Fertigungsanlagen für Motorkomponenten führen sollte. ”

Über 500 Automobilhersteller und Automobilzulieferer verwenden die computergestützten Messmaschinen von ADCOLE zur Qualitätskontrolle von Nockenwellen und Kurbelwellen. Das 1957 gegründete Unternehmen hat Produktionsstätten in Massachusetts und Florida eingerichtet und unterhält weltweit Niederlassungen. Fast 60% des Geschäfts des Unternehmens kommen von Automobilherstellern und Herstellern von Landwirtschafts- und Baumaschinen, Außenbordmotoren und anderen Kleinmotorenherstellern. Die restlichen 40% von ADCOLEs Geschäft kommen aus der Raumfahrzeug-Hardware-Industrie.

“ADCOLE Equipment hat seinen Kunden einen technischen Vorteil in Bezug auf Genauigkeit und Kompatibilität mit anderen Adcole Messmaschinen gebracht”, sagte Cole in einem früheren Interview mit Automotive Industries. “Unsere größeren Kunden verwenden ADCOLE-Messmaschinen in ihren Powertrain-Entwicklungslabors, Werkshallen oder in der Produktion. Die Unternehmen wissen, dass ihre Produktionskosten niedrig sind, aber ihre Endverbraucher erhalten ein Qualitätsprodukt. ”

Das Unternehmen verfügt über mehr als ein halbes Jahrhundert Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Spezialmaschinen zur Messung von Motorkomponenten. Es stellt auch digitale Sonnenwinkelsensoren für Weltraumsatelliten her, hauptsächlich für die amerikanische, europäische und japanische Weltraumindustrie. ADCOLEs Kundenliste umfasst General Motors, Ford, BMW, VW, Chrysler, Toyota, Fiat, Nissan, Renault, Hyundai, Volvo, Suzuki, Caterpillar, Daimler, BMW, Honda, Cummins, FAW, Tata, MAN, John Deere, SAIC, FAW, Dong Feng und ThyssenKrupp.

Eines der führenden Produkte von ADCOLE für die Automobilindustrie ist die ADCOLE 1310 High-Speed-Nockenwellenmessmaschine. Es ist eine End-of-Line-Maschine, die bis zu 200 Teile pro Stunde für die Erkennung von Erhebungsfehlern und Rattermarken misst. Diese vollautomatische Messmaschine verwendet individuelle Messköpfe für jedes Lager- und Nockenprofil mit einer Auflösung von 0,1 Mikron, wobei ein Datenpunkt auf 1/10 Grad oder 3600 Datenpunkte pro Umdrehung genommen wird.

Anfang 2011 gab ADCOLE bekannt, dass es bald die ADCOLE Modell 1200-10 Kurbelwellen-Messmaschine für Hersteller von Diesel-, Marine- und Lokomotivmotoren für Kurbelwellen bis zu 4,5 m Länge anbieten wird. Es eignet sich auch für die Ölfeld- und Energieerzeugung. Das Produkt verfügt über eine spezielle Kugellagerspindel mit einem Rundlauffehler von <0,25 μm zur Messung von Kurbelwellen mit einer Länge von bis zu 4,5 m und einem Schwingdurchmesser von 560 mm, die bis zu 2.050 kg wiegen.

Unter Verwendung eines Laserinterferometers in Kombination mit einem Kontaktmessfühler mit einem Hubradius von 330 mm kann diese Hochpräzisionsmessmaschine 3.600 Datenpunkte auf Hublagern für Rundheit und Geradheit mit einer Genauigkeit von 0,5 μm messen. Die ADCOLE Modell 1200-10 Kurbelwellen-Messmaschine ist mit einem 50 cm Touchscreen-Display und einem Windows-basierten Betriebssystem ausgestattet, das für einfache Handhabung und Flexibilität bei der Ausgabe sorgt. Innerhalb von 15 Minuten kann es eine vollständige Kurbelwellenmessung durchführen. Diese robuste Maschine, die auf einer Stahlkonstruktion mit einer großen, 60 cm dicken Bodenplatte mit einem Gewicht von 7 Tonnen gebaut ist, wiegt 22 Tonnen, sagt das Unternehmen.

Automotive Industries sprach mit J. Brooks Reece, Vizepräsident der ADCOLE Corporation, und bat ihn, uns mehr über einige der einzigartigen Merkmale des ADCOLE Modells 1200-10 zu erzählen.

Reece: Nur ADCOLE fertigt eine so große Kurbelwelle mit einer Genauigkeit im Submikrometerbereich. Um dieses Kunststück zu vollbringen, musste ADCOLE Wege entwickeln, das Gewicht, den Hubradius und die Länge der Komponenten zu handhaben. Insbesondere ist die Granitplatte doppelt so schwer wie die in der 3,3-Meter-Messmaschine verwendete Platte. Die Spindelhalterung wurde verstärkt und die Technik für die Montage am Granit wurde überarbeitet.

Ein Spindelmotorantrieb wurde entwickelt, um das Starten und Stoppen einer solchen schweren Komponente zu steuern. Der Reitstock ist voll programmierbar mit einer Joystick-Steuerung und verfügt über einen Videomonitor, um sicherzustellen, dass die Reitstockmitte richtig eingerastet ist. Zur weiteren Sicherheit wurde ein pneumatisches System hinzugefügt, das Luft durch die Spindelstock- und Reitstockmitte drückt, um zu erkennen, ob das Teil richtig geladen wurde. Konstruktionsänderungen wurden auch an dem Vertikalachsenantrieb und an dem Laserinterferometer-Messsystem vorgenommen, dass das Markenzeichen des bekannten ADCOLE-Modells 1200 ist.

AI: Wie würden Sie ADCOLE als Innovator beschreiben?

Reece: Wir sind immer der Überzeugung gefolgt, dass unsere Kunden das genaueste Maß haben sollten. Dies bedeutet, dass mehr Prozesstoleranzen für den Prozess reserviert werden können. Zum Beispiel, wenn ein Messgerät 10% oder mehr der Komponententoleranzen einnimmt, wird die Produktion weniger toleriert und die Wahrscheinlichkeit, dass gute Komponenten zurückgewiesen werden, erhöht. ADCOLE fertigt die genauesten Maschinen seiner Klasse, und unsere Kunden profitieren von einem strategischen Vorteil.

AI: Erzählen Sie uns von ADCOLEs fortlaufender Entwicklung von modernen Messlösungen für Kurbelwellen und Nockenwellen.

Reece: Alle großen Automobilhersteller und großen Hersteller von Dieselmotoren verlassen sich auf ADCOLE. Im Laufe der Jahre haben unsere Kunden uns gebeten, spezielle Messfunktionen für ihre neuesten Designs zu entwickeln. In einigen Fällen haben unsere Kunden uns gebeten, eine neue Maschine vollständig zu entwickeln. Einer unserer größten Kunden in den USA hat uns gebeten, eine Oberflächenfinishmaschine zu bauen, die die Messsequenz automatisch ausführen kann. Dies war die erste automatische Rauhmaschine für Kurbelwellen für die Industrie. Ein weiterer einzigartiger Aspekt dieser Maschine war ihre Fähigkeit, die Haupt- und Zapfenzapfen in jedem Quadranten zu messen, was zur Minimierung des Motorgeräuschs und zur Erhöhung der Motorlebensdauer wesentlich ist. Unsere Kunden setzen verstärkt auf unsere Produkte zur Form- und Rauheitsmessung für Nockenwellen und Kurbelwellen.

AI: Wie spiegelt Ihre Forschung und Entwicklung und die nachfolgende Produktentwicklung die wachsende Nachfrage nach umweltfreundlicheren Lösungen wider?

Reece: ADCOLE misst rotierende Komponenten, die für die Motorleistung und den Kraftstoffverbrauch entscheidend sind. Folglich beeinflussen dieselben Komponenten saubere Abgasemissionen. Die weltweite Fahrzeugproduktion soll in den nächsten fünf Jahren von derzeit 75 Millionen Fahrzeugen auf 100 Millionen Fahrzeuge steigen. Da China und Indien jeweils 100 Millionen Fahrzeuge auf ihre Straßen bringen, wird es Infrastrukturinvestitionen in Autobahnen und Brücken geben.

Während dieser Expansionsphase werden der Kraftstoffverbrauch und die Emissionen vom Markt und den Regulierungsbehörden intensiv berücksichtigt. Wie in der Vergangenheit wird Adcole auch weiterhin dazu beitragen, die Motorleistung zu steigern und die Herstellungskosten zu senken.

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