Passive Dämpfung wird von Maschinenbauingenieuren, die für die High-Tech-Industrie entwerfen, immer häufiger eingesetzt. Das war der Grund für Patrick Houben, Maschinenbauarchitekt bei Nobleo Technology, den Kurs „Passive Dämpfung für Hightech-Systeme“ am High Tech Institute zu besuchen.
Nobleo Technology mit Sitz in Eindhoven ist ein Ingenieurbüro, das interne Entwicklungsprojekte übernimmt. Es hat sich auf Software, Mechatronik und Mechanik in drei Kernbereichen spezialisiert: autonome & intelligente Lösungen, eingebettete & elektronische Lösungen und mechatronische Systeme. Patrick Houben ist dort seit zwei Jahren als Mechanikarchitekt in der Geschäftseinheit Mechatronische Systeme tätig. Ursprünglich ist er Maschinenbauingenieur und hat seine gesamte Karriere bei Halbleiterunternehmen verbracht, darunter Assembléon, als es noch Philips EMT hieß, und ITEC in Nijmegen.
„Meine Hauptaufgabe bei Nobleo besteht jetzt darin, die Architektur in Kundenprojekten zu definieren, Konzepte festzulegen und das Projektteam zu unterstützen“, erklärt Houben. „Ich arbeite mit einem Team von Mechatronik-Ingenieuren zusammen. Wir sorgen dafür, dass die Wünsche der Kunden in den Produkten oder Modulen, die wir für sie entwerfen, angemessen berücksichtigt werden.“
„Bei Nobleo kümmern wir uns um den gesamten Designprozess für den Kunden, einschließlich der Überwachung der Industrialisierung der Produkte in der Lieferkette des Kunden. Letzteres tun wir gemeinsam mit Nobleo Manufacturing. Wir nennen das Design House+ und es kommt gut an. Neben der Produktentwicklung bauen und testen wir auch die Prototypen. Während des Industrialisierungsprozesses können wir notwendige Verbesserungen effizient in das Design einarbeiten. Der Kunde hat dann eine komplett ausgestattete Lieferkette.“
'We were given good study cases that showed that in a mechanical construction, you often have very little damping.''
Pragmatisch, praktisch und anwendbar
Der Grund für die Teilnahme an dem Kurs „Passive Dämpfung für High-Tech-Systeme“ am High Tech Institute war laut Houben ein zweifacher: Er wollte sein technisches Wissen erweitern und das erworbene Wissen bei seinen Kunden anwenden können. Er hatte bereits einige Erfahrung mit der Anwendung von Dämpfung, aber hauptsächlich zur Isolierung, um z.B. hochdynamische Module von externen Vibrationen zu isolieren. „Ich hatte keine Erfahrung mit den Anwendungen aus dem Kurs. Es war überraschend und neu für mich, dass die Dämpfung bzw. Unterdrückung einer einzelnen Komponente die Systemleistung erheblich verbessern kann.“
Der Kurs dauerte drei Tage und umfasste praktische Übungen und etwa sechs umfangreiche Studienfälle. Houben gefiel besonders, dass der Kurs schnell zu Konstruktionsregeln überging, die leicht anzuwenden waren. „Wir bekamen gute Studienfälle, die zeigten, dass man in einer mechanischen Konstruktion oft nur sehr wenig Dämpfung hat. Und wenn man ein wenig Dämpfung hinzufügt, kann man eine Menge gewinnen – das war auch für mich sehr überraschend. Wenn ich mir zum Beispiel statische Komponenten in den Maschinen unserer Kunden ansehe, sind sie oft in einer langen Spannweite eingeklemmt, wo sie ziemlich stark schwingen können. Wenn Sie das mit passiver Dämpfung verringern können, können Sie ohne große Zusatzkosten eine bessere Leistung erzielen und die Bandbreiten erhöhen. Ich fand das wirklich sehr lehrreich und praktisch.“
'It was surprising and new to me that muting, or suppressing, a single component can greatly improve system performance.''
Insbesondere der Fall des Kernspintomographen, ein Doktorandenprojekt eines Studenten der TU Eindhoven, fand bei den Kursteilnehmern großen Anklang, wie Houben feststellte. „Das war ein klarer und aufschlussreicher Fall. Es ging um einen Kernspintomographen von Philips, bei dem eine Person zwischen zwei horizontalen Magnetstreifen platziert wurde. Aufgrund der Positionierung der beiden Streifen konnte der obere Streifen nur von zwei relativ schmalen Stützen getragen werden. Die Steifigkeit dieser Konstruktion war suboptimal und infolge der magnetischen Bewegungen begann die Konstruktion an den Ständern zu schwingen. Durch die Anwendung einer passiven Dämpfung an der richtigen Stelle, mit der richtigen Masse und den richtigen Spezifikationen, verschwand dieser ganze Modus. Die Dämpfungsmasse war eine einfache dreißig Pfund schwere Platte, die in Gummidämpfern aufgehängt war und kaum zusätzliche Kosten für den Scanner verursachte.“
Houben schätzte auch den praktischen Tipp, dass Sie eine Oszillator-App auf Ihrem Smartphone installieren können, mit der Sie Resonanzen recht genau abbilden und auf die Ursache der Probleme schließen können. „Das hilft Ihnen, schnell auf die richtige Lösung zu kommen. Das hat mir im Kurs sehr gut gefallen – es war sehr pragmatisch, praktisch und anwendbar.“
Für Houben war der Kurs erstaunlich einfach zu verstehen. „Ich habe auch schon Kurse besucht, die etwas schwieriger waren. Da ich einen klassischen Hintergrund im Maschinenbau habe, musste ich mein Wissen über Dynamik, Mechatronik und Steuerungstechnik im Laufe meiner Karriere ausbauen. Und ja, ich habe in den Kursen manchmal gemerkt, dass das schwierig war, vor allem wenn es um theoretische Summen ging. Aber in diesem Kurs war es gar nicht so schwierig. Besonders gut gefiel mir die Interaktion mit den beiden Lehrern und wie sie sich untereinander abstimmten. Es war sehr informell und offen und es gab auch viel Hin und Her.“
Möglichkeiten
Houben sieht bereits, wie seine Kollegen passive Dämpfung bei ihren Projekten einsetzen. Für den Kunden, für den er derzeit arbeitet, ist das Konzept jedoch noch neu. „Ich denke darüber nach, wie ich das erworbene Wissen dort einbringen kann, aber ich sehe auf jeden Fall Möglichkeiten.“
Dieser Artikel wurde von Titia Koerten, Redakteurin bei High Tech Systems, verfasst..
Die Schulung 'Passive Dämpfung für High-Tech-Systeme' findet einmal im Jahr statt.
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