About 22-21

Über 22-21

Twenty-two twenty-one hat sich auf die Bereitstellung maschinenbaulicher Ingenieurdienstleistungen spezialisiert. Diese umfassen die Konzeptionierung, Entwicklung und Konstruktion industrieller Sondermaschinen und Produkte, sowie die Expertise für die Fertigung und Montage. Hierbei ist es twenty-two twenty-one wichtig, die Abstimmung der Schnittstellen zu anderen Fachbereichen im Blick zu haben und bei Bedarf effektiv zu koordinieren. Entwickelt und konstruiert werden kleine Prototypen bis hochkomplexe Anlagen. Das Leistungsspektrum reicht hierbei von Visualisierungen und Konzeptstudien über die Entwicklung und Detailkonstruktion in z.B. SolidWorks, bis zur intensiven Projektkoordination mit Fertigungs- und Montagebetreuung.

Im Vordergrund stehen maßgeschneiderte und termingerechte Dienstleistungen und hochwertige Lösungen für Ihre technischen Herausforderungen mit großem Qualitätsanspruch und verbindlicher Kommunikation.

Über mich

Jan Pütz

Maschinenbau habe ich an der RWTH Aachen mit dem methodenbezogenen Schwerpunkt im Bereich Konstruktion und Entwicklung studiert. 

In diesen Jahren war ich in einem Ingenieurbüro in Aachen tätig und neben der Konstruktion von Prüfständen für elektrische Maschinen und Range-Extender, in die Entwicklung einer Kniegelenksprothese für einen paralympischen Sportler eingebunden.

Nach einer Zwischenstation in einem Ingenieurbüro in Berlin, arbeitete ich über mehrere Jahre in einem  Start-Up-Unternehmen in Duisburg. Dieses trieb die Erforschung und Entwicklung eines Wellenenergie-Kraftwerks, zur Stromerzeugung aus Meereswellen, international führend voran.  In den ersten Jahren als Entwicklungsingenieur habe ich interne Weiterentwicklungen, sowie externe Kundenprojekte im Bereich Sondermaschinenbau für maritime und mecha­tronische Anwendungen betreut. Erfolgreich wurden verschieden skalierte Prototypen von Wellen­energie­kraftwerken und Komponenten­prüfständen umgesetzt. Messkampagnen mit komplexen mechatronischen Automatisierungs- und Datenerfassungssystemen zur Simulations­validierung wurden in internationalen Versuchsanstalten (u.a. in Plymouth, Nantes und Edinburgh) und im offenen Gewässer in Dänemark durchgeführt.

Über die Jahre erfolgte eine Vielzahl von Patentanmeldungen als Miterfinder in den Bereichen Meeresenergie­-Wandlung, Hydraulik, Riemen und GFK-Federn.

Als Entwicklungsingenieur und später als technischer Leiter habe ich in dieser Zeit ein umfangreiches und übergreifendes fachliches und technisches Wissen erworben, welches sicher auch auf die Besonderheiten des Produktentwicklungszyklus und die Art der interdisziplinären Zusammenarbeit eines Start-Up-Unternehmens zurückzuführen ist.

Woher kommt der Name Twenty-Two Twenty-One?

Der Name 22-21 bezieht sich auf eine, über die letzten 50 Jahre entwickelte, Richtlinie zur systematischen Vorgehensweise „technischen Schaffens“, wie Fritz Kesselring es in seinen ersten Leitgedanken zu dieser Richtlinie formulierte. Über die Jahre entwickelten sich diese Gedanken, mit den Beiträgen vieler weiterer bekannter Ingenieure, zu der im Jahr 1993 veröffentlichten VDI-Richtlinie 2221 „Methodik zum Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkte“*.

Die Namensgebung fiel auf „twenty-two twenty one“ weil mich die „VDI Zweiundzwanzig Einundzwanzig“ an eine häufig brauchbare „Universalantwort“ im Studium erinnert und ihr Inhalt bis heute viele wichtige Methoden des erlernten Werkzeugkastens der Konstruktionslehre umfasst.

* 2019 wurde die Richtlinie unter einem leicht geänderten Namen neu aufgelegt.

Services

Leistungsumfang

Konstruktion & Entwicklung

Engineering von technischen Systemen und Produkten. Von der expliziten und impliziten Anforderungs-Ermittlung, über erste Skizzen und Entwürfe bis zur ausdetaillierten CAD-Modellierung der Anlage und Auswahl von Zukaufteilen. Ableitung der Fertigungsunterlagen und Betreuung der Produktionsprozesse.

Sondermaschinenbau

Konstruktion und Projektbetreuung von speziellen Geräten, Apparaten und Sondermaschinen in anspruchsvollen Zeitrahmen unter Gewährleistung ergonomischer und sicherheitsrelevanter Aspekte. Enge Schnittstellenabstimmung zur Fertigung, Mechatronik und Automatisierung.

Produktentwicklung

Von der Planungs- bis zur Ausarbeitungsphase steht die marktfähige Produktidee im Mittelpunkt der Entwicklung. Dazu zählen auch Visualisierungen, Versuchs- und Demonstrationsmuster, sowie der Prototypenbau und die Fertigungsbegleitung des Produkts.

3D Druck

Auswahl des richtigen Rapid-Prototyping-Verfahrens und 3D-Druck-gerechte Gestaltung von Bauteilen und Komponenten. Werkstücke und Vorrichtungen mit Abmessungen bis zu 300 x 300 x 400 mm werden im FDM-Verfahren intern mit verschiedenen Materialien in sehr hoher Qualität gefertigt.

Werkzeug- & Formenbau

Konstruktion und Fertigung maßgeschneiderter Formen und Werkzeuge - insbesondere für die Fertigung und Nachbearbeitung von Produkten und Bauteilen aus Verbundwerkstoffen. Optimierung von Entwicklungs- und Produktionszeiten bei gleichzeitiger Kostensenkung.

FEM-Simulation & Strukturanalyse

Strukturanalyse von Bauteilen mittels Finite-Elemente-Analyse (FEA) und Ergebnis-Verifikation durch Messungen. Verformungsanalysen und lastgerechte Bauteilgestaltung und Optimierung.

Portfolio

Projektbeispiele

Über die Auswahl in der grau hinterlegten Box, erhalten Sie Einblicke in eine kleine Auswahl vergangener Projekte.

  • Final Function Tester für KFZ-Kameras
  • Compound Management Station
  • Entwicklung von Surf-Finnen
  • Formenbau von Laminierformen

Final Function Tester für KFZ-Kameras

Final Function Tester Automotive Cameras
Im Rahmen dieses Projekts wurden Maschinen für die finale Qualitäts- und Funktionskontrolle sowie die Beschriftung in der Produktion von Automobilkameras konstruiert. Nach dem Einlegen der Kamera durch den Bediener durchläuft der Prüfling mit einem Rundschalttisch vier Stationen. Nach der pneumatischen Kontaktierung der Stationen führt das Testsystem des Kunden Konrad GmbH in jedem Takt umfangreiche elektrische und insbesondere optische Prüfungen durch. Abschließend wird das Produkt mit einem Laser beschriftet, bevor es vom Bediener wieder entnommen und korrekt einsortiert wird.

Diese Anlagen habe ich gemäß den Anforderungen des Kunden vollständig konstruiert und in SolidWorks ausgestaltet. Neben der Beachtung wichtiger ergonomischer Gesichtspunkte sind die Anlagen mit allen erforderlichen Sicherheits- und Schutzeinrichtungen ausgestattet und haben die CE-Kennzeichnung erhalten. Parallel zur Konstruktion habe ich den Komponenten-Einkauf, die Zeichnungserstellung, die Fertigung und die Montage bei der Gerentec GmbH in Radolfzell am Bodensee betreut.

Roboterzelle Compound Management Station


Die Compound Management Station der Hit Discovery Constance GmbH ist eine vollständig automatisierte Roboter-Anlage. In dieser wird eine große Anzahl chemischer Substanzen zwischengelagert und für den Gebrauch im „High Throughput Screening“-Verfahren in kleine Compound-Paletten transferiert. Die Compound Management Station ist in der Lage Flüssigkeitsmengen von 2,5 Nanoliter bis zu mehreren Microlitern vollautomatisch rund um die Uhr zu dispensieren und einzulagern.

Im Rahmen dieses Projekts habe ich die Roboterstation nach dem Layout Entwurf der EQUIcon Software GmbH konstruiert und die Realisierung betreut. Neben der Integration der erforderlichen Infrastruktur (Strom, Gasanschlüsse und Luftdruck) für die Einzelgeräte, spielte insbesondere die sichere Schutzeinrichtung mit einem allseitigen und flexiblen Zugang eine zentrale Rolle. Gemeinsam mit der Jetzt GmbH erfolgte anschließend der Aufbau und die Inbetriebnahme der Anlage beim Kunden in Konstanz am Bodensee.

Entwicklung von Surf-Finnen


Für Indiana Paddlesurf wurde eine neue Surf-Finnen Kollektion entwickelt. Die Finnen werden aus CFK in einem neuen Verfahren gefertigt, welche diese sehr leicht (schwimmfähig) und gleichzeitig sehr steif macht. Nach Interviews mit den Teamfahrern und den Vorstellungen von Shaper Andi Widmann aus Konstanz habe ich verschiedene Outlines mit unterschiedlichen Profilen und Lateralflächen modelliert und 3D-gedruckte Prototypen gefertigt. Nach intensiven Team-Tests in unterschiedlichen Bedingungen auf dem Bodensee und in der Schweiz wurden die besten Modelle ausgewählt und in enger Abstimmung mit dem Fertigungsstandort CAD-Datensätze für die Formwerkzeuge erstellt. Die Finnen werden mit drei unterschiedlichen Box-Systemen und in zwei unterschiedlichen Fertigungsverfahren produziert. Seit 2020 kommen die neuen Finnen in allen Stand-Up-Paddle-Boards von Indiana in verschiedenen Designs zum Einsatz und sind im Handel erhältlich.

Formenbau LaminierformenFormenbau von Laminierformen

Finnenboxen in Surfbrettern müssen außerordentlich steif, vor allem aber auch sehr leicht sein. Bisher verfügbare Boxen entsprachen nicht den hohen Anforderungen von WARK-Boards. Daher wurde für die manuelle Kleinserienfertigung von Finnenboxen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff Formwerkzeuge entwickelt und im FDM-Verfahren gedruckt. Gemeinsam mit dem Bootsbauer und Composite-Experten Kurt Schanuel von WARK-Boards habe ich Verfahren entwickelt, mit dem die 3D-gedruckten Formen kostengünstig und maßhaltig für das Laminieren von Kleinserien präpariert werden. Nachfolgend wurden weitere Formwerkzeuge für Kleinserien weiterer Bauteile aus CFK nach diesem Verfahren gefertigt.

Impressionen

Einige bunt gemischte Impressionen aus dem Portfolio von 22-21.

References

Kunden