Laufrollenführung

Prinzip Thermoskanne weitergedacht

VIPs isolieren Batterien, Flugzeuge, und Flachdächer. Sie halten Blutkonserven und Biotechnologieprodukte konstant temperiert. Und sie sorgen dafür, dass Fabian Lenscht keine kalten Füße bekommt. va-Q-tec nutzt die verringerte Wärmeströmung im Vakuum, um hocheffiziente Dämmstoffplatten zu produzieren. Und das zum Teil rund um die Uhr, was eine ständige Betriebsbereitschaft der Produktionsanlage fordert.

Bis zu 130 kg schwere Schweißbalken für die Isolierpaneele müssen auf den Laufrollenführungen bewegt werden.

Im Januar 2016 sind Freerider Fabian Lenscht und sein Team als „Snowmaden“ zu Regionen der Welt aufgebrochen, die nie zuvor ein Skifahrer befahren hat. Sein mobiler Rückzugsort ist ein umgebauter 1984er Mercedes Benz 1113 B Truck. va-Q-tec sorgt mit 40 Vakuumisolationspaneelen (VIPs) vom Typ va-Q-vip F für eine effiziente Fußboden- und Alkovenisolierung. Da diese Platten nur zwei Zentimeter dünn sein müssen, um optimal zu dämmen, nimmt die Isolierung im Truck wenig Platz ein.

Die neuartigen Dämmstoffplatten auf Basis von pyrogenem Siliziumdioxid (Kieselsäure) besitzen eine deutlich geringere Wärmeleitfähigkeit als konventionelle Materialien zur Wärmedämmung. Durch einen speziellen Herstellungsprozess werden extrem feinkörnige, einige Millionstel Millimeter kleine Pulverteilchen mit einer amorphen, glasartigen Struktur erzeugt. Die zur Platten verpresste Kieselsäuren haben Hohlräume in ihrer hochporösen Struktur, die um den Faktor 20 bis 100 kleiner sind als bei anderen Materialien wie Perlitpulver, Glasfasern oder organischen Schäumen.

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Die in die gewünschte Form vorgepressten Platten werden mit einer Hochbarrierefolie umhüllt, die anschließend verschweißt wird und damit den Innenraum des Paneels evakuiert – es wird ein isolierendes Vakuum geschaffen.

Die VIP-Paneele des Würzburger Unternehmens haben eine Wärmeleitfähigkeit von unter 0,005 W/mK. Demnach ist ihre thermische Dämmleistung bis zu zehn Mal höher als bei herkömmlichen Isolationsmaterialien. Das heißt: Die gleiche Dämmwirkung kann mit einer zehn Mal dünneren Dämmschicht erreicht werden. Gleichzeitig sinkt nach Angaben der Isolier-Experten der Strombedarf um bis zu 50 Prozent. Zudem sollen die Vakuumpaneele eine Lebensdauer von bis zu 50 Jahren erreichen und nicht brennbar sein.

Die Erfolgsgeschichte der va-Q-tec AG beginnt mit zwei promovierten Physikern, die im Jahr 2001 aus dem Zentrum für Angewandte Energieforschung Bayern heraus ihre erste Betriebsstätte in Würzburg gründeten. Das junge Hightech-Unternehmen treibt seither die Entwicklung und den Einsatz von energiesparenden und umweltfreundlichen Vakuumisolationspaneelen voran. Da die innovativen Dämmlösungen Marktnischen erschließen, entwickelt sich das Unternehmen anhaltend und bringt weitere Produkte wie Thermohochleistungsverpackungen und Luftfrachtcontainer sowie Wärme- und Kältespeicherkomponenten (PCM) auf den Markt. Zielmärkte sind Pharmazie, Logistik, Haushaltsgeräte, Gebäude, Technik und Industrie sowie die Automobilbranche.

Die Produktion von VIP-Modulen ist ein relativ junger Industriezweig, für den es keine fertigen Produktionsanlagen agibt. Daher ist va-Q-tec hier auf Eigenentwicklungen angewiesen. So sind alle Maschinen für die Füllung, Evakuierung und Versiegelung der Vakuummodule Prototypen. Eingefüllt wird ein Nanopulver, das aus pyrogenem Siliziumdioxid und Faseranteilen besteht. Dadurch entsteht eine hohe Staubbelastung mit sehr feinen abrasiven Partikeln, die starken Verschleiß an beweglichen mechanischen Bauteilen zur Folge hat. Auswirkungen hat das auf die eingesetzten Linearführungen, die auch nicht geschmiert werden können.

Sauber führen trotz Staub

va-Q-tec nutzt geschlossene N-Läufer aus chemisch vernickeltem Alu-Druckgusskorpus (links).

Nachdem Veit Scholl, verantwortlich für den technischen Support in den Produktionseinrichtungen, bei der Entwicklung der ersten Maschine Linearführungen von fünf Herstellern getestet hatte, bei denen der Instandhaltungsaufwand jeweils zu hoch war, probierte er erfolgreich die Laufrollenführung von Rollon aus. Konkret fiel die Wahl auf eine Compact Rail KLC mit langem N-Läufer sowie K-Schiene aus kaltgezogenem Kohlenstoffstahl. Ihr Vorteil: Sie bewegen nicht nur die 20 bis 130 kg schweren Schweißbalken für die Isolierpaneele, sondern sie entfernen mithilfe eines Abstreifers am Läufer während der Verfahrbewegung Staub und Verunreinigungen von den Laufflächen. Der Innenraum des Läufers kann über Schmiernippel nachgeschmiert werden. Die federvorbelasteten Abstreifer können für den Fall, dass sie verschlissen sind, gewechselt werden.

Da das va-Q-tec-Produktionswerk im thüringischen Kölleda rund um die Uhr arbeitet, gehören Wartungsarmut und ständige Betriebsbereitschaft zu den wichtigen Kriterien für alle Elemente der Produktionsanlagen. Die Laufrollenführungen von Rollon erfüllen diese Bedingung – auch nach einem Jahrzehnt in Bewegung an der ersten Anlage, die Scholl für einen umkämpften Wachstumsmarkt konstruiert hat. „Wir haben etwa 15 Compact Rails in verschiedenen Maschinen verbaut und noch nie einen Ausfall erlebt“, freut sich der Konstrukteur. cs

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