Problembeispiel: Schwierigkeiten bei der Ersatzteilbeschaffung
Was tun, wenn die Maschine noch läuft, aber keine Ersatzteile zur Verfügung stehen? Für diesen Fall haben wir die Fadenrolle mit Standardkomponenten umkonstruiert, wobei Leichtgängigkeit, Vorspannung und Abmessungen beibehalten werden müssen.
Wie ist die Ausgangssituation?
Mit einer sehr leicht laufenden Zapfenlaufrolle soll ein Faden innerhalb einer Textilmaschine umgelenkt werden. Die Rolle wurde von einem namhaften Wälzlagerkonzern für den Maschinenhersteller mit hoher Stückzahl produziert. Nach Auslaufen des Maschinentyps fällt nur noch ein geringer Ersatzteilbedarf an. Die Rolle selbst kann nicht mehr im Original bezogen werden.
Wie wurde die Lagerung ursprünglich realisiert?
Die Lagerung wurde als 2-reihiges Schrägkugellager konzipiert. Die Laufbahnen sind in die Achse und den Außenring integriert. Wegen der niedrigen Lasten aus der Fadenvorspannung kann die Wandstärke am Aussenring gering gehalten werden. Entscheidend ist ein ruhiger Lauf, leichte Vorspannung und ein geringes Reibmoment. Das Lager muss gegen das Eindringen von Textilfasern geschützt werden. Hierzu wurde eine Verschlusskappe eingesetzt.
Was funktioniert nicht?
Da der Hersteller die Baureihe eingestellt hat, fallen nur noch geringe Mengen an Ersatzteilen an. Eine Produktion der Rolle in der ursprünglichen Bauform ist nicht mehr wirtschaftlich.
Wo liegen die Schwachstellen?
Bei der Konzeption der Laufrolle wurden keine Standardteile verwendet, die eine wirtschaftliche Fertigung auch bei kleinerer Menge möglich machen würde. Die Produktion der integrierten Laufbahnen in der Achse und dem Aussenring ist nur für einen Wälzlagerhersteller mit entsprechender Mindestmenge möglich. Bei einem Wechsel des Herstellers fallen erneut Werkzeugkosten an, die dann auf die geringe Produktionsmenge umgelegt werden müssen
Was muss verändert werden, um das Problem zu lösen?
Die Lagerung muss so verändert werden, dass auch bei einigen hundert Bauteilen eine wirtschaftliche Fertigung möglich ist. Konstruktive Änderungen sind dabei nur innerhalb der bereits vorhandenen Abmessungen möglich.
So konnten wir das Problem lösen
Das integrierte Schrägkugellager wurde durch zwei Präzisionskugellager mit sehr geringem Reibmoment ersetzt. Die Lager können auch bei kleinen Mengen als Standardware bezogen werden. Durch ein besonders leichtlaufendes Öl und eine geringe Vorspannung bei der Lageranordnung wird die Reibung gering gehalten. Die übrigen Komponenten wie die Achse und den Außenring können als Drehteile konventionell gefertigt werden. Werkzeugkosten fallen nun nicht mehr an. Die Kappe wurde maßlich angepasst, sodass auch hier ein Kaufteil verwendet werden kann. Die Lösung ist wirtschaftlich ab einer Losgröße von ca. 300 bis 500 Stück.
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