Das Gewicht des Systems kann durch den Einsatz leichterer Materialien positiv beeinflusst werden, das ist logisch. Aber auch die Reduktion der Systemkomplexität führt zu einem geringeren Gewicht, beispielsweise durch den Verzicht auf durch innovative Technologien obsolet gewordene Bauteile. Hierzu kann auch die Miniaturisierung von Subsystemen beitragen, was sowohl die Schwere als auch die Größe betrifft.
Neben der Energieeffizienz gibt es eine Vielzahl von Gründen, Maschinen- und Gerätekonstruktionen möglichst leicht und kompakt zu realisieren. So lassen sich leichtere Konstruktionen schneller beschleunigen und abbremsen. Schwingungen und Vibrationen können durch Leichtbaulösungen reduziert werden, was zu einer verbesserten Laufruhe und optimierter Präzision führt. Materialkosten lassen sich angesichts von eingesparten Komponenten oder weniger benötigten Materialien verringern, beispielsweise für bauraumoptimierte Gehäuse. Unter Nachhaltigkeitsaspekten sind gewichtsoptimierte und miniaturisierte Systeme klar im Vorteil. Weniger Ressourcen sind initial nötig, es muss zudem weniger Material produziert und bearbeitet werden. Das reduziert den CO2-Fußabdruck deutlich.
Zuverlässigkeit im Kleinstformat
Lee steht seit mehr als 75 Jahren für Fluid-Control-Komponenten in Miniatur- und Leichtbauweise. Uwe Seibert, technischer Vertriebsingenieur des Unternehmens mit Sitz in Sulzbach (Taunus) erläutert: „Mit unseren Spezialmaschinen stellen wir hochwertige und präzise Kleinstbauteilen, wie Ventile, Drosseln oder Pumpen her, die 100 Prozent qualitäts- und funktionsgeprüft sind.“
Diese Zuverlässigkeit und Qualität sind von entscheidender Bedeutung, wenn man sich vor Augen führt, in welchen Anwendungen es besonders auf Gewicht und Bauraum ankommt, wie dem Fahrzeugbau, der Luft- und Raumfahrt sowie der Medizin- und Labortechnik.
So benötigt ein leichteres Fahrzeug weniger Energie, um dieselbe Reichweite oder dieselben Leistungsdaten im Vergleich zur gleichen Basiskonstruktion mit höherem Gewicht zu erlangen. Dies führt zu geringeren Verbrauchswerten, optimierter Energieeffizienz – und je nach Zielsetzung des Fahrzeugherstellers unter Umständen auch zu mehr Fahrspaß. Miniaturkomponenten von Lee kommen in einer Vielzahl von Subsystemen in Pkw und Nutzfahrzeugen zum Einsatz, zum Beispiel in Getriebesystemen. So helfen deren Rückschlag-, Überdruck- oder Entlüftungsventile in Kleinstbauweise dabei, höhere Systemdrücke durch die Miniaturisierung der Ventilblöcke zu kompensieren und für eine bessere Performance zu sorgen. Weitere Anwendungsfelder für Produkte von Lee finden sich in Brems- und Kühlsystemen, im Kraftstoffsystem und der Fahrwerksverstellung.
In kaum einer Anwendung sind Gewicht, Robustheit und Zuverlässigkeit so wichtig, wie in Flugzeugen oder Raumfähren bzw. Trägerraketen. Jedes Gramm hat einen überdurchschnittlich hohen Einfluss auf den notwendigen Treibstoff, um die Fluggeräte in die Luft zu bringen. Lee Ventile kommen in Flugzeugen vor allem in allen hydraulisch betriebenen Systemen und auch im Treibstoff- sowie Schmierstoffsystem zum Einsatz, und helfen hier unter anderem Schäden an den Turbinen und das Austreten von Kraftstoff zu vermeiden.
In der Raumfahrt werden Lee Rückschlagventile und Sicherheitssiebe in Wärmetauschern und Abkoppelsystemen von Trägerraketen genutzt. In der Triebwerks- und Schubvektorsteuerung der Raketen arbeiten unter anderem Drosseln, Überdruckventile, Sicherheitssiebe und Magnet- und Rückschlagventile.
In medizin- und labortechnischen Geräten ist die Einsparung von Gewicht entscheidend für die Alltagstauglichkeit von mobilen Geräten. Gerade in therapeutischen Anwendungen, in denen Patienten die Geräte dauerhaft am Körper tragen müssen, beispielsweise in der Atemtherapie oder der Dauerblutdruckmessung, wirkt sich ein zu hohes Gewicht erheblich auf den Komfort und das Wohlbefinden der zu behandelnden Person aus. Lee bietet unter anderem mit der Disc Pump eine Lösung für solche mobilen Anwendungen mit hohem Anspruch an den Tragekomfort. Die Miniaturpumpen wiegen nur wenige Gramm und sind in etwa so groß wie eine 2-Euro-Münze. Dank ihres Ultraschallbetriebs sind sie hochpräzise, geräusch- und pulsationsfrei in der Durchflusskontrolle der Medien. Dank ihrer geringen Abmessungen lassen sie sich unmittelbar am Einsatzort in die Systemarchitektur integrieren, wodurch Schlauch- und Rohrwege eingespart werden können. Diese reduzierte Systemkomplexität wirkt sich nochmals positiv auf das Gewicht der jeweiligen Maschinen und Geräte aus. Auch Umweltanalyse- und Umweltmonitoringgeräte profitieren von den Vorteilen der Disc Pump.