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O+P Fluidtechnik 6/2016

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5445<br />

06 Juni <strong>2016</strong><br />

ORGAN DES FORSCHUNGSFONDS<br />

FLUIDTECHNIK IM VDMA<br />

FLUIDTECHNIK<br />

30 I HYDRAULIKAGGREGAT<br />

Alles drin, alles dran, alles vernetzt<br />

52 I SIMULATION<br />

„Wir machen Unsichtbares sichtbar“<br />

12 I PREDICTIVE MAINTENANCE<br />

08 I MENSCHEN<br />

UND MÄRKTE<br />

Was macht Ihren Job so<br />

spannend, Herr Prochno?<br />

oup-fluidtechnik.de


DIE MULTIMEDIALE LIVE-ROADSHOW<br />

DES HIGHLIGHT JAHRES<br />

DAS<br />

SUMMER<br />

of <strong>2016</strong><br />

ENGINEERING<br />

>> INDUSTRIE 4.0 –<br />

NOCH VISION<br />

ODER SCHON REALITÄT?<br />

SUMMERof <strong>2016</strong><br />

ENGINEERING<br />

Antworten finden Sie im LIVE BLOG<br />

www.summer-of-engineering.de<br />

Mit dabei:<br />

CREATING 4.0


WARTEN DARF KEIN<br />

SELBSTZWECK SEIN<br />

Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />

Predictive Maintenance bewegt unsere Branche. Aber sollten wir<br />

unsere Maschinen überhaupt vorausschauend warten? Oder sind<br />

etwa die Kosten für die Umsetzung solch tiefgreifender digitaler<br />

Maschinenauswertungen zu aufwändig und teuer? Ein Abwägen ist<br />

gefragt. Doch die Notwendigkeit zeigt sich spätestens dann, wenn<br />

eine defekte Kleinstkomponente in der Folge einen Millionenschaden<br />

verursacht. Mit Predictive Maintenance wäre dieser<br />

jedenfalls vermeidbar gewesen – so die Meinung der Expertenrunde<br />

bei den 110. <strong>O+P</strong>-Gesprächen vor wenigen Tagen in Mainz. Mit<br />

seiner gewohnt souveränen Gesprächsleitung führte Prof. Siegfried<br />

Helduser, Mitglied unseres technisch-wissenschaftlichen Beirats,<br />

durch das Programm. Für den regen Austausch und die gewinnbringende<br />

Diskussion einen herzlichen Dank.<br />

Bei Predictive Maintenance muss also die Kosten-Nutzen-Rechnung<br />

aufgehen. Die vorausschauende Wartung darf kein Selbstzweck<br />

sein – so die <strong>Fluidtechnik</strong>-Experten. Demnach sei es unabdingbar, dass<br />

Hersteller und Betreiber von Komponenten und Anlagen frühzeitig die<br />

Vor- und Nachteile für ihre Anwendung analysierten und bewerteten.<br />

Sie möchten mehr über die Ergebnisse der 110. <strong>O+P</strong> Gespräche<br />

erfahren? Die gibt es in der September-Ausgabe Ihrer <strong>O+P</strong>. Auf einen<br />

kleinen Ausblick dürfen Sie sich aber heute schon freuen. Und ab Seite<br />

14 lesen Sie mehr über den Erfolg der Predictive-Maintenance-Sonderschau<br />

während der Hannover Messe. Dort zeigten Beispiele, dass bereits<br />

heute Systeme mit positivem Kosten-Nutzen-Verhältnis verfügbar sind.<br />

Wie schätzen Sie Predictive Maintenance<br />

ein? Warten Sie bereits<br />

vorausschauend? Schreiben Sie<br />

uns. Wir freuen uns auf den<br />

Austausch mit Ihnen.<br />

Ihre <strong>O+P</strong>-Redaktion<br />

s.stenner@vfmz.de<br />

m.pfister@vfmz.de<br />

p.becker@vfmz.de<br />

Dr-Breit.indd 1 06.08.2012 13:59:15


INHALT<br />

12<br />

52<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

BIG PICTURE<br />

06 Crawler für sicheren<br />

Raumschiff-Transport<br />

<strong>O+P</strong> LOUNGE<br />

08 „Die Anwendungsvielfalt macht<br />

meinen Job so spannend“<br />

PERSONALIEN<br />

10 Contitech ehrt Lieferanten<br />

TITEL PREDICTIVE<br />

MAINTENANCE<br />

12 110. <strong>O+P</strong> Gespräche:<br />

Schneller sein als der Fehler<br />

14 Predictive Maintenance 4.0:<br />

Was ist heute schon möglich?<br />

18 Vorbeugen und vorausschauen<br />

MESSE<br />

20 AUTOMATICA: Komplettbearbeitung<br />

in Kunststoff<br />

NACHHALTIGKEIT<br />

22 Keine Dicke Luft: Konzept zur<br />

CO 2<br />

-Reduktion<br />

SZENE<br />

24 Unternehmensmeldungen,<br />

Seminare, etc.<br />

DIE 5<br />

28 Highlights der CeMAT –<br />

ein Rückblick<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

ALLES DRIN, ALLES DRAN,<br />

ALLES VERNETZT<br />

30 Hydraulikaggregat für<br />

Werkzeugmaschinen<br />

FÜR MAXIMALEN<br />

WIDERSTAND<br />

32 Balgzylinder mit verbesserter<br />

Medienresistenz<br />

UND ES LÄUFT UND LÄUFT<br />

UND LÄUFT...<br />

34 Servoventil, Baujahr 1963<br />

SCHALTSTELLUNG<br />

ÜBERWACHEN<br />

35 Modulare Schieber- und<br />

Sitzventile<br />

SO KOMMEN SIE IN FORM<br />

36 Umformung von<br />

Verbindungselementen<br />

MARKTPLATZ<br />

39 Innovationen aus der Branche<br />

ANTRIEBSZYLINDER-<br />

BAUKASTEN FÜR GROSSEN<br />

PRESSKRAFTBEREICH<br />

40 Effiziente Antriebslösungen für<br />

den Bereich von 2 bis 2000 kN<br />

„WIR DENKEN ÜBER<br />

DIE AM MARKT VERFÜG-<br />

BAREN ANSÄTZE HINAUS“<br />

42 Interview mit Jörg Deutz, CEO<br />

der Stauff Gruppe<br />

FLUIDIK IM DIENSTE<br />

DES KUNDEN<br />

46 Maßgeschneiderter Rundumservice<br />

„WIR MACHEN UNSICHTBARES<br />

SICHTBAR“<br />

52 Interview mit dem Team von<br />

Rüdenauer 3D Technology<br />

COMPUTERSIMULATION<br />

ENTHÜLLT NEUE SEITE DER<br />

KAVITATION<br />

54 Wie wirkt sie sich auf den Verschleiß<br />

aus?<br />

DER PERFEKTE ENTWURF<br />

VON ANFANG AN<br />

58 Neue Simulationssoftware-Version<br />

mit erweiterter Funktionalität<br />

BASICS<br />

72 Hydraulik effizienter gestalten<br />

4 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


74<br />

60<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />

SERVICE<br />

SIMULATION<br />

74 Development of a Boom<br />

Energy Recuperation System<br />

(BERS)<br />

03 Editorial<br />

56 Impressum<br />

71 Inserentenverzeichnis<br />

82 <strong>O+P</strong> Success<br />

SPECIAL / BAUMA NACHLESE<br />

NACHLESE:<br />

DIE HIGHLIGHTS<br />

DER BAUMA <strong>2016</strong><br />

61 Leistungsverzweigung<br />

und Hybride<br />

Rekuperationssysteme<br />

62 Elektrisch-hydraulische<br />

Antriebssysteme<br />

65 Hydrostaten<br />

66 Ventiltechnik<br />

67 Abschließendes Fazit<br />

Stanztec Pforzheim<br />

Halle MSOG<br />

Stand C19<br />

DIE SANFTEN<br />

SCHWER-<br />

ARBEITER.<br />

TOX ® -Pressen<br />

von 2-2000 kN<br />

TOX ® Pressenprogramm<br />

•C-Gestell-Pressen<br />

•Säulenpressen<br />

•Tischpressen<br />

Antriebsvarianten<br />

•pneumohydraulisch<br />

•hydraulisch<br />

•elektromechanisch<br />

Entwickelt zum<br />

•Fügen<br />

•Stanzen<br />

•Einpressen<br />

•Umformen<br />

Sicherheitssteuerungen<br />

TOX ® PRESSOTECHNIK<br />

GmbH &Co. KG<br />

Riedstraße 4<br />

D-88250 Weingarten<br />

Tel. 0751 5007-0<br />

Fax 0751 52391<br />

www.tox-de.com


MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

CRAWLER FÜR SICHEREN RAUMSCHIFF-TRANSPORT<br />

Seit 1965 benutzte die NASA für den Transport<br />

ihrer Raumfahrzeuge vom Montagegebäude zur<br />

Startrampe zwei spezielle Raupentransporter.<br />

Für die neue Generation der Orion-Raumschiffe,<br />

die sich gerade in der Entwicklungsphase<br />

befinden, musste die Ladekapazität dieser<br />

Crawler um 50 % auf bis zu 9000 t erhöht<br />

werden. Hierfür entwickelte Hunger Hydraulik<br />

neue Hub-, Ausgleichs- und Nivellierungszylinder,<br />

sogenannte JEL-Zylinder. Diese<br />

Zylinder ermöglichen die höhere Ladekapazität<br />

und verbessern durch neue technische<br />

Eigenschaften darüber hinaus auch die<br />

Nutzbarkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit<br />

der Crawler.<br />

www.hunger-hydraulik.de<br />

6 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


BIG PICTURE<br />

FLUIDTECHNIK<br />

NEWSLETTER<br />

Der E-Mail-Service<br />

für die<br />

<strong>Fluidtechnik</strong>-Szene<br />

Aktuelle Nachrichten<br />

rund um Hydraulik<br />

und Pneumatik, Aktorik,<br />

Steuerelektronik<br />

und Sensorik<br />

NEWSLETTER<br />

FLUIDTECHNIK<br />

ERSCHEINT<br />

MONATLICH<br />

Jetzt<br />

kostenlos<br />

anmelden!<br />

http://bit.ly/News_VFV


RUBRIZIERUNGSEBENE I RUBRIZIERUNGSEBEBE 2<br />

LOUNGE<br />

DIE ANWENDUNGSVIELFALT MACHT<br />

MEINEN JOB SO SPANNEND<br />

Jürgen Prochno ist ein Urgestein bei<br />

Lee: seit einem Vierteljahrhundert im<br />

Unternehmen, seit über 10 Jahren im<br />

Dienst als Geschäftsführer in Deutschland.<br />

Lee liefert hydraulische Miniaturkomponenten<br />

für eine Vielzahl<br />

von Industrien. Wir sprachen mit Herrn<br />

Prochno über die besondere Faszination<br />

Mikrofluidik, die Herausforderungen<br />

des Alltags und mehr.<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Herr Prochno, stellen Sie sich<br />

bitte kurz vor: Wie kamen Sie zu<br />

Ihrer Position bei Lee?<br />

Und welche ist für Sie die größte<br />

Herausforderung in Ihrem Beruf?<br />

Ich bin über Umwege zu Lee gekommen. Nach dem Studium arbeitete ich erst im Anlagenbau<br />

der Kunststofftechnik und bin dort sowohl mit Pneumatik als auch Hydraulik in<br />

Verbindung gekommen. Dort kam auch die erste Begeisterung für die Fluidik auf. In<br />

den frühen 90ern habe ich dann bei Lee die Möglichkeit bekommen, direkt in die <strong>Fluidtechnik</strong><br />

einzusteigen. Zunächst arbeitete ich etwa 15 Jahre als Vertriebsingenieur, bevor<br />

ich 2005 zum Geschäftsführer von Lee in Deutschland berufen wurde. Dieser Schritt<br />

kam früher als erwartet, doch bis jetzt habe ich die Entscheidung nicht bereut, egal<br />

welchen Herausforderungen man sich in dieser Position stellen muss.<br />

Für mich ist es der zweite Teil des Titels Geschäftsführer, also das Führen meiner Mitarbeiter.<br />

Dort immer den richtigen Weg zu finden, ist für mich die größte Herausforderung.<br />

Das technische Kundengespräch oder die Auseinandersetzung mit unserer amerikanischen<br />

Muttergesellschaft empfinde ich im Vergleich dazu als einfacher. Gerade<br />

technische Fachgespräche bewegen sich ja meist in den physikalischen Machbarkeitsgrenzen<br />

und Branchenstandards. Bei der Führung von Individuen gibt es diesen festen<br />

Rahmen nicht. Jeder tickt zu jedem Zeitpunkt anders. Man muss immer alle Charaktere<br />

und die Tagesform berücksichtigen, sowohl die eigene wie die des Gegenüber. Das ist<br />

ein täglicher Lernprozess, der wahrscheinlich nie abgeschlossen sein wird.


„Nach 25 Jahren in der Hydraulikbranche<br />

ist meine Begeisterung<br />

nach wie vor ungebrochen.“<br />

Jürgen Prochno<br />

Lee ist ein amerikanisches Unternehmen.<br />

Gibt es Unterschiede<br />

zwischen der deutschen und der<br />

amerikanischen Arbeitswelt?<br />

Ja, die gibt es sehr wohl. Wir in Deutschland haben oft ein sehr akribisches Verständnis<br />

für die Lösungsprozesse: Wenn es einen objektiv richtigen Weg gibt, gehen wir diesen in<br />

der Regel auch. In Amerika sieht man das manchmal anders. Dort geht man des öfteren<br />

lieber einen anderen Weg, der aus ihrer Sicht vielleicht attraktiver oder amerikanischer<br />

ist. Nichtsdestotrotz arbeite ich sehr gerne mit Amerikanern zusammen. Sie sind, zumindest<br />

bei Lee, sehr herzliche Menschen, die mir auch nahestehen. Auch unsere<br />

Familien kennen sich untereinander und stehen in Kontakt.<br />

Was macht für Sie die Faszination<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> aus?<br />

Nach 25 Jahren in der Hydraulikbranche kann ich sagen, dass meine Begeisterung für<br />

die <strong>Fluidtechnik</strong> im Allgemeinen nach wie vor ungebrochen ist. Und ganz besonders<br />

fasziniert mich die Anwendungsvielfalt unserer Mikrofluidik. Heute spreche ich vielleicht<br />

mit jemandem der Prothesen herstellt, morgen fahre ich zu einem Autohersteller<br />

und diskutiere über die neueste Motorengeneration, übermorgen bin ich bei einem<br />

Mobilhydrauliker und danach bespreche ich ein Offshore-Projekt. Es gibt kaum eine<br />

Industrie, in der wir nicht beteiligt sind. Und diese Vielfalt wird mit unserem wachsenden<br />

Produktportfolio noch weiter zunehmen. Das macht die <strong>Fluidtechnik</strong> und meine<br />

Aufgabe bei Lee extrem spannend.<br />

www.lee.de<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 9


PERSONALIEN<br />

ZUSATZINFORMATIONEN<br />

Weitere Details zur Ehrung<br />

sowie den einzelnen Unternehmen<br />

finden Sie hier:<br />

http://bit.ly/ContiLiefer<br />

CONTITECH EHRT LIEFERANTEN<br />

ContiTech hat auf der Hannover Messe seine Lieferanten des Jahres 2015 für den Bereich Schwingungstechnik und Geräuschisolierung<br />

ausgezeichnet. Die fünf Unternehmen Karl A. Sass GmbH & Co. KG, Shanghai HEBA Die Casting Co. Ltd., Brugger GmbH, BASF SE sowie<br />

Chosen Moulding & Assembly Co. Ltd. haben 2015 mit ihrer Lieferleistung überzeugt.<br />

www.contitech.de<br />

CHRISTOPH<br />

BECKER<br />

ANDREAS<br />

NAUEN<br />

HERNA MUNOZ-<br />

GALEANO<br />

HEIKE<br />

AHLERS<br />

SÖNKE<br />

BRODERSEN<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

wurde zum Vice<br />

President Sales Germany<br />

bei Aventics befördert.<br />

Der Maschinenbau-Ingenieur<br />

berichtet<br />

direkt an Paul Cleaver,<br />

CEO des Unternehmens.<br />

Der 47-Jährige verfügt<br />

über jahrzehntelange<br />

Erfahrung im Vertrieb<br />

von Pneumatik und<br />

Lineartechnik und hat<br />

für Bosch Rexroth in<br />

diversen Branchen im<br />

Vertrieb gearbeitet.<br />

ist seit 1. Juni <strong>2016</strong><br />

neuer Geschäftsführer<br />

der KTR-Gruppe. Er folgt<br />

in dieser Funktion auf<br />

Josef Gerstner, der sich<br />

nach neun Jahren an der<br />

KTR-Spitze aus dem<br />

operativen Geschäft<br />

zurückzieht. Mit dem 51<br />

-jährigen Andreas<br />

Nauen übernimmt ein<br />

erfahrener Manager<br />

und ausgewiesener<br />

Kenner der Windenergiebranche<br />

die Funktion<br />

des Geschäftsführers.<br />

ist das Engineer Powerwoman<br />

<strong>2016</strong>. Sie erhielt<br />

den Preis des Karrierekongresses<br />

WoMenPower<br />

auf der Hannover Messe.<br />

Munoz-Galeano ist<br />

sowohl Diplom-Ingenieurin<br />

als auch Informatikerin<br />

und leitet die<br />

Geschäfte der HMG<br />

Systems Engineering<br />

GmbH aus Fürth. Sie<br />

verfügt über mehr als 25<br />

Jahre Erfahrung in<br />

Spezifikation, Entwicklung,<br />

Systemintegration<br />

und Tests von IT-Systemen<br />

in der Medizintechnik.<br />

ist neue Leiterin Vertrieb<br />

und Marketing bei<br />

Schwarze-Robitec. Sie<br />

folgt auf Jürgen Korte,<br />

langjähriger Vertriebsleiter<br />

des Herstellers<br />

von Rohrbiegemaschinen.<br />

Ahlers ist seit 2013<br />

bei Schwarze-Robitec<br />

tätig und war maßgeblich<br />

am Aufbau der seit<br />

2015 bestehenden<br />

Niederlassung in den<br />

USA beteiligt.<br />

bleibt Vorsitzender des<br />

VDMA Fachverbands<br />

Pumpen + Systeme. Dr.<br />

Sönke Brodersen ist<br />

Global Executive Officer<br />

Technology der KSB AG<br />

und wurde auf der im<br />

Dreijahresturnus<br />

stattfindenden Mitgliederversammlung<br />

des<br />

Fachverbands Pumpen +<br />

Systeme Mitte April<br />

<strong>2016</strong> erneut im Amt<br />

bestätigt.<br />

10 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


SZENE<br />

ROBOCUP: FUSSBALL SPIELEN‚<br />

UND LEBEN RETTEN<br />

Der 20. Robocup findet in diesem Jahr vom 30. Juni<br />

bis 4. Juli auf dem Messegelände in Leipzig statt.<br />

Im Mittelpunkt stehen erneut Roboter-Fußballturniere.<br />

Daneben wird gezeigt, was intelligente<br />

Roboter bei Rettungseinsätzen, im Haushalt und in<br />

der flexiblen industriellen Produktion leisten<br />

können. Die Fußballspiele finden in verschiedenen<br />

Ligen statt – es kämpfen sowohl Roboter auf<br />

Rädern als auch humanoide Roboter gegeneinander.<br />

Die Vision des Wettbewerbes ist es, bis 2050<br />

eine Mannschaft aus humanoiden Robotern<br />

aufzustellen, die imstande ist, den dann amtierenden<br />

– menschlichen – Fußball-Weltmeister zu<br />

schlagen. In Leipzig werden in diesem Jahr rund<br />

3 500 Teilnehmer in 500 Teams aus 40 Ländern<br />

erwartet. Der Wettbewerb wird am 1. und 2. Juli<br />

begleitet von dem Event „Recruiting for Mobility<br />

4.0“. Dabei stellen sich Unternehmen der Automobilindustrie<br />

als Arbeitgeber vor.<br />

www.robocup<strong>2016</strong>.org;<br />

www.recruitingformobility.com<br />

NORMELEMENTE-KATALOG<br />

MIT NEUER SYSTEMATIK<br />

Der Normelemente-Katalog von Ganter hat<br />

in der Version 16.0 einen erweiterten<br />

Anhang mit Informationen zu Werkstoffen,<br />

IP-Schutzklassen, Gewindesicherungen,<br />

Passungen oder Belastbarkeiten. Die<br />

Systematik der Produktseiten wurde<br />

verändert: Die<br />

Normelemente<br />

sind<br />

zunächst<br />

entsprechend<br />

ihrer Funktionen<br />

und<br />

Anwendungen<br />

in Bedien-,<br />

Spann- und<br />

Maschinenelemente<br />

sortiert.<br />

Dann folgt die<br />

funktionsorientierte<br />

Verfeinerung<br />

in 17 Produktgruppen.<br />

Wie gehabt gibt es Normblätter<br />

mit allen Varianten, Spezifikationen,<br />

Beschreibungen, Zubehör und Bestellcodierung.<br />

Die Normelemente sind außerdem<br />

samt 2D- und 3D-Daten auch online oder auf<br />

DVD verfügbar.<br />

www.ganter-griff.de<br />

RKP-SERVICEZENTRUM<br />

ROBERT SCHÖNING<br />

Servicepartner<br />

für alle<br />

Moog/Bosch RKP<br />

24-Stunden-<br />

Notdienst<br />

Prüfung ∙ Reparatur ∙ Ersatz<br />

alle RKP-Typen ∙ Vor-Ort-Service<br />

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ONE STEP AHEAD<br />

ANSCHLUSSTECHNIK VON<br />

WISSENSCHAFTSPREISES DES EXPERTENRATES<br />

DER BAUMASCHINENTECHNIK<br />

Der Münchener Kreis – expert panel of construction equipment<br />

e.V. hat am 12. April auf der bauma <strong>2016</strong> den Wissenschaftspreis<br />

des Expertenrates der Baumaschinentechnik an<br />

Dr.-Ing. Marco Ramm für seine Dissertation zum Thema „Systematische<br />

Entwicklung und Analyse stufenlos verstellbarer<br />

Getriebe mit innerer Leistungsverzweigung für mobile Arbeitsmaschinen“<br />

verliehen.<br />

Seine Dissertation<br />

entstand am Institut für<br />

Maschinenelemente und<br />

Maschinengestaltung<br />

(IME) der Fakultät für<br />

Maschinenwesen der<br />

Rheinisch-Westfälischen<br />

Technischen Hochschule<br />

Aachen. Die Jurymitglieder<br />

aus Industrie und Wissenschaft<br />

waren sich darüber einig, dass Dr. Ramm eine außergewöhnliche<br />

Arbeit gelungen ist, die erstmalig eine analytische<br />

Methodik zur Entwicklung von Getrieben mit innerer Leistungsverzweigung<br />

aufgezeigt. Damit leisten die von ihm erarbeiteten<br />

Ergebnisse einen Beitrag zur Steigerungen der Effizienz und der<br />

Performance mobiler Arbeitsmaschinen.<br />

Bild: v.l.n.r. Dr.-Ing. Cyrus Barimani, Dipl.-Ing. Thomas Deimel,<br />

Dr.-Ing Marco Ramm, Prof. Dr.-Ing. Jan Scholten)<br />

www.tu-dresden.de/bft<br />

EXPERTEN IN<br />

SACHEN ANSCHLÜSSE<br />

EISELE ist der Premium-Hersteller<br />

für Anschlusskomponenten aus Ganzmetall.<br />

Unsere Mitarbeiter beraten<br />

Sie gerne umfassend zu allen Fragen.<br />

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<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 11<br />

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110. <strong>O+P</strong>-GESPRÄCHE<br />

SCHNELLER SEIN<br />

ALS DER FEHLER<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Peter Becker<br />

Mit diesem Titel könnte man plakativ das Ziel von Predictive<br />

Maintenance beschreiben. Vorausschauende Wartung,<br />

ermöglicht durch die vernetzte Produktion, bietet große<br />

Potenziale für Komponenten- wie Maschinenhersteller – und<br />

nicht zuletzt natürlich auch für die Maschinenbetreiber. Grund<br />

genug, im Rahmen der 110. <strong>O+P</strong> Gespräche dieses Thema<br />

gemeinsam mit Experten genauer zu beleuchten.<br />

Autor: Peter Becker, Redaktion <strong>O+P</strong><br />

EXZELLENZ BESTÄTIGT<br />

Wir bedanken uns bei unseren<br />

Gesprächsteilnehmern sowie unserem<br />

Moderator, Prof. Dr.-Ing. Siegfried<br />

Helduser, für die spannende und sehr<br />

produktive Diskussionsführung. Die<br />

Exzellenz unserer <strong>O+P</strong>-Gespräche<br />

spiegelte sich darüber hinaus in den Ergebnissen<br />

unserer Feedback-<br />

Bögen wider. Diskussionsqualität,<br />

Moderation, Format und<br />

Organisation erhielten von unseren<br />

Gästen Bestnoten.<br />

12 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


110. <strong>O+P</strong>-GESPRÄCHE<br />

TEILNEHMER DER 110. <strong>O+P</strong> GESPRÄCHE<br />

n Dr. Jan Bredau, Head of System Engineering,<br />

FESTO AG & Co. KG<br />

n Andreas Busch, Leiter Technischer Vertrieb,<br />

HYDAC FILTER SYSTEMS GmbH<br />

n Florian Fritz, Geschäftsentwicklung<br />

Vakuum-Komponenten, J. Schmalz GmbH<br />

n Roman Cecil Krähling, Leiter Condition<br />

Monitoring & Elektronik, ARGO-HYTOS GMBH<br />

n Dieter Michailkowski, Global Account Management,<br />

AVENTICS GmbH<br />

n Dr.-Ing. Michael Richter, Technologiemanagement<br />

Hydraulische Pressen, Schuler Pressen GmbH<br />

n Peter-Michael Synek, Stellvertretender Geschäftsführer<br />

des Fachverbands <strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA<br />

n Dr. Tapio Torikka, Senior Data Scientist,<br />

Bosch Rexroth AG<br />

n Prof. Dr.-Ing. Siegfried Helduser, ehemals<br />

Direktor des IFD der TU Dresden sowie Technisch-<br />

Wissenschaftlicher Beirat von <strong>O+P</strong><br />

n Michael Pfister, Redaktion <strong>O+P</strong><br />

n Peter Becker, Redaktion <strong>O+P</strong><br />

n Svenja Stenner, Redaktion <strong>O+P</strong><br />

Acht Predictive-Maintenance-Experten folgten dem Ruf in<br />

unser Verlagshaus nach Mainz, um sich in einer intensiven<br />

Diskussion den zentralen Fragestellungen rund um<br />

die vorausschauende Wartung zu widmen. Vertreten<br />

waren sowohl Zulieferer als auch Maschinenhersteller (siehe<br />

Kasten, rechts oben). Moderiert wurde die Jubiläumsausgabe der<br />

<strong>O+P</strong>-Gespräche von Prof. Dr.-Ing. Siegfried Helduser, langjähriger<br />

Gesprächsleiter unserer exklusiven Diskussionsrunde, ehemaliger<br />

Direktor des Instituts für <strong>Fluidtechnik</strong> der TU Dresden sowie<br />

Mitglied des technisch-wissenschaftlichen Beirats von <strong>O+P</strong>.<br />

Doch was ist Predictive Maintenance überhaupt? Ein kurzer Exkurs:<br />

Daten über einen beginnenden Schaden in einer Maschine, gekoppelt<br />

mit Informationen über den geplanten Produktionsverlauf der<br />

nächsten Zeit, ermöglichen es, die Auswirkungen von Instandhaltungsmaßnahmen<br />

auf den Produktionsablauf zu minimieren. Man<br />

kann eine höhere Verfügbarkeit von Maschinen und An lagen erreichen,<br />

die Produktivität erhöhen und so die Lifecycle-Kosten senken.<br />

Über Predictive Maintenance zu diskutieren, ist von höchster<br />

Relevanz: Auch wenn Wartungskonzepte und Condition Monitoring<br />

seit vielen Jahren forciert werden, steht nun erst seit wenigen<br />

Jahren die nötige Rechenleistung zur Verfügung, um die immer<br />

größer werdende Flut von Daten in Echtzeit zu verarbeiten. Auch<br />

der VDMA befasst sich intensiv mit der Thematik. Im Februar<br />

dieses Jahres veranstaltete der Verband einen Kongress mit dem<br />

Titel „Predictive Maintenace 4.0“. Eine Sonderschau auf der<br />

Hannover Messe, ebenfalls vom VDMA mitorganisiert, demonstrierte<br />

zudem konkrete Anwendungsbeispiele der modernen<br />

Instandhaltungsstrategie.<br />

Es sprach also viel dafür, das Thema im Rahmen der <strong>O+P</strong>-<br />

Gespräche genauer zu untersuchen. Predictive Maintenance wurde<br />

dabei von allen Seiten umfassend beleuchtet. Die Fragestellungen<br />

lauteten unter anderem:<br />

n Welche Erwartungen haben Maschinenhersteller eigentlich an<br />

die Komponentenzulieferer?<br />

n Was erwartet der Maschinenbau allgemein von der <strong>Fluidtechnik</strong><br />

hinsichtlich Condition Monitoring und Predictive Maintenance?<br />

n Mit welchen Methoden lassen sich Ausfallwahrscheinlichkeit und<br />

Lebensdauervorrat bestimmen?<br />

n Wie lässt sich die Datenflut bewältigen?<br />

n Wo ist Predictive Maintenance überhaupt sinnvoll?<br />

n Wie weit sind die Standardisierungsbemühungen auf diesem<br />

Gebiet?<br />

n Welche Herausforderungen sind im Bereich Security zu bewältigen?<br />

Dies ist nur ein kleiner Auszug aus dem Fragenkatalog der 110.<br />

<strong>O+P</strong> Gespräche. Die Ergebnisse sowie die vollständige Diskussion<br />

werden in aller Ausführlichkeit in Ausgabe 9 der <strong>O+P</strong> zu lesen sein. n<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 13


VDMA<br />

PREDICTIVE MAINTENANCE 4.0:<br />

WAS IST HEUTE SCHON MÖGLICH?<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Instandhaltung wird vorhersehbar und Produktionsausfälle lassen sich<br />

vermeiden – Predictive Maintenance 4.0 macht es möglich. Deutsche<br />

Unternehmen der Antriebs- und <strong>Fluidtechnik</strong> präsentierten in der vom<br />

VDMA und der Deutschen Messe AG organisierten Sonderschau auf der<br />

Hannover Messe konkrete Beispiele der Instandhaltungsstrategie.<br />

14 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


VDMA<br />

WIE HILFT DER VDMA<br />

DEM MITTELSTAND?<br />

Welchen Herausforderungen<br />

muss<br />

sich der Mittelstand<br />

stellen, wenn er bei<br />

Predictive Maintenance<br />

mithalten will?<br />

Mit den Themen Condition Monitoring und Predictive Maintenance befassen sich<br />

einige VDMA Mitgliedsfirmen bereits sehr intensiv. Unsere Intention ist es, eine möglichst<br />

große Zahl unserer mittelständigen Unternehmen bezüglich der zukünftigen<br />

Bedeutung des Themas im Umfeld von Industrie 4.0 zu sensibilisieren und für das<br />

Thema zu gewinnen. Mit Veranstaltungen wie beispielsweise der VDMA Kongress<br />

Predictive Maintenance und der Sonderausstellung auf der Hannover Messe versuchen<br />

wir, die Aufmerksamkeit gezielt auf die hohe Relevanz, die das Thema 'vorbeugende<br />

Instandhaltung' heute schon in unterschiedlichsten Applikationen im Markt hat, zu<br />

richten. Unternehmen müssen sich mit den neuen Herausforderungen auseinandersetzen.<br />

Dies sind Digitalisierung, Kommunikation, Vernetzung, Datenerfassung und -analyse,<br />

aber auch die Datenspeicherung, die Weitergabe sowie die Zugriffsrechte. Industrie 4.0 steht<br />

auch für Vernetzung zwischen Komponentenhersteller, Maschinenbauer und Betreiber<br />

- dies bedarf neuer Prozesse, Strukturen und Organisationsformen in den Unternehmen bis<br />

hin zu neuen Berufsbildern. Wir sehen unsere Aufgabe darin, die Unternehmen der Zulieferbranchen<br />

Antriebs- und <strong>Fluidtechnik</strong> auf diesem Weg zu unterstützen. Neben dem technischen<br />

und betriebswirtschaftlichen Nutzen sollte ein weiterer Aspekt, der durch Predictive<br />

Maintenance entsteht, nicht außer Acht gelassen werden: Die Erschließung neuer Formen<br />

der Kunden-Lieferanten-Beziehungen und somit auch neuer Geschäfts modelle. Diese<br />

Entwicklung darf gerade die Zulieferindustrie nicht verpassen.<br />

Peter-Michael Synek, VDMA-Projektleiter Predictive Maintenance und<br />

stellvertretender Geschäftsführer des Fachverbandes <strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA<br />

Predictive Maintenance steht für vorausschauende Wartung und<br />

gewinnt als neue Wartungsstrategie zunehmend an Bedeutung.<br />

Dank Fortschritten in der Sensortechnik und IT setzen Anlagenbetreiber<br />

zunehmend auf dieses Instandhaltungskonzept<br />

mithilfe intelligenter Datenanalyse. Von Sensoren erfasste und von Software<br />

ausgewertete Daten über Betriebszustände ermöglichen die<br />

Vorhersage des optimalen Wartungszeitpunkts. Mögliche Störungen,<br />

Fehler und drohende Ausfälle können vorhergesagt und somit vermieden<br />

werden. Folglich steigt die Produktivität sowie die Verfügbarkeit<br />

und Zuverlässigkeit der Maschine. Auch kann das Vorhalten und die<br />

Einlagerung von Ersatzteilen reduziert werden. Es spricht somit viel<br />

für den Einsatz von Predictive Maintenance, kann dieses Werkzeug<br />

doch als strategisches Instandhaltungstool die Kundenzufriedenheit<br />

erhöhen sowie die Total Cost of Ownership reduzieren.<br />

KONGRESS UND SONDERSCHAU<br />

Der VDMA hat sich das Thema in diesem Jahr groß auf die Fahne<br />

geschrieben. Bereits im Februar organisierte der Verband einen<br />

Kongress unter dem Titel „Predictive Maintenance 4.0“. Das große<br />

Besucherinteresse zeigte bereits zu diesem Zeitpunkt die Relevanz<br />

des Instandhaltungskonzeptes. Und das aus gutem Grund: Ungeplante<br />

Reparaturen machen einen erheblichen Kostenfaktor aus. Das<br />

belegt eine Studie des Beratungsunternehmens Accenture. Bei<br />

geplanten gegenüber ungeplanten Reparaturen können 12 % und bei<br />

den Wartungskosten fast 30 % eingespart werden. Die Zahl ungeplanter<br />

Stillstände würde zudem erheblich sinken – laut Studie um 70 %.<br />

Um das Momentum für die vorausschauende Wartung hochzuhalten,<br />

richtete der VDMA gemeinsam mit der Deutschen Messe AG<br />

eine Sonderschau unter dem Banner „Predictive Maintenance 4.0“<br />

auf der diesjährigen Hannover Messe ein. Dabei folgte die Sonderschau<br />

auch dem Ansatz des Messemottos „Integrated Industry –<br />

Discover Solutions“. In Halle 17 präsentierten zehn Aussteller aus<br />

Fluid- und Antriebstechnik konkrete Lösungen, die bereits heute im<br />

Einsatz sind und Ihren Beitrag zu mehr Produktivität leisten.<br />

PRAKTISCHE BEISPIELE<br />

„Bei Predictive Maintenance geht es darum, die Intelligenz in die<br />

Mechanik und in die fluidtechnischen Komponenten zu bekommen.<br />

Die Sonderschau ist eine hervorragende Plattform, um Beispiele für<br />

die Umsetzung von Predictive Maintenance zu sehen und das Thema<br />

weiter in die Öffentlichkeit zu tragen", so Wilhelm Rehm, Mitglied<br />

des Vorstandes, ZF Friedrichshafen AG und Vorsitzender des Fachverbandes<br />

Antriebstechnik im VDMA auf der Hannover Messe.<br />

VIDEO-INTERVIEWS<br />

Über Link oder QR-Code gelangen sie<br />

zu einer Video-Playlist der Interviews<br />

zum Thema Predictive Maintenance,<br />

die auf der Hannover Messe geführt wurden.<br />

bit.ly/Youtube_PM40<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 15


VDMA<br />

01 02<br />

03<br />

01 VDMA-Präsident Dr. Reinhold Festge und Hartmut Rauen,<br />

stell vertretender VDMA-Hauptgeschäftsführer und Geschäftsführer der<br />

Fachverbände Antriebstechnik und <strong>Fluidtechnik</strong>, auf der Hannover Messe<br />

02 Wie die Sonderschau waren auch die Forumsvorträge gut besucht<br />

03 Guided Tours gaben den Besuchern einen Überblick über die<br />

konkreten Lösungen<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Auf der Sonderschau Predictive Maintenance 4.0, bei Führungen<br />

und Vorträgen im Forum Industrie 4.0 konnten sich die Besucher<br />

ein umfassendes Bild über das Thema machen. Besonders die<br />

Guided Tours stießen speziell beim internationalen Publikum auf<br />

großes Interesse, wie die Aussteller zu berichten wussten. Ziel der<br />

Sonderschau war es, die Aufmerksamkeit auf dieses zukunftsweisende<br />

Thema zu richten und über neueste Entwicklungen, Konzepte<br />

und konkrete Lösungen zu informieren. Die praktischen<br />

Beispiele der Aussteller belegen, dass Predictive Maintenance nicht<br />

nur ein theoretisches Konzept darstellt, sondern bereits in der<br />

Praxis umgesetzt wird: Intelligente Condition Monitoring Systeme,<br />

skalierbares Predictive Maintenance, eine hochflexible Roboteranlage,<br />

eine „gläserne“ Werkzeugmaschine, bis hin zu einem<br />

„intel ligenten“ Windgetriebe, um nur einige Beispiele zu nennen.<br />

EIN KERNELEMENT VON INDUSTRIE 4.0<br />

Die digitale Vernetzung von Maschinen, Produkten und Komponenten<br />

ist das Kernmerkmal der Industrie 4.0. Sie macht es möglich,<br />

Zustandsdaten von Maschinenkomponenten laufend zu erfassen<br />

und mit Informationen aus Drittsystemen (z.B. ERP oder CRM) zu<br />

kombinieren. Das Speichern, Analysieren und Auswerten von<br />

Maschinendaten im Prozess ist der Grundstein für höhere<br />

Planungssicherheit und effizientere Wartung.<br />

„Predictive Maintenance ist ein Kernelement in der Industrie<br />

4.0-Umgebung. Die Sonderschau übertraf bei weitem die Erwartungen<br />

und weckt das Bedürfnis, auf der Leitmesse MDA 2017 das<br />

Thema wieder aufzugreifen. Die teilnehmenden Firmen haben<br />

schon heute, auch aufgrund ihrer zahlreichen und konstruktiven<br />

TEILNEHMENDE UNTERNEHMEN<br />

n ARGO-HYTOS<br />

n Aventics<br />

n Bosch Rexroth<br />

n FESTO<br />

n HYDAC International<br />

n IBG-Automation<br />

n Schaeffler Technologies<br />

n J. Schmalz<br />

n Schwäbische<br />

Werkzeugmaschinen<br />

n ZF Friedrichshafen<br />

Kontakte, ihr Interesse an einer erneuten Teilnahme an der Sonderschau<br />

angemeldet“, so das erste Resümee von Peter-Michael Synek,<br />

VDMA-Projektleiter Predictive Maintenance und stellvertretender<br />

Geschäftsführer des Fachverbandes <strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA.<br />

Veranstaltungen dieser Art sind vor dem Hintergrund der Industrie­<br />

4.0-Thematik von größter Wichtigkeit für die deutsche Industrie, haben<br />

Sie doch einen Leuchtturmcharakter, wie Synek ausführt. Die Unternehmen<br />

des deutschen Mittelstandes müssen sich mit den Anforderungen<br />

der Zukunft auseinandersetzen und dürfen die Zukunftstrends nicht<br />

verschlafen. Mit solchen Sonderevents soll auf diese Notwendigkeit<br />

hingewiesen werden, so Synek auf der Hannover Messe.<br />

BIG DATA VERBUNDEN MIT BIG THINKING<br />

Denn die Unternehmen der deutschen Antriebs- und <strong>Fluidtechnik</strong><br />

spielen als Anbieter von Schlüsselkomponenten für die Umsetzung<br />

eine zentrale Rolle in Sachen Industrie 4.0 und Predictive<br />

Maintenance. Diese Komponenten sind die entscheidenden<br />

Datenquellen in industriellen Prozessen – als Performance­<br />

Baustein für die Kraft- und Drehmomentübertragung oder Fragen<br />

der Energieeffizienz und darüber hinaus als Schlüssel für die vorausschauende<br />

Wartung. Die digitale Vernetzung von Maschinen,<br />

Produkten und Komponenten miteinander erlaubt es, in Verbindung<br />

mit moderner Sensortechnik, intelligenter Software, Big Data<br />

und dem Domänenwissen der Komponentenhersteller, Schlüsse<br />

zu ziehen und daraus Handlungsempfehlungen für eine geplante<br />

Wartung und Instandhaltung abzuleiten. Das ist der Kerngedanke<br />

von Predictive Maintenance.<br />

„Die Hannover Messe macht deutlich: Die deutsche Industrie<br />

zeigt Leadership in Sachen Industrie 4.0. Wir Maschinenbauer verbinden<br />

Big Data mit Big Thinking – Korrelation mit Kausalität –<br />

nutzen brauchbare IT Lösungen zur Datenanalytik und ermöglichen<br />

auf Basis unseres Ingenieurwissens die entscheidenden Lösungsschritte.<br />

Unser Domänenwissen verschafft Dominanz. Predictive<br />

Maintenance 4.0 ist ein gutes Beispiel dafür, wie wir Geschäftsmodelle<br />

der Industrie 4.0 entwickeln – inspizieren, interpretieren,<br />

intelligent produzieren und Geschäftsmodelle innovieren“, so<br />

Hartmut Rauen, stellvertretender VDMA-Hauptgeschäftsführer und<br />

Geschäftsführer der Fachverbände Antriebstechnik und <strong>Fluidtechnik</strong>.<br />

fluid.vdma.org<br />

16 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


RUBRIZIERUNGSEBEBE 2 I RUBRIZIERUNGSEBENE<br />

INNOVATIONS-SCOUTS<br />

AUF DER SPUR VON<br />

INDUSTRIE 4.0<br />

Sie werden sich fragen, was „SUMMER of ENGINEERING“ ist –<br />

ein Camp für Ingenieure, die einen Sommer lang Entwicklungen<br />

vorantreiben? Viel besser: Unsere Redaktion geht den brennenden<br />

Fragen im aktuell wichtigsten Thema nach: Industrie 4.0. Kommen<br />

Sie also mit auf die Reise in die Welt der vernetzten Produktion.<br />

Die Digitalisierung hält immer weiter<br />

Einzug in unsere Industrie. Das<br />

Zukunftsprojekt Industrie 4.0 verspricht<br />

eine optimierte und individualisierte<br />

Produktion. Industrielle Kommunikation,<br />

modulare Automation, IT- und<br />

Funktionale Sicherheit sind wesentliche Voraussetzungen<br />

zur Rea lisierung. Nur mit einer<br />

intelligenten Vernetzung von Produktion<br />

und IT werden Unternehmen auch in Zukunft<br />

ihren Kunden einen möglichst großen<br />

Nutzen bieten können und den Industriestandort<br />

Deutschland sichern. Aber nicht nur<br />

Technologien und neue Produkte spielen<br />

dabei eine entscheidende Rolle, sondern<br />

auch der Mitar beiter in der Arbeitswelt 4.0.<br />

Industrie 4.0 und Smart Production sind somit<br />

die Top-Themen im deutschen und mittlerweile<br />

auch inter nationalen Maschinenbau.<br />

ANTWORTEN AUF<br />

SPANNENDE FRAGEN<br />

Mit SUMMER of ENGINEERING veranstalten<br />

die Redaktionen der Vereinigten Fachver lage<br />

eine multimediale Roadshow, die die<br />

Aspekte von Industrie 4.0 und vernetzter,<br />

zukunftsfähiger Produktion, Entwicklung<br />

und Konstruktion aufgreift. Im Sommer <strong>2016</strong><br />

werden mehrere Redaktionsteams quer<br />

durch Deutschland reisen, innovative Unternehmen<br />

besuchen und diese unter die Lupe<br />

nehmen. Die Teams recherchieren dabei für<br />

ihre Reportagen, Portraits, Interviews und<br />

Videos nicht nur zu technischen Highlights,<br />

sondern die Faszination Technik und die<br />

Menschen und Unternehmen, die dahinter<br />

stehen, rücken in den Vordergrund.<br />

SUMMER of ENGINEERING ist aber noch<br />

viel mehr. In unserem Blog und in unseren<br />

zahlreichen Social-Media-Kanälen sind wir<br />

ab sofort für Sie unterwegs und berichten<br />

über Ideen, Visionen und Umsetzungen in<br />

Sachen Industrial Internet of Things. Was<br />

sagen Experten? Welche Umsetzungen gibt<br />

es bereits? Was verstehen verschiedene<br />

Berufsgruppen unter diesem Thema? Wie<br />

wird sich die Arbeitswelt verändern? Welche<br />

konkreten Aufgaben sind zukünftig zu lösen?<br />

Diese und viele andere Fragen werden wir<br />

bis Ende <strong>2016</strong> ausführlich beantworten.<br />

ALS LESER IMMER<br />

ENTSPANNT DABEI<br />

Und Sie können immer live dabei sein, wenn<br />

unsere Innovations-Scouts für Sie wertvolle<br />

Informationen recherchieren oder vor Ort<br />

Experten und Unternehmen in Sachen<br />

Industrie 4.0 auf den Zahn fühlen. Seien Sie<br />

immer entspannt, clever und gut informiert<br />

„on the road“. Neben uns kommen dabei<br />

auch viele spannende Meinungsführer aus<br />

Deutschland zu Wort – vor allem in unserem<br />

Blog. Gehen Sie doch gleich einmal online<br />

und schauen sich die bereits eingestellten<br />

Artikel und Videos an. Gerne dürfen Sie uns<br />

einen Kommentar hinterlassen oder uns einfach<br />

nur liken, posten und empfehlen.<br />

Wenn Sie also in Sachen „Zukunftsstandort<br />

Deutschland“ auf dem Laufenden<br />

bleiben wollen, dann ist der SUMMER of<br />

ENGINEERING genau das Richtige für Sie.<br />

Der Sommer <strong>2016</strong> wird jedenfalls heiß!<br />

AUF EINEN BLICK<br />

Weitere Informationen erhalten Sie<br />

über unseren Blog oder unsere<br />

Internetseiten:<br />

n www.summer-of-engineering.de<br />

n www.facebook.com/<br />

summerofengineering<br />

n www.twitter.com/summerofengine<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und antriebstechnik Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 17


PREDICTIVE MAINTENANCE<br />

Industrie 4.0 ist in der Produktion<br />

angekommen. In Kundengesprächen<br />

von Aventics ist<br />

Predictive Maintenance ein fester<br />

Bestandteil. Lag in der Vergangen ­<br />

heit der Fokus vor allem auf einer<br />

hohen Produktlebensdauer, so<br />

wird heute daneben auch die<br />

vorausschauende Instandhaltung<br />

betrachtet.<br />

01<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

01 Der von ifm entwickelte Smart Observer visualisiert die gemessenen Werte<br />

02 Für Predictive Maintenance bietet ifm eine große Palette von IO-Link-Sensoren<br />

02<br />

18 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


PREDICTIVE MAINTENANCE<br />

VORBEUGEN UND VORAUSSCHAUEN<br />

Nicht nur in Großunternehmen, wo die Produktionsanlagen<br />

oft einen Wert von mehreren Hundert Millionen<br />

Euro haben, sondern auch im Mittelstand werden<br />

Maschinen immer mehr zu strategischen Erfolgsfaktoren:<br />

Hohe Maschinenauslastung, möglichst keine ungeplanten<br />

Stillstände und kurze Instandhaltungspausen, enge Taktung und<br />

Just-in-Time-Produktion sind heute Pflicht. Ein reibungsloser<br />

Betrieb muss sichergestellt sein, eine vorausschauende Instandhaltung<br />

oder prognostische Wartung – neudeutsch Predictive<br />

Maintenance genannt – wird immer wichtiger. „Wir haben die Notwendigkeit<br />

früh erkannt und bereits zu Beginn der Entwicklung<br />

unserer fortschrittlichsten Ventilgeneration das Thema betrachtet“,<br />

erläutert Dieter Michalkowski, Industrie 4.0-Experte bei Aventics.<br />

GLASKUGEL ODER PROFESSIONELLES TOOL?<br />

Predictive Maintenance lässt sich auch mit kleinem Geld realisieren.<br />

Aventics nutzt ohnehin vorhandene Sensoren, um Aussagen über<br />

den Zustand von Anlagen zu treffen. So werden zum Beispiel<br />

verschleißende Komponenten wie Stoßdämpfer überwacht. Dazu<br />

werden bereits existierende Zylinderschalter verwendet. „So<br />

können wir durch Überwachen des Zeitverhaltens der Prozessschritte<br />

den Zustand der Stoßdämpfer, aber auch von Antrieben<br />

oder Führungen bestimmen. Das hat nichts mit Wahrsagerei und<br />

Glaskugel zu tun, sondern ist exakte Ingenieurleistung und fundiertes<br />

Pneumatik-Know-how“, betont Michalkowski.<br />

Die massiv zunehmende Digitalisierung von Maschinen und<br />

Anlagen schafft hierfür die Grundlagen. „Dabei haben wir auch die<br />

Investitionssicherheit im Blick: Bestehende Systeme und<br />

Kom ponenten müssen sowohl mit älteren wie auch zukünftigen<br />

Versionen kompatibel sein. Dies ist für uns Teil des Entwicklungsauftrags.<br />

Im Maschinen- und Anlagenbau verfolgen wir eine<br />

andere Philosophie als beispielsweise in der IT-Branche – heute<br />

bestellte Systeme müssen auch übermorgen noch produktiv<br />

einsetzbar sein“, hebt er hervor.<br />

Bei Aventics bilden das AV-Ventilsystem mit der fortschrittlichen<br />

Elektronik der Serie AES die Grundlage für die Industrie 4.0-Applikationen.<br />

Das Produktangebot besteht somit aus Ventilen mit einer<br />

hohen Lebensdauer von über 150 Millionen Schaltzyklen und<br />

beinhaltet auch elektronische Komponenten, die eine Verarbeitung<br />

der anfallenden Daten ermöglichen. Über EA-Module werden<br />

Prozesssignale dezentral erfasst und der Steuerung zugeführt.<br />

Damit ist die Kombination aus AV- und AES-Serien der Knotenpunkt,<br />

an dem Aktor- und Sensorsignale zusammenlaufen. Dies<br />

bietet die Möglichkeit, Signale zu verknüpfen, auszuwerten und<br />

Maßnahmen zur vorausschauenden Instandhaltung zu empfehlen.<br />

Zusätzliche Komponenten sind nicht notwendig.<br />

„Industrie 4.0 erfordert gemeinsame Protokolle und Schnittstellen<br />

über alle Ebenen und Technologien“, ist sich Michalkowski<br />

sicher. Dabei läuft alles auf den Datenaustausch über<br />

Echtzeit-Ethernet hinaus. Dazu sind herstellerübergreifende<br />

Ansätze gefordert.<br />

PROJEKTBEZOGENE ZUSAMMENARBEIT<br />

Aventics hat für das Themengebiet Industrie 4.0 seine Zusammenarbeit<br />

bei Projekten mit der ifm electronic GmbH ausgeweitet. Mit<br />

dem Hersteller und Lieferanten für Sensoren und Steuerungen<br />

möchten die Pneumatikspezialisten ihr Know-how zusammenbringen.<br />

Ziel der gemeinsamen Aktionen ist, alle Daten vollständig,<br />

sicher und unabhängig von der Maschinensteuerung online zu<br />

überwachen und zu analysieren, um so den Kundennutzen zu<br />

steigern. Durch die direkte Kommunikation der Sensor- und<br />

Pneumatik-Systeme können die Zustandsdaten der Maschine,<br />

beispielsweise der aktuelle Energieverbrauch, effektiver als bislang<br />

überwacht werden. So können frühzeitig optimierende Maßnahmen<br />

ergriffen werden. Damit unterstützen beide Unternehmen die<br />

Umsetzung der EU-Energieeffizienz-Richtlinie (EED). Nach der<br />

neuen Regelung müssen alle Unternehmen ab 250 Mitarbeitern bis<br />

Ende <strong>2016</strong> ein Energieaudit durchführen, ein zertifiziertes Energiemanagementsystem<br />

nach ISO 50001 oder ein Umweltmanagementsystem<br />

nach EMAS nachweisen.<br />

POINTIERT<br />

EXAKTE INGENIEURLEISTUNG UND<br />

FUNDIERTES PNEUMATIK-KNOW-HOW<br />

INDUSTRIE 4.0 ERFORDERT GEMEINSAME<br />

PROTOKOLLE UND SCHNITTSTELLEN<br />

ALLE DATEN VOLLSTÄNDIG UND SICHER<br />

ONLINE ÜBERWACHEN UND ANALYSIEREN<br />

DIE PARTNER-UNTERNEHMEN<br />

Aventics zählt zu den führenden Herstellern von Pneumatikkomponenten<br />

und -systemen sowie Spezialanwendungen. Das Unternehmen<br />

fertigt maßgeschneiderte Lösungen und Dienstleistungen<br />

für die Branchen Industriepneumatik sowie Nutzfahrzeug-,<br />

Lebensmittel-, Schienenfahrzeug-, Medizin-, Energie- und<br />

Schiffstechnik. Durch die Integration von Elektronik, den Einsatz<br />

fortschrittlicher Materialien und Fokussierung auf Maschinensicherheit<br />

sind die Pneumatikspezialisten Vorreiter in der Anwendung<br />

unkomplizierter und intelligenter Technologien.<br />

Aventics kann auf über 150 Jahre Pneumatikerfahrung zurück ­<br />

b licken und beschäftigt rund 2 100 Mitarbeiter weltweit. Neben Werken<br />

in Deutschland (Laatzen), Frankreich (Bonneville), Ungarn (Eger),<br />

USA (Lexington) und China (Changzhou) ist Aventics in<br />

50 Ländern präsent. Die Aventics Group ist mehrfach zertifiziert,<br />

darunter nach ISO 9001 und ISO/TS 16949 für Qualität, nach ISO 50001<br />

für Energiemanagement und nach ISO 14001 für Umweltmanagement.<br />

Wegweisende und innovative Automatisierungstechnik ist das<br />

zentrale Betätigungsfeld der ifm-Unternehmensgruppe. Seit 1969<br />

entwickelt, produziert und vertreibt das Unternehmen mit Hauptsitz<br />

in Essen weltweit Sensoren, Steuerungen und Systeme für die industrielle<br />

Automatisierung. Heute zählt das in zweiter Generation geführte<br />

Familienunternehmen mit rund 5 500 Beschäftigten in über 70<br />

Ländern zu den weltweiten Branchenführern und erwirtschaftete im<br />

Jahre 2015 einen Gesamtumsatz von 720 Mio. Euro. Als Mittelstandskonzern<br />

vereint ifm die Internationalität und Innovationskraft mit der<br />

Flexibilität und Kundennähe eines erfolgreichen Mittelständlers.<br />

Fotos: Aventics, ifm<br />

www.aventics.com<br />

www.ifm.com<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 19


KOMPLETTBEARBEITUNG<br />

IN KUNSTSTOFF<br />

Die Kunststoffindustrie boomt. Ob in der Automobil-, der Luft- und<br />

Raumfahrtindustrie, der Food-, Pharma- oder Medizinbranche oder in<br />

jeder anderen Industrie – geht es um die Automation von Kunststoffapplikationen.<br />

Der Megatrend dabei: die Komplettbearbeitung von<br />

Kunststoffteilen direkt an der Presse. Auf der AUTOMATICA <strong>2016</strong>, vom 21. bis<br />

24. Juni in München, zeigen Roboterhersteller und Systemintegratoren die<br />

passenden Automatisierungslösungen.<br />

www.automatica-muenchen.com<br />

MEGATREND KOMPLETTBEARBEITUNG<br />

Vorbei die Zeiten, als Roboter mit der einfachen Teileentnahme aus Spritzgießmaschinen<br />

(SGM) kaum ausgelastet waren. Mit der Vollautomation der<br />

gesamten Prozesskette vom Teileeinlegen über alle möglichen Bearbeitungsschritte<br />

bis hin zum Verpacken und Etikettieren ist die Automation in der<br />

Kunststoffindustrie zur höchst anspruchsvollen Aufgabenstellung avanciert.<br />

Der Grund dafür liegt auf der Hand: Die Produktion einfacher Spritzgussteile<br />

ist weitgehend in Niedriglohnländer außerhalb der europäischen<br />

Union aus-gelagert. Konjunktur haben hierzulande Kunststoffteile und<br />

Komponenten, in deren Herstellung viel Know-how und großer Engineering-Aufwand<br />

steckt. Komplexe Teile in Komplettbearbeitung direkt an der<br />

SGM möglichst wirtschaftlich zu fertigen, lautet heute die Herausforderung.<br />

ROBOTICS IN KUNSTSTOFF<br />

Die Kunststoffindustrie hat sich in der jüngsten Vergangenheit<br />

für nahezu alle Roboterhersteller zu einem der wichtigsten<br />

Märkte entwickelt. Laut International Federation of<br />

Robotics zeigt die Stückzahlentwicklung kontinuierlich<br />

nach oben. Im Zeitraum von 2010 bis 2014 verzeichnete die<br />

Automoblindustrie ein Plus an Robotern für Gummi- und<br />

Kunststoffapplikationen um durchschnittlich 46 % pro Jahr<br />

weltweit. Natürlich fokussieren bei diesem dynamischen<br />

Wachstum viele AUTOMATICA-Aussteller auf die Branche<br />

und treiben innovative Entwicklungen in engem Schulterschluss<br />

mit Anwendern und Maschinenherstellern voran.<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

WACHSENDES INTERNATIONALES<br />

INTERESSE<br />

Internationale Besucher<br />

Nationale Besucher<br />

2004<br />

2.553<br />

14.469<br />

2006<br />

6.551<br />

21.928<br />

10.152<br />

8.504 9.870 10.068<br />

24.341<br />

23.353<br />

20.772 20.896<br />

2009<br />

2010<br />

2012<br />

2014<br />

20 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


MESSE<br />

STRUKTUR DER<br />

FACHBESUCHER<br />

8 % Sonstiges<br />

8 % Vertrieb und Marketing<br />

5 % Wartung und Instandhaltung<br />

29 % Geschäftsleitung<br />

25 % R&D / Konstruktion<br />

und Design<br />

25 % Fertigung und Produktion<br />

INDUSTRIE 4.0 TREIBT ENTWICKLUNG<br />

Ob unter rauen Produktionsumgebungen oder im Reinraum – auf der<br />

AUTOMATICA <strong>2016</strong> findet sich für jede Aufgabenstellung rund um die SGM<br />

der passende Roboter. Die Aussteller zeigen, mit welchen Robotertypen sich<br />

die kürzesten Werkzeugofenzeiten am Spritzgießautomaten realisieren<br />

lassen, wie einfach die Anbindung der Roboter über die standardisierten<br />

Euromap-Schnittstellen ist und wie immer komplexere Prozesse für die<br />

Komplettbearbeitung platzsparend zu integrieren sind. Die Trendthemen<br />

sind: anwenderfreundliche Bedienung und Industrie 4.0. Hier werden weitere<br />

Entwicklungsschritte erwartet, die Anlagenbetreibern und Systemintegratoren<br />

die vielfältigen Möglichkeiten der Robotik und die Einbindung in digitale<br />

Netzwerke auch ohne Expertenwissen ermöglichen.<br />

ARBEITSPLATZ 4.0 – DIE ROLLE<br />

DER ROBOTER<br />

Das wird das Thema des 9. IFR CEO Round Tables sein. Zu<br />

dieser Podiumsdiskussion lädt die International Federation<br />

of Robotics (IFR) Pressevertreter in das Restaurant Turmblick,<br />

Messeeingang Ost, am 22. Juni <strong>2016</strong> von 09.00 bis<br />

11.00 Uhr ein. IFR Präsident, Joe Gemma, wird die neuesten<br />

Statistikzahlen zum weltweiten Robotermarkt sowie die<br />

Prognosen bis 2018 präsentieren. Neben Geschäftsführern<br />

von Roboterherstellern wird Phillip J. Crothers, Senior<br />

Manager, Materials and Manufacturing Technology von<br />

Boeing als Anwender an der Runde teilnehmen. n<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 21


MENSCHEN UND MÄRKTE / NACHHALTIGKEIT<br />

KEINE<br />

DICKE<br />

LUFT<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Anlässlich der bauma <strong>2016</strong> zeigte Panolin der<br />

breiten Öffentlichkeit ihr Greenmachine-Konzept<br />

zur Reduktion von CO 2<br />

. Gleichzeitig stellte die<br />

Firma Sennebogen als Hersteller von Umschlagbaggern,<br />

Seilbaggern und Kranen weltweit<br />

erstmals Greenmachine-zertifizierte Geräte aus.<br />

Über 40 % der während der bauma<br />

<strong>2016</strong> am Messestand der Kleenoil<br />

Panolin AG geführten Gespräche<br />

betrafen die CO 2<br />

-Reduktion.<br />

Das Greenmachine-Konzept von Panolin steht für die<br />

Ölnutzung in mobilen Arbeitsmaschinen, die auf mehrfache<br />

Weise umweltschonend sind. Panolin-Öle sind<br />

langzeittauglich, für Verlängerung von Ölwechselintervallen<br />

geeignet und dank ihrer Leichtlaufeigenschaften wirken sie<br />

sich positiv auf den Energieverbrauch aus. Insgesamt bedeutet<br />

das eine deutliche Reduktion der CO 2<br />

-Emission. Der Carbon Foot<br />

Print (CO 2<br />

-Fußabdruck) zeigt das Treibhauspotenzial eines<br />

Produktes während einer auf die Anwendung festgelegten<br />

Zeitspanne auf. Die CO 2<br />

-Einsparung wird mit Hilfe des Panolin-<br />

CO 2<br />

-Emissions rechners ermittelt.<br />

VORTEILE FÜR NUTZER UND UMWELT<br />

Unternehmen, die das Greenmachine-Konzept umsetzen, zeigen,<br />

dass sie einen Beitrag für die Umwelt leisten. Zum Einsatz kommen<br />

Öle, deren technische Leistungsfähigkeit zum Beispiel bezüglich<br />

Alterungsstabilität oder Verschleißschutzverhalten sehr hoch ist.<br />

Das führt zur Senkung der Betriebskosten. Und die Unternehmen<br />

verschaffen sich damit zugleich markante Image- und Wettbewerbsvorteile.<br />

Nach den Beschlüssen der UN-Klimakonferenz in Paris 2015 zur<br />

CO 2<br />

-Reduktion ist zu erwarten, dass in der nächsten Zeit der politische<br />

Druck auf die Unternehmen wächst. Mit dem Greenmachine-<br />

Konzept von Panolin möchte beispielsweise die Firma Sennebogen<br />

22 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


NACHHALTIGKEIT<br />

mindestens 2 % Kraftstoffeinsparung möglich sind. Das Produkt ist<br />

von den meisten namhaften Motorherstellern freigegeben.<br />

VERBESSERTE CO 2<br />

-BILANZ<br />

Insgesamt wirken sich längere Ölwechselintervalle, Leichtlaufeigenschaften<br />

und Kraftstoffeinsparungen positiv auf die CO 2<br />

-<br />

Bilanz aus. Panolin hat hierfür den CO 2<br />

-Rechner entwickelt, welcher<br />

zugleich die Grundlage der Greenmachine-Zertifizierung ist.<br />

Anlässlich der bauma <strong>2016</strong> in München äußerte sich Milorad<br />

Krstic, Inhaber der Kleenoil Panolin AG, zu diesem Fortschritt wie<br />

folgt: „Seit 1986, also seit 30 Jahren, versorgen wir unsere Kunden<br />

mit vollsynthetischen, biologisch schnell abbaubaren Panolin-<br />

Ölen. Heute müssen wir aber feststellen, dass die Verschmutzung<br />

des Erdreichs und der Gewässer meistens (nur) lokal wirkt, während<br />

die Atmosphärenverschmutzung global ist. Durch den<br />

unüberlegtem Umgang mit Rohstoffen verschmutzen wir die Atmosphäre<br />

auch dann, wenn wir glauben, alles richtig zu tun. Der steigenden<br />

Weltbevölkerung stehen die schwindenden Ressourcen gegenüber.<br />

Wenn wir nicht in allen Bereichen umdenken, kann es<br />

dazu kommen, dass uns buchstäblich die Luft ausgeht. Unser<br />

Greenmachine-Konzept ist möglicherweise ein kleiner, aber<br />

ganz sicher ein Schritt in die richtige Richtung. Das Konzept ist<br />

so entwickelt, dass für die Anwender keine zusätzlichen Kosten<br />

entstehen. Im Gegenteil, bei richtiger Anwendung können<br />

erhebliche Einsparungen erzielt werden.“<br />

Erich Sennebogen, Geschäftsführender Gesellschafter der<br />

Sennebogen Maschinenfabrik GmbH, sagte während der<br />

bauma <strong>2016</strong> hierzu: „Unsere Kunden erwarten von uns zu Recht,<br />

dass wir uns rund um unsere Maschinen neben ihrer Wirtschaftlichkeit<br />

auch um die bestmögliche ökologische Verträglichkeit<br />

bemühen. Im besonderen Maße folgen unsere Produkte aus der<br />

GreenLine diesem Gedanken, was wir in der Vergangenheit bereits<br />

über die Green-Efficiency-Technologien, die Elektroantriebe und<br />

Energierückgewinnungstechniken bewiesen haben. Das Greenmachine-Konzept<br />

von Panolin ist für uns hierbei eine hervorragende<br />

Ergänzung. Wir beabsichtigen dieses Konzept weiter mitzugestalten<br />

und unseren Kunden als zusätzliche Leistung anzubieten.“<br />

Fotos: Kleenoil Panolin AG, 79804 Dogern<br />

ihren Kunden rechtzeitig eine Hilfestellung anbieten, um auf die<br />

bevorstehenden Forderungen optimal vorbereitet zu sein. Je nach<br />

Maschine, Einsatzart und verwendeter Schmierstoffe, kann eine<br />

CO 2<br />

-Reduktion von über 10 Tonnen im Laufe der Einsatzdauer<br />

einer durchschnittlichen Baumaschine errechnet werden. Hochgerechnet<br />

auf (nur) 100 Maschinen sind das bereits 1 000 Tonnen –<br />

und das sind durchaus mehr als erwähnenswerte Größen.<br />

ÜBERSCHAUBARER AUFWAND<br />

Um an diesen Vorteil zu gelangen, müssen Maschinen nicht bzw.<br />

kaum erwähnenswert umgerüstet werden. Die Kleenoil Panolin AG<br />

empfiehlt für Panolin-Schmierstoffe, die Ölwechselintervalle in<br />

Anlehnung an ihrer tatsächliche technische Leistungsfähigkeit zu<br />

orientieren und nicht den empirisch festgelegten Zeiten zu unterwerfen.<br />

Das Hydrauliköl Panolin HLP SYNTH wird oft während der<br />

gesamten Nutzungsdauer einer Baumaschine nicht gewechselt. Für<br />

die Ausfilterung von vielfach zwangsläufig anfallender Kontamination<br />

wird im Bedarfsfall die Microfiltration im Nebenstrom von<br />

Kleenoil bereitgestellt.<br />

Ein spürbarer Fortschritt in Richtung Kraftstoffeinsparung ist den<br />

Entwicklern von Panolin mit dem Motoröl Panolin ECOMOT 5W/30<br />

gelungen. Dem auf dem Prüfstand nachgewiesenen Einsparpotenzial<br />

von 0,9 % stehen Ergebnisse in Feldversuchen von zwischen<br />

2,97 und 4,65 % gegenüber. Der Hersteller geht davon aus, dass<br />

www.kleenoilpanolin.com<br />

UN-KLIMAKONFERENZ 2015<br />

Die UN-Klimakonferenz in Paris fand als 11. Treffen zum<br />

Kyoto-Protokoll vom 30. November bis 12. Dezember 2015<br />

statt. Dieser Konferenz wurde eine zentrale Bedeutung<br />

zugemessen, da hier eine neue internationale Klimaschutz-<br />

Vereinbarung in Nachfolge des Kyoto-Protokolls verabschiedet<br />

werden sollte. Von der Versammlung wurde ein<br />

Klimaabkommen beschlossen, das die Begrenzung der<br />

globalen Erwärmung auf deutlich unter 2 °C, möglichst 1,5 °C<br />

im Vergleich zu vorindustriellen Levels vorsieht. Um das<br />

gesteckte 1,5°-Ziel erreichen zu können, müssen die<br />

Treibhausgasemissionen weltweit zwischen 2045 und 2060<br />

auf Null zurückgefahren werden und anschließend ein Teil<br />

des zuvor emittierten Kohlenstoffdioxids wieder aus der<br />

Erdatmosphäre entfernt werden. Erreichbar ist das<br />

gesteckte Ziel zudem nur mit einer sehr konsequenten und<br />

sofort begonnenen Klimaschutzpolitik, da sich das Fenster<br />

rasch schließt (Stand 2015; Quelle: Wikipedia).<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 23


SZENE<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

SPIELEND LERNEN<br />

Gemäß der<br />

Industrie-4.0-<br />

Grundidee der<br />

„Verwaltungsschale“<br />

steuert<br />

das „Werkstück“<br />

(INDIE 40 ) seine<br />

Herstellung<br />

selbst. Über<br />

QR-Codes erhält<br />

man Anweisungen<br />

zum<br />

Zusammenbau.<br />

INDIE 40<br />

HANDARBEIT VON NÖTEN<br />

Mit vereinten<br />

Kräften hat es die<br />

Redaktion dann<br />

nach einigem<br />

Schneiden und<br />

Falten geschafft:<br />

der INDIE 40 in<br />

voller Pracht. Der<br />

lehrreiche Bastelbogen<br />

ist unter<br />

www.indie40.org<br />

herunterladbar.<br />

Um Neulingen den Zugang<br />

zu Industrie 4.0 zu erleichtern,<br />

hat das VDMA-Forum<br />

Industrie 4.0 einen Prototyp<br />

entwickelt, der die Grundideen<br />

hinter Industrie 4.0<br />

spielerisch erklärt. Die<br />

Redaktion <strong>O+P</strong> wagte den<br />

Selbstversuch...<br />

DAS INTELLIGENTE<br />

WERKSTÜCK<br />

Trotz Industrie 4.0-Thematik muss man dennoch ganz analog<br />

selbst Hand anlegen, wenn man seinen INDIE 40 vollenden<br />

möchte. Die Montage erfolgt ohne Kleber.<br />

PRODUKTION ABGESCHLOSSEN<br />

AUSZEICHNUNGEN FÜR CLEVERE<br />

E-KETTEN-ANWENDUNGEN<br />

Robotic Drilling Systems ist bei den Vector Awards <strong>2016</strong> von igus<br />

auf der Hannover Messe mit dem goldenen Vector für seine<br />

außergewöhnliche Anwendung von Energieketten ausgezeichnet<br />

worden. Im Drill-floor Robot DFR-1500 des norwegischen<br />

Herstellers werden mehrere E-Ketten auf extrem begrenzten<br />

Bauraum eingesetzt. Dieser ist der zentrale Roboter in einem<br />

System für<br />

automatisierte<br />

Ölbohrungen.<br />

Silber erhielt der<br />

italienische<br />

Hersteller Fidia,<br />

der in seinen<br />

Werkzeugmaschinen<br />

ein<br />

Multi-Rotationsmodul<br />

einsetzt,<br />

das Drehbewegungen<br />

bis 720 °<br />

realisiert. Bronze<br />

ging an Ebawe<br />

Anlagentechnik<br />

aus Sachsen, die eine Anlage zur Herstellung von Betonelementen<br />

in Thailand gebaut hat. Hier werden E-Ketten eingesetzt,<br />

um den Betonverteiler zur Reinigungsstelle zu bringen. Der<br />

special vector ging an Futura Yachtsystems für einen breitenvariablen<br />

Hochseekatamaran. Hier helfen Drylin-Lineareinheiten und<br />

seewasserbeständige E-Ketten bei der Verstellung der Breite. Das<br />

Bild zeigt v. r. n. l.: Rune Bjørnbekk, Jimmy Bostrøm (beide Robotic<br />

Drilling Systems), Laudator und Schirmherr des Wettbewerbs<br />

Ken Fouhy, vdi Nachrichten, Harald Nehring, igus GmbH.<br />

www.igus.de<br />

AUS BOLENZ & SCHÄFER WIRD<br />

ROTH HYDRAULICS<br />

Für die Bolenz & Schäfer GmbH stehen Erneuerungen an. Das<br />

Roth Industries Tochterunternehmen firmiert seit Mai <strong>2016</strong> unter<br />

Roth Hydraulics GmbH. Das Traditionsunternehmen für Hydrospeicher,<br />

das bereits seit 1989 zur Roth Gruppe gehört, erhielt<br />

damit auch das Logo der Muttergesellschaft Roth Industries.<br />

Unter der neuen Marke eröffnete bereits im Januar <strong>2016</strong> eine<br />

Niederlassung in Nordamerika: Roth Hydraulics NA, Inc. in<br />

Syracuse, USA. Im Rahmen einer Neustrukturierung führt die Roth<br />

Industries verwandte Geschäftsfelder ihrer beiden Bereiche<br />

Gebäude- und Industrietechnik zusammen.<br />

www.roth-industries.de<br />

24 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


SZENE<br />

KISTLER ÜBERNIMMT<br />

SCHATZ<br />

CEMAT AB 2018 ALLE ZWEI JAHRE ZEITGLEICH ZUR HANNOVER MESSE<br />

Wie die Deutsche Messe AG mitteilt, wird die CeMAT Hannover, Weltleitmesse<br />

der Intralogistik, von 2018 an im Zwei-Jahres-Rhythmus zeitgleich<br />

zur Hannover Messe veranstaltet. Mit rund 1000 Ausstellern aus aller<br />

Welt ist die CeMAT die international führende Messe einer stark wachsenden<br />

Branche, die 2015 allein in Deutschland ein Produktionsvolumen<br />

von 20,1 Milliarden Euro erreichte. „Intelligente Intralogistik ist das<br />

Rückgrat und der Enabler von Industrie 4.0. Es gibt deshalb enge Bezüge<br />

vor allem zu den Themen Industrial Automation und Digital Factory der<br />

Hannover Messe. Deshalb werden wir von 2018 an die CeMAT parallel<br />

neben der Hannover Messe veranstalten, um so eine einzigartige<br />

Plattform zu Industrie 4.0 zu schaffen. Die Synergien sind offensichtlich. Diese Gesamtthemenbreite<br />

und das Angebot zukunftsweisender Technologien zeitgleich an einem Ort sind weltweit<br />

einzigartig“, sagt Dr. Andreas Gruchow, Mitglied des Vorstands der Deutschen Messe AG. Die<br />

CeMAT 2018 wird vom 23. bis zum 27. April auf dem Messegelände in Hannover in den Pavillons 32<br />

bis 35 sowie in den angrenzenden Hallen ausgerichtet.<br />

www.cemat.de<br />

Kistler, Schweizer Hersteller für<br />

dynamische Messtechnik, hat<br />

die Remscheider Schatz Gruppe<br />

samt ihrer amerikanischen<br />

Verkaufs- und Servicegesellschaft<br />

übernommen. Schatz<br />

produziert Laborsysteme zur<br />

Analyse von Schraubverbindungen,<br />

Kalibriereinrichtungen,<br />

Prüfsysteme für Drehmomentwerkzeuge<br />

und portable<br />

Messsysteme zur Stichprobenprüfung.<br />

So will sich Kistler neue<br />

Anwendungsmöglichkeiten bei<br />

der Qualitätssicherung eröffnen.<br />

Die Überwachung und Kontrolle<br />

von Schraubverbindungen ist für<br />

die Qualitätssicherung insbesondere<br />

in der Automobilindustrie<br />

bedeutend. Schatz wiederum<br />

kann nun seine Produkte über<br />

das globale Vertriebsnetz von<br />

Kistler anbieten.<br />

www.kistler.com<br />

DRUCKSCHWINGUNGS-<br />

ANALYSE ERWEITERT<br />

Fluidon hat sein<br />

Dienstleistungs angebot im<br />

Bereich der Druckschwingungsanalyse<br />

erweitert. In seinem<br />

erweiterten Labor führt der<br />

Anbieter nun auch Messungen<br />

durch, um weiterführende<br />

Eingabedaten für die Simulation<br />

von Druckpulsationen in<br />

hydraulischen Leitungen zu<br />

erhalten oder um Simulationsmodelle<br />

mit Messergebnissen<br />

zu validieren. Mit den neuen<br />

Prüfständen kann das Systemverhalten<br />

präzise abgebildet<br />

und ein Ausgangspunkt für<br />

Verbesserungen geschaffen<br />

werden. Zudem hat der<br />

Anbieter die neue Version 3.9.2<br />

seiner Softwarelösung DSH plus<br />

u. a. mit erweiterten Schnittstellen<br />

herausgebracht, die<br />

auch die eigene Druckschwinganalyse<br />

unterstützt.<br />

www.fluidon.com<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 25


ONLINE<br />

SOCIAL MEDIA,<br />

APPS & CO<br />

WEBSHOP FÜR HOCHPRÄZISE SENSORIK<br />

CYBERSCHUTZ FÜR<br />

INDUSTRIEANLAGEN<br />

Hochpräzise Sensorik bietet Micro-Epsilon jetzt auch in einem Online-<br />

Shop an. Auf www.micro-epsilon-shop.com finden sich aktuelle Modelle<br />

von Infrarotsensoren, Laser-Wegsensoren, Seilzugsensoren, magnetoinduktiven<br />

Sensoren und Wirbelstromsensoren. Zu allen Produkten finden<br />

sich umfassende Informationen. Alle Produkte im Shop sind lagernd und<br />

deshalb schnell lieferbar. Neben dem Webshop bietet der Sensorhersteller,<br />

der auf kundenspezifische Produkte für spezielle Umwelt- und Einbaubedingungen<br />

ist, auch weiterhin umfassende Beratung an.<br />

Kaspersky Lab präsentiert mit Kaspersky Industrial<br />

CyberSecurity einen Lösungsansatz zum Schutz<br />

vonIndustrieanlagen. Durch die rasch fortschreitenden<br />

Digitalisierung nimmt die Gefahr von<br />

Cyberattacken zu. Diese haben gerade im industriellen<br />

Umfeld das Potenzial, Umwelt und Mensch zu<br />

gefährden. Kaspersky Industrial CyberSecurity sieht<br />

einen integrierten und ganzheitlichen IT-Sicherheitsansatz<br />

für industrielle Anlagen vor, der führende<br />

Technologien, Services sowie die Security Intelligence<br />

von Kaspersky Lab miteinander kombiniert.<br />

ww.kaspersky.com<br />

www.micro-epsilon-shop.com<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

ONLINE-PRODUKTSELEKTOR<br />

Rheintacho bietet auf<br />

seiner Internetseite zwei<br />

produktspezifische Selektoren<br />

für Drehzahlsensoren<br />

und Stroboskope. Im<br />

Erstgenannten kann der<br />

Anwender aus einem<br />

Angebot von derzeit 111<br />

Sensoren mittels 14 Suchkriterien<br />

den passenden<br />

Sensor finden. Bei den<br />

Stroboskopen werden im Selektor 23 Modelle angeboten, und mittels elf<br />

Merkmalen kann die Auswahl sinnvoll eingeschränkt werden. Aus der<br />

Ergebnisliste kann der Anwender bis zu vier Produkte miteinander<br />

vergleichen und sich das Datenblatt anzeigen lassen.<br />

www.rheintacho.de<br />

PRODUKTFINDER FÜR<br />

SMARTPHONE UND TABLET<br />

Ab sofort kann der Produktfinder<br />

von Posital<br />

auch über mobile Endgeräte<br />

genutzt werden.<br />

Das komplette Angebot<br />

von mehr als einer<br />

Million Drehgeber,<br />

Neigungs- und Linearsensoren<br />

für die industrielle<br />

Bewegungskontrolle<br />

ist in der Datenbank<br />

erfasst. Über ein<br />

Filtersystem finden<br />

Nutzer das passende<br />

Produkt sowie Zusatzinformationen. Der Zugriff<br />

erfolgt über den Browser, es sind keine Apps nötig.<br />

www.posital.com<br />

26 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


SZENE<br />

OILGEAR – „BEST UNDER PRESSURE“<br />

DIE TOP<br />

ANTEIL DER BESCHÄFTIGTEN,<br />

DIE DURCHSCHNITTLICH 50 ODER MEHR<br />

STUNDEN PRO WOCHE ARBEITEN?<br />

Türkei<br />

40,9 %<br />

Die Firma Oilgear hat sich weiterentwickelt! Ein Rebranding<br />

inklusive neuem Logo stellt dies dar. Die aktuelle Webseite zeigt<br />

die Ausrichtung in Oilgear Energy, Oilgear Mobile und Oilgear<br />

Industry. Der Leitgedanke hinter dem Rebranding ist: „Oilgear –<br />

Best Under Pressure“, dies verdeutlicht die Qualität der hergestellten<br />

Komponenten (Axialkolbenpumpen und Ventile), der<br />

hauseigenen Testzentren, des Engineerings, der Installation von<br />

schlüsselfertigen Lösungen und des kompletten Aftermarket-Services.<br />

Die Oilgear Towler GmbH in Hattersheim ist zudem auch<br />

durch eigene Lösungen und Produkte im Bereich des Passive<br />

Safety Testing in der Fahrzeugentwicklung erfolgreich aktiv.<br />

Craig LaFave, COO von Oilgear in Traverse City in den USA, erklärt<br />

hierzu: „In einer sich stets verändernden Welt, in der erhöhte<br />

Globalisierung Druck auf Firmen ausübt, suchen mehr und mehr<br />

Ingenieure nach Lieferanten, die ihnen einen Mehrwert und<br />

speziellen Service liefern können, um konkurrenzfähig zu bleiben.<br />

Mexiko<br />

28,8 %<br />

Japan<br />

22,3 %<br />

Großbritannien<br />

12,7 %<br />

USA<br />

11,3 %<br />

Frankreich<br />

8,2 %<br />

Oilgear verfügt über eine einzigartige Stellung in unserem Markt.<br />

Dank unserer Ingenieure und Partner ist es uns möglich, größere<br />

Flexibilität und Nachhaltigkeit als andere führende Hersteller zu<br />

bieten, während auch unser Engineering-Support lokale Dienstleister<br />

übertrifft.“<br />

Am 9. Juni <strong>2016</strong> präsentierte sich Oilgear weltweit bei einem<br />

Opening Day. Hierbei wurden Produktpräsentationen durchgeführt,<br />

Systemfähigkeiten demonstriert und die Möglichkeit<br />

geboten, das Team von Oilgear persönlich kennenzulernen.<br />

www.oilgear.com<br />

Österreich<br />

7,6 %<br />

Griechenland<br />

6,2 %<br />

Spanien<br />

5,9 %<br />

Deutschland<br />

5,3 %<br />

Quellenangabe: OECD, statista<br />

NEUER HAUPTKATALOG VON SCHWER<br />

Der neue Hauptkatalog H10<br />

und der Katalog „Instrumentation“<br />

IT4 von Schwer<br />

Fittings sind erschienen.<br />

Der Edelstahl-Hauptkatalog<br />

zeigt neben den sf-Produkten<br />

auch Neuheiten bei<br />

Schläuchen, Messanschlüssen<br />

und Armaturen. Die<br />

Auswahl reicht von<br />

Schneidringverschraubungen<br />

und Gewindefittings bis zu Edelstahlrohren und Hydraulikschläuchen.<br />

Der Katalog bietet technische Zeichnungen,<br />

Montageanleitungen und technische Grundlagen. Die Verschraubungen,<br />

Verschraubungskomponenten und Armaturen sind<br />

überwiegend für gasförmige und fluidische Anwendungen<br />

vorgesehen. Im eShop können auch Lieferfähigkeit, Preise und<br />

Datenblätter abgerufen werden.<br />

www.schwer.com<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 27


MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

HIGHLIGHTS<br />

DER CEMAT <strong>2016</strong><br />

– EIN RÜCKBLICK<br />

WELTBESTER<br />

STAPLER DES JAHRES<br />

VIRTUAL REALITY<br />

KOMPAKTER<br />

DRUCKSENSOR<br />

ROBUSTER<br />

HOCHTEMPERATURSCHLAUCH<br />

28 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


KOMPAKTER DRUCKSENSOR<br />

Bei Gabelstaplern, Telehandlern und anderen Fahrzeugen der<br />

Logistik geht der Trend eindeutig in Richtung zu mehr Leistung<br />

auf geringerem Bauraum. Diese Entwicklung unterstützt<br />

Rexroth mit den neuen Drucksensoren PR4 Baureihe 10. Sie<br />

decken in der Arbeits- und Fahrantriebshydraulik Messbereiche<br />

bis zu 600 bar bei einer Baulänge von knapp 55 mm ab. Die<br />

Sensoren können einfach mit einem Steckschlüssel mit einem<br />

Anzugsdrehmoment von bis zu 45 Nm montiert werden.<br />

www.boschrexroth.de<br />

ROBUSTER HOCHTEMPERATURSCHLAUCH<br />

Der Hochtemperaturschlauch Conti Excelsus ist dank seiner<br />

Flexibilität für den Einsatz in besonders engen und komplexen<br />

Einbausituationen geeignet – auch wenn es dort sehr heiß wird. Er<br />

kann je nach Ausführung Temperaturen bis zu 250 °C widerstehen,<br />

versorgt Turbolader mit Kühlwasser und Schmieröl und kommt<br />

auch in deren Steuerungssystem zur Anwendung. Ebenso eignet er<br />

sich für den Lufttransport unter anderem in Abgassystemen oder<br />

als Kraftstoffrücklaufleitung.<br />

www.contitech.de<br />

WELTBESTER STAPLER DES JAHRES<br />

Der IFOY Award in der Kategorie „Counter Balanced Truck bis 3,5 t“<br />

geht an den neu entwickelten ECB18C von BYD (Build Your Dreams).<br />

In einer starken Konkurrenz holte sich im Finish mit dem 80 Volt<br />

Lithium-Ionen-Stapler zum ersten Mal eine chinesische Marke den<br />

Titel „Weltbester Stapler des Jahres“.<br />

Foto: IFOY Andre Baschlakow<br />

www.bydforklift.com<br />

FLEXIBLER<br />

DREHZAHLSENSOR<br />

VIRTUAL REALITY<br />

Logistics IT stand im Fokus der diesjährigen CeMAT. Datenbrillen<br />

gehören seit längerem zum Standard-Rüstzeug der Intralogistik. In<br />

Hannover sah man dieses Mal aber auch vermehrt Virtual-Reality-<br />

Brillen im Einsatz. Das Unternehmen FL-Simulators bietet beispielsweise<br />

Gabelstapler-Simulatoren unter Verwendung dieser Geräte<br />

an. So können Fahrtrainings ohne die Gefahr von Schäden<br />

durchgeführt werden.<br />

www.fl-simulators.com<br />

FLEXIBLER DREHZAHLSENSOR<br />

Mit der Schutzklasse IP69K führt Rheintacho eine neue Sensorbaureihe<br />

aus Kunststoff für die Detektion von Drehzahl und Drehrichtung<br />

ein. Durch unterschiedliche Sensorlängen, Kabelabgangsrichtungen<br />

und mögliche Stecker bietet die Baureihe ein hohes Maß<br />

an Flexibilität. Zudem bietet das Unternehmen individuelle<br />

Entwicklungen an. Die FQ-Baureihe ist eine Weiterentwicklung der<br />

aktuellen FK-Baureihe.<br />

www.rheintacho.de<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 29


VOR ORT<br />

Dieses radikal neue<br />

Hydraulikaggregat für<br />

Werkzeugmaschinen<br />

steigert die Energieeffizienz<br />

und fügt sich in<br />

Industrie-4.0-Konzepte<br />

ein. Hiermit bietet<br />

Rexroth nach eigenen<br />

Angaben dezentral<br />

intel ligente Hydraulik.<br />

ALLES DRIN, ALLES DRAN,<br />

ALLES VERNETZT<br />

01 Während der Hannover Messe <strong>2016</strong> konnte<br />

Michael Pfister, Chefredakteur von <strong>O+P</strong>, die dezentral<br />

intelligente Hydraulik von Bosch Rexroth in Augenschein nehmen<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Der Fortschritt ist schon allein an der eleganten Form sichtbar:<br />

Das neue Kleinaggregat CytroPac von Rexroth zeigt,<br />

mit wie wenig Bauraum moderne Hydrauliklösungen<br />

auskommen. In einem Gehäuse verknüpft Rexroth<br />

Hydraulikkomponenten mit einem Frequenzumrichter, Motor,<br />

Pumpe und Sensorik zu einem schaltschranklosen Aggregat. Die<br />

neue Baureihe vereinfacht als Plug&Run-Lösung die Inbetriebnahme<br />

und verringert durch die bedarfsgerechte Drehzahlregelung den<br />

Energiebedarf um bis zu 80 %. Gleichzeitig erfasst das dezentral<br />

intelligente Aggregat alle Betriebszustände und fügt sich<br />

mit Condition Monitoring in Industrie 4.0-Konzepte<br />

ein. CytroPac deckt den Leistungsbereich bis<br />

4 kW und Volumenströme bis 35 l/min ab.<br />

Bauraum ist bei Werkzeugmaschinen kostbar,<br />

denn die Aufstellfläche ist ein kaufentscheidendes<br />

Kriterium für die Betreiber. Das von Rexroth<br />

neu entwickelte Hydraulikaggregat CytroPac integriert<br />

alle hydraulischen und elektrischen Bauteile<br />

auf engstem Raum. Einen wesentlichen Beitrag zu<br />

02 Der Fortschritt ist schon allein an der eleganten<br />

Form sichtbar: das Kleinaggregat CytroPac<br />

den geringen Baumaßen leistet der verkleinerte Tank mit einem auf<br />

20 l reduzierten Ölvolumen. Er gewährleistet die korrekte Entgasung<br />

des Öls und trägt zu längeren Standzeiten des Fluides bei.<br />

BIS ZU 80 % WENIGER ENERGIEVERBRAUCH<br />

CytroPac basiert auf Sytronix-Antrieben von Rexroth. Der integrierte<br />

Frequenzumrichter regelt eigenständig und bedarfsgerecht die<br />

Drehzahl des Motors. Dadurch sinkt der Energiebedarf bei gleicher<br />

Leistung je nach Zyklus-Charakteristik zwischen 30 und 80 % im<br />

Vergleich zu Konstant-Aggregaten. Damit unterstützen sie<br />

Maschinenhersteller dabei, die Europäische Ökodesign-<br />

Richtlinie 2009/125/EC für Energieverbrauch und CO 2<br />

­<br />

Emissionen sowie die teilweise noch schärferen Vorgaben<br />

der Automotive-Industrie zu erfüllen. Gleichzeitig verringert<br />

die bedarfsgerechte Drehzahlregelung den Wärmeeintrag<br />

ins Öl und reduziert den Kühlungsbedarf. Zusätzlich hat<br />

Rexroth mit der Heatpipe-Technologie eine innovative, platzsparende<br />

Lösung für das Kühlen mittels Wasser integriert.<br />

Als dezentral intelligente Baugruppe kommuniziert der in<br />

das Gehäuse integrierte Frequenzumrichter über die gängigen<br />

Echtzeit-Ethernet-Schnittstellen Sercos, PROFINET,<br />

EtherCAT, EtherNet/IP und Modbus/TCP sowie PROFIBUS<br />

30 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


PUMPEN UND PUMPENAGGREGATE<br />

NACHGEFRAGT<br />

Warum sieht<br />

CytroPac nicht wie<br />

ein herkömmliches<br />

Hydraulikaggregat<br />

aus?<br />

Bei unserem Kleinaggregat CytroPac handelt es sich um eine<br />

komplette Neukonstruktion. Das Entwicklerteam stellte nach<br />

dem Motto „alles ist möglich“ sämtliche Bauelemente auf den<br />

Prüfstand, einfach alles wurde hinterfragt. Das Ergebnis kann<br />

sich sehen lassen: eine moderne, funktionale, intelligente,<br />

bedarfsgerechte und energieeffiziente Einheit.<br />

Dr. Steffen Haack, Mitglied des<br />

Vorstands der Bosch Rexroth AG<br />

mit der Maschinensteuerung. Zur Inbetriebnahme reichen der<br />

Anschluss an die Spannungsversorgung und die Kommunikation<br />

mit der Steuerung sowie die Anbindung an den Hydraulikkreislauf<br />

und den Kühlwasserkreis.<br />

ÜBER OFFENE SCHNITTSTELLEN VERNETZT<br />

CytroPac ist bereits auf die erhöhten Informationsanforderungen<br />

von Industrie 4.0 ausgelegt. Schaltzentrale ist der integrierte<br />

Frequenzumrichter: einsatzfertig verdrahtet mit den Sensoren für<br />

Druck, Temperatur, Füllstand, Verschmutzung und Volumenstrom<br />

liefert er alle Daten über eine Multi-Ethernet-Schnittstelle an die<br />

Maschinensteuerung. Durch die kontinuierlich erhobenen<br />

Betriebszustände erkennen sie Verschleiß und Fehler frühzeitig<br />

und können sie schnell beheben. Zusätzlich ändern Bediener<br />

ortsunabhängig über die Ethernet-Verbindung mit der Steuerung in<br />

Echtzeit Druck und Volumenstrom.<br />

Das Gehäuse kapselt sämtliche Geräuschquellen nach außen ab.<br />

Maschinenhersteller benötigen keine zusätzlichen, platz- und<br />

kostenintensiven Einhausungen, um internationale und Automotivtypische<br />

Vorgaben an die zulässigen Geräuschemissionen zu<br />

erfüllen. Das Kleinaggregat erfüllt die Schutzart IP 54.<br />

Fotos: Bosch Rexroth AG, 97816 Lohr<br />

www.boschrexroth.com<br />

Vollständig<br />

überarbeitet!<br />

Die Berechnung<br />

und Gestaltung von<br />

Wälzlagern erreicht<br />

eine neue Ära<br />

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PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

BALGZYLINDER<br />

FÜR MAXIMALEN WIDERSTAND


BALGZYLINDER<br />

In der Chemie-, Papier- oder auch<br />

Pharmaindustrie ist Beständigkeit<br />

gegenüber aggressiven Medien eine der<br />

Kernanforderungen der verbauten<br />

Komponenten. Contitech bietet für diese<br />

Bereiche nun Balgzylinder mit verbesserter<br />

Medien resistenz an. Das Geheimnis liegt<br />

im neuentwickelten ECO 2 -Compound.<br />

POINTIERT<br />

BALGZYLINDER AUS DEM WERKSTOFF<br />

ECO KOMMEN OHNE BLEI AUS<br />

VERBESSERTE<br />

MEDIENBESTÄNDIGKEIT<br />

SÄURE- UND KORROSIONS BESTÄNDIGE<br />

EDELSTAHLPLATTEN<br />

MEHR SICHERHEIT IN ANSPRUCHS-<br />

VOLLEN EINSATZBEREICHEN<br />

Contitech hat sein Produktprogramm für Balgzylinder<br />

erweitert: Als erster Hersteller weltweit bietet das Unternehmen<br />

Balgzylinder aus einer ECO-Mischung an, die<br />

eine verbesserte Medienbeständigkeit besitzen. Die neuen<br />

ECO 2 -Balgzylinder können jetzt auch in Anwendungen eingesetzt<br />

werden, in denen sie Schmierölen, aggressiven Dämpfen und Laugen<br />

ausgesetzt sind. Ein möglicher Anwendungsbereich ist unter<br />

anderem die Papierindustrie. „Für die speziellen Anforderungen in<br />

diesem Umfeld sind unsere ECO 2 -Balgzylinder bestens geeignet“,<br />

erklärt Verena Weiss, Leiterin Industrie bei Contitech Air Spring<br />

Systems.<br />

BLEIFREIE MISCHUNG<br />

Balgzylinder der ECO 2 -Reihe bestehen aus dem Elastomer<br />

Epichlorhydrin und eignen sich besonders für Hochtemperaturanwendungen.<br />

Je nach Ausführung können sie bei Umgebungstemperaturen<br />

bis +130 °C eingesetzt werden. Mit dem neuen ECO 2 -<br />

Compound hat ContiTech zusätzlich auf Blei verzichtet und<br />

reagiert damit auf die REACH-Verordnung der Europäischen<br />

Union: Bleioxid steht unter Verdacht, gesundheitsschädlich zu<br />

sein. Deshalb ist es ein Kandidat für die Sperrliste mit gefährlichen<br />

chemischen Stoffen. „Aus diesem Grund haben wir auf eine<br />

bleifreie ECO 2 -Mischung umgestellt, um auch nach einem<br />

möglichen Verbot von Bleioxid mit unseren Produkten jederzeit<br />

lieferfähig zu sein“, sagt Weiss.<br />

Die weiterentwickelten ECO 2 -Balgzylinder gehören ab sofort<br />

zum Produktprogramm von Contitech und sind für nahezu alle<br />

Modelle der C-, D- und R-Reihe erhältlich. Weitere Produktentwicklungen<br />

sind ebenfalls denkbar.<br />

FÜR ANSPRUCHSVOLLE BRANCHEN<br />

Auch die Anschlussteile seiner Balgzylinder hat Contitech angepasst,<br />

um so die speziellen Anforderungen besonders sensibler<br />

Industriebranchen zu erfüllen. So sind die Balgzylindertypen 40 bis<br />

530 der C-Reihe jetzt auch mit Edelstahlplatten erhältlich, die<br />

gegen die meisten Säuren beständig sind. Statt des häufig<br />

verwendeten V2A-Edelstahls setzt Contitech eine hochwertige,<br />

säurebeständige V4A-Qualität ein. Durch eine zusätzliche Legierung<br />

ist der Werkstoff noch widerstandsfähiger gegen Korrosion,<br />

besonders bei chloridhaltigen Medien. „Mit dieser Eigenschaft<br />

eignet sich unsere Neuentwicklung für viele Industrien, in denen<br />

aggressive Medien zum Einsatz kommen“, sagt Weiss.<br />

Mögliche Einsatzgebiete für die Balgzylinder mit den neuen<br />

Edelstahlplatten sind zum Beispiel die chemische Industrie und die<br />

Pharmaindustrie. In beiden Branchen stehen die Komponenten<br />

oft in direktem Kontakt mit Chemikalien. Besonders in Bereichen,<br />

in denen starke Reinigungsmittel zum Einsatz kommen, ist säurefester<br />

Stahl ein wichtiger Standard. Gleichzeitig müssen die<br />

Komponenten in vielen Anwendungen auch beständig gegen<br />

flüssige Medien sein. „Beide Anforderungen erfüllen die neuen<br />

Anschlussteile perfekt“, so Weiss.<br />

Ähnliche Anforderungen werden in der Papierindustrie gestellt:<br />

Hohe Feuchtigkeit und große Hitze in Kombination mit Chemikalien<br />

verlangen den Werkstoffen einiges ab. Edelstahl hilft,<br />

Stillstandzeiten und die damit verbundenen Ausfallkosten zu<br />

vermeiden. Großen Wert auf Korrosionsschutz legt auch die<br />

Nahrungsmittelindustrie, um alle hygienischen Standards<br />

wie zum Beispiel der US-amerikanischen Food and Drug<br />

Administration (FDA) zu erfüllen. Deshalb kommen in<br />

dieser Branche ausschließlich Werkstoffe mit hoher Medienbeständigkeit<br />

zum Einsatz.<br />

www.contitech.de<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 33


STEUERUNGEN UND REGELUNGEN<br />

UND ES LÄUFT UND<br />

LÄUFT UND LÄUFT…<br />

Moog hatte im Rahmen eines Preisausschreibens<br />

das älteste noch in Betrieb stehende Moog-<br />

Servoventil gesucht. Gewonnen hat Doug Bitner,<br />

Leiter des Labors für <strong>Fluidtechnik</strong> an der Fakultät<br />

für Ingenieurwesen der Universität von<br />

Saskatchewan. In seinem Labor ist ein Ventil der<br />

Baureihe Moog 21 im Einsatz – Baujahr 1963!<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Moog hatte das Preisausschreiben im vergangenen September<br />

anlässlich des 50-jährigen Jubiläums seiner<br />

Geschäftsaktivität in Europa ausgeschrieben. Doug<br />

Bitner gewann mit der Einsendung eines Videofilms,<br />

der Laborgeräte zeigt, die mit einem im Jahr 1963 hergestellten<br />

Servoventil der Baureihe Moog 21 funktionieren.<br />

SEIT ÜBER 50 JAHREN LEISTUNGSFÄHIG<br />

„Ich wusste, dass im Labor zahlreiche Moog-Ventile in Betrieb sind<br />

und so dachte ich, ich könnte vielleicht eine Chance haben“ so Bitner<br />

zu seiner Teilnahme am Preisausschreiben, „aber ich war wirklich<br />

überrascht, als ich von meinem Sieg erfuhr“. Laut Bitner ist die<br />

Universität von Saskatchewan in Kanada eine der wenigen Nordamerikas,<br />

die über ein <strong>Fluidtechnik</strong>labor verfügen, das Studenten<br />

offen steht. Das siegreiche Servoventil ist Teil eines einkanaligen<br />

Testsystems mit geschlossenem Kreislauf, das für Experimente im<br />

Bereich der Raumfahrt und der industriellen Anwendungen verwendet<br />

wird. „Wir haben im Labor Dauerbelastungstests auf Rahmen<br />

landwirtschaftlicher Maschinen mit bis zu einer Million<br />

Arbeitszyklen durchgeführt“ fügt Bitner hinzu „und das Moog-<br />

Servoventil bleibt weiterhin leistungsfähig“.<br />

„Wir beglückwünschen Doug Bitner, dass er das älteste funktionierende<br />

Moog-Servoventil gefunden hat. Man spricht immer von<br />

der Zuverlässigkeit unserer Servoventile und Herr Bitner hat sie<br />

erneut bezeugt“ kommentiert Ari Almqvist, Group Vice President<br />

und General Manager des Industriekonzerns Moog Inc. „Es ist<br />

bekannt, dass sich unsere Ventile einer langen erfolgreichen Funktionsgeschichte<br />

erfreuen, auch unter kritischen Betriebsbedingungen<br />

wie bei der Stahlproduktion, in Gasturbinen und in Werkzeugmaschinen.“<br />

WEITERE DAUERLÄUFER<br />

Der zweite Platz ging an Walter Andreas von IABG, einer Firma,<br />

die im Testbereich tätig ist und in deren Prüflabor in Deutschland<br />

ein Servoventil der Baureihe Moog 22 aus dem Baujahr 1966 im<br />

Einsatz ist.<br />

Den dritten Platz teilen sich John Shannon von TATA Steel’s CPP<br />

Trostre Works in Großbritannien und Tom Gecse von U.S. Steel in<br />

Kanada. Das Servoventil der TATA Steel gehört zur Baureihe<br />

Moog 60 von 1969 und ist an einer Blechwalzanlage installiert. Das<br />

Ventil der U.S. Steel gehört ebenfalls zur Baureihe Moog 60 von 1969<br />

und wird in einer Streckzieh anlage verwendet.<br />

Im Jahr 1951 hat William C. Moog Jr. das erste Servoventil für den<br />

Verkauf entwickelt. Es handelt sich um ein Gerät, das ein digitales<br />

oder analoges Signal in einen Durchflusswert oder einen hydraulischen<br />

Druck umwandelt.<br />

www.moog.de<br />

34 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


STEUERUNGEN UND REGELUNGEN<br />

SCHALTSTELLUNG<br />

ÜBERWACHEN<br />

Durch den modularen<br />

Aufbau der Produktpalette<br />

können die Schieber- und<br />

Sitzventile von Wandfluh<br />

mit den Nenngrößen NG4,<br />

NG6, und NG10 mit einer<br />

einfachen oder auch<br />

redundanten Schaltstellenüberwachung<br />

ergänzt<br />

werden. Die induktive<br />

Schalttechnik bietet sehr<br />

viel Sicherheit durch ihre<br />

berührungslosen<br />

Schalteigenschaften.<br />

01<br />

02<br />

01 Redundante Schaltstellenüberwachung<br />

integriert in ein Wandfluh-<br />

Schieberventil<br />

02 Schaltstellungsüberwachung<br />

integriert in eine sicherheitsrelevante<br />

Hydraulik-Anwendung<br />

Die dabei eingesetzte induktive Schalttechnik<br />

ist eine sehr langlebige und<br />

sichere Methode, um Schaltstellungen<br />

eines Ventils zu überwachen. Durch<br />

Anlegen einer elektrischen Spannung wird an<br />

der Spitze des Schalters ein Magnetfeld erzeugt.<br />

Bei sich näherndem magnetisierbarem Material,<br />

wie beispielsweise bei einem Ventilkolben,<br />

ändert sich dieses Magnetfeld, was eine Aktivierung<br />

des Schalters zur Folge hat. Die Vorteile<br />

gegenüber einem mechanischen Schalter<br />

zeigen sich nicht nur in Bezug auf den Verschleiß,<br />

sondern insbesondere auch in der<br />

Früherkennung eines Kabelbruchs oder eines<br />

defekten Schalters.<br />

Die besonderen Merkmale der Schaltstellungsüberwachung<br />

sind:<br />

n sehr sichere Schalteigenschaften durch<br />

induktive Schalttechnik,<br />

n verschleißfreier Betrieb der induktiven<br />

Schalter,<br />

n einfache oder redundante Ausführung<br />

möglich,<br />

n sehr hohe Langlebigkeit.<br />

Die Schaltstellungsüberwachung eignet sich zum<br />

Einbau in Sicherheitsventile bei überwachten<br />

Anlagen, bei vordefinierten Bewegungsabläufen<br />

mit Verletzungs- oder Unfallgefahr bei Systemausfall,<br />

für die Steuerung von großen Kräften als<br />

Schaltstellen-Sensor (Wasserkraftwerk) und zur<br />

Freischaltung nachfolgender Ventile in einem<br />

komplexen Hydrauliksystem.<br />

www.wandfluh.com


VERBINDUNGSTECHNIK<br />

SO KOMMEN SIE<br />

IN FORM<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Die Wahl des passenden Verfahrens zum<br />

Anbringen von Verbindungselementen am<br />

Rohrende ist heute mehr denn je entscheidend<br />

für wirtschaftliche Fertigungsprozesse. Denn<br />

Geometrien werden immer komplexer und der<br />

Druck in puncto Kosteneffizienz steigt rasant.<br />

Umformung bietet sich hier als effiziente<br />

Methode an.<br />

Verschiedene Verfahren zum Anbringen von Verbindungselementen<br />

stehen zur Auswahl wie die Möglichkeit des<br />

Anlötens oder Anschweißens, beispielsweise eines vorab<br />

gefertigten Drehteils, an einem Rohr. Dieses Verfahren ist<br />

jedoch sehr zeit- und kostenintensiv und kann negative Auswirkungen<br />

auf das Werkstück haben. Als effizientere Lösung bietet sich die<br />

Umformung an. Hierbei kommt es immer zu einer Kaltverfestigung<br />

des Materials. Der Umformgrad ist die Kenngröße, mit der die bleibende<br />

Veränderung eines Werkstücks beim Umformprozess erfasst<br />

werden kann. Der Umformgrad ist abhängig von der Geometrie,<br />

dem Material und dem angewendeten Kaltumformungsverfahren.<br />

Die Transfluid Maschinenbau GmbH hat für die Kaltumformung<br />

verschiedene Lösungen für die axiale, rollierende und die kombinierte<br />

Umformung entwickelt.<br />

36 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


VERBINDUNGSTECHNIK<br />

AXIAL PRÄZISE STAUCHEN<br />

Für das axiale Stauchen gestaltet das Unternehmen seine „t form“<br />

REB-Anlagen. Entsprechend der jeweiligen Anforderungen wird die<br />

Maschinenauslegung von drei maßgeblichen Faktoren bestimmt:<br />

der Rohrgröße, dem Material und der Umformgeometrie. Dabei<br />

benötigen zum Beispiel scharfkantige Konturen deutlich höhere<br />

Stauchleistungen als weiche. Mit den Umformmaschinen vom Typ<br />

REB können schnelle Werkzeugwechsel, extreme Umformgrade<br />

und komplexe Geometrien präzise umgesetzt werden. Per Servomotor<br />

wird die Werkzeugfolge vertikal oder horizontal positioniert.<br />

Bis zu sechs Umformstufen und eine Zwischenspanneinheit ermöglichen<br />

nahezu alle Formgebungsanforderungen. Integrierte Rollierstationen<br />

kommen für spezifische Rohrumformungen zum Einsatz.<br />

Über einen Touch-Panel mit integriertem Datenspeicher erfolgt die<br />

Bedienung. Hier können spezifische Bearbeitungsfolgen, Prozess<br />

und Maschinenparameter verwaltet werden. Bezüglich der Antriebe<br />

stattet Transfluid die REB-Anlagen wahlweise mit hydraulisch<br />

numerischen oder elektrischen Antrieben aus. Für sehr kurze<br />

Zykluszeiten besteht zudem die Möglichkeit diese Umformverfahren<br />

zeitoptimiert schrittweise in Transferanlagen auszuführen.<br />

ROLLIEREND ZUR KOMPLEXEN FORM<br />

Bei der exakten Auslegung der SRM-Rollierenden-Umformmaschinen<br />

von Transfluid spielen die beiden Faktoren Rohrgröße und<br />

Umformgeometrie eine wichtige Rolle. Dabei bestimmt der Rohrdurchmesser<br />

den Grundaufbau der Maschine bezüglich des<br />

Öffnungshubs und des Leistungsmoments. Vor allem für das Erzeugen<br />

scharfkantiger Konturen für Dichtelemente und optimierte<br />

Oberflächen eignet sich das Verfahren. Sämtliche Antriebe sind<br />

servo-elektrisch ausgelegt und je nach Anforderung CNC-gesteuert.<br />

Damit sind auch werkzeugunabhängige Umformungen möglich<br />

und alle Einstellparameter hinterlegt. Aufwendiges Justieren entfällt<br />

so. Das Formen der Rohre ist wahlweise von innen nach außen oder<br />

von außen nach innen möglich.<br />

CLEVER KOMBINIERT<br />

Kombinationsmaschinen werden abhängig von der Geometrie<br />

eingesetzt. Transfluid bringt hierbei die Vorzüge beider Bearbeitungsverfahren<br />

zusammen. Häufig wird eine axiale Vorstauchung<br />

durchgeführt und die finale Geometrie über den Rollprozess erzielt.<br />

Damit beispielsweise auch der Beschnitt vor der axialen Rohrumformung<br />

möglich ist oder eine vorgestauchte Geometrie nachgerollt<br />

werden kann, stehen die kombinierten Verfahren in einer<br />

Maschine zur Verfügung – oder als Transferanlage, in welcher die<br />

Bearbeitung nacheinander durchgeführt wird. Inklusive schnellen<br />

Werkzeugwechseln können mit der fortschrittlichen Hightech-<br />

Kombination extreme Umformungen umgesetzt werden – für<br />

scharfkantige Konturen/Radien, hohe Anforderungen an die Oberfläche<br />

und Umformungen, eng hinter den Bögen.<br />

SICHERES BÖRDELN<br />

Für Bördelanschlüsse sind die Transfluid-Umformmaschinen vom<br />

Typ UMR im Einsatz. Dabei ist die Maschinengröße abhängig von<br />

der Rohrgröße bis zu 325 mm Durchmesser und das Werkzeug ist<br />

an die jeweilige Umformgeometrie angepasst. Schnelle Werkzeugwechsel<br />

sorgen für Zeitersparnis und die Anlage ermöglicht auch<br />

das Schließen von Rohrenden. Nahezu werkzeugunabhängig arbeiten<br />

die UMR-Anlagen mit einem frei programmierbar gesteuerten<br />

Umformkegel. Damit können Bördel zwischen 20° und 90° sowie<br />

Spannlängen von ca. 1 x D erzeugt werden, die sich durch optimale<br />

Dichtflächen auszeichnen. Die Fertigung von Bördeln bis 90° ist<br />

dabei in einem Arbeitsgang möglich. Auch Flanschverbindungen<br />

lassen sich mit dieser Transfluid-Lösung erstellen.<br />

Mit diesen Lösungen der Transfluid Maschinenbau GmbH für die<br />

Kaltumformung lassen sich die axiale, rollierende und die kombinierte<br />

Umformung effizient durchführen. Dabei bilden die Maschinen die<br />

Basis, während die Werkzeuge den Prozess absichern. Speziell in der<br />

Werkzeugtechnik steckt das meiste Know-how. Mit ihren intelligenten<br />

Werkzeuglösungen reduzieren die Experten von Transfluid<br />

Folgekosten und sichern gleichzeitig die Qualität.<br />

www.transfluid.de<br />

POINTIERT<br />

UMFORMUNG IST DIE EFFIZIENTERE<br />

ALTERNATIVE ZUM LÖTEN<br />

LÖSUNGEN FÜR DIE AXIALE, ROLLIERENDE<br />

UND DIE KOMBINIERTE UMFORMUNG<br />

KOMBINATIONSMASCHINEN FÜR<br />

HÖCHSTE ANFORDERUNGEN<br />

Wir machen Details<br />

zu starken Lösungen<br />

Bei Schlüsselfunktionen kommt es auf zuverlässige<br />

und belastbare Lösungen an. Die vielfältige Schnellanschlusstechnik<br />

von K V T-Fastening ermöglicht<br />

sekundenschnelles Andocken am Prüfling.<br />

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Proven<br />

Productivity<br />

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<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 37


VERBINDUNGSTECHNIK<br />

WO LIEGEN DIE<br />

MÄRKTE DER ZUKUNFT?<br />

Frau Flaeper, wo sehen Sie<br />

die aktuellen Trends der<br />

Rohrbearbeitung?<br />

Tendenziell zeichnet sich ein Trend der höheren Flexibilisierung ab, bei der die<br />

Folgekosten – wie beispielsweise im Bereich der Werkzeugtechnik – auf ein<br />

Minimum begrenzt werden müssen. Es ist für die Zukunft wichtig, eine komplette<br />

Prozessdatenerfassung sicherzustellen. Weil nur so mit einer mitarbeiterunabhängigen<br />

Qualität gefertigt werden kann.<br />

Gibt es Unterschiede beim<br />

Technologiebedarf in<br />

europäischen, nordamerikanischen<br />

und asiatischen<br />

Märkten? Wo sehen Sie<br />

die besonderen<br />

Herausforderungen?<br />

Es gibt technologische Unterschiede in den Anforderungen, d.h. in den nordamerikanischen<br />

und asiatischen oder auch osteuropäischen Märkten sind lohnintensive<br />

Prozesse nicht so deutlich auf eine spätere Automation ausgelegt.<br />

Lediglich bei qualitativ anspruchsvollen Produkten, z.B. im Automotive-Bereich,<br />

möchten Kunden auch in diesen Regionen den Unsicherheitsfaktor „Mensch“<br />

möglichst ausschließen. Generell lassen sich in diesen Ländern automatische<br />

Anlagen vor dem Hintergrund niedriger Löhne manchmal rechnerisch schwierig<br />

darstellen.<br />

Wie kann die digitale<br />

Vernetzung bei der<br />

Rohr bearbeitung weiter<br />

vorangebracht werden?<br />

Wir selbst haben die Kernkompetenz der Softwareprogrammierung über eigene<br />

Mitarbeiter abgedeckt. Über Schnittstellen und einen Hauptrechner ist die Digitalisierung<br />

dann einfach umsetzbar. Und wir schaffen ebenfalls Vernetzungen zu<br />

unterschiedlichsten CAD-Programmen – aber auch die Option zur digitalen<br />

Datenerfassung am Objekt vor Ort. Auch hierüber ist eine qualitativ hochwertige,<br />

möglichst mitarbeiterunabhängige Rohrbearbeitung möglich. Über die digitale<br />

Datenerfassung, zentrale Informationsspeicherung und Vernetzung kann in<br />

Verbindung mit intelligenten Maschinenlösungen eine ergebnisorientierte<br />

Verbesserung der Abläufe und der Qualität sichergestellt werden.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Was sind die<br />

Zukunftsmärkte?<br />

Welche Neuentwicklungen<br />

bringen Sie dafür auf den<br />

Weg?<br />

Zukunftsmärkte in technischer Hinsicht bietet sicherlich die gesamte<br />

Energieversorgung. Und natürlich fortschrittliche Technologien im<br />

Automotive, medizintechnische Geräte sowie Geräte zur Rehabilitation.<br />

Wasser und Nahrungsmittel gehören auch zu den<br />

zukunftsträchtigen Technologien.<br />

Geographisch gesehen liegt ein Zukunftsmarkt selbstverständlich<br />

auf dem amerikanischen Kontinent, der beim Grad<br />

der Automation erheblich unter dem Europas liegt. Auch die<br />

osteuropäischen Länder und Russland sind für uns in der<br />

Zukunft interessant.<br />

In diesen Bereichen sind das automatische Anlagen, die auch<br />

bei geringeren Stückzahlen effektiv für unsere Kunden sind. Sie<br />

müssen wirtschaftlich und einfach umgerüstet werden können und<br />

dabei keine mechanischen Rüstvorgänge erfordern. Alle Prozessparameter<br />

können digital abgerufen werden. Umgesetzt haben wir<br />

dies schon bei Biegesystemen über Roboter. Hier können<br />

Prozessdaten online eingelesen werden und der Roboter<br />

programmiert sich aufgrund dieser Daten selbständig. Bei<br />

Transfluid arbeiten wir an weiteren entsprechenden Neuentwicklungen,<br />

auf die die Gäste der kommenden Messen<br />

wie der SMM in Hamburg, der Bimu in Mailand, der Euroblech<br />

in Hamburg und natürlich der nächsten Innovation<br />

Days bei Transfluid gespannt sein dürfen.<br />

Stefanie Flaeper<br />

Geschäftsführerin<br />

bei Transfluid<br />

38 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


MARKTPLATZ<br />

DAUERHAFT DICHT – UNABHÄNGIG VON DER<br />

MATERIALPAARUNG<br />

In der Praxis kommt es immer wieder zu Leckagen im Dichtbereich<br />

der verschraubten Hydraulikkomponenten. Der Grund<br />

dafür ist, dass bei der Montage von Schlauchleitungen häufig<br />

das zulässige Anzugsdrehmoment überschritten wird. Bei den<br />

neuen Ecovos-Armaturen der Voswinkel GmbH mit Blocksicherung<br />

wird das Montageende angezeigt. Der Unterschied zu<br />

herkömmlichen<br />

Dichtkegelarmaturen<br />

liegt dabei in der<br />

vordefinierten<br />

Spaltbreite zwischen<br />

den beiden Stirnflächen<br />

der zu<br />

verschraubenden<br />

Komponenten. Dieser<br />

Spalt verhindert ein<br />

Überziehen des<br />

Anzugsdrehmoments<br />

und stellt sicher, dass die notwendige Vorspannung in der<br />

Gewindepaarung erzeugt wird. Dies verhindert das selbsttätige<br />

Lösen der Armatur im Lastfall. Auch bei mehrfachem Lösen und<br />

wieder Verbinden ist die volle Dichtfunktion gegeben. Ferner<br />

greift die Blocksicherung unabhängig von der Materialpaarung.<br />

Der Anwender muss die Drehmomente, etwa bei der Paarung<br />

der Schlaucharmatur mit Guss- bzw. Schmiedeverschraubungen,<br />

nicht anpassen. Die ECOVOS-Schlaucharmatur wird in<br />

Nennweiten DN06 - DN16 angeboten.<br />

www.voswinkel.net<br />

HOCHSPEZIALISIERTE, ENERGIEEFFIZIENTE<br />

HYDRAULIKPRÜFSTÄNDE<br />

Der Qualitätsanspruch an hydraulische Komponenten und<br />

Systeme ist hoch. Durch betriebsnahe Bauteilprüfungen kann<br />

bereits im Entwicklungs- und Produktionsprozess eine Qualitätsprüfung<br />

stattfinden. Im Prüfstandbau für hydraulische Komponenten<br />

realisiert das Unternehmen Dorninger Hytronics Teststände<br />

für z. B. Pumpen und<br />

Hydraulikmotoren.<br />

Eine Besonderheit der<br />

Prüfstände ist die<br />

Vereinigung von<br />

Steuerungs- und<br />

Messtechnik in einem<br />

System mit einem<br />

Automation-PC.<br />

Dorninger Hytronics<br />

verwendet als<br />

Innovator im Prüfstandsbau<br />

die<br />

drehzahlvariable Antriebstechnik. Hier wird eine mit Servoumrichter<br />

angetriebene Innenzahnradpumpe abhängig vom<br />

Einsatzfeld mit Synchronservomotor oder Asynchronmotor<br />

betrieben.<br />

Konstruktiv wird bei allen Projekten auf eine kompakte und<br />

ergonomische Bauweise geachtet. Zudem wird bereits bei der<br />

Prüfstandskonzeption mit dem Kunden auf wichtige Details<br />

geachtet, dass z. B. Einzelkomponenten in der Gesamtkonfiguration<br />

geprüft werden können.<br />

www.hytronics.at<br />

Intelligente, vernetzte Hydraulik<br />

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Möchten Sie von konsistent offenen Systemen profiteren, die Ihnen maximale Freiheit und Sicherheit für die<br />

Zukunft gewähren? Wir sind dabei! Bosch Rexroth bietet Ihnen eine einzigartige Bandbreite von Motion Controllern<br />

für die Hydraulik – von der Single Axis Control im Ventil bis zur 32 Achsen high-end Motion Logic Control.<br />

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<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 5/<strong>2016</strong> 39


PRESSEN- UND UMFORMMASCHINEN<br />

03<br />

01<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

ANTRIEBSZYLINDER-BAUKASTEN FÜR<br />

GROSSEN PRESSKRAFTBEREICH<br />

Der modulare pneumohydraulische Antriebszylinder-Baukasten<br />

TOX-Kraftpaket erlaubt<br />

energieeffiziente Antriebslösungen und deckt<br />

den Presskraftbereich von 2 bis 2000 kN ab. Das<br />

Baukastenprinzip erhöht die Verfügbarkeit und<br />

erleichtert die Montage.<br />

POINTIERT<br />

DURCH MODULARISIERUNG PRODUKT-<br />

STRUKTUR DEUTLICH SCHLANKER<br />

HÖHERE VERFÜGBARKEIT DER<br />

ANTRIEBSZYLINDER<br />

EIN BASISSYSTEM UND EIN<br />

HIGH-END-SYSTEM<br />

GLOBALER SERVICE DURCH<br />

INTERNATIONALE NIEDERLASSUNGEN<br />

40 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


PRESSEN- UND UMFORMMASCHINEN<br />

02 04<br />

Druckluft für die schnelle Bewegung, Hydraulik für die präzise<br />

Kraftentfaltung – auf der Basis von weit über 120000 verkauften<br />

Antriebszylindern vom Typ TOX-Kraftpaket hat die in<br />

Weingarten ansässige TOX PRESSOTECHNIK GmbH & Co.<br />

KG eine neue Antriebslinie entwickelt. Den Ausschlag dafür gaben<br />

sowohl die Wünsche der internationalen Kundschaft als auch<br />

selbstgesteckte Ziele wie zum Beispiel kurze Planungs- und Integrationszeiten,<br />

Einsatz- und Nutzungs-Flexibilität, Wirtschaftlichkeit in<br />

Beschaffung und Betrieb, geringstmöglicher Wartungsaufwand sowie<br />

einfachstes Handling und minimaler Einweisungsaufwand. Das<br />

pneumohydraulische Antriebsprinzip mit dem Arbeitsteil X-AT und<br />

dem Übersetzer X-ES wird weiterhin beibehalten. Bis dato gab es rund<br />

2000 verschiedene Typen des TOX-Kraftpakets, wogegen jetzt aus 96<br />

verschiedenen Grundmodellen alle benötigten Varianten realisiert<br />

werden können. Waren früher nur einige wenige Versionen ab Lager<br />

verfügbar, werden TOX-Kraftpaket-Antriebszylinder heute nach<br />

Kundenwunsch auftragsbezogen bzw. bedarfsgerecht zusammengebaut<br />

und kurzfristig ausgeliefert.<br />

MODULARE LÖSUNGEN<br />

01 Presse mit einem<br />

Kraftpaket-Antrieb<br />

02 Ein Übersetzer für<br />

mehrere Antriebszylinder<br />

03 Kraftpaket mit<br />

Ventilblock<br />

04 Aufbau des<br />

Basissystems line-Q<br />

Grundsätzlich gibt es die beiden Linien TOX-Kraftpaket line-Q und<br />

line-X. Der Unterschied ist darin zu sehen, dass es sich beim Typ<br />

line-Q um ein kostengünstigeres Basissystem für eine Vielzahl von<br />

Standard-Anwendungen handelt, während der Typ line-X als High<br />

End-System im Bereich hochleistungsfähiger Antriebslösungen für<br />

automatisierte Produktionssysteme zur Verwendung kommt. Die<br />

TOX-Kraftpakete line-Q gibt es in 15 Größen als standardisierte<br />

Fertiggeräte und mit weltweit verkürzten Lieferzeiten. Sie zeichnen<br />

sich durch eine robuste mechanische Rückstell-Feder, geringere<br />

Variationsmöglichkeit und sofortige Verfügbarkeit aus. Die TOX-<br />

Kraftpakete line-X bieten eine praktische und vor allem direkt<br />

Nutzen bringende Systemvielfalt. Alle TOX-Kraftpaket-Antriebszylinder<br />

bestehen immer aus dem Arbeitsteil X-AT und dem<br />

Übersetzer X-ES. Wahlweise werden diese beiden Komponenten<br />

als Einheit zu einem Antriebszylinder zusammenmontiert und mit<br />

einer festen Verrohrung oder Verschlauchung verbunden. Eine<br />

weitere Variante stellt das X-KT-System dar, bei dem die Komponenten<br />

X-AT und X-ES voneinander „getrennt“ montierbar sind.<br />

Dabei können mit einem Übersetzer sowohl einer oder mehrere<br />

Antriebszylinder betrieben werden. Als Arbeitszylinder kann das<br />

Arbeitsteil X-AT oder der TOX-Hydraulikzylinder HZL gewählt<br />

werden. Dies hat den Vorteil, dass mit lediglich einem Übersetzer in<br />

einer Mehrfach-Station mehrere Antriebe versorgt werden können<br />

und damit an mehreren Stellen parallel gearbeitet wird.<br />

GLOBALER SERVICE<br />

Ein weiteres Merkmal der neuen Generation TOX-Kraftpaket-<br />

Antriebszylinder ist der neue Ventilblock ZVX. Mit der dabei vollzogenen<br />

Funktionsintegration ergeben sich für die Kunden deutliche<br />

Vorteile hinsichtlich Komponenten-Installation und damit Montageaufwand.<br />

Überhaupt wurde der besagten Funktionsintegration<br />

höchste Aufmerksamkeit zuteil, um einerseits möglichst kompakte<br />

Bauformen zu erhalten und um andererseits Gewicht und damit<br />

auch Material zu sparen. Darüber hinaus wurden die Standard-<br />

Ausrüstungsumfänge erweitert um den Festanschlag mit Elastomerdämpfung,<br />

den Leistungsbypass ZLB mit hydraulischer Endlagendämpfung<br />

ZHD, und Arbeitskolben mit Magnetringen zur<br />

Hubabfrage ZHU und für das Wegmesssystem ZHW. Wie schon<br />

erwähnt, lassen sich aus den Grundmodellen alle denkbaren<br />

Varianten realisieren. Zudem ist durch den globalen Verbund bei<br />

TOX PRESSOTECHNIK in Deutschland und China sowie USA,<br />

Brasilien und Indien, eine weltweite Versorgung der Kunden<br />

gewährleistet, inklusive dem Ersatzteil- und Wartungsservice.<br />

www.tox-de.com<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 41


VERBINDUNGSTECHNIK<br />

WIR DENKEN ÜBER DIE<br />

AM MARKT VERFÜGBAREN<br />

ANSÄTZE HINAUS<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Die Stauff Gruppe<br />

entwickelt, produziert<br />

und vertreibt seit mehr als<br />

50 Jahren Leitungskomponenten<br />

und Hydraulikzubehör<br />

für den Maschinenund<br />

Anlagenbau und die<br />

industrielle Instandhaltung.<br />

Zur Hannover Messe 2015<br />

hat Stauff ein eigenes<br />

Rohrverschraubungsprogramm<br />

vorgestellt: Stauff<br />

Connect. <strong>O+P</strong> sprach mit Jörg<br />

Deutz, CEO der Stauff<br />

Gruppe, über den erfolgreichen<br />

Start des Programms<br />

und die weiteren Pläne.<br />

42 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


VERBINDUNGSTECHNIK<br />

VERBESSERTE KOMPONENTEN,<br />

SYSTEME UND MEHR<br />

Herr Deutz, seit einem<br />

Jahr ist Ihr eigenes<br />

Rohrverschraubungsprogramm<br />

Stauff Connect<br />

verfügbar. Wie reagiert<br />

der Markt?<br />

Außerordentlich positiv. Mit Stauff Connect bieten wir unseren Kunden DIN-Stahlrohrverschraubungen<br />

mit dem gleichen hohen Anspruch auf Qualität und Service an, der für all<br />

unsere bestehenden Produkte gilt und uns am Markt seit vielen Jahren auszeichnet. Uns war<br />

klar, dass wir von Anfang an am Niveau unseres bekannten Portfolios gemessen werden<br />

würden. Nach einem Jahr erfolgreicher Kundengespräche bestätigt man uns: Wir haben die<br />

Erwartungen weit übertroffen.<br />

Was zeichnet Stauff<br />

Connect gegenüber<br />

anderen Rohrverschraubungssystemen<br />

aus?<br />

Ein wesentlicher Punkt ist die Tatsache, dass das Programm komplett neu entwickelt wurde<br />

und sämtliche Erkenntnisse und Erfahrungen, die die Branche über Jahre in der Praxis<br />

ge sammelt hat, in unser Engineering eingeflossen sind. Das heißt, dass die Komponenten<br />

von Stauff Connect in ihren Auslegungen und Leistungsparametern komplett neu konzipiert<br />

wurden und wir gewissermaßen keine „Altlasten“ mit uns führen. Unser Rohrverbindungsprogramm<br />

ist auf dem neuesten Stand der Technik und unter den aktuellen Anforderungen<br />

der Branche besonders leistungsstark und zuverlässig. Beispielsweise überschreitet unsere<br />

Zink-/Nickel-Oberfläche auch nach Transport, Verarbeitung und Montage der Bauteile die<br />

vom VDMA definierten Anforderungen hinsichtlich Beständigkeit und Langlebigkeit deutlich.<br />

Ein wichtiger Punkt ist auch, dass uns bereits im ersten Jahr Freigaben der führenden unabhängigen<br />

Zertifizierungsgesellschaften erteilt wurden.<br />

Können Sie ein Beispiel für<br />

die Weiterentwicklung<br />

einzelner Komponenten<br />

geben?<br />

Gerade bringen wir zum Beispiel Winkel-Schwenkverschraubungen des Typs RSWND in<br />

Mitteldruck-Ausführung zur Serienreife, die im Unterschied zur herkömmlichen Bauweise<br />

auf Grundlage von Schmiederohlingen realisiert wird. Das hat verschiedene Vorteile in der<br />

Praxis: Die Schmiedevariante baut beispielsweise deutlich kompakter und ist außerdem um<br />

bis zu 25% leichter, was besonders in der Mobilhydraulik, etwa im Bereich der Landtechnik,<br />

eine große Rolle spielt. Unser Engineering bringt natürlich auch die Kompetenz aus unseren<br />

weiteren Produktbereichen ein. So haben wir eine Messkupplung mit einer Rohrverschraubung<br />

mit 24°-Dichtkegel-Anschluss auf einer Seite kombiniert. Das Bauteil wurde ursprünglich<br />

als Sonderteil für einen Kunden entwickelt, dort bemustert und positiv bewertet und<br />

wird in Kürze als Serienteil in unser Messtechnik-Programm aufgenommen. Hier profitieren<br />

unsere Kunden von unserer Herstellerkompetenz für beide Produktbereiche.<br />

Sie haben in Hannover<br />

2015 den Prototyp eines<br />

Rohrumformsystems<br />

gezeigt. Wie weit sind Sie<br />

diesbezüglich?<br />

Stauff Form ist mittlerweile serienreif und bereits erfolgreich im Kundeneinsatz. Das ist eine<br />

Leistung, auf die unser Engineering besonders stolz sein kann. Mit Stauff Form bewegen wir<br />

uns heute, ein gutes Jahr nach dem Start eines Komponentenprogramms, mit Komponente<br />

und Maschine aus einer Hand als Hersteller „Made in Germany“ schon auf Augenhöhe mit<br />

anderen Anbietern. Auch hier gilt, was für die Komponenten gilt – wir haben über die bisher<br />

im Markt verfügbaren Ansätze hinaus gedacht. Ein Alleinstellungsmerkmal ist, dass das<br />

System vollständig auf Standard-Bauteilen basiert. Auf das Rohrende mit zuvor maschinell<br />

angeformter Kontur wird der Stauff Formring mit fest verbundener Elastomerdichtung<br />

aufgeschoben. Die formschlüssige Verbindung entsteht in Kombination mit einem<br />

herkömm lichen Verschraubungskörper mit 24°-Innenkonus und einer Überwurfmutter<br />

entsprechend ISO 8434-1. Die Nutzung sämtlicher Standard-Bauteile der Produktreihe<br />

Stauff Connect bringt zahlreiche Kombinations- und Adaptionsmöglichkeiten mit sich,<br />

wodurch die Notwendigkeit der doppelten Lagerhaltung ähnlicher Komponenten mit<br />

entsprechend hoher Verwechslungsgefahr entfällt. Material- und Logistikkosten können<br />

entsprechend gesenkt werden. Ein wichtiger Grund für den Erfolg von Stauff Connect ist<br />

auch unsere hohe Lieferperformance. Wir haben unseren Lagerbestand innerhalb eines<br />

Jahres verdoppelt, was nicht etwa daran liegt, dass wir nichts verkauft haben, im Gegenteil,<br />

sondern an unseren Investitionen in Fertigungs- und Lagerkapazitäten. Inzwischen sind fast<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 43


RUBRIZIERUNGSEBENE<br />

90% aller Katalogartikel ab Lager verfügbar. Der Rest sind Teile mit geringerer Nachfrage, die<br />

wir aber in unserer eigens für die kurzfristige Produktion eingerichteten Fertigung in Werdohl<br />

herstellen. Hier können auch Sonderarmaturen, beispielsweise mit abweichenden<br />

Sprunggrößen, wirtschaftlich produziert und innerhalb kürzester Zeit geliefert werden.<br />

Sie haben zusammen mit<br />

der Volz Gruppe in<br />

Deilingen und der<br />

Voswinkel GmbH in<br />

Meinerzhagen einen<br />

Unternehmensverbund<br />

gegründet. Was ist der<br />

Hintergrund?<br />

An der Volz Gruppe haben wir uns beteiligt, um zum Programmstart und langfristig Zugriff<br />

auf das dort vorhandene Know-how für die Produktion unseres umfangreichen Programms<br />

in großen Stückzahlen zu haben. Volz hat seit 2014 zusammen mit Stauff massiv in moderne<br />

Fertigungskapazitäten und in Lagerflächen investiert und ist für große Auftragsvolumina<br />

bestens aufgestellt.<br />

Voswinkel wurde Teil der Stauff Gruppe, damit wir jetzt gemeinsam sämtliche metallische<br />

Komponenten der hydraulischen Leitung aus einer Hand anbieten können. Das ist an sich<br />

schon ein großer Vorteil für unsere Kunden. Darüber hinaus sind wir aber dabei, die bestehenden<br />

Komponenten zur Verbindung von hydraulischen Rohr- und Schlauchleitungen im<br />

Stahl- und Edelstahlbereich in enger Zusammenarbeit weiterzuentwickeln, aufeinander<br />

abzustimmen und als Baugruppen bereitzustellen. Gemeinsam werden wir uns innerhalb<br />

kürzester Zeit zum Systemlieferanten entwickeln. Voswinkel war immer schon ein hoch<br />

innovatives Unternehmen, wir befruchten uns gegenseitig, zumal Mentalität und Unternehmenskultur<br />

sehr gut zueinander passen. Das mag an der regionalen Nähe unserer Stammsitze<br />

im Sauerland liegen, vor allem aber an unserem Verständnis von Zusammen arbeit.<br />

Hier kommen zwei Mittelständler zusammen, die den engen Austausch mit ihren Kunden<br />

pflegen und diese als Partner betrachten. Wir reden mit unseren Vertriebs- und Servicepartnern,<br />

hören ihnen zu und beziehen ihre und die Erfahrungen der Endkunden in der Praxis<br />

in die Entwicklung unserer Produkte und Lösungen ein. Davon profitiert schon Stauff<br />

Connect und dieses Partnerschaftsverständnis kommt erst recht zum Tragen, wenn es um<br />

Systeme geht. Unser Ziel für 2017 sind Konzepte, mit denen wir die Verantwortung für die<br />

gesamte Leitung übernehmen, und zwar vom Layout bis zur Lieferung. Die Stauff<br />

Gesellschaft in Großbritannien ist hiermit bereits seit Jahren außerordentlich erfolgreich. In<br />

Deutschland und anderen Ländern, in denen wir keine eigenen Niederlassungen haben,<br />

wird der Schlüssel zum Erfolg dieses neuen Ansatzes in einer noch engeren Zusammenarbeit<br />

mit unseren Partnern liegen.<br />

www.stauff.com<br />

01 02<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

03<br />

04<br />

01 Das Stauff Connec DIN-Rohrverschraubungsprogramm<br />

ist seit einem<br />

Jahr erfolgreich im Einsatz<br />

02 Die Stauff-Form-Maschine ist<br />

bedienerfreundlich und geräuscharm<br />

03 Stauff Form basiert vollständig<br />

auf Standard-Bauteilen<br />

04 Eine Messkupplung wurde mit<br />

einer Rohrverschraubung mit<br />

24°-Dichtkegel-Anschluss auf einer<br />

Seite kombiniert<br />

44 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


RUBRIZIERUNGSEBENE<br />

PH-Katalog<br />

als App für<br />

Android<br />

oder iPad<br />

Mit Sicherheit<br />

Edelstahl Verbindungstechnik<br />

von PH. Wir bieten ein breites Programm an Edelstahl Rohrund<br />

Schlauchverbindungen für hochbeanspruchte<br />

industrielle Anwendungen. Seit Jahrzehnten vertrauen<br />

unsere Kunden auf die Qualität der PH Produkte.<br />

Diese sind entsprechend internationaler Standards und<br />

Normen wie DIN / EN / SAE, BS & JIS produziert.<br />

Selbstverständlich sind wir zertifiziert nach ISO 9001<br />

und viele unserer Produkte wurden u.a. durch American<br />

Bureau of Shipping, Lloyd’s Register, Det Norske Veritas,<br />

Rina, Germanischer Lloyd zugelassen.<br />

Sprechen Sie uns an.<br />

PH Industrie-Hydraulik GmbH & Co. KG<br />

Stefansbecke 35-37, 45549 Sprockhövel, Germany<br />

Tel. +49 (0) 2339 6021, Fax +49 (0) 2339 4501<br />

info@ph-hydraulik.de, www.ph-hydraulik.de<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 4/<strong>2016</strong> 45


FLUIDIK IM<br />

DIENSTE DES<br />

KUNDEN<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

„Was macht unsere Kunden glücklich?“ Diese<br />

Frage steht für die Fluidik-Experten von Bürkert<br />

Fluid Control Systems am Anfang jeder Aktivität<br />

für den Kunden. Im Dienste des Kunden gilt es<br />

nicht nur zu verkaufen, sondern einen<br />

maßgeschneiderten Rundumservice zu bieten.


MESSTECHNIK<br />

Ehrliches Interesse am Kunden zeige sich in leicht veränderten<br />

Fragestellungen wie Frank Hils, Geschäftsführer<br />

der deutschen Bürkert Verkaufsgesellschaft, erklärt. So sei<br />

die richtige Herangehensweise nicht „Was können wir<br />

dem Kunden verkaufen?“ oder „Was können unsere Produkte?"<br />

Die grundlegende Perspektive für das gesamte Unternehmen<br />

lautet stattdessen „Wie können wir dem Kunden nutzen und was<br />

braucht er wirklich?“<br />

Denkt man für den Bereich der Fluidik aus Kundensicht über<br />

die Anforderungen nach, findet man Punkte wie die steigenden<br />

Hygieneanforderungen im Pharmabereich, komplexe Projekte<br />

mit hohem Zeitdruck oder geringe Anlagenverfügbarkeiten.<br />

LÖSUNGEN FÜR DIE HYGIENEANFORDERUNGEN<br />

Bei der Produktion von pharmazeutischen Wirkstoffen und in<br />

jeder Clean-Utilitys-Anwendung gilt es den geforderten Hygienestandards<br />

gerecht zu werden, um eine einwandfreie Produktsicherheit<br />

zu gewährleisten. Ein Schlüssel dazu ist die hygienegerechte<br />

Konstruktion aller Anlagenteile für bestmögliche<br />

Reinigungseigenschaften. Hierzu werden bestimmte Prozesse<br />

mithilfe von Durchflussmessungen gesteuert. Außerdem ist eine<br />

hohe Ausbeute auf engem Raum bei optimaler Prozessflexibilität<br />

gefragt. Um diese Anforderungen zu meistern, entwickelte<br />

WER SAGT EIGENTLICH,<br />

DASS SICH IM MESSROHR<br />

EINES DURCHFLUSSMESS-<br />

GERÄTS SENSORELEMENTE<br />

BEFINDEN MÜSSEN?<br />

Empfänger operieren können. Ist einer als Sender aktiv, arbeiten<br />

die beiden am weitesten entfernten als Empfänger. Die an<br />

der Rohroberfläche generierten Oberflächenwellen koppeln<br />

auch in die Flüssigkeit aus. Der Einkopplungswinkel ist<br />

abhängig von der Flüssigkeit bzw. der Geschwindigkeit der<br />

sich in ihr ausbreitenden Welle. Auf der anderen Seite des<br />

Messrohrs laufen die Wellen wieder in das Messrohr ein und<br />

verbinden zum nächsten Transducer. So führt die Anregung<br />

jedes Wandlers zu einer Folge von Empfangssignalen an zwei<br />

anderen. Zwei Trans ducer senden in Durchflussrichtung,<br />

zwei dazu entgegen gesetzt. Der Volumendurchfluss ist proportional<br />

zur Zeitdifferenz der Dauer der Wellenausbreitung<br />

in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung.<br />

PROJEKTE AUS EINEM GUSS<br />

Flowave ist nur ein Teil einer Systemlösung mit verschiedenen<br />

Komponenten, die basierend auf den Kundenbedürfnissen<br />

konzipiert wurde. Es wurden also nicht einfach passende Komponenten<br />

verkauft, sondern eine maßgeschneiderte Systemlösung<br />

geliefert. Somit bietet Bürkert, aufgrund erforder licher Kompetenzen<br />

für komplexe Fluidik-Projekte, gebündelt aus einer Hand<br />

die Komplettentwicklung ganzer Fluidik­ Systeme und fluidischer<br />

Anlagen an. So auch bei einem Hersteller von Badausstattungen<br />

beim Thema Digitalisierung von Bad und Küche. Gefordert<br />

war eine digitalisierte Wasserregelung, die ein schnelles und<br />

Bürkert in Kooperation mit einem Kunden das digital kommunikative<br />

Durchflussmessgerät Flowave. Die Umsetzung verfügt<br />

weder über Sensorelemente im Messrohr, noch Toträume und<br />

ist zudem von außen hygienisch gestaltet. Ebenfalls ist das Gerät<br />

gegenüber Störeinflüssen wie Vibrationen und magnetischen<br />

Feldern widerstandsfähig. Eine kompakte Bauform spart<br />

Bauraum ein und erleichtert zusammen mit einem geringen<br />

Gewicht die Montage. Das Messgerät ist gleichermaßen für<br />

Medien mit niedriger oder keiner Leitfähigkeit konzipiert und<br />

ermöglicht eine Verringerung der Abfüllzeit, da die erforderlichen<br />

Spülzeiten in der Anlagenreinigung verkürzt werden.<br />

PATENTIERTE SAW-TECHNOLOGIE<br />

Die zugrunde liegende Surface Acoustic Wave-Technologie<br />

(SAW) nutzt für die Messung eine Wellenausbreitung wie sie<br />

bei seismischen Aktivitäten auftritt und ermöglicht eine<br />

Flüssigkeitsmessung ohne feste sowie bewegliche Einbauten.<br />

Anwender erhalten valide Messdaten, auch für Anwendungen<br />

im hygienischen Bereich. Der Hauptteil des Sensors<br />

besteht aus einem Messrohr, auf dessen Oberfläche Interdigitalwandler<br />

(Transducer) sind, die elektrisch angeregt die<br />

Wellenausbreitung starten. Die Flowave-Technologie funktioniert<br />

mit vier Transducern, die jeweils als Sender und<br />

01 Flowave ermöglicht das kontinuierliche<br />

Monitoring der Reinigungsprozedur


MESSTECHNIK<br />

02 Das Durchflussmessgerät hat weder Sensorelemente noch Toträume<br />

und bietet Antwort auf spezifische Kundenanforderungen<br />

03 Die SAW-Technologie nutzt eine Wellenausbreitung<br />

wie sie bei seismischen Aktivitäten auftritt<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

präzises Regelverhalten bei niedrigem Durchfluss und eine hohe<br />

Schutzklasse haben musste.<br />

Die nötigen Anforderungen für die Wasserregelung wurden<br />

mithilfe des E-Valves gelöst. Das System besteht aus zwei Stellgliedern<br />

mit integriertem Durchflusssensor und redundanten Thermosensoren.<br />

Eine Steuerelektronik sorgt für die autarke Regelung der<br />

Sollwerte für Durchfluss und Temperatur, welche von der<br />

FLUIDIK<br />

Die Fluidik (fluidische Logik) gilt als Teilgebiet der Strömungslehre,<br />

welche sich mit der technischen Anwendung<br />

und Nutzung strömender Flüssigkeiten sowie Gase befasst.<br />

Quelle: Universal Lexikon<br />

Steuerung vorgegeben werden. Als zusätzlicher Kundenmehrwert<br />

neben der Entlastung und Ergänzung der Entwicklungskapazitäten<br />

beim Auftraggeber ergaben sich zusätzliche Regelszenarien wie<br />

die automatische Wannenbefüllung oder Relax- und Vitalisierungsfunktionen.<br />

Mit einem Phasenmodell strukturiert Bürkert ein solches Projekt<br />

Schritt für Schritt bis hin zur kundenspezifischen Systemlösung:<br />

Am Anfang stehen Ideen und Beratung, auf deren Basis an die<br />

Prototypenentwicklung und Simulation gegangen wird. Im dritten<br />

Schritt erfolgt die Systementwicklung, die in die System- und<br />

Prozessqualifikation mündet. Den Abschluss der Entwicklung<br />

bildet die Implementierung beim Kunden.<br />

PROZESS AUS EINER HAND<br />

Für eine solche Entwicklung muss natürlich auch entsprechende<br />

Prüfstand- und Montagetechnik vorhanden sein.<br />

Die Bündelung der erforderlichen Kernkompetenzen aus einer<br />

48 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


MESSTECHNIK<br />

Hand macht die Komplexität einer solchen Systementwicklung<br />

beherrschbar: Bürkert organisiert selbst spezifische Produktionsdetails<br />

wie mechanische Fertigung, Spulenfertigung, Schweißtechnik<br />

oder Kunststofftechnik.<br />

So beherrscht das Unternehmen z. B. den gesamten Kunststoffprozess,<br />

begonnen bei der Werkstoffauswahl inklusive<br />

eigenem Werkstofflabor über Bauteilentwicklung und Prototyping<br />

für die Funktions- und Bauraumprüfung bis hin zu<br />

Technikum, Werkzeugkonstruktion und -bau. Hinzu kommt<br />

die Artikel- und Werkzeugsimulation. Da Bürkert alle Kernprozesse<br />

vollständig inhouse abbildet, ist der Hersteller nicht<br />

auf Dritte angewiesen. Braucht der Kunde ein marktreifes<br />

System, so kann es bei Bedarf als Komplettpaket entwickelt<br />

werden. Die Entwicklung und die komplette Produktion aus<br />

einer Hand verhindern Informationsverlust und verkürzen<br />

die Realisierungszeiten.<br />

SERVICE, DER SICH ANPASST<br />

Abgerundet wird das Angebot durch maßgeschneiderte Servicedienstleistungen.<br />

Analysiert man die Probleme der Kunden im<br />

Anlagenbetrieb, kommt man auf drei zentrale Punkte: Erhöhung<br />

der Anlagenverfügbarkeit, Kostensenkungen und erhöhter Output.<br />

Aus diesen Kundenbedürfnissen wurde das Dienstleistungspaket<br />

Bürkert Plus abgeleitet, ein transparentes und modular strukturiertes<br />

Dienstleistungskonzept, aus dem das Unternehmen gemeinsam<br />

mit dem Kunden die passenden Aspekte auswählt.<br />

Grundsätzlich wird ein gesamter Rundum-Service über den<br />

gesamten Produktlebenszyklus einer Kundenanlage angeboten.<br />

Das heißt, die Spezialisten stehen dem Kunden schon bei der Gesamtkonzeption<br />

der Anlage zur Seite. Das schließt auch Bauteile anderer<br />

Hersteller mit ein. Daran schließt sich die Inbetriebnahmephase<br />

an: Parametrierung, Anfahren des Systems mit Produktionstests,<br />

erste Schritte in der Anwendung, Personaltraining. Das Dienstleistungspaket<br />

richtet sich auch an bestehende Kundenanlagen. Auf<br />

Wunsch führt Bürkert ein Anlagen-Screening durch. Dazu gehört<br />

die Dokumentation aller verbauten Ventile, Sensoren und Regler<br />

sowie eine individuelle Wartungsempfehlung. So lernt Bürkert die<br />

Anlage und den Prozess des Kunden kennen und dieser erhält eine<br />

Übersicht über Ersatzteile. Im Mittelpunkt stehen alle Maßnahmen<br />

zur Reduzierung von Stillstandzeiten, insbesondere präventive,<br />

vorbeugende Wartungen. Dadurch werden unvorhersehbare Ausfälle<br />

vermieden und dem Kunden stehen genau planbare Ressourcen,<br />

eine maximal verfügbare Anlage und damit eine genau planbare<br />

Produktion zur Verfügung.<br />

Bilder: Aufmacher one minute film, restliche Bürkert<br />

www.buerkert.de<br />

POINTIERT<br />

HYGIENESTANDARDS ERFÜLLEN, UM PRO-<br />

DUKTIONSSICHERHEIT ZU GEWÄHRLEISTEN<br />

DURCHFLUSSMESSGERÄT FÜR<br />

KONTINUIERLICHES MONITORING<br />

KOMPLETTENTWICKLUNGEN GANZER<br />

FLUIDIK-SYSTEME AUS EINER HAND<br />

DIENSTLEISTUNGSKONZEPT BÜRKERT PLUS<br />

ALS RUNDUM-SERVICFÜR KUNDENE<br />

A<br />

B<br />

04 (A) Flowave dient als Werkzeug für die Qualitätssicherung in der Pharmazie, (B) Entwicklung einer digitalisierten Wasserregelung als Komplettsystem<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 49


MESSTECHNIK<br />

WARUM RUNDUMSERVICE?<br />

Was waren für Sie als Unter -<br />

nehmen die Beweggründe, einen<br />

Rundumservice für Ihre Kunden<br />

zu initiieren?<br />

Service zu seinem Produktportfolio bietet natürlich jeder Komponentenlieferant in der<br />

einen oder anderen Form. Das wäre an sich nicht neu und zu Kundendienst, Dokumentation<br />

oder Gewährleistung ist man im Maschinen- und Anlagenbau durch Gesetze,<br />

Normen und Richtlinien sogar verpflichtet. Bei Bürkert denken wir aber immer ein<br />

Stück weiter.<br />

Wie können wir dem Kunden nutzen? Was braucht er wirklich? Wie können wir ihn<br />

noch wettbewerbsfähiger machen? Wenn man sich ernsthaft mit diesen Fragen auseinandersetzt<br />

kommt man zu einem umfassenden Dienstleistungspaket. Das nennen wir<br />

Bürkert Plus. Es beinhaltet z.B. anwendungsspezifische Anlagendokumentation, in der<br />

nur das drinsteht was der Kunde auch braucht. Den Inhalt erarbeiten wir mit dem<br />

Kunden während des Anfahrens der Anlage. Die Idee dazu entstand übrigens beim<br />

Entkalken der Kaffeemaschine zuhause. Weil in der mitgelieferten Bedienungsanleitung<br />

viel Unnötiges drin steht, habe ich die relevanten Hinweise für mich mit Textmarker<br />

hervorgehoben. Jetzt geht mir das Entkalken flugs ohne Ablenkung von der Hand.<br />

Diesen Ansatz haben wir auf unser Portfolio übertragen.<br />

Was erhoffen Sie sich von dem<br />

Dienstleistungspaket Bürkert<br />

Plus für Ihre Kundenbindung?<br />

Bürkert Plus ist ein weiteres Element um unseren Kunden kompletten Service über die<br />

gesamte Anlagenlebensdauer aus einer Hand anbieten zu können. Wir wollen unsere<br />

Kunden noch besser verstehen und ihnen maßgeschneiderte und optimale Systemlösungen<br />

liefern. Mit Bürkert Plus kriegen wir direktes Feedback über unsere Servicequalität<br />

und lernen die Bedürfnisse der Bürkert-Kunden im Detail kennen. Das ist<br />

extrem wichtig, um das Bürkert-Angebot zielgerichtet auf den Kunden abzustimmen.<br />

Ein Beispiel dazu aus unserem Systemgeschäft: Durch den partnerschaftlichen Ansatz<br />

sind wir oft mit unseren Kunden gemeinsam bei ihren Kunden präsent. So vermeiden<br />

wir Missverständnisse und unnötige Entwicklungsschleifen für unsere Kunden. Das<br />

schafft ein offenes Verhältnis und schlussendlich für alle Beteiligten eine kurze „Time to<br />

Market“. Letztendlich also einen Wettbewerbsvorteil.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Was gilt es für Bürkert zu<br />

beachten, um auf die Frage „Wie<br />

können wir dem Kunden nutzen<br />

und was braucht er wirklich?“<br />

optimal einzugehen?<br />

Die ganzheitliche Herangehensweise – im Mittelpunkt<br />

steht immer die Frage: „Welchen Nutzen hat<br />

der Kunde?“ Der Kunde wünscht ein Rundumsorglos-Paket,<br />

das individuell auf seine Anforderungen<br />

abgestimmt ist. Dabei geht es nicht nur<br />

um das „Was?“, sondern auch das „Wer?“ Ein<br />

klassisches Beispiel ist die Minimierung der Zeit<br />

für regelmäßige Wartung. Viele unserer Kunden<br />

sind im Nahrungs- und Genussmittelbereich.<br />

Wartungs- und Revisionszeiten sind peinlichst<br />

einzuhalten. Durch entsprechende Verträge stellen<br />

wir sicher, dass die richtig geschulten Mitarbeiter<br />

aus unserer Servicecrew vor Ort sind. Servicegeschäft<br />

ist Vertrauensgeschäft. Wartungsverträge erlauben uns,<br />

dass wir - wenn gewünscht, auch immer dieselben Serviceexperten<br />

im Einsatz haben. Das sorgt für Effizienz und<br />

schlussendlich für Maximierung der Produktionskapazität.<br />

Frank Hils, Geschäftsführer der deutschen<br />

Bürkert-Verkaufsgesellschaft<br />

50 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


MARKTPLATZ<br />

STUFENWEISE ODER STUFENLOS<br />

VERSTELLBARE LINEARFÜHRUNGEN<br />

Für Verstellungen per Hand hat igus sein Programm an Linearführungen<br />

weiter ausgebaut. Diese lassen sich über Rastpunkte oder<br />

stufenlos einstellen. Bei der Rastführung Drylin W-stopmotion<br />

verfährt ein Kunstoffschlitten auf einem beschichteten Profil und<br />

rastet an definierten Rastpunkten ein. Durch eine vorgespannte<br />

Kugel zwischen Schlitten und Profil bleibt der Schlitten in<br />

Position. Auch die<br />

Prismenführung Drylin<br />

eignet sich für manuelle<br />

Verstellungen. Durch vier<br />

wählbare Vorspannungen<br />

lässt sich die Verschiebekraft<br />

einstellen. Die<br />

Führungsschiene ist<br />

anodisiert und bis 3 m<br />

Länge erhältlich. Der Schlitten aus iglidur J ist schmierfrei, die<br />

Federn sind aus Edelstahl und die Buchsen aus Messing gefertigt.<br />

www.igus.de<br />

NEIGUNGSSENSOR-FAMILIE ERWEITERT<br />

Mit der Markteinführung von 16 neuen Neigungssensoren in der<br />

Serie Basic Line erweitert die GEMAC – Gesellschaft für Mikroelektronikanwendung<br />

Chemnitz mbH ihr Angebot an smarten<br />

Sensoren. Damit bietet das Unternehmen nun 38 verschiedene<br />

Standard-Neigungssensoren in vier Genauigkeitsklassen an.<br />

Erhältlich in drei unterschiedlichen Gehäuseausführungen, sind<br />

die Sensoren der Basic Line wahre Allrounder. Mit ihren Features<br />

zur kundenseitigen Einstellung des Messbereiches und des Filters<br />

zur Vibrationsunterdrückung sowie ihrem linearisierten Ausgangssignal<br />

schlagen die Neigungssensoren die Brücke zwischen<br />

den kostengünstigeren und den anspruchsvolleren Sensoren des<br />

Herstellers. Besonders die Sensoren im Aludruckgussgehäuse<br />

stehen in der Baumaschinentechnik hoch im Kurs.<br />

www.gemac-chemnitz.de<br />

ZUVERLÄSSIGE MESSUNG IN MOBILER<br />

HYDRAULIK<br />

Der Druckmessumformer Midas H 2<br />

0 HP von Jumo wurde für<br />

land- und forstwirtschaftliche Maschinen, Baumaschinen und<br />

Spritzgussanlagen entwickelt. Er verfügt über die für die Straßenzulassung<br />

benötigte ECE-Typgenehmigung und ist in Schutzarten<br />

bis IP69K verfügbar.<br />

Er ist extrem vibrations-<br />

und schockfest<br />

und in Messbereichen<br />

von 100 bis 1 000 bar<br />

Relativdruck und für<br />

Messstofftemperaturen<br />

von -40 bis<br />

+125 °C erhältlich. Die<br />

verschweißte<br />

Sensorik und die hohe Berstfestigkeit machen ihn unempfindlich<br />

gegen Druckspitzen und verhindern den Austritt von Öl und<br />

anderen Messmedien. Er ist auch in Anwendungen mit sich<br />

schnell ändernden Drücken einsetzbar.<br />

www.jumo.net<br />

KOMPAKTE PRÄZISIONSDRUCKREGLER FÜR<br />

FLÜSSIGKEITEN UND GASE<br />

Die kompakten Kuhnke-Präzisionsdruckregler von Kendrion<br />

können sowohl für Flüssigkeiten als auch für Gase ausgelegt und<br />

in vielfältigen Applikationen eingesetzt werden. Die Kombination<br />

mit anderen Produkten wie Magnetventilen oder dem AirBoard<br />

ermöglicht die Entwicklung komplexer Ventilbaugruppen. Die<br />

Druckregler können optional mit oder ohne Sekundärentlüftung<br />

geliefert werden und sind in Kunststoff- oder Messingausführung<br />

erhältlich. Neben der Eignung für Wasser und für Inertgase ist<br />

auch eine kundenspezifische Anpassung für andere Medien wie<br />

beispielsweise Sauerstoff möglich. Die gewebeverstärkte<br />

NBR-Membran bietet eine feinfühlige Einstellung, welche eine<br />

präzise Regelcharakteristik verleiht.<br />

www.kuhnke.kendrion.com<br />

NEIGUNGSSENSOREN FÜR DIE<br />

MOBILHYDRAULIK<br />

Gefran bietet Neigungssensoren<br />

an, die sich für den<br />

Einsatz in Hebezeugen sowie<br />

landwirtschaftlichen und<br />

Erdbewegungsmaschinen<br />

eignen. Sie basieren auf der<br />

MEMS-Technologie und<br />

haben Gehäuse aus hochfestem<br />

PBT. Die Neigungssensoren<br />

sind zudem wahlweise<br />

mit CANopen-Kommunikationsprotokoll und in einfacher oder<br />

redundanter Ausführung verfügbar. Das Basis-Modell GIB eignet<br />

sich für die Antriebssteuerung von landwirtschaftlichen Fahrzeugen<br />

und die präzise Steuerung der Neigung der Fahrzeugachse von<br />

Erdbewegungsmaschinen. Der GIG-Sensor eignet sich für die<br />

Steuerung der Neigung des Auslegers von Hebefahrzeugen oder<br />

von Dreipunkt-Krafthebern. Der präzise Top-Modell GIT bietet sich<br />

z. B. zur Neigungsteuerung der Fahrzeugachse von Hebezeugen<br />

und landwirtschaftlichen Maschinen an.<br />

www.gefran.de<br />

WANDFLUH UND HED KOOPERIEREN IM<br />

BEREICH STEUERUNGEN<br />

Wandfluh und der US-amerikanischen Elektronikhersteller HED<br />

haben einen Zusammenarbeitsvertrag unterzeichnet. Erste<br />

Projekte wurden bereits erfolgreich umgesetzt. Eine der Anwendungen<br />

ist ein Holztransport-Anhänger mit einer Nutzlast von<br />

10 t, der in unwegsamem Gelände per Display vom Zugfahrzeug<br />

aus hydraulisch beschleunigt oder aber abgebremst werden kann.<br />

Dabei hat Wandfluh das Gesamtkonzept definiert und die<br />

HED-Komponenten programmiert.<br />

Das erweiterte Produktsegment<br />

ermöglicht kundenspezifische<br />

Hydrauliklösungen im mobilen oder<br />

stationären Sektor. Die so integrierten<br />

Komponenten kommen unter<br />

dem Label „Wandfluh powered by<br />

HED“ auf den Markt.<br />

www.wandfluh.com<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 51


SIMULATION<br />

Das Team von Rüdenauer 3D Technology (v.l.n.r.):<br />

Plamen Peykov, Matthias Rüdenauer, Andreas<br />

Rüdenauer, Dr. Yana Rüdenauer, Julien Kipp<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

NSICHTBARES<br />

WIR MACHEN<br />

UNSICHTBARES<br />

SICHTBAR<br />

Virtual Reality ist eines der ganz<br />

großen Themen hinsichtlich<br />

Rapid Prototyping. Aber auch in<br />

Bezug auf Dienstleistungen<br />

bietet die Technologie großes<br />

Potenzial. Die Rüdenauer 3D<br />

Technology GmbH gehört zu den<br />

Experten auf diesem Gebiet. Wir<br />

sprachen mit dem Team des<br />

jungen Unternehmens über<br />

Anfänge und Visionen.<br />

52 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


SIMULATION<br />

WAS KANN VIRTUAL REALITY<br />

DER FLUIDTECHNIK BIETEN?<br />

Wofür steht Ihr<br />

Unternehmen?<br />

Unser Ziel ist es, verteilt liegendes Wissen über ein Industrieprodukt zu vernetzen und für<br />

den jeweiligen Nutzerbedarf in der 3D-Welt intuitiv und überall zugänglich zu machen. Mit<br />

unserer Softwareplattform Cross Connected machen wir in der Mechatronik Unsichtbares<br />

sichtbar. Durch die automatisierte Vernetzung von interaktiver 3D-Visualisierung und Echtzeit-Verhaltensdaten<br />

(z. B. Simulation, Sensordaten, etc.) bietet unsere Softwareplattform<br />

kundenindividuelle Produkterlebnisse im industriellen Umfeld.<br />

Wo und wie kam Ihnen die<br />

zündende Idee zur<br />

Gründung?<br />

Wir sind eine Ausgründung des Lehrstuhls für Mobile Arbeitsmaschinen am Karlsruher<br />

Institut für Technologie (KIT). Dort kam im Rahmen eines Industrieprojekts der Industriepartner<br />

mit der Herausforderung auf uns zu, dass die Ergebnisse der fluid-mechatronischen<br />

Simulation alles andere als einfach zu verstehen seien. Damit hat er im Gespräch sozusagen die<br />

Grundlage für die Idee zu Cross Connected geliefert. Nach einigen Recherchen und Interviews<br />

wurde dieser ursprüngliche Bedarf mehrfach bekräftigt. Die zunehmende Komplexität der<br />

Produkte stellt die Unternehmen insbesondere beim Übergang vom Engineering in nachgelagerte<br />

kundennähere Abteilungen immer vor größere Herausforderungen. Das Produkt-<br />

Know-how steckt in den Köpfen der Ingenieure – im Verkauf jedoch benötigt diese Expertise<br />

genau der Vertriebler, in der Schulung der Trainer, etc. Mit Cross Connected liefern wir<br />

hierfür einen neuen Ansatz.<br />

Wie fand sich Ihr Team<br />

zusammen? Und wie führt<br />

man ein Start-up zum<br />

Erfolg?<br />

Wir sind ein Familien-Start-up. Ein Großteil der Gründer sind daher Familienmitglieder, die<br />

komplementäre Fähigkeiten mitbringen. Die übrigen Teammitglieder haben wir über Kontakte<br />

am KIT gewonnen.<br />

Der eigene Chef zu sein, bringt den Vorteil, Marktchancen erkennen und neue Ideen flexibel<br />

und zügig beim Kunden umsetzen zu können, um auf diese Weise Kundenzufriedenheit und<br />

-begeisterung herbeizuführen. Bei der Verwirklichung der Ideen am Markt ist auf jeden Fall<br />

die intrinsische Motivation hilfreich, Innovationen sowie kontinuierliche Verbesserung auch<br />

tatsächlich herbeizuführen. Aber es kommt auch noch auf andere Dinge an, wie z.B. Teamgeist<br />

– Gründungen sind kein Werk eines Einzelnen, sondern können nur durch ein Miteinander<br />

getragen werden. Das trifft in unserem Fall nicht nur auf die Familienmitglieder,<br />

sondern ganz besonders auch auf die ersten neuen Teammitglieder zu. Durchhaltevermögen<br />

ist ebenso wichtig. Zu guter Letzt und mit Sicherheit eine der wichtigsten Eigenschaften ist,<br />

dass man für sein Produkt, seine Dienstleistung, für die Firma, die man aufbaut, Feuer und<br />

Flamme ist.<br />

Was kann Ihr Unternehmen<br />

für die Branche <strong>Fluidtechnik</strong><br />

bieten?<br />

Als Spin-Off aus dem Bereich Mobiler Arbeitsmaschinen streben wir mit unserem Portfolio an,<br />

die zunehmende Vernetzung einzelner Domänen im digitalen Zeitalter zu unterstützen – aus<br />

Sicht unserer Herkunft ganz klar mit Fokus auf die <strong>Fluidtechnik</strong>. Durch die Verbindung von<br />

interaktiver 3D-Visualisierung sowie Echtzeit-Verhaltensdaten ermöglichen wir mit unserer<br />

Software-Plattform Cross Connected, unmissverständlich fluid-mechatronische Prozesse zu<br />

kommunizieren. Dies hilft im technischen Alltag bei der Besprechung in mutlidisziplinären<br />

Teams, aber auch ganz besonders in der Schulung.<br />

Als aktuelle Innovation präsentieren wir das Cross Connected HoloDeck (XC Holodeck). Dabei<br />

werden mehrere Nutzer – auch standortübergreifend - mittels Virtual-Reality-Brillen direkt an<br />

das gleiche virtuelle Produkt versetzt. Dort kann der digitale Prototyp mit Hilfe von Datenhandschuhen<br />

unter in Echtzeit simulierten Randbedingungen erlebt, getestet und sogar produziert<br />

werden. Eine automatisierte Erfassung der Tätigkeiten der Nutzer im XC HoloDeck ermöglicht<br />

dabei eine wesentliche Beschleunigung und Vereinfachung bei der Erstellung von Montageund<br />

Wartungsanleitungen inkl. Erfassung der erforderlichen Richtzeiten. Unser Ziel ist es,<br />

damit einen innovativen und wirtschaftlichen Beitrag für die globale Wettbewerbsfähigkeit des<br />

Digital vernetzten Unternehmens zu leisten.<br />

www.ru3denauer.com<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 53


SIMULATION<br />

COMPUTER-<br />

SIMULATION<br />

ENTHÜLLT NEUE<br />

SEITE DER<br />

KAVITATION<br />

Das Dampfblasen in schnell<br />

strömenden Flüssigkeiten offenbar<br />

auch durch chemische Eigenschaften<br />

von Oberflächen entstehen, fanden<br />

nun Forscher des Karlsruher Instituts<br />

für Technologie heraus. Wie wirkt sich<br />

dabei die Erkenntnis auf den Verschleiß<br />

in Pumpen und Gleitlagern aus?<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Eine bisher unbekannte Entstehungsweise von Kavitationsblasen<br />

haben Forscher mit Hilfe einer Modellrechnung<br />

entdeckt, welche beschreibt, wie ölabstoßende und ölanziehende<br />

Oberflächen auf einen vorbeiströmenden Ölfilm<br />

wirken. Je nach Viskosität des Öls bildet sich am Übergang eine<br />

Dampfblase. Diese Kavitation kann Material schädigen, etwa bei<br />

Schiffsschrauben oder Pumpen. Sie kann aber auch einen positiven<br />

Effekt haben, indem sie für Abstand zwischen Bauteilen sorgt und<br />

so Schädigung vermeidet.<br />

Material- und Reibungsforscher wollten wissen, welchen Einfluss<br />

chemisch unterschiedliche Oberflächen auf das Fließverhalten<br />

eines Schmierstoffs haben. Insbesondere interessierte sie hierbei<br />

das Verhalten in nanometerbreiten Schmierspalten, einem kritischen<br />

Fall nah an der Grenzreibung; kurz vor dem direkten Kontakt<br />

zwischen Oberflächen. Dazu stellten sie ein mathematisches<br />

Modell auf, in welchem sie die Viskosität des Schmierstoffs und die<br />

Oberflächeneigenschaften der Wände variierten. „Wir waren sehr<br />

überrascht, dass in der Simulation am Übergang der Oberflächen,<br />

also der Grenze zwischen ölanziehend und ölabstoßend, Kavitation<br />

entsteht“, berichten Dr. Lars Pastewka und Prof. Peter Gumbsch<br />

vom Institut für Angewandte Materialien des KIT.<br />

DIE KRAFT DER KAVITATION<br />

Kavitation ist ein bekanntes und wegen seiner zerstörerischen Kraft<br />

gefürchtetes, physikalisches Phänomen. „Bisherige Kavitationsmodelle<br />

gehen von einer bestimmten Geometrie aus, die Kavitation<br />

hervorruft, wie zum Beispiel eine Engstelle in einer Pumpe oder<br />

54 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


SIMULATION<br />

eine Schiffsschraube, die hohe Strömungsgeschwindigkeiten verursacht“,<br />

erklärt Pastewka. Dabei gilt das physikalische Gesetz von<br />

Bernoulli, dass der statische Druck einer Flüssigkeit umso geringer<br />

ist, je schneller sie strömt. Fällt dabei der statische Druck unter den<br />

Verdampfungsdruck der Flüssigkeit, bilden sich Dampfblasen.<br />

Steigt der Druck wieder, z. B. wenn die Flüssigkeit nach einer Engstelle<br />

in einer Pumpe wieder langsamer fließt, kondensiert der<br />

Dampf in den Blasen schlagartig und sie implodieren. Die dabei<br />

entstehenden extremen Druck- und Temperaturspitzen führen zu<br />

typischen Kavitationskratern und erheblicher Erosion selbst in<br />

gehärtetem Stahl.<br />

„Diese schlagartige Implosion der Dampfblasen passiert aber in<br />

den meisten geschmierten Tribosystemen nicht“, betont Dr. Daniele<br />

Savio, der mittlerweile am Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik<br />

in Freiburg forscht. „Da der Fluidspalt zwischen aneinander<br />

reibenden Oberflächen in der Regel sehr dünn ist, können<br />

die Kavitationsblasen nicht stark wachsen und bleiben deswegen<br />

stabil. Die Kavitationsblase hat dann keine schädliche Wirkung und<br />

DIE KAVITATION<br />

Kavitation bezeichnet Hohlraumbildung in Flüssigkeiten.<br />

Hohlraumbildung setzt ein, wenn der örtliche statische<br />

Druck in einer Flüssigkeit unter einen kritischen Wert<br />

absinkt. Dieser kritische Wert ist in der Regel etwa gleich<br />

groß wie der Dampfdruck der Flüssigkeit.<br />

Quelle: Fluidlexikon Hawe<br />

dient sogar als Puffer zwischen den Oberflächen, was Reibung und<br />

Verschleiß reduziert. Deswegen ist es wichtig, diesen positiven<br />

Effekt kontrolliert zu generieren“, erklärt er.<br />

In ihrem Simulationsmodell belegen Savio und seine Kollegen<br />

nun, dass auch chemisch wechselnde Oberflächen zu Kavitationsblasen<br />

führen können. Dabei stellen sie sich die Frage, ob Kavitation<br />

in Situationen, wo ein Schmierstoff zwischen zwei Oberflächen<br />

strömt, die Norm ist und nicht die Ausnahme. „Denn üblicherweise<br />

sind Oberflächen, wie sie in Motoren oder Zylindersystemen vorkommen,<br />

nie homogen, also nur ölanziehend oder ölabstoßend“,<br />

betont Savio. „Der von uns berechnete Effekt könnte daher überall<br />

in geschmierten Motoren und Pumpen entstehen, wo wechselnde<br />

Oberflächeneigenschaften aneinandergrenzen.“<br />

Kavitation wurde bisher ausschließlich als geometrischer Effekt<br />

betrachtet, der durch Scherkräfte, Fließgeschwindigkeit und Druckunterschiede<br />

entsteht, beschreiben die Forscher die Situation.<br />

„Dass Kavitation auch an Übergängen von wechselnden Oberflächeneigenschaften<br />

entstehen kann, ist komplett neu“, hebt Pastewka<br />

hervor. Durch ein gezieltes Einstellen der Oberflächenchemie, so<br />

sind sich die Forscher sicher, könnte man die Wechselwirkung<br />

zwischen Oberfläche und Schmierstoff erheblich verbessern. In<br />

den Modellsimulationen konnte man eine Verbesserung der Oberflächentrennung<br />

um 10 Prozent beobachten.<br />

„Zusätzliche 10 Prozent Abstand erlauben beispielsweise in<br />

Gleitlagern höhere Normalkräfte und Lasttragfähigkeiten bei<br />

ansonsten gleichen Bedingungen“, überlegt Savio. In jedem Fall, da<br />

sind sich die Wissenschaftler einig, muss die Oberflächenchemie<br />

als Designelement im Maschinenbau nun neu bewertet werden.<br />

Fotos: KIT<br />

www.kit.edu<br />

Eine Kavitationsblase entsteht im Schmiermittel<br />

zwischen ölanziehender (grün) und ölabstoßender Fläche<br />

(schwarz). Als Puffer könnte sie Verschleiß reduzieren<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 55


GILT DIE KAVITATION ALS NORM,<br />

WENN EIN SCHMIERSTOFF ZWISCHEN<br />

ZWEI OBERFLÄCHEN STRÖMT?<br />

Alle Oberflächen in geschmierten Systemen zeigen heterogene Oberflächenchemie und Rauheit,<br />

was in manchen Kontaktbereichen die Anhaftung von Öl vermindert.<br />

Unsere atomistischen Simulationen sowie hydrodynamische Kontinuumsmodelle zeigen, dass<br />

Oberflächen mit haftenden und nicht-haftenden Bereichen unter Scherung hohe Druckvariationen<br />

im Schmierstoff verursachen. Dies kann auch zu Kavitation und Dampfblasenbildung führen, wenn<br />

durch solche Schwankungen der Druck im Fluid unter den Verdampfungsdruck sinkt.<br />

Da sich dieses Phänomen bei abnehmender Dicke des Schmierstofffilmes verstärkt, könnte<br />

Kavitation bei Grenzreibung, d.h. kurz vor Oberflächenkontakt, die Norm sein. Unter solchen<br />

extremen Bedingungen kann die Entstehung von Dampfblasen den direkten Oberflächenkontakt<br />

vermeiden, was zu Reibungs- und Verschleißverminderung in geschmierten Komponenten führt.<br />

02 Prof. Dr. Peter Gumbsch, Leitung Fraunhofer-Institut für<br />

Werkstoffmechanik IWM und Professor für Werkstoffmechanik<br />

am Karlsruher Institut für Technologie (KIT)<br />

02 03 04<br />

03 Dr. Daniele Savio, Multiskalenmodellierung und Tribosimulation,<br />

Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM<br />

04 Dr. Lars Pastewka, Institut für Angewandte Materialien,<br />

Karlsruher Institut für Technologie<br />

IMPRESSUM<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

FLUIDTECHNIK<br />

erscheint <strong>2016</strong> im 60. Jahrgang, ISSN 0341-2660<br />

Redaktion<br />

Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Michael Pfister<br />

Tel.: 06131/992-352, E-Mail: m.pfister@vfmz.de<br />

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />

Redaktion:<br />

Peter Becker B. A., Tel.: 06131/992-210,<br />

E-Mail: p.becker@vfmz.de<br />

Svenja Stenner, Tel.: 06131/992-302,<br />

E-Mail: s.stenner@vfmz.de<br />

Redaktionsassistenz: Monika Schäfer,<br />

Tel.: 06131/992-361, E-Mail: m.schaefer@vfmz.de,<br />

Eva Helmstetter, Gisela Kettenbach, Melanie Lerch,<br />

Ulla Winter (Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

Herausgeber: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff,<br />

Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen<br />

der RWTH Aachen, Steinbachstr. 53, 52074 Aachen,<br />

Tel.: 0241/8027511, Fax: 0241/80-22194,<br />

E-Mail: mh@ifas.rwth-aachen.de,<br />

Internet: www.ifas.rwth-aachen.de<br />

Organ: Organ des Forschungsfonds des Fachverbandes<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA<br />

Gestaltung<br />

Mario Wüst, Doris Buchenau, Anette Fröder,<br />

Sonja Schirmer, Anna Schätzlein<br />

Chef vom Dienst<br />

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />

Anzeigen<br />

Andreas Zepig, Tel. 06131/992-206,<br />

E-Mail: a.zepig@vfmz.de<br />

Annemarie Benthin, Anzeigenverwaltung<br />

Tel. 06131/992-250, E-Mail: a.benthin@vfmz.de<br />

Anzeigenpreisliste Nr. 56: gültig ab 1. Oktober 2015<br />

Leserservice<br />

vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />

Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266<br />

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Änderungen Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).<br />

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Ausland: € 179,- (inkl. Versandkosten)<br />

Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

Verlag<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2,<br />

55129 Mainz, Postfach 100465, 55135 Mainz<br />

Tel.: 06131/992-0, Fax: 06131/992-100<br />

E-Mail: info@engineering-news.net,<br />

www.engineering-news.net<br />

Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />

Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

Gesellschafter: P.P. Cahensly GmbH & Co. KG,<br />

Karl-Härle-Str. 2, 56075 Koblenz<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen<br />

Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401<br />

Gesamtanzeigenleiterin: Beatrice Thomas-Meyer<br />

(verantwortlich für den Anzeigenteil)<br />

Tel.: 06131/992-265,<br />

E-Mail: b.thomas-meyer@vfmz.de<br />

Vertrieb: Lutz Rach, Tel.: 06131/992-148<br />

Druck und Verarbeitung<br />

Limburger Vereinsdruckerei GmbH<br />

Senefelderstraße 2, 65549 Limburg<br />

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Ihre Daten werden von der Vereinigten Fachverlage<br />

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möglicherweise von ausgewählten Unternehmen genutzt,<br />

um Sie über berufsbezogene Produkte und<br />

Dienst-leistungen zu informieren. Dieser Speicherung<br />

und Nutzung kann jederzeit schriftlich beim Verlag widersprochen<br />

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Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge<br />

und Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt.<br />

Mit der Annahme des redaktionellen Contents (Texte,<br />

Fotos, Grafiken etc.) und seiner Veröffentlichung<br />

in dieser Zeitschrift geht das umfassende, ausschließliche,<br />

räumlich, zeitlich und inhaltlich unbeschränkte<br />

Nutzungsrecht auf den Verlag über. Dies<br />

umfasst insbesondere das Recht zur Veröffentlichung<br />

in Printmedien aller Art sowie entsprechender<br />

Vervielfältigung und Verbreitung, das Recht zur Bearbeitung,<br />

Umgestaltung und Übersetzung, das Recht<br />

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und Bearbeitung in elektronischen Systemen,<br />

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jedweder Art, wie z. B. die Darstellung im<br />

Rahmen von Internet- und Online-Dienstleistungen,<br />

CD-ROM, CD und DVD und der Datenbanknutzung<br />

und das Recht, die vorgenannten Nutzungsrechte auf<br />

Dritte zu übertragen, d. h. Nachdruckrechte einzuräumen.<br />

Eine Haftung für die Richtigkeit des redaktionellen<br />

Contents kann trotz sorgfältiger Prüfung<br />

durch die Redaktion nicht übernommen werden. Signierte<br />

Beiträge stellen nicht unbedingt die Ansicht<br />

der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte Manuskripte<br />

kann keine Gewähr übernommen werden.<br />

Grundsätzlich dürfen nur Werke eingesandt werden,<br />

über deren Nutzungsrechte der Einsender verfügt,<br />

und die nicht gleichzeitig an anderer Stelle zur Veröffentlichung<br />

eingereicht oder bereits veröffentlicht<br />

wurden.<br />

Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen.<br />

Mitglied der Informations-Gemeinschaft<br />

zur Feststellung der Verbreitung von<br />

Werbeträgern e. V. (IVW), Berlin.<br />

56 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


MARKTPLATZ<br />

AXIALKOLBENPUMPE FÜR DEN EINSATZ IN<br />

MOBILEN MASCHINEN<br />

Die Axialkolbenpumpe vom Typ V80M-200 der Hawe Hydraulik SE<br />

gewährleisten eine Leistungsdichte, die neu ist in dieser Klasse.<br />

Ausgelegt auf einen Nenndruck von 400 bar bzw. einen Spitzendruck<br />

von 450 bar fördert sie bis zu 202 cm 3 pro Umdrehung.<br />

Angebaut wird die Pumpe direkt an den Verbrennungsmotor oder<br />

über ein Verteilergetriebe.<br />

Dazu stehen<br />

verschiedene<br />

Flansche zur Verfügung.<br />

Typ V80M-200<br />

setzt eine Leistung<br />

bis zu 325 kW um<br />

und stellt das<br />

Fördervolumen bis zu<br />

einer Motordrehzahl<br />

von 2 150 min -1 zur<br />

Verfügung. Aufgrund<br />

des Triebwerks und<br />

der verwendeten<br />

Werkstoffe ist die<br />

Pumpe für den<br />

Dauerbetrieb in mobilen Arbeitsmaschinen konzipiert, z. B. in<br />

Betonpumpen, Teilschnitt-, Tunnelbohr- und Mähmaschinen.<br />

Durch die Konstruktion des Triebwerks ist der Wirkungsgrad der<br />

Pumpe hoch und reduziert so den Kraftstoffverbrauch der<br />

Maschine und es entstehen wenige Verluste durch Abwärme. Die<br />

Pumpe ist mit Druckregler, Load-Sensing-Regler und Leistungsregler<br />

verfügbar.<br />

www.hawe.com<br />

NICKSCHWINGUNGSDÄMPFUNG FÜR<br />

RADLADER<br />

Argo-Hytos bietet für ungefederte mobile Arbeitsmaschinen<br />

Schwingungsdämpfungssysteme in unterschiedlichen Bauformen<br />

und Funktionskombinationen an. Allen gemein ist, dass über<br />

RFID-BLOCKMODUL MIT INTEGRIERTER<br />

MIDDLEWARE<br />

Das TBEN-L-DCC von Turck ist ein RFID-Modul mit integrierter<br />

Datenverarbeitung. Das Device Control Center ist so gerüstet für<br />

Industrie 4.0-Szenarien wie Warenein- und -ausgang, Lokalisierung<br />

von Behältern, Kommissionierung oder Steuerung des<br />

Warenflusses. Für die Verwaltung<br />

und Ansteuerung der<br />

Hardware und die erste Verarbeitung<br />

von Sensor- und RFID-<br />

Rohdaten ist das Modul mit dem<br />

Device Control Service ausgestattet.<br />

Standardschnittstellen wie<br />

Web-Services oder CSV-Dateiablage<br />

erlauben die direkte<br />

Weiterleitung der Daten an<br />

andere Systeme. Die direkte Kommunikation ist mit der Middleware<br />

Graidware des Systempartners Sigma Chemnitz möglich.<br />

www.turck.com<br />

MEHR MÖGLICHKEITEN AUF WENIGER RAUM<br />

Ein modulares, kompaktes Steuerblockkonzept bieten die<br />

Pressensteuerblöcke der Serie PPCC von Parker Hannifin. Die<br />

Steuerungen eignen sich für fast<br />

alle hydraulischen Pressentypen.<br />

Zu den Funktionen, die direkt am<br />

Grundblock eingerichtet werden<br />

können, zählen z. B. Eilgangzylinder,<br />

Presszylinderzuschaltung und<br />

federbelastete Werkzeuge auf der<br />

Kolbenseite sowie freier Fall auf<br />

der Stangenseite. Das Wegeventil<br />

für die Richtungsfunktion kann als<br />

Schalt- oder Regelventil ausgeführt<br />

und als Hybridventil mit Umschaltung von Normal- auf<br />

Differentialbetrieb integriert werden. Die Variante PPCB mit<br />

direktgesteuerten Wegeventilen erscheint im Sommer <strong>2016</strong>.<br />

www.parker.com<br />

SICHERE MESSUNG DURCH REDUNDANZ<br />

Hydraulikspeicher die Bewegung der Schaufel bzw. des Hubgerüstes<br />

vom Fahrzeug entkoppelt wird. Rohrbruchsicherungen und<br />

konstante Speichervorladung sind genauso integrierbar wie<br />

Speichersicherheits- und Ablassventile. Die einzelnen Funktionsmodule<br />

lassen sich zu einem spezifischen Steuerblock kombinieren<br />

und ohne großen Aufwand in die vorhandenen Hydrauliksysteme<br />

integrieren. Der Einbau kann sowohl für die Serienfertigung als<br />

auch die Nachrüstung konzipiert werden.<br />

www.argo-hytos.com<br />

Der Druckmessumformer mit Vorortanzeige DMU 13 von Afriso<br />

misst den Druck doppelt. Er ermöglicht Messungen mit<br />

< ± 0,5 FSO und liefert ein<br />

proportionales Ausgangssignal<br />

von 4 bis 20 mA. Die analoge<br />

Vorortanzeige ist unabhängig<br />

von elektrischem Strom. Durch<br />

diese Redundanz bleiben die<br />

Werte auch im Störfall verfügbar.<br />

Der Messumformer ist mit<br />

Relativdruck-Messbereichen von<br />

0/0,6 bis 0/40 bar erhältlich.<br />

Das Sicherheitsgehäuse aus<br />

Edelstahl mit bruchsicherer<br />

Trennwand und ausblasbarer Rückwand kann auch mit einer<br />

Gehäusefüllung aus Paraffinöl, einem Druckmittler zur Prozesstrennung<br />

oder einem Grenzsignalgeber für Schaltaufgaben<br />

ausgestattet werden.<br />

www.afriso.de<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 57


SIMULATION<br />

DER PERFEKTE ENTWURF<br />

VON ANFANG AN<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

ITI hat die Version 3.7 seiner weltweit etablierten<br />

Simulationssoftware SimulationX veröffentlicht.<br />

Das neue Release wartet mit erweiterter<br />

Funktionalität sowie Nutzerfreundlichkeit auf<br />

und sorgt für ein wirtschaftliches, intuitives<br />

Entwurfserlebnis.<br />

Die ESI ITI GmbH, bisher bekannt als ITI GmbH, mit Sitz<br />

in Dresden ist ein 1990 gegründetes und international<br />

tätiges IT- und Ingenieurdienstleistungsunternehmen. Seit<br />

Januar <strong>2016</strong> ist ITI Teil der ESI Gruppe, dem führenden<br />

Anbieter von Virtual Proto typing-Softwarelösungen und Dienstleistungen<br />

für die Fertigungsindustrie. ITI entwickelt und vertreibt die<br />

Simulationssoftware SimulationX für Anwendungen in der<br />

modellbasierten Produktentwicklung in Industrie und Wissenschaft.<br />

Das inter disziplinäre Simulationswerkzeug dient zum<br />

Entwurf, der Modellierung, Simulation und Analyse komplexer<br />

dynamischer Systeme. Nutzer profitieren von einer Vielzahl sofort<br />

einsatzbereiter Modellbibliotheken, die eine Simulation des<br />

Zusammenwirkens verschiedener physikalischer Efekte ermöglichen<br />

– von der 1D- und 2DMechanik, Mehrkörpersystemen,<br />

Antriebstechnik über Hydraulik, Pneumatik, Thermik und Thermodynamik<br />

bis hin zu Elektrik, Elektronik, Magnetik, Akustik sowie<br />

analoge und digitale Regelungstechnik.<br />

NUTZERFREUNDLICHKEIT ERHÖHT<br />

EIN WERKZEUG MIT DEM<br />

ANSPRUCHSVOLLE SYSTEME<br />

SPIELERISCH ENTWORFEN<br />

WERDEN KÖNNEN<br />

Das neue Release bietet mit zwölf komplett neuen Bibliotheken sowie<br />

350 neu- und weiterentwickelten Modellen ein nochmals vergrößertes<br />

Einsatzspektrum des Programms auch für Konstrukteure. Au fallend<br />

an diesem Release sind die vielen Möglichkeiten zur interaktiven Simulation,<br />

mit denen sich das Programm in Sachen Nutzerfreundlichkeit<br />

von anderen Werkzeugen zur Systemsimulation abhebt. Bedienelemente<br />

für die Echtzeitmanipulation von Simu lationsläufen sowie<br />

thermodynamische Zustandsdiagramme helfen dem Anwender, das<br />

Verhalten multiphysikalischer Systeme einfach und präzise vorauszusagen.<br />

Als vollwertiges Modelica-Werkzeug ist SimulationX 3.7<br />

flexibel einsetzbar und stellt, über den Schnittstellenstandard FMI 2.0,<br />

die Weichen für Systemsimulationen online in der Cloud.<br />

Für die hohe Nutzerfreundlichkeit und Effizienz stehen z. B. die<br />

neuen Bedienelemente für die Echtzeitmanipulation von Simulationsläufen,<br />

mit denen Anwender jederzeit interaktiv in die Simulation<br />

eingreifen können. Thermodynamische Zustandsdiagramme zeigen<br />

Fluidzustände live während der Simulation in der Diagrammansicht<br />

an und sind erstmals direkt in die Modellierungsumgebung<br />

integriert. Der Anwender kann damit das Verhalten seines techni-<br />

58 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


schen Systems unmittelbar während der Simulation sehen, nachvollziehen und optimieren<br />

– ohne dafür separate Software zu benötigen. Weitere Neuerungen wie der Sensor „Motion­<br />

Track“ zur leichteren Beurteilung von Getriebekonstruktionen oder die Unterstützung<br />

mehrerer Monitore für verschiedene Ansichten eines Modells ersparen dem Anwender<br />

Zeit in der Modellerstellung und sorgen dafür, dass ihm die Arbeit mit dem Programm<br />

zügig von der Hand geht.<br />

ERWEITERTE SYSTEMMODELLIERUNG<br />

SimulationX 3.7 präsentiert sich mit vielen funktionalen Neuerungen und Erweiterungen:<br />

Dazu gehören z. B. die Bibliotheken der Antriebstechnik, Thermodynamik und Energietechnik<br />

wie Fahrzeuggetriebe, ebene Koppelgetriebe, Kettentriebe, dynamische Wärmetauscher<br />

und elektrische Energiespeicher. Mit den validierten Getriebe- und Reglermodellen<br />

sowie vorkonfigurierten Modellen für Automatikgetriebe (AT), Automatisierte Schaltgetriebe<br />

(AMT), Doppelkupplungsgetriebe (DCT) und manuelle Schalt getriebe (MT) können<br />

Anwender frühzeitig erste Getriebekonzepte überprüfen. Die Modelle der neuen Bibliothek<br />

„Kettentriebe“ ermöglichen eine frühe Beurteilung und präzise Verbesserung des Übertragungs-<br />

und Einschwingverhaltens sowie der Eigenfrequenzen von Kettentrieben im System<br />

mit Steuerung und Antrieb. Die vor bereiteten, validierten Koppelgetriebemodelle der neuen<br />

SimulationX-Bibliothek „Mechanismen“ befähigen den Anwender dazu, Getriebegeometrien<br />

in einem einzigen Modellaufbau auszulegen und kinetisch zu optimieren – ganz gleich wie<br />

komplex der Aufbau des Koppelgetriebes ist. Mit der Bibliothek „Dynamische Wärmeübertrager“<br />

sind Nutzer in der Lage, detailliert thermodynamische Prozesse wie Aufheiz- und<br />

Abkühl- sowie Verdampfungs- und Kondensationsvorgänge zu untersuchen und frühzeitig<br />

genaue Aussagen zu dynamischen Effekten abzuleiten. Für präzise Alterungsprognosen wieder<br />

aufladbarer Batterien steht SimulationX Anwendern die Bibliothek „elektrische Energiespeicher“<br />

zur Verfügung, die in enger Zusammen arbeit mit Österreichs größter außeruniversitärer<br />

Forschungseinrichtung, dem AIT Austrian Institute of Technology, entstanden ist.<br />

Als Mitwirkender der ersten Stunde forciert ITI seit Jahren aktiv die Weiterentwicklung<br />

des Schnittstellenstandards FMI und die Integration der Modellbeschreibungssprache<br />

Modelica in SimulationX. Dank FMI 2.0 und der nahezu vollständigen Einbindung<br />

aller Beispiele der Modelica Standard Bibliothek ergibt sich für die Anwender ein<br />

Plus an Offenheit und Flexibilität. So überlässt die Software den Anwendern die<br />

Entscheidung, ob sie vorparametrierte Modelle der SimulationX-Bibliotheken nutzen oder<br />

mit Modelica firmenspezifische Modelle selbst erstellen und in eigenen Bibliotheken<br />

verwalten möchten. FMI 2.0 eröffnet vielfältige Möglichkeiten für den Im- und Export<br />

von Modellen, für Co-Simulation und System simulation online in der Cloud.<br />

Functional­ Mockup Units (FMUs) können zudem künftig für Echtzeitsimulationen, z. B.<br />

auf Hardware-in-the-Loop (HiL)-Platt formen eingesetzt werden.<br />

VON BEGINN AN AUF DEN NUTZER ZUGESCHNITTEN<br />

Im 25. Jahr ihres Firmenbestehens und 15 Jahre nach Einführung von SimulationX 1.0<br />

beweist ITI mit der Version 3.7, dass man aus einem komplizierten Problem für einen<br />

Simulationsspezialisten eine einfache Sache für den Entwicklungsingenieur machen kann.<br />

„Mit SimulationX verfolgt ITI von Beginn an das Ziel, Anwendern ein wirklich benutzerfreundliches<br />

Werkzeug zur Verfügung zu stellen, mit dem Sie selbst anspruchsvolle mechatronische<br />

Systeme auf spielerische Weise entwerfen, testen und verbessern können.<br />

Branchenspezifische Anwenderpakete für typische Entwicklungsaufgaben sind speziell<br />

zugeschnitten auf die unterschiedlichen Anforderungen von Herstellern, Zulieferern und<br />

Dienstleistern und enthalten Bibliotheken mit validierten, vollständig parametrierten<br />

Modellen sowie bewährte Analysemethoden. Damit erschließt sich die Welt der Systemsimulation<br />

auch Simulationsneulingen einfach und schnell.“, sagt Dr. Andreas Uhlig, ITI­<br />

Geschäftsführer. Zur neuen Programmversion ergänzt Thomas Neidhold, Leiter Softwareentwicklung<br />

bei ITI: „Unsere Kunden erwarten von uns mit jeder Programmversion<br />

neue Mittel und Wege, wie sie noch schneller und flexibler auf Anforderungen des Marktes<br />

reagieren können. Neben einem weiteren Zuwachs an Bibliotheken und Modellen spiegelt<br />

sich das in SimulationX 3.7 auch in neuen oder erweiterten Funktionen, Schnittstellen und<br />

Analysemöglichkeiten wider. Darüber hinaus möchten wir in jeder SimulationX-Version die<br />

Leistung erhöhen und ein effizientes wie komfortables Handling sicherstellen. Schließlich<br />

soll sich der Anwender auf das Wichtigste konzentrieren können: Den perfekten Entwurf<br />

– von Anfang an.“<br />

www.itisim.com<br />

www.simulationx.de<br />

Den Trend<br />

im Blick!<br />

Überblick:<br />

Das aktuelle<br />

Produktangebot der<br />

<strong>Fluidtechnik</strong><br />

Antriebe<br />

Effektives Biegen<br />

und Umformen von Rohren<br />

Community: Grundlagen:<br />

Produktkatalog:<br />

Deutsche<br />

Formelsammlung, Das gesamte Angebot der<br />

<strong>Fluidtechnik</strong><br />

Normen und Hydraulik und Pneumatik<br />

weltweit erfolgreich Dissertationen<br />

in Tabellenform<br />

Produktgruppen:<br />

R E P O R T<br />

Pumpen und Pumpenaggregate<br />

Antriebe<br />

ORGAN DES FORSCHUNGSFONDS<br />

FLUIDTECHNIK IM VDMA<br />

INDUSTRIE<br />

109. <strong>O+P</strong>-GESPRÄCHE<br />

TEIL 1<br />

36 I Ist die <strong>Fluidtechnik</strong><br />

bereit für Industrie 4.0?<br />

Welche Rolle spielt der<br />

Mensch in der Produktion<br />

der Zukunft?<br />

Experten aus Forschung<br />

und Industrie diskutieren<br />

Chancen und Risiken von<br />

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Mess- und Prüftechnik<br />

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ORGAN DES FORSCHUNGSFONDS<br />

FLUIDTECHNIK IM VDMA<br />

KONSTRUKTIONS-JAHRBUCH<br />

ORGAN DES FORSCHUNGSFONDS<br />

FLUIDTECHNIK IM VDMA<br />

FLUIDTECHNIK<br />

Das Basiskompendium<br />

für den Ingenieur in<br />

Planung, Konstruktion<br />

und Betrieb. Klar gegliedert.<br />

Mit allen Leisungsdaten.<br />

70 I PRODUKTE UND<br />

ANWENDUNGEN<br />

Selbsthilfe auf hoher See<br />

- Leckagesicherheit bei<br />

Schiffen und Windparks<br />

Firmenverzeichnis:<br />

Alle wichtigen<br />

Informationen von rund<br />

560 Anbietern<br />

96 I FORSCHUNG UND<br />

ENTWICKLUNG<br />

Öleinfluss auf den<br />

Wirkungsgrad von<br />

Hydraulikpumpen<br />

08 I MENSCHEN<br />

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<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 59<br />

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BAUMA NACHLESE / SPECIAL<br />

BAUMA <strong>2016</strong>:<br />

DIE HIGHLIGHTS<br />

SPECIAL / BAUMA NACHLESE<br />

Karl Hartmann, Hagen Neurath, Lennart Roos,<br />

Johannes Untch, Thees Vollmer, Ludger Frerichs<br />

Vom 11. bis 17. April <strong>2016</strong> fand die bauma auf<br />

dem Messegelände München statt. Wie in<br />

den vergangenen Jahren und auch auf der<br />

Agritechnica waren die wissenschaftlichen<br />

Mitarbeiter des Instituts für mobile Maschinen<br />

und Nutzfahrzeuge der Technischen Universität<br />

Braunschweig auf der Messe unterwegs und<br />

berichten von den Neuheiten, hier in <strong>O+P</strong> speziell<br />

über Hydraulik und Antriebstechnik.<br />

Laut offiziellen Zahlen kamen rund 580 000 Besucher zur diesjährigen<br />

bauma, also 50 000 mehr als noch vor drei Jahren. Die<br />

Besucher konnten neue Produkte, Weiterentwicklungen und<br />

Innovationen der 3423 Aussteller auf insgesamt 605 000 m²<br />

Ausstellungsfläche in Augenschein nehmen. Dabei lag der Anteil<br />

der internationalen Aussteller mit 63 % so hoch wie noch nie.<br />

Angesichts dieses Erfolgs der Messe ist Klaus Dittrich, Vorsitzender<br />

der Geschäftsführung der Messe München, begeistert:<br />

„Die Resonanz der Teilnehmer dieses Jahr ist unglaublich. Die Investitionsbereitschaft<br />

der Besucher war deutlich höher als erwartet.<br />

Viele Aussteller sprechen sogar von einer Rekordnachfrage auf<br />

der bauma <strong>2016</strong>. Gerade vor dem Hintergrund der unsteten Zeiten<br />

ist das ein mehr als positives Signal.“ Genauso sieht das auch<br />

Johann Sailer, Vorsitzender des Fachverbandes Bau- und Baustoffmaschinen<br />

im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau<br />

(VDMA): „Die bauma ist die ideale Plattform zur Vorstellung für<br />

Autoren: Dipl.-Ing. Karl Hartmann, M. Sc. Hagen Neurath, Dipl.-Ing. Lennart Roos, Dipl.-Ing. Johannes Untch,<br />

Dipl.-Ing. Thees Vollmer und Prof. Dr. Ludger Frerichs, alle Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge<br />

(IMN) der TU Braunschweig<br />

60 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


BAUMA NACHLESE<br />

zukunftsweisende Neuheiten, mit einer immensen Ausstrahlung<br />

in die ganze Welt. Auch <strong>2016</strong> wird die weltgrößte Baumaschinenmesse<br />

Impulse für das weitere Wachstum unserer Branche liefern.“<br />

Generell sind die deutschen Baumaschinenhersteller vorsichtig<br />

optimistisch, nach der Krise 2009 konnte der Umsatz in den letzten<br />

Jahren zwar schrittweise gesteigert werden (Bild 01), die positive<br />

Entwicklung des deutschen Branchenumsatzes steht aber einem<br />

zweistelligen Rückgang des Welt-Baumaschinen-Absatzes gegenüber.<br />

Im Vorfeld der Messe rechneten die Baumaschinenhersteller<br />

daher mit einem leichten Umsatzplus von 3 % für <strong>2016</strong>. Dies wäre<br />

das dritte Wachstumsjahr in Folge – und in einem schwierigen globalen<br />

Umfeld ein Erfolg. „In ein bauma-Jahr gehen wir Hersteller<br />

immer mit positiven Gedanken und einer Portion Optimismus“,<br />

meint Johann Sailer.<br />

LEISTUNGSVERZWEIGUNG<br />

01 Umsatz der deutschen Bau- und Baustoffmaschinenhersteller<br />

(VDMA)<br />

Der Einsatz der im Traktorenbereich mittlerweile weit verbreiteten<br />

leistungsverzweigten Getriebe ist zunehmend auch für den Baumaschinenbereich<br />

zu erwarten. Seit einigen Jahren präsentieren Zulieferer<br />

ihre leistungsverzweigten Getriebelösungen für Radlader, beispielsweise<br />

Dana Rexroth mit dem eingangsgekoppelten Getriebe<br />

„HVT“ und ZF mit dem ausgangsgekoppelten Getriebe „cPower“<br />

[1]. Im Rahmen des Verbundforschungsprojektes „TEAM“ wurde<br />

der Technologieträger „Grüner Radlader“ neben einer verdrängergesteuerten<br />

Arbeitshydraulik auch mit leistungsverzweigtem Fahrantrieb<br />

(HVT von Dana Rexroth) erprobt und der Effizienzvorteil<br />

eines leistungsverzweigten Antriebs im sogenannten Y-Zyklus<br />

nachgewiesen [2]. Auf der diesjährigen bauma wurden nun Serienlösungen<br />

durch Hersteller präsentiert. Caterpillar setzt in den Modellen<br />

966XE und 972XE (Leistungsbereich 222 bis 242 kW) ein eingangsgekoppeltes<br />

Getriebe mit Konstantmotor und drei nachgeschalteten<br />

lastschaltbaren Fahrbereichen ein. Das Getriebe arbeitet<br />

im gesamten Geschwindigkeitsbereich von 0 bis 40 km/h leistungsverzweigt.<br />

Wegen der eingangsgekoppelten Struktur und des Fahrbereichsgetriebes<br />

können die Hydrostaten vergleichsweise klein<br />

gewählt werden und es kann auf den Einsatz eines Verstellmotors<br />

verzichtet werden. Eine zukünftige Erweiterung der leistungsverzweigten<br />

Getriebe auf andere Leistungsbereiche wird angestrebt.<br />

Liebherr stattet nun die Radladermodelle L550 bis L586 (Leistungsbereich<br />

140 bis 260 kW, Bild 02) dagegen mit dem leistungsverzweigten<br />

ausgangsgekoppelten cPower-Getriebe von ZF aus.<br />

Fahrbereichswechsel erfolgen an Synchronpunkten, sodass die Hydrostaten<br />

(Danfoss) in Doppeljochanordnung hierbei nicht durchgeschwenkt<br />

werden müssen. Parallel arbeitet Liebherr auch an eigenen<br />

leistungsverzweigten Getrieben [3, 1].<br />

02 Radlader mit leistungsverzweigtem Fahrantrieb (Liebherr)<br />

Funktion<br />

Vorwiegend im Bereich der Bagger, aber auch in anderen Anwendungen<br />

werden Konzepte zur Hybridisierung verfolgt. Bei Maschinen<br />

mittlerer und hoher Leistung ist dabei ein wesentliches Ziel die<br />

Ausnutzung von Möglichkeiten zur Energierekuperation. Bei am<br />

Markt verfügbaren Lösungen bleibt die Hybridisierung überwiegend<br />

auf Teilsysteme mit rotatorischen Antrieben (z. B. Schwenk-<br />

Linearbewegung<br />

z.B. Baggerarm<br />

Rotationsbewegung<br />

z.B.<br />

Schwenkwerk<br />

Primärversorgung:<br />

hydraulisch<br />

Ventile<br />

VKM<br />

Ventile<br />

L 1<br />

R 1<br />

hydr. Abtrieb /el. Speicher<br />

03 Allgemeine Kategorien zur Hybridisierung von (Teil-)Systemen<br />

Ventile<br />

VKM<br />

G M<br />

G M<br />

G M<br />

L 2<br />

R 2<br />

elektrisch<br />

G<br />

M<br />

G M<br />

VKM<br />

G M<br />

L 3<br />

R 3<br />

HYBRIDE REKUPERA TIONSSYSTEME<br />

werk) beschränkt. Die Vielfalt reicht von vollhydraulischen Konzepten<br />

über kombinierte/alternative Leistungspfade bis hin zu rein<br />

elektrischen Varianten. Das Potenzial bezüglich Kraftstoffeinsparung<br />

wird vielfach im Bereich 15 bis 25 % gegenüber Standardsystemen<br />

angeben. Bild 03 zeigt eine allgemeine Übersicht zu Möglichkeiten<br />

der Hybridisierung.<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 61


04 36-Tonnen-Hybridbagger mit<br />

elektrischem Schwenkwerk (Komatsu)<br />

05 Hybridwalze mit<br />

Hydrospeichern (Hamm)<br />

SPECIAL / BAUMA NACHLESE<br />

Komatsu führte bereits 2008 den Hybridbagger „PC200-8“ auf dem<br />

japanischen, chinesischen sowie dem amerikanischen Markt ein.<br />

Auf Basis der gesammelten Erfahrungen wurde die Technik auf<br />

Bagger der 21-Tonnen-Klasse ausgeweitet. Mit der Vorstellung des<br />

„HB335LC-1“, brachte Komatsu das erste Modell eines 36-Tonnen-<br />

Hybridbaggers auf den Markt, welcher in zweiter Generation nun<br />

auch in Europa zur Verfügung steht (Bild 04). Dabei setzt der Konzern<br />

auf einen 53 kW starken Elektromotor, über den der Oberwagen<br />

geschwenkt wird, sowie einen Generatormotor, der direkt an<br />

den Dieselmotor gekoppelt ist (Bild 03, Kategorie R3). Beim Verzögern<br />

wird Energie mittels Super-Caps (Doppelschicht-Kondensatoren)<br />

gespeichert, die sich durch hohe erreichbare Zyklenzahlen<br />

und Lade-/Entladeleistungen auszeichnen. Die zur Verfügung stehende<br />

Energie wird zur erneuten Drehung des Oberwagens oder zur<br />

Unterstützung des Dieselmotors eingesetzt. Terex bearbeitet zusammen<br />

mit Deutz und Bosch ein Forschungsprojekt zur Hybridisierung<br />

eines Umschlagbaggers mittels elektrischem Schwenkantriebs.<br />

Hitachi und Kobelco verfolgen grundsätzlich ähnliche Konzepte<br />

zur Hybridisierung, allerdings wird der Schwenkantrieb jeweils als<br />

Kombination aus Hydromotor und Elektrogenerator/-motor ausgeführt<br />

(Bild 03, Kategorie R2), wodurch sich zwei parallele Leistungspfade<br />

mit entsprechend mehr Freiheitsgraden in der Leistungssteuerung<br />

ergeben. Präsentiert wurden jeweils Maschinen der<br />

20-Tonnen-Klasse (Hitachi ZH210LC-5B, Kobelco SK200 H). Im Bereich<br />

der Super-Caps, die durchgehend als Basis für elektrische<br />

Hybridsysteme dienen, stellte Liebherr eine Weiterentwicklung<br />

vor. Das Energiespeichersystem „Liduro“ besitzt eine Kapazität von<br />

15 F bzw. eine Energiemenge von 1,5 MJ pro Modul und ist für die<br />

Leistungsabgabe und -aufnahme von 100 kW in 15 Sekunden geeignet.<br />

Durch die CAN-fähige Schnittstelle lassen sich bis zu zehn dieser<br />

Module koppeln, wodurch auch für Maschinen höherer Leistungsklassen<br />

Speichermodule zur Verfügung stehen.<br />

Alternativ zum elektrischen Hybrid stellten Hyundai und Caterpillar<br />

bereits in der Vergangenheit hydraulische Lösungen vor [1].<br />

In der Maschinenklasse über 35 Tonnen präsentierte Caterpillar mit<br />

dem „336F LN XE“ den Nachfolger des „336E H“. Hierbei arbeitet<br />

die hydraulische Schwenkeinheit im geschlossenen Kreis. Wird der<br />

Oberwagen verzögert, dient der Motor als Pumpe und fördert Öl in<br />

einen Druckspeicher. Die zur Verfügung stehende Energie dient<br />

beim erneuten Drehen zur Beschleunigung (Bild 03, Kategorie R1).<br />

Ein weiteres Beispiel für die hydraulische Hybridisierung stellte<br />

Hamm vor. Mit dem Prototypen „HD+90i“ (Bild 05) gelang es dem<br />

Hersteller, eine serientaugliche Technik für Hybridwalzen zu entwickeln.<br />

Wird im Betrieb nicht die maximale Motorenleistung abgefordert,<br />

fördert die 20 kW starke Hydraulikpumpe in einen Speicher.<br />

Auftretende Leistungsspitzen, die beim Reversieren oder Aktivieren<br />

der Vibration entstehen, können vollständig über die Energie im<br />

Druckspeicher abgedeckt werden. Damit gelingt es Hamm, das<br />

Aggregat von 85 auf 55,4 kW zu verkleinern, wodurch die Tandemwalze<br />

nicht mehr der Abgasstufe IV, sondern IIIB unterliegt.<br />

Wie erfolgreich ein ganzheitlicher Entwicklungsansatz in Verbindung<br />

mit rein hydraulischer Energiespeicherung sein kann,<br />

zeigt sich am Antriebskonzept des „STEAM“-Baggers (Bild 06) der<br />

RWTH Aachen, das in der Kategorie „Forschung“ für den Innovationspreis<br />

der bauma nominiert war. Ein wesentlicher Bestandteil<br />

des Konzepts ist es, das Potenzial zur Betriebspunktoptimierung<br />

des Dieselmotors sowie zur Energierekuperation aus der Bewegung<br />

des Auslegers zu nutzen und sich nicht allein auf die Hybridisierung<br />

des Schwenkwerksantriebs zu beschränken (Bild 03, Kategorie<br />

L1 und R1). Zu den Hauptmerkmalen des Systems zählen eine<br />

Ventilschaltung nach dem Prinzip der aufgelösten Steuerkanten<br />

sowie die Verwendung von Hydrospeichern auf zwei Druckniveaus<br />

[4]. Durch den parallelen Aufbau zweier Hydrauliksysteme auf derselben<br />

Maschine ist ein direkter Vergleich bezüglich Produktivität<br />

und Kraftstoffverbrauch möglich. Mit der STEAM-Hydraulik verbrauchte<br />

die Maschine beim 90°-Verladezyklus bis zu 30 % weniger<br />

Diesel gegenüber dem klassischen Load-Sensing-Hydrauliksystem<br />

und erreichte gleichzeitig eine geringfügig höhere Verladeleistung.<br />

ELEKTRISCH-HYDRAULISCHE ANTRIEBSSYSTEME<br />

Mehrere Hersteller präsentierten elektrisch-hydraulische Antriebssysteme<br />

in mobilen Anwendungen. Gemeinsame Vorteile dieser<br />

Lösungen sind der lokal CO 2<br />

-emissionsfreie Betrieb und die geringere<br />

Geräuschentwicklung gegenüber dem Betrieb mit Dieselmotor.<br />

Die Entwicklungsspanne reicht von reinen Plug-In-Lösungen<br />

bis hin zu Hybridsystemen, die den Spitzenleistungsbedarf mit Unterstützung<br />

der Batterie abdecken. Bei letzteren Systemen besteht<br />

eine wesentliche Motivation in der Senkung der benötigten Dieselmotorleistung<br />

unter 56 kW (Emissionsgrenzwerte Stufe IV) bei unveränderter<br />

Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems.<br />

62 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


BAUMA NACHLESE<br />

Im Bereich Lkw-Ladekrane werden unterschiedliche Konzepte verfolgt.<br />

Palfinger präsentierte das bereits 2013 eingeführte Antriebsmodul<br />

„Hybrid Drive“ in einer höheren Leistungsstufe. Neben 7,5<br />

und 15 kW steht nun auch eine Ausführung mit 30 kW elektrischer<br />

Antriebsleistung zur Verfügung, die mittels verstellbarer Axialkolbenpumpe<br />

(A11VO) einen Volumenstrom bis zu 130 l/min liefert.<br />

Für den Antrieb des neuen Langarmkrans „PK 200002 L SH“ (Bild<br />

07) kommen zwei dieser 30-kW-Module zum Einsatz, wobei auch<br />

der Betrieb im Einkreissystem möglich ist. Mit der elektrischen Versorgung<br />

per Kabel von einem stationären Anschluss (16 bis 64 A) ist<br />

das System für länger andauernde Kranarbeiten auf einer Baustelle<br />

bzw. in geschlossenen Hallen vorgesehen. Der Lkw-Dieselmotor<br />

kann bei reinem Kranbetrieb abgeschaltet bleiben. Ist kein Stromanschluss<br />

verfügbar, erfolgt die Versorgung der Kranhydraulik klassisch<br />

über die Pumpe(n) am Nebenabtrieb des Lkw-Dieselmotors.<br />

Hiab zeigte ein Konzept für einen elektrisch-hydraulischen Kranantrieb,<br />

bei dem als Pumpenantrieb ein Elektromotor komplett an<br />

die Stelle des Nebenabtriebs vom Lkw-Dieselmotor rückt. Somit erfolgt<br />

der Kranbetrieb ausschließlich elektrisch-hydraulisch. Um im<br />

Betrieb unabhängig von stationären elektrischen Anschlüssen zu<br />

sein, wird das Trägerfahrzeug mit einer Lithium-Ionen-Batterie<br />

ausgestattet, deren Ladekapazität für einen vollen Arbeitstag im<br />

Verteilerverkehr ausreicht und die nach Schichtende binnen weniger<br />

Stunden wieder aufgeladen werden kann. Neben dem Betrieb<br />

innerhalb von Gebäuden wurde das System vor allem für den Einsatz<br />

in geräusch- und schadstoffsensiblen Innenstadtbereichen<br />

entwickelt.<br />

Beiden Systemen gemein ist die Tatsache, dass die Steuerungsarchitektur<br />

der Hydraulik (LS-Pumpenregelung) gegenüber der<br />

herkömmlichen Lösung nicht verändert wurde. Die E-Maschinen<br />

laufen mit konstanter Drehzahl und die Pumpen werden im Hubvolumen<br />

geregelt. Die Möglichkeit, hydraulische Leistung über<br />

elektrisch-drehzahlvariable Pumpenantriebe zu steuern, wird in<br />

anderen Anwendungen genutzt.<br />

So zeigte Bobcat den 1-Tonnen-Minibagger „E10“ als Prototypen<br />

in einer elektrischen Variante, die durch einen zentralen Elektromotor<br />

statt des Dieselmotors angetrieben wird. Dieser wird entweder<br />

für kurze Zeit über eine Batterie oder dauerhaft über Stromkabel<br />

versorgt. Durch Nutzung der Drehzahlvariabilität des Elektromotors<br />

kann die hydraulische Versorgung des Open-Center-Sys-<br />

06 Versuchsträger für hydraulisches Hybridsystem STEAM (IFAS der<br />

RWTH Aachen)<br />

07 Langarmkran PK 200002 L SH (Palfinger)<br />

Schlauchleitungen mit längerem<br />

„Mindesthaltbarkeitsdatum“<br />

Beim Joghurt ist Ihnen das MHD schließlich auch nicht egal.<br />

Höhere Ozonbeständigkeit<br />

der Schlauchdecke<br />

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getestet nach ISO 7326<br />

Schlauchleitungen der<br />

neuen Produktlinie Exovation<br />

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- höhere Korrosionsbeständigkeit<br />

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BAUMA NACHLESE<br />

tems an den Volumenstrombedarf angepasst werden (Positive Control).<br />

Die für OC-Systeme typische Verlustleistung über das Bypass-<br />

Ventil kann somit auf ein für das dynamische Ansprechverhalten<br />

der Maschine erforderliches Minimum reduziert werden.<br />

Die von Hiab vorgestellten elektrischen Mitnahmestapler der<br />

„MOFFETT E“-Serie verfügen über jeweils drei elektrisch drehzahlvariable<br />

Pumpenantriebe. Fahrantrieb und Lenkung werden jeweils<br />

im geschlossenen hydraulischen Kreis betrieben, die Zylinder<br />

des Hubgerüsts befinden sich in einem OC-System. Anstelle eines<br />

Dieselmotors sind die Maschinen mit einer Lithium-Ionen-Batterie<br />

ausgestattet, die mit einer maximalen Kapazität von 180 Ah für zwei<br />

Arbeitstage bei mittlerer Maschinenauslastung ausreicht und über<br />

einen 230-V-Anschluss binnen sechs Stunden aufgeladen werden<br />

kann. Die Gesamtleistung und das Maschinengewicht sind gleich<br />

zur Version mit Dieselmotor.<br />

08 Hybrid-Hubarbeitsbühne (Terex)<br />

Eine Kombination aus rein elektrischen und hydraulischen Antrieben<br />

kommt in der neuen Hubarbeitsbühne „Z-60/37 FE“ von<br />

Terex Genie zum Einsatz (Bild 08). Es handelt sich um ein<br />

Parallel-Hybridsystem, bei dem die Hydraulikpumpe mit fester<br />

Übersetzung mit der elektrischen Motor-Generator-Einheit verbunden<br />

ist, die wiederum eine Batterie speist. Für den Radantrieb<br />

kommen elektrische Radnabenmotoren zum Einsatz, die Lenkung<br />

und sämtliche Hubmast-Funktionen sind weiterhin hydraulisch.<br />

Eine lastschaltbare Kupplung zwischen Dieselmotor und<br />

Hydropumpe bzw. E-Motor-Generator ermöglicht zwei Betriebsmodi:<br />

Bei geöffneter Kupplung (E-Modus) erfolgt der Antrieb rein<br />

elektrisch aus der Batterie; wird sie geschlossen (Auto-Modus),<br />

kann je nach aktuellem Gesamtleistungsbedarf anteilig die Batterie<br />

geladen werden oder Dieselmotor und Batterie liefern jeweils<br />

ihre Maximalleistung zur Versorgung der Antriebe. Ein wesentlicher<br />

Vorteil dieses Maschinenkonzepts besteht in der Verwendung<br />

eines kleineren, kostengünstigeren Dieselmotors bei gleicher<br />

Gesamtleistung.<br />

Für die Versorgung dezentral angeordneter elektrischer Funktionen<br />

auf mobilen Maschinen präsentierte Danfoss das System<br />

„ELPH“ (Bild 09). Es handelt sich um einen hydraulisch angetriebenen<br />

Elektrogenerator in 12- oder 24-V-Ausführung, der 150 bzw.<br />

300 W leistet. Das aktuelle Einsatzbeispiel ist eine Hubarbeitsbühne,<br />

bei der das Modul im Bedienerkorb angeordnet ist und die dortige<br />

Maschinensteuerung mit Spannung versorgt. Der Datenaustausch<br />

zwischen dem Bedienerpult im Korb und den Hauptantriebscontrollern<br />

erfolgt drahtlos. Vorteil des Systems mit eigener Stromversorgung<br />

im Bedienerkorb ist somit der Wegfall jeglicher Stromund<br />

Datenkabel entlang bzw. innerhalb des Hubmastes und die<br />

Ersparnis aufwendiger Kabelführungen an Knickgelenken und gegebenenfalls<br />

vorhandenen Drehgelenken. Die hydraulische Versorgung<br />

erfolgt über die Hochdruck- und die Niederdruck-Hydraulikleitung,<br />

die auch für die Kipp- und Schwenkfunktion des Korbes<br />

benötigt werden. Als Antrieb besitzt das Modul einen Außenzahnradmotor,<br />

der in der nächsten Ausbaustufe ohne Lecköl anschluss<br />

ausgeführt werden soll, was die Integration auf der Maschine weiter<br />

vereinfacht.<br />

Über den erstmals zur Agritechnica 2015 vorgestellten hydraulischen<br />

Stromgenerator von Fluitronics wurde bereits in <strong>O+P</strong><br />

1-2/<strong>2016</strong> berichtet [5]. Er liefert bis zu 7 kW elektrische Leistung<br />

und kann z. B. über 230-V-Steckdosen zur Versorgung elektrischer<br />

Werkzeuge und Geräte an und auf mobilen Maschinen eingesetzt<br />

werden, die über hydraulische Antriebssysteme verfügen. Im Vergleich<br />

zu einem alternativ benötigten separaten kraftstoffbetriebenen<br />

Stromerzeuger ergeben sich Vorteile hinsichtlich Investitionsund<br />

Betriebskosten sowie Gewicht und Bauraum.<br />

SPECIAL / BAUMA NACHLESE<br />

09 Hydraulischer Stromerzeuger ELPH (Danfoss) 10 Hydrostatischer Trommelantrieb A4VTG (Bosch Rexroth)<br />

64 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


BAUMA NACHLESE<br />

11 Schrägachsenpumpe mit pneumatisch<br />

betätigter Kupplung (Parker)<br />

12 Ventilbaureihe HDS34 mit<br />

CAN-Onboard-Elektronik (Bucher)<br />

HYDROSTATEN<br />

Bei Pumpen und Motoren befördert unter anderem die Bauraumverknappung<br />

auf mobilen Arbeitsmaschinen (z. B. durch Abgas-<br />

Nachbehandlung) den Trend zur Steigerung der Leistungs- und<br />

Funktionsdichte. Weiterhin bestimmen die Anforderungen an die<br />

funktionale Sicherheit (z. B. Maschinenrichtlinie ISO 13849) die<br />

Entwicklungstätigkeiten der Hersteller.<br />

Die eigens für den Trommelantrieb von Betonmischern entwickelte<br />

„A4VGT“ von Bosch Rexroth zielt vor allem auf eine kompakte<br />

Geometrie (Bild 10). Die neue 115-cm³-Variante der Axialkolben-Baureihe<br />

34 (420 bar Höchstdruck) baut kompakter als vergleichbare<br />

Produkte gleichen Fördervolumens und bietet zudem<br />

einen Massenvorteil von etwa 8 kg. Ein weiterer wesentlicher<br />

Aspekt ist zudem die Erfüllung strengerer Anforderungen an die<br />

funktionale Sicherheit. Um diese Anforderungen zu erfüllen, ist die<br />

A4VGT optional mit speziellen Funktionselementen (Zuschaltventil,<br />

Nulllagenschalter) erhältlich. Für diese Elemente und die<br />

elektrische Proportionalverstellung (EP) liegen die erforderlichen<br />

Zuverlässigkeitskennwerte zur funktionalen Sicherheit vor. Die<br />

neue Nenngröße wurde nicht nur für große Trommelkapazitäten<br />

ent wickelt, sondern dient auch der Absenkung der Dieselmotordrehzahl<br />

zwecks Geräusch- und Emissionsreduzierung. In diesem<br />

Kontext ist zusammen mit der Software DHC (Diesel Hydraulic<br />

Control) eine Trommel-Drehzahlregelung möglich.<br />

Die neue Axialkolbenpumpe „V80M“ von Hawe zeichnet sich neben<br />

kompakten Außenmaßen durch eine Gehäusekontur aus, in<br />

welche die externen Pumpenregler platzsparend integriert werden.<br />

Die 100-%-durchtriebsfähige Schrägscheibenpumpe für den offenen<br />

Kreislauf ist aktuell mit einem Fördervolumen von 202 cm³ sowie<br />

wahlweise Druck-, Load-Sensing- oder Leistungsregler (kombinierbar)<br />

verfügbar. Weitere Nenngrößen sowie ein elektro-proportionales<br />

Verstellsystem befinden sich in der Entwicklung. Das 9-<br />

Kolben-Triebwerk der V80M ist auf 400 bar Nenndruck (450 bar<br />

Höchstdruck) ausgelegt und ist bis 2150 min -1 selbstansaugend.<br />

Viele Pumpen-/Motorenhersteller bieten ihre Komponenten optional<br />

mit integrierter Sensorik (Druck, Schwenkwinkel, Temperatur)<br />

an. Zusätzlich sieht Casappa eine Tendenz zur stärkeren Integration<br />

von Ventiltechnik mit Druckbegrenzungs- oder Prioritätsfunktion<br />

sowie Eingangsdruckwaagen (OC Load-Sensing) oder Nachlaufventilen<br />

in die Gehäusestruktur der Hydrostaten.<br />

Mit der neuen Schrägachsen-Konstantpumpe „F 3“ für Nutzfahrzeuge<br />

stellte Parker eine Kombination aus Hydropumpe und pneumatisch<br />

betätigter Wellenkupplung vor (Bild 11). Die Einheit ist mit<br />

81,6 cm³ und 102,9 cm³ erhältlich; letztere fördert bis zu 185 l/min<br />

bei maximal 400 bar und bietet die Möglichkeit, bei laufendem Motor<br />

zugeschaltet zu werden, was ein schnelles und unkompliziertes<br />

Ein- und Auskuppeln ermöglicht. Durch die F 3 können nun auch<br />

Fahrzeuge ohne einen kuppelbaren Nebenabtrieb die Pumpe bedarfsgerecht<br />

zu- und abschalten, bei denen sie zuvor im drucklosen<br />

Umlauf permanent mitlaufen musste.<br />

Wie bei den Pumpen stehen genauso bei den Hydromotoren<br />

kompakte, integrierte Lösungen im Vordergrund. Die Kombination<br />

mit Haltebremsen sowie der Fahrbetrieb bei höheren Drehzahlen<br />

sind aktuelle Entwicklungsthemen.<br />

Mit der Abtriebseinheit „GFW 5000“ stellte Bosch Rexroth eine<br />

kompakte Kombination aus Planetengetriebe und Schrägachsenmotor<br />

vor. Das Triebwerk der bekannten Verstellmotoren „A6VM<br />

BR 71“ besitzt nun neun anstatt sieben Kolben, was besonders bei<br />

geringen Drehzahlen einen ruhigeren Lauf aufgrund geringerer<br />

Volumenstrompulsation bedeutet. Dieser Vorteil kommt z. B. bei<br />

präzisen Positionieraufgaben in Krananwendungen zum Tragen.<br />

Auf die jeweiligen Motornenngrößen abgestimmte Haltebremsen<br />

sind vollständig im Getriebegehäuse untergebracht. Die Getriebebaureihe<br />

deckt nun einen Drehmomentbereich von 7000 bis<br />

105 000 Nm ab.<br />

Eine weitere kompakte Motoreinheit präsentierte Bosch Rexroth<br />

mit der neuen Baugröße 10 des Radialkolbenmotors „MCR-T“ mit<br />

Nur das richtige rohr<br />

führt zur sicheren<br />

hydraulischen Verbindung.<br />

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<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 65


BAUMA NACHLESE<br />

13 Magnetstecker mit integriertem Proportional-Verstärker EV2S<br />

(Hawe)<br />

Stufenkolben, die als Direktantrieb für Raupen- und Kettenfahrzeuge<br />

entwickelt wurde und etwa 20 % kürzer baut als vergleichbare<br />

Motoren. Möglich ist die kompakte Konstruktion durch verschiedene<br />

konstruktive Optimierungsmaßnahmen sowie durch die Integration<br />

einer ausfallsicheren Lamellen-Haltebremse in das Motorgehäuse.<br />

Die neue Baugröße umfasst Schluckvolumina von 620 cm³<br />

bis 1340 cm³. Sie kann im offenen und geschlossenen Kreis eingesetzt<br />

werden und besitzt einen verbesserten hydraulisch-mechanischen<br />

Wirkungsgrad, was sich insbesondere durch ein um bis zu<br />

10 % gesteigertes Anfahrdrehmoment bemerkbar macht. Über ein<br />

im Motor integriertes Schaltventil kann für längere Fahraufgaben<br />

das Schluckvolumen mit einer Soft-Shift-Funktion ruckfrei halbiert<br />

werden, indem nur das eine Volumen der Stufenkolben mit den<br />

Arbeitsanschlüssen verbunden ist.<br />

Zu einer Steigerung der Leistungsdichte tragen auch höhere<br />

Drehzahlen bei Hydromotoren bei, welche in Fahrantrieben eingesetzt<br />

werden. Aus diesem Grund führt Linde zukünftig (wieder)<br />

Schrägachsenmotoren. Im Vergleich zur Schrägscheibentechnik<br />

weisen die Motoren bei hohen Drehzahlen eine höhere Dynamik<br />

und einen besseren Wirkungsgrad auf. Außerdem ist laut Hersteller<br />

auch der DryCase-Einsatz umsetzbar, wenn die notwendige Peripherie<br />

zur Lagerschmierung/-kühlung vorhanden ist. Die Steigerung<br />

der Leistungsdichte ist auch bei Schrägscheibeneinheiten ein<br />

wichtiges Entwicklungsziel, wie Linde bereits zur Agritechnica mit<br />

der Präsentation des Doppelmotors „HMV105D“ in Face-To-Face-<br />

Anordnung zeigte [5].<br />

VENTILTECHNIK<br />

SPECIAL / BAUMA NACHLESE<br />

Ein Trend im Bereich der Ventile ist der zunehmende Einsatz<br />

elektrohydraulischer Lösungen für Applikationen kleinerer Leistung,<br />

bei denen bislang mechanisch-hydraulische Betätigungsformen<br />

dominierten. Treiber sind zum einen die Anforderungen für<br />

Zertifikate der funktionalen Sicherheit (Safety integrity level – SIL),<br />

zum anderen die Nachfrage leistungsfähiger, effizienter Hydrauliksysteme<br />

bei Kompaktmaschinen (vgl. Abschnitt „Elektrischhydraulische<br />

Antriebe“). Weiterhin führen gehobene Anforderungen<br />

bezüglich Package (Verrohrungsaufwand) und Komfort (Geräuschbelastung<br />

am Fahrerplatz) zu dem Wunsch, hydraulische<br />

Joysticks durch elektrische zu ersetzen.<br />

Parker zeigte eine elektro-hydraulische Ventillösung mit aufgelösten<br />

Steuerkanten. Dabei wird ein 4/3-Wege-Hauptschieber in<br />

Kombination mit einer vorgeschalteten Druckwaage eingesetzt.<br />

Der Hauptschieber wurde auf den Rücklauf-Steuerkanten so gestaltet,<br />

dass der rückfließende Ölstrom kaum mehr angedrosselt wird.<br />

Stattdessen erfolgt die Drosselung über eine zusätzliche elektrisch<br />

angesteuerte Proportionaldrossel zwischen dem Rücklaufanschluss<br />

des Hauptschiebers und dem Tank. In einer aufwändigeren<br />

Ausgestaltungsvariante kann zusätzlich über eine weitere Proportionaldrossel<br />

der Rücklaufölstrom der Pumpenleitung zugeschaltet<br />

werden, sodass eine direkte Energierückgewinnung aus einem aktiven<br />

Aktuator möglich wird.<br />

Die 4/3-Wegeventile der PSL-Reihe von Hawe werden bei Ausfall<br />

der Magnetkraft sicher über eine Federzentrierung in Mittelstellung<br />

gebracht und gehalten, was nun nach SIL 2 zertifiziert wurde. Alle<br />

Wegeventile der PSL-Reihe sind fortan via CAN ansteuerbar: Dies<br />

gilt auch für die neue Baugröße 7, welche bei maximal 400 bar bis<br />

zu 400 l/min pro Sektion aussteuert. Über die Eingangssektion kann<br />

ein Volumenstrom von 800 l/min eingespeist werden.<br />

Auch Bucher baut sein Portfolio hinsichtlich elektrohydraulischer<br />

Wegeventile für verschiedenste Applikationen aus, wo bislang<br />

hydraulisch-mechanische Betätigungsarten dominierten. Die<br />

Ventilbaureihen „HDS24“ und „HDS34“ (Bild 12), welche auf kleinere<br />

und mittlere Radlader oder Telehandler zielt, ist nun vollständig<br />

mit elektrohydraulischer Vorsteuerung und digitaler<br />

Onboard-Elektronik (OBE) erhältlich, die unter anderem eine<br />

Schieber-Lageregelung sowie Drucksensorik im digitalen Pilotkopf<br />

umfasst. Die Ventile in Closed-Center-Bauform (CC) sind auf 320 bar<br />

Nenndruck ausgelegt und steuern bis zu 150 l/min und pro Sektion<br />

aus. Sie sind analog und via CAN ansteuerbar. Die Baureihe HDS24 ist<br />

zudem mit vor- und nachgeschalteter Druckwaage erhältlich.<br />

Bei den Steuerblöcken für Planierraupen und Radlader verschiebt<br />

Bosch Rexroth mit dem Block „RS15WL“ den Druckbereich<br />

nach oben. Der Nenndruck beträgt nun 380 bar (Höchstdruck<br />

430 bar) und es können maximal 200 l/min druckkompensiert über<br />

Sekundärdruckwaagen bereitgestellt werden. Langfristig soll mit<br />

dem RS15WL der „M6-15“-Block ersetzt werden, dessen Nenndruck<br />

bei 350 bar liegt und dessen Druckverluste um bis zu 40 %<br />

über denen des neuen Steuerblocks liegen. Die Minderung der<br />

Strömungsverluste geht hauptsächlich auf eine verbesserte Kanalführung<br />

und teilweise auf größere Querschnitte zurück. Dabei<br />

baut der RS15WL um etwa 10 % kürzer als der Vorgänger. Eine Regenerationsfunktion<br />

von bis zu 100 % Volumenstrom im Senkbetrieb<br />

reduziert den Energiebedarf und unterstützt indirekt die Betätigung<br />

anderer Aktoren. Überdies wird beim schnellen Absenken das Kavitationsrisiko<br />

auf der Zulaufseite deutlich entschärft. Ein integriertes<br />

Prioritätsventil versorgt die Lenkung und ein Spülventil verhindert<br />

Kolbenklemmer durch den Ausgleich von Temperaturunterschieden.<br />

Die integrierte Steuerdruckerzeugung wird bei Straßenfahrten<br />

mit einem Abschaltventil deaktiviert. Ein zweites Abschaltventil<br />

steuert eine externe Komponente wie z. B. eine Parkbremse an.<br />

Hawe zeigte den Proportional-Verstärker „EV2S“, welcher in den<br />

Magnetstecker integriert ist und somit direkt auf gängigen Magnetventilen<br />

installiert werden kann (Bild 13). Der Steckerverstärker setzt zwei<br />

analoge Eingänge in zwei PWM-Ausgänge um und ist daher für die<br />

Steuerung von Einfach- und Doppelmagneten geeignet. Störgrößen<br />

(z. B. Temperaturänderungen) können wegen einer Rückführung des<br />

Spulenstroms ausgeregelt werden. Die Parametrierung der Ventilansteuerung<br />

kann via CAN oder über einen Drucktaster mit integriertem<br />

Display erfolgen. Der Verstärker ist auf Hawe-Produkte abgestimmt,<br />

kann aber auch für Ventile anderer Hersteller verwendet werden.<br />

66 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


BAUMA NACHLESE<br />

Ein berührungsloser magnetischer Sensor zur Überwachung der<br />

Ventilstellung von Wege- und Regelventilen wurde von Bosch Rexroth<br />

vorgestellt. Der Sensor wertet den Spulenstrom des Elektromagneten<br />

aus und gibt so Auskunft darüber, ob sich der Schieber in<br />

Neutral- oder Arbeitsstellung befindet. Besitzt das Ventil mehrere<br />

Arbeitsstellungen, können diese durch zusätzliches Erfassen der<br />

Bewegungsrichtung des Schiebers unterschieden werden. Er leistet<br />

somit einen Beitrag zur funktionalen Sicherheit bzw. zu erweiterten<br />

Diagnosemöglichkeiten einer Maschine. Der Sensor hat keine<br />

Rückkopplung auf die Magnet- oder Ventilperformance (Spulenstrom,<br />

Spulenwiderstand, Hysterese) und ist mit vielen Regel- und<br />

Wegeventilen durch einfache Montage kombinierbar. Die Messwerte<br />

können analog oder digital weiterverarbeitet werden. Mit<br />

dem Originalstecker von Bosch Rexroth erfüllt der Sensor die für<br />

mobile Anwendungen wichtige Schutzart IP69K.<br />

FAZIT<br />

Die bauma zeigte wieder einige übergreifende Trends in der Entwicklung<br />

von Baumaschinen auf. Als gemeinsames Ziel ist hier vor<br />

allem der niedrigere Energiebedarf zu erkennen. So scheinen sich<br />

in Radladern abhängig von der Leistungsklasse leistungsverzweigte<br />

Fahrantriebe durchzusetzen, bei Baggern hybridisierte Schwenkantriebe.<br />

Entwicklungen im Bereich der Arbeitsantriebe konnten vor<br />

allem dahingehend beobachtet werden, dass die Energiebereitstellung<br />

häufiger über Zwischenspeicher als direkt durch den Dieselmotor<br />

gestaltet wird. Auch elektrische Plug-In-Lösungen nehmen<br />

zu. Im Bereich der Komponenten ist neben der durchgehenden SIL-<br />

Zertifizierung für Hydrostaten ein Trend zum Kompaktbau bzw. Erhöhung<br />

der Leistungsdichte zu erkennen. Ventile werden vermehrt<br />

auch bei kleinen Baugrößen elektro-hydraulisch ausgeführt, um die<br />

zukünftigen Sicherheits- und Komfortstandards zu erfüllen.<br />

Literaturverweis:<br />

[1] Hanke, S., et al.: Trends bei Bau- und Erdbewegungsmaschinen -<br />

Beobachtungen anlässlich der bauma 2013, in: <strong>O+P</strong> 57 (2013), H. 6, S. 17-21<br />

[2] Schneider, M. et al.: Verbundprojekt TEAM - Technologieträger Grüner<br />

Radlader. 5. Teil: Kraftstoffeinsparung durch optimierte Komponenten und<br />

innovative Maschinensteuerung, in: Mobile Maschinen 1/2015, S. 10–13.<br />

[3] Christ, C., Graner, K., Suhm, P.: Neuartiges hydraulisch-mechanisch<br />

leistungsverzweigtes Getriebe für Fahrzeuge mit hohen Anforderungen an das<br />

Reversieren, 16. Antriebstechnisches Kolloquium, 3.-4. März 2015, Aachen,<br />

Tagungsband S. 321-334<br />

[4] Vukovic, M.; Leifeld, R.; Murrenhoff, H.: STEAM – a hydraulic hybrid<br />

architecture for excavators, 10. Internationales Fluidtechnisches Kolloquium,<br />

Dresden, 8.10. März, <strong>2016</strong>, Tagungsband Nr. 3<br />

[5] Hartmann, K. et al.: Agritechnica 2015 - Die Highlights,<br />

in: <strong>O+P</strong> 20 (<strong>2016</strong>), H. 1-2, S. 84-91<br />

SINDEX Bern<br />

6.–8.9.<strong>2016</strong><br />

3–C04<br />

VALVE WORLD Düsseldorf<br />

29.11.–1.12.<strong>2016</strong><br />

5–A35<br />

Stromregelventile<br />

Es ist die Vielfalt an Anwendungen, welche die Energiebranche auszeichnet.<br />

Dementsprechend vielseitig sind die Anforderungen an die eingesetzten hydraulischen<br />

und elektronischen Komponenten.<br />

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Ihre zuverlässige<br />

Hydraulik und Elektronik<br />

Ventile mit integrierter Elektronik<br />

geringe Ausfallrate<br />

hoher Wartungskomfort<br />

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hohe Leistungsdichte<br />

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lange Lebensdauer<br />

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<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 67


MARKTPLATZ<br />

64 DRÜCKE GLEICHZEITIG ERFASSBAR<br />

Mit dem Druckmessmodul MPS 4000 von Althen können 64<br />

unterschiedliche Drücke gleichzeitig gemessen und verarbeitet<br />

werden. Es verfügt über vier 24-Bit-AD-Wandler und eine<br />

Abtastrate von 625 Hz pro Kanal. Der Messbereich reicht von ± 10<br />

bis ± 3 500 mbar.<br />

Das neue Design<br />

des Ventilsystems<br />

isoliert die einzelnen<br />

Kanäle vom<br />

Spüldruck und<br />

erlaubt so eine<br />

unterbrechungsfreie<br />

Reinigung der<br />

Messleitungen. Die Genauigkeit der Sensoren wird durch ein<br />

Nullpunkt-Korrekturverfahren verbessert. Dabei hat das Modul<br />

die Maße einer Zigarettenschachtel und wiegt weniger als 200 g.<br />

Es eignet sich z. B. für den Einsatz in Windkanälen oder aerodynamische<br />

Messungen.<br />

www.althen.de<br />

DICHTUNGEN WERDEN INTELLIGENT<br />

NAHEZU STUFENLOSE FÜLLSTANDSMESSUNG<br />

Der elektronische Niveauschalter BLS3000 aus der Sensorfamilie<br />

Generation 3000 von Barksdale hat eine integrierte Reedkette, die<br />

eine nahezu stufenlose Füllstandsmessung und eine freie<br />

Einstellung der Schaltpunkte ermöglicht. Mit einer Aufbauhöhe<br />

von 110 mm<br />

und einem<br />

Durchmesser<br />

von knapp<br />

41 mm kann<br />

er auch auf<br />

kleinen<br />

Hydraulikaggregaten<br />

montiert<br />

werden. Die<br />

Messlängen<br />

liegen zwischen 250 und 1 000 mm, die Auflösung bei 5 mm.<br />

Neben den Schaltfunktionen bietet die Sensorfamilie auch<br />

Funktionalitäten als Transmitter mit Analogausgang. Der Schalter<br />

eignet sich besonders zur Füllstandsüberwachung von Hydraulikölen<br />

und Kühlwasser.<br />

www.barksdale.de<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Freudenberg forscht an intelligenten Werkstoffen, mit denen<br />

Dichtungen neben ihrer eigentlichen Aufgabe – der Vermeidung<br />

von Stoffübergängen – auch als Sensoren oder Aktuatoren<br />

eingesetzt werden können. Die Materialentwickler arbeiten an<br />

Füllstoffen, die in das Elastomer für die Dichtung eingebracht<br />

werden. Diese können z. B. magnetisch oder elektrisch leitfähig<br />

sein. Ziel dabei ist, Dichtungen herzustellen, die z. B. ihren<br />

eigenen Verschleiß erkennen oder Kräfte messen. Thermochrome<br />

Beschichtungen für Temperaturmessungen könnten exakt an den<br />

Stellen eingesetzt werden, an denen eine Dichtung thermisch<br />

beansprucht wird, z. B. im Inneren eines Motors.<br />

www.fst.com<br />

LINIEN EINFACH STEUERN UND ÜBERWACHEN<br />

Mit wenigen Mausklicks kann ein Linienmonitoring-System in der<br />

B&R-Prozessleit- und Fabrikautomatisierungs-Software Aprol<br />

etabliert werden. Basis der Lösung ist der Omac-Standard Pack<br />

ML, mit dem sich nahezu jede Maschine abbilden lässt. Ein<br />

Linienmonitoring-System stellt Informationen bereit, um<br />

Ineffizienzen in Produktionslinien frühzeitig zu erkennen und zu<br />

beheben, was die Produktionsleistung erhöht. Die Standardschnittstelle<br />

Machine Data Interface Pack ML in Aprol enthält<br />

Control-Module, die relevante Detailinformationen zur Verfügung<br />

stellen. Mit Faceplate und Sub-Faceplate werden Basisdaten und<br />

wichtige Informationen dargestellt.<br />

www.br-automation.com<br />

DREHSTEIFE CENTA-KUPPLUNG<br />

Centa hat mit der neu entwickelten<br />

Centaflex-KF sein drehsteifes<br />

Kupplungsprogramm für dieselhydraulische<br />

Antriebe erweitert. Sie<br />

ist kurzbauend, kostengünstig und<br />

montagefreundlich. Die Kupplung ist<br />

axial steckbar, ihre charakteristische<br />

Drehsteifigkeit sorgt für unterkritischen<br />

Betrieb der Antriebe. Gleichzeitig<br />

kompensiert die Kupplung radiale<br />

Fluchtungsfehler von bis zu 0,7 mm im Dauerbetrieb bei moderaten<br />

Rückstellkräften. Dabei kann die Kupplung bei Temperaturen<br />

von bis zu 100 °C zum Einsatz kommen. Sie eignet sich insbesondere<br />

für gekapselte hydraulische Pumpenantriebe mit Verbrennungsmotoren<br />

und ist für Drehmomente bis 800 Nm ausgelegt.<br />

www.centa.info<br />

STROMSPAREND UND TROTZDEM ROBUST<br />

Das Pilotventil Typ 220 Modular I/P der Marke IMI Norgren kann<br />

Drücke bis 1 bar regeln und verwendet dabei nur 6 mW Strom.<br />

Mit einem Temperaturbereich von -40 bis +85 °C hält es unterschiedlichsten<br />

Umgebungen auch in<br />

kundenspezifischen Systemen<br />

stand. Es entspricht globalen und<br />

regionalen Zulassungsnormen und<br />

kann auch Gase steuern. Die<br />

stromsparende Technologie<br />

ermöglicht den Erhalt von Zulassungen<br />

für Gefahrenbereiche.<br />

Außerdem eignet es sich auch für<br />

Displayfunktionen auf Smart-<br />

Reglern oder Kommunikationsprotokollen<br />

in Ventilsystemen. Es kann in jeder Ausrichtung installiert<br />

werden und bleibt von externen Schwingungen unbeeinflusst.<br />

www.imi-precision.com/de<br />

68 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


MARKTPLATZ<br />

MAGNETOSTRIKTIVE POSITIONSSENSOREN MIT<br />

IO-LINK<br />

MTS Sensor Technologie bietet die Sensoren der E-Serie nun auch<br />

mit IO-Link an. Sie können dank der kompakten Bauweise auch<br />

dort zum Einsatz kommen, wo nur wenig Platz zur Verfügung<br />

steht. Die bidirektionale Verbindung ermöglicht eine durchgängige<br />

Kommunikation<br />

zwischen Sensor und<br />

Steuerung. Die<br />

Sensoren sind mit<br />

einer Stablänge von<br />

bis zu 2540 mm<br />

erhältlich. Sie<br />

zeichnen sich durch<br />

eine hohe Linearität<br />

aus, die Abweichung<br />

beträgt < 0,02 % (full scale). Die Positionssensoren sind als<br />

Stabversion für die Zylinderintegration, als kompakte oder extrem<br />

flache Profilvarianten sowie als Aluminium-Zylinderausführung<br />

mit ausziehbarer Hubstange erhältlich. Ihr Betriebstemperaturbereich<br />

reicht von -40 bis 75° C.<br />

www.mtssensors.com<br />

HOCH GENAUE DRUCKMESSUMFORMER BIS<br />

600 BAR<br />

BD Sensors hat die neue<br />

Generation der Industrie-<br />

Druckmessumformer<br />

DMP 321 vorgestellt. Die<br />

Umformer haben<br />

Nenndruckbereiche von<br />

100 mbar bis 600 bar<br />

und eignen sich zur<br />

Messung von Über-,<br />

Unter- und Absolutdruck.<br />

Ihre Genauigkeit ist besser als 0,25 % FSO; optional sind auch<br />

0,1 % möglich. Basis des DMP 321 sind neue mediengetrennte<br />

Edelstahl-Silizium-Sensoren. Eine frei konfigurierbare Variantenvielfalt,<br />

die diverse Ausgangssignale, elektrische und mechanische<br />

Anschlüsse, Dichtwerkstoffe bis hin zum hermetisch<br />

verschweißten Sensor beinhaltet, prädestiniert den Messumformer<br />

für nahezu alle Industrieapplikationen. Ebenfalls verfügbar<br />

ist eine Ausführung nach ATEx und IECEx.<br />

www.bdsensors.de<br />

KLEINSTER SCHRAUBENSPINDELZÄHLER<br />

Die vorerst kleinste Baugröße RS 40 der Schraubenspindelzähler-<br />

Serie RS von VSE deckt einen Messbereich von 0,04 bis 40 l/min<br />

ab. Der maximale Betriebsdruck beträgt 450 bar bei 120 °C<br />

maximaler Medientemperatur. Durch die hochauflösende<br />

Sensorik werden Ausgangsfrequenzen von 300 Hz bis 100 Khz<br />

generiert, die Messgenauigkeit beträgt 0,5 % vom Messwert. Die<br />

Elektronikeinheit verfügt über einen hochauflösenden<br />

sin/cos-Interpolator. Bei der Weiterverarbeitung der Signale hilft<br />

ein programmierbarer Signalfilter, der negative Impulsfolgen<br />

verrechnen kann. Er ist ab September <strong>2016</strong> in Grauguss und<br />

Edelstahl verfügbar.<br />

www.vse-flow.com<br />

SAUG- UND NIEDERDRUCKSCHLAUCH FÜR<br />

EXTREME WITTERUNGSBEDINGUNGEN<br />

Für den Einsatz unter extremen Witterungsbedingungen oder in<br />

besonders engen Einbauräumen in z. B. Baufahrzeugen präsentiert<br />

das Unternehmen Dietzel Hydraulik den Saug- und Niederdruckschlauch<br />

17A mit<br />

einer Temperaturbeständigkeit<br />

von - 40 bis 100 °C.<br />

Aufgrund seiner Konstruktion,<br />

zweier hochzugfester<br />

Textilgeflechteinlagen und<br />

zwei parallelen Stahldrahtspiralen,<br />

können gegenüber<br />

der Norm SAE 100 R4<br />

im Druchschnitt 66 Prozent<br />

bessere Biegeradien<br />

realisiert werden. Verfügbar<br />

ist der Schlauch in den Nennweiten DN19 bis DN152. Zudem<br />

liefert Dietzel geprüfte Systeme, d. h., die Einbindungen für alle<br />

verfügbaren Nennweiten wurden durch Vakuum-, Dichtheits- und<br />

Berstdruckprüfungen getestet. Die Einbindung ist mit Pressfassung<br />

und mit Schellen möglich.<br />

www.dietzel-hydraulik.de<br />

GRÖSSERE REICHWEITE DURCH MEHR<br />

SCHALTABSTAND<br />

Mit Proxi Plus hat Proxitron seine Produktserie der induktiven<br />

Näherungsschalter um Schalter mit bis zu 100 % mehr Schaltabstand<br />

erweitert. Die robusten Schalter, die metallische Objekte<br />

berührungslos erfassen, erweitern nicht nur die Reichweite: ein<br />

höherer Schaltabstand bedeutet auch eine längere Gebrauchsdauer,<br />

da mechanische Beschädigungen durch das Objekt<br />

vermieden werden. Mit ihnen kann auch ein kleinerer Sensor bei<br />

gleichem Schaltabstand installiert werden, was für mehr Freiheit<br />

bei der Planung und Konstruktion sorgt. Die Schalter können bei<br />

Temperaturen von -25 bis 70 °C eingesetzt werden. Erhältlich sind<br />

sie in zehn Bauformen.<br />

www.proxitron.de<br />

WEGBAND-SENSOR FÜR ENGE VERHÄLTNISSE<br />

Bei den Wegband-Sensor-Modellen Positape WBR von ASM ist<br />

direkt am Sensor eine Band-Umlenkrolle montiert, so dass die<br />

Auszugsrichtung des Messbandes flexibel variierbar ist. Dies ist<br />

bei Anwendungen mit engen<br />

Platzverhältnissen von Vorteil,<br />

bei denen umgelenkt werden<br />

muss. Der Abgangswinkel des<br />

Bands lässt sich durch die<br />

integrierte Umlenkrolle so<br />

optimieren, dass präzises Messen<br />

auch an schwer erreichbaren<br />

Stellen möglich ist, z. B. in<br />

Kranseitenauslegern. Die<br />

linearen Sensoren beinhalten ein<br />

Edelstahl-Messband, das auf eine Messtrommel aufgewickelt<br />

wird. Es kann über sehr kleine Umlenkrollen und sogar in<br />

gegenläufiger Richtung geführt werden.<br />

www.asm-sensor.de<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 69


MARKTPLATZ<br />

SCHUTZROHR-BERECHNUNG NACH NEUEM<br />

ASME-STANDARD<br />

Wika hat seine Schutzrohr-Berechnung nach dem neuesten<br />

ASME-Standard, dem PTC 19.3 TW-<strong>2016</strong>, aktualisiert. Kunden<br />

können die Version 2.6 des Berechnungsprogramms über die<br />

Webseite anfordern. Die ASME (American Society of Mechanical<br />

Engineers) hat ihren global anerkannten Standard für die<br />

Berechnung von Schutzrohren inhaltlich überarbeitet und<br />

lesbarer gestaltet. Der neue PTC 19.3 (Performance Test Code)<br />

KLEINSTBAUTEILE GÜNSTIG UND PRÄZISE<br />

Hochleistungsfähige technische<br />

Keramik fertigt Steinbach in der Linie<br />

Form Ceram an. Der Geschäftsbereich<br />

Technical Ceramics produziert mit der<br />

additiven Fertigungsmethode LCM<br />

(Lithography-based Ceramic Manufacturing)<br />

Kleinstbauteile mit hoher<br />

Präzision. Der Hochleistungsdrucker<br />

baut aus einer Keramikpulver-<br />

Monomer-Suspension anhand der<br />

CAD-Daten einen Grünkörper Schicht<br />

für Schicht auf, der dann einer<br />

thermischen Behandlung bis 1 600 °C<br />

unterzogen wird. Das Ergebnis sind<br />

Teile mit glatten, glänzenden Oberflächen,<br />

die säure- und hitzebeständig,<br />

lebensmittelecht und biokompatibel<br />

sind. Zudem ist das Verfahren preisgünstig,<br />

da ohne Werkzeugkosten.<br />

www.steinbach-ag.de; www.formceram.de<br />

PUMPENREGELUNG ÜBER MULTI-ETHERNET<br />

TW-<strong>2016</strong> beinhaltet u.a. Änderungen bei den Abmessungsgrenzen<br />

des Tauchschafts. In der Revision wurden außerdem die<br />

Angaben zur Montage von Schutzrohren in Rohrbögen und zum<br />

schrägen Einbau in Rohrleitungen klarer definiert sowie<br />

Rundungsfehler in den Berechnungsbeispielen bereinigt.<br />

www.wika.de<br />

DETEKTIERBARE KUNSTSTOFFE ERHÖHT<br />

SICHERHEIT BEI LEBENSMITTELN<br />

Mit der Druck- und Förderstromregelung von Hydraulikpumpen<br />

verbessert Bosch Rexroth die Regelgüte und die Energieeffizienz<br />

der <strong>Fluidtechnik</strong>. Die schaltschrankbasierte Regelelektronik<br />

Hydraulic Pump Control (HPC) und im Ventil integrierte SY(H)<br />

DFED werden über eine Multi-Ethernet-Schnittstelle eingebunden.<br />

Mögliche Protokolle sind<br />

sercos, EtherNet/IP, Profinet RT,<br />

EtherCat, Varan, Powerlink sowie<br />

optional Profibus für die HPC. Die<br />

SY(H)DFED übernimmt mit im<br />

Ventil integrierter Elektronik die<br />

Regelung von Axialkolben-Verstellpumpen<br />

vom Typ A10. Die HPC<br />

regelt Axialkolben-Verstellpumpen der Baureihe A4. Bei HPC wie<br />

auch SY(H)DFED wird die Sensorik über vorkonfektionierte Kabel<br />

mit M12-Stecker angeschlossen.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

In der Lebensmittel- und Verpackungsindustrie gelten allerhöchste<br />

Sicherheitsstandards. Im Rahmen seiner Kugel- und Gelenklagerserien<br />

bietet igus Produkte an, die aus schmierfreien und<br />

gleichermaßen detektierbaren<br />

Kunststoffen bestehen.<br />

Damit ist garantiert, dass im<br />

Betrieb keine Schmierstoffe<br />

und bei einem Ausfall keine<br />

Kunststoffe in die<br />

Produktions kette gelangen.<br />

In Betrieben der Lebensmittel-<br />

und Verpackungsindustrie<br />

gehören Metalldetektoren<br />

inzwischen zum<br />

Standard. Doch wie können Kunststoffpartikel aufgespürt<br />

werden? Die Lösung war schließlich die Entwicklung eines<br />

speziellen Hochleistungskunststoffs, der mit gängigen Methoden<br />

der Metallsuchtechnik einfach aufgespürt werden kann. Der<br />

Werkstoff findet sich heute in ausgewählten Produkten der<br />

Igubal-Serie, die Gelenk- und Gabelköpfe, Flansch-, Gelenk- und<br />

Stehlager umfasst. Sowohl die Gehäuse als auch die Kugelkalotten<br />

sind dabei aus dem detektierbaren Kunststoff gefertigt.<br />

www.igus.de<br />

www.boschrexroth.de<br />

GEPRÜFTE RESISTENZ GEGEN<br />

UMWELTEINFLÜSSE<br />

Das Unternehmen Wachendorff<br />

Automation entwickelt und fertigt in<br />

Deutschland u. a. industrie- und<br />

automotivrobuste Drehimpulsgeber<br />

(inkremental und absolut). Entwicklungsbegleitende<br />

Bauarttests sichern<br />

den Einsatz in vielen Industriezweigen<br />

und mobilen Arbeitsmaschinen selbst<br />

unter rauen und wechselhaften Umgebungsbedingungen. Mehr<br />

als 1 500 anwendungsspezifische Lösungen des Herstellers<br />

werden weltweit in Serie eingesetzt.<br />

Auf der Bauma <strong>2016</strong> präsentierte Wachendorff Drehgeber und<br />

Lösungen für die Ermittlung von Winkel, Weg, Drehzahl, Länge<br />

und Position. Der Schwerpunkt lag hierbei auf den Sensoren mit<br />

den Protokollen CANopen, SAE J1939, RS485.<br />

www.wachendorff-automation.de<br />

70 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


MARKTPLATZ<br />

ZERTIFIZIERTE SICHERHEIT FÜR KRANANLAGEN<br />

Eine zertifizierte Systemlösung für<br />

die Überlastsicherung in Krananlagen<br />

bietet tecsis an. Die<br />

ELMS1-Überlastsicherung besteht<br />

aus einer zentralen Steuerung, bis<br />

zu vier redundant ausgeführten<br />

Kraftaufnehmern und der<br />

entsprechenden Software. Sie ist<br />

nach DIN EN ISO 13849 und DIN<br />

EN 62061 mit PLd/SIL2 zertifiziert.<br />

Die Sicherheitssteuerung verfügt<br />

über sichere analoge und digitale Ein- und Ausgänge, Relais- und<br />

Halbleiterausgänge, an die sich z. B. Kraftaufnehmer und weitere<br />

Sensoren anschließen lassen. Zum Einsatz kommen hier z. B. die<br />

redundanten Kraftmessachsen F53S8, die Lasten in allen relevanten<br />

Messbereichen erfassen können.<br />

www.tecsis.de<br />

KUNDENSPEZIFISCHE PUMPENLÖSUNGEN<br />

Scherzinger Pumpen bietet Zahnradpumpenlösungen für<br />

Schmier- und Förderanwendungen. Dabei stellt das Unternehmen<br />

kundenspezifische Lösungen in den Vordergrund. Dazu zählen<br />

spezielle Kundenanwendungen im Bereich der Schmierung von<br />

Getrieben, Kompressoren und<br />

Hochdruckpumpen, ebenso wie<br />

eine neue druckgeregelte Pumpe<br />

mit integriertem Drucksensor, die<br />

eine energieeffiziente und<br />

bedarfsgerechte Versorgung von<br />

Kraftstoff für Verbrennungsmaschinen<br />

ermöglicht. Im Bereich<br />

der Kompressorenschmierung hat<br />

der Hersteller eine Gerotorpumpe<br />

in das Kundengehäuse integriert. Durch die Integration weiterer<br />

Komponenten in das Pumpengehäuse wie Filter und Überdruckventil,<br />

konnte auf weitere Bauteile verzichtet werden.<br />

www.scherzinger.de<br />

ADSORPTIONSTROCKNER DER NEUEN<br />

GENERATION<br />

Die neue Generation des Drypoint AC Druckluft-Adsorptionstrockners<br />

von Beko gibt es für Volumenströme von 100 bis 1 000 m³/h<br />

bei einem Betriebsdruck von 4 bis 16 bar (ü). Der kaltregenerierende<br />

Adsorptionstrockner entzieht der Druckluft Feuchtigkeit bis<br />

zu einem Drucktaupunkt von - 40 °C,<br />

optional bis - 70 °C. Er ist mit einer<br />

Kompressorgleichlaufsteuerung<br />

ausgestattet: Steht der Kompressor<br />

still, läuft auch der Trockner nicht. Das<br />

Wechselventil mit innenliegender<br />

Spülluftleitung ermöglicht die<br />

Durchströmung des Trockners auch bei<br />

Spannungsausfall. Für den besonders<br />

sparsamen Betrieb kann er mit<br />

Drucktaupunktsteuerung ausgelegt<br />

werden.<br />

www.beko-technologies.com<br />

DISPLAYS MIT FREIER FRONTGESTALTUNG<br />

Frei skalierbare Displays für mobile und stationäre Maschinen, die<br />

in kundenspezifische Umgebungen integriert werden können,<br />

bietet Griessbach an. Erhältlich sind Diagonalen von 4.0 bis 10.0''<br />

WVGA-TFT mit Auflösungen zwischen 640 x 480 und 1 024 x<br />

600 Pixel. Mit LED-Hintergrundbeleuchtung erreichen die Geräte<br />

Helligkeitswerte<br />

bis 1 000 cd/m 2 .<br />

Neben<br />

Touchdisplays<br />

gibt es auch<br />

Ausführungen<br />

mit Menütasten<br />

und<br />

Hotkeys, deren Anzahl, Position, Beleuchtung und Funktionsbelegung<br />

frei definiert werden können. Für die Gestaltung gibt es<br />

einen HMI-Designer, mit dem eigene Menüstrukturen, Grafiken<br />

und Anzeigeelemente wie Tachometer eingebunden werden<br />

können.<br />

www.griessbach.de<br />

DER DIREKTE WEG<br />

<strong>O+P</strong> IM INTERNET: www.oup-fluidtechnik.de<br />

<strong>O+P</strong> ALS E-PAPER: www.engineering-news.net/de<br />

<strong>O+P</strong>-REDAKTION: m.pfister@vfmz.de<br />

WERBUNG IN <strong>O+P</strong>: a.zepig@vfmz.de<br />

MDA TECHNOLOGIES – FLUIDTECHNIK INTERNATIONAL:<br />

www.engineering-news.net/en<br />

INSERENTENVERZEICHNIS HEFT 6/<strong>2016</strong><br />

bolz Hydraulik, Rellingen 83<br />

Bosch Rexroth, Lohr 39<br />

Breit Hydraulik-Pneumatik-<br />

Elektronik, Heiligenhaus3<br />

Eisele Pneumatics, Waiblingen 11<br />

EKOMAT, Karben 11<br />

HAWE Hydraulik SE, München U4<br />

INTERHYDRAULIK Ges. f. Hydraulik-<br />

Komp., Selm 63<br />

KASTAS SEALING TECHNOLOGIES<br />

EUROPE, Quickborn 25<br />

TECHNISCH-WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT<br />

Dr.-Ing. C. Boes, Böblingen<br />

Dipl.-Ing. M. Dieter, Sulzbach/Saar<br />

Prof. Dr.-Ing. A. Feuser, Lohr a. M.<br />

Dr.-Ing. M. Fischer, Kraichtal<br />

Dr.-Ing. G. R. Geerling, Elchingen<br />

Prof. Dr.-Ing. M. Geimer, Karlsruhe<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. W. Haas, Stuttgart<br />

Dr.-Ing. W. Hahmann, Kempen<br />

Prof. Dr.-Ing. S. Helduser, Krefeld<br />

Frau Prof. Dr.-Ing. M. Ivantysynova,<br />

Purdue University<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. G. Jacobs, Aachen<br />

Dipl.-Ing. M. Knobloch, München<br />

Dr. L. Lindemann, Mannheim<br />

KVT-Fastening, Illerrieden 37<br />

PH Industrie-Hydraulik, Sprockhövel45<br />

RKP-Servicezentrum, Uslar 11<br />

Schwer Fittings, Denkingen 35<br />

Toptube Rohrbearbeitung,<br />

Schmallenberg 65<br />

TOX PRESSOTECHNIK, Weingarten5<br />

WANDFLUH Hydraulik+Elektronik,<br />

Frutigen (Schweiz) 67<br />

Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen<br />

Dr.-Ing. K. Roosen, Kaarst<br />

Dr.-Ing. P. Saffe, Hannover<br />

Dr.-Ing. MBA IMD A. W. Schultz,<br />

Memmingen<br />

Dipl.-Ing. E. Skirde, Neumünster<br />

Prof. Dr.-Ing. C. Stammen, Krefeld<br />

Dipl.-Ing. P.-M. Synek, Frankfurt<br />

Prof. Dr.-Ing. J. Weber, Dresden<br />

Der Vorsitzende und stellvertretende<br />

Vorsitzende des Forschungsfonds<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA:<br />

Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen<br />

Dr.-Ing. R. Rahmfeld, Neumünster<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 71


BASICS<br />

HYDRAULIK<br />

EFFIZIENTER GESTALTEN<br />

ERHEBLICHE POTENZIALE<br />

Die Reduzierung des Energieverbrauchs ist ein erklärtes Ziel der Europäischen<br />

Union: Die EU-Mitgliedstaaten wollen den Primärenergieverbrauch bis 2020<br />

um 20 % reduzieren. Zudem wurde 2011 mit der internationalen Norm ISO<br />

50001 der erste weltweit gültige Standard zur Zertifizierung von Energiemanagementsystemen<br />

eingeführt. Pumpen gehören zu den größten<br />

industriellen Stromverbrauchern. Bezogen auf den Lebenszyklus einer<br />

Pumpe, betragen die Energiekosten durchschnittlich rund 45 % der Gesamtkosten.<br />

Es besteht an dieser Stelle also erhebliches Einsparungspotenzial,<br />

wenn man den Energieverbrauch senken kann.<br />

ISO 50001<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Mit der internationalen Norm ISO 50001 wurde 2011<br />

der erste weltweit gültige Standard zur Zertifizierung von<br />

Energiemanagementsystemen eingeführt.<br />

Sie basiert auf dem Managementmodell einer<br />

kontinuierlichen Verbesserung (plan, do, check, act),<br />

wie es auch in anderen bekannten Standards wie der<br />

ISO 9001 oder der ISO 14001 verwendet wird.<br />

Managementsysteme nach ISO 50001 ermöglichen,<br />

Systeme und Prozesse zu realisieren, mit denen der<br />

Energieverbrauch – bei mindestens gleicher Leistung –<br />

kontinuierlich verbessert werden kann.<br />

72 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


BASICS<br />

REDUZIERUNG BIS ZU 70%<br />

Die überwiegende Mehrheit der heute im Einsatz<br />

befindlichen Hydraulikaggregate arbeitet mit einer<br />

konstanten Drehzahl von Motor und Pumpe. Druck und<br />

Volumenstrom werden dabei über Hydraulikventile<br />

geregelt. Diese Basis-Lösung ist am Markt bewährt und ist<br />

in der Anschaffung vergleichsweise günstig – dem<br />

gegen über steht allerdings der relativ hohe Energieverbrauch.<br />

Drehzahlvariable Pumpenantriebe ermöglichen mit<br />

relativ geringen Investitionen schnell hohe Energieeinsparungen<br />

bei Hydraulikaggregaten. Eine Reduzierung des<br />

Energieverbrauchs von bis zu 70 % wurde in der Praxis<br />

bereits erzielt.<br />

ELEKTRO-HYDRAULISCHE<br />

KOMPLETTLÖSUNGEN<br />

Zusammen mit seinen Lean-Solution-Partnern bietet Eaton<br />

elektro-hydraulische Komplettlösungen für kompaktere und<br />

kosteneffizentere Maschinen. Das Partner-Netzwerk<br />

umfasst Spezialisten für elektrische, hydraulische und<br />

Pumpenanwendungen. Gemeinsam mit diesen bietet Eaton<br />

Service von der Planung bis zum After-Sales-Service.<br />

NEUE GESCHÄFTSMODELLE<br />

ERSCHLIESSEN<br />

Zusätzlich bietet ein entsprechend ausgeführtes<br />

Hydraulik aggregat über Gateway-Module die Möglichkeit<br />

der Anbindung an alle gängigen Steuerungen und<br />

Feldbussysteme wie Profibus, Profinet, CANopen,<br />

Modbus-TCP, Ethernet/IP, Powerlink oder Ethercat –<br />

sowie an das Internet. Werden Steuergeräte mit OPC-UA<br />

Interface eingesetzt, können alle Daten – bis hinunter zur<br />

Geräteebene – z.B. für eine Cloud-Basierte Energiemanagement-Software<br />

zur Verfügung gestellt werden.<br />

Das System wäre somit bereit für Industrie 4.0. Durch die<br />

weltweite Verfügbarkeit der Energie- sowie Betriebsdaten<br />

eröffnen sich so weitere Geschäftsmodelle.<br />

Mehr Informationen über die energieeffiziente Gestaltung<br />

von Hydrauliklösungen stehen auf der Eaton-Webseite zur<br />

Verfügung. Auf der untenstehenden Homepage finden Sie<br />

den Link zum ausführlichen Whitepaper „Hydraulikaggregate<br />

energieeffizienter planen und betreiben“, das nach einer<br />

Registrierung kostenfrei heruntergeladen werden kann.<br />

www.eaton.de/moem-ee


SIMULATION<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG PEER REVIEWED<br />

DEVELOPMENT OF A<br />

BOOM ENERGY RECUPERATION<br />

SYSTEM (BERS)<br />

Dipl.-Ing. Markus Gärtner, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff<br />

Energy recuperation systems in construction machines are becoming<br />

more and more important due to increasing fuel costs and more stringent<br />

emission standards. In this contribution, work on a boom energy<br />

recuperation system is demonstrated. This paper focusses on the experimental<br />

analysis of the hydraulic machine, the development of a control<br />

algorithm and the analysis of its performance.<br />

74 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


SIMULATION<br />

1 INTRODUCTION<br />

This article presents the advance on the boom energy recuperation<br />

system for hybrid excavators, short BERS. The development was<br />

achieved in cooperation with Doosan Infracore Co. Ltd., one of the<br />

biggest construction equipment manufacturers worldwide.<br />

A systematic analysis of energy recuperation systems, which was<br />

developed by Kang [Kan10] and Sgro [Sgr10] is the basis of the presented<br />

work. The BERS recuperates the potential and kinetic energy<br />

that becomes free during boom lowering. Therefore a hydraulic machine,<br />

an asynchronous machine and supercaps are used. In Figure<br />

1–1 the BERS collaborating with the main hydraulic system is<br />

depicted.<br />

The boom energy recuperation system basically consists of a hydraulic<br />

pump-motor-unit (a), which is driven by an electric machine<br />

(b). During boom rising mode the electric machine works as a<br />

motor, during boom lowering mode the hydraulic motor drives the<br />

electric machine (b) which works as a generator. The pump-motorcombination<br />

always has the same direction of rotation, however the<br />

directional control valve (1) switches the pressurised lines of the hydraulic<br />

unit (a). During boom lowering the recuperated energy is<br />

stored in supercaps (2). Subsequently this energy is used for raising<br />

the boom. In case of high power demand the BERS is supported by<br />

the main hydraulic system (3), which is driven by the internal combustion<br />

engine (ICE).<br />

In the following it is focused upon the combination of the electric<br />

and hydraulic machine. In order to reach a high efficiency and to<br />

reduce pressure ripples the commutation process of the hydraulic<br />

unit was optimised. The expertise of former works that were released<br />

in several publications ([Iva00], [Jan97], [Jar97], [Mur14],<br />

[Pet92]) is the basis for the optimisation process, which is described<br />

below. The influence of the electrical inverter and the supercaps respective<br />

to total efficiency, endurance and cyclic behaviour is not<br />

considered in this work. This system boundary is depicted in<br />

Figure 1–1 as a grey dot-dashed line.<br />

Considering the given operating points, the standard valve plate<br />

design was analysed and a simulation model, a kinematical model<br />

and an analytical description of valve plate geometry were built up.<br />

In the simulation with DSHplus the following design parameters are<br />

varied: pre-compression angle, relief grooves, and the volumes for<br />

pre- and de-compression.<br />

A hydraulic unit with a standard valve plate and another with an<br />

improved valve plate are tested afterwards in the laboratory. The<br />

findings from the measurements lead to an enhanced simulation<br />

model of the BERS. The development and analysis of an algorithm<br />

to control the system is topic of the second part of this paper.<br />

01–1 BERS collaborating with the main hydraulic system<br />

02–1 Efficiency difference between improved pump and standard<br />

pump<br />

2 EXPERIMENTAL STUDY<br />

For the BERS a hydraulic unit that fits to the system requirements,<br />

i.e. pressure and speed range was developed in the previous project<br />

stage. Aim was the optimisation of the valve plate.<br />

Efficiency measurements are carried out to compare the standard<br />

unit and the unit with improved valve plate design. Both units are<br />

tested in pump and motor mode. For this purpose a test bench<br />

according to ISO 4409 was built and used to validate the simulation<br />

results.<br />

2.1 EFFICIENCY RESULTS<br />

For an easy comparison of both units a chart with the efficiency difference<br />

is practicable. Figure 2–1 depicts such a chart. The x-axis<br />

shows the pressure difference, the y-axis the efficiency difference.<br />

The different lines refer to varying rotational speeds.<br />

The difference Δη is defined as follows:<br />

Δη=η #2<br />

– η #1<br />

eq. 2 1<br />

02–02 Response time of control<br />

With following convention (for pump and motor mode):<br />

#1 … standard unit<br />

#2 … unit with improved valve plate<br />

In general it can be seen, that the unit with improved valve plate design<br />

has a higher efficiency than the standard unit for pressures of<br />

150 bar and above. Beneath 100 bar the efficiency of the improved<br />

unit is slightly lower. These findings correspond to the results of former<br />

simulations with DSHplus with an acceptable margin.<br />

2.2 RESPONSE TIME OF CONTROL<br />

In Figure 2–2 the response time of a test pump is plotted. The reference<br />

signal of the solenoid consists of a rectangular function<br />

between 0 and 100 %.<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 75


SIMULATION<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG PEER REVIEWED<br />

In case of varying the reference signal between 20 % and 80 % the<br />

swash plate angle shows no overshooting (not depicted).The control<br />

is able to reduce the displacement angle faster than it increases<br />

the displacement on both units.<br />

The knowledge that was achieved by means of the experimental<br />

study is used for a more realistic BERS model that uses realistic efficiency<br />

look-up tables and actual control behaviour. Hence the measurements<br />

are necessary for the development of a control algorithm.<br />

3 DEVELOPMENT OF AN ADVANCED CONTROL<br />

ALGORITHM<br />

A tailor-made algorithm, called advanced control algorithm (ACA),<br />

is necessary due to different ideal operating points of the electric (b)<br />

03–01 Polar diagram for classification of optimisation problems<br />

03–02 Schematic of the advanced control algorithm for BERS<br />

03–03 Calculation of ideal swash plate angle and rotational speed<br />

and the hydraulic machine (a), (cf. Figure 2–1). Aim is a characteristic<br />

diagram, so that the combination of the electric machine and<br />

the hydraulic unit has the best total efficiency for numerous operating<br />

points. The influence of the inverter and the supercaps is not<br />

considered in the control algorithm.<br />

3.1 THEORETICAL BACKGROUND OF OPTIMISA-<br />

TION PROCEDURES<br />

As depicted in Figure 3–1 an optimisation problem can be assigned<br />

to several categories: number of key areas, order, horizon of optimisation<br />

and probability [Bli10]. The two dashed lines show a simple<br />

problem (small dashes) and a relative complex problem (long dashes).<br />

The optimisation, more precise the advanced control algorithm<br />

is plotted as the red dot-dashed line. The problem on hand is<br />

quite simple, except from the nonlinearities. Aim of the control algorithm<br />

is the optimisation of the total efficiency η tot<br />

(η = 1). Furthermore<br />

the optimisation problem has a non-linear order (m ≥ 1)<br />

due to some limitations and a probability of parameters (p = 1). The<br />

boom moves quite slowly and the moving direction changes rarely,<br />

so that the problem has static or quasi-static behaviour.<br />

76 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


SIMULATION<br />

3.2 IMPLEMENTATION OF THE OPTIMISATION<br />

In the BERS two different types of machines, i.e. an electric and a hydraulic<br />

machine, with unlike operating points are used. Hence it is<br />

not possible to operate both machines in a point of optimal efficiency<br />

at the same time. The aim of a new control is to find the trade-off between<br />

maximal efficiency of the electric unit and the hydraulic unit.<br />

By use of the parameters swash plate angle and rotational speed the<br />

BERS is held in an optimal operating point, which depends on the<br />

load. A Simulink-model (Figure 3–2) calculates two output parameters<br />

(α opt<br />

, n opt<br />

) out of the two input parameters pressure (p) and<br />

desired boom velocity (ν des<br />

) so that the total efficiency is maximised.<br />

The boom velocity is set by the machine operator via joystick. The<br />

load on the boom imposes a pressure to the hydraulic system.<br />

Following limitations are included:<br />

P max<br />

T max<br />

n max<br />

α<br />

ν cyl,max<br />

Limitations overview<br />

Power limit of electric unit<br />

Maximum torque of electric unit<br />

Maximum rotational speed<br />

Swash plate angle range of pump-motor-unit<br />

Maximum cylinder velocity<br />

The limitations shown in the table with exception of the cylinder<br />

velocity are defined by Doosan Infracore. At a rotational speed of<br />

n max<br />

and α max<br />

the hydraulic unit delivers a theoretical volume flow of<br />

Q max<br />

. This corresponds to a cylinder velocity of ν cyl,max<br />

. Volumetric<br />

losses lead to an asymmetric boom velocity, which the BERS can reach<br />

without the support of the main hydraulic system in pump mode.<br />

In motor mode an overrun of volume flow is released to the reservoir<br />

via a relief valve (c), (c.f. Figure 1–1).<br />

The simulation is run using these limitations. In one simulation<br />

step the pressure (Δp) and cylinder velocity (ν cyl<br />

) are kept constant<br />

and the swash plate angle varies. The model finds the ideal swash<br />

plate angle that leads to the highest total efficiency in this operating<br />

point (Figure 3–3). The rotational speed depends on following<br />

equations:<br />

(for pump mode) eq. 3 1<br />

(for motor mode) eq. 3 2<br />

This step was repeated for the entire range of possible operating<br />

points, in this case combinations of cylinder velocity and pressure.<br />

03–04 Optimal swash plate angle<br />

03–05 optimal rotational speed<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 77


SIMULATION<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG PEER REVIEWED<br />

03–06 Heavy power cycle<br />

The optimal swash plate angle (Figure 3–4) and the optimal rotational<br />

speed (Figure 3–5) for the BERS are depicted for boom lowering<br />

(negative cylinder velocity) and boom rising operation. The maximum<br />

power of the hydraulic-electric-combination is limited by the<br />

maximal power of the electric machine P el,lim<br />

. This limitation is visualised<br />

by the dot-and-dashed line.<br />

The following performance analysis has been conducted with a<br />

measured cycle, called heavy power cycle (cf. Figure 3–6). During<br />

the cycle only the boom cylinders are actuated, the stick cylinder is<br />

completely retracted, and the bucket cylinder is fully extracted.<br />

The overall BERS efficiency is depicted in Figure 3–7. As can be<br />

seen, the BERS, consisting of an electric machine and a hydraulic<br />

unit reaches a total efficiency of 84 % and above for a wide range of<br />

operating points. Low pressure and low cylinder velocity leads to a<br />

lower efficiency (approx. 64 %). The parameter combination of<br />

pressure (Δp) and cylinder velocity (ν cyl<br />

) during the heavy power cycle<br />

is visualised via the thick black line.<br />

4 PERFORMANCE ANALYSIS<br />

The advanced control algorithm is analysed concerning its performance.<br />

The algorithm is compared to the former system using the<br />

heavy power cycle (Figure 4–1).<br />

During the heavy power cycle the arm cylinder is fully retracted and<br />

the bucket cylinder is fully extended. The arm cylinder and the bucket<br />

cylinder do not move during the heavy power cycle. This leads<br />

to a high inertia of the boom and a high load on the boom cylinders.<br />

System efficiency<br />

Main target of the advanced control algorithm is an increase in efficiency<br />

of the BERS. In Figure 4–2 the total efficiency of the conventional<br />

control (η tot,con<br />

) and the ACA (η tot,ACA<br />

) are compared for boom<br />

lowering (left) and rising (right).<br />

03–07 Total efficiency using the advanced control algorithm<br />

With the ACA higher system efficiency is achieved. The gain of efficiency<br />

depends on the current operating point. The cycle can be divided<br />

into three phases (c.f. Figure 4–2):<br />

1. Stop, no power is transferred<br />

2. Movement at partial load<br />

3. Movement at full load<br />

The efficiency difference during the stop phase comes from a numerical<br />

error, which occurs while calculating values that are nearly<br />

zero, for example when the transferred power is almost zero.<br />

During the partial load phase swash plate angle and rotational<br />

speed can be varied almost freely within the given limits. In these<br />

operating points the ACA-controlled system reaches a higher efficiency<br />

than the conventionally-controlled system.<br />

The highest total efficiency is reached during the full load phase.<br />

The boundary conditions (Δp and in particular ν cyl<br />

) require full<br />

swash plate angle and full rotational speed. The efficiency difference<br />

between both control systems is zero here, since both algorithms<br />

demand the full BERS power. In total an efficiency improvement<br />

of up to 10 % for boom lowering and up to 15 % for boom rising<br />

could be achieved using the ACA.<br />

4.2 SYSTEM PERFORMANCE<br />

The system performance of the ACA is compared to the conventional<br />

system on the basis of the heavy power mode. For the machine<br />

operator the system reaction to the control command is very important.<br />

This can be evaluated by means of the boom cylinder velocity<br />

and position. A comparison of both control systems is depicted in<br />

Figure 4–3.<br />

During boom lowering (depicted on the left side) the difference between<br />

desired value (x des<br />

and ν des<br />

) and actual value (x cyl<br />

and ν cyl<br />

) is<br />

marginal except in the end of the cycle when the boom is decelerated.<br />

Control deviation can also be seen when the boom is rising. The<br />

actual value follows the desired value with an almost constant offset<br />

while boom rising at partial load.<br />

When the BERS is supported by the main hydraulic system under<br />

full load the boom starts to oscillate (phase 3). Similar characteristics<br />

can be seen in Figure 4–4. The measured pressure at the bottom<br />

end of the boom cylinder (Δp cyl,meas<br />

) shows aperiodic pressure<br />

pulsation, likewise the simulated pressure difference at the pump<br />

respectively the motor (Δp sim<br />

) shows this behaviour. These considerable<br />

pressure pulsations occur with both control systems and<br />

worsen during full load.<br />

78 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


SIMULATION<br />

04–01 Boom velocity and cylinder pressure in heavy power cycle<br />

04–02 Total efficiency in heavy power mode, boom lowering (left), boom rising (right)<br />

04–03 Desired value und actual value of cylinder position and velocity<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 79


SIMULATION<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG PEER REVIEWED<br />

04–04 Pressure pulsation<br />

04–05 Control deviation<br />

80 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


SIMULATION<br />

An inversely phased control variable may reduce these oscillations.<br />

Another possibility is a feedback of the actual boom velocity. This<br />

requires additional sensors in one of the boom cylinders. With fine<br />

adjustment or by proving both control strategies and analysing the<br />

cause of the oscillations on a real working machine an improvement<br />

is possible.<br />

Both control systems show similar performance. The control quality<br />

declines at the end of both cycles because of the time weighting of a<br />

deviation and the unstable characteristics. Pulsations occur in the<br />

boom rising cycle when the BERS needs support by the main hydraulic<br />

system and the boom assist valve opens.<br />

5 SUMMARY / OUTLOOK<br />

The presented work deals with the further investigation on a boom<br />

energy recuperation system of a hybrid excavator (BERS) that was<br />

designed in former research by Doosan Infracore in collaboration<br />

with the Institute for Fluid Power Drives and Controls (IFAS) of<br />

RWTH Aachen University.<br />

A simulation of the commutation process was performed in order<br />

to optimise the efficiency of the axial piston unit that is used in the<br />

BERS. The simulation findings were validated on a test bench in the<br />

IFAS laboratory. The resulting data from the experimental study, especially<br />

the efficiency look-up table and the knowledge of the response<br />

time of control, were used for the improvement of the BERSmodel<br />

in DSHplus. Based on this model and findings of the previous<br />

research an advanced control algorithm was developed. An efficiency<br />

improvement of the BERS by optimising the control of<br />

rotational speed and swash plate angle is goal of the said algorithm.<br />

In operating points of partial load an efficiency improvement of approximately<br />

10 % compared to the previous control system was reached.<br />

The control performance was kept, so that the BERS with advanced<br />

control algorithm is expected to find high acceptance<br />

amongst machine operators.<br />

6 ACKNOWLEDGEMENT<br />

This project was supported by the industry convergence fundamental<br />

technology development program (Grant No. 10031841) of the<br />

Ministry of Trade, Industry and Energy, Republic of Korea<br />

Auhors:<br />

Dipl.-Ing. Markus Gärtner and Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff,<br />

RWTH Aachen University, Germany, Institute for Fluid Power Drives and<br />

Controls (IFAS)<br />

Table of formulae<br />

A cyl<br />

Area of boom cylinder [mm²]<br />

I Solenoid current [A]<br />

I max<br />

Maximal solenoid current [A]<br />

n Rotational speed [rpm]<br />

n max<br />

Maximal rotational speed [rpm]<br />

n opt<br />

Optimal rotational speed [rpm]<br />

p Pressure [bar]<br />

Δp Pressure difference [bar]<br />

Δp cyl,meas<br />

Measured cylinder pressure difference [bar]<br />

Δp sim<br />

Simulated pressure difference [bar]<br />

p max<br />

Maximal power [kW]<br />

Q des<br />

Desired volume flow [l/min]<br />

Q max<br />

Maximal volume flow [l/min]<br />

t Time [s]<br />

T Torque [Nm]<br />

T max<br />

Maximal torque [Nm]<br />

ν velocity [mm/s]<br />

ν cyl,max<br />

Maximal cylinder velocity [mm/s]<br />

ν cyl<br />

Actual cylinder velocity [mm/s]<br />

ν des<br />

Desired cylinder velocity [mm/s]<br />

Δν Control deviation of cylinder velocity [mm/s]<br />

V g,max<br />

Maximal displacement [cm³]<br />

x cyl<br />

Actual cylinder position [mm]<br />

x des<br />

Desired cylinder position [mm]<br />

Δx Control deviation of cylinder position [mm]<br />

α Swash plate angle [ ° ]<br />

α opt<br />

Optimal swash plate angle [ ° ]<br />

η #1<br />

Efficiency of unit 1 (series unit) [ - ]<br />

η #2<br />

Efficiency of unit 2 (unit with improved valve plate [ - ]<br />

design)<br />

η el<br />

Electric efficiency [ - ]<br />

η hyd<br />

Total efficiency of the hydraulic unit [ - ]<br />

η tot,ACA<br />

Total efficiency of the advanced control algorithm [ - ]<br />

η tot,con<br />

Total efficiency of the conventional system [ - ]<br />

η vol<br />

Volumetric efficiency [ - ]<br />

Δη Difference of efficiency [ - ]<br />

Bibliography:<br />

[Bli10] Bliesener, Maurice “Optimierung der Betriebsführung mobiler Arbeitsmaschinen<br />

– Ansatz für ein Gesamtmaschinenmanagement”, Dissertation, Karlsruhe, 2010<br />

[ISO4409] N.N. “Hydraulic fluid power – Positive displacement pumps, motors<br />

and integral transmissions – Determination of steady-state performance”,<br />

ISO4409, 2007<br />

[Iva00] Ivantysyn J., Ivantysynova M. “Hydostatic Pumps and Motors: Principles,<br />

Design, Performance, Modelling, Analysis, Control and Testing“, 1 st edition,<br />

Akademia Books International, 2000, ISBN 81-85522-16-2<br />

[Jan97] Jang, D. “Verlustanalyse an Axialkolbeneinheiten”, Dissertation, RWTH<br />

Aachen, 1997<br />

[Jar97] Jarchow, M. “Maßnahmen zur Minderung hochdruckseitiger Pulsationen<br />

hydrostatischer Schrägscheibeneinheiten”, Dissertation, RWTH Aachen, 1997<br />

[Kan10] Kang, B.<br />

Oh, S. „A study on the Boom Energy Regeneration System for a Hybrid Excavator“,<br />

7 th International Fluid Power Conference, Aachen, 2010<br />

[Mur12] Murrenhoff, H. „Servohydraulik – Geregelte hydraulische Antriebe“, 4.<br />

neu überarbeitete Auflage, Shaker, Aachen, 2012<br />

[Mur14] Murrenhoff, H. „Fundamentals of Fluid Power, Part 1: Hydraulics”,<br />

Shaker, Aachen, 2014<br />

Table of abbreviations<br />

ACA<br />

BERS<br />

ICE<br />

Advanced Control Algorithm<br />

Boom Energy Recuperation System<br />

Internal combustion engine<br />

[Pet92] Petterson, M.,Weddfelt, K.<br />

Palmberg. J.-O. “Reduction of Flow Ripple from Fluid Power Piston Machines by<br />

Means of a Precompression Filter Volume”, 10 th Aachen Colloquium on Fluid<br />

Power Technology, Aachen, Germany, 1992<br />

[Sgr10] Sgro, Sebastian “Energierückgewinnungssysteme für Baggerausleger – Eine<br />

Systematische Übersicht der vorhandenen Lösungsmöglichkeiten”, <strong>O+P</strong> 10/2010, 2010<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 81


SUCCESS<br />

INDUSTRIE-ERBE<br />

ERFOLGREICH BEWAHRT<br />

Ein Wahrzeichen der Industriellen Revolution in Großbritannien<br />

brauchte Hilfe. Diesem Hilferuf zu folgen, war<br />

Ehrensache für Rheintacho UK. Das Papplewick-Museum im<br />

Kreis Notting hamshire ist ein altes Pumpwerk, das zwischen<br />

1881 und 1884 erbaut wurde. Nach der Stilllegung im Jahr 1969<br />

wurde es schrittweise restauriert und wieder in Betrieb genommen<br />

und wahrt heute als Museum das Andenken an die Industrielle<br />

Revolution. Das Gebäude ist darüber hinaus ein einmaliges Beispiel<br />

viktorianischer Architektur und ein beliebtes Ausflugsziel für<br />

Technik interessierte aus aller Welt.<br />

Im Rahmen der aktuellen Sanierung der Browett & Lindley<br />

Verbunddampflokomotive ging es auch um die Tachometer. Ashley<br />

Smart, Direktor des Papplewick-Museums, wandte sich an Rheintacho<br />

UK. Das Unternehmen fühlte sich verpflichtet, dieses mehr<br />

als hundert Jahre alte Industrie-Erbe zu unterstützen. Ursprünglich<br />

erhielt Rheintacho den offiziellen Auftrag, die von Foundrometers<br />

Instrumentation (der ursprüngliche Name von Rheintacho UK)<br />

erbauten Drehzahlmesser aus den Jahren 1946 und 1949 zu restaurieren.<br />

Das Unternehmen ließ es sich jedoch nicht nehmen, das<br />

Museum und das Sanierungsprojekt zu unterstützen und alle damit<br />

verbundenen Kosten zu übernehmen.<br />

Das Besondere an diesem Auftrag: Trotz Aufarbeitung sollten die<br />

Instrumente nach getaner Arbeit nach wie vor alt aussehen. Doch<br />

letztendlich verlief alles nach Plan und Rheintacho UK konnte „neue“<br />

alte Instrumente liefern, die perfekt in ihre historische Umgebung<br />

passen.<br />

www.rheintacho.de<br />

82 <strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong>


IM NÄCHSTEN HEFT: 7-8/<strong>2016</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 08. 08. <strong>2016</strong><br />

ANZEIGENSCHLUSS: 27. 07. <strong>2016</strong><br />

01<br />

02<br />

03<br />

01 Produkte und Anwendungen<br />

Im hochmodernen Erdbeben-Forschungszentrum im sizilianischen Messina übernehmen<br />

hydraulische Antriebs- und Steuerungstechnik die Hauptaufgabe bei der realistischen<br />

Erdbebensimulation<br />

Foto: Bosch Rexroth<br />

02 Pumpen und Pumpenaggregate<br />

Die F3-Lkw-Hydraulikpumpe wurde für den Anschluss an den Nebenabtrieb des Motors<br />

entwickelt und kombiniert enorme Leistungsfähigkeit mit einem intelligenten Design und<br />

einer hervorragenden Zuverlässigkeit<br />

Foto: Parker<br />

03 Menschen und Märkte<br />

Vom 6. bis 9. September <strong>2016</strong> findet in den Hamburger Messehallen die SMM statt – die<br />

Weltleitmesse der maritimen Wirtschaft. Das Interesse ist enorm: Mehr als 2 100 Aussteller<br />

haben sich angemeldet, über 50 000 Fachbesucher aus rund 100 Nationen werden erwartet<br />

Foto: Romanus Fuhrmann (FU), SMM<br />

<strong>O+P</strong> – Ölhydraulik und Pneumatik 6/<strong>2016</strong> 83<br />

Bolz.indd 1 30.05.<strong>2016</strong> 07:59:22


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