Erschwinglich und genau

3D-Konstruktion komplexer Blechteile

Es ist noch gar nicht lange her, daß ein gut ausgerüsteter CAD-Arbeitsplatz für kleine Unternehmen als unerschwinglich galt. Als besonders schwierig galt die Umformtechnik, vor allem, wenn es um die Umsetzung der Konstruktionsdaten in die Maschinensteuerung ging - Stichwort Rückfederung. Doch heute gibt es bezahlbare Programme, die die Wünsche des Blechverarbeiters erfüllen. Ein Anwenderbericht.

03. März 2002

Als CAD-Dienstleister erhielt Peter Thoma, Ebersberg, von der Elu-Klima GmbH aus Leinfelden-Echterdingen den Auftrag, ein Gehäuse aus Blech für ein neues klimatechnisches Gerät zu konstruieren und die Fertigungszeichnungen zu erstellen. Das Gerät, Humidair 2000 zur Luftbefeuchtung, Luftreinigung, Luftkühlung und Beduftung wird heute in Büros, Geschäften, Gaststätten, Praxen, Lagern und so weiter, aber auch von der Industrie in Bereichen eingesetzt, in denen eine bestimmte Luftfeuchtigkeit und Hygiene erforderlich ist.

Der Humidair 2000 saugt die vorhandene trockene Raumluft durch Öffnungen an der Rückseite an, wo sie durch Vorfilter zunächst gereinigt wird. Danach strömt die Luft durch zwei Naßfilter, die durch Rotation in einem Wassertank immer wieder angefeuchtet werden. Dadurch wird die Luft befeuchtet und gekühlt. Die Luftbefeuchtung und Kühlung geschieht dabei auf die bestmögliche hygienische Art der Verdunstung, wodurch auch eine Überbefeuchtung vermieden wird. Durch eine UVC-Lampe im Inneren des Gerätes werden die Luft und das Wasser entkeimt. Die so gereinigte und gekühlte Luft wird nun wieder durch zwei Tangentiallüfter über die Oszillation auf der Vorderseite der Umgebung zugeführt. Durch einen automatischen Bedufter im Geräteinneren kann sie auch noch mit den verschiedensten Duftstoffen angereichert werden.

Das pulverbeschichtete Gehäuse besteht aus 24 Einzelteilen aus verzinktem oder rostfreiem Stahlbech, die durch Punktschweißungen oder Blechschrauben miteinander verbunden sind. Als Ausgangsbasis und Muster für die Konstruktion diente ein ähnliches, kleineres Gerät, daß schon seit einigen Jahren von Elu-Klima vertrieben wird.

Das Gehäuse sollte optisch ähnlich, schlicht, ohne sichtbare Verschraubungen, aber robust genug und möglichst kompakt konstruiert werden. Vor allem sollte es auf herkömmlichen Blechbearbeitungsmaschinen ohne den Einsatz spezieller Präge-/Biegewerkzeuge herstellbar sein. Außerdem galt es, das Gehäuse für die vorhandenen Komponenten wie Filter, Tangentiallüfter, Aktivkohlefilter, Wasserstandsmesser, UVC-Lampe, Bedufter et cetera zu konstruieren und diese möglichst sinnvoll zu plazieren und zu befestigen. Durch die zu erwartend hohe Luftfeuchtigkeit im Inneren des Gerätes war auf besonderen Korrosionsschutz der Teile zu achten. Etwas Kopfzerbrechen bereitete dabei der etwa 30 l fassende Wassertank im Boden des Gerätes, der zu Reinigungszwecken leicht ausbaubar sein mußte.

Durch die 3D-Konstruktion mit den Software-Programmen AutoCAD und Copra-Metalbender war es möglich, die komplexen Blechteile zu erstellen und die einzelnen Baugruppen und Komponenten paßgenau aufeinander abzustimmen sowie die Funktion von mechanisch beweglichen Teilen, wie z.B. Klappen, zu prüfen. Die 3D-Software Copra-Metalbender der Data-M-Software GmbH, Valley/Oberlaindern, enthält die nötigen Tools, um Blechteile in 3D schnell zu erstellen und auch wieder zu ändern. Mit der Applikation lassen sich beliebige Laschen und Z-Biegungen erzeugen. Stanzungen wie Bohrungen, Rechtecke und Langlöcher können angebracht werden. 3D-Solids lassen sich strecken oder stutzen. Ausbrüche sind in ihrer Lage verschiebbar. Der Durchmesser von Bohrungen kann geändert werden. Ecken lassen sich schließen oder fertigungsgerecht freistellen. 2D-Geometrien können verwendet und in 3D umgewandelt werden, um nur einige der zahlreichen Funktionen zu nennen. Der Copra-Metalbender lieferte außerdem auch die Abwicklungen der einzelnen Blechteile im DXF-Format, die vom Hersteller für die CNC-Programmierung verwendet wurden. Dadurch reduzierten sich die Durchlaufzeit und die Kosten. Für den Werbeprospekt des Gerätes wurden später einige der mit AutoCAD generierten Bilder verwendet. Der Humidair 2000 wurde beim letztjährigen Konstruktions-wettbewerb des AutoCAD-Magazins mit dem dritten Platz ausgezeichnet.

Erschienen in Ausgabe: 04/2001