DER KONSTRUKTEUR 7-8/2016
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DER KONSTRUKTEUR 7-8/2016

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19073<br />

7-8<br />

www.DerKonstrukteur.de<br />

August <strong>2016</strong><br />

Pendelrollenlager<br />

Montagefreundliche und<br />

robuste Lagereinheiten<br />

Fluidtechnik<br />

Autarke Achsen – Elektrohydraulische<br />

Mechatronik<br />

Werkstofftechnik<br />

Hochleistungs-Kunststoff<br />

schafft Raum für Innovationen<br />

Supplement<br />

Montage und Handhabung<br />

von Antriebs- bis Zuführtechnik

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und mechanische Eigenschaften. Das macht sie zuverlässig,<br />

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EDITORIAL<br />

Von da Vinci<br />

zum 3D-Druck<br />

Bereits Anfang des 16. Jahrhunderts ließ sich Leonardo da Vinci von<br />

der Natur inspirieren, als er Baupläne für innovative Fluggeräte wie<br />

den Ornithopter entwarf. Fünfhundert Jahre später hat der Automatisierungsspezialist<br />

Festo mit seinem SmartBird den Vogelflug<br />

entschlüsselt. Bei der Umsetzung von Bionik, dem Übertragen von<br />

Phänomenen der Natur auf die Technik, ist immer noch viel Luft<br />

nach oben. Lotus-Effekt, Klettverschluss und Haifischhaut sind<br />

bekannte Beispiele, dann wird es aber auch schon dünn. Die<br />

interdisziplinäre Wissenschaft hat sich noch nicht auf breiter Ebene<br />

durchgesetzt. Dabei ist der Ideenpool für bionische Konstruktionen<br />

schier unbegrenzt. Die Natur ist einfach genial, sie hat für alles eine<br />

Lösung und vollbringt wahre Wunder.<br />

Neue Fertigungsverfahren könnten die Bionik jetzt in eine neue<br />

Blütezeit führen. Denn im 3D-Druck wachsen Strukturen zu<br />

Gegenständen heran, ganz nach<br />

dem Vorbild der Natur. Ein faszinierendes<br />

Beispiel ist eine Leichtbau-<br />

Kabinenkomponente für ein<br />

Verkehrsflugzeug. Sie basiert auf<br />

Algorithmen, die Zellstrukturen<br />

und Knochenwachstum simulieren – und kommt aus dem Drucker.<br />

Mehr darüber lesen Sie auf Seite 30 dieses Magazins.<br />

Der Schlüssel zur vollen Ausschöpfung der Möglichkeiten der<br />

generativen Fertigung liegt in der Software. Sie hilft dem Konstrukteur,<br />

die funktionalen Vorteile des 3D-Drucks herauszuarbeiten und<br />

die gedanklichen Grenzen des bisher Machbaren zu überwinden.<br />

Über die Rolle von 3D-CAD in der<br />

additiven Fertigung sprachen wir mit<br />

Karl Osti von Autodesk. Das Ergebnis<br />

finden Sie auf Seite 42.<br />

Eine anregende Lektüre und viel<br />

Inspiration wünscht Ihnen<br />

Bringt additive Fertigung<br />

Bionik zur Blütezeit?<br />

35. Motek<br />

Internationale<br />

Fachmesse für<br />

Produktionsund<br />

Montageautomatisierung<br />

Montageanlagen<br />

und Grundsysteme<br />

Handhabungstechnik<br />

Prozesstechnik zum<br />

Fügen, Bearbeiten, Prüfen<br />

und Kennzeichnen<br />

Komponenten für den<br />

Sondermaschinenbau<br />

Software und<br />

Dienstleistungen<br />

Martina Heimerl<br />

Redakteurin<br />

m.heimerl@vfmz.de<br />

10. – 13.<br />

OKT. <strong>2016</strong><br />

STUTTGART<br />

www.motek-messe.de

INHALT<br />

12<br />

S8<br />

36<br />

Flüssig: Ein Hydraulikspezialist hilft als<br />

Partner bei der Entwicklung einer<br />

CNC-Maschine für die Getriebefertigung<br />

Kinderleicht: Roboterarme aus dem<br />

Baukasten – wie das geht und wo die<br />

Grenzen liegen, verrät Martin Raak von Igus<br />

Abgedreht: Anwendungsspezifische<br />

Dichtungen im Handumdrehen entwickeln<br />

und fertigen<br />

RUBRIKEN<br />

3 Editorial<br />

6 KOMMENTAR Just do it: Industrie 4.0 – Großes Potenzial<br />

für Maschinen- und Komponentenhersteller<br />

7 Aktuell<br />

14 Impressum<br />

39 Inserentenverzeichnis<br />

42 SERIE Mit Experten im Dialog:<br />

3D-CAD-Software macht Druck<br />

43 Vorschau<br />

FLUIDTECHNIK<br />

8 Elektrohydraulische Mechatronik: Einbaufertige autarke<br />

Achsen in Kalibrierpresse für Sinterteile<br />

12 Von Komponenten bis zu Systemen: Hydraulik erfüllt hohe<br />

Anforderungen in Maschinen für die Automobilindustrie<br />

16 Bahn frei für Elektronik: Elektronische Luftfederventile für<br />

barrierefreie und energieeffiziente Züge in London<br />

11 Produkte<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

20 TITEL Alternative zu geteilten Stehlagern: Montagefreundliche,<br />

robuste Pendelrollenlagereinheiten mit<br />

Mehrwert für den Anwender<br />

24 Leistungsgrenzen ausloten: Kupplungen und Gelenkwellen<br />

für sichere und effiziente Prüfstände<br />

26 Der Multiturn-Geber als Nanogenerator: Kleinservo motoren<br />

mit Absolutwert-Geber ohne Batterie und Getriebe<br />

23 Produkte<br />

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

28 Produkte<br />

CAD/PLM<br />

30 So wachsen Flugzeug-Teile natürlich leicht: Bionische<br />

Kabinenkomponente im 3D-Druck<br />

31 Produkte<br />

WERKSTOFFTECHNIK<br />

32 Kunststoff mit signifikanten Reserven: Hochleistungs-<br />

Ingenieurwerkstoff schafft Raum für Innovationen<br />

35 Produkte<br />

KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

36 Innovation in einem Tag: Schnelle Entwicklung und<br />

Fertigung anwendungsspezifischer Dichtungen<br />

39 Produkte<br />

SUPPLEMENT:<br />

MONTAGE UND HANDHABUNG<br />

S2 VDI/VDE 2862 Blatt 2 hilft bei Auswahl von Schraubsystemen<br />

und Werkzeugen<br />

S4 Roboterhersteller optimiert seine Produktion mit<br />

eigenen Robotern<br />

S6 Widerstandselementschweißen als Verbindungstechnik<br />

für den Leichtbau<br />

S8 INTERVIEW Ein Baukasten als Basis für „schlanke“<br />

Roboterarme<br />

S10 Piezokeramischer Aktuator und Luftlager als Herz von<br />

Pick-and-Place-Systemen für die Mikromontage<br />

S12 Teilautomatisierung und Industrie 4.0 erobern die<br />

Handmontage<br />

S14 Mikromanipulator zur Präzisionsmontage optischer<br />

Systeme<br />

S7 Produkte<br />

Titelbild: WestPic-Fotolia.com / Findling Wälzlager GmbH, Karlsruhe<br />

4 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

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Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong> 5

AKTUELL<br />

Just do it<br />

KOMMENTAR<br />

Industrie 4.0 – Großes Potenzial für Maschinen- und Komponentenhersteller<br />

Wir geben Maschinenbauern eine Methodik<br />

für den Start und die Weiterentwicklung von<br />

Industrie 4.0-Lösungen an die Hand<br />

Daniel Hug, Leiter des Verticals Fertigung<br />

und Logistik bei Bosch Software<br />

Innovations GmbH<br />

Industrie 4.0 ist in der Praxis<br />

angekommen. Nach einer<br />

Marktstudie der Bosch Software<br />

Innovations GmbH nutzten im<br />

Sommer letzten Jahres bereits<br />

mehr als die Hälfte der befragten<br />

Unternehmen vernetzte<br />

Softwarelösungen. Diese sind<br />

eine grundlegende Voraussetzung<br />

für die Umsetzung von<br />

Industrie 4.0.<br />

Industrie 4.0, Internet der Dinge und Big<br />

Data sind Schlagworte, die mittlerweile<br />

auf keiner Fachmesse im Maschinenbau-<br />

Umfeld fehlen dürfen. Einige Unternehmen<br />

sind allerdings bei der konkreten Umsetzung<br />

von Industrie 4.0 noch zögerlich und<br />

scheinen auf die alles entscheidende<br />

Schlüsseltechnologie zu warten.<br />

In unserem Whitepaper „Industrie 4.0: Von<br />

der Vision in die Praxis“ zeigen wir, dass<br />

die ersten Schritte zur Vernetzung von physischen<br />

Objekten mit der virtuellen Welt bis<br />

hin zur Weiterentwicklung des bestehenden<br />

Geschäfts in Richtung neuer Dienste<br />

schon jetzt möglich sind. Wir können bereits<br />

konkrete Handlungsempfehlungen<br />

geben, wie Maschinen- und Komponentenhersteller<br />

an die Einführung vernetzter<br />

Technologien zur Umsetzung gewinnbringender<br />

Dienste herangehen können.<br />

Industrie 4.0 ist mehr als eine Zukunftsvision.<br />

Die Technologie bietet großes<br />

Potenzial für Maschinen- und Komponentenhersteller.<br />

Bereits heute sehen wir neue<br />

Geschäftsmodelle, die sich in den nächsten<br />

Jahren noch weiter entwickeln werden. Vor<br />

allem im Servicegeschäft entstehen so<br />

große Chancen. Das für traditionelle Maschinenbauer<br />

besonders lukrative Geschäft<br />

droht durch die zunehmende Standardisierung<br />

im Ersatzteilgeschäft an Umsatz<br />

zu verlieren. Technologien im Kontext<br />

des Internets der Dinge wie Remote Access<br />

oder Data Analytics und neue Expertise im<br />

Kontext vernetzter Softwarelösungen bringen<br />

aber neuen Input für die Weiterentwicklung<br />

von Servicekonzepten. Maschinenbauunternehmen<br />

können sich so von<br />

der Konkurrenz abheben und ihre Marktposition<br />

stärken.<br />

Die Entscheidung, wie mit der Umsetzung<br />

des Themas Industrie 4.0 begonnen werden<br />

soll, fällt einigen Unternehmen in der<br />

Praxis oft schwer. Die Einführung solch<br />

innovativer Ansätze folgt nicht immer<br />

einem linearen Prozess – neue Geschäftspotenziale<br />

ergeben sich häufig<br />

während oder sogar erst nach der Einführung<br />

von Industrie 4.0-Technologien.<br />

Wir bei Bosch Software Innovations<br />

haben daher den Industrie 4.0 Innovation<br />

Cycle entwickelt. Damit geben wir<br />

den Maschinenbauunternehmen eine<br />

Methodik für den Start und die konkrete<br />

Weiterentwicklung von Industrie<br />

4.0-Lösungen an die Hand.<br />

Ein erster Schritt ist, die Komponenten<br />

und Maschinen mit den notwendigen<br />

Industrie 4.0-Features wie Sensoren,<br />

Aktoren, maschinennaher Software<br />

sowie einem Netzwerkzugang auszustatten.<br />

Damit ist die Grundlage gelegt,<br />

um die relevanten Daten maschinenübergreifend<br />

zu erfassen, die in einem<br />

zweiten Schritt ausgewertet werden<br />

können, vor allem um Muster zu erkennen.<br />

So lassen sich Vorhersagen<br />

treffen und Entscheidungsprozesse<br />

automatisieren.<br />

Mit der vorausschauenden Instandhaltung<br />

zum Beispiel macht man sich diese<br />

Methode bereits zu Nutze, um schneller<br />

und gezielter auf Wartungsbedarf<br />

reagieren zu können. Sind diese<br />

technischen Voraussetzungen einmal<br />

geschaffen, können Unternehmen darauf<br />

aufbauend neue Geschäftsmodelle<br />

etablieren. Sinnvoll ist dabei, zunächst<br />

bereits bestehende Dienstleistungen<br />

weiterzuentwickeln. Industrie 4.0 ist<br />

mehr als nur ein Buzzwort, sondern ist<br />

schon heute bei Bosch Realität. Unternehmen<br />

sollten bei der Umsetzung von<br />

Industzrie 4.0 auf den Nike-Effekt bauen<br />

und getreu dem Slogan „Just do it“<br />

beherzt anfangen.<br />

www.bosch-si.com<br />

6 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

AKTUELL<br />

50 Jahre altes Servoventil<br />

von Moog im Einsatz<br />

Der Industriekonzern Moog Inc. hat im Rahmen eines<br />

Preisausschreibens das älteste noch in Betrieb<br />

stehende Moog Servoventil gesucht. Jetzt steht der<br />

Sieger fest: Doug Bitner, Leiter des Labors für Fluidtechnik<br />

an der Fakultät für Ingenieurwesen der<br />

Universität von Saskatchewan. Bitner hat einen<br />

Videofilm eingesandt, der Laborgeräte zeigt, die mit<br />

einem im Jahr 1963 hergestellten Servoventil der<br />

Baureihe Moog 21, funktionieren. Den zweiten<br />

Platz hat Walter Andreas von IABG errungen, eine<br />

Firma, die im Testbereich tätig ist und in deren<br />

Prüflabor in Deutschland ein Servoventil der Baureihe<br />

Moog 22, Baujahr 1966, im Einsatz ist. Im Jahr<br />

1951 hat William C. Moog Jr. das erste Servoventil<br />

für den Verkauf entwickelt. Es handelt sich um ein<br />

Gerät, das ein digitales oder analoges Signal in einen<br />

Durchflusswert oder einen hydraulischen<br />

Druck umwandelt.<br />

70 Jahre Schaeffler – Weltkonzern in Familienhand<br />

Schaeffler feiert in diesem Jahr sein 70-jähriges Bestehen. 1946 legten die Brüder<br />

Wilhelm (Bild l.) und Georg Schaeffler (r.) in Herzogenaurach den Grundstein für den<br />

heute global tätigen Automobil- und Industriezulieferer mit rund 84 000 Mitarbeitern.<br />

Der Aufstieg begann, als Georg Schaeffler 1949 den INA-Nadelkäfig erfand, der bald<br />

darauf in großen Mengen für die Autoindustrie produziert wurde. 1965 gründeten die<br />

Brüder LuK Lamellen- und Kupplungsbau – heute einer der weltgrößten Kupplungshersteller.<br />

2001 übernahm Schaeffler FAG Kugelfischer und ist seitdem zweitgrößter<br />

Wälzlagerhersteller der Welt. Seit dem Tod von Georg Schaeffler 1996 führen seine<br />

Frau Maria-Elisabeth Schaeffler-Thumann und<br />

Sohn Georg F. W. Schaeffler das Unternehmen.<br />

2009 übernahm die Gruppe die Mehrheit an Continental.<br />

Im Oktober 2015 ging Schaeffler an die<br />

Börse. Das Innovationsthema heute für das<br />

Unternehmen ist eine digitale Agenda mit intelligenten<br />

Produkten und Prozessen.<br />

www.schaeffler.de<br />

www.moogglobalsupport.com<br />

Tagung:<br />

Lean in Entwicklung<br />

& Konstruktion<br />

Entwicklungsabteilungen müssen<br />

sich dem zunehmenden<br />

Innovationsdruck und immer<br />

kürzeren Produktlebenszyklen<br />

stellen. Entscheidend ist neben<br />

der Reduzierung von<br />

Entwicklungszeiten die<br />

verlässliche Einhaltung von<br />

geplanten Terminen und Kosten.<br />

Die Tagung „Lean in Entwicklung<br />

& Konstruktion“ vom<br />

Maschinenbau-Institut des VDMA<br />

am 27. September <strong>2016</strong> in<br />

Sindelfingen greift diese Themen<br />

auf. Im Zentrum stehen die<br />

Ergebnisse der Studie „Lean<br />

Development im deutschen<br />

Maschinenbau 2015“. Mit<br />

Erfahrungsberichten aus dem<br />

Maschinen- und Anlagenbau<br />

werden konkrete Potenziale für<br />

die Umsetzung aufgezeigt. Die<br />

Teilnehmer sollen erfahren, wie<br />

sie Herstellungskosten besser<br />

einhalten und die Termintreue<br />

optimieren. Die Veranstaltung<br />

richtet sich an Geschäftsführer,<br />

Strategieleiter und Lean-Manager<br />

sowie Fach- und Führungskräfte<br />

aus Entwicklung und Konstruktion<br />

sowie Produkt- und<br />

Prozessmanagement. Programm<br />

und Anmeldung:<br />

www.maschinenbau-institut.de/tagungen<br />

www.maschinenbau-institut.de

FLUIDTECHNIK<br />

dämpfer, Lager, Kupplungsscheiben. Systeme<br />

für die Pulvermetallurgie entwickelt die<br />

Frey & Co. GmbH aus Lenggries-Fleck.<br />

Die Kalibrierpressen von Frey sind dafür<br />

konzipiert, die Bauteile nach dem Sintern<br />

nachzuverdichten. „Unsere Kunden haben<br />

hohe Anforderungen an die Fertigungsqualität,<br />

mit engen Toleranzen bei Maßhaltigkeit<br />

und Oberflächengüte“, erklärt Kaspar<br />

Waldherr, Technischer Leiter von Frey. Deshalb<br />

baut das Unternehmen parallel zu<br />

seinen Pulverpressen auch Kalibrieranlagen.<br />

Damit das Kaltformverfahren überhaupt<br />

möglich ist, arbeiten die Axialpressen<br />

von Frey mit einem Druck bis 315 bar.<br />

In der neuen KA-Serie setzen die Maschinenbauer<br />

aus Lenggries-Fleck dafür erstmals<br />

neu entwickelte plug&run-Lösungen<br />

von Bosch Rexroth ein. Diese sind einbaufertige<br />

autarke Achsen, die die bewährten<br />

Funktionen von Servoantrieben mit der<br />

hohen Leistungsdichte der Hydraulik verbinden.<br />

Auslöser für den Wechsel von der<br />

bis dato eingesetzten Zentralhydraulik zu<br />

dezentralen servohydraulischen Einzelachsen<br />

war die Präsentation der neuen mechatronischen<br />

Lösung von Rexroth.<br />

Elektrohydraulische<br />

Mechatronik<br />

Einbaufertige autarke Achsen in Kalibrierpresse für Sinterteile<br />

Zentral oder dezentral – diese<br />

Diskussion wird im Maschinenbau<br />

seit langem und immer wieder<br />

geführt. Entscheidend für die<br />

Antwort ist der Nutzen, wie im<br />

Beispiel einer neuen Kalibrierpresse,<br />

in der drei elektrohydraulische,<br />

autark arbeitende, d. h. dezentrale<br />

Achsen zum Einsatz kommen.<br />

60 % Energieersparnis haben die anfänglichen<br />

Erwartungen deutlich übertroffen<br />

Immer mehr Metallbauteile in der Automobilindustrie<br />

entstehen durch das Verpressen<br />

von Metallpulverlegierung in<br />

Pressformen. Die Sintermetalle sind vor<br />

allem in der Serienfertigung weit verbreitet:<br />

Zahnräder, Ventilsitzringe, Teile für Stoß-<br />

Sparsam, leise und kompakt<br />

„Da wurden wir hellhörig, gerade weil es für<br />

die SHA-Achsen (self-contained hydraulic<br />

linear axis) einen kompletten Baukasten<br />

mit vielen Varianten gibt“, blickt Waldherr<br />

zurück. Der Leistungsbereich reicht von<br />

100 kN bis 2500 kN in Druck und Zugrichtung.<br />

Der maximale Hub der in IP 65 ausgeführten<br />

Achse beträgt 1800 mm. Die Achse<br />

nutzt einen hochdynamischen Servo-Synchronmotor<br />

als Stellglied. Das ermöglicht<br />

die Regelung von Position, Geschwindigkeit,<br />

Druck und Kraft. Bei der Positionsregelung<br />

werden Genauigkeiten bis zu 1 µm erreicht.<br />

Frey nutzt für diese Anwendung eine<br />

Kombination aus selbst konstruierten und<br />

an die Bedürfnisse der Kunden angepassten<br />

Zylindern und den Antrieben von Rexroth.<br />

In dieser Konfiguration sind dem Maschinenbauer<br />

wenig Grenzen gesetzt.<br />

Den gravierenden Systemwechsel vollzieht<br />

Frey weniger auf der Suche nach neuen<br />

technischen Möglichkeiten. Vielmehr will<br />

man die Vorteile nutzen, die die autarke<br />

elektrohydraulische Servoachse mit Blick<br />

auf die Ressourceneffizienz bietet: weniger<br />

Energieverbrauch, geringere Lärmemis sion,<br />

weniger Platzbedarf, höhere Produktivität<br />

und einen geringeren Planungsaufwand.<br />

„Wir haben immer wieder Phasen im<br />

Herstellungsprozess, in denen die Zylinder<br />

stehen. Zentrale Hydraulikaggregate würden<br />

dann weiter laufen“, berichtet Kaspar Waldherr.<br />

Der im Vergleich zu konventionellen<br />

8 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

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FLUIDTECHNIK<br />

02<br />

01<br />

01 Einbaufertige autarke<br />

Achsen verbinden bewährte<br />

Funktionen von Servoantrieben<br />

mit der hohen Leistungsdichte<br />

der Hydraulik<br />

02 Für die hydraulisch<br />

angetriebenen Peripheriefunktionen<br />

setzt Frey die<br />

kompakten Standardaggregate<br />

ABPAC Basic ein<br />

03 Die Indra Motion MLC<br />

bietet Anwendern vielfältige<br />

Funktionen und<br />

alle Freiheiten moderner<br />

Maschinenautomation<br />

03<br />

Lösungen geringere Stromverbrauch der<br />

SHA-Achsen beruht auf der Tatsache, dass<br />

der elektrische Servoantrieb ständig seine<br />

Motor-Drehzahl an den Leistungsbedarf<br />

der Pumpe anpasst. Steuerungsbedingte<br />

Drosselverluste entfallen, der Kühlaufwand<br />

verringert sich.<br />

Weitere Pluspunkte sammelt die SHA-<br />

Achse indem sie – bedingt durch die Kapselung<br />

der Pumpe im Steuerblock – deutlich<br />

leiser ist. Weil zentrale Hydraulikaggregate<br />

auch bei Prozessunterbrechungen weiter<br />

laufen müssen, um den Druck im System<br />

aufrecht zu erhalten, herrscht in den Werkhallen<br />

dauerhaft ein Geräuschpegel von 65<br />

bis 70 Dezibel. „Die drei SHA-Achsen sind<br />

im Betrieb deutlich leiser und still wenn sie<br />

stehen“, bringt es der Technische Leiter auf<br />

den Punkt.<br />

Einfaches schnelles Engineering<br />

Flexibel, effizient und Industrie-4.0-fähig<br />

Flexible energieeffiziente Druckversorgungseinheiten für stationäre Maschinen<br />

bietet Bosch Rexroth mit der neuen Hydraulikaggregate-Baureihe ABPAC (Aggregatebau<br />

Power Unit Accelerated by Configuration). Standardisierte Komponenten<br />

und Prozesse verkürzen Konstruktions- und Lieferzeiten. Mit wenigen Klicks kann<br />

der Anwender über den Online-Konfigurator aus einem breiten Spektrum an<br />

Aggregatelösungen wählen.<br />

Hydraulik im Sinne von Industrie 4.0 für den Datenaustausch zu öffnen, war ein<br />

weiteres Anliegen bei der Entwicklung. So bietet die Baureihe ein Sensorpaket für<br />

ein umfassendes Condition Monitoring aller relevanten Systemzustände. Dank<br />

Integration des Open Core Interface mit offenen Schnittstellen verbindet sich die<br />

SPS mit der Unternehmens-IT.<br />

Als Regelung sind standardisierte Indra<br />

Drive Servoumrichter in Kombination mit<br />

dem Motion-Logic-System Indra Motion<br />

MLC von Rexroth im Einsatz. Mit Blick auf<br />

ein möglichst einfaches wie schnelles<br />

Engineering beinhaltet die Antriebs- und<br />

Steuerungssoftware eine spezielle SHA-<br />

Bibliothek, die automatisch alle Besonderheiten<br />

der Fluidtechnik berücksichtigt. Anwender<br />

können deshalb sehr einfach auch<br />

komplexe Fahrprofile z.B. für die Umformund<br />

Fügetechnik, Spritzgießmaschinen<br />

und andere kraftvolle Anwendungen parametrieren<br />

– ohne dabei das gewohnte<br />

Arbeitsumfeld mit elektrischen Antriebe<br />

verlassen zu müssen.<br />

Weil hydraulische Aufgaben mithilfe von<br />

Servoantrieben erledigt werden, stehen im<br />

Engineering darüber hinaus alle etablierten<br />

Funktionen zur Verfügung – wie die Regelung<br />

der Achse und antriebsbasierte Sicherheitstechnik<br />

über das Steuerteil. Frey kann<br />

damit die Axialpresse entsprechend der<br />

EN ISO 13849-1 so sicher konstruieren, dass<br />

innerhalb der Norm das höchste Performance<br />

Level e (PLe) erreicht wird.<br />

Weniger Öl = weniger<br />

Platzbedarf<br />

Flexibilität und Sicherheit insbesondere für<br />

die Herstellung kleiner Stückzahlen: Dieser<br />

Zusammenhang wirft schnell Fragen nach<br />

dem Platzbedarf einer Maschine auf. Die<br />

mechatronische Kombination aus Hydraulik<br />

und elektrischer Antriebstechnik schont<br />

die Ressource Produktionsfläche, weil nur<br />

mit sehr geringen Ölmengen gearbeitet<br />

wird (geschlossener hydraulischer Kreislauf,<br />

integrierte Pumpe, kein Tank). „Früher<br />

war ein Tank mit mehr als 1000 Litern Öl<br />

notwendig. Auf den können wir jetzt verzichten,<br />

sogar, wenn für Randprozesse noch<br />

Zusatzhydraulik notwendig ist. Wir können<br />

auf Ölwechsel verzichten und sparen uns<br />

auch noch teure bauliche Maßnahmen zum<br />

Schutz vor Leckagen“, erklärt Technischer<br />

Leiter Waldherr.<br />

Weil in der Axialpresse neben den drei<br />

servohydraulischen Achsen noch weitere<br />

Peripheriefunktionen mit vergleichsweise<br />

geringem Leistungsbedarf hydraulisch angetrieben<br />

sind, setzt Frey dafür heute die<br />

neuen, kompakten Standardaggregate<br />

ABPAC Basic von Rexroth ein. Sie lassen<br />

sich dank der hohen Freiheitsgrade innerhalb<br />

des Baukastens passgenau konfigurieren.<br />

Schnelle Installation mit deutlich weniger<br />

Hydraulikverrohrung, weniger Lärm und<br />

Energieverbrauch sowie verbesserter Umweltschutz<br />

zeigen die Leistungsfähigkeit<br />

der elektrohydraulischen Mechatronik. Für<br />

Frey sind dies gute Gründe, die Rexroth-<br />

Technik künftig auch in seinen Pulverpressen<br />

einzusetzen. Erste Maschinen sind bereits<br />

konstruiert und im Bau.<br />

Bilder: Bosch Rexroth AG, Lohr<br />

www.boschrexroth.de<br />

10 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

Optimale Filtration des Fluidmediums<br />

Für den ausfallsicheren Betrieb von hydraulischen<br />

Anlagen ist eine optimale Filtration des Fluidmediums<br />

von entscheidender Bedeutung. 80 % aller Ausfälle<br />

gehen auf verunreinigtes Fluidmedium zurück. Die<br />

auslösenden Partikel sind dabei mit dem bloßen Auge<br />

nicht erkennbar. Neue Filtermedien der fünften<br />

Generation von Rexroth halten diese Verunreinigungen<br />

zuverlässig zurück. Gleichzeitig senken sie die<br />

Betriebskosten durch eine deutlich verlängerte<br />

Standzeit der Filterelemente. Der Hersteller rüstet darüber hinaus alle Filterelemente in<br />

Normgrößen grundsätzlich mit einem Antistatik-Vlies aus. Das verhindert schädigende<br />

elektrische Entladungen bei zink- und aschefreien Hydraulikölen. Die neu entwickelten<br />

Filterelemente sind serienmäßig mit einem zusätzlichen leitfähigen Vlies ausgestattet.<br />

Dieses sorgt für einen Ladungsaustausch zwischen Öl und Filtermaterial und reduziert<br />

damit das Risiko der elektrostatischen Auf- und Entladung im Filter.<br />

09.–11. NOVEMBER <strong>2016</strong><br />

MESSEZENTRUM BAD SALZUFLEN<br />

www.boschrexroth.de<br />

Axialkolbenpumpe für den Einsatz<br />

in mobilen Maschinen<br />

Die Axialkolbenpumpe vom Typ V80M-200<br />

gewährleistet einen Leistungsdichte, die laut<br />

Hersteller Hawe Hydraulik SE neu ist in dieser<br />

Klasse. Ausgelegt auf einen Nenndruck von<br />

400 bar bzw. einen Spitzendruck von 450 bar<br />

fördert sie bis zu 202 cm 3 /U. Angebaut wird die<br />

Pumpe direkt an den Verbrennungsmotor oder<br />

über ein Verteilergetriebe. Dazu stehen<br />

verschiedene Flansche zur Verfügung. Typ<br />

V80M-200 setzt eine Leistung bis zu 325 kW um<br />

und stellt das Fördervolumen bis zu einer<br />

Motordrehzahl von 2150 min -1 zur Verfügung.<br />

Die Pumpe ist für den Dauerbetrieb in mobilen<br />

Arbeitsmaschinen konzipiert, z. B. in<br />

Betonpumpen, Teilschnitt-, Tunnelbohr- und Mähmaschinen. Laut Anbieter ist durch<br />

die Konstruktion des Triebwerks der Wirkungsgrad der Pumpe hoch und reduziert so<br />

den Kraftstoffverbrauch der Maschine und es entstehen wenige Verluste durch<br />

Abwärme. Die Pumpe ist mit Druckregler, Load-Sensing-Regler und Leistungsregler<br />

verfügbar.<br />

www.hawe.com<br />

Ventilserie mit Schutzart bis IP65<br />

Aventics stellt die Ventilserie Essential Valve<br />

System vor. Mit dem ES05 hat der Anbieter ein<br />

modulares Baugruppensystem umgesetzt. Alle<br />

Schraubverbindungen sind typgleich und werden<br />

mit dem gleichen Drehmoment angezogen. Die<br />

Ventile mit einem robusten Gehäuse aus Hochleistungskunstoff<br />

sind stabil und kompakt. Die<br />

Ansteuerung der Ventile geschieht über Einzelverdrahtung<br />

mit Stecker in Bauform CI, einem<br />

D-Sub-Anschluss mit 25 Pins, mit der AES-Ventilelektronik<br />

oder einer integrierten IO-Link-Schnittstelle.<br />

AES unterstützt alle gängigen Feldbus- und<br />

Ethernet-Protokolle. Die Schaltzeit liegt bei allen Ventilfunktionen unter 35 ms. Bei<br />

Einzelverdrahtung erfüllt das Ventil die Schutzart IP65.<br />

www.aventics.com<br />

VIELFALT FÜR DEN<br />

MASCHINENBAU<br />

Fluidtechnik Werkstoffe/Werkzeu<br />

Werkstoffe/Werkzeuge<br />

Schutz- und Sicherheits<br />

Fluidtechnik<br />

Elektrotechnik<br />

Schutz- und Sicherheitstechnik<br />

Steuerungstechnik<br />

Antriebstechnik<br />

Montage- und<br />

Handhabungstechnik<br />

Messtech<br />

Mechatronische Systeme<br />

Steuerungstechnik<br />

Mechatronische Systeme<br />

Antriebstechnik<br />

Elektrotechnik<br />

IT/Softw<br />

Automatisierungstechnik<br />

Laser- und Plasmatechnologie<br />

Maschinenteile, Baugruppen und Systeme<br />

Laser- und Plasmatechnolo<br />

IT/Software<br />

Messtechnik<br />

Montage- und Handhabungstechnik<br />

Automatisierungst<br />

Maschinenteile, Baugruppen und Systeme<br />

www.fmb-messe.de

FLUIDTECHNIK<br />

Von Komponenten bis zu Systemen<br />

Hydraulik erfüllt hohe Anforderungen in Maschinen für die Automobilindustrie<br />

Giuseppe Scozzarella, Armin Heyer<br />

Für seine neue<br />

CNC-Maschine, auf der<br />

Präzisionsteile für Getriebe<br />

hergestellt werden, wollte<br />

Buderus Schleiftechnik aus<br />

Gründen der Wirtschaftlichkeit<br />

und Effizienz hydraulische<br />

Technologien einsetzen.<br />

Dabei setzte der Maschinenbauer<br />

auf einen Hydraulikspezialisten,<br />

der ein breites<br />

Programm an Bauteilen und<br />

Systemen anbietet sowie auf<br />

umfassendes Know-how<br />

zugreifen kann.<br />

Giuseppe Scozzarella und Armin Heyer,<br />

Eaton Hydraulics, Wehrheim<br />

Buderus Schleiftechnik ist ein führender<br />

Hersteller kompletter Bearbeitungssysteme,<br />

von denen fast die Hälfte von Automobilherstellern<br />

und deren Zulieferern eingesetzt<br />

werden. Die Global Player in dieser<br />

Branche haben umfangreiche Anlagenspezifikationen<br />

erstellt, um ihre Maschinen zu<br />

standardisieren. Dadurch wird sichergestellt,<br />

dass Fahrzeuge und Bauteile weltweit<br />

nach gleichen Standards mit gleich bleibend<br />

hoher Qualität hergestellt werden. Außerdem<br />

können die Maschinen – falls nötig –<br />

auch flexibel an anderen Standorten eingesetzt<br />

werden.<br />

Hydraulikspezialist als<br />

Entwicklungspartner<br />

Bei der Auswahl von Lieferanten für die<br />

elektrische und hydraulische Antriebstechnologie<br />

bevorzugte Buderus Schleiftechnik<br />

Unternehmen, die weltweit ein breites<br />

Spektrum an qualitativ hochwertigen Bauteilen<br />

und Systemen anbieten. Eaton ist ein<br />

führender Hersteller von Hydraulikkomponenten<br />

und als solcher in den Spezifikationen<br />

führender Automobilhersteller in Europa,<br />

Nordamerika und Asien gelistet.<br />

Der Endkunde benötigte die CNC-Maschine<br />

für seine Getriebefertigungslinie.<br />

Diese komplexen Präzisionsbauteile sind<br />

schwierig zu fertigen und erfordern eine<br />

Maschine, die dank eines flexiblen Designs<br />

an die gegebenen Anforderungen angepasst<br />

werden kann. Zwei Bearbeitungszentren,<br />

die mit zwei zusätzlichen Achsen<br />

ausgestattet werden können, ermöglichen<br />

ein gleichzeitiges Innen- und Außen-<br />

Rundschleifen.<br />

Der Kostendruck in der Automobilindustrie<br />

ist hoch: Während der Planungsphase<br />

des Hydrauliksystems arbeiteten die Inge-<br />

12 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

DRIVE<br />

WITH OUR<br />

EXPERIENCE<br />

nieure von Eaton deshalb eng mit Buderus<br />

Schleiftechnik zusammen, um Möglichkeiten<br />

zu entwickeln, wie mit der Hydraulik<br />

für die CNC-Maschine die Energieeffizienz<br />

verbessert und Kosten gesenkt werden<br />

können.<br />

Die Projektplanung und<br />

Umsetzung<br />

Um diese Ziele zu erreichen, entschied man<br />

sich für eine V10-Flügelzellenpumpe. Diese<br />

versorgt eine elektronisch überwachte<br />

Speicherladestation, die zu einem energiesparenden<br />

Betrieb der Hydraulik beiträgt.<br />

Außerdem übernimmt ein kundenspezifischer<br />

Ventilblock die Steuerung aller hyd­<br />

bearbeitende Werkstück angepasst werden.<br />

Die von Eaton im Rahmen der Projektplanung<br />

dieser Aggregate eingesetzten<br />

Komponenten entsprechen den Spezifikationen<br />

zahlreicher Automobilhersteller. Im<br />

hier beschriebenen Fall kommen z. B. ausschließlich<br />

Ventile mit M12-Steckern zum<br />

Einsatz, deren Pinbelegung den Spezifikationen<br />

des Endanwenders entspricht. Die in<br />

jedes Ventil integrierte LED, die den Betriebszustand<br />

anzeigt, war ebenfalls eine<br />

der Anforderungen des Automobilherstellers.<br />

Um den Einsatz der Hydraulik zu vereinfachen,<br />

kam auch das Verschraubungs-System<br />

Walring von Eaton Walterscheid zum<br />

Einsatz. Dieses System vereint die Vorteile<br />

von Zweischneidenringen mit dem be­<br />

Check Valves<br />

Relief Valves<br />

NEU<br />

Die Hydrauliklösung erfüllt die Kriterien Zuverlässigkeit,<br />

Energieeffizienz und Kosteneisparung<br />

Calibrated<br />

Orifices<br />

Flow Controls<br />

raulischen Antriebsfunktionen innerhalb<br />

der CNC-Maschine, einschließlich der Einspannung<br />

der Werkstücke.<br />

Da die sichere Einspannung vom jeweiligen<br />

Werkstück und dem an diesem aufgebauten<br />

Spanndruck abhängig ist, wurde<br />

eine proportionale Druckregelung mit integrierter<br />

Elektronik eingesetzt, deren elektrische<br />

Steuerung mit dem autonomen<br />

Stromversorgungssystem der Maschine<br />

gekoppelt ist. Damit kann der Arbeitsdruck<br />

der Spannhydraulik automatisch an das zu<br />

währten Weichdichtungskonzept des Walform-Systems<br />

und der anwenderfreundlichen<br />

Blockmontage. Die Schulterkontur<br />

stützt das Hydraulikrohr hinter den beiden<br />

Schneidkanten genau definiert ab und gewährleistet<br />

so eine dauerhafte Funktionssicherheit<br />

selbst unter hohen dynamischen<br />

Druckimpuls- und Schwingungsbelastungen.<br />

Die Rohrverbindungen können von<br />

Hand oder mittels kontrollierter Endmontage<br />

montiert werden. Bei der Handmontage<br />

steigt der Kraftaufwand in allen Bau-<br />

Restrictor<br />

Checks<br />

Pilot operated<br />

Check<br />

Valve<br />

Shuttle Valves<br />

Safety Screens<br />

NEU<br />

NEU<br />

Airbleed<br />

Betaplugs<br />

01 Die Testläufe der neuen CNC-Maschine im Werk<br />

von Buderus Schleiftechnik waren erfolgreich<br />

LEE Hydraulische<br />

Miniaturkomponenten GmbH<br />

Am Limespark 2 · 65843 Sulzbach<br />

Telefon 06196 / 77369-0<br />

E-mail info@lee.de · www.lee.de

FLUIDTECHNIK<br />

02 Die Flügelzellenpumpen tragen<br />

wesentlich zur Energieeinsparung bei<br />

CNC-Maschinen bei<br />

03 Aufbau der metrischen<br />

Rohrverschraubung<br />

größen nach einer bis eineinhalb Umdrehungen<br />

so eindeutig an, dass der Punkt<br />

der optimalen Montage deutlich erkennbar<br />

ist. Dieser Kraftanstieg bei Montageende<br />

beugt Unter- und Übermontagen, die die<br />

häufigsten Fehlerursachen darstellen, sicher<br />

und zuverlässig vor und bietet so eine hohe<br />

Prozesssicherheit. Mit dem Walring-Rohrverschraubungssystem<br />

setzt Eaton einen<br />

neuen Standard in der Montagesicherheit.<br />

Aus diesen Gründen ist das System in den<br />

Spezifikationen deutscher und internationaler<br />

Automobilhersteller gelistet.<br />

Alle Anforderungen erfüllt<br />

Das gesamte kompakte Hydrauliksystem,<br />

das neben Tank, Pumpe, Druck- und Rücklauffilter,<br />

elektronischem Speicherladesystem,<br />

Speicher-Sicherheitsblock und Steuerblock<br />

für die Verbraucher auch das Kühlsystem<br />

mit umfasst, wurde von Eaton innerhalb<br />

eines Zeitraumes von zwölf Wochen<br />

erfolgreich entwickelt und geliefert. Die<br />

Testläufe im Werk von Buderus Schleiftechnik<br />

wurden erfolgreich abgeschlossen und<br />

das Spannsystem, das sich automatisch an<br />

jedes zu bearbeitende Bauteil anpasst, hat<br />

sich als präzise und zuverlässig erwiesen<br />

und bietet eine energieeffiziente Lösung<br />

mit hoher Verfügbarkeit.<br />

www.eaton.com/hydraulics<br />

STATEMENT<br />

Dr. Michael Döppert, Chefredakteur<br />

Immer wieder hört und liest man,<br />

dass gerade die Automobilindustrie<br />

in ihrer Fertigung bei Antriebsund<br />

Steuerungstechnik voll auf<br />

Elektrik setzen will – ganz ohne<br />

Hydraulik. Wenn also gerade für<br />

diese Branche eine neue Maschine<br />

mit hydraulischer Antriebstechnik<br />

entwickelt wird, bedeutet dies,<br />

dass auch für den modernen<br />

Maschinenbau in entsprechenden<br />

Einsatzfällen, die Hydraulik<br />

Vorteile gegenüber der Elektrik<br />

bietet. Auch der moderne<br />

Maschinenbau und wahrscheinlich<br />

auch Industrie 4.0 kommen<br />

nicht ganz ohne Hydraulik aus.<br />

IMPRESSUM<br />

erscheint <strong>2016</strong> im 47. Jahrgang, ISSN 0344-4570<br />

Redaktion<br />

Chefredakteur: Dr. Michael Döppert (md), M.A.<br />

Tel.: 06131/992-238, (verantwortlich für den<br />

redaktionellen Inhalt)<br />

Redaktion: Dipl.-Ing. (FH) Martina Heimerl (mh),<br />

Tel.: 06131/992-201,<br />

Dipl.-Geogr. Martina Laun (ml), Tel.: 06131/992-233 ,<br />

Redaktionsassistenz: Gisela Kettenbach,<br />

Tel.: 06131/992-236, E-Mail: g.kettenbach@vfmz.de,<br />

Eva Helmstetter, Melanie Lerch, Ulla Winter<br />

(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

Gestaltung<br />

Mario Wüst, Doris Buchenau, Anette Fröder,<br />

Anna Schätzlein, Sonja Schirmer<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 />

Helge Rohmund, Anzeigenverwaltung,<br />

Tel. 06131/992-252, E-Mail: h.rohmund@vfmz.de<br />

Anzeigenpreisliste Nr. 46: gültig ab 1. Oktober 2015<br />

Leserservice:<br />

vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />

Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266<br />

Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige<br />

Änderungen Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).<br />

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Jahresabonnement: Inland: € 92,- (inkl. Versandkosten)<br />

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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<br />

Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />

Postfach 100465, 55135 Mainz<br />

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Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge und<br />

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etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser Zeitschrift geht<br />

das umfassende, ausschließliche, räumlich, zeitlich und inhaltlich<br />

unbeschränkte Nutzungsrecht auf den Verlag<br />

über. Dies umfasst insbesondere das Recht zur Veröffentlichung<br />

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sowie Datenträger jedweder Art, wie z. B. die<br />

Darstellung im Rahmen von Internet- und Online-Dienstleistungen,<br />

CD-ROM, CD und DVD und der Datenbanknutzung<br />

und das Recht, die vorgenannten Nutzungsrechte<br />

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Eine Haftung für die Richtigkeit des redaktionellen<br />

Contents kann trotz sorgfältiger Prüfung durch die Redaktion<br />

nicht übernommen werden. Signierte Beiträge stellen<br />

nicht unbedingt die Ansicht der Redaktion dar. Für unverlangt<br />

eingesandte Manuskripte kann keine Gewähr übernommen<br />

werden. Grundsätzlich dürfen nur Werke eingesandt<br />

werden, über deren Nutzungsrechte der Einsender<br />

verfügt, und die nicht gleichzeitig an anderer Stelle zur<br />

Veröffentlichung 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 />

14 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

Der Weg zum maßgeschneiderten Hydraulikzylinder<br />

Spielerisch und sicher können<br />

Kunden anhand ihrer Anforderungen<br />

im Browser direkt den<br />

richtigen Hydraulikzylinder<br />

zusammenstellen. Das<br />

ermöglicht der Konfigurator<br />

Häko von Herbert Hänchen.<br />

Mithilfe der Software kann der<br />

Anwender, durch vielfältige<br />

Parameter Hydraulikzylinder<br />

für eigene Applikationen selbst<br />

konfigurieren, die anschließend<br />

nach den Maßstäben der<br />

Serienfertigung produziert<br />

werden. Das interaktive System<br />

erlaubt dem Konstrukteur, mit<br />

Varianten verschiedene Kenngrößen durchzuspielen. Der Konfigurator ist somit ein<br />

flexibles Instrument für Konstrukteure und Einkäufer.<br />

Diese Flexibilität ist wichtig, da ein Hydraulikzylinder entsprechend den Anforderungen<br />

seiner Umgebung detailliert ausgelegt werden muss: Es gibt Parameter, die sich<br />

gegenseitig ausschließen. Aus diesen Gründen ist der Konstrukteur gefordert, bei der<br />

Auslegung seines Antriebs mit den Parametern zu „spielen“, um die bestmögliche<br />

Lösung zu realisieren. Beim Produktkonfigurator Häko entsteht ein optimal angepasster<br />

Hydraulikzylinder durch die Auswahl und Modifikation verschiedener Kenngrößen wie<br />

Abmessungen, Wirkungsart, Betriebsdruck, Dichtungs- und Führungssysteme, Befestigung,<br />

Kolbenstangengüte sowie Anschlussgröße und Sensorik.<br />

www.haenchen.de<br />

Schutz für Blasenspeicher<br />

www.hydac.com<br />

Zum Schutz für Blasenspeicher bietet Hydac das Bladder<br />

Integrity System (BIS) an. Das System erkennt in die Blase<br />

eingedrungene Flüssigkeit – und damit einen Blasenbruch<br />

– und löst ein Signal aus. Zusätzlich kann Temperatur und<br />

Druck über eine Elektronik (Stromschleife/Hart) erfasst und<br />

überwacht werden. Damit ist ein exaktes Einstellen des p0<br />

durch gleichzeitige Temperaturangabe möglich. Eingesetzt<br />

werden kann das System z. B. an Hydrospeichern mit<br />

Notfunktion-Aufgaben. Darunter fallen Gleitringdichtungen,<br />

Davits oder unbemannte Anlagen wie fernüberwachte<br />

Ölfelder. Das System ist zusammen mit einem Blasenspeicher<br />

zur Erstausrüstung oder als Retrofit-Version verfügbar.<br />

Ventilsystem erweitert für mehr Flexibilität<br />

Das Unternehmen Parker Hannifin hat sein Moduflex-Ventilsystem erweitert. Das<br />

System, entweder aus Basiskomponenten konfiguriert oder als vormontierte Ventilinsel,<br />

lässt sich einfach an gegebene Anwendungsbedingungen anpassen. Ein Anschlusstrennsystem,<br />

elektrische Schnelltrennverbinder und einfache mechanische Schraubverbindungen<br />

zwischen den Anschlussblöcken<br />

ermöglichen auch kurzfristige Veränderungen am<br />

Systemaufbau. Das Ventilsystem deckt das<br />

komplette Spektrum der Automatisierungstechnik<br />

ab: von Einzelventilen bis zu feldbusbereiten<br />

Ventilinseln, von der Zylinder-Geschwindigkeitssteuerung<br />

bis zu Vakuumerzeugern mit<br />

integrierter Ausblasfunktion.<br />

www.parker.com<br />

Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong> 15<br />

Rotorclip.indd 1 04.03.<strong>2016</strong> 13:39:51

FLUIDTECHNIK<br />

Bahn frei für Elektronik<br />

Elektronische Luftfederventile für barrierefreie und energieeffiziente Züge in London<br />

auch die Transportlast. Die Zugsteuerung leitet<br />

diese Werte an ein Bahnsteiginformationssystem<br />

weiter. Das zeigt den wartenden Fahrgästen<br />

an, welche Waggons bereits komplett gefüllt<br />

und in welchen noch Plätze frei sind.<br />

Wechseln Passagiere während der Fahrt die<br />

Waggons und ändert sich dadurch die Last, fordert<br />

die Elektronik bedarfsgerecht Luftdruck<br />

an, um den Abstand zwischen dem Drehgestell<br />

auf dem optimalen Niveau zu halten.<br />

Mehr als 28 000 Menschen nutzen während der morgendlichen<br />

Rushhour das Bahnstreckennetz im Großraum London und entgehen<br />

so dem undurchdringlichen Verkehr. Damit das künftig noch mehr<br />

Menschen tun können, hat der Verkehrsbetreiber Thameslink bei dem<br />

Zughersteller Siemens Mobility in Deutschland 1140 Regionalzugwagen<br />

der eigens für diesen Zweck entwickelten Serie Desiro City bestellt. Mit<br />

dabei: ein maßgeschneidertes elektronisches Luftfedersteuerungsventil<br />

von Aventics.<br />

Bei der weiterentwickelten Fahrzeugfamilie<br />

Desiro City setzt Siemens auf eine<br />

Elektrifizierung der Funktion Luftfederung.<br />

Statt einer rein mechanisch geregelten Zugfederung<br />

haben die Konstrukteure also ein<br />

elektronisches Luftfederventil von Aventics<br />

zur Regelung der Luftfederung integriert. Es<br />

besteht aus einem Proportionalventil und<br />

zwei Schaltventilen sowie einer Regelelektronik<br />

mit Sensoren. Damit ermöglicht die neue<br />

Zuggeneration an jedem Bahnhof einen<br />

schnelleren Ein- und Ausstieg in das Fahrzeug.<br />

Durch die elektronisch gesteuerte Luftfederung<br />

wird die Fahrzeugeinstiegshöhe an<br />

jede Bahnsteighöhe angepasst. Zusätzlich ist<br />

eine Energieeinsparung von bis zu 50 % des<br />

Luftverbrauchs möglich. Das entlastet die<br />

Umwelt und senkt die Betriebskosten merklich.<br />

Das kundenspezifische Ventil, das die<br />

Aventics-Ingenieure für den Desiro City entwickelt<br />

haben, kommuniziert über das Feldbus-Protokoll<br />

Profinet mit dem Leitsystem<br />

des Zuges. Die einbaufertig an das Siemens-Werk<br />

in Graz gelieferte Baugruppe<br />

Wechseln Passagiere während der Fahrt die Waggons,<br />

fordert die Elektronik bedarfsgerecht Luftdruck an<br />

wird direkt an den Wagen- kasten montiert.<br />

Im Vergleich zu den bisher üblichen, rein<br />

mechanischen Lösungen bietet die Elektropneumatik<br />

eine Reihe von Vorteilen über<br />

den gesamten Lebenszyklus.<br />

Intelligent<br />

Sie vereinfacht die Inbetriebnahme nach der<br />

Montage und den bedarfsgerechten Betrieb erheblich.<br />

Über Webservices stellen die Techniker<br />

mit einem Notebook die Parameter ein und<br />

lesen Diagnosemeldungen aus. Durch den integrierten<br />

Drucksensor misst die Baugruppe<br />

Sparsam<br />

Eine Besonderheit: anders als bei den bislang<br />

üblicherweise eingesetzten, mechanisch<br />

geregelten pneumatischen Federungssystemen<br />

wird während der Fahrt so<br />

gut wie keine Druckluft benötigt – außer bei<br />

Laständerungen. Das trägt zu dem deutlich<br />

verringerten Energieverbrauch der Züge bei<br />

und senkt die Betriebskosten. Nach internen<br />

Berechnungen von Aventics spart der<br />

Betreiber dadurch Druckluft im Wert von<br />

100 bis 150 Euro pro Jahr und Ventil.<br />

Es ist geplant, durch die Möglichkeit der<br />

Parameteränderungen den Wartungsaufwand<br />

weiter zu reduzieren. Radsätze werden<br />

regelmäßig abgedreht, um kleinere Beschädigungen<br />

zu entfernen. Dadurch und aufgrund<br />

des Verschleißes ändert sich der Raddurchmesser.<br />

Bei anderen Systemen muss<br />

die Luftfederung mechanisch nachjustiert<br />

werden. Bei der Aventics-Baugruppe wird es<br />

künftig ausreichen, den neuen Durchmesser<br />

einfach über den Feldbus einzugeben. Das<br />

senkt sowohl den Zeit- als auch den Kostenaufwand.<br />

Zuverlässig<br />

Die gesamte Baugruppe entspricht der<br />

Schutzart IP66 und ist auf den Einsatztemperaturbereich<br />

von -40 bis +50° Celsius ausgelegt.<br />

In der Bahntechnik sind Zuverlässigkeit<br />

und Verfügbarkeit extrem wichtig.<br />

Selbst bei einem Spannungsverlust der Ventile<br />

können die Züge ihre Fahrt fortsetzen.<br />

Ein besonderes Augenmerk legte Siemens<br />

auf die Validierung der Softwarefunktionen<br />

und das Zusammenwirken von der Zugsteuerung<br />

als Master mit der Luftfedersteuerung<br />

als Slave. Nachdem sich ein neuer Desiro<br />

City seit Sommer 2015 im Probebetrieb bewährt<br />

hat, beginnt in diesem Jahr die Auslieferung<br />

der Serie. Eine gute Nachricht für die<br />

Pendler im Großraum London.<br />

Bild: Siemens<br />

www.aventics.com<br />

16 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

FLUIDTECHNIK<br />

Erweiterter Korrosionsschutz für Ventile<br />

Der neue Korrosionsschutz<br />

E.C.P. (Enhanced<br />

Corrosion Protection) von<br />

Atos kommt in allen<br />

Ventilen des Unternehmens<br />

zum Einsatz, um<br />

eine verbesserte Rostbeständigkeit<br />

über 120 h in<br />

Salznebelatmosphäre<br />

sicherzustellen. Für Stahl und Guss wird eine Zinkbeschichtung<br />

mit schwarzer Passivierung verwendet. Aluminiumteile und<br />

Elektronikgehäuse erhalten eine mattschwarze Eloxierung.<br />

Spulengehäuse versieht Atos mit einer Zinkbeschichtung mit<br />

grauer oder schwarzer Passivierung. Spulen und Rendelmuttern<br />

werden mit einer schwarzen Plastikverkapselung (Rynite)<br />

geschützt. Für Schrauben ist der graue Schutz Geomet 500 ML<br />

verfügbar.<br />

www.atos.com<br />

Intelligente Hydraulik sorgt für Effizienz<br />

Beim Cytro Pac von Rexroth sind die Hydraulikkomponenten<br />

mit Frequenzumrichter, Motor, Pumpe<br />

und Sensorik zu einem schaltschranklosen Aggregat für<br />

Werkzeugmaschinen in einem Gehäuse verknüpft. Die<br />

Plug-and-run-Lösung verringert durch bedarfsgerechte<br />

Drehzahlregelung den Energiebedarf um bis zu 80 %.<br />

Gleichzeitig erfasst das dezentral intelligente Aggregat<br />

alle Betriebszustände und fügt sich mit Condition<br />

Monitoring in Industrie-4.0-Konzepte ein. Es deckt den<br />

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

Einen wesentlichen Beitrag zu den geringen Baumaßen leistet der<br />

verkleinerte Tank mit einem auf 20 l reduzierten Ölvolumen. Er<br />

gewährleistet die korrekte Entgasung des Öls und trägt zu längeren<br />

Standzeiten des Fluids bei. Mit der Heatpipe-Technologie ist<br />

zudem eine platzsparende Lösung für das Kühlen mit Wasser<br />

integriert. Das Gehäuse kapselt sämtliche Geräuschquellen nach<br />

außen ab. Das Kleinaggregat erfüllt die Schutzart IP54.<br />

www.boschrexroth.com<br />

Individuell ausgelegte, geräuschoptimierte<br />

Hydraulikaggregate<br />

Die Investition in die leise laufenden<br />

Hydraulikaggregate von Voith zahlt<br />

sich für Anlagenbetreiber aus. Die<br />

Geräuschemission der Aggregate liegt<br />

vielfach unter den in Arbeitsrichtlinien<br />

vorgegebenen Werten, was kostenintensiven<br />

Maßnahmen zur Geräuschdämmung<br />

vorbeugt. Bei der Konstruktion<br />

setzt der Hersteller konsequent<br />

auf geräuschoptimierte Elektromotoren. Zudem kommen in den<br />

Aggregaten Innenzahnradpumpen zum Einsatz, die sich ebenfalls<br />

durch eine geringe Geräuschemission auszeichnen.<br />

www.voith.com<br />

Hochpräzises Miniatur-Ventil<br />

Das hochpräzise Miniatur-Proportionalventil<br />

Preciflow der Marke Asco Numatics von Emerson<br />

eignet sich für die Druck- und Durchflussregelung.<br />

Es kann in bestehende Baugruppen<br />

integriert werden. Ausgelegt ist das<br />

RoHS-konforme, 12,7 mm kleine Ventil für einen<br />

Druckbereich von -0,9 bis 10 bar. Das auf zwei<br />

Flachfedern aufbauende Funktionsprinzip sorgt<br />

für eine reibungsfreie Aufhängung des<br />

Magnetankers, verringert die Hysterese auf max. 5 % und<br />

ermöglicht eine sprungfreie Regelung. Einsatzgebiete sind die<br />

Analyse- und Medizintechnik, aber auch die Gas-Chromatographie<br />

und die Massenspektrometrie. Die Ventile können<br />

kundenspezifisch eingestellt werden.<br />

www.asconumatics.eu<br />

INDUSTRIE 4.0<br />

EINFACH. FLEXIBEL. PERFEKT.<br />

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+Höchste Leistungsdichte<br />

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+Selbsthemmungbei Stromabfall<br />

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FLUIDTECHNIK<br />

Leistungsfähiges Kupplungssystem<br />

Kompakte Drucksensoren bis 600 bar<br />

Unter anderem bei Fahrzeugen der Logistik geht der Trend in<br />

Richtung mehr Leistung auf geringerem Bauraum. Diese Entwicklung<br />

unterstützt Bosch Rexroth mit den Drucksensoren PR4<br />

Baureihe 10. Sie decken in der Arbeits- und Fahrantriebshydraulik<br />

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

sind universell in offenen und geschlossenen hydraulischen<br />

Kreisläufen einsetzbar. In drei Varianten deckt die Baureihe die<br />

Druckbereiche von 0 bis 280, 0 bis 420 und 0 bis 600 bar ab.<br />

Zudem halten sie Druckspitzen von mehr als 30 % des<br />

Nenndrucks aus. Sie erfüllen die Schutzarten IP67 sowie IP69K<br />

und verfügen über eine hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit.<br />

Die Sensoren sind für den Umgebungstemperaturbereich von -40<br />

bis 100 °C zugelassen. Die Messkennlinie ist linear. Das ratiometrische<br />

Ausgangssignal bewegt<br />

sich im Spektrum zwischen<br />

0,5 und 4,5 V, bei einer<br />

Versorgungs spannung von 5 V.<br />

Durch Prüfung dieses Signalbereichs<br />

kann eine einfache<br />

Fehlerdiagnose geschehen.<br />

Mit dem Kupplungssystem Agrar erweitert Hansa-Flex sein<br />

Sortiment für die Landwirtschaft. Trotz kompakter Einbaumaße<br />

bewältigt die weiterentwickelte Steckkupplung der Baugröße drei<br />

Volumenströme von bis 240 l/min. Die neu entwickelte Einhand-<br />

Kupplungsmuffe ist dabei unter vollem Betriebsdruck im<br />

Kupplungsstecker kuppelbar. Hydraulik-Anwendungen in der<br />

Landwirtschaft und Industrie verlangen von Steckkupplungen<br />

hohe Leistungsfähigkeit auf engem Raum. Mit dem neuen<br />

Kupplungssystem will der Hersteller diesem Anforderungsprofil<br />

Rechnung tragen. Der Stecker SKS Agrar und die Muffe SKM Agrar<br />

ermöglichen einen maximalen Volumenstrom, der von Muffe zu<br />

Stecker 190 l/min und von Stecker zu Muffe sogar bis zu 240 l/min<br />

beträgt. Gegenüber herkömmlichen Lösungen wurde der<br />

vierfache Wert erreicht. Möglich wurde dies durch eine neuartige<br />

Anordnung der Dichtungen auf dem Ventilkegel, die ein<br />

Ausspülen verhindert. Für Sicherheit sorgt eine zuverlässige<br />

Abreißsicherung.<br />

www.hansa-flex.com<br />

www.boschrexroth.com<br />

Proportionalventile im offenen Regelkreis<br />

Das Unternehmen Atos bietet mit den vielseitig einsetzbaren<br />

ZE-Proportionalventilen eine Lösung für elektrohydraulische<br />

Systeme im offenen Regelkreis an. Zu den Merkmalen der Ventile<br />

zählt z. B., dass die ECP (Enhanced Corrosion Protection) mehr<br />

als 200 h im Salzsprühnebel standhält. Darüber hinaus sind die<br />

Kolben mit linearer, progressiver oder differenzialer Regelung<br />

erhältlich. Einsetzbar sind die Proportionalventile in einem<br />

Temperaturbereich von -20 bis 70 °C. Für Mobilfunkanwendungen<br />

stehen optionale Stecker zur Verfügung, die einen<br />

IP67-Schutzgrad aufweisen. Die geschraubten Magnete verfügen<br />

über eine cURus-Zertifizierung. Laut dem Hersteller bringen die<br />

Proportionalventile sehr gute Ergebnisse in Verbindung mit dem<br />

digitalen E-MI-AS-Steckerverstärker mit Infrarotschnittstelle zur<br />

Programmierung von Bias, Steilheit, Dither und Linearisierung.<br />

www.atos.com<br />

Hydraulischer Radantrieb<br />

für Heavy-Duty-Anwendungen<br />

Der Antriebshersteller Bonfiglioli erweitert<br />

mit der Radantriebsserie 610X für den<br />

Schwerlastbereich seine Produktpalette an<br />

Fahrantrieben. Das Getriebe ist vor allem<br />

für Landmaschinen konzipiert, bei denen<br />

ein Drehmoment bis zu 30 000 Nm und eine<br />

gute Stabilität der Hauptlager benötigt wird.<br />

Zusätzlich zur serienmäßigen Parkbremse<br />

verfügt der Antrieb über eine alternative<br />

Betriebsbremse. Um auch den anspruchsvollen Anwendungen zu<br />

genügen, leistet der 610X ein maximales Drehmoment von 40 000 Nm<br />

und ist in zwei Konfigurationen verfügbar: einmal der Typ 610X für<br />

Einzelradantriebe mit einem Standard-Kegelrollenlager mit<br />

Lifetime-Gleitringdichtung und zum anderen die Variante 610XH<br />

mit Kegelrollenlager für den Schwerlastbereich für Zwillingsräder<br />

mit bis zu 780 mm Reihenweite.<br />

www.bonfiglioli.de<br />

Vorgesteuertes Regelventil vereinfacht<br />

Maschinensteuerung<br />

Eaton hat seine Produktlinie Axis<br />

Pro um ein vorgesteuertes<br />

Regelventil in NG 25 (D08) mit<br />

Ventilpositionsrückführung und<br />

integriertem Achsregler erweitert.<br />

Das größere KBH-Servo-<br />

Proportional ventil vereinfacht die<br />

Maschinen steuerung, z. B. beim Spritzguss und Blasformen, bei<br />

großen Pressen, oder in der Prüf- und Simulationstechnik. Zu den<br />

Funk tionen des Ventils gehören eine Onboard-Achsregelung für<br />

Volumenstromsteuerung, Positionsregelung, Druckregelung,<br />

p/Q-Funktion sowie ablösende Positions-/Druck- und Positions-/<br />

Kraft-Regelungen. Gesteuert werden kann das Ventil, das über eine<br />

CANopen-Schnittstelle verfügt, über die Software Pro-FX.<br />

www.eaton.com/hydraulics<br />

18 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

FLUIDTECHNIK<br />

Schneidring-Verschraubungen<br />

Die Schneidring-Verschraubungen aus dem Stahl-Rohrverschraubungssystem<br />

Stauff Connect sind mit zölligem Außengewinde<br />

(BSPP) und angedrehter Dichtfläche für den Einsatz mit<br />

Dichtringen nach DIN 7603 ausgeführt. Die Verschraubungen<br />

sind in der geraden Ausführung für Rohrdurchmesser von 6 bis<br />

42 mm und Gewinde von G 1/4 Zoll bis G 1 1/4 Zoll erhältlich.<br />

Sie ermöglichen durch eine 60°-Konusbohrung am<br />

Einschraubgewinde eine platzsparende und leckagesichere<br />

Verbindung von Rohrleitungen mit Hydraulikschläuchen mit<br />

passenden DKR-Pressnippeln. Der Einschraubstutzen dient als<br />

Gegenstück zum<br />

BSPP-Muttergewinde der<br />

Schlaucharmatur. Ohne<br />

Weichdichtung sind sie<br />

auch bei extremen Temperaturen<br />

oder bei Kontakt mit<br />

aggressiven Medien<br />

einsetzbar. Für die Zink/<br />

Nickel-Oberfläche werden<br />

mehr als 1200 h Beständigkeit<br />

gegen Rotrost-/<br />

Grund metallkorrosion<br />

garantiert. Zur sicheren,<br />

vibrationsgeschützten<br />

Befestigung der Rohrleitung<br />

bietet der Hersteller<br />

passende Schellen an.<br />

www.stauff.com<br />

Universeller Hydraulikregler für<br />

Positionier- und Druckregelungen<br />

Der universelle Hydraulikregler für<br />

Positionier- und Druckregelungen<br />

von W.E.St wurde gegenüber der<br />

bisherigen Version verbessert und<br />

ist über Profibus ansteuerbar. Der<br />

Positionsregler wurde überarbeitet,<br />

um eine hohe Dynamik und<br />

Positioniergenauigkeit zu erhalten.<br />

Zwei analoge Eingänge für zwei<br />

Drucksensoren, ein analoger<br />

Eingang für die Positionsregelung<br />

und eine SSI-Schnittstelle erfüllen<br />

die Anforderungen des Marktes.<br />

Neben der Standard-Positionsregelung<br />

sind weitere Optionen<br />

implementiert. Hierzu zählt u. a. das Direct Control, sodass die<br />

Sollposition jederzeit über den Feldbus geändert werden kann.<br />

Weiterhin verfügt der Regler über einen Eil-/Schleichgang zum<br />

automatischen Abfahren von vordefinierten Profilen. Zudem<br />

ermöglicht der Regler eine Feinpositionierung, um Positionsfehler<br />

durch äußere Einflüsse (externe Kräfte) zu kompensieren.<br />

Die Schnittstelle zur SPS ist als Profibusschnittstelle erhältlich.<br />

Alle Sollwerte und Rückmeldungen (Prozessdaten) sind im<br />

Profibusprotokoll verfügbar. Eine Parametrierung des Moduls<br />

kann ebenfalls über den Profibus erfolgen.<br />

www.w-e-st.de<br />

TECHNIKWISSEN FÜR INGENIEURE<br />

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KJB_Vertriebsanzeige_185x130_<strong>2016</strong>_06.indd 1 Der Konstrukteur 29.06.<strong>2016</strong> 7-8/<strong>2016</strong> 18:29:28 19

ANTRIEBSTECHNIK I TITEL<br />

Alternative zu<br />

geteilten Stehlagern<br />

Montagefreundliche, robuste Pendelrollenlagereinheiten mit Mehrwert für den Anwender<br />

Es wird immer wieder gefordert, dass bereits in der Konstruktion<br />

Montage- und Wartungsaspekte berücksichtig werden sollten – sprich<br />

montage- und wartungsgerecht zu konstruieren. Das kann, wie der<br />

folgende Beitrag zeigt, schon bei der Auswahl der Wälzlager beginnen.<br />

In Zeiten des intensiven Wettbewerbs<br />

achten Anwender bei der Auswahl von<br />

Wälzlagern vermehrt darauf, dass die<br />

Lösungen montagefreundlich und wartungsarm<br />

sind – Zeit ist schließlich Geld.<br />

Geteilte Stehlager können diese Anforderungen<br />

jedoch nicht erfüllen. So müssen<br />

die komplizierten und aus vielen Komponenten<br />

bestehenden Typen SNH, SNL,<br />

SNV individuell montiert und danach auch<br />

noch gefettet werden. Ein weiterer Nachteil:<br />

Der Anzug der Spannhülsen ist besonders<br />

fehleranfällig. Zieht ein Monteur diese<br />

zu fest an, reduziert sich die Lagerluft un-<br />

zulässig – die Lager drehen sich nicht mehr<br />

oder es kommt zu einem schnellen Ausfall.<br />

Nach dem Anziehen der Spannhülse muss<br />

also notwendigerweise die Lagerluft nachgeprüft<br />

werden. Wer auf Nummer sicher<br />

gehen möchte oder Wert auf einen besonders<br />

festen Lagersitz auf der Welle legt, sollte<br />

eine höhere Lagerluft C3 wählen – dann<br />

kann es nicht so schnell zu einer Vorspannung<br />

im Lager kommen. Fazit: Beim Einsatz<br />

von geteilten Stehlagern müssen also<br />

nicht nur viele Komponenten eingekauft<br />

und bevorratet werden, sondern es gilt<br />

auch risikoreiche Montagefehler zu<br />

vermeiden.<br />

20 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

TITEL I ANTRIEBSTECHNIK<br />

Eine einzige einbaufertige<br />

Komponente<br />

Es geht jedoch auch viel einfacher: Die einbaufertigen<br />

Pendelrollenlagereinheiten des<br />

renommierten Herstellers FYH – auch bekannt<br />

als Baureihe SRU (Spherical Roller<br />

Unit) – sind ein innovativer Ersatz für geteilte<br />

Die abgedichteten Lagereinheiten sind<br />

mit einem extrem robusten und hoch belastbaren<br />

Pendelrollenlager ausgestattet,<br />

verbaut in einem Gehäuse aus hochfestem<br />

Gusseisen (GGG). Im Vergleich zu<br />

Standard-Gehäuselagern sind die Tragzahlen<br />

um ein Vielfaches höher. Die Einheiten<br />

sind als Stehlager mit zwei oder<br />

Im Vergleich zu Standard-Gehäuselagern sind bei diesen<br />

Lagereinheiten die Tragzahlen um ein Vielfaches höher<br />

Eine weitere Besonderheit ist die selbstausrichtende<br />

dreifache Lippendichtung,<br />

mit der die Lagereinheiten ausgerüstet<br />

sind. Diese Dichtung kann sich um ± 2°<br />

selbst ausrichten und somit Fluchtungsfehler<br />

und Wellendurchbiegungen ausgleichen.<br />

So lässt sich in jeder Stellung eine<br />

perfekte Abdichtung gewährleisten. Auch<br />

bei maximaler Ausgleichsstellung des Lagers<br />

wird der positive Kontakt mit einem<br />

speziellen Dichtungsblech dauerhaft gehalten.<br />

Das neue Design schützt das Lager<br />

zuverlässig und eröffnet Anwendern völlig<br />

neue Gestaltungsmöglichkeiten.<br />

Stehlager. Eine einzige Komponente deckt<br />

sowohl Fest- als auch Loslagerung ab. Die<br />

vorgefettete Lösung wirkt winkelfehlerausgleichend,<br />

bietet einen hohen Drehzahlbereich<br />

und gewährleistet extrem hohe Haltekräfte<br />

auf der Welle. Anwender profitieren<br />

nicht zuletzt von einer einfachen, wenig<br />

fehleranfälligen Montage.<br />

vier Lang löchern erhältlich und damit<br />

austauschbar zu geteilten Stehlagern.<br />

Weitere Gehäusebauformen sind Vierloch-Flanschlager<br />

mit und ohne Zentrieransatz<br />

(F und FC-Design) sowie Spannlager-Modelle<br />

von 40-100 mm Wellendurchmesser.<br />

Weitere Größen sind derzeit<br />

in Entwicklung.<br />

Einfache Montage mittels<br />

Verriegelungssystem<br />

Ein weiteres Merkmal der SRU-Gehäuselagereinheiten<br />

mit Pendelrollenlagereinsätzen<br />

ist Z Lock, ein besonders sicheres<br />

Verriegelungssystem. Damit hat FYH eine<br />

vollkommen neue Befestigungsart für<br />

ÖLFLEX ® CONNECT SERVO<br />

KABELKONFEKTION MIT ERFOLGS-GEN<br />

Setzen Sie auf rundum zuverlässige Standard-Servokonfektionen made by Lapp und<br />

wählen Sie aus drei Leistungsklassen die für Ihre Anwendung optimale Verkabelungslösung.<br />

Unsere neuartigen Kabel- und Steckerausführungen mit überlegener EMV-Abschirmung<br />

werden garantiert auch Sie begeistern.

ANTRIEBSTECHNIK I TITEL<br />

Montagefreundlich, wartungsfrei und<br />

besonders robust: Die Findling Wälzlager<br />

GmbH hat innovative Pendelrollenlager -<br />

ein heiten im Sortiment, die einen einfachen<br />

Austausch von geteilten Stehlagern ermöglichen.<br />

Das extrem sichere Verriegelungssystem Z LOCK<br />

gewährleistet eine besonders einfache und<br />

fehlerfreie Montage, während die winkelfehlerausgleichende<br />

dreifache Lippendichtung<br />

das Lager gegen eine Vielzahl von<br />

feuchten und trockenen Verschmutzungen<br />

schützt.<br />

Die abgedichteten Lagereinheiten sind mit einem extrem robusten und hoch belastbaren<br />

Pendelrollenlager ausgestattet, verbaut in einem Gehäuse aus hochfestem Gusseisen<br />

Gehäuselager entwickelt: Das Verriegelungssystem<br />

basiert auf einem Spannring<br />

mit kegeligem Außen - durchmesser. Der<br />

Anwender zieht mit geringem Kraftaufwand<br />

die Verschlussschrauben an, sodass<br />

sich der spezielle Spannring über die geschlitzte<br />

Hülse schiebt und verschließt.<br />

Durch die gleichmäßige 360-Grad-Kontakt-<br />

fläche lassen sich extrem hohe Haltekräfte<br />

erreichen, ohne die Welle zu beschädigen<br />

und ohne die Lagerluft und den Rundlauf<br />

des Lagereinsatzes negativ zu beeinflussen.<br />

Andere Spannsysteme wie Spannhülsen<br />

oder Exzenterringe können dies nicht gewährleisten,<br />

da entweder eine elliptische<br />

Kraftverteilung, Beschädigungen der Welle<br />

oder nur geringe Haltekräfte vorliegen.<br />

Spannhülsen wiederum reduzieren den Wellendurchmesser<br />

um 5 mm, wodurch ein größeres<br />

und damit teureres Lager system bei gegebenem<br />

Wellendurchmesser benötigt wird.<br />

Herkömmliche Verschlussmechanismen<br />

sind nicht für extrem hohe Haltekräfte konzipiert:<br />

Stöße und insbesondere Vibrationen<br />

lockern den Mechanismus. In diesen<br />

Fällen kommt es oft zu Schäden am Gesamtsystem,<br />

die defekten Gehäuselagereinheiten<br />

lassen sich nur schwer demontieren.<br />

Anders bei Z LOCK: Das neuartige Verriegelungssystem<br />

ist verfügbar für die SRU-Pendelrolleneinheiten<br />

sowie für Gehäuse-einheiten<br />

der 200er und 300er Serie. Es ist einfach<br />

zu montieren, bleibt auch bei kritischen<br />

Anwendungen voll funktionsfähig<br />

und verursacht keine Schäden auf der Welle.<br />

Auch die Demontage ist extrem einfach<br />

und wiederholt durchführbar.<br />

Übrigens: Durch einfaches Entfernen von<br />

einem der zwei Sicherungsringe im<br />

Gehäuse können die Lager von einem Festin<br />

ein Loslager umgebaut werden. In Kombination<br />

mit dem neu entwickelten Fett von<br />

FYH mit Hochlastadditiven für einen Temperaturbereich<br />

von -40° bis 170°C steht<br />

Konstrukteuren eine multifunktionale<br />

„Alles aus einer Hand“-Lagerlösung zur<br />

Verfügung.<br />

www.findling.com<br />

Linearmotorenfamilie bekommt Zuwachs<br />

Das Unternehmen Hiwin erweitert die Familie seiner UL-zertifizierten<br />

Synchron-Linearmotoren LMSA um weitere Baugrößen im<br />

oberen Leistungsbereich. Die mit 36 mm Gesamthöhe sehr<br />

flachen, eisenbehafteten Linearmotoren zeichnen sich durch eine<br />

hohe Kraftdichte, also wenig Masse bei gleichzeitig hohen Kräften<br />

aus. Bei Linear motoren gilt immer F = m × a. Je geringer also die<br />

Motormasse ist, umso mehr Kraft bleibt für den Vorschub. Die<br />

kompakten Kraft pakete erreichen Geschwindigkeiten von bis zu<br />

20 m/s. Und das laut Anbie ter ganz ohne zu ruckeln. Denn die<br />

Ingenieure des Her stellers haben die Motoren nach eigenen Angaben<br />

so optimiert, dass sie eine maximale Gleichlaufgüte<br />

erreichen. Durch das Baukastensystem lassen<br />

sich beliebig lange Achsen mit beliebig vielen,<br />

unabhängig von einander fahrenden<br />

Antrieben in wenigen Schritten auf<br />

die Anfor derungen abstimmen.<br />

www.hiwin.de<br />

22 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

ANTRIEBSTECHNIK<br />

Energierückspeisung: intelligent,<br />

effizient, anpassbar<br />

Das Unternehmen Lenze stellt die Energierückspeisung Smart<br />

Energy Recovery R700 mit 12/24 und 26/48 kW vor. Durch die<br />

Trennung von Einspeise- und Rückspeisepfad können beide<br />

Zweige separat ausgelegt werden, was eine exakte Dimensionierung<br />

nach Bedarf der Anlage ermöglicht. Die Rückspeiseleistung<br />

wird durch Parallelschaltung mehrerer Module auf einfache<br />

Weise skaliert.<br />

Die Rückspeisung<br />

hat einen<br />

Wirkungsgrad<br />

von 98 % und<br />

verzichtet auf<br />

externe Filter.<br />

Ein Nachrüsten<br />

in bestehende<br />

Maschinen ist<br />

problemlos<br />

möglich. Die<br />

Rückspeiseschaltung wird direkt an einen Zwischenkreis<br />

angeschlossen, die generatorische Leistung über einen eigenen<br />

Netzstromrichter ins Netz eingespeist. Die Rückspeisung ist so<br />

geregelt, dass nur dann zurückgespeist wird, wenn tatsächlich zu<br />

viel Energie im Zwischenkreis vorhanden ist. Je nach Menge der<br />

zurückzuspeisenden Energie liegt die Amortisationszeit bei rund<br />

einem Jahr. Typische Einsatzgebiete sind Regalbediengeräte oder<br />

andere Hubwerke, bei denen während des Senkens der Last<br />

zeitweise relativ viel Energie anfällt.<br />

Zykloidgetriebe, die hohen Hygiene-<br />

Standards entsprechen<br />

Die Zykloidgetriebe der Serien RF-P, RH-N und RH-C aus dem<br />

Hause Nabtesco verfügen über ein hygienisches Design mit<br />

glatten Oberflächen und optimierten Dichtungen, um die<br />

Reinigung zu vereinfachen.<br />

Optional sind Speziallackierungen<br />

möglich. Zudem<br />

setzt der Getriebe-Hersteller<br />

lebensmittelverträgliche<br />

H1-Schmierstoffe ein.<br />

www.nabtesco.de<br />

www.lenze.com<br />

Optischer Absolut-Drehgeber<br />

mit hoher Präzision<br />

Plettenberg.indd 1 21.01.2015 15:19:32<br />

Die absoluten Motor-Feedback-Drehgeber EFL580 BiSS C von<br />

Baumer liefern Signale hoher Güte dank hochpräziser Mechanik<br />

und optischer Abtastung. Zur präzisen Erfassung der Rotorlage<br />

liefert die optische Abtastung eine absolute Position mit 13 Bit<br />

Singleturn-Auflösung. Zusätzlich stehen SinCos-Signale mit 2048<br />

Perioden pro Umdrehung zur Verfügung. Für eine rein digitale<br />

Drehzahlerfassung<br />

sind optional<br />

Posi tionsauflösungen<br />

bis 21 Bit und eine<br />

Übertragung mit<br />

Taktraten bis 10 MHz<br />

möglich. Neben einer<br />

hohen Übertragungssicherheit<br />

dank<br />

CRC-Prüfsumme<br />

bietet das offene<br />

Hochgeschwindigkeitsprotokoll<br />

BiSS C eine bidirektionale Kommunikation für<br />

Erfassung und Preset der absoluten Position sowie vielfältige<br />

Diagnosemöglichkeiten. Der integrierte Opto-ASIC vereint alle<br />

Grundfunktionen optischer Drehgeber wie Positionserfassung,<br />

Signalverarbeitung und Kommunikationsschnittstelle. Die<br />

hochintegrierte Bauweise und die Reduktion von Bauteilen<br />

verbessert die Lebensdauer sowie die Stoß- und<br />

Vibrationsfestigkeit.<br />

www.baumer.com<br />

Die Neue Pendelrollenlager Serie<br />

längere Lagerlebensdauer<br />

höhere maximal zulässige Drehzahlen<br />

verbesserte axiale Belastbarkeit<br />

höherer Temperatureinsatzbereich<br />

KOYO DEUTSCHLAND GMBH| Bargkoppelweg 4| 22145| Hamburg<br />

WWW.KOYO.EU<br />

Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong> 23<br />

KOYO.indd 1 26.02.<strong>2016</strong> 12:16:05

ANTRIEBSTECHNIK<br />

Leistungsgrenzen ausloten<br />

Kupplungen und Gelenkwellen für sichere und effiziente Prüfstände<br />

Dirk Hasenstab<br />

Genaue Messergebnisse,<br />

unterschiedlichste Prüfverfahren<br />

oder reproduzierbare<br />

Tests – Prüfstände müssen so<br />

einiges leisten. Dementsprechend<br />

hoch sind die Anforderungen an<br />

die dort eingesetzten<br />

Antriebskomponenten, wie zum<br />

Beispiel Kupplungen und<br />

Gelenkwellen.<br />

Dirk Hasenstab<br />

R+W Antriebselemente GmbH, Klingenberg<br />

Ob für Versuche, Simulationen oder<br />

Dauerfestigkeitsprüfungen, Prüfstände<br />

finden in fast allen Industrien und Branchen<br />

ihren Einsatz. Die verschiedensten<br />

technischen Bauteile und Komponenten<br />

werden auf ihnen geprüft oder diversen, anspruchsvollen<br />

Tests unterzogen. Trotz teils<br />

extremster Prüfbedingungen müssen verlässliche<br />

sowie möglichst genaue Messergebnisse<br />

erbracht werden. Neben hohen<br />

technischen Anforderungen spielen Kosteneffizienz<br />

und Betriebssicherheit hierbei<br />

eine wichtige Rolle. Zudem müssen Prüfstände<br />

oft möglichst einfach an die unterschiedlichsten<br />

Prüfverfahren angepasst<br />

werden können. In vielen Fällen müssen<br />

teure Antriebsstrangkomponenten, wie z. B.<br />

Motoren, Getriebe oder Drehmomentmessflansche,<br />

auch vor unerwarteten Drehmomentüberlasten<br />

geschützt werden. Kupplungen<br />

und Gelenkwellen leisten in diesem<br />

Zusammenhang einen wichtigen Beitrag.<br />

Die R+W Antriebselemente GmbH setzt<br />

darauf, den Konstrukteuren die genau passende<br />

Kupplungslösung zur Verfügung zu<br />

stellen. Das Klingenberger Unternehmen<br />

bietet eine große Auswahl an Präzisions- und<br />

Industriekupplungen, welche für die unterschiedlichsten<br />

Bedürfnisse geeignet sind.<br />

Wenn es für eine Kundenanfrage eine bestehende<br />

Standardlösung gibt, die genau passt,<br />

kommt diese zum Einsatz. Ansonsten entwickeln<br />

die Ingenieure des Kupplungsspezialisten<br />

eine bedarfsgerechte Sonderlösung.<br />

Sicherheitskupplung für unterschiedliche<br />

Prüfverfahren<br />

Wenn es keine Standardlösung gibt, entwickeln die<br />

Kupplungsspezialisten eine bedarfsgerechte Sonderlösung<br />

So auch in einem konkreten Fall, bei dem<br />

ein mechanischer Überlastschutz in einem<br />

Lastprüfstand zwischen Motor und Drehmomentmessflansch<br />

gefordert war. Dem<br />

Auftraggeber aus dem Automotivbereich<br />

war es besonders wichtig, zwei unterschiedliche<br />

Prüfverfahren auf einem Getriebeprüfstand<br />

durchführen zu können.<br />

Dabei sollte eine Sicherheitskupplung zum<br />

Einsatz kommen, um die sehr hochwertigen<br />

und damit kostspieligen Drehmomentmessflansche<br />

zuverlässig vor Überlast zu<br />

schützen. Sie sollte kurz und kompakt konzipiert<br />

sein und auf ihrer Abtriebsseite eine<br />

adapterfreie Anbindung für zwei unterschiedliche<br />

Messflansche aufweisen.<br />

Zudem galt es, bei beiden geforderten<br />

Prüfverfahren einen hohen Drehmoment-<br />

und Drehzahlbereich abzudecken. Bei<br />

unterschiedlichen Ausrückmomenten sollten<br />

die An- und Abtriebseite bei Überlast im<br />

Millisekundenbereich mechanisch getrennt<br />

werden. Dazu musste die Kupplung<br />

einstellbar sein. In Zahlen: Prüfverfahren<br />

Eins erfordert ein Nenndrehmoment von<br />

1000 Nm bei 10 000 min -1 (Ausrückmoment<br />

bei 1500 Nm); Prüfverfahren Zwei ein Nenndrehmoment<br />

von 3500 Nm bei 4000 min -1<br />

(Ausrückmoment bei 5000 Nm als Überlastschutz).<br />

Da die geforderte Sicherheitskupplung<br />

aus Platzgründen nicht länger als<br />

190 mm sein durfte, muss sie enormen<br />

Kraftverhältnissen standhalten.<br />

Kompakte und leistungsfähige<br />

Doppelflanschlösung<br />

Auf der Basis der Industrie-Sicherheitskupplung<br />

vom Modell ST1 Serie 5 entwickelten<br />

die Spezialisten von R+W eine<br />

extrem kompakte und leistungsfähige Doppelflanschlösung.<br />

Serienmäßig wird diese<br />

Kupplung auf einer Seite mit einer Kupplungsnabe<br />

mit Passfederverbindung<br />

(Vielkeilprofil auf Anfrage möglich) sowie<br />

einem Anbauflansch mit Gewinde auf der<br />

24 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

ANTRIEBSTECHNIK<br />

anderen Seite geliefert. Die Sonderlösung<br />

kann antriebsseitig ohne Zwischenadapter<br />

direkt angebunden werden und verfügt auf<br />

der Abtriebseite über eine clevere Flanschanbindung<br />

mit zwei unterschiedlichen<br />

Lochkreisdurchmessern sowie, aufgrund<br />

eines zusätzlichen Zentrierringes, über zwei<br />

unterschiedlichen Zentrierpassungen (70h6<br />

und 90h6), an denen die Drehmomentmessflansche<br />

montiert werden können.<br />

Wie alle Sicherheitskupplungen von R+W<br />

arbeiten die Modelle der ST-Baureihe als<br />

federbelastete Formschlusskupplungen. Die<br />

Anzahl und der Lochkreisdurchmesser der<br />

Schaltsegmente bestimmen maßgeblich das<br />

jeweils übertragbare Drehmoment. Innerhalb<br />

der vorgespannten Schaltsegmente bewegen<br />

sich Kugeln im Falle einer Überlast<br />

axial aus den Kalotten und bewirken so innerhalb<br />

von Millisekunden eine dauernde<br />

Lasttrennung der An- und Abtriebsseite.<br />

Durch axialen Druck auf die Schaltstößel rastet<br />

die Kupplung einfach wieder ein. Das voreingestellte<br />

Ausrückmoment kann bei Bedarf<br />

mit wenigen Handgriffen angepasst werden.<br />

Die Vorteile der Doppelflansch-Sicherheitskupplung<br />

liegen in ihrer Flexibilität sowie<br />

einer deutlichen Verkürzung der Rüstzeit<br />

des Prüfstands, was eine entsprechende<br />

Kostenersparnis zur Folge hat. Desweiteren<br />

konnte aufgrund ihrer Überlastfunktion die<br />

Prozessstabilität und die Sicherheit entscheidend<br />

erhöht werden.<br />

STATEMENT<br />

Dr. Michael Döppert, Chefredakteur<br />

Prüfstände gehen immer wieder<br />

an die Grenze der Belastbarkeit<br />

der Prüflinge, oft sogar über deren<br />

Belastungsgrenzen hinaus bis zur<br />

Zerstörung. Entsprechend hoch<br />

sind die Anforderungen an die<br />

Prüfstände und an die in ihnen<br />

verbauten Komponenten, denn<br />

diese dürfen niemals an ihre<br />

Belastungsgrenzen kommen bzw.<br />

müssen entsprechend abgesichert<br />

sein. Wenn also Komponenten<br />

„prüfstandtauglich“ sind, ist dies<br />

durchaus ein besonderes<br />

Qualitätsmerkmal.<br />

01<br />

02<br />

Gelenkwelle für extreme<br />

Temperaturbedingungen<br />

Prüfverfahren, in denen die Funktionsfähigkeit<br />

des jeweiligen Prüflings unter extremen<br />

Temperaturbedingungen kontrolliert<br />

wird, sind in der technischen Industrie<br />

Alltag und beispielsweise in der Automobilindustrie<br />

als „Burn-in“– oder „Run-in“-Test<br />

bekannt. So müssen oftmals mechanische<br />

und elektrische Komponenten eines Fahrzeuges<br />

sowohl bei sibirischen als auch bei<br />

saharaähnlichen Bedingungen funktionieren,<br />

Temperaturschwankungen von bis zu<br />

100 °C sind keine Seltenheit. Natürlich müssen<br />

aber auch die mechanischen Systeme<br />

wie Motoren, Kupplungen oder Getriebe,<br />

die zum Funktionstest solcher Komponenten<br />

eingesetzt werden, bei derartigen<br />

Bedingungen zuverlässig und fehlerfrei<br />

funktionieren.<br />

Ein R+W-Kunde testet seine Produkte in<br />

einer Klimakammer, in der Temperaturschwankungen<br />

zwischen -40 und +120 °C<br />

abgedeckt werden. Dort werden die Prüflinge<br />

von einem außen liegenden Antrieb<br />

bewegt. Diesen durchaus diffizilen Anforderungen<br />

begegnet R+W mit seinen flexiblen<br />

Kupplungs- und Gelenkwellenlösungen<br />

souverän. In einem konkreten Fall war beispielsweise<br />

eine Sonderausführung der längenvariablen<br />

und schwingungsdämpfenden<br />

Gelenkwelle vom Typ EZV die beste Wahl.<br />

Gelenkwellen dieses Typs sind absolut<br />

spielfrei und können mit Elastomerkränzen<br />

in diversen Shorehärten geliefert werden.<br />

Durch diese sind sie in der Lage, axiale,<br />

laterale und angulare Versätze auszu-<br />

01 Die Industrie-Sicherheitskupplung der Modellreihe<br />

ST1 diente als Basis für eine extrem kompakte und<br />

leistungs fähige Doppelflanschlösung<br />

02 Eine Ausführung einer längenvariablen und<br />

schwingungsdämpfenden Gelenkwelle<br />

03 Elastomerkränze in verschiedenen Shorehärten wie<br />

sie in absolut spielfreien Gelenkwellen verbaut sind<br />

03<br />

gleichen und Schwingungen sowie etwaige<br />

Stöße zu kompensieren. Die Kupplungsprofis<br />

von R+W setzten aufgrund der dauerhaft<br />

hohen Temperaturen hier auf einen speziellen<br />

Hytrel-Elastomerstern mit einer Shorehärte<br />

von 64 Shore D, der sich durch eine besonders<br />

hohe Temperaturbeständigkeit (in Einsatzbereichen<br />

zwischen -50 und +150 °C)<br />

auszeichnet. Die in ihrer Länge verstellbare<br />

Gelenkwelle ermöglicht es zudem, schnell<br />

und flexibel auf benötigte Umbauten zu reagieren,<br />

was letztlich die Rüstzeiten reduziert<br />

und Kosten senkt.<br />

Geprüft und für gut befunden<br />

Prüfstände testen technische Komponenten<br />

und helfen somit, die Planungssicherheit<br />

der Unternehmen zu erhöhen. Kupplungen<br />

und Gelenkwellen helfen wiederum<br />

dabei, Prüfstände optimal einsetzen zu<br />

können und zwar mit einem möglichst geringem<br />

Zeit- und Kostenaufwand. Die R+W<br />

Antriebselemente GmbH verfügt standardmäßig<br />

über zahlreiche Kupplungsbaureihen,<br />

welche für die vielfältigsten Anforderungen<br />

geeignet sind. Kundenindividuelle<br />

Sonderlösungen gehören jedoch ebenso<br />

zum Tagesgeschäft und sind auf Anfrage erhältlich.<br />

Hauseigene Prüfstände – wie beispielsweise<br />

ein Dauerfestigkeits-Prüfstand<br />

für statische und dynamische Drehmomenttest,<br />

ein Gelenkwellen-Prüfstand zum<br />

Testen von biegekritischen Drehzahlen<br />

oder ein Schwerlast-Prüfstand zum Testen<br />

von Industriekupplungen – helfen dabei.<br />

www.rw-kupplungen.de<br />

Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong> 25

ANTRIEBSTECHNIK<br />

Der Multiturn-Geber<br />

als Nanogenerator<br />

Kleinservomotoren mit Absolutwert-Geber<br />

ohne Batterie und Getriebe<br />

Miniaturisierung, Dezentralisierung, Produktivität, Präzision, Konnektivität<br />

– diese Anforderungen erfüllen die hier vorgestellten Kleinservomotoren. Sie<br />

stehen in hygienegerechten Edelstahl-Gehäusen mit den Baugrößen 17, 22,<br />

32 und 40 mm Außendurchmesser für Leistungsbereiche von 25 bis 335<br />

Watt zur Verfügung. Mit der neuen Miniatur-Multiturn-Funktionalität für<br />

die Baugrößen 32 und 40 bieten sie für zahlreiche Maschinenprozesse mehr<br />

Möglichkeiten für komplexe Bewegungs- und Positionieraufgaben.<br />

Der Innovationskern der neuen, hochkompakten<br />

Absolutwert-Geber in den<br />

Kleinservomotoren Cyber Dynamic Line<br />

von Wittenstein Cyber Motor ist die Umsetzung<br />

der Multiturn-Funktionalität auf der<br />

Basis des Wiegand-Effekts. Hierbei handelt<br />

es sich um eine Energy Harvesting-Technologie<br />

– also um ein Prinzip, das aus der Bewegung<br />

des Antriebes selbst kleine Mengen<br />

von elektrischer Energie generiert.<br />

Der Wiegand-Sensor fungiert dabei als<br />

Nanogenerator, welcher auf ein veränderliches<br />

Magnetfeld beim Drehen der Motorwelle<br />

reagiert und durch sprunghaftes Ummagnetisieren<br />

seines weichmagnetischen<br />

Sensorkerns sowohl die Zählimpulse für die<br />

zurückgelegten Umdrehungen als auch die<br />

elektrische Energie für die Verarbeitung der<br />

Signale und ihre Speicherung in einem<br />

nicht flüchtigen Speicher erzeugt.<br />

Vorteile für den Einsatz<br />

in Kleinservomotoren<br />

Das Wiegand-Prinzip ermöglicht es, bei der<br />

Umsetzung der Multiturn-Funktionalität<br />

sowohl auf ein Micro-Getriebe als auch auf<br />

eine Puffer-Batterie zu verzichten – die beide<br />

in ihrer Lebensdauer begrenzt sind und<br />

dadurch auch die Betriebsdauer von<br />

Antrieben limitieren. Die Mechanik ist auch<br />

bei hohen Geschwindigkeiten und im<br />

häufigen Start-Stopp-Betrieb vollkommen<br />

verschleißfrei.<br />

Das magnetische Erfassungsprinzip sowie<br />

die mechanische Bauweise der Miniatur-<br />

Geber ist äußerst robust: Schocks, Vibrationen<br />

und Temperaturen bis zu 125°C, denen<br />

die Kleinservomotoren im Betrieb ausgesetzt<br />

sein können, haben keinen Einfluss<br />

auf ihre Langlebigkeit und damit die Langzeitleistung<br />

der Kleinservomotoren. Ebenfalls<br />

ein besonderer Vorteil ist die enorme<br />

Miniaturisierung des Gebers: Im Vergleich<br />

zum Marktstandard ist laut Hersteller sein<br />

Durchmesser um 20 % und seine axiale<br />

Bauhöhe sogar um mehr als 50 % geringer.<br />

Ein Plus an Prozesssicherheit<br />

und Verfügbarkeit<br />

Die Cyber Dynamic Line ist damit die erste<br />

Baureihe von industrietauglichen Kleinservomotoren,<br />

die in den Baugrößen 32 und 40<br />

eine berührungslose, verschleißfreie und<br />

energieautarke Miniatur-Multiturn-Funktionalität<br />

bieten kann. Die Zählimpulse werden<br />

unabhängig von der Geschwindigkeit der<br />

Drehbewegung, also bereits bei sehr kleinen<br />

Drehzahlen generiert und absolut gezählt.<br />

Das Suchen nach der Referenzposition<br />

beim Anfahren einer Maschine nach<br />

einem Service, einem Stromausfall oder<br />

einem Not-Aus entfällt selbst dann, wenn<br />

der Motor dabei verstellt wurde. Ein Verdrehen<br />

der Achse wird somit auch bei ausgeschaltetem<br />

Regelgerät erkannt und<br />

gezählt. Die Cyber Dynamic-Antriebe bieten<br />

dadurch ein deutliches Plus an Prozesssicherheit<br />

und Verfügbarkeit gegenüber<br />

Motoren mit Singleturn- oder Inkrementalgebern.<br />

Zudem lassen sie sich jetzt<br />

noch präziser positionieren – dank 14 bit-<br />

Auflösung bei Singleturn und 16 bit-Auflösung<br />

bei Multiturn.<br />

Bestmögliche elektrische Konnektivität<br />

stellen die hybride Einkabeltechnik der Geber<br />

sowie die digitale BISS C-Schnittstelle<br />

sicher: Sie gewährleistet die prozesssichere<br />

Datenübertragung in Echtzeit sowie eine<br />

hohe Auflösung auch bei dynamischen<br />

Prozessen mit hohen Drehzahlen.<br />

In Verbindung mit dem Servoantriebsverstärker<br />

Simco Drive von Wittenstein<br />

Motion Control ermöglicht das elektronische<br />

Typenschild im Geber zudem eine automatische<br />

Reglerparametrierung – und<br />

bietet damit ein hohes Maß an Usability<br />

von Motor und Verstärker als intelligentes<br />

und integriertes Kleinservoantriebssystem.<br />

Mit verschiedenen Bussystemen wie Profinet<br />

IRT, EtherCat oder CANopen kann das<br />

System einfach in vorhandene Automatisierungslösungen<br />

integriert werden.<br />

Bild: Hintergrundbild Fotolia<br />

www.wittenstein.de

ANTRIEBSTECHNIK<br />

Erweiterte dezentrale<br />

Steuerungsarchitektur<br />

Mit der Kombination von Motion-Control- und SPS-Funktionen<br />

im Regler bietet Baumüller eine dezentrale Steuerungsarchitektur,<br />

die den Aufbau von verteilter Intelligenz in der Maschine einfach<br />

gestaltet und eine unkomplizierte Programmierung ohne<br />

zusätzliche Tools ermöglicht.<br />

Die B Maxx SoftdrivePLC macht<br />

separate Steuerungshardware<br />

bei bestimmten Applikationen<br />

unnötig und ermöglicht die<br />

Steuerungsprogrammierung<br />

gemäß IEC 61131 dezentral im<br />

Regler. Somit können<br />

Steuerungsaufgaben im Regler<br />

bei Zykluszeiten bis 62,5 µs<br />

ablaufen. Als erweiterte<br />

Variante lässt sich die SoftdrivePLC vollständig in das Engineering<br />

Framework ProMaster integrieren. So stehen dem Anwender ein<br />

frei konfigurierbarer Projektbaum und sämtliche Tools zur<br />

Erstellung der Maschinen- und Anlagen-Topologie, wie die<br />

Programmierumgebung Proprog 5, der Kurvenscheibeneditor<br />

ProCAM zur Verfügung. Die B Maxx SoftdrivePLC läuft als Teil der<br />

Firmware in den Antrieben B Maxx 5000, B Maxx 3300 sowie im<br />

dezentralen Antriebskonzept B Maxx 2500.<br />

www.baumueller.de<br />

Hochleistungs-Umrichter<br />

in neuer Baugröße<br />

Die Frequenzumrichter Unidrive M und<br />

Powerdrive F300 von Control Techniques gibt<br />

es nun auch in der größeren Baugröße 11 für<br />

drehzahlveränderbare Antriebe. Beide Modelle<br />

haben ein modulares Design und können<br />

Asynchron- und Permanentmagnet-Motoren<br />

bis 2,8 MW ansteuern. Unidrive M ist ein<br />

250-kW-Modul und ermöglicht Hochleistungsantriebe<br />

mit der kleinsten Modulanzahl. Seine<br />

Leistungsfähigkeit erhält es durch schnelle<br />

Stromsteuerungsalgorithmen und hohe<br />

Schaltfrequenzen. Ein aktives Front-End sorgt<br />

für hohe Drehmomentgenauigkeit und<br />

Leistungsqualität. Das Modul ermöglicht AFEund<br />

Multi-Pulsgleichrichter-Konfigurationen<br />

und lässt sich mit den Steuer-/Reglereinheiten<br />

Unidrive M600, M700, M701 und M702 von<br />

Control Techniques erweitern und über diese<br />

ansteuern. Powerdrive F300 ist für Lüfter-,<br />

Pumpen- und Kompressoranwendungen<br />

konzipiert. Sein modularer Ansatz ermöglicht<br />

flexible und wenig komplexe Antriebslösungen<br />

mit hohen Leistungen auf engstem Raum.<br />

www.emerson.com<br />

Einfache Parametrierung von<br />

Antriebsverstärkern<br />

Die Parametriersoftware Drivemaster2 von Sieb & Meyer unterstützt<br />

die gesamte Gerätefamilie der SD2(S)-Antriebsverstärker. Anwender<br />

können mit der intuitiv zu bedienenden Lösung nicht nur ihre<br />

Antriebsverstärker parametrieren, der Drivemaster2 lässt sich<br />

zudem ohne zusätzliche Messinstrumente für Diagnosezwecke<br />

nutzen. Die Software ist besonders übersichtlich gestaltet und<br />

zeichnet sich durch viele anschauliche Grafiken und gängige<br />

Blockschaltbilder aus. Ein Parameter-Wizard führt den Anwender<br />

Schritt für Schritt durch die Inbetriebnahme, zusätzlich stehen<br />

interaktive Hilfen und Kommentare zur Verfügung. Dadurch lässt<br />

sich die Software auch<br />

für Anwender intuitiv<br />

bedienen, die nicht<br />

täglich damit arbeiten.<br />

Der Drivemaster2<br />

macht es möglich,<br />

einmal erstellte<br />

Parametersätze direkt<br />

im Antriebsverstärker<br />

abzuspeichern und<br />

auch durch ein<br />

Passwort zu schützen.<br />

In der Software lassen<br />

sich so bis zu 64 verschiedene Parametersätze für unterschiedliche<br />

Motoren und Spindeln hinterlegen. Die Parametersätze kann der<br />

Anwender direkt am Antriebsverstärker oder über Eingänge am<br />

Antriebsverstärker umschalten. Die Software ist für Kunden von<br />

Sieb & Meyer auf der Firmenwebsite verfügbar; dort werden auch<br />

regelmäßig die neusten Soft- oder Firmware-Updates zum<br />

Download bereitgestellt.<br />

www.sieb-meyer.de<br />

Robuste Kranmotoren jetzt noch<br />

energieeffizienter und kompakter<br />

Die Simotics DP<br />

Kranmotoren von<br />

Siemens, die auf der<br />

LE1-Plattform des<br />

Unternehmens<br />

aufbauen, sind nach<br />

Angaben des<br />

Herstellers jetzt noch<br />

energieeffizienter<br />

und kompakter. Die<br />

robusten Graugussmotoren<br />

sind<br />

speziell für feuchte, salzhaltige Luft in den weltweiten Containerhäfen<br />

entwickelt. Zusammen mit der Sinamics S120-Umrichterfamilie<br />

können sie in allen typischen Anwendungen eingesetzt<br />

werden und schwere Lasten sicher, schnell und zuverlässig bewegen<br />

oder heben. Die hohe Leistungsdichte ermöglicht kompakte Abmessungen.<br />

Die Kranmotoren sind laut Anbieter mit hoch effizienten<br />

Komponenten für einen kostenoptimierten Betrieb ausgerüstet und<br />

erfüllen am Umrichter die Effizienzklasse IES1/IES2. Sie verrichten<br />

ihre Aufgabe zuverlässig in Hub-, Katz-, Dreh-, Wipp- und Fahrwerken.<br />

Das Lieferspektrum beginnt mit der Achshöhe AH132 und<br />

reicht bis in die Achshöhe AH315L. Für den krantypischen Aussetzbetrieb<br />

stehen sowohl unbelüftete als auch belüftete Bauweisen zur<br />

Verfügung. Die hohe Leistungsdichte erlaubt Leistungen von 1,1 bis<br />

zu 481 kW mit allen gängigen Spannungen bei Drehmomenten von<br />

10 bis 4600 Nm. Die Motoren besitzen eine hohe Überlastfähigkeit<br />

und einen großen Drehzahlstellbereich von 730 bis 1 730 min -1 . Eine<br />

große Überlastfähigkeit bis teilweise 450 % sorgt für große<br />

Momentenreserven bei hohen Stoßbelastungen.<br />

www.siemens.de<br />

Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong> 27

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Laserscanner: Messungen<br />

von kleinsten Objekten<br />

Laser-Scanner der<br />

Produktfamilie<br />

Scancontrol von<br />

Micro-Epsilon gelten<br />

als äußerst leistungsfähige<br />

Profilsensoren,<br />

bezüglich<br />

ihrer Baugröße,<br />

Genauigkeit und<br />

Messrate. Diese<br />

Laser-Profil-Scanner<br />

sind abgestimmt auf Anwendungen in der Qualitätskontrolle, in<br />

Fertigungsprozessen oder der Automation. Sie basieren auf dem<br />

Triangulationsprinzip zur zweidimensionalen Profilerfassung. Aus<br />

der Produktfamilie sticht der Scancontrol 29xx-10/BL heraus. Mit<br />

ihm sollen Messungen von kleinsten Objekten mit höchster<br />

Auflösung möglich sein. Der Scanner ist mit einer blau-violetten<br />

Laserdiode ausgestattet und projiziert eine Laserlinie mit nur<br />

10 mm Länge bei einer Profilauflösung von 1280 Punkten auf das<br />

Messobjekt. Daraus ergibt sich ein Punkt abstand von nur 7,8 µm.<br />

Im Vergleich zum roten Laser lässt sich die blaue Laserlinie<br />

wesentlich schärfer abbilden. Das Licht dringt nicht in das<br />

Messobjekt ein und weist eine deutlich bessere Stabilität auf.<br />

Dadurch können glühende, aber auch organische Objekte<br />

zuverlässiger vermessen werden.<br />

www.micro-epsilon.de<br />

Hochfrequenz-RFID-Schreibund<br />

Leseköpfe<br />

Contrinex bietet Hochfrequenz-RFID-Schreib-/<br />

Leseköpfe (HF-SLK) mit<br />

IO-Link-Schnittstelle V 1.1 an.<br />

Das flexible System zeichnet<br />

sich durch seine einfache<br />

Integration und durch<br />

leistungsstarke Komponenten<br />

aus. Dazu zählen die<br />

Transponder mit erweiterter<br />

Speicherkapazität für<br />

Ultrahochtemperatur-<br />

Einsätze. Die RFID-Hochfrequenztechnologie<br />

(13,56 MHz) ist<br />

ISO/IEC-15693-kompatibel.<br />

Die nicht bündig einbaubaren<br />

HF-SLK sind in den Größen<br />

M18 und M30 mit Kabelanschluss<br />

erhältlich. Sie können wahlweise als IO-Link-Gerät oder<br />

im Standard-I/O-Modus (SIO) mit bedingt binären Ausgängen<br />

betrieben werden. Damit bieten sie die Wahl zwischen zwei<br />

Betriebsarten. Im Modus der eigenständigen SIO aktiviert der<br />

bedingte Ausgangsschalter entweder die Tag-Erkennung oder den<br />

Datenblock-Vergleich. Durch die beiden Betriebsweisen und ihre<br />

vereinfachte Plug-and-play-Installation reduzieren die Köpfe<br />

kostspielige Installationen z. B. in den Branchen Logistik,<br />

Maschinenbau und Automobil.<br />

www.contrinex.de<br />

Farbsensor für Lichtanwendungen<br />

Der Farbsensor<br />

MTCS-CDCAF aus der<br />

Jencolor-Reihe von<br />

Mazet ist ein voll -<br />

integrierter Sensor-Chip<br />

für Lichtanwendungen.<br />

Er ist ausgestattet mit<br />

einer True-Color-Filter-<br />

Funktion, einer<br />

integrierten Signal-<br />

Verstärkung auf Basis einer Strom-Ladungs-Digital-Wandlung<br />

und einem Temperatursensor on Chip. Eingesetzt werden kann er<br />

in LED-Leuchten, in LED-Backlight-Systemen von Monitoren, in<br />

der Architekturbeleuchtung, in Fahr- und Flugzeugen oder in<br />

medizinischen und technischen Leuchten und Displays. Die<br />

Farbkoordinaten von Licht misst der Sensor als XYZ- Signale im<br />

CIE 1931-Farbraum direkt und unabhängig von Temperatur oder<br />

anderen Störeinflüssen. Durch seine Interferenzfilter arbeitet er<br />

auch bei über 100 °C zuverlässig und hält seine Empfindlichkeit<br />

über die volle Gebrauchsdauer bei. Neben Farbtemperatur und<br />

-ort misst er Helligkeit, Farbhelligkeit, Frequenz und Flicker. Mit<br />

seinem QFN16-Package eignet er sich auch für den direkten<br />

Einbau in Leuchten.<br />

www.mazet.de<br />

Faktor-1-Sensoren mit hohen<br />

Schaltabständen und IO-Link<br />

Turck hat sein<br />

Portfolio an Uprox3-<br />

Faktor-1-Sensoren mit<br />

hohen Schaltabständen<br />

erweitert: So<br />

erreicht etwa der<br />

zylindrische<br />

Näherungsschalter<br />

BI20U-M30 selbst bei<br />

vollbündigem Einbau<br />

in allen Werkstoffen<br />

20 mm. Der hohe<br />

Schaltabstand des Sensors, der zudem magnetfeldfest ist, steigert<br />

seine Einsatzvielfalt – beispielsweise im Automobilrohbau. Der<br />

BI20U-M30 ist auch mit IO-Link verfügbar, sodass unter anderem<br />

Schalt abstände, Hysterese oder Ausschaltverzögerung individuell<br />

einstellbar sind. Auch eine Drehzahlüberwachung, zwei Schaltpunkte<br />

oder Diagnosen und Temperatur-Alarme sind möglich.<br />

Nach der Parametrierung können die Sensoren im Standard-I/O-<br />

Modus auch an jedem NPN- oder PNP-Schalteingang betrieben<br />

werden. Der Betrieb an IO-Link-Mastern erlaubt zudem den<br />

vollen Zugriff auf sämtliche Diagnosedaten und bietet alle Vorteile<br />

des IO-Link-Konzepts.<br />

Werden noch höhere Schaltabstände benötigt, stehen die quaderförmigen<br />

Bauformen CK40 und QV40 zur Verfügung. Diese<br />

Faktor-1-Sensoren schaffen laut Anbieter bislang unerreichte<br />

50 mm Schaltabstand und können bei Bedarf sogar teil- oder<br />

vollbündig eingebaut werden. Diese Geräte sind auch erstmals<br />

mit IO-Link-Schnittstelle verfügbar, was die gewohnte Einbauflexibilität,<br />

wie beim BI20U-M30, nochmals steigert. Die aktive<br />

Fläche des QV40 lässt sich zudem schnell und ohne Werkzeug in<br />

fünf Positionen verstellen.<br />

www.turck.de<br />

28 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Muting Controller zur externen Steuerung von<br />

Sicherheits-Lichtschranken und -Lichtvorhängen<br />

Mit dem Muting Controller MSI-MD-FB stellt<br />

Leuze Electronic einen Controller zur externen<br />

Steuerung von Muting-Abläufen vor. Er wird<br />

direkt an der Maschine montiert und benötigt<br />

daher nur eine Leitung zum Schaltschrank. Die<br />

externe Steuerung unterstützt die Mehrstrahl-<br />

Sicherheits-Lichtschranken MLD und<br />

Sicherheits-Lichtvorhhänge MLC. Seine volle<br />

Muting-Funktionalität stellt der Controller mit<br />

den drei Modi 2-Sensor-parallel, 2-Sensorsequenziell<br />

und 4-Sensor-sequenziell unter<br />

Beweis. Die optionale Verwendung eines Muting-enable-Signals bietet zusätzlichen Schutz vor<br />

Manipulationen. Wählbare Timeout-Zeiten von 20 S bis zu 100 h erlauben die Anpassung der<br />

Muting-Prozesse an die Anwendung. Die Konfiguration ist einfach und erfolgt über DIP-Schalter.<br />

Laptop oder Software sind hierfür nicht erforderlich. Der Zugang zu Diagnosedaten ist dabei über die<br />

zusätzliche Micro-USB Diagnose-Schnittstelle dennoch jederzeit möglich. Das schlanke<br />

IP67-Kunststoffgehäuse erlaubt den Einbau in den UDC/DC-Gerätesäulen des Herstellers und<br />

ermöglicht damit einen zusätzlichen Schutz gegen äußere Einflüsse. Die dauerhafte<br />

Laserbeschriftung sorgt für gute Lesbarkeit auch beim Einsatz in rauen Arbeitsumgebungen. Dabei<br />

ist die Installation simpel und effizient: Alle Anschlüsse erfolgen über stabile Buchsen auf der<br />

Frontseite. Dies gilt auch für eine Muting-Signalleuchte und einen beleuchteten Reset-Taster, die<br />

ebenso zum Produktportfolio von Leuze Electronic zählen.<br />

Nur ein einziges, maximal 50 m langes Kabel zum Schaltschrank notwendig.<br />

Sicheres<br />

Schutztürsystem<br />

„PSENmlock“ erweitert die<br />

Familie der sicheren Schutztürsysteme<br />

von Pilz. Das<br />

System bietet sichere<br />

Schutztürüber wachung und<br />

Zuhaltung für Personen- und<br />

Prozessschutz bis zu höchsten<br />

Sicherheits kategorie PL e.<br />

Dank der schmalen aber<br />

robusten Bauform und der<br />

vielfältigen Montage-Möglichkeiten<br />

lässt sich das System<br />

flexibel einsetzen und einfach<br />

montieren. Der flexibel<br />

gelagerte Betätiger sorgt für<br />

einen hohen Toleranzausgleich<br />

und eine uneingeschränkte<br />

Funktionsfähigkeit<br />

auch bei absackenden Türen.<br />

Dabei verringert die<br />

spannungslose Zuhaltung<br />

durch einen bistabilen<br />

www.leuze.de<br />

Werkzeugidentifikation und<br />

Track-and-trace von Werkstücken<br />

Mit dem neuen RFID-Controller BIS V von Balluff wachsen Werkzeugidentifikation<br />

und Track-and-trace von Werkstücken zusammen. Was ursprünglich<br />

nur mit verschiedenen Controllern zu administrieren war, lässt sich<br />

jetzt mit einer einzigen Gerätevariante bewältigen. Der Anwender kann<br />

an den RFID-Controller HF-, LF- und UHF-Leseköpfe zeitgleich<br />

frontseitig per Plug-and-play anschließen und im Mischbetrieb nutzen.<br />

www.balluff.de<br />

Produktiv spritzgießen mit induktiven Drehgebern<br />

Maschinenkonzepte für das Spritzgießen von<br />

Kunststoffen setzen immer häufiger auf eine<br />

hybride oder sogar vollelektrische Antriebstechnik.<br />

Ziel ist eine permanente Durchsatzsteigerung,<br />

um die Produktivität der zyklusgesteuerten<br />

Spritzgießmaschinen weiter zu<br />

erhöhen. Unerlässlich für die erforderliche<br />

leistungsstarke und dynamische Antriebsregelung<br />

sind robuste Feedbacksysteme. Die<br />

induktiven Drehgeber der Baureihen ECI/EBI/EQI 1100, ECI/EQI 1300 und ECI/EBI 100 von Heidenhain<br />

sind hierzu passende Lösungen. Sie stehen für kleine oder große Achshöhen in Servomotoren<br />

ebenso wie für Hohlwellenapplikationen zur Verfügung. Außerdem stehen Singleturn-Drehgeber<br />

(ECI) und getriebebasierende (EQI) oder batteriegepufferte Multiturn-Drehgeber (EBI) zur Wahl. Die<br />

Geräte weisen eine Auflösung von 524 288 Positionen pro Umdrehung auf. Eine Ausnahme bildet nur<br />

der EBI 1100 mit einer Auflösung von 262 144 Positionen pro Umdrehung. Der Messbereich der<br />

getriebebasierenden Multiturn-Drehgeber liegt bei 4096 Umdrehungen, der Messbereich der<br />

batteriegepufferten Drehgeber bei 65 536 Umdrehungen.<br />

www.heidenhain.de<br />

Magneten den Energieverbrauch.<br />

LEDs an drei Seiten<br />

des Gehäuses unterstützen<br />

eine bedienerfreundliche<br />

Diagnose unabhängig von der<br />

Einbausituation. Mit seiner<br />

Zuhaltekraft von 7500 N und<br />

der integrierten Rastkraft von<br />

30 N verhindert das sichere<br />

Schutztürsystem ein unbeabsichtigtes<br />

Öffnen der Schutzeinrichtung.<br />

Zudem verhindert<br />

eine integrierte mechanische<br />

Wiederanlaufsperre ein<br />

versehentliches Aktivieren der<br />

Zuhaltung, separates Zubehör<br />

ist nicht notwendig.<br />

www.pilz.com<br />

Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong> 29

CAD / CAM / PLM<br />

Material ist jetzt erstmals im größeren<br />

Rahmen in einer Flugzeugkomponente<br />

zum Einsatz gekommen.<br />

Rechenleistung in der Cloud<br />

ermöglicht generatives Design<br />

So wachsen Flugzeug-Teile<br />

natürlich leicht<br />

Bionische Kabinenkomponente im 3D-Druck<br />

Wer könnte ein besseres Vorbild<br />

sein als die Natur? Allerdings sind<br />

ihre Konstruktionen oft komplex<br />

und für den Menschen nicht immer<br />

einfach nachzubilden. Neue Materialien<br />

und generative Produktionsverfahren<br />

helfen bei der Realisierung<br />

von bionischen Elementen<br />

– wie im Fall einer Kabinenkomponente<br />

für einen Airbus.<br />

Der Hersteller von Verkehrsflugzeugen<br />

Airbus und Autodesk, Spezialist für<br />

3D-Design und Entwicklungssoftware,<br />

haben gemeinsam die bisher weltweit größte<br />

Kabinenkomponente für ein Verkehrsflugzeug<br />

im 3D-Druckverfahren hergestellt.<br />

Das Gerüst der als bionisches Element bezeichneten<br />

Baugruppe basiert auf speziellen<br />

Algorithmen, die Zellstrukturen und<br />

Knochenwachstum simulieren. Die so generierten<br />

Bauteilstrukturen wurden dann in<br />

additiver Fertigung produziert. Dieser<br />

zukunfts weisende Design- und Herstellungsprozess<br />

erlaubt es im Vergleich zu<br />

konventionellen Prozessen, Teile einerseits<br />

stabiler und gleichzeitig leichter zu fertigen.<br />

Die so hergestellte Baugruppe trennt den<br />

Passagierraum von der Bordküche des<br />

Flugzeugs und trägt die Klappsitze für das<br />

Bordpersonal. Wie bei vielen Flugzeugteilen<br />

werden auch an eine solche Wand hohe Anforderungen<br />

in puncto Design und Aufbau<br />

gestellt, einschließlich exakter Ausschnitte<br />

und Montagepunkte sowie Gewichtsgrenzen,<br />

weshalb sich der generative Design-<br />

Ansatz hierfür besonders eignet.<br />

Neue Materialien und Produktionsmethoden<br />

sparen Treibstoff<br />

Ein geringes Gewicht spart in der Luftfahrt<br />

Kerosin. Mit seiner hochstabilen, aber extrem<br />

leichten Mikrogitterstruktur ist das bionische<br />

Element 30 kg und damit 45 % leichter<br />

als herkömmliche Baugruppen dieser<br />

Art. Bezogen auf die gesamte Kabine der<br />

noch zu fertigenden Flugzeuge vom Typ Airbus<br />

A320, rechnet Airbus durch den neuen<br />

Entwicklungs- und Fertigungsansatz mit<br />

einer Einsparung von 465 000 t CO 2<br />

pro Jahr.<br />

Das bionische Element besteht aus Scalmalloy.<br />

Diese Aluminium-Magnesium-<br />

Scandium-Legierung der zweiten Generation<br />

stammt von APWorks, einer auf additive<br />

Fertigung und Spezialmaterialien ausgerichteten<br />

Airbus-Tochter. Scalmalloy wurde<br />

im Hinblick auf die Herstellung von 3D-gedruckten<br />

Strukturen entwickelt und bietet<br />

herausragende mechanische Eigenschaften:<br />

Es dehnt sich, bevor es bricht. Dieses<br />

Da sich mittels Cloud-Computing viele Zentraleinheiten<br />

(CPU) zu einem großen<br />

Rechenwerk verbinden lassen, können bei<br />

der generativen Gestaltung auf Basis von<br />

Vorgaben und Regeln viele Entwicklungsalternativen<br />

durchgespielt werden – die ohne<br />

weiteres in die Hunderte oder Tausende<br />

gehen können. Dadurch eröffnen sich oft<br />

neue Wege, die selbst erfahrene Entwickler<br />

nicht in Betracht gezogen hätten, die aber<br />

die Qualität und Performance verbessern.<br />

Solche Designs sind mit herkömmlichen<br />

Fertigungsmethoden oft nicht mehr herzustellen,<br />

weswegen additive Methoden wie<br />

der 3D-Druck für den Erfolg von generativem<br />

Design eine entscheidende Rolle spielen.<br />

„Generatives Design, additive Fertigung<br />

und die Entwicklung neuer Materialien verändern<br />

die Fertigung. Innovative Hersteller<br />

wie Airbus zeigen, was in dieser neuen Welt<br />

möglich ist“, sagt Jeff Kowalski, Chief Technology<br />

Officer von Autodesk. „Das vorgestellte<br />

Element ist nicht nur ein interessantes,<br />

hypothetisches Experiment, sondern eine<br />

komplett funktionsfähige Baugruppe, die<br />

künftig in Verkehrsflugzeugen zum Einsatz<br />

kommen kann. Wir freuen uns auf die weitere<br />

Zusammenarbeit bei der Entwicklung<br />

von neuen Komponenten und Designs für<br />

aktuelle und zukünftige Flugzeugmodelle.“<br />

„Wir wollen die Grenzen neuer Technologien<br />

erweitern und suchen dabei immer<br />

nach noch innovativeren Lösungen“, erklärt<br />

Peter Sander, Vice President Neue Technologien<br />

und Konzepte bei Airbus. „Die Zusammenarbeit<br />

mit Autodesk, APWorks und<br />

Concept Laser hat sich als sehr erfolgreich<br />

erwiesen. Autodesk verfügt über die Technologie<br />

für generatives Design und große<br />

Kompetenz bei der additiven Fertigung,<br />

was grundlegend ist, um großartige, innovative<br />

Konzepte in echte Produkte zu wandeln.<br />

Diese Technologien werden letztendlich<br />

die Art revolutionieren, wie wir Flugzeuge<br />

entwickeln und fertigen. Gleichzeitig<br />

verbessern sie die Treibstoffeffizienz, den<br />

Komfort für die Passagiere und die Ökobilanz<br />

des Flugverkehr im Allgemeinen.“<br />

Die erste Testphase der neuen Baugruppe<br />

wurde bereits erfolgreich abgeschlossen.<br />

In diesem Jahr folgen weitere Tests, einschließlich<br />

eines Testflugs.<br />

Das bionische Element wurde gemeinsam<br />

von Autodesk, Airbus, APWorks und<br />

The Living entwickelt, einem Autodesk-Entwicklungsstudio,<br />

das sich auf die Nutzung<br />

generativen Designs und neuer Technologien<br />

in unterschiedlichsten Branchen und<br />

Anwendungen spezialisiert hat.<br />

www.autodesk.de<br />

30 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

CAD / CAM / PLM<br />

3D-Drucker zum Selbstbauen<br />

Fischertechnik hat einen Baukasten entwickelt, mit man einen<br />

3D-Drucker selbst konstruieren kann. Der Baukasten enthält auf<br />

die Bauteile des Herstellers abgestimmte Komponenten des<br />

3D-Drucker-Spezialisten German Rep Rap. Eine Bauanleitung<br />

führt Schritt für Schritt zum voll funktionsfähigen Gerät. Damit<br />

die Technik sicht- und erlebbar ist, wird auf eine Außenab deckung<br />

verzichtet. Werkzeug oder Lötarbeiten sind beim Aufbau und der<br />

Inbetriebnahme nicht erforderlich. In der Bibliothek der Software<br />

sind fertige Druckbeispiele als G-Codes gespeichert. Es ist aber<br />

auch möglich, aus Internet-Datenbanken importierte oder selbst<br />

mit einem CAD-Programm gestaltete STL-Dateien zu verarbeiten<br />

und in einen druckfähigen G-Code umzuwandeln. Der Drucker<br />

nutzt das auch für Einsteiger geeignete Verfahren Fused Filament<br />

Fabrication (FFF). Im Paket enthalten ist ein Filament mit<br />

1,75 mm Durchmesser für erste Druckobjekte. Der Baukasten<br />

wird ab August für 699,95 Euro angeboten.<br />

www.fischer.de<br />

CAD-Modelle für Stauförderbänder<br />

verkürzen Lieferzeiten<br />

Stauförderbänder sind komplex. Auch deshalb gab es bisher kein<br />

universelles CAD-Modell, das die möglichen Ausführungsvarianten<br />

komplett abbildet. Das bietet jetzt der Konfigurator<br />

AFC-Concad von Tünkers, bei dem alle möglichen Varianten in<br />

Bezug auf Länge,<br />

Breite, Beladeposition<br />

und Stoppstellen<br />

auch in ihren<br />

Abhängigkeiten<br />

zueinander<br />

technisch<br />

beschrieben sind.<br />

Der Konfigurator<br />

macht die konstruktive<br />

Auslegung eines<br />

komplexen Förderbands<br />

schneller und versetzt den Endnutzer und Anlagenplaner<br />

in die Lage, die Modelle selbst zu erstellen und auf die eigene<br />

Einbausituation anzupassen. Insgesamt stehen acht Modelle als<br />

Basis zur Verfügung. Konstruktionen, die über die vorgegebenen<br />

Modelle hinaus gehen, werden von Tünkers gesondert geplant.<br />

Der Freigabeprozess wird einfacher und schneller, die Angebotslegung<br />

erfolgt auf Knopfdruck.<br />

www.tuenkers-modular-automation.de<br />

App zur Auswahl des passenden Chillers<br />

Ergänzend zur bestehenden Online-Version ermöglicht<br />

die Rittal-Chiller-App die automatisierte Berechnung<br />

der erforderlichen Kühlleistung. Der passende Chiller<br />

ist interaktiv in nur vier Schritten in einem Leistungsbereich<br />

von 1 bis 40 kW auswählbar. Die kostenlose<br />

App ist für iPhone verfügbar. Damit vereinfacht Rittal<br />

den Weg von der unverbindlichen Anfrage bis hin zur<br />

Bestellung. Maschinenbauer, Steuerungs- und Schaltanlagenbauer<br />

und Endanwender können auf diese<br />

Weise deutliche Kosteneinsparungen beim Engineering<br />

erzielen. Im ersten Schritt gibt der Kunde seine<br />

Anforderung ein. Auf dieser Basis ermittelt die App die notwendige<br />

Kühlleistung und schlägt einen passenden Chiller mit der<br />

ausgewählten Bauform vor. In Schritt zwei folgt die Aufführung des<br />

Zubehörs. Anschließend stehen umfangreiche Optionspakete,<br />

beispielsweise eine leistungsstärkere Pumpe, eine wassergekühlte<br />

Ausführung oder ein Edelstahl-Gehäuse zur Verfügung. Die App<br />

stellt im vierten Schritt die individuellen Leistungskennlinien des<br />

ausgewählten Chillers bereit. Weitergehende Informationen wie eine<br />

Spezifikation sowie eine zwei- oder dreidimensionale Gehäusezeichnung<br />

sind mit nur einem Click ersichtlich und abrufbar.<br />

www.rittal.de<br />

Erweiterte Werkstoffsimulation<br />

von Stahl und Aluminium<br />

Von der Produktentwicklung bis zu den Verarbeitungsprozessen<br />

– die Werkstoffsimulation mit JMatPro ist für optimierte Werkstoffe<br />

und eine gesteigerte Effizienz bei der Verarbeitung unverzichtbar.<br />

Die nun verfügbare Version 9 bringt insbesondere für Aluminiumund<br />

Stahllegierungen erneut erhebliche Verbesserungen und<br />

Erweiterungen. Dies gilt sowohl für die industrielle Praxis als auch<br />

für Forschung und Lehre. Für Aluminium-Legierungen können mit<br />

der neuen Version jetzt Fließkurven in Abhängigkeit von Wärmebehandlung,<br />

Temperatur und Umformgeschwindigkeit berechnet<br />

werden und direkt in führende FEM-Systeme zur Umformsimulation<br />

exportiert werden. Für Stähle und Ni-Basis-Legierungen gibt es<br />

diese viel in der Praxis genutzten Möglichkeiten schon seit einiger<br />

Zeit. Für die Wärmebehandlung von Stählen wurden die Möglichkeiten<br />

bei der Berechnung von Ausscheidungen erweitert.<br />

www.metatech.pro<br />

Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong> 31

WERKSTOFFTECHNIK<br />

Kunststoff mit signifikanten Reserven<br />

Hochleistungs-Ingenieurwerkstoff schafft Raum für Innovationen<br />

Michael Fehlings<br />

Der Weg zu geringerem Energieverbrauch<br />

und höherer Produktivität<br />

führt über leichtere, kompaktere,<br />

reibungsarme Bauteile. Aber<br />

Effizienzsteigerungen bedingen<br />

meist auch höhere Betriebstemperaturen,<br />

Drücke, Geschwindigkeiten<br />

und Belastungen. Auf<br />

Polyimiden basierende Fertigteile<br />

und Halbzeuge bieten hier ein<br />

beachtliches Innovationspotenzial.<br />

Gegenüber herkömmlichen Ingenieurwerkstoffen<br />

kombinieren auf Polyimiden<br />

basierenden Halbzeuge und Fertigteile der<br />

Vespel S Familie von Du Pont nutzbringende<br />

Eigenschaften, wie sehr hohe Temperaturbeständigkeit,<br />

gutes Reibungs- und Verschleißverhalten<br />

bei hohen Drücken und Geschwindigkeiten<br />

(geschmiert und ungeschmiert),<br />

hohe Kriechbeständigkeit, Festigkeit und<br />

Schlagzähigkeit sowie viele weitere Vorteile.<br />

Die Dichten der Vespel S Typen liegt zwischen<br />

1,43 und 1,77 g/cm³. Im Vergleich zu<br />

Metall und Keramik bieten direkt geformte<br />

oder aus Halbzeugen spanend hergestellte<br />

Teile daher enorme Möglichkeiten zur Gewichtseinsparung.<br />

Weil sie deutlich reibungsärmer<br />

als Metallteile sind, ermög lichen sie<br />

einen ungeschmierten Betrieb unter erschwerten<br />

Bedingungen. Zudem sind sie gute<br />

elektrische und thermische Isolatoren. Sie<br />

bieten eine höhere Dichtleistung bei geringen<br />

Drücken und lassen sich besser bearbeiten<br />

als spröde Keramikwerkstoffe. Bei gleicher<br />

Belastung können daher Bauteile oft<br />

leichter und kleiner ausgeführt werden als<br />

vergleichbare Bauteile aus Metall und Keramik.<br />

Anders als herkömmliche Hochleistungs-<br />

Thermoplaste wie PEEK und PAI, die oberhalb<br />

der Glasübergangstemperatur erweichen<br />

oder ihre Eigenschaften verlieren,<br />

haben die Typen der Vespel S Produktfamilie<br />

keinen Schmelzpunkt.<br />

Dr. Michael Fehlings, DuPont Performance<br />

Materials - Kalrez & Vespel, Neu-Isenburg<br />

Es ist die Kombination dieser besonderen<br />

Eigenschaften, auf Grund derer Vespel S<br />

Teile in der Lage sind, anspruchsvolle<br />

Anforderungen hinsichtlich Dichtwirkung,<br />

Reibung und Verschleiß zu erfüllen und<br />

dabei extremen Einsatzbedingungen zu<br />

widerstehen, ihre physikalischen und<br />

mechanischen Eigenschaften langzeitig<br />

auch unter hohen Belastungen und<br />

Temperaturen zu behalten und einen<br />

störungsarmen Betrieb sowie verlängerte<br />

Serviceintervalle zu unterstützen.<br />

Für hohe und höchste<br />

Beanspruchungen<br />

Die Familie der Vespel S Typen umfasst<br />

SP-Typen für hohe und SCP-Typen für<br />

höchste Beanspruchungen.<br />

Die SP-Typen bieten eine kosteneffiziente<br />

Kombination aus guten mechanischen,<br />

tribologischen und elektrischen<br />

Eigenschaften für geschmierte<br />

und ungeschmierte Dichtungsanwendungen<br />

sowie<br />

hervorragendes Verschleißverhalten<br />

unter Vakuum und in<br />

trockenen Umgebungen. Auf<br />

Grund ihrer relativ geringen Härte<br />

bieten sie sehr gute Verschleißeigenschaften<br />

gegen weiche Materialien<br />

wie Aluminium, und sie empfehlen sich in<br />

semidynamischen Anwendungen wie<br />

Kugelventile bei hohen und sehr tiefen<br />

Temperaturen. Der E-Modul der SP-<br />

Materialien bleibt dabei im ge samten<br />

Temperaturbereich von –196 °C bis +350 °C<br />

nahezu konstant (kein Erweichen oder<br />

Verspröden).<br />

Die SCP-Typen ermöglichen darüber hinaus<br />

deutlich höhere Dauereinsatztemperaturen<br />

(bis 370 °C, kurzzeitig bis 480 °C) und<br />

pv-Grenzwerte, auch ungeschmiert. Ihre<br />

Druckfestigkeit ist mit der von Kohlenstoffstahl<br />

vergleichbar, und sie bieten eine gute<br />

Oxidationsbeständigkeit bei sehr hohen<br />

Temperaturen.<br />

Bei der Herstellung kleiner Stückzahlen<br />

und/oder komplexer Geometrien kann es<br />

vorteilhaft sein, Bauteile aus Halbzeugen<br />

spanend zu fertigen. Für Großserien und<br />

01 Die in Maschinen zur Herstellung von<br />

Glasbehältern verwendeten Vespel SCP-5050<br />

Teile kommen anstelle herkömmlicher<br />

Graphit-Bauteile als thermisch isolierende<br />

Komponenten von Ausschiebern zum Einsatz<br />

32 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

geometrisch weniger komplizierte Teile<br />

sind vom Hersteller (Du Pont)<br />

direktgeformte Fertigteile meist die<br />

ökonomischere Variante. Zu beachten ist<br />

dabei, dass Teile aus Vespel S Halbzeugen<br />

meist isotrope (d. h. richtungsunabhängige)<br />

mechanische und<br />

physikalische Eigenschaften einschließlich<br />

der Dimensionsstabilität bieten – auch<br />

nach der mechanischen Bearbeitung.<br />

Direkt geformte Teile weisen dagegen eher<br />

richtungsabhängige (anisotrope)<br />

Eigenschaften auf.<br />

Temperaturbeständig,<br />

reibungs- und verschleißfest<br />

Konstrukteure müssen immer näher an die Verschleiß-, Reibungsund<br />

Temperaturlimits bestehender Werkstoffe gehen<br />

Angesichts immer kleinerer, leichterer und<br />

schneller drehender Teile in Antriebssystemen<br />

gehen Konstrukteure immer näher an<br />

die Verschleiß-, Reibungs- und Temperaturlimits<br />

bestehender Werkstoffe. Hier<br />

bieten Vespel SP und SCP Teile signifikante<br />

Reserven selbst gegenüber PEEK und den<br />

meisten Hochleistungsthermoplasten.<br />

Die Typen SP-1, SP-21, SP-211 und SP-22<br />

erfüllen die Anforderungen der Brennbarkeitsklassen<br />

5V oder V-0 nach UL94 (Entflammbarkeit<br />

von Kunststoffen in Elektrogeräten<br />

und Zubehör). Die Typen SP-1 und<br />

SCP-5000 kombinieren zudem hohe Durchschlagfestigkeit<br />

und niedrige Dielektrizitätskonstante<br />

mit Beständigkeit gegen<br />

thermische Oxidation und ionisierende<br />

Strahlung.<br />

Teile und Halbzeuge der Vespel S Familie<br />

bieten einen außerordentlich niedrigen<br />

Reibungskoeffizienten in Verbindung mit<br />

hoher Belastbarkeit und Verschleißfestigkeit.<br />

Dies ermöglicht höhere Drehzahlen<br />

und Belastungen der Wellen und erfordert<br />

weniger Schmierung. Damit hergestellte<br />

Teile können Metalllager ersetzen und dabei<br />

die Abmessungen und das Gewicht verringern.<br />

Mit Graphit gefüllte Typen können<br />

selbstschmierend auch unter Trockenlaufbedingungen<br />

eingesetzt werden. So ergab<br />

ein Vergleich der Trockenlaufeigenschaften<br />

für Vespel SP-21 nach 2737 Stunden und für<br />

SCP-50094 nach 5386 Stunden Gewichtsverluste<br />

von jeweils weniger als 20 %, während<br />

PEEK, PAI und ein PTFE-Bronze-<br />

Compound diese Verschleißgrenze bereits<br />

erheblich früher erreichten.<br />

02 Vergleich der Verformung von ungefülltem PEEK, PAI und ungefülltem Vespel SP-1 nach<br />

6-stündiger Lagerung bei 370 °C; PEEK erweicht bei 140 °C, während der Typ SP-1 bis 350 °C<br />

und darüber nahezu unverändert bleibt

WERKSTOFFTECHNIK<br />

STATEMENT<br />

03 Vergleich des Verschleißverhaltens in Trockenlauftest auf einer Stift-Scheibe-Apparatur<br />

(60 °C; 10 000 h; pv = 14 MPa∙m/s (0,7m/s); Stahlscheibe PH17-4) mit Ra 0,4<br />

Dr. Michael Döppert, Chefredakteur<br />

Mit Werkstoffen wie Vespel<br />

werden die Grenzen der<br />

Eigenschaftsprofile von Kunststoffen<br />

zu Metallen definiert. Ein<br />

Hochleistungskunststoff für<br />

Einsatztemperaturen von über 300<br />

°C bringt auch in diese extremen<br />

Umgebungen die konstruktiven<br />

Freiheitsgrade der Polymere und<br />

ermöglicht Effizienzsteigerungen.<br />

Die haben natürlich aber auch<br />

ihren Preis! Konstrukteure sind hier<br />

gefordert, die Kosten-/<br />

Nutzenabwägung bei der<br />

Werkstoffwahl aktiv zu begleiten.<br />

Möglichkeit, die Drehzahlen oder Lasten<br />

bei ungeschmiertem Lauf um bis zu 50 % zu<br />

steigern, die Bauteilgröße zu ver ringern<br />

und auf eine Druckschmierung zu verzichten,<br />

um Kosten und Komplexität der<br />

Gesamtkonstruktion zu verringern.<br />

Breiter Anwendungsbereich<br />

04 Unter geschmierten Bedingungen (in Automatik-Getriebeöl gegen Stahl 1.7225, HRc 50,<br />

Ra 0,3 µm, 23 MPa∙m/s) liegt der mittlere Reibungskoeffizient von Vespel SP-21 und SP-2515 um<br />

bis zu 40 % unter dem anderer technischer Kunststoffe; Quelle und Verfahren: DuPont<br />

Unter geschmierten Bedingungen ist die<br />

Reibung zwischen Anlaufscheiben aus diesem<br />

Hochleistungskunststoff und einer Stahl-<br />

Gegenfläche um bis zu 40 % geringer als bei<br />

Anlaufscheiben aus PEEK und PAI. Dies<br />

resultiert in minimalem Verschleiß,<br />

geringeren Energieverlusten und höheren<br />

mög lichen Drehzahlen.<br />

Vespel besitzt höhere pv-Grenzwerte (Produkt<br />

aus Druck in der Kontaktfläche und<br />

Relativgeschwindigkeit), eine höhere<br />

Belastbarkeit sowie eine höhere<br />

Temperaturbeständigkeit als PEEK oder PAI.<br />

So bietet z. B. Vespel SCP-50094 einen sehr<br />

hohen pv-Grenzwert von mehr als 17 MPa∙m/s.<br />

Entsprechende Teile geben Konstrukteuren die<br />

Ihrer Leistungsfähigkeit entsprechend ist<br />

die Einsatzbreite von Vespel S Formteilen<br />

groß. Sie finden sich in Form von Lagern,<br />

Buchsen, Verschleißringen oder Isolatoren<br />

in der Energieversorgung und im Materialtransport,<br />

im Maschinenbau, in Kleinmotoren,<br />

industriellen Anwendungen, in Pumpen<br />

und Kompressoren, wo sie Schlagbelastungen<br />

widerstehen können, bei denen<br />

keramische Werkstoffe versagen würden.<br />

Anwendungen im Transportwesen umfassen<br />

Verschleißringe, Buchsen und Anlaufscheiben<br />

für Getriebe, wo geringer Verschleiß,<br />

geringe Reibung und Beständigkeit<br />

gegen hohe Lasten und aggressiven Flüssigkeiten<br />

gefordert sind.<br />

In der Luft- und Raumfahrt finden sie sich<br />

als Buchsen, Anlaufstücke und Verschleißstreifen<br />

in Flugzeugmotoren. In der Elektronik<br />

bieten sie als Prüfsockel und Waferträger<br />

sehr gute elektrische und mechanische<br />

Eigenschaften, Plasmabeständigkeit, geringes<br />

Ausgasen und eine hohe Oxidationsbeständigkeit<br />

in Test- und Handling-Vorrichtungen.<br />

www.vespel.de<br />

34 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

WERKSTOFFTECHNIK<br />

Robuste und hochtransparente<br />

Polycarbonate<br />

Hochtransparente Kfz-Teile, Gehäuse für Haushalts- und<br />

Unterhaltungselektronik, Trinkbecher, Aufbewahrungsboxen für<br />

Lebensmittel – die Anwendungen für die Trirex-Polycarbonattypen<br />

von Samyang sind vielfältig. Sie sind ab sofort über den<br />

Kunststoff-Distributor Ultrapolymers erhältlich. Die Viskositäten<br />

der Materialien reichen von 34 g/10 min bei den ultraleicht<br />

fließenden 3017er-Typen für den Dünnwand-Spritzguss bis<br />

3 g/10 min bei den hochviskosen 3030er-Extrusionstypen. Je nach<br />

Typenfamilie sind spezielle Additivierungen, z. B. zur Erhöhung<br />

der Hitze- und/oder UV-Stabilität, sowie Ausführungen in<br />

optischer Qualität verfügbar. Alle Standardtypen sind nach UL94<br />

in die Brennbarkeitsklasse V-2 bei 1,5 mm eingeordnet und<br />

erfüllen die Anforderungen der EU sowie der FDA für den Kontakt<br />

mit Lebensmitteln.<br />

www.ultrapolymers.de<br />

Konstruieren mit technischer Keramik<br />

Als Spezialist für anspruchsvolle technische Keramik entwickelt<br />

und fertigt Doceram kundenspezifische Komponenten für den<br />

Maschinen- und Anlagenbau. Beispiele solcher Bauteile sind<br />

Positions- und Zentrierstifte für die automatisierte Schweißtechnik,<br />

die im Vergleich zu den marktüblichen Hartmetallstiften<br />

eine rund 40-fach<br />

längere Lebensdauer<br />

bieten. Weitere<br />

Komponenten sind<br />

Kolben und Schieber<br />

von Ventilen und<br />

Messgeräten, die in der<br />

Lebensmittelverarbeitung<br />

eingesetzt<br />

werden. Für diesen<br />

Einsatzbereich hat das<br />

Dortmunder Unternehmen Keramikwerkstoffe entwickelt, die den<br />

Anforderungen der FDA genügen.<br />

Zudem wurden auch Verbundkonstruktionen aus Metall und<br />

Hochleistungskeramik entwickelt, bei denen die Keramik nur dort<br />

zum Einsatz kommt, wo höchste Verschleißfestigkeit wirklich<br />

benötigt wird. Beispiele sind Greifer für das automatisierte<br />

Handling von Elektronikbauteilen, Ventile für die Prozesstechnik<br />

und Sensorgehäuse für den Automobil- und Maschinenbau.<br />

www.doceram.com<br />

Bioabbaubare Composite-Materialien<br />

für Implantate<br />

Evonik forscht an bioabbaubaren<br />

Composite-Materialien, die<br />

Implantate aus Metall bei<br />

Knochenbrüchen ersetzen können.<br />

Diese dienen der Fixierung der<br />

Knochen bis zur Heilung des<br />

Bruchs. Während Implantate aus<br />

Metall im Körper verbleiben oder<br />

entfernt werden müssen, sollen die<br />

Materialien, die gerade entwickelt<br />

werden, als Helfer auf Zeit arbeiten.<br />

Sie bestehen aus Polymeren, die<br />

der Körper abbauen kann, und<br />

Substanzen, die natürlich im<br />

Knochen vorkommen. Polymere,<br />

die Evonik unter dem Namen Resomer vermarktet, werden heute<br />

bereits zur Produktion von bioabbaubaren Schrauben, Stiften und<br />

kleinen Platten verwendet. Mit ihnen werden z. B. gerissene<br />

Bänder im Knie- oder Schultergelenk fixiert. Für die Anwendung<br />

bei großen Knochen fehlt es den verfügbaren Materialien aber an<br />

Festigkeit. Die Forscher beschäftigen sich deshalb mit Materialien,<br />

bei denen die Polymere durch anorganische Substanzen, z. B.<br />

Derivate von Calciumphosphat, verstärkt werden.<br />

www.evonik.de<br />

Hochbeständiger Thermoplast<br />

Für die Konstruktion von Vollkunststoffbauteilen, die Kunststoff-<br />

Metall-Hybridtechnik und die Composite-Bauweise hat Lanxess<br />

ein neues Polyamid entwickelt. Der Hochleistungsthermoplast<br />

Durethan AKV 60 XF ist ein Polyamid 66 mit 60 % Glasfasergehalt<br />

und kombiniert die Eigenschaften eines hochverstärkten, leichtfließenden<br />

Compounds mit denen eines Polyamid-66-Harzes. Mit<br />

ihm können Bauteile hergestellt werden, die geringere Wand-<br />

dicken haben als solche aus einem Polyamid 66 mit 30 % Glasfaserverstärkung,<br />

aber eine vergleichbare mechanische Performance<br />

aufweisen. Der Werkstoff zeigt außerdem eine erhöhte<br />

Resistenz gegen Chemikalien. Seine Wärmeformbeständigkeitstemperatur<br />

beträgt 250 °C, seine Dauergebrauchstemperatur<br />

180 °C. Der Werkstoff lässt sich bei den gleichen Temperaturen<br />

spritzgießen wie ein mit 35 % Glasfasern verstärktes Polyamid 66.<br />

Genutzt werden kann der Werkstoff z. B. für Ventildeckel,<br />

Getriebe- und Motorölwannen, Aggregatehalter oder Saugrohre.<br />

www.lanxess.com<br />

Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong> 35

KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

Innovation in einem Tag<br />

Schnelle Entwicklung und Fertigung anwendungsspezifischer Dichtungen<br />

Hochproduktive und flexible Produktion setzt voraus, dass alle dazu<br />

erforderlichen Komponenten reibungslos und effizient ineinandergreifen.<br />

Das gilt selbstredend auch für die Produktentwicklung, für die Serienfertigung<br />

und den Produktauslauf die unter zunehmendem Zeit- und Kostendruck<br />

steht. Wie diese Anforderungen in der Entwicklung und Fertigung<br />

von dichtungstechnischen Elementen erfüllt werden können, wird im<br />

Folgenden gezeigt.<br />

Dichtelemente, die für die Konstruktion<br />

bzw. die Erprobung von Maschinen erforderlich<br />

sind, müssen oft in kürzester Zeit<br />

zur Verfügung stehen. Auf diese Anforderung<br />

antwortet das Dreistufen-Modell<br />

„Sealing solutions from SKF“ der SKF<br />

Economos.<br />

In der ersten Stufe erfolgt die kundennahe<br />

Produktentwicklung für Vor- und Kleinserien<br />

in den Niederlassungen des Dichtungsspezialisten.<br />

Durch die CNC-basierte Drehtechnologie<br />

mit integrierter Dichtungssoftware<br />

und SKF Seal-Jet-Maschinen können<br />

kostspielige Prototypenwerkzeuge und<br />

Wartezeiten auf Mustermengen aus Spritzgießwerkzeugen<br />

eingespart werden.<br />

Die zweite Stufe für höhere Mengen oder<br />

besondere technische Anforderungen wird<br />

zentral am Hauptsitz in Bietigheim umgesetzt.<br />

Dort werden wirtschaftlich sinnvolle<br />

Mengen von ca. 500 bis 40 000 Teilen profilbezogen<br />

auf teilautomatisierten CNC-Maschinen<br />

gefertigt. Parallel und ergänzend<br />

erhalten die Kunden auch produkttechnische<br />

Unterstützung in Form einer übergreifenden<br />

Anwendungstechnik.<br />

Die dritte Stufe wird mit der konzerneigenen<br />

Werkstoffentwicklung am Standort<br />

Judenburg in Österreich umgesetzt. Hier erfolgen<br />

die Polymerisation und die Granulierung<br />

der Rohstoffe zur Weiterverarbeitung<br />

für die Halbzeugfertigung. „Rohstoffnah“<br />

werden außerdem Spritzteile und Großdichtungen<br />

gefertigt.<br />

Gemeinsam geht’s besser<br />

Bei der Produktentwicklung, die besonders<br />

zeit- und kostenkritisch ist, bezieht SKF<br />

Economos bewusst das Know-how seiner<br />

Kunden mit ein: Das Konzept „Innovation<br />

in einem Tag“ erlaubt es deren Entwicklern,<br />

gemeinsam mit den Dichtungsexperten<br />

von SKF Economos, die<br />

Dichtungs lösung für die eigene Anwendung<br />

zu optimieren. Die relevanten Bauteile<br />

bzw. Komponenten können gleich mitgebracht<br />

und Prototypen der neuen Dichtungslösung<br />

sofort montiert und geprüft<br />

werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin,<br />

dass der Entwickler seine Gedanken – im<br />

kooperativen Austausch mit seinem Dichtungspartner<br />

– oft freieren Lauf lassen kann<br />

als am eigenen CAD-Bildschirm. „So<br />

36 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

Prototypen auf selbstentwickelten CNC-gesteuerten<br />

SKF Seal Jet-Maschinen im Drehprozess<br />

gefertigt.<br />

Möglich sind kundenseitige Profile, Standardlösungen<br />

sowie fast beliebige Kombinationen<br />

aus beidem im Durchmesser von<br />

bis zu 600 mm sowie auch Großdichtungen<br />

NEWSLETTER<br />

Der E-Mail-Service<br />

für Konstruktions leiter<br />

und Konstrukteure, Entscheider<br />

in disziplinübergreifenden<br />

Konstruktions- und<br />

Entwicklungs prozessen<br />

im Maschinenbau<br />

und in der Elektrotechnik.<br />

Die formwerkzeuglose Drehtechnologie bietet bei der Entwicklung<br />

und Herstellung von Dichtungen viele Freiheitsgrade<br />

entstehen neue innovative Lösungen in<br />

deutlich kürzerer Zeit und zu günstigeren<br />

Kosten“, erklärt Thomas Deigner, Geschäftsführer<br />

der SKF Economos Deutschland<br />

GmbH.<br />

Die praktische Umsetzung dieses Konzepts<br />

zeigt ein Beispiel aus der Lebensmitteltechnik.<br />

An nur einem Arbeitstag ist es<br />

möglich, einen anwendungsreifen Dichtabstreifer<br />

für Aktuatoren zu entwickeln. Hierzu<br />

wird zunächst ein elastomerer Werkstoff<br />

gewählt, dessen chemische und physikalische<br />

Eigenschaften den späteren Einsatzbedingungen<br />

optimal entsprechen. In diesem<br />

Fall H-Ecopur, ein thermoplastisches Polyurethan-Compound,<br />

das über gute Chemikalienresistenz<br />

verfügt, hydrolysebeständig<br />

ist und ein gutes Abriebverhalten besitzt.<br />

Aus diesem Werkstoff werden anschließend<br />

bis 4000 mm aus einem Stück. Selbst Hilfsgeometrien<br />

wie Fasen zur Einschnappmontage<br />

oder Erkennungsrillen für die Montagerichtung<br />

können bereits von Anfang an<br />

integriert werden.<br />

Auf dieselbe Weise ist die Entwicklung<br />

von komplexen All-In-One-Dichtungslösungen<br />

möglich, die unterschiedliche<br />

Funktionen, wie Dichten, Führen, Abstreifen<br />

und Befestigen in nur einem Bauteil<br />

vereinen. Diese Alleskönner senken nicht<br />

nur Montageaufwände, sondern verein-<br />

Aktuelle Informationen<br />

rund um die Themen<br />

Antriebstechnik, Fluidtechnik,<br />

Automatisierungs technik,<br />

CAD/CAM/PLM, Verbindungsund<br />

Werkstofftechnik<br />

sowie Konstruktionselemente.<br />

01 Mit der spanabhebenden<br />

Fertigungstechnologie können<br />

nicht nur Proptotypen von<br />

Elastomer-Dichtungen<br />

hergestellt werden<br />

IMMER<br />

AKTUELL<br />

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KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

02 Gedrehte Dichtungen:<br />

Dichtabstreifer und Faltenbalg<br />

mit Dichtrillen und Spannbund<br />

fachen auch die Logistik und die Pflege<br />

und reduzieren nicht zuletzt auch<br />

Beschaffungsaufwände.<br />

Innovative Kombinationen und<br />

passgenaues Design<br />

Moderne Fertigungstechnik erlaubt es,<br />

Dichtungen, Abstreifer und andere Elemente<br />

mit identischen Geometrien oder<br />

Profilen aus unterschiedlichsten Werkstoffen<br />

herzustellen, die unterschiedlichsten<br />

Anforderungen wie etwa Betriebstemperaturen<br />

oder chemischen Einflüssen,<br />

Rechnung tragen. Darüber hinaus<br />

gibt es die Möglichkeit, unterschiedliche<br />

Profile aus demselben Werkstoffen zu fertigen,<br />

z. B. passt ein Werkstoff in Bezug<br />

auf die Verträglichkeit mit Kühl-Schmiermitteln,<br />

kann dieser Werkstoff für alle<br />

relevanten Profile eingesetzt werden.<br />

Bereits in der Designphase müssen verschiedene<br />

Einflussparameter berücksichtigt<br />

werden, so z. B. die Toleranzbreite und<br />

die Lage des Nennmaßes. Die Herstellung<br />

der gedrehten Prototypen in zwei zusätz -<br />

lichen Maßausführungen, oberhalb und<br />

unterhalb der Fertigungstoleranzen des<br />

Spritzprozesses, erlaubt eine sofortige<br />

Überprüfung auf Undichtigkeit oder<br />

Klemmen der Prototypen und somit eine<br />

Aussage über die Funktionsreserve der<br />

Auslegung. Aus der symmetrischen Auslegung<br />

der Übermaß- und Untermaß-<br />

Muster ergibt sich dann das Nennmaß.<br />

Dabei sind die prozessbedingt Fertigungstoleranzen<br />

zu berücksichtigen – denn diese<br />

Toleranz ist bei gedrehten Ausführungen<br />

gegenüber gespritzten um ca. 30 % enger.<br />

Ist all dies beachtet worden und nach<br />

einem positivem Prüfergebnis steht dem<br />

Beginn einer Pilotserie nichts mehr im<br />

Wege.<br />

Dem Lebenszyklus angepasst<br />

Zum Start eines dichtungstechnischen Produktes<br />

empfiehlt sich das CNC-basierte<br />

Drehverfahren, mit dem schnell und flexibel<br />

Prototypen hergestellt werden können,<br />

wodurch sich das Innovationspotenzial insgesamt<br />

vergrößert.<br />

Die anschließende Serienfertigung kann<br />

je nach Umfang ebenfalls drehtechnisch<br />

aber auch spritztechnisch oder in Kombination<br />

beider Verfahren erfolgen. In der<br />

Praxis wird der angestrebte Preis pro Bauteil<br />

für die Verfahrensauswahl ausschlaggebend<br />

sein. Der Einsatz der formwerkzeuglosen<br />

Drehtechnologie bietet ein Höchstmaß<br />

an Flexibilität bei Ergänzungsprodukten.<br />

Ebenfalls kann der Produktauslauf auf<br />

diese Weise kostenoptimiert gestaltet werden.<br />

Ergänzend wirkt hierbei, dass unnötige<br />

Lagerbestände vermieden werden können:<br />

Es wird immer nur so viel nachgefertigt, wie<br />

tatsächlich benötigt wird.<br />

Nutzen bringendes Konzept<br />

Die intelligente Kombination von computerunterstützen<br />

Fertigungskonzepten wie<br />

der SKF Seal Jet-Technologie zur Herstellung<br />

von spanend gefertigten Elastomerlösungen<br />

hilft in der Prototypenphase,<br />

schnell und kostenbewusste Lösungen flexibel<br />

zu gestalten, zu dokumentieren und wiederholgenau<br />

zu produzieren. Basis für die<br />

Produktlösungen sind anwendungsoptimierte<br />

Dichtungscompounds, aus denen<br />

Halbzeuge gefertigt werden, aus denen<br />

schließlich das Endprodukt Dichtung entsteht.<br />

Diese Kombination von Maschine, Software<br />

und Werkstoff stellt ein abgestimmtes,<br />

standardisiertes System dar. Grundlage für<br />

alles ist jedoch das Wissen der Ingenieure<br />

und Techniker, die ihre Ideen mittels dieser<br />

STATEMENT<br />

Dr. Michael Döppert, Chefredakteur<br />

Time-to-Market und Kosteneffizienz<br />

sind schon lange harte<br />

Faktoren in der Produktentwicklung<br />

– auch oder gerade bei<br />

Maschinenelementen, wie zum<br />

Beispiel Dichtungen. Möglichst<br />

modulare Konzepte für die<br />

Umsetzung kundenspezifischer<br />

Modifikationen stehen längst auf<br />

der Agenda vieler Produktpaletten.<br />

Die technische und wirtschaftliche<br />

Machbarkeit von Losgröße 1 ist<br />

dagegen eher eine neuere<br />

Forderung im Rahmen einer<br />

zunehmenden Produktindividualisierung.<br />

Alle zusammen sind sie<br />

die Grundlage für zukünftige<br />

Wettbewerbsfähigkeit, gerade in<br />

Hinblick auf die viel zitierte<br />

Industrie 4.0. Alle zusammen<br />

erfüllt heute schon der Dichtungshersteller<br />

mit seinem Konzept<br />

„Innovation in einem Tag“.<br />

Technologie umsetzen können. Dafür ist es<br />

notwendig, dass sich Kunde und Lieferant<br />

kooperativ austauschen und ihre Erfahrungen<br />

einerseits aus der Kundenanwendung<br />

und andererseits aus der Dichtungsherstellung<br />

mit dem spezifischen Wissen über<br />

Dichtungsgeometrien und Werkstoffe aktiv<br />

einbringen.<br />

Das Konzept „Innovation in einem Tag“,<br />

bei dem Kunden und Lieferanten direkt an<br />

der Dichtungsdrehmaschine arbeiten, zeigt<br />

dabei immer wieder, dass zunächst nicht<br />

realisierbar erscheinende Lösungsideen<br />

dennoch umgesetzt werden können.<br />

Gleichzeitig gewinnen die zu entwickelnden<br />

Produkte häufig an Anwendernutzen.<br />

Anwendungsoptimierte Produktlösungen<br />

sind darüber hinaus schwieriger zu kopieren<br />

– ein weiterer Wettbewerbsvorteil.<br />

Bilder: SKF Economos Deutschland GmbH<br />

www.skf.de<br />

38 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

Neue Modelle spielfreier Kupplungen<br />

Zwei neue spielfreie Kupplungstypen erweitern das Siemens-<br />

Flender-Portfolio von Currax. Für den Einsatz in Produktionsund<br />

Werkzeugmaschinen sowie in der Automatisierungstechnik<br />

ausgelegt sind die Modelle Sipex und Bipex-S. Die steckbaren und<br />

elektrisch isolierenden Elastomerkupplungen Bipex-S eignen sich<br />

bei schwingungs- und stoßanfälligen Anwendungen. Die<br />

torsionssteifen Metallbalgkupplungen Sipex zeichnen sich durch<br />

winkeltreue Drehmomentübertragung aus. Spielfreie Kupplungen<br />

sind die<br />

entscheidende<br />

Verbindung<br />

zwischen Motor<br />

und Arbeitsmaschine.<br />

Sie<br />

sorgen als<br />

modulare<br />

Schnittstelle für<br />

die zuverlässige<br />

Kraftübertragung<br />

und<br />

kompensieren Versätze zwischen den gekoppelten Aggregaten.<br />

Die beiden Modelle sind in je sechs Nabenvarianten verfügbar<br />

und ermöglichen so eine optimale Anbindung an die<br />

Wellenenden der gekoppelten Aggregate. Zu den weiteren<br />

Merkmalen gehören ein geringes Massenträgheitsmoment, der<br />

geringe Bauraum und die Eignung für integrierte<br />

Antriebssysteme.<br />

www.currax.net<br />

Erhöhung der Lebensdauer dynamisch<br />

belasteter Bauteile<br />

Verfestigungsgestrahlte Bauteile bieten eine höhere Lebensdauer.<br />

Die Steigerung der Schwingfestigkeit ist bei Bauteilen mit hohen<br />

Kerb- und Formfaktoren, bei hohen Torsions- oder Biegespannungen,<br />

bei Stoßbelastungen,<br />

hochfesten und<br />

gehärteten Bauteilen<br />

relativ zur Ausgangsfestigkeit<br />

am größten. Das<br />

Unternehmen OSK-Kiefer<br />

erzeugt beim Kugelstrahlen<br />

durch gezielten Beschuss<br />

mit kugelförmigen<br />

Partikeln eine begrenzte<br />

plastische Verformung in<br />

der Bauteilrandschicht.<br />

Das Ziel dabei ist die<br />

Erhöhung der Lebensdauer<br />

dynamisch belasteter<br />

Bauteile. Die elastische<br />

Verformung induziert in der plastifizierten Zone hohe<br />

Druck eigenspannungen. Das Bauteil wird durch die induzierte<br />

Druckeigenspannung an bzw. unter der Oberfläche von externen<br />

Zugspannungen entlastet, die Dauerschwingfestigkeit gesteigert<br />

und Schwingungsrisskorrosion minimiert. Gleichzeitig werden die<br />

Entstehung und Fortpflanzung von Rissen verhindert.<br />

www.osk-kiefer.com<br />

Inserentenverzeichnis Heft 7-8/<strong>2016</strong><br />

Autosen, Essen5<br />

Clarion Events, Bielefeld 11<br />

Covestro AG, Leverkusen9<br />

IEF-Werner, Furtwangen S5<br />

Igus, KölnS16<br />

Koyo, Hamburg 23<br />

Lapp, Stuttgart 21<br />

LEE, Sulzbach 13<br />

MiniTec,<br />

Schönenberg-KübelbergS11<br />

Mulco-Europe, Garbsen 2US<br />

Murtfeldt, Dortmund 33<br />

Plettenberg, Baunatal 23<br />

R+W, Klingenberg7<br />

Römheld, Laubach S7<br />

Rotor Clip, USA-Somerset 15<br />

Schall, Frickenhausen3<br />

Siemens - Industry Sector,<br />

Bocholt 4US<br />

Stauffenberg, Werdohl 39<br />

Zimmer, Ettlingen 17<br />

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MIT EXPERTEN IM DIALOG I SERIE<br />

3D-CAD-Software macht Druck<br />

Drucken statt Fräsen oder Gießen, vom Prototyp bis zur Kleinserie: Die additive<br />

Fertigung eröffnet in der Konstruktion neue Möglichkeiten. Was bedeutet das für<br />

die Welt der 3D-CAD-Software und umgekehrt? Wir haben nachgefragt bei Karl<br />

Osti, Industry Manager Manufacturing bei Autodesk in München.<br />

Welche neuen Möglichkeiten eröffnet der 3D-Druck als<br />

Fertigungsverfahren in der Produktkonstruktion?<br />

Spannend am 3D-Druck ist die große Freiheit bei der herzustellenden<br />

Form. Mit anderen Verfahren sind beispielsweise Hohlräume,<br />

wie beim Leight Weighting, nur schwer realisierbar. Zudem<br />

werden beim 3D-Druck immer mehr Materialien unterstützt:<br />

von gummiartigen Photopolymeren bis hin zu leistungsstarken<br />

Metallverbindungen, die selbst beim Flugzeugbau Verwendung<br />

finden. Neben der Gestaltungsvielfalt bietet 3D-Druck die Möglichkeit,<br />

kleinere Stückzahlen auch ohne hohe Kosten zu fertigen.<br />

Ich bin gespannt, wie die Fabriken der Zukunft sich durch die<br />

neuen Produktionssequenzen verändern werden.<br />

Welche Rolle spielt 3D-CAD-Software dabei?<br />

Meiner Meinung nach eine sehr markante. Die 3D-CAD-Software<br />

hilft uns dabei, die funktionalen Vorteile und Differenzierungen<br />

herauszuarbeiten. Die entstehenden Geometrien sehen natürlich<br />

anders aus – wir nennen das Generative Designs. Noch viel wichtiger<br />

ist allerdings, dass die Software anwenderfreundlich ist und<br />

jedem Konstrukteur zur Verfügung gestellt werden kann. Heute<br />

gibt es Tools für Spezialisten, die nur wenige bedienen können<br />

und wollen. Wir müssen es schaffen, generatives Design als Bestandteil<br />

der Konstruktions-DNA zu etablieren.<br />

werden, stellen einen zusätzlichen Aufwand für ihn dar. Zudem<br />

sind klassische CAD-Funktionen in der Regel auf konventionelle<br />

Produktionsverfahren ausgerichtet. Beispielsweise bei der Erstellung<br />

einer Rippenkonstruktion passieren aber oft Unfälle. Durch<br />

Lösungen, die automatisch die Stützgeometrien generieren und<br />

gleichzeitig deren Anzahl reduzieren, werden Konstrukteure bereits<br />

heute unterstützt.<br />

Wie ist Ihre Vision vom Produktentstehungsprozess<br />

der Zukunft?<br />

Natürlich wird in der Zukunft nicht alles gedruckt. Fertigungstechnologien<br />

werden parallel existieren und sich ergänzen.<br />

3D-Druck hat allerdings nicht nur Einfluss auf die Konstruktion<br />

selbst, sondern verändert auch die Organisationen und Prozesse.<br />

Dabei avanciert der Computer vom bloßen Gerät zu einem Partner,<br />

mit dem Innovationskraft und Geschäftsagilität gesteigert<br />

werden. Allerdings müssen sich die verschiedenen Softwareanbieter<br />

im Sinne des Kunden auf Standards einigen. Schließlich<br />

geht es um das Know-how des Kunden und nicht um das<br />

Dateiformat.<br />

www.autodesk.de<br />

Was muss 3D-CAD-Software mitbringen, um die Möglichkeiten<br />

der additiven Fertigung optimal auszuschöpfen?<br />

Das CAD-System muss intelligent werden. Dadurch kann es den<br />

Konstrukteur aktiv unterstützen. Je mehr man am Anfang weiß,<br />

desto schneller kommt man auf die richtige Lösung, ganz ohne<br />

Ausschuss. Hierfür benötigt man jedoch leistungsstarke Computer,<br />

die die erforderte Rechenleistung erbringen. Um mobil arbeiten<br />

zu können, wird man auch an der Cloud nicht vorbei kommen.<br />

Plattformen wie beispielsweise Fusion 360 bieten genau das: eine<br />

All-in-One-Lösung für Entwurf, Test und Fertigung aus einem<br />

Guss, die kollaboratives Arbeiten von überall auf der Welt<br />

ermöglicht.<br />

Was gilt es, bei der Konstruktion von 3D-gedruckten<br />

Bauteilen zu beachten?<br />

Der Konstrukteur muss sich immer zuerst mit den Bedingungen<br />

des Verfahrens vertraut machen. Stützgeometrien, die nur temporär<br />

zur Herstellung des benötigten Gegenstands verwendet<br />

Karl Osti, Industry Manager Manufacturing bei der Autodesk GmbH<br />

in München und Redakteurin Martina Heimerl<br />

42 Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong>

VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 9/<strong>2016</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 08. 09. <strong>2016</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 24. 08. <strong>2016</strong><br />

01<br />

02<br />

03<br />

01 Ein Automatisierungstechnik-Anbieter begreift Bildverarbeitung<br />

als einen Schlüssel zur Erhöhung des Automatisierungsrades und bezieht<br />

sie in seine ganzheitlichen Lösungen ein.<br />

Bild: Eckelmann, Wiesbaden<br />

04<br />

Der direkte Weg<br />

im Internet: www.DerKonstrukteur.de<br />

als E-Paper: www.engineering-news.net<br />

Redaktion: m.doeppert@vfmz.de<br />

Werbung: a.zepig@vfmz.de<br />

in sozialen Netzwerken:<br />

www.Facebook.com/DerKonstrukteur<br />

www.twitter.com/derkonstrukteu<br />

02 Ein Maschinenbauer verfolgt mit seinem Programm Green<br />

Efficiency ein nachhaltiges Konzept. Dabei setzt er u.a. auf energieeffiziente<br />

Getriebemotoren und Frequenzumrichter.<br />

Bild: SEW EURODRIVE, Bruchsal<br />

03 Energieketten selbst konfektionieren oder als komplette,<br />

individuell angepasste Systeme zukaufen – diese Frage stellen sich<br />

auch Werkzeugmaschinenbauer.<br />

Bild: Lapp, Stuttgart<br />

04 Roboter sollen kollaborationsfähig werden. Das stellt hohe<br />

Anforderungen an die Sicherheit des Roboters und natürlich auch<br />

speziell an die eingesetzten Greifer.<br />

Bild: GIMATIC, Hechingen<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

Der Konstrukteur 7-8/<strong>2016</strong> 43

PDMD-A10028-00<br />

Drehmoment steigern, Sicherheit<br />

erhöhen, Kosten senken<br />

Die neue FLEN<strong>DER</strong> Kupplung N-BIPEX setzt<br />

Maßstäbe bei den wichtigsten Anforderungen.<br />

Gerade in Pumpen- und Kompressorenanwendungen<br />

sind elastische Kupplungen<br />

oft großen Lastspitzen ausgesetzt.<br />

Um Ausfallrisiken vorzubeugen, wird in<br />

der Projektierung häufig auf die nächstgrößere<br />

Kupplung zurückgegriffen.<br />

Wir ändern das mit der neuen N-BIPEX®.<br />

Ihr innovatives Konzept mit einzigartigem<br />

Curved-Design, modernster Gusstechnologie<br />

und den auf Spitzenleistung<br />

getrimmten Elastomeren sorgt für Prozessstabilität<br />

und geringsten Verschleiß<br />

auch unter Höchstlast. Sie bietet Ihnen<br />

nicht nur größte Drehmomentreserven<br />

und Ausfallsicherheit. Sie verspricht auch<br />

eine längere Lebensdauer und spürbare<br />

Kostenvorteile gegenüber marktüblichen<br />

Lösungen.<br />

Die N-BIPEX fügt sich optimal<br />

in das weltgrößte Portfolio der<br />

FLEN<strong>DER</strong> Kupplungen ein.<br />

siemens.de/kupplungen

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