Drehmomentsensoren von Kistler werden zum Test der neuen Jaguar-Lenksäule eingesetzt

Kistler: ZF Steering Systems Nacam Ltd (Nacam) in Rassau Industrial Estate, Ebbw Vale, Gwent (GB) produziert Lenksäulen für die meisten europäischen Automobilhersteller Das bedeutet, dass die Qualitätssicherung von entscheidender Bedeutung ist. Das Hauptaugenmerk in der Qualitätssicherung lag schon immer auf dem Einsatz modernster Technologie, um menschliche Fehler, die die Produktqualität beeinträchtigen könnten, möglichst gering zu halten. Bei sicherheitskritischen Komponenten besteht das Hauptziel natürlich darin zu gewährleisten, dass die Komponente im Betrieb nicht ausfällt; hinzu kommt jedoch auch die sekundäre Überlegung, den guten Ruf des Unternehmens für Qualität und Zuverlässigkeit zu schützen. Bereits seit vielen Jahren setzt Nacam die Sensoren und Überwachungssysteme von Kistler (www.kistler.com) in seinen QS-Anwendungen ein. Die jüngste Anwendung ist ein Prüfstand, der gewährleisten soll, dass die Schraubgewinde in den Kardangelenken für den neuen Jaguar XF im Rahmen der Spezifikation liegen.

Der Prüfstand, den Paul Richards mit technischer Unterstützung von Kistler entwickelt hat, setzt zwei Kistler-Mini-Smart Drehmomentsensoren vom Typ 4502 ein, um zu überprüfen, ob beide Gewinde korrekt geformt sind und weder zu locker noch zu fest sitzen. Der letztgenannte Parameter ist besonders wichtig, da die Klemmschrauben bei der Montage im Auto nach der Lenksäule eingesetzt werden und der Platz daher eingeschränkt ist. Entsprechen die Gewinde nicht der Spezifikation, muss die komplette Säule ausgebaut werden: eine teure Massnahme, für die Nacam aufkommen muss. Und was noch wichtiger ist: Fällt nur ein Kardangelenk bei der Kundeninspektion durch, wird die gesamte Charge zurückgewiesen.

Der von AC Solutions in Neath gebaute Prüfstand funktioniert vollautomatisch: Sobald man ein Kardangelenk manuell in die Halterung einsetzt, wird das Gewinde automatisch exakt positioniert und die korrekte Position der Klemmschrauben überprüft. Die beiden Testschrauben werden mit Hilfe von Kistler Drehmomentsensoren Typ 4502 in die Gewinde-Klemmbolzenlöcher eingesetzt, die das Drehmoment messen, das zum Festziehen der Testschrauben erforderlich ist. Ein linearer Positionssensor misst den Weg, den die Testschrauben zurücklegen, um festzustellen, ob die Auflageflächen korrekt bearbeitet wurden. Die Ausgaben von Drehmoment- und Positionssensoren werden an zwei Kistler CoMo View ControlMonitor-Systeme übertragen, die die Signale auswerten und die endgültige Pass/Fail-Angabe an den Bediener und die SPS der Maschine senden. Weist ein Kardangelenk bei irgendeinem der drei Parameter einen Fehler auf, sperrt die SPS den Prüf-stand, bis das mangelhafte Teil ermittelt und in die Ausschlussweiche geleitet wurde. Erfüllt ein Gelenk die Spezifikation, so ertönt ein Passiersignal, das die automatische Gravur eines Datumscodes auf dem Gelenk auslöst, um die lückenlose Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten.

Der CoMo View ControlMonitor kann für die verschiedensten Parameter konfiguriert werden; bei Nacam wird er jedoch eingesetzt um zu kontrollieren, ob die Ausgabe der beiden Drehmomentsensoren einem vorprogrammierten Profil für den gesamten Weg der Testschraube entspricht. Sämtliche Abweichungen von dem spezifizierten Profil lösen ein Fehlersignal aus. Alle vom CoMo View-System generierten Daten werden via Ethernet an das zentrale Computer-Steuerungssytem zur Produktionsüberwachung und Archivierung übertragen, um spätere Produktionsanalysen und die Rückverfolgbarkeit des Produktes zu ermöglichen. Vor der Entscheidung für die Lösung von Kistler hat Paul Richards eine Reihe von Alternativen geprüft, die jedoch alle erheblich teurer gewesen wären. Die Flexibilität der Kombination aus Kistler-Sensor und ControlMonitor, machte zusammen mit dem fundierten Know-how von AC Solutions Einsparungen möglich, die nicht auf Kosten von Leistung oder Zuverlässigkeit gingen. Normalerweise werden die Motoren, die zum Einsetzen der Schrauben verwendet werden, von Nacam für einen anderen Lenksäulen-Kunden produziert. Dies spart nicht nur Geld, sondern bedeutet zudem, dass vor Ort jederzeit Ersatzteile verfügbar sind.

"Kistler-Sensoren sind ein Spitzenprodukt", sagt Paul Richards, Manufacturing Engineering Manager von Nacam, "aber das heisst nicht, dass sie teuer sind. Im Lauf der Jahre haben wir Sensoren von zahlreichen Herstellern eingesetzt; mit einem entsprechenden Budget würde ich diese aber gleich morgen alle durch Kistler-Produkte ersetzen."

Kistler Gruppe

Kernkompetenz von Kistler ist die Entwicklung, die Produktion und der Einsatz von Sensoren zur Messung von Druck, Kraft, Drehmoment und Beschleunigung. Mithilfe des Know-hows und elektronischer Systeme von Kistler lassen sich die Messsignale aufbereiten und zur Analyse physikalischer Vorgänge, zur Regelung und Optimierung industrieller Prozesse, zur Steigerung der Produktqualität in der Fertigung und zur Leistungssteigerung in Sport und Rehabilitation nutzen.

Kistler bietet ein vollständiges Programm von Sensoren und Systemen für Motorenentwicklung, Fahrzeugtechnik, Kunststoffverarbeitung, Metallverarbeitung und Montagetechnik sowie für Biomechanik.

Weltweite vertriebliche Präsenz durch 23 Gruppengesellschaften und 30 Vertretungen sichert einen engen Kontakt zum Kunden, eine individuelle anwendungstechnische Unterstützung und kurze Lieferzeiten.

Mit 850 Mitarbeitern ist die Kistler Gruppe ein weltweit führender Anbieter in der dynamischen Messtechnik. Die Kistler Gruppe erzielte im Geschäftsjahr 2007 einen Umsatz von 195 Millionen CHF.