Autodesk Inventor

Eine Auflistung von Referenzprojekten, bei denen die CAD-Software Autodesk Inventor eingesetzt wurde. Es handelt sich dabei um Projekte, in denen Leistungen für Entwicklung und Konstruktion erbracht wurden. Bitte beachten Sie, dass sowohl die inhaltliche als auch bildhafte Darstellung hier stark vereinfacht ist.

Montagestationen

Für einen Kunden, der Produktionslinien im Automobilbereich entwickelt, wurden Montagestationen für eine Doppelkupplung entworfen und konstruiert.

Die Doppelscheibenkupplung sollte in mehreren Prozessschritten an verschiedenen Stationen montiert werden. Die Montagevorgänge waren dabei im Wesentlichen Füge- bzw. Pressvorgänge, die entweder manuell oder teilautomatisch ausgeführt werden sollten. An den zu erstellenden Stationen sollten die notwendigen Bauteile bevorratet werden und zwischen den Stationen sollten die teilfertigen Baugruppen auf einem Transfersystem verfahren werden. An den einzelnen Stationen sollte jeweils die ID des empfangenen Werkstückträgers ausgelesen und die absolvierten Fertigungsschritte gespeichert werden.

Der Entwurf und die Konstruktion wurden auf mehrere Teams aufgeteilt, die jeweilige Montagestationen vollständig übernommen haben. Nach anfänglicher Abstimmung zu einheitlicher Datenhandhabung, Konstruktionsrichtlinie und den Schnittstellen wurde die Montagestationen entworfen und konstruiert. Für mehrere Stationen konnten Wiederholbaugruppen entworfen werden, da sich bestimmte Merkmale an den einzelnen Stationen wiederholten.

Formatverstellung für eine Wickelmaschine

Für einen Kunden, der Hersteller von Bandmaterialien ist, wurde an einer Maschine eine Formatverstellung für eine Wickelmaschine entwickelt.

Die Wickelmaschine wird mit einer breiten Rolle von Bandmaterial beladen, dass mit mehreren Messern auf kleinere Bandbreiten geschnitten und an einzelnen Stationen aufgewickelt wird. Je nach Breite der einzelnen Bänder ändern sich an der Maschine die Bandverläufe, so dass auch die Führungsrollen bei einem Formatwechsel nachgestellt werden müssen. Dies wurde bislang durch seitlich verschiebliche Führungsrollen gelöst, die in ihrer jeweiligen Position arretiert wurden. Die Zielpositionen mussten jeweils ausgemessen und eingestellt werden.

Zur Vereinfachung dieses Vorgangs wurde eine Mechanik entwickelt, die in mehreren Lagen übereinander Führungsrollen auf verstellbaren Hebelarmen tragen konnte. Die Anordnung wurde so gewählt, dass der Winkel der Hebelarme zum Bandverlauf geändert werden konnte. Der relevante Abstand der Führungsrollen war der projizierte Abstand der Führungsrollen in Richtung des Bandverlaufs.

Der Mechanismus wurde so aufgebaut, dass eine Verstellung per Handrad und ein Ablesen der gewünschten Zielposition möglich war. Für einzelne Sonderfälle ließ sich der Mechanismus noch um weitere, ansteckbare Elemente erweitern. Das Projekt beinhaltete sowohl den Entwurf der Formatverstellung für die Wickelmaschine als auch die Konstruktion und Erstellung von Fertigungsunterlagen.

Studie AKW-Schutzeinrichtung

Im Zuge der geplanten Laufzeitverlängerung für Kernkraftwerke sollten für diese verschiedene Ertüchtigungsmaßnahmen erarbeitet und umgesetzt werden.

Eine Studie zu den Folgewirkungen eines Flugzeugabsturzes auf ein spezifisches Atomkraftwerk hatte gezeigt, dass Teile des Reaktors größeren Kraftauswirkungen ausgesetzt sein könnten, so dass mit austretender Radioaktivität zu rechnen gewesen wäre. Insbesondere der Bereich des Reaktordeckels sollte geschützt werden.

Es wurden mehrere Lösungsansätze erarbeitet und hinsichtlich ihrer Eignung untersucht. Dabei wurde sowohl die technische Machbarkeit als auch die wirtschaftlichen Erfordernisse berücksichtigt. Eine zentrale Anforderung war, dass die zu entwerfende Schutzeinrichtung zum einen die sehr großen äußeren Belastungen aufnehmen muss, als auch der Zugang zum Reaktor, z.B. für den Brennstabwechsel, weiterhin möglich sein muss.

Favorisiert wurde eine Schutzkonstruktion (geschweißte Stahlstruktur), die die gesamte Energie durch plastische Formänderung aufnehmen konnte. Dies bedeutete, dass die Schutzeinrichtung mit Erfüllung ihres Zwecks zerstört wurde. Das war angesichts der sehr hohen äußeren Belastungen auch wirtschaftlich sinnvoll. Eine alternative Lösung, die aus einer starren Struktur bestand, die auf Dämpfern aufgesetzt war, wäre mit wesentlich höherem Aufwand verbunden gewesen.

Die Schutzeinrichtung wurde so weit entworfen, dass ein dynamischer FEM-Nachweis durchgeführt werden konnte und ein Abschlussbericht zum erarbeiteten Konzept erstellt werden konnte.

Retrofit eines schiffbaulichen Aggregats

Für einen Systemanbieter für Filtrationsanlagen wurde die Planung für ein Retrofit-Projekt durchgeführt. Ein bestehendes schiffbauliches Aggregat, das sich im Schiffsmaschinenraum befand (hier beispielhaft Informationen zu einem Oily water separator), sollte durch eine neue, leistungsfähigere Version ersetzt werden.

Dafür musste der Bauraum auf dem Schiff erfasst werden, was mithilfe eines 3D-Scans durchgeführt wurde. Der Scan wurde so durchgeführt, dass sämtliche Anschluss- und Störgeometrien für die Auslegung und Konstruktion des neuen Aggregats in einem CAD-Modell umgesetzt werden konnten. Da sich am geplanten Bauraum noch das bisherige Aggregat befand, musste der 3D-Scan von vielen verschiedenen Blickwinkeln ausgeführt werden. Diese individuelle Scandaten wurden dann in der Datenaufbereitung zu einer gemeinsamen Punktewolke aufbereitet.

Diese Daten haben im Projektverlauf zu einer erheblichen Beschleunigung geführt, da bis auf den 3D-Scan keine weiteren Vor-Ort-Aufnahmen notwendig waren. Auch die Einhaltung erforderlicher Mindestdurchgangsbreiten konnte durch das mitgescannte Umfeld sichergestellt werden.

Das neue Aggregat wurde nach verfahrenstechnischen Vorgaben und unter Berücksichtigung des erfassten Bauraums entworfen, konstruiert und in Fertigungsunterlagen umgesetzt.

Dosieranlagen und Mischtechnik

Für einen Systemanbieter für Farbdosieranlagen (hier beispielhaft Informationen eines solchen Anbieters) wurden in verschiedenen Projekten (Dosieranlagen und Mischtechnik bezeichnen unterschiedliche Funktionseinheiten) z.T. auf Basis alter Auftragsdaten Variantenkonstruktionen für längs angeordnete und zirkuläre Dosieranlagen erstellt. Die Komponenten der Altanlage wurden, soweit möglich, übernommen und nur punktuell an den Stellen neue Bauteile verwendet, die sich auch funktional von der alten Anlage unterschieden haben. Zentrale Anforderungen dieser Projekte waren vorgegebene Ventilanzahlen und der gewünschte Platzbedarf der Anlagen.

Zusätzlich wurde eine Mischanlage komplett neu entworfen und konstruiert. Bei der Umsetzung der Mischanlage mussten u.a. die Wartbarkeit und der Wechsel des Rührers berücksichtigt werden, darüber hinaus musste eine Kinematik für eine Höhenverstellung umgesetzt werden.

Druckregler PUR-Kleber

Ein Kunde, Anbieter von Maschinen für die Drucktechnik, hatte Probleme mit der Standzeit eines Druckreglers. Der Druckregler wurde in einer Auftragseinheit für PUR-Kleber eingesetzt. Es zeigten sich im Betrieb bereits nach kurzer Zeit Probleme mit defekten Dichtungen, so dass das Konzept des Druckreglers einem Review unterzogen werden sollte.

Es wurden Informationen zu den einzelnen Störungen und Fehlfunktionen gesammelt und die CAD-Konstruktion des Druckreglers untersucht. Wichtig war in diesem Kontext auch das Erfassen der Betriebsparameter in verschiedenen Zuständen. Es konnten mehrere Ursachen für die Fehlfunktionen ausfindig gemacht werden, die einfach zu beheben waren.

So war z.B. der Einsatz einer elektrischen Zuheizung sinnvoll, um den PUR-Kleber bei Inbetriebnahme nicht im Druckregler abzukühlen. Eine weitere konzeptionelle Änderung bestand darin, den mechanischen Verstellbereich des Druckreglers zu erweitern. So konnten Wartungshübe umgesetzt werden, die in der Leerlaufphase des Reglers vorgenommen wurden und Ablagerungen in den Endlagen des Regelbereichs regelmäßig beseitigten.

Die Überarbeitung des Druckreglers wurde parallel zu einem neuen Reglerkonzept vorgenommen und beide Varianten erfolgreich erprobt.

Kühlförderstrecken

Für einen Kunden, der Systemanbieter von Anlagen zur Reifenherstellung ist, wurden mehrere Projekte zur Entwicklung und Konstruktion von Kühlförderstrecken abgewickelt.

Anlagen zur Reifenherstellung lassen sich grundsätzlich aufteilen in einen ersten Bereich, in dem Kautschukbahnen, die z.T. profiliert sind, durch einen Extruder hergestellt und auf Rollen gewickelt werden (Strangherstellung). Im eigentlichen Produktionsbereich für die Reifen werden die Kautschukbahnen durch Wickelmaschinen verarbeitet und die Reifen in Heizpressen gebacken.

Die Strangherstellung setzt sich zusammen aus dem Extruder, nachfolgenden Messstrecken zur Profilüberwachung und der anschließenden Kühlförderstrecke. Vor der Kühlförderstrecke kann noch eine Tauchstrecke und ein Aufwärtsförderer platziert werden, je nach Anordnung der Komponenten und verfahrenstechnischen Erfordernissen. Die Kühlförderstrecke ist im Wesentlichen ein Förderband mit mehreren Etagen, der Strang läuft dabei mäanderförmig durch die Anlage und wird währenddessen mit Wasser besprüht. Am Ende der Kühlförderstrecke wird das Material mit Luft trocken geblasen.

Für den Bereich der Strangherstellung sollten mehrere neue Kühlförderstrecken konstruiert werden. Grundlage für die neuen Kühlstrecken sollten Konstruktionsdaten aus vergangenen Projekten sein, es handelte sich also um eine Variantenkonstruktion. Neu war jedoch, dass zur effizienten Abwicklung der anstehenden Projekte eine Modularisierung vorgesehen war, d.h. die Kühlförderstrecken sollten sich aus Wiederholbaugruppen, die in einem bestimmten Rahmen konfiguriert werden konnten, zusammensetzen lassen. Innerhalb der Kühlförderstrecken konnte die Wegstrecke des Strangs z.T. angepasst werden, in dem schwenkbare Förderer eingesetzt wurden, so dass ein Bypass entstand.

Es wurde entsprechend modularisierte Baugruppen erzeugt, die bspw. ein Umschalten zwischen rollender und gleitender Abtragung für die Fördergurte ermöglichten, oder die Auswahl einer bestimmten Verrohrung. Zusätzlich wurden zu den einzelnen Projekten die jeweiligen Tragstrukturen, mit Begehungen, Leitern und Podesten, konstruiert und statisch nachgewiesen. Dabei waren z.T. auch Sonderfälle zu beachten, wie z.B. die Ausführung als an der Decke aufgehängte Tragstruktur, statt einer auf Portalen stehenden Struktur.