Was ist CNC Drehen?

Immer wenn ich in der Welt der Technik unterwegs bin, stoße ich auf unbekannte Begriffe, die ich dann recherchiere. So auch den Begriff „CNC Drehen“. Häufig ist es so, dass sich während meiner Recherche genau jene Dinge, die sehr einfach klingen, als technische Königsdisziplinen entpuppen. Genauso ist es mit dem CNC – dieser einfache Begriff bedeutet nämlich „Computerized Numerical Control“ – übersetzt: „rechnergestützte numerische Steuerung“ und bezeichnet ein elektronisches Verfahren zur Steuerung von Werkzeugmaschinen.

CNC ist wahrlich eine grandiose technische Angelegenheit, denn durch diese Technologie wird eine Rationalisierung in der Serien- und Einzelfertigung ermöglicht. Dies ist durch die erheblich schnellere und dabei weiterhin sehr genaue Bewegung der Achsen und Werkzeuge möglich. Heutzutage sind dabei nahezu alle neu entwickelten Werkzeugmaschinen mit einer CNC-Steuerung ausgerüstet.

Drehtteile – hergestellt mittels CNC Drehen

Geht man dann weiter und betrachtet das CNC Drehen, so findet man eine Drehmaschine vor, bei der sämtliche Dreh-Bewegungen mit speicherbaren Programmen gesteuert werden. Die Bearbeitungsinformationen können in den Speicher der Steuerung eingelesen und ohne weitere Informationszufuhr für künftige Bearbeitungen eingesetzt bzw. gespeichert werden. Numerisch wird in der Begriffsdefinition angeführt, weil sämtliche Sollvorgaben der Steuerung in Zahlenform codiert mitgeteilt werden und im Arbeitsprozess mittels Regeleinrichtung ständig verglichen werden. Die komplette Steuerung kontrolliert somit die Lage des Werkzeuges, der Spindel und des Werkstückes, die Geschwindigkeit der Dreh-Bewegungen sowie die Kühlmittel- und Materialzufuhr.

CNC-Maschinen kommen vielfältig zum Einsatz – zum Beispiel in verschiedenen Wendeschneideplatten zur Bearbeitung von Rund- oder Kantmaterial, in Bohrern und Gewindeschneidern, aber auch in angetriebenen Werkzeugen für Fräsarbeiten oder Gravuren. Ein genialer und höchst interessanter Teil der Technikwelt!

Drehen ist übrigens keine neue Technik – bereits im Altertum verwendete man einfache Drehmachinen, die mit Schnüren angetrieben wurden, um Hoz zu bearbeiten. Mehr dazu gibt es auf wikipedia!

Für das Bild, die Informationen und das Video bedanke ich mich bei AUTOMATENDREHEREI BRÜDER WIESER GMBH!

Industrieanlagen Reinigung

Eine ganz besonders interessante Frage stellte ich mir erst kürzlich bei einer Brauerei-Besichtigung. Beim Anblick der riesigen Tanks und zahlreichen Behälter fragte ich mich, wie man solche Industrieanlagen überhaupt reinigt? Gerade in der Getränke- und Lebensmittelindustrie spielt neben der Reinigung die Hygiene und auch Umweltfreundlichkeit eine große Rolle. Bei meinen Recherchen stieß ich auf die sogenannte industrielle Teilereinigung, die eine eigene Branche bzw. Spezialisierung darstellt. Die Teilereinigung im gewerblichen oder industriellen Sinn konzentriert sich dabei auf die Entfernung unerwünschter Schichten oder Partikel von bestimmten Teilen. Durch sie kann die Reinheit der jeweiligen Endprodukte sichergestellt werden – also in meinem Beispiel das köstliche Bier, das in Ruhe in den gesäuberten Tanks vor sich hin gären kann.

Ebenso ist die Teilereinigung wichtig, wenn diverse Folgeprozesse wie etwa Farbbeschichtungen oder Härtungen für ein Produkt anstehen. Gerade Metalle oder Bauteile müssen eine Oberflächenreinigung erfahren, bevor sie eine Beschichtung bekommen, ansonsten treten Ungenauigkeiten in den darauffolgenden Bearbeitungen oder Verarbeitungen auf.

Zur industriellen Teilereinigung zählen neben der Bauteilereinigung, der Metallreinigung und Entfettung von Oberflächen, der Werkstückreinigung und der Gebindereinigung auch ganz besondere Reinigungskonzepte. Für diese werden spezielle Spritzwaschanlagen und Ultraschallreinigungsmaschinen eingesetzt.

Für diese industrielle Teilereinigung gibt es Unternehmen, die sich auf die Entwicklung von anspruchsvollen Reinigungssystemen spezialisiert haben. Ein Experte auf diesem Gebiet, der alle oben beschriebenen Systeme zur industriellen Reinigung anbietet und dabei gleichzeitig sichere und umweltverträgliche Reinigungsanlagen und Reinigungsprodukte anbietet, ist die Glogar Umwelttechnik GmbH, die ich zur Recherche für diesen Beitrag besucht habe. Danke für die ausführlichen Infos!

Wie wird Kunstschnee erzeugt?

Letztens beim Skifahren wurde mir wieder einmal der Unterschied zwischen natürlichem Schnee und Kunstschnee bewusst: der Kunstschnee ist immer wesentlich härter, glatter und auch schwieriger zu befahren. Ich fragte mich, warum dieser Kunstschnee so anders ist und wie er eigentlich erzeugt wird?

Die Eigenschaften von Schnee hängen maßgeblich von den Schneekristallen ab, deren Form durch die meteorologischen Umweltbedingungen während der Kristallisation bestimmt werden. Außerdem spielen die Temperatur und der Flüssigkeitsgehalt sowohl bei natürlichem als auch bei technisch hergestelltem Schnee eine Rolle. Kunstschnee unterscheidet sich im Vergleich zum Naturschnee vor allem durch einen geringeren Wasserdampf-Übersättigungsgrad, der ihn wesentlich härter macht und länger gegen wärmere Temperaturen ankämpfen lässt. Kunstschnee wird dabei mit Schneekanonen, Beschneiern oder Schneeerzeugern mit Hilfe von zugelieferten Wasser über einen Luftstrom erzeugt.

Sämtliche Verfahren, die es in der Kunstschneeerzeugung gibt, ahmen dabei die natürliche Entstehung von Schnee nach: Durch feine Düsen werden kleine Wassertropfen in den technischen Luftstrom geschleust, kristallisieren dabei langsam und können gleichzeitig die charakteristische Form eines Schneekristalls annehmen. Außer dem Wasser und dem Luftstrom sind ein paar weitere Komponenten bei dieser Technik im Spiel, denn ohne Wasserspeicher, Pumpen, Kompressoren und diverse Leitungen kann eine Schneekanone alleine nicht viel verrichten.

Das Grundprinzip der künstlichen Beschneiung wurde Ende der 1940er durch Zufall in Kanada entdeckt. Ein Forscherteam wollte eigentlich die Vereisung von Düsentriebwerken untersuchen und sprühte dafür Wasser in einen Windkanal. Der dadurch unerwünscht entstandene Schnee ließ sogleich die Idee zur ersten Druckluftschneekanone entstehen, die 1950 von Amerikanern entwickelt wurde. Mittlerweile gibt es die unterschiedlichsten Konstruktionen wie etwa die Eiskanone, die Druckluft- und Propellerkanone, sogenannte Schneelanzen oder auch Vakuum-Schneeerzeuger. Eine wirklich coole Technik, die angesichts der weltweiten Klimaveränderungen auch in Zukunft vielerorts Anwendung finden wird und die für viele weitere spannende Innovationen sorgen wird. (Infos zum Thema vgl. Wikipedia).

Was sind Strangpressen?

In der Industrie gibt es so viele Dinge, die mich immer wieder aufs Neue beeindrucken. Da stolperte ich unlängst über den Begriff „Strangpresse“, welcher für mich völlig unbekannt war. Natürlich machte ich mich sogleich auf die Suche nach einer Erklärung, was das ist.

Das Strangpressen selbst ist ein Verfahren, das aus der Metallindustrie und aus dem Maschinenbau kommt. Es handelt sich dabei um ein Umformen von Metallen zur Herstellung von Stäben, Drähten, Rohren und unregelmäßigen Profilen. Prinzipiell sind dabei alle Metalle im Einsatz, wobei das Strangpressen vor allem für Aluminium und Aluminiumlegierungen sowie Kupfer und Kupferlegierungen verwendet wird.

Das entsprechende Verfahren, bei dem Kunststoff im Spiel ist, nennt man dann Extrusion. Ein besonderer Vorteil des Strangpressens macht diese Methode für den Maschinenbau besonders interessant: Strangpressen ermöglicht nämlich Profile auch in komplizierten Formen und aus schwer umformbaren Werkstoffen herzustellen und bietet somit schier grenzenlose Möglichkeiten für die Industrie. Außerdem kommen dabei nur geringe Werkzeugkosten auf, was Strangpressen vor allem für die Fertigung relativ geringer Lose zum idealen Verfahren macht.

Wer selbst eine Strangpresse als Anlage im Betrieb hat, muss stetig an eine entsprechende Modernisierung und auch Leistungserhöhung denken, denn Maschinenbau und Metallindustrie entwickeln sich rasch. Bleibt man am Ball und will selbst die kompliziertesten Formen pressen und jegliche Werkstoffe dafür heranziehen können, so benötigt man einen Experten auf dem Gebiet Strangpressen, der für die Instandhaltung der Presse sorgen kann.

Im Netz habe ich sogar einen Experten direkt für Modernisierungen gefunden, auf dessen Website man alles über Strangpressen nachlesen kann und auch Fotos findet. Diese Fotos wurden mir auch zur Verfügung gestellt!

Was ist Positionsmessung in Echtzeit?

Den Begriff Echtzeitmessung hört man meist im Radio beim Verkehrsfunk, wenn mitgeteilt wird, wie viel Zeit man wegen einer Verkehrsbehinderung verliert. Was diese Echtzeitmessung genau ist, erklärt der Radiomoderator nicht. Aber was steckt nun hinter diesem Begriff?

Schauen wir uns zunächst an, was man unter Echtzeit versteht: Die Echtzeit wird auch als „Real Time“ bezeichnet und ist die Fähigkeit eines Systems, eine bestimmte Aufgabe unter allen Bedingungen innerhalb einer definierten Zeitspanne zu erledigen. Harte Echtzeit (Hard Real-Time) bedeutet, dass in 100% aller Fälle die zeitlichen Vorgaben eingehalten werden müssen. Bei der Weichen Echtzeit (Soft Real-Time) müssen nicht in 100% aller Fälle die zeitlichen Vorgaben eingehalten werden. Echtzeit bedeutet also, dass die maximale Zeit, die benötigt wird, bis auf ein Ereignis reagiert wird, genau bestimmt werden kann.

Die Einsatzgebiete der Echtzeitmessung selbst sind sehr vielfältig: Ob im Sport, in der Medizin, der Forschung, im Maschinenbau oder gar in der Weltraumforschung – Echtzeitmessung spielt eine bedeutende Rolle in vielen Bereichen unseres Lebens. So kann beispielsweise ein Weltraumforscher nur mit Hilfe der Echtzeitmessung einen erdnahen Asteroiden lokalisieren oder dessen Laufbahn und Geschwindigkeit berechnen. Programmierer können in der Robotik sowie in der Motorsteuerung mit ausgeklügelten Echtzeit-Systemen bestimmte Abläufe laufen lassen, die auf Zeitintervalle von Hundertstel-Milli-Sekunden herabgebrochen werden können.

Ohne Echtzeitmessung würden wir also nicht nur für ungewisse Zeit und ohne Vorwarnung im Stau stehen – nein ohne Echtzeitmessung würde auch unser Motor stottern und unser Navigationsgerät gar keine Daten zur Wunschdestination liefern. Richtig spannend, was sich hinter dieser Echtzeitmessung alles verbirgt und wo die Echtzeitmessung tatsächlich eingesetzt wird.

Industrielle Dichtungen – was ist das?

Was die Aufgabe einer Dichtung ist, weiß jedes Kind. Dass es aber spezielle industrielle Dichtungen gibt, ist vielen Menschen neu – woher soll man das auch wissen! Dabei sind industrielle Dichtungen mittlerweile weder aus der Technik noch aus der Industrie wegzudenken.

Dass industrielle Dichtungen in unserem täglichen Leben eine enorme Rolle spielen, zeigt das breit gefächerte Aufgabengebiet: Man braucht sie am Arbeitsplatz, im Haushalt, in Maschinen oder Fahrzeugen. Überall wo Dichtungen zum Einsatz kommen, übernehmen sie die Rolle eines wichtigen Bauelements oder sind unerlässlicher Teil einer ganzen Konstruktion. Sie haben dabei stets die Aufgabe, ungewollte Stoffübergänge von einem Raum in einen anderen zu verhindern oder diesen zu begrenzen.

Bei der Unterscheidung verschiedener industrieller Dichtungen gilt es zunächst, zwischen Berührungsdichtungen und berührungslosen Dichtungen zu differenzieren. Danach wird nach der Relativbewegung der gegeneinander abzudichtenden Teile in statische (keine Bewegung), translatorische (geradlinige Bewegung) und rotatorische (drehende Bewegung) unterteilt. Zu den statischen Dichtungen zählen Profil-, Muffen-, Walz-, Wellen-, Einschleif- und Flachdichtungen. Bei Stopfbuchse, Kolbenring, Faltenbalg, Hydraulikdichtung und Bürstendichtung bewegen sich die Dichtelemente hingegen relativ zueinander, so werden diese als dynamische Dichtungen bezeichnet. Ist die Relativbewegung der Dichtelemente rotatorischer Art, so spricht man von rotatorischen Dichtungen. Hierzu zählen die Radialwellendichtung für Niederdruckanwendungen, die Axialwellendichtung für untergeordnete Dichtaufgaben oder die Gleitringdichtung für hohen Druck bis 300 bar. Berührungslose Dichtungen verwendet man bei dynamischen Dichtungen wie etwa bei Druck- und Drossel-, Massenkraft- und Viskositätsdichtungen. Die bekanntesten Dichtungen dieser Gruppe sind die Schleuderscheibe und der Spritzring. Je nach Einsatzgebiet, Berührungsintensität und Relativbewegung finden also die unterschiedlichsten Dichtungen ihre Anwendung.

All dies gehört nicht zum Alltagswissen, ist aber in aller Ausfürhlichkeit auf der Wikipedia nachzulesen.

Wer dabei noch genauer ins Detail gehen möchte, vor allem ausführliche Produktakataloge sehen möchte, der kann alles zum Thema Dichtungen beim Experten nachlesen. Auf dieser Seite finden so richtige Fans auch alle Messetermine zum Thema Dichtungen, Dichtungstechnik und Wassertechnik. Ich finde vor allem die „Pumps and Values“ in Dortmund unglaublich spannend. Die Termine dazu gibt es unter http://www.billi-seals.de/de/unternehmen/messetermine/.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe

Eine der interessantesten Fragen in den vergangenen Jahren war für mich die Funktionsweise einer Wärmepumpe. Zwei meiner Freunde haben ein Haus gebaut und mir erzählt, dass sie mittels Wärmepumpe nahezu energieautark werden. Leider konnte mir keiner von ihnen auch nur im Ansatz erklären, wie das funktioniert und bei der Besichtigung des Heizraumes sah ich dort nichts als sauber installierte Metallkästen mit vielen Anzeigen.

Bei einem Fotoshooting in der österreichischen Industriestadt Linz lernte ich einen Experten für Wärmepumpen kennen und wusste: ich bin an der richtigen Adresse. Mein Fotokollege ist bei „Wärmepumpe Austria“ beschäftigt, einem Branchenverband, der Hersteller von Wärmepumpen – von der Erdwärmepumpe bis zur Luftwärmepumpe – unter einem Dach vereint.

In Absprache mit Wärmepumpen Austria darf ich nun also diesen sehr verständlichen Erklärungstext zur Wärmepumpe veröffentlichen, in von mir gekürzter Form:

„Wärmepumpen funktionieren wie Kühlschränke, aber umgekehrt. Während also der Kältemittelkreislauf des Kühlschranks seinem Inneren Wärme entzieht und diese an die Umgebung abgibt, entzieht der Kältemittelkreislauf einer Wärmepumpe der Umgebung Wärme, die dann zum Heizen oder zum Erwärmen von Brauchwasser genutzt wird. Die Hauptenergiequelle einer Wärmepumpe ist die Umgebungswärme, die in der Luft, im Boden oder im Grundwasser gespeichert ist. Diese Umgebungswärme muss, damit das System funktioniert, von einem relativ niedrigen auf das für Heizung und Warmwasser erforderliche Temperaturniveau gebracht werden. Dafür nutzt die Wärmepumpe ein Kältemittel. Das Kältemittel verdampft aufgrund seines niedrigen Siedepunktes schon bei vergleichsweise kalten Temperaturen der Wärmequelle. Durch Antriebsenergie in Form von Strom oder Gas wird das dampfförmige Kältemittel verdichtet, dadurch steigt die Temperatur auf das benötigte Niveau. In einem Kondensator – und so etwas gibt es auch im Kühlschrank – wird das Kältemittel wieder verflüssigt, wobei es sowohl die zugeführte Antriebsenergie als auch die aufgenommene Umweltwärme auf einem höheren Temperaturniveau an das Heizmedium abgibt.“

Worauf es also ankommt, ist der Kreislauf flüssig – dampfförmig – flüssig des Kältemittels, und das ist auch schon das große Geheimnis der Wärmepumpe! Die Wärme wird auf vier verschiedene Arten gewonnen – entweder aus der Erde über Erdsonden oder über Erdwärmekollektoren:

Oder über das Grundwasser oder über die Luft:

Wärmepumpen sind übrigens keine Erfindung des 21. Jahrhunderts, sondern es gibt sie schon seit mehr als 150 Jahren. Als Mutterland der Wärmepumpe gilt übrigens Oberösterreich, wo ich meinen Experten kennenlernen durfte. Ich war also so richtig am Puls des Geschehens! Mehr Informationen findet Ihr auf der Website von Wärmepumpen Austria unter www.waermepumpe-austria.at.