Der Konstrukteur 09/2023

FLUIDTECHNIK Die Stopfen

FLUIDTECHNIK Die Stopfen der DL-Plug-Serie bestehen lediglich aus einem Edelstahlteil WENIGER MATERIALEINSATZ IN DER ABDICHTUNG VON HYDRAULIKSYSTEMEN Komplexe hydraulische und fluidische Systeme wie etwa Automatikgetriebe brauchen zuverlässige Abdichtungen der Bohrungen und Kanäle, um Leckage zu vermeiden. In diesem Beitrag lesen Sie, wie ein Stopfen zuverlässige automatisierte Installations- und Verifizierungsprozesse ermöglicht, sodass Anwender Ausschuss und Arbeitskosten reduzieren und gleichzeitig die Zuverlässigkeit ihrer Produktionsprozesse verbessern können. PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Leckage in fluidischen Systemen hat negative Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit der Maschine beziehungsweise des Fahrzeugs und belastet zusätzlich die Umwelt. In Automotive-Anwendungen spielt es dabei keine Rolle, ob es sich um Elektro-, Hybrid- oder Verbrennungsantriebe handelt, wie Jürgen Prochno, Geschäftsführer der Lee Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH, erläutert: „Elektrofahrzeuge verfügen zwar über kein Kraftstoffsystem, in welchem die Kraftstoffzufuhr reguliert werden muss – jedoch verfügen auch diese über komplexe Kühlsysteme und Getriebe. In diesen, aber auch allen sonstigen fluidischen Anwendungen ist Leckage zu vermeiden – unabhängig davon, ob es sich um Flüssigkeiten oder Gase handelt.“ HERAUSFORDERUNG LECKAGEFREIHEIT Beispiel Automatikgetriebegehäuse: Die immer komplexeren Geometrien der Steuerblöcke dieser Systeme stellen Maschinen- Peter Becker, Becker Storytelling, Uelversheim und Fahrzeughersteller vor Herausforderungen. Das aufwändige Gussteil umfasst einen komplexen Ventilkörper mit einer Vielzahl von Kanälen und Durchlässen. Diese müssen präzise gearbeitet und verbunden sein, um die erforderlichen Steuerfunktionen zu erfüllen. Es ist jedoch nicht immer möglich, alle Verbindungen im Gussprozess zu realisieren. Häufig ist das nachträgliche Einbringen von Kanälen durch die äußere Hülle des Gussteils und eine oder mehrere innere Kanalwände notwendig – ein Verfahren, das als Querbohren bezeichnet wird. Zwangsläufig entsteht dadurch ein Loch in der Außenhülle, das leckagefrei abgedichtet werden muss. Eine spezifische Herausforderung dieser Anwendung ist der Trend zu höheren Gangzahlen in Automatikgetrieben. Denn mehr Gänge bedeuten auch mehr Gewicht und größere Dimensionen des Getriebes, was zunächst wiederum zu höherem Verbrauch und stärkerem Emissionsausstoß führt. Eine Möglichkeit, dies zu umgehen, ist die Größe der Subsysteme des Getriebes – beispielsweise den Ventilblock – zu verkleinern. Wird der Ventilblock kleiner, muss der Getriebeöldruck erhöht werden. Daraus folgt eine stärkere Beanspruchung der Subsysteme und potenziell stärkere Leckage des Getriebes. Dieser Zusammenhang gilt 10 DER KONSTRUKTEUR 2023/09 www.derkonstrukteur.de

FLUIDTECHNIK MIT DEM DRIVE-LOCKING-PLUG (DL) HEBEN WIR UNSERE DICHTUNGSLÖSUNGEN FÜR DEN LECKAGEFREIEN BETRIEB VON FLUIDSYSTEMEN AUF DAS NÄCHSTE LEVEL JÜRGEN PROCHNO, Geschäftsführer der Lee Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH jedoch genauso für alle anderen fluidischen Anwendungsfälle, in denen der Trend zur Miniaturisierung geht – von der Industrie bis hin zur Medizintechnik. BEWÄHRTES SYSTEM WEITERENTWICKELT Lee bietet mit dem Lee Plug seit rund 70 Jahren die passende Lösung für diese Herausforderungen. Der Dichtstopfen wurde vom Firmengründer Leighton Lee II. ursprünglich für die leckagefreie Abdichtung von Flugzeugantriebssystemen entwickelt. Inzwischen hat der Lee Plug auch in vielen weiteren Branchen Einzug gehalten, vom Maschinenbau- bis zu Automotive-Anwendungen. Bislang handelte es sich bei dieser Abdichtungslösung um ein Zwei-Komponentensystem. Der Stopfen wurde mittels eines konischen Pins in die Bohrung eingepresst und aufgespreizt. Durch das Einbringen des Pins entsteht eine sitzdichte Verbindung, die auch bei größeren Drücken leckagefrei arbeitet. Für Anwendungen mit geringeren Betriebsdrücken bis 69 bar beziehungsweise 1000 psi hat Lee das bewährte Prinzip nochmals optimiert. Mit dem auf der Hannover Messe erstmals vorgestellten einteiligen Drive-Locking (DL)-Plug machen es die Fluid-Control-Experten möglich, wirtschaftlicher und schneller formschlüssige und leckagefreie Metallabdichtungen in Steuerblöcken aus Aluminium herzustellen. Im Unterschied zum klassischen Lee Plug bestehen die Stopfen der DL-Serie lediglich aus einem einzigen Edelstahl-Teil und sind somit ro- DIE NÄCHSTE GENERATION The Lee Company, Mutterkonzern der Lee Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH, feierte am 10. Juli 2023 75-jähriges Firmenjubiläum. Anlässlich dieses Meilensteins hat mit Marietta S. Lee die dritte Generation die Führung über das Familienunternehmen übernommen. Die Enkelin des Firmengründers ist künftig CEO des Fluid-Control-Spezialisten. Sie übernimmt diese Aufgaben von ihrem Onkel William W. Lee, der die Geschicke der The Lee Company seit 2010 leitete, und nun in den Ruhestand eintritt. Somit wird Marietta S. Lee die erste weibliche Person an der Spitze des Unternehmens. Sie hatte seit 2001 in verschiedenen Führungsrollen Verantwortung im Familienkonzern übernommen. Zuletzt war sie als COO tätig. bust und widerstandsfähig gegen Korrosion. Die Drive-Locking- Technologie macht zusätzliche Halteverfahren oder Abdichtungshilfen überflüssig. Der Plug wird bereits im Montageprozess durch eine entsprechend ausgerüstete Presse mit einem konischen Treiber aufgespreizt und verhakt sich formschlüssig mit dem Aluminiumgehäuse. Es werden keine Gewinde, zusätzlichen Dichtungsmittel oder O-Ringe benötigt, um leckagefrei abzudichten. Dadurch wird Materialaufwand und somit Kosten eingespart. AUTOMATISIERTE VALIDIERUNG DER MONTAGE In Verbindung mit der ebenfalls neu entwickelten Installation- Indicator-Technologie kann während des Montageprozesses mithilfe optischer Kontrollmechanismen überprüft werden, ob die Installation und Abdichtung optimal gelungen sind. Eine LED an der Prüfvorrichtung gibt dem Maschinenführer Aufschluss über die sachgemäße Einbringung des Stopfens in den Aluminimumblock. Somit lassen sich automatisierte Installations- und Montageprozesse in Verbindung mit der Lee DL-Plug-Serie realisieren. Zeitliche und wirtschaftliche Aufwände in der Montage werden reduziert – ebenso wie der Materialausschuss. Die Stopfen der DL-Serie eignen sich besonders für Niederdruck-Fluid-Control-Anwendungen in Getrieben, elektrischen Antrieben, Kühlsystemen, Differentialen, Automobil- oder Industriehydrauliksystemen, Pumpen, Motoren und medizinischen Geräten. Dank des minimalen Gewichts und ihrer geringen Höhe von lediglich 3 mm können Konstrukteure ihre Fluidsysteme mit den Stopfen von Lee zudem kompakter und leichter designen. Die Miniaturkomponenten sind zurzeit in den Durchmessern 4, 5, 6, 7 und 8 mm erhältlich. FAZIT „Wir sind Hersteller hoch performanter miniaturhydraulischer Komponenten. Neben dem Automotive- und Industrie-Sektor bedienen wir die Luft- und Raumfahrt sowie die Medizintechnik – Branchen, in denen Fehler nicht verziehen werden. Mit dem DL-Plug heben wir unsere Lösungen für den leckagefreien Betrieb fluidischer Systeme auf das nächste Level. Automatisierte Montage und wirtschaftlicherer Materialeinsatz machen die Neuentwicklung zur perfekten Lösung in der Produktion performanter Fluidkomponenten mit besonders hohen Stückzahlen. Und wie alle unsere Miniaturkomponenten unterliegen auch die DL-Plugs einer 100-Prozent-Kontrolle. Somit garantieren wir jederzeit höchste Qualität und Funktion“, fasst Prochno abschließend zusammen. Bilder: Aufmacher Vaceslav Romanov – stock.adobe.com; sonstige Lee www.lee.de www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2023/09 11