Große Ringe für große Ansprüche

Ähnlich sieht dies auch Dr. Stefan Krey, seit 2017 Geschäftsführer bei TRIOPTICS. Das Unternehmen ist einer der führenden Hersteller hochgenauer Messgeräte für die optische Prüfung von Linsen, Objektiven und Kameramodulen. TRIOPTICS setzt schon seit längerem auf HepcoMotion Produkte. Umso erstaunlicher war es, dass der Spezialist bei seiner neuesten Entwicklung, dem ImageMaster^® Cine Flex, erst nach einem Umweg auf den britischen Linear- und Ringführungsexperten kam.

In der Entwicklung sah man sich mit drei wesentlichen Herausforderungen konfrontiert: Zum einen sind Objektive für die Kinoproduktion wesentlich größer und auch weitaus schwerer als „normale“ Digitalkameraobjektive. Zum anderen war es eine Kundenanforderung, die Objektive auf der Prüfstation vertikal zu justieren und sie in ihrer Arbeitsposition – also horizontal - zu testen. Dies bedeutete, dass das Prüfgerät sehr stabil konstruiert werden musste, ohne dabei an Flexibilität beim notwendigen Schwenkvorgang einzubüßen. Nicht zuletzt sollte es nach Kundenwunsch möglich sein, bis zu 50 Objektivvarianten mit derselben Anlage warten und testen zu können.

Allein um die notwendige Distanz zwischen den Prüfteleskopen und dem zu prüfenden Objektiv zu erreichen, bedurfte es eines Ringes mit dem beträchtlichen Gesamtdurchmesser von 1.500 mm. Um den Bewegungsmechanismus der Prüfteleskope umzusetzen, arbeitete das TRIOPTICS Team bei den ersten Ansätzen mit einer Ringkonstruktion mit Kunststoffzahnriemen und -ritzeln. Dabei erwies sich jedoch das Gewicht der Teleskope von über 10 kg als zu hohe Belastung für den Dauerbetrieb. Gerade die Kunststoffritzel hielten dieser Belastung nicht stand. „Eine sichere und reproduzierbare Positionierung der Prüfkameras ist unabdingbar. Um außerdem die notwendige hohe Qualität der Messergebnisse zu erzielen, müssen die Teleskope dauerhaft mit einer sehr gleichmäßigen und präzisen Bewegung verfahren werden können,“ erklärt Dr. Krey.

Nach den nicht zufriedenstellenden ersten Anläufen mit Zahnriemen und Kunststoffritzel setzte man sich dann mit HepcoMotion in Verbindung. „Gesucht und gefunden“ – so das Fazit von Dr. Krey. Für HepcoMotion war es kein Problem, einen Ring zu fertigen, der den gewünschten Anforderungen exakt entsprach. „Wir entschieden uns für einen PRT2 Führungsring mit integrierter Verzahnung und kombiniert mit doppelreihigen, exzentrischen Zapfenlagern,“ führt der technische Geschäftsführer von TRIOPTICS aus. „Bei HepcoMotions exzentrischen Zapfenlagern kann eine Nachjustierung des Lagers ohne Ausbau oder Austausch erfolgen, sollte über deren Lebensdauer Spiel entstehen,“ erklärt Mark Völkers, technischer Vertriebsmitarbeiter, der das Projekt von Seiten des Linearführungsexperten betreute.

Die Möglichkeit des einfachen Nachjustierens ist natürlich unter Servicegesichtspunkten ein wichtiger Aspekt für die Kunden, wenn die Prüfgeräte in die ganze Welt geliefert werden. Zudem garantieren die doppelreihigen Lager, die aus einem einteiligen Außenring mit zwei Kugellaufbahnen bestehen, eine bessere Tragfähigkeit, Lebensdauer und Festigkeit. Sie kommen also ohne Probleme mit dem Gewicht der Prüfteleskope zurecht. „Wir wollten absolut sichergehen und haben daher zusätzlich ein Gegengewicht montiert, um die Belastung der Führungen so gering wie möglich zu halten,“ erklärt Dr. Krey, der seit 19 Jahren bei TRIOPTICS arbeitet. Damit die Trägerplatten und -wagen perfekt angepasst an den Prüfteleskopen sitzen, konstruierte TRIOPTICS diese selbst und kombinierte sie mit HepcoMotions Lagern. „Kein Problem für uns,“ so Völkers. „Unsere Produkte sind so gedacht, dass sie dem Kunden die Entscheidungsfreiheit zwischen einzelnen Komponenten oder einem vorgefertigten System lassen. Wir wollen damit dem Maschinenbauingenieur eine große Freiheit in der Konstruktion ermöglichen,“ erklärt Völkers.

Während des Messvorgangs werden die zwei bis drei motorisierten Prüfteleskope um +/- 70 Grad verfahren, um so das gesamte Sichtfeld des Objektivs abzudecken. Zwar sind diese Bewegungen mit circa 10-20 cm pro Sekunde relativ langsam, sie müssen aber sehr genau und laufruhig ausgeführt werden. Trotz des hohen Gewichtes der Teleskope ist dies kein Problem für HepcoMotions Edelstahlring in Kombination mit den doppelreihigen Lagern. Das zu prüfende Kameraobjektiv ist an einer Halterung unabhängig vom Ring befestigt. Als weitere Besonderheit ist das Messsystem so konstruiert, dass die gesamte Messanordnung von der Vertikalen in die Horizontale gedreht werden kann.

„Mit zwei Jahren Entwicklungszeit war dies schon ein recht langwieriges Projekt,“ sagt auch Dr. Krey. Aber der Firma war es wichtiger, ein langfristig zuverlässig funktionierendes Prüfgerät zu entwickeln, als kurzfristig mit Schnelligkeit zu punkten, dafür aber Risiken im Langzeitgebrauch einzugehen. „Wir wollten absolut sicher gehen, dass die Maschine auch noch in 20 Jahren ihre Funktion erfüllt. Davon sind wir jetzt überzeugt,“ so der TRIOPTICS Geschäftsführer. Der Erfolg gibt ihm recht: Es wurden bereits mehr als fünf Maschinen ausgeliefert. Die Prüfmaschinen werden bei Filialen eines deutschen Objektivherstellers rund um die Welt stehen. Dort, wo die Maschinen schon laufen, sind die Kunden sehr zufrieden.

Alternativ:
 

TRIOPTICS nutzt den HepcoMotion PRT2 Ring mit integrierter Außenverzahnung und montierte diesen auf eine runde Aluminium-Basisplatte.
 

Um perfekte Passung zu garantieren, kombinierte TRIOPTICS seine eigenen Trägerwagen sowie ein Zahnrad mit HepcoMotions einteiligen Lagern.
 

Für Präzision und Stabilität sorgen HepcoMotions einteilige V Lager sowie der PRT2 Führungsring mit integrierter Verzahnung.

www.hepcomotion.com