14.12.2016 Aufrufe

DER KONSTRUKTEUR 4/2016

DER KONSTRUKTEUR 4/2016

DER KONSTRUKTEUR 4/2016

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.

19073<br />

4<br />

www.DerKonstrukteur.de<br />

April <strong>2016</strong><br />

Digitaler Zwilling<br />

Ein Muss im Maschinen-,<br />

Steuerungs- und Schaltanlagenbau<br />

Fokusthema Industrie 4.0<br />

Smarte Sensortags bringen<br />

Motoren in die 4.0-Welt<br />

Automatisierungstechnik<br />

Warum Dienstleistungen rund<br />

um die Maschinensicherheit?<br />

Antriebstechnik<br />

Linearmotor ermöglicht<br />

schnellen Profilwechsel


Halle 17 · Stand A37<br />

Your Easy Access To Predictable Success<br />

Instandhaltung 4.0: Ein komplexes Thema, für das Schaeffler Ihnen jedoch einen einfachen<br />

Einstieg bietet. Besuchen Sie dazu unseren Messestand! Hier erwartet Sie ein<br />

Antriebsstrang 4.0, in dem unser markterprobter FAG SmartCheck vom Stand-alone-<br />

Überwachungssystem zur cloudbasierten Lösung geworden ist. Erstmals können Wartungsintervalle<br />

belastungsabhängig bestimmt werden. Das Wälzlagerleben wird damit<br />

vorhersehbar, die Ersatzteilbeschaffung planbar – wovon Sie und Ihre Kunden profitieren.<br />

www.schaeffler.de/hannover-messe


EDITORIAL<br />

Ein Thema für Sie<br />

Industrie 4.0 ist in aller Munde. Mit Integrated Industry ist sie das<br />

große Thema der Hannover Messe <strong>2016</strong>. Und sie steht auch im Fokus<br />

dieser Ausgabe Ihrer Fachzeitschrift „Der Konstrukteur“ – denn<br />

Industrie 4.0 ist auch und ganz besonders ein Thema für die<br />

Konstruktion. Neue Geschäftsmodelle, Losgröße 1 oder Predictive<br />

Maintenance sind vielleicht die Aspekte, die im Zusammenhang mit<br />

Industrie 4.0 zurzeit am häufigsten genannt werden. Hier sind wir<br />

aber bereits mitten oder eher nahe am Ende der Wertschöpfungskette.<br />

Industrie 4.0 beginnt woanders, nämlich bei Ihnen in der<br />

Entwicklungs- und Konstruktionsabteilung, egal ob Ihr Augenmerk<br />

auf Komponenten oder auf Maschinen und Anlagen liegt.<br />

Der Weg zum Ziel – der digitalen Abbildung der Maschine – beginnt<br />

mit den Simulations- und CAD-Daten, die Sie generieren. Er beginnt<br />

mit der Konstruktion von Bauteilen und Maschinen mit fein skalierbarer<br />

Modularität, mit der Entwicklung Industrie-4.0-fähiger<br />

Komponenten, die in der Lage sind, digitale Informationen über sich<br />

und ihren Betrieb zu erzeugen und diese zu kommunizieren. Aus<br />

Konstruk tionssicht ist hier der mechatronische Entwicklungsansatz<br />

die Basis von Industrie-4.0-Lösungen.<br />

Aus meiner Sicht gibt es für Sie als Konstrukteure aber noch einen<br />

anderen interessanten Industrie-4.0-Ansatz. Sie könnten auf die<br />

„Lebensdaten“ ihrer Produkte zugreifen und diese in Ihre Entwicklung<br />

einfließen lassen – nennen wir das ganz einfach einmal „Predictive<br />

Design“! Das wäre dann im Sinne einer Closed-Loop-Strategie<br />

durchgängig gelebte Industrie 4.0 in der Konstruktion.<br />

„Integrated Industry – Discover Solutions“ ist das Motto der diesjährigen<br />

Hannover Messe. Discover Solutions, das wünschen wir uns<br />

auch für Sie bei der Lektüre von „Der Konstrukteur“.<br />

Dr. Michael Döppert<br />

Chefredakteur<br />

m.doeppert@vfmz.de<br />

SENSOREN<br />

WEG,<br />

ABSTAND<br />

& POSITION<br />

FÜR<br />

Berührungslose Wirbelstrom-<br />

Sensoren für raues Industrieumfeld<br />

Hohe Auflösung und Genauigkeit<br />

Schnelle Messungen bis zu 100 kHz (-3dB)<br />

Unempfindlich bei Schmutz, Druck und Öl<br />

Ideale Alternative für induktive Wegsensoren<br />

Kundenspezifische Sensorbauformen<br />

Besuchen Sie uns<br />

Sensor+Test /Nürnberg<br />

Halle 1/ Stand 320<br />

Tel. +49 8542 1680<br />

www.micro-epsilon.de/eddy


INHALT<br />

10<br />

30<br />

68<br />

Industrie 4.0: Digital Factory, Cloud, Pre -<br />

dictive Maintenance – die Hannover Messe<br />

wird zur Weltbühne für vernetzte Industrie<br />

Virtual Reality: Simulation als Entwicklungstreiber<br />

– wie viel Individualisierung<br />

bereits möglich ist, zeigt die Medizintechnik<br />

Elektromobilität: Planetengetriebe für<br />

einen vollintegrierten Pedelec-Antrieb<br />

konstruiert für ein Start-up-Unternehmen<br />

RUBRIKEN<br />

3 Editorial<br />

5 Aktuell<br />

6 KOMMENTAR Know-how statt Pakete von der Stange:<br />

Von effizienten Komponenten zur effizienten<br />

Antriebslösung<br />

8 KOMMENTAR Reise in eine digitalisierte Fertigung:<br />

Industrie 4.0 agil erfinden und Schritt für Schritt profitieren<br />

76 Impressum<br />

89 Inserentenverzeichnis<br />

98 SERIE Mit Experten im Dialog:<br />

Die totale Digitalisierung – Chancen und Risiken<br />

99 Vorschau auf Der Konstrukteur 5/<strong>2016</strong><br />

FOKUSTHEMA INDUSTRIE 4.0<br />

10 Hannover Messe <strong>2016</strong>:<br />

Schaufenster und Treffpunkt für Industrie 4.0<br />

12 TITEL Der Datenhunger steigt: Der Digitale Zwilling<br />

wird zum Muss im Maschinen-, Steuerungs- und<br />

Schaltanlagenbau<br />

16 Quantensprung bei der Motoranalyse: Smarte Sensortags<br />

bringen Motoren in die Industrie-4.0-Welt<br />

18 Wie lässt sich die Teillast beherrschen? Ein Ausblick auf die<br />

Entwicklungen der Energieeffizienz in der Industrie 4.0<br />

22 Für die Zukunft gerüstet: Transportsystem öffnet den Weg<br />

zu neuen Maschinenkonzepten<br />

26 Vorausschauen statt vorbeugen: Predictive Maintenance<br />

– ein Beispiel für den sinnvollen Einsatz von Industrie 4.0<br />

30 Simulation pusht Produktentwicklung: Softwaretools<br />

unterstützen die Konstruktion auf dem Weg zu<br />

Losgröße Eins<br />

32 STATEMENTS 3D-Druck im Trend:<br />

Chancen und Grenzen additiver Fertigung<br />

11 Produkte<br />

62 Blau ist das neue Rot:<br />

Trends in der Barcode-Identifikationstechnologie<br />

66 INTERVIEW Der Unterschied steckt im Detail: Ein<br />

Lineartechnikanbieter erklärt die technischen Finessen<br />

bei Teleskopschienen und Rollenführungen<br />

41 Produkte<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

68 Rahmenplanung funktioniert: Planetengetriebe für Pedelec<br />

eines Start-up-Unternehmens<br />

72 Anwendungsspezifisch aus dem Baukasten:<br />

Zuverlässige Antriebe für die Papierherstellung<br />

74 Antrieb pusht Kreissäge: Linearmotor ermöglicht in<br />

Sägezentrum schnellen Profilwechsel<br />

78 Packende Lösungen: Zahnstangengetriebe unterstützt die<br />

transportsichere Verpackung empfindlicher Lebensmittel<br />

71 Produkte<br />

FLUIDTECHNIK<br />

84 Produkte<br />

CAD/PLM<br />

86 Präzise im Ziel: CAD/CAM-Prozesskette in der Entwicklung<br />

von Sportwaffen für Biathleten<br />

89 Produkte<br />

VERBINDUNGSTECHNIK<br />

90 Schrauben oder Stecken?<br />

Anschlusstechnik von Schutzschaltern – ein Vergleich<br />

92 Produkte<br />

WERKSTOFFTECHNIK<br />

94 Digitale Berechenbarkeit: Was genaue Materialdaten<br />

in der Konzeptphase einer Bauteilentwicklung bedeuten<br />

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

38 INTERVIEW Wissen – Planung – Umsetzung: Warum<br />

Dienstleistungen rund um die Maschinensicherheit?<br />

56 Schneller automatisieren: Auf CC-Link folgt CC-Link IE<br />

60 Absolut autark: Drehgeber mit spezieller Multiturn-Technologie<br />

erschließen in fahrerlosen Transportsystemen Vorteile<br />

Titelbild: Rittal GmbH & Co. KG, Herborn<br />

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


3. Technologietag Hybrider Leichtbau befasst<br />

sich mit Konstruktion und Auslegung<br />

Was hat Windsurfen mit Leichtbau<br />

zu tun, wieso spart der Ersatz von<br />

Kreide durch Hohlkugeln entscheidende<br />

Kilos und warum nutzen<br />

Maschinenbauer bislang lieber<br />

Stahl anstatt Kunststoff in ihren<br />

Produkten? Auf diese und viele weitere<br />

Fragen gibt der 3. Technologietag<br />

Hybrider Leichtbau am 7. Juni<br />

in Stuttgart Antworten und richtet<br />

dabei ein besonderes Augenmerk<br />

auf Konstruktion und Auslegung.<br />

Denn im Konzept eines Produkts<br />

werden bereits bis zu 80 % des späteren Gesamtgewichts festgelegt.<br />

Die Auswahl der Konferenzvorträge hat in diesem Jahr erstmals ein Fachbeirat übernommen,<br />

dem 17 Leichtbau-Experten aus dem In- und Ausland angehören. Zu einem Expertengespräch<br />

über das Thema Prozessinnovation & Digitalisierung kommen unter anderem<br />

Vertreter von Siemens, Festo sowie vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt.<br />

Unter dem Motto „Leichtbau zum Anfassen“ präsentieren Firmen und Forschungseinrichtungen<br />

in der begleitenden Fachausstellung konkrete Anwendungsbeispiele. Auf<br />

der Schau ist auch Österreich als Partnerland vertreten.<br />

Organisiert wird der 3. Technologietag Hybrider Leichtbau von der Landesagentur für<br />

Leichtbau Baden-Württemberg zusammen mit der Allianz Faserbasierte Werkstoffe Baden-<br />

Württemberg (AFBW), mit Carbon Composites Baden-Württemberg (CCBW) sowie dem<br />

Leichtbauzentrum Baden-Württemberg (LBZ). Partner sind der VDMA Baden-Württemberg<br />

und der LVI − Landesverband der Baden-Württembergischen Industrie.<br />

www.leichtbau-bw.de/technologietag<br />

Forum Industrie 4.0: Kommunikationsstandards im Fokus<br />

VDMA, ZVEI und die Plattform Industrie 4.0<br />

kooperieren in diesem Jahr erstmals mit dem<br />

Industrial Internet Consortium (IIC) bei der<br />

Ausrichtung des Forums Industrie 4.0 im Rahmen<br />

der Hannover Messe. Ein Schwerpunkt des<br />

Forums zur Digitalisierung in der Produktion<br />

wird die Diskussion über Standards für die<br />

Kommunikation im industriellen Internet der<br />

Dinge sein. Beiträge widmen sich dabei Cloud-<br />

Lösungen und der Frage, wie Unternehmensdaten<br />

gesichert werden können. Auch das Auswerten und Zusammenbringen der Daten,<br />

die im IT-gesteuerten Produktionsprozess entstehen, werden Thema sein.<br />

www.hannovermesse.de<br />

Technia und Transcat PLM bündeln Kompetenzen<br />

Die schwedische Technia AB und die deutsche Transcat PLM, beides Tochtergesellschaften<br />

der Addnode Group, haben sich zu einem Anbieter für Lösungen und Dienstleistungen<br />

im Bereich CAD und PLM zusammengeschlossen. Das neue Unternehmen Technia<br />

Transcat mit zwei Hauptstandorten in Stockholm und Karlsruhe beschäftigt damit mehr<br />

als 360 Experten für Catia, Enovia, Simulia und Delmia. Es verbindet Know-how für die<br />

digitale Produktentstehung mit Wissen über kollaborative Produktentwicklung. Neben<br />

einem eigenen Software- und Dienstleistungsangebot bietet es auch das Produktportfolio<br />

von Dassault Systèmes mit dem Funktionsumfang der 3D Experience Plattform an. Gemeinsam<br />

könne man globale Unternehmen der meisten Industriezweige bedienen. Die<br />

beiden Unternehmen hatten schon vorher partnerschaftlich zusammengearbeitet.<br />

www.techniatranscat.com


AKTUELL<br />

KOMMENTAR<br />

Know-how statt Pakete von der Stange<br />

Von effizienten Komponenten zur effizienten Antriebslösung<br />

Welcher ist der sichere Weg zu effizienten Antriebslösungen?<br />

Motor-/Umrichter-Paketlösungen eines Anbieters oder die<br />

Kombination von Best-in-Class-Komponenten?<br />

Dipl.-Ing. Michael Burghardt, Direktor<br />

Produktmanagement, Danfoss Drives,<br />

Offenbach<br />

Wirkungsgradklassen ermöglichen<br />

einen schnellen energetischen<br />

Vergleich von Elektromotoren, Frequenzumrichtern<br />

und deren Kombination.<br />

Auf Basis der definierten Wirkungsgradklassen<br />

werden gesetzliche Vorgaben<br />

geschaffen um die Verwendung von<br />

energieeffizienten Produkten sicherzustellen.<br />

In Europa wird der gesetzliche<br />

Rahmen, der diese Gesetzgebung treibt,<br />

als Ecodesign bezeichnet und soll u. a.<br />

für den Einsatz bzw. die Kombination<br />

energieeffizienter Antriebslösungen<br />

sorgen. Die Ecodesign-Richtlinie beschreibt<br />

deswegen die wichtigsten<br />

Merkmale, der für die elektrische Antriebstechnik<br />

relevanten Wirkungsgradklassen<br />

und ihre gesetz liche Relevanz.<br />

Bei der optimalen Zusammenstellung<br />

eines Antriebssystems ist dessen Effizienz<br />

selbstverständlich neben der<br />

zuverlässigen und für die Anwendung<br />

optimalen Funktion ein wichtiger Faktor.<br />

Für ein effektives und wirtschaftliches<br />

Gesamtsystem muss der Anwen­<br />

der aber mehr berücksichtigen als die<br />

Wirkungsgradklassen: Das Zusammenspiel<br />

aller Komponenten als Systemlösung<br />

entscheidet letztlich über die Effizienz<br />

seiner Anwendung.<br />

So kann beispielsweise nicht pauschal<br />

gesagt werden, dass eine bestimmte feste<br />

Kombination aus etwa einem Synchronreluktanz-Motor<br />

plus Umrichter eines<br />

Herstellers für jede Applikation stets optimal<br />

sein wird. Betrachtet man am Markt<br />

angebotene vorkonfektionierte Kombinationen<br />

aus Motor und Umrichter sind diese<br />

üblicherweise für einen bestimmten Bereich<br />

unter bestimmten Rahmenbedingungen<br />

optimiert. Jede Änderung, die<br />

diese Rahmenbedingungen nicht erfüllt,<br />

kann zu einer schlechteren Effizienz<br />

führen. Man sollte deswegen stets für die<br />

eigene Anwendung genau untersuchen,<br />

wie sich eine vordefinierte Kombination<br />

aus Motor und Umrichter in den spezifischen<br />

möglichen verschiedenen Applikations-<br />

und Lastverhältnissen verhält.<br />

Bei vielen Herstellern, die feste Kombinationen<br />

aus Umrichtern und Motoren verkaufen,<br />

überwiegt in der Regel entweder<br />

Motoren sind die Basis –<br />

Umrichter bringen den Mehrwert<br />

das Motor- oder das Umrichter-Knowhow.<br />

Sehr wahrscheinlich sind beide Produkte<br />

im Normalfall auch erstmal getrennt<br />

entwickelt worden. Dieses Verhalten<br />

kommt daher, dass die Hersteller der unterschiedlichen<br />

Produkte sich auf die Lösung<br />

ganz unterschiedlicher Anforderung<br />

konzentrieren müssen. Der Motor muss<br />

robust und zuverlässig in allen möglichen<br />

Anwendungen mit den unterschiedlichsten<br />

Anforderungen funktionieren. Dies gilt<br />

selbstverständlich auch für den Umrichter.<br />

Sein Focus liegt aber auf der Ansteuerung<br />

des Motors und die Kommunikation zur<br />

Steuerung. Weiterhin kann er selber<br />

Funktionen aus der Steuerung übernehmen<br />

und diese so entlasten oder<br />

gar überflüssig machen.<br />

Da Motoren und Umrichter in der Regel<br />

nicht für bestimmte Pakete entwickelt<br />

werden, müssen sie auch in Kombination<br />

mit Komponenten anderer Hersteller<br />

zusammen arbeiten. Aus diesem<br />

Grund bietet ein reiner Anbieter von<br />

Frequenzumrichtern wie Danfoss klare<br />

Vorteile für den Anwender: Da kein<br />

bestimmter Motor aus dem eigenen<br />

Portfolio mit verkauft werden muss,<br />

bekommt ein Anwender herstellerneutral<br />

den für seine Anwendungsauslegung<br />

optimalen Motor angemessen.<br />

Dies funktioniert deshalb, weil VLT<br />

Frequenzumrichter den optimalen<br />

Betrieb aller Motorarten mit einem Umrichter<br />

für alle Anwendungen ermöglichen<br />

– einfach, flexibel und Technologieunabhängig.<br />

Verbunden mit einer<br />

automatischen Motoranpassung bzw.<br />

automatischen Energieoptimierung<br />

geschieht dies zudem ohne große Spezialkenntnisse<br />

beim Inbetriebnehmer.<br />

Der Vorteil einer solchen Lösung liegt<br />

auf der Hand: Es gibt keine Abhängigkeit<br />

von einer bestimmten Motor-/Umrichterkombination,<br />

bei der z. B. im<br />

Einzelfall bei einem Defekt der Motor<br />

nicht schnell verfügbar ist. Durch Technologieunabhängigkeit<br />

im Nicht-Paket-<br />

Fall kann eine Anlage so zudem bis zur<br />

Lieferung des speziellen Paketmotors<br />

auch übergangsweise mit einem völlig<br />

anderen Motor optimal – in Bezug auf<br />

die Konstellation – betrieben werden.<br />

www.danfoss.de/drives<br />

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


HEIDENHAIN auf der<br />

CONTROL – Stuttgart<br />

Halle 1 – Stand 1409<br />

Winkelmessmodule – Die perfekte Kombination von<br />

hochgenauen Messgeräten und Präzisionslagern<br />

Die neuen Winkelmessmodule verbinden die bewährte Messtechnik von HEIDENHAIN mit einer hochpräzisen<br />

HEIDENHAIN-Lagerung. Die Komponenten sind optimal aufeinander abgestimmt und bilden eine hochintegrierte<br />

Baugruppe mit spezifizierter Genauigkeit. Auf diese Weise vereinfachen HEIDENHAIN-Winkelmessmodule den<br />

Aufbau hochgenauer Rundachsen. Denn als Einheit mit kompakten Abmessungen reduzieren sie den Einbau- und<br />

Abstimmungsaufwand deutlich. Montage, Justage und Abgleich aller Einzelkomponenten hat HEIDENHAIN bereits<br />

vorgenommen. So sparen Sie Zeit und Geld bei optimaler Messqualität.<br />

DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH, 83292 Traunreut, Germany, Telefon +49 8669 31-0, www.heidenhain.de<br />

Winkelmessgeräte Längenmessgeräte Bahnsteuerungen Positionsanzeigen Messtaster Drehgeber


AKTUELL<br />

KOMMENTAR<br />

Reise in eine digitalisierte Fertigung<br />

Industrie 4.0 agil erfinden und Schritt für Schritt profitieren<br />

Dr.-Ing. Marco Münchhof, M.S./SUNY,<br />

Vorstand der Eckelmann AG und Leiter<br />

Maschinenautomation<br />

Industrie 4.0 ist eine Reise. Ihr Weg windet sich durch die Smart<br />

Products, Smart Production Equipment und Smart Production Services.<br />

Als Fernziel gilt allgemein die vollständig digitalisierte, teilautonome<br />

Fertigung in Netzwerken mittels Cyber-Physical Systems, kurz CPS.<br />

Der Begriff „Industrie 4.0“ will historische<br />

Entwicklungen antizipieren.<br />

Teilweise weckt er so falsche Erwartungen,<br />

aber auch Ängste, etwas falsch zu<br />

machen oder abgehängt zu werden.<br />

Vielleicht gerade deshalb, weil ihn die<br />

politische Diskussion zu Recht mit der<br />

globalen Konkurrenzfähigkeit des Hightech-<br />

und Industrie-Standorts Deutschland<br />

in Zusammenhang setzt. Aus meiner<br />

Sicht ist das eine generelle Gefahr<br />

komplexer Zukunftsvisionen – man kann<br />

leicht überfordert sein, angesichts der<br />

vielfältigen Möglichkeiten und Risiken.<br />

Bei einer Reise erwarten wir heute einen<br />

detaillierten Reiseplan. Schon vor dem<br />

Start reicht der Pilot seinen Flugplan<br />

bei der Flugsicherung ein und kennt die<br />

Ankunftszeit nahezu auf die Sekunde<br />

genau. So suggeriert auch bei Industrie<br />

4.0 eben jener Zusatz 4.0, der Logik von<br />

Software-Releases folgend, dass man<br />

von einer Version 3.x auf 4.0 upgraden<br />

könne und es somit einen Stichtag gäbe,<br />

an dem die Version ausgerollt wird.<br />

Dabei sind dank agiler Entwicklung gegenwärtig<br />

auch andere Wege denkbar. Deshalb<br />

erschließen wir Industrie 4.0 gemeinsam<br />

mit unseren Kunden in nutzenorientierten<br />

Schritten. Unsere Lösungen werden sukzessive<br />

um Industrie-4.0-Funktionen erweitert,<br />

ähnlich wie man dies von versionslosen<br />

Entwicklungsmodellen (z. B. HTML 5)<br />

oder Continous Delivery (z. B. Windows 10)<br />

kennt. Hier wird die Software fortlaufend<br />

verbessert und um neue Features erweitert.<br />

Schritt für Schritt werden so Mehrwert und<br />

neue Möglichkeiten erschlossen – eine<br />

Revolution in evolutionären Schritten.<br />

In einem iterativen Prozess schauen wir,<br />

welche Aspekte von Industrie 4.0 sich heute<br />

mit vertretbarem Aufwand realisieren<br />

lassen und generieren in überschaubaren<br />

Etappen, quasi in Tagesmärschen, jeweils<br />

einen konkreten Nutzen und Mehrwert.<br />

Durch Feedback wird der Regelkreis geschlossen<br />

und es wird vermieden, am<br />

Bedarf vorbei Lösungen zu erarbeiten.<br />

Diese Gefahr sehe ich, wenn man versucht,<br />

mit umfassenden Spezifikationen<br />

zunächst alle hypothetischen Anforderungen<br />

abzubilden.<br />

Das heißt nicht, dass wir keine Standards<br />

bräuchten. Doch während an<br />

Architekturen und Normen gefeilt wird,<br />

können wir heute bereits einiges bewirken<br />

und Erfahrungen sammeln. Dabei<br />

fokussieren wir uns auf die greifbaren<br />

Vorteile, welche ein Maschinenbauer<br />

hat, wenn er seine Maschine in einem<br />

ersten Schritt z. B. für Big Data Analytics<br />

öffnet. In den großen Datenmengen, die<br />

ständig in der Steuerung anfallen, steckt<br />

ein noch kaum erschlossenes Potential,<br />

um Maschinen und Anlagen zu optimieren.<br />

Die Erkennung von Mustern und<br />

Kausalitäten ist ein wichtiger Schritt, um<br />

die Produktivität und Effizienz zu steigern.<br />

Daher machen wir unsere Controller<br />

für den unabhängigen Datenaustausch<br />

und die Vernetzung fit. Und natürlich<br />

stellt sich immer die Frage, wie<br />

viel Industrie 4.0 für einen einzelnen<br />

Anwendungsfall überhaupt sinnvoll ist.<br />

Wie sieht nun Ihr persönlicher Reiseplan<br />

aus? Dazu kann ich Ihnen folgenden<br />

praktischen Reisetipp geben: Viele Wege<br />

führen zu Industrie 4.0. Es gibt diverse<br />

Ansätze, mit denen Sie schon heute<br />

erfolgreich in Richtung Industrie 4.0<br />

navigieren und die Zukunft erfinden<br />

können. Nur bleiben Sie unterwegs flexibel.<br />

Es ist noch nicht abzusehen, welche<br />

Standards sich am Markt etablieren. Es<br />

setzen sich übrigens nicht zwangsläufig<br />

die technisch besten Lösungen durch.<br />

Schon bei der ersten industriellen Revolution<br />

musste die Dampfmaschine lange<br />

auf ihren Durchbruch warten. Den erzielte<br />

sie erst mit dem passenden Geschäftsmodell:<br />

James Watt stellte mit<br />

seinem Partner Dampfmaschinen zur<br />

Verfügung und ließ sich einen Teil der<br />

eingesparten Brennstoffkosten auszahlen.<br />

In dem Sinne: Jede Reise beginnt<br />

mit dem ersten Schritt – brechen Sie auf,<br />

Sie können wenig verkehrt, aber vieles<br />

richtig machen.<br />

www.eckelmann.de<br />

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


13. Optatec auf Erfolgskurs<br />

Die 13. Optatec – Internationale Fachmesse für optische<br />

Technologien, Komponenten und Systeme<br />

findet vom 7. bis 9. Juni <strong>2016</strong> im Messezentrum<br />

Frankfurt statt. Die Ausstellerzahlen steigen, die<br />

Internationalität nimmt zu, das Rahmenprogramm<br />

steht, die Halle 3.0 im Internationalen Messezentrum<br />

Frankfurt war rund 100 Tage vor Messebeginn<br />

nahezu voll belegt. Tatsache ist, dass sich „Optische Technologien und Verfahren“ in<br />

Gestalt von Komponenten, Baugruppen, Subsystemen und Komplettlösungen in vielen<br />

Bereichen des Arbeitslebens wiederfinden, ohne dass die Nutzer davon überhaupt Kenntnis<br />

haben bzw. nehmen. In diesem Zusammenhang fällt auch immer wieder der Begriff<br />

„Laser“, was zwar grundsätzlich seine Richtigkeit hat, das Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten<br />

Optischer Technologien jedoch tatsächlich nur teilweise widergibt.<br />

Das Informations- und Kommunikationsangebot zur Messe präsentiert sich in einer<br />

neuen Dimension, realisiert in enger Zusammenarbeit mit bewährten und neuen Kooperationspartnern:<br />

Die Branchen- und Netzwerk-Organisationen Spectaris und OptecNet<br />

stehen für das Rahmenprogramm.<br />

SINEO<br />

SETZEN SIE SIGNALE.<br />

www.optatec-messe.de<br />

Drei Fachkongresse zur Sensor+Test<br />

Die Sensor+Test vom 10. bis 12. Mai in Nürnberg<br />

mit voraussichtlich rund 580 Ausstellern<br />

wird von drei Fachkongressen begleitet: Die<br />

18. GMA/ITG-Fachtagung „Sensoren und<br />

Messsysteme“ wird gemeinsam von der VDI/<br />

VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik<br />

(GMA) und der Informationstechnischen<br />

Gesellschaft im VDE (ITG) getragen.<br />

Zum zweiten Mal findet außerdem die<br />

„European Telemetry and Test Conference –<br />

etc<strong>2016</strong>“ in Kooperation mit der European<br />

Society of Telemetry statt. Die etc<strong>2016</strong>, mit begleitender Ausstellung, ist die Plattform für<br />

Telemetrie, Telecontrol, Test-Instrumentierung und Datenverarbeitung, in deren Rahmen<br />

auch das "3rd Advanced In-Flight Measurement Techniques Symposium AIM<strong>2016</strong>" und<br />

das "27th Symposium of the Society of Flight Test Engineers SFTE - European Chapter" tagen.<br />

Zum diesjährigen Messe-Sonderthema „Messtechnik in der Cloud“ findet darüber<br />

hinaus am dritten Messetag eine internationale Internet of Things Conference statt.<br />

www.sensor-test.com<br />

Parker Hannifin: Dichtungssparten unter einem Dach<br />

Das Unternehmen Parker Hannifin hat seine Sparten für statische<br />

und dynamische Dichtungsprodukte in der neuen<br />

„Prädifa Technology Division“ zusammengeführt. Mit dem<br />

Zusammenschluss gehen eine Vergrößerung des Anwendungstechnik-Teams<br />

und die Stärkung weiterer kundennaher<br />

Bereiche wie Labor, Marketing und Engineering einher. Das<br />

Kerngeschäft liege weiter im Bereich dichtungstechnischer<br />

Produkte, das Produkt- und Leistungsspektrum im Bereich<br />

der Polymertechnik wachse jedoch. Dabei erschließen sich<br />

durch neue Materialentwicklungen neue Märkte, z. B. mit<br />

dem im vergangenen Jahr vorgestellten Werkstoff Nobrox für<br />

Dichtungen und andere technische Bauteile. Im Jahr 2013<br />

war die Parker-Dichtungsgruppe in Engineered Materials<br />

Group umbenannt worden. Leiter der neuen Division ist Thomas Ottawa (Bild), ihr<br />

Stammsitz ist in Bietigheim-Bissingen, Fertigungsstandorte befinden sich in Deutschland,<br />

Belgien, Dänemark, Italien, Schottland und Tschechien.<br />

www.parker.com<br />

• Innovative Lichtleitertechnologie<br />

und Varianten mit<br />

IO - Link- Schnittstelle<br />

• Drei oder vier Signalstufen mit<br />

einstellbaren Farben und<br />

Leuchtbildern dank RGB - LEDs<br />

• Varianten mit hoher Schutzar t<br />

(IP 65) für Umgebungstempe -<br />

raturen von - 20° C bis 50° C<br />

• Einfacher Anschluss mittels<br />

M12-Steckverbindung<br />

Herbert Waldmann GmbH & Co.KG<br />

sales.germany@waldmann.com,<br />

www.waldmann.com/sineo


INDUSTRIE 4.0 I FOKUSTHEMA<br />

Dr. Jochen Köckler, Mitglied des<br />

Vorstands der Deutschen Messe AG:<br />

„Um wettbewerbsfähig zu bleiben,<br />

müssen Unternehmen die<br />

Potenziale der Digitalisierung<br />

jetzt erkennen und voll ausschöpfen.<br />

Wie das geht, wird die<br />

Hannover Messe <strong>2016</strong> zeigen.“<br />

Hannover Messe <strong>2016</strong><br />

Schaufenster und Treffpunkt für Industrie 4.0<br />

Michael Döppert<br />

Integrated Industry – Discover<br />

Solutions, so lautet das Leitthema<br />

der Hannover Messe <strong>2016</strong>. Die<br />

Zukunftsvision der vernetzten<br />

Industrie findet sich in dem Begriff<br />

Industrie 4.0 wieder. Und dieser<br />

Begriff füllt sich mit Leben, mit<br />

Konzepten, Verfahren und<br />

Produkten in physischer und<br />

digitaler Gestalt. Das werden<br />

Besucher der Messe erleben.<br />

Auf der diesjährigen Hannover Messe<br />

vom 25. bis 29. April sind Angebote für<br />

die Digitalisierung von Fabriken das bestimmende<br />

Thema. Gezeigt werden Lösungen<br />

aus und für das produzierende<br />

Gewerbe, um Produktionsanlagen Schritt<br />

für Schritt zur Industrie-4.0-Fabrik ausbauen.<br />

Die physische und digitale Welt der<br />

indus triellen Produktion treffen sich in<br />

Hannover unter anderem in den Ausstellungsbereichen<br />

der Digital Factory und der<br />

Industrial Automation. Besucher werden<br />

erleben, dass Industrie 4.0 nicht mehr nur<br />

Vision ist, sondern bereits heute in einsetzbaren<br />

An lagen, Systemen und Komponenten<br />

zum Teil schon handfeste Realität geworden<br />

ist. Sie werden spüren, dass die Entwicklung<br />

Fahrt aufgenommen hat, nicht nur<br />

bei den Technologien sondern auch bei den<br />

sich daraus ergebenden neuen Geschäftsmodellen.<br />

Industrie 4.0 – das sind Lösungen, die<br />

flexible, einfach zu handhabende, energieeffiziente<br />

Maschinen möglich machen.<br />

Inbegriffen sind moderne Interaktionsmöglichkeiten,<br />

die Entwicklungs- und Inbetriebnahmezeiten<br />

wesentlich verkürzen<br />

werden und Technologie-Ansatzpunkte für<br />

nachhaltige und energieeffiziente Produk-<br />

tionen. Industrie 4.0 – das sind aber auch<br />

Modularisierung und Mechatronik sowie<br />

die Beherrschung von Schnittstellen, die<br />

Maschinenbauer flexibler machen. Und<br />

nicht zuletzt gehört auch das Thema Cloud<br />

dazu und die Beantwortung der Frage: Wie<br />

können Daten sicher aus der Maschine in<br />

die Cloud und zurück gebracht werden, um<br />

zum Beispiel Predictive Maintenance oder<br />

auch ein Predictive Design zu ermöglichen?<br />

Industrie 4.0 ist längst nicht mehr nur ein<br />

Thema in Deutschland. Es war von Anfang<br />

an ein Internationales, nicht überall mit dem<br />

gleichen Namen – aber mit mehr oder weniger<br />

gleichen Inhalten. Auch aus diesem Grund<br />

ist die Hannover Messe und speziell die diesjährige<br />

das Fenster für dieses Thema. <strong>2016</strong><br />

kommt mit dem Partnerland USA zudem die<br />

weltgrößte Volkswirtschaft nach Hannover<br />

und mit ihr – in dem Umfeld von IoT (Internet<br />

of Things) – interessante Aussteller. Ist es<br />

in Deutschland die Plattform Industrie 4.0,<br />

die hier versucht Standards zu definieren, so<br />

ist es international das Industrial Internet<br />

Consortium ICC. Auf dem Weg hin zur vernetzten<br />

Industrie treffen sich in Hannover<br />

zwei Protagonisten. Durch die Kombination<br />

beider Standards könnten sich für viele<br />

Unternehmen zahlreiche neue Geschäftsmöglichkeiten<br />

mit Industrie-4.0-Lösungen<br />

über Landesgrenzen hinweg ergeben.<br />

Erneut ist es hier die Hannover Messe, die<br />

ihre Internationalität jetzt ausspielen kann.<br />

In Hannover kommen alle Taktgeber der<br />

industriellen Digitalisierung zusammen:<br />

Die deutschen Unternehmen mit Kernkompetenzen<br />

im Maschinenbau und der Elektrotechnik,<br />

US-IoT-Anbieter und Unternehmen<br />

aus China und Japan, die ihrerseits die<br />

Vernetzung in der Industrie vorantreiben.<br />

Daraus können neue Partnerschaften, Ideen<br />

und Lösungen auf dem Weg hin zur Industrie<br />

4.0 entstehen – vielleicht initiiert auf der<br />

Hannover Messe.<br />

Bild: Deutsche Messe<br />

www.messe.de<br />

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


FOKUSTHEMA I INDUSTRIE 4.0<br />

Vielseitige und hochpräzise<br />

Optosensoren<br />

Detektierende und<br />

messende Optosensoren<br />

bieten die Serien<br />

R100 und R101 von<br />

Pepperl+Fuchs. Einsetzbar<br />

sind sie als<br />

Einweg-Lichtschranken,<br />

Reflex-Lichtschranken<br />

mit Polfilter,<br />

Vordergrundausblendung<br />

oder für die Detektion<br />

transparenter<br />

Objekte, energetische<br />

Reflex-Lichttaster und<br />

solche mit Hintergrundausblendung sowie als messende Lichtschranken<br />

und Distanzsensoren. Sie sind mit einer Power-Beam-<br />

LED oder einer neuen Lasertechnologie verfügbar, die Eigenschaften<br />

von LED-Sendern und Laserdioden vereint. Damit werden<br />

Arbeitsabstände optimiert und eine sehr präzise Detektion<br />

und Abstandsmessung selbst kleiner Objekte wird ermöglicht. Die<br />

Multi-Pixel-Technologie und ein Opto-ASIC ermöglichen es, für<br />

Nahbereichsapplikationen eine höchst präzise Distanzmessung in<br />

standardisierte Kleingehäuse zu integrieren. Beide Reihen sind<br />

durchgängig mit IO-Link ausgestattet, was die Vernetzung von<br />

Produktionsprozessen im Rahmen von Industrie 4.0 ermöglicht.<br />

www.pepperl-fuchs.com<br />

Fit für Industrie 4.0:<br />

Intelligente Kennzeichnung<br />

Für die Produktidentifikation,<br />

die Fertigungssteuerung<br />

oder den technischen<br />

Plagiatsschutz bietet<br />

Schreiner ProTech intelligente<br />

Kennzeichnungen<br />

an. Für den Fälschungsschutz<br />

setzt das Unternehmen<br />

ein digitales<br />

Kopierschutz muster ein,<br />

das kaum sichtbar in Typenschilder,<br />

Logistiketiketten<br />

oder andere<br />

Podukt ausstattungsetiketten<br />

inte griert wird. Damit können relevante Sicherheitsmerkmale<br />

per 2D-Scanner oder Smartphone-App auf ihre Echtheit<br />

überprüft werden. Auch per Lasergravur können Bauteile<br />

gekennzeichnet werden. Inte grierte RFID-Etiketten erlauben<br />

neben der Optimierung von Logistikprozessen auch die Abspeicherung<br />

von Lebenslauf-Fakten für Bauteile. Führen Unternehmen<br />

neue Kennzeichnungstechnologien ein, bietet Schreiner<br />

Services Beratung und Engineering für Druck-, Applikations-<br />

und Prüfsysteme an. Komplettlösungen reichen von der<br />

Lohn-Applikation von Funktionsetiketten in Bauteile bis zur<br />

Installa tion von Fertigungsinseln.<br />

www.schreiner-protech.com<br />

THE HEARTBEAT OF INDUSTRY 4.0<br />

Sind Sie bereit für die vierte industrielle Revolution? Bereit für intelligente Fertigungssysteme, die flexibel auf neue Anforderungen reagieren?<br />

Wir bewegen Produkte, Prozesse und Menschen, denn unsere Sensorlösungen und Systeme sind intelligent vernetzte Schrittmacher von Industrie 4.0.<br />

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie unser Herz auch Ihr Unternehmen belebt, besuchen Sie uns auf der Hannover Messe<br />

(25. – 29. April <strong>2016</strong>, Halle 9, Stand F53) oder unter www.balluff.de/industrie-4.0<br />

www.balluff.com


INDUSTRIE 4.0 I TITEL<br />

Der Datenhunger steigt<br />

Der Digitale Zwilling wird zum Muss im Maschinen-, Steuerungs- und Schaltanlagenbau<br />

Produktinformationen<br />

Bestückung<br />

Bearbeitung<br />

Natascha Treml, Thomas Laforce<br />

Das Thema Industrie 4.0 beherrscht seit einigen<br />

Jahren die Diskussion um die Zukunft der industriellen<br />

Fertigung. Auch wenn sich die Experten<br />

nicht einig sind, wie genau Industrie 4.0 im Detail<br />

aussehen soll und welche Voraussetzungen erfüllt<br />

sein müssen, steht doch eines unstrittig fest: Daten<br />

spielen im industriellen Umfeld eine zentrale Rolle.<br />

Aber worauf haben Konstrukteure und Anlagenbauer<br />

beim Thema Daten zu achten?<br />

Handling<br />

Kontektionierung<br />

Verdrahtung<br />

Schaltschränke<br />

Automation<br />

Stromverteilung<br />

System<br />

Engineering<br />

Klimatisierung IT-Infrastruktur<br />

Tools und Software Schnittstellen<br />

Sowohl im Maschinenbau als auch im<br />

Steuerungs- und Schaltanlagenbau steigt<br />

der Bedarf nach Daten. Von besonderer Bedeutung<br />

sind hier Daten, die entlang der<br />

Wertschöpfungskette bei Entwicklung, Konstruktion,<br />

Fertigung und Inbetriebnahme<br />

von Maschinen sowie von Steuerungs- und<br />

Schaltanlagen benötigt werden. Dazu gehören<br />

etwa Planungsdaten für CAD- und CAE-<br />

Systeme aber auch kaufmännische Daten.<br />

Natascha Treml, Thomas Laforce,<br />

Rittal GmbH & Co. KG, Herborn<br />

01 Im Zentrum des digitalen Workflows<br />

steht der virtuelle Prototyp – der Digitale<br />

Zwilling<br />

Entscheidend ist hier eine möglichst hohe<br />

Durch-gängigkeit der Daten entlang der gesamten<br />

Wertschöpfungskette. Nur so ist es<br />

möglich, die Daten für alle Schritte nahtlos<br />

zu verwenden. Zusätzliche Arbeit durch<br />

doppelte Datenpflege kann so entfallen,<br />

und die Effizienz steigt deutlich an. Wie<br />

sehr der Bedarf nach solchen Daten zugenommen<br />

hat, betont Uwe Scharf, Geschäftsbereichsleiter<br />

Produktmanagement<br />

bei Rittal: „Unsere Kunden haben im vergangenen<br />

Jahr mechanische CAD-Daten<br />

von 1,2 Millionen Rittal-Produkten über<br />

unsere Websites angefragt und dabei über<br />

sieben Millionen CAD-Files heruntergeladen<br />

– ein deutliches Indiz dafür, wie<br />

wichtig Daten heute sind.“<br />

Wer braucht aber wann welche Daten?<br />

Zu Beginn der Entwicklung steht bei vielen<br />

Planern und Konstrukteuren zunächst die<br />

Auswahl der passenden Komponenten und<br />

Systeme. Früher waren hierbei die gedruckten<br />

Kataloge der Lieferanten ein unverzichtbares<br />

Medium. Im Zuge der Digitalisierung<br />

sind heute die Möglichkeiten vielfältiger:<br />

Kataloge stehen häufig auch in digitaler<br />

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


www.contitech.de/nextlevel<br />

SERVICE ERWEITERN<br />

KUNDENNÄHE AUSBAUEN<br />

LEIDENSCHAFT TEILEN<br />

AFFINITY NEXT LEVEL<br />

25. -29. April <strong>2016</strong><br />

Discover Next Level<br />

Halle 6, Stand F18<br />

ContiTech. Engineering Next Level


INDUSTRIE 4.0 I TITEL<br />

02 Die Elektro planung in<br />

Eplan Electric P8 und Eplan<br />

Pro Panel ist die Basis für<br />

eine Durchgängigkeit der<br />

Daten im gesamten<br />

Engineering-Prozess<br />

Form zur Verfügung – beispielsweise im<br />

PDF-Format oder im elektronischen Format<br />

inklusive einer Klassifizierung nach ETIM<br />

oder eC@lss. Außerdem besteht häufig die<br />

Möglichkeit, Produkte direkt auf der Lieferanten-Website<br />

auszuwählen oder zu konfigurieren.<br />

Bei Rittal sind eine Vielzahl an<br />

Konfiguratoren auf der Website integriert.<br />

Daten für den Maschinenbau<br />

Nach den grundlegenden Arbeiten und der<br />

Auswahl der benötigten Komponenten<br />

steht die Konstruktion als nächster Schritt<br />

innerhalb der Wertschöpfungskette an. Im<br />

Maschinenbau wird häufig mit der mechanischen<br />

Konstruktion begonnen, während<br />

im Steuerungs- und Schaltanlagenbau die<br />

Elektroplanung im Vordergrund steht. Die<br />

Herausforderung besteht darin, dem Kunden<br />

zu jedem Schritt innerhalb der Wertschöpfungskette<br />

die Daten zur Verfügung<br />

zu stellen, die er aktuell benötigt. Bei der<br />

mechanischen Konstruktion benötigt der<br />

Konstrukteur vom Lieferanten etwa die mechanischen<br />

Konstruktionsdaten der verwendeten<br />

Komponenten und Teile. Diese<br />

kann er dann direkt in seine CAD-Software<br />

importieren und verwenden.<br />

Rittal stellt von sämtlichen lieferbaren<br />

Komponenten seines Programm „Rittal –<br />

Das System“ die mechanischen Konstruktionsdaten<br />

über die Web-Plattform Partcommunity<br />

zur Verfügung. Dabei werden<br />

über 80 verschiedene Dateiformate unterstützt.<br />

Für die professionelle Konstruktionsplanung<br />

stehen qualitativ hochwertige und<br />

kontinuierlich validierte, detailgetreue 3Dund<br />

2D-Daten zur Verfügung. Auf der Web-<br />

Plattform, die schnell und einfach über die<br />

Rittal-Website zu erreichen ist (www.rittal.de/<br />

ricad3d), kann der Konstrukteur in einem<br />

komfortablen Dialog die benötigten Komponenten<br />

auswählen und die Konstruktionsdaten<br />

in dem für sein CAD-System<br />

passenden Format herunterladen und direkt<br />

in seiner Konstruktion verwenden.<br />

Daten für Steuerungsund<br />

Schaltanlagenbauer<br />

Bei der Elektroplanung kommt in aller Regel<br />

eine CAE-Software wie Eplan Electric P8<br />

Klassifikationssysteme ETIM und eCl@ss<br />

zum Einsatz. Auch hier benötigt der Elektroplaner<br />

wiederum die Daten der eingesetzten<br />

Komponenten. Zunächst sind hierbei<br />

die für die Elektroplanung relevanten Daten<br />

notwendig. Rittal stellt diese Planungsdaten<br />

auf dem Eplan Data Portal des Schwesterunternehmens<br />

Eplan bereit. Hier findet<br />

der Anwender die Planungsdaten der<br />

Rittal-Komponenten sowie die von über<br />

500 000 Komponenten führender Gerätehersteller.<br />

Nach dem Abschluss der Elektroplanung<br />

kann mit Eplan Pro Panel ein virtueller<br />

Der digitalen Kommunikation im Kunden-Lieferanten-Verhältnis kommt während<br />

des Engineering-Prozesses eine große Bedeutung zu. Der Sender muss seine Produktdaten<br />

möglichst so weitergeben, dass der Empfänger sie nahtlos weiterverarbeiten<br />

kann. Um Produktinformationen so zu ordnen, dass sie auf der Empfängerseite<br />

verstanden werden, verwendet man standardisierte Klassifikationssysteme. Rittal<br />

setzt u.a. auf die weit verbreiteten Standards ETIM und eCla@ss. Die Klassifikationen<br />

bestehen aus einer Hierarchie und den darin enthaltenen Klassen wie z. B. “Schaltschrank”.<br />

Jede Klasse hat ihre eigene Definition und ihre eigenen in der Klassifikation<br />

vorgegebenen Schlagwörter. So hat z.B. ein Schaltschrank Merkmale wie „Anzahl der<br />

Schlösser“, „Schutzart IP“ und „Ausführung der Oberfläche“. Die Klasse „Klimagerät“<br />

hat dagegen andere Merkmale wie „Spannungsart“ und „Temperaturrege-lung<br />

vorhanden“. Die einzelnen Merkmale werden über Wertelisten weiter definiert<br />

Das Klassifikationssystem ETIM beschränkt sich im Wesentlichen auf die Elektro-<br />

Industrie. Es wird vor allem vom Großhandel genutzt, der die Daten verwendet, um<br />

sie in Warenwirtschaftssysteme einzuspeisen, eigene Webshops zu erstellen und<br />

Kataloge zu drucken. Im Gegensatz zu ETIM gibt es im Klassifikationssystem eCl@ss<br />

eine advanced-Version mit Funktionen, die über die reine Klassenbeschreibung<br />

hinausgeht. Sie ist vor allem auf die Anforderung von CAE-Software abgestimmt und<br />

liefert entsprechende Daten mit, die direkt in der Elektroplanung eingesetzt werden<br />

können.<br />

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


TITEL I INDUSTRIE 4.0<br />

Prototyp der Anlage erzeugt werden. Selbstverständlich<br />

werden dazu die Daten aus der<br />

Elektroplanung wiederum direkt übernommen.<br />

Der Elektroplaner kann alle benötigten<br />

Komponenten im virtuellen Modell<br />

innerhalb des Schaltschranks platzieren.<br />

Hierzu sind allerdings zusätzliche Daten<br />

wie z. B. die geometrischen Abmessungen<br />

einer Komponente notwendig. Diese sowie<br />

weitere bis zu 200 Merkmale sind in einer<br />

sogenannten Makro-Datei im Eplan Data<br />

Portal hinterlegt. Dazu gehören z. B. Logik-<br />

Informationen, 2D- und 3D-Grafikmakros,<br />

Schaltplanmakros, Fertigungsinformationen<br />

sowie Zubehörinformationen. Dass die<br />

Nachfrage nach diesen Daten hoch ist,<br />

belegen Download-Zahlen aus 2015: Insgesamt<br />

gab es hier 600 000 Downloads von<br />

Rittal-Produkten.<br />

Mit den Informationen aus der Elektroplanung<br />

und dem virtuellen Prototyp lassen<br />

sich im nächsten Schritt Daten für die Fertigung<br />

erzeugen. Dazu gehören Verdrahtungslisten,<br />

die für die manuelle Konfektionierung<br />

der Leitungen oder zur Ansteuerung<br />

einer automatischen Konfektioniermaschine<br />

genutzt werden. Auch die Daten für die<br />

Bearbeitung von Flachteilen werden direkt<br />

aus den bestehenden Daten erzeugt. Diese<br />

kann mit dem Bearbeitungszentrum Perforex<br />

BC von Rittal Automation Systems<br />

erfolgen, das vollautomatisch Montageplatten,<br />

Türen und Seitenteile fräst, bohrt<br />

oder graviert.<br />

Nur mit den Daten ist ein<br />

Produkt komplett<br />

Neben den technischen Arbeitsschritten<br />

bei der mechanischen Konstruktion, der<br />

Elektroplanung, der Erstellung eines virtuellen<br />

Prototypen sowie der Fertigung<br />

ist die kaufmännische Abwicklung ein<br />

wesentlicher Teil innerhalb der Wertschöpfungskette.<br />

Auch hierbei kommt es<br />

auf eine hohe Effizienz an. Effizienzsteigerungen<br />

sind z. B. möglich, wenn die<br />

Stücklisten aus der mechanischen Konstruktion<br />

und der Elektroplanung nahtlos<br />

in die kaufmännischen Systeme übernommen<br />

werden können. Für die Kalkulation,<br />

Bestellung und Logistik sind allerdings<br />

wiederum andere Arten von Daten<br />

notwendig. Bestellnummern, Preise, Gewichte<br />

etc. sind hier die maßgeblichen<br />

Größen.<br />

Für den reibungslosen Austausch der<br />

Daten zwischen Lieferant und Kunde hat<br />

sich eine Klassifikation solcher Daten bewährt.<br />

Rittal unterstützt die Klassifikationen<br />

ETIM und eCl@ss, so dass Kunden<br />

auch hier auf die Daten zugreifen können,<br />

unabhängig davon, welche Klassifikation<br />

sie verwenden. Auch das ältere Datanorm-<br />

System wird unterstützt.<br />

„Die Digitalisierung in der Industrie<br />

schreitet stetig voran. Dabei kommt es verstärkt<br />

auf Daten in qualitativ hochwertiger<br />

Form an. Im Maschinen- und Anlagenbau<br />

sowie im Steuerungs- und Schaltanlagenbau<br />

können durch zunehmende Digitalisierung<br />

große Effizienzsteigerungen entlang<br />

der gesamten Wertschöpfungskette<br />

realisiert werden“, sagt Uwe Scharf und ergänzt,<br />

„Ein Produkt ist nur dann komplett,<br />

wenn alle Daten dazu vorliegen.“<br />

www.rittal.de<br />

Elatech.indd mezza orizzontale 1 185x130 ok XPUNTI.indd 1 04.04.<strong>2016</strong> 01/04/16 14:00:56 16:28<br />

Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong> 15


INDUSTRIE 4.0 I FOKUSTHEMA<br />

Quantensprung bei der Motoranalyse<br />

Smarte Sensortags bringen Motoren in die Industrie-4.0-Welt<br />

Jonas Spoorendonk<br />

Elektromotoren können interessante<br />

Betriebsdaten liefern, die zur Prozessoptimierung<br />

beitragen. Das wissen wir<br />

schon länger, Wälzlagerhersteller zum<br />

Beispiel bieten hierfür ihre Sensorlager<br />

an. Ein Motoren-, Antriebs- und<br />

Automati sierungsanbieter geht da<br />

noch einige Schritte weiter und hat<br />

eine Sensorbox entwickelt, die technologisch<br />

und kostenseitig so konzipiert<br />

ist, dass mit ihr jeder Motor<br />

ausgerüstet werden kann.<br />

Jonas Spoorendonk, ABB Automation<br />

Products GmbH, Ladenburg<br />

Nicht weniger als eine neue Form der industriellen<br />

Wertschöpfung verspricht<br />

das Internet der Dinge, Dienstleistungen<br />

und Menschen (IoTSP, Internet of Things,<br />

Services and People). Internettechnologien<br />

sollen in Fabriken Einzug halten, Echtzeitdaten<br />

die Produktivität steigern und Kundenwünsche<br />

so flexibel wie nie zuvor befriedigt<br />

werden. Informations- und Kommunikationstechnik<br />

sowie Prozesse verschmelzen<br />

und die Intelligenz nimmt<br />

Einzug in die Maschinen.<br />

Welche Herausforderungen lassen sich<br />

mit dem Internet der Dinge, Dienstleistungen<br />

und Menschen besser lösen? Einige<br />

Beispiele dafür gibt es schon, wie die Augmented-Reality-Brille<br />

mit<br />

eingeblendeten Montageanweisungen<br />

oder<br />

der kollaborierende<br />

Roboter, der eine sichere<br />

Zusammenarbeit<br />

mit Menschen<br />

ermöglicht.<br />

Die Rolle der Motoren heute<br />

In der Diskussion bleibt ein weites Feld in<br />

der Fabrikautomation bislang noch außen<br />

vor: die Motoren. Anlagenbetreiber könnten<br />

ihre Produktivität durch eine bessere<br />

Überwachung und Wartung ihrer Niederspannungsmotoren<br />

merklich steigern. Bislang<br />

werden die allermeisten Motoren nicht<br />

überwacht und nur reaktiv gewartet. Störungen<br />

haben Verluste, eine schlechtere<br />

Effizienz bis hin zu Ausfällen zur Folge. Eine<br />

Ausfallstunde ist bekanntlich teuer – in der<br />

Prozessindustrie kommen leicht fünf- bis<br />

zehntausend Euro zusammen. Im Extremfall<br />

kann sie mit bis zu fünfzigtausend Euro<br />

zu Buche schlagen. Mit einer verbesserten<br />

Betriebsüberwachung ließen sich Stillstände<br />

vermeiden und somit Betriebskosten<br />

einsparen.<br />

Eine komplexe Überwachung von Niederspannungsmotoren<br />

macht heute jedoch<br />

wirtschaftlich meist keinen Sinn. Denn sie<br />

erfordert eine aufwendige Infrastruktur und<br />

das nötige Fachpersonal. Fehlen Informationen,<br />

geht eine lückenhafte bzw. unkoordinierte<br />

Wartung fast zwangsläufig einher.<br />

Serviceingenieure könnten eine umfassende<br />

Anlagenoptimierung zu erschwinglichen<br />

Kosten dann bieten, wenn sie die<br />

Statusinformationen einer großen Anzahl<br />

Motoren bekämen, komplexe Zustandsanalysen<br />

sich kostengünstig und einfach installieren<br />

ließen und eine verlässliche Datenanalyse<br />

zur Verfügung stünde. Von den<br />

damit verbundenen niedrigeren Betriebskosten<br />

und der höheren Produktivität würden<br />

auch die Anlagenbetreiber profitieren.<br />

Die Rolle der Motoren in Zukunft<br />

Zukunftsmusik? Bald nicht mehr! ABB stellt<br />

auf der Hannover Messe <strong>2016</strong> eine neuartige,<br />

innovative und zugleich hoch wirtschaftliche<br />

IoTSP-Lösung für Motoren vor.<br />

Bei dem Konzept, das zum Ende des Jahres<br />

<strong>2016</strong> in den Markt eingeführt wird, handelt<br />

es sich um eine „kleine Box“ mit intelligenten<br />

Sensorfunktionalitäten, die eine detaillierte,<br />

umfassende und kostengünstige<br />

Zustandsanalyse für Niederspannungsmotoren<br />

ermöglicht. Anlagenbetreiber können<br />

damit alle Vorteile der vorausschauenden<br />

Wartung nutzen und so Stillstandszeiten<br />

Jonas Spoorendonk, Geschäftsbereichsleitung Motors & Generators DE, ABB Automation Products GmbH,<br />

Ladenburg: „In den meisten Fällen macht heute eine komplexe Überwachung von Niederspannungsmotoren<br />

wirtschaftlich keinen Sinn. Das wird sich mit unserem smarten Sensor ändern.“


FOKUSTHEMA I INDUSTRIE 4.0<br />

reduzieren oder sogar verhindern, den<br />

Energieverbrauch optimieren und Wartungs<br />

kosten senken.<br />

Für die Zustandsanalyse von Niederspannungsmotoren<br />

stellt diese Lösung einen<br />

echten Quantensprung dar. Mit dem ABB-<br />

Sensorsystem könnten in Zukunft Millionen<br />

Motoren ihren Wartungsbedarf melden.<br />

Nach Schätzungen sind derzeit allein<br />

mindestens 30 Millionen ABB-Niederspannungsmotoren<br />

im Feld. Auch Motoren<br />

anderer Hersteller können damit überwacht<br />

werden.<br />

Das Schlüsselelement ist ein kleines,<br />

smartes Sensortag mit einer drahtlosen<br />

Kommunikationsschnittstelle. Es wird direkt<br />

am Motor angebracht – ab Werk oder im<br />

Rahmen einer Nachrüstung. Das Sensorsystem<br />

liefert Informationen zu zentralen Parametern<br />

und ermittelt den Energieverbrauch<br />

mit einer Genauigkeit von ± 10 %. Durch die<br />

regelmäßige und präzise Überwachung der<br />

wichtigsten Zustandsparameter werden<br />

mögliche Probleme frühzeitig erkannt.<br />

Mit dem Sensorsystem könnten<br />

in Zukunft Millionen Motoren<br />

ihren Wartungsbedarf melden<br />

Rotor, Lager und Kühlung werden überwacht,<br />

ebenso Betriebsparameter wie Vibrationen,<br />

Temperatur und Überlastungen.<br />

Die neue Lösung bietet eine automatisierte<br />

und damit benutzerfreundliche Zustandsanalyse.<br />

Die Sensortags senden die<br />

Daten drahtlos an sichere cloud-basierte<br />

Server von ABB. Die ausgewerteten Daten<br />

werden den Anwendern auf PCs oder<br />

mobilen Endgeräten zur Verfügung gestellt.<br />

Diese Form der intelligenten Datenbearbeitung<br />

und -verwaltung ermöglicht dadurch<br />

moderne Instandhaltungskonzepte in der<br />

Smart Factory.<br />

Der Weg zu neuen<br />

Geschäftsmodellen<br />

Die IoTSP-Lösung von ABB macht den Weg<br />

auch frei für neuartige Geschäftsmodelle.<br />

Sie eröffnet eine völlig neue Instandhaltungs-,<br />

Dienstleistungs- und Servicewelt,<br />

in der unterschiedliche Dienstleister helfen,<br />

die Anlagenleistung zu erhöhen und<br />

gleichzeitig Kosten zu sparen. Dabei sind<br />

verschiedene Szenarien möglich: Ein Anlagenbetreiber<br />

kann beispielsweise einen<br />

Servicevertrag mit einem Wartungsteam<br />

abschließen, das alle seine Motoren wartet<br />

und optimiert. Die Bezahlung kann neben<br />

einer monatlichen Gebühr zusätzlich einen<br />

Anteil an den eingesparten Energiekosten<br />

beinhalten.<br />

Bei einem weiteren Ansatz montiert ein<br />

zertifizierter Partner von ABB die smarten<br />

Sensortags an die Motoren einer Anlage<br />

und führt auf Basis der Motordaten dann<br />

eine optimierte Wartung durch. Da man auf<br />

die Daten weltweit zugreifen kann, ist ein<br />

Servicedienstleister an keinen Ort gebunden.<br />

Er kann problemlos auch von einem<br />

anderen Kontinent aus potenzielle Energieeinsparungen<br />

berechnen und Wartungspläne<br />

optimieren. Unterm Strich kann man<br />

sagen: Wir haben es hier nicht nur mit einer<br />

Win-win-Situation zu tun, sondern mit<br />

Win-win-win-Szenarien.<br />

ABB bietet mit dem smarten Sensor eine<br />

echte Zukunftsvision, nämlich eine einfache,<br />

smarte und kostengünstige Lösung für<br />

STATEMENT<br />

Dr. Michael Döppert, Chefredakteur<br />

Was hat ein Elektromotor mit<br />

Industrie 4.0 zu tun? Wie wird<br />

ein Industriemotor 4.0-fähig? Diese<br />

Fragen oder ähnliche hatten sich sicherlich<br />

die Konstrukteure und Entwickler<br />

der hier vorgestellten Sensorbox bei<br />

ABB gestellt. Und Sie haben mit Ihrer<br />

„kleinen Box“ die Antwort gegeben.<br />

Der Motor kann einen interessanten<br />

Part in der Industrie 4.0 einnehmen<br />

und viel neues Potenzial eröffnen –<br />

technologisch und wirtschaftlich.<br />

die Zustandsanalyse von Millionen Motoren.<br />

Durch die IoTSP-Fähigkeit der Motoren<br />

lassen sich Wartungskosten und außerplanmäßige<br />

Stillstandszeiten senken und die<br />

Betriebsplanung, die Auslastung und der<br />

Energieverbrauch der Motoren optimieren.<br />

Last, not least trägt die Lösung zur Entwicklung<br />

neuer Geschäftsmodelle bei. Effizientere<br />

Instandhaltungskonzepte in der Smart<br />

Factory sind das Ergebnis.<br />

www.abb.de<br />

Your Global Automation Partner<br />

Guter Ton!<br />

Variable Ultraschallsensorenn<br />

LeistungsstarkesUltraschall-Portfolio mit PNP-, NPN-, Analog- oder Frequenzausgang und größten Reichweiten bis 130 cm (M18) oder 600 cm (M30)<br />

Winkelkopf-, Quader-oder Edelstahl-Gewinderohrbauformen mit frontbündiger Membran in M18 und M30, auch mit Ex-Zulassung<br />

EinfachsteInstallation per Teach-Adapter,Teach-Tasten oder IO-Link-Schnittstelle<br />

HannoverMesse<br />

Wirsindfür Sie da!<br />

Halle 9, Stand H55<br />

www.turck.de/ru


INDUSTRIE 4.0 I FOKUSTHEMA<br />

Wie lässt sich die<br />

Teillast beherrschen?<br />

Ein Ausblick auf die Entwicklungen der Energieeffizienz in der Industrie 4.0<br />

Tim Bendig, Holger Borcherding<br />

Energieeffizienz im Maschinenbau<br />

hat viele Facetten und ist auch ein<br />

wichtiger Aspekt in der Industrie<br />

4.0 Diskussion. Wie die Antriebstechnik<br />

gestern, heute, morgen und<br />

übermorgen sich diesem Thema<br />

stellt bzw. stellen wird, beschreiben<br />

die Autoren im Folgenden aus Sicht<br />

eines innovativen Antriebs- und<br />

Automatisierungstechnik-Anbieters.<br />

IE2 und die Idee der Rück speisung:<br />

Das war gestern<br />

Der energetische Blick zurück auf die Antriebstechnik<br />

von gestern lässt sich in fünf<br />

Funktionsbereiche aufteilen, die sich durch<br />

die Komplexität der Anwendung unterscheiden.<br />

Waren auf Komponentenebene<br />

etwa IE2-Motoren gefragt, stand bei geregelten<br />

Antrieben der Servo im Mittelpunkt.<br />

Optimierungen hatten die Aufgabe, die Bewegungsführung<br />

effizienter zu gestalten,<br />

was bei Lenze zum Beispiel zur Entwicklung<br />

der Auslegungssoftware Drive Solution<br />

Designer (DSD) führte.<br />

Waren Antriebe in einem Mehrachsverbund<br />

miteinander gekoppelt, gab es erste<br />

Zwischenkreis-Lösungen, um die Bremsenergie<br />

als Folge des generatorischen Effekts<br />

wirkungsvoll zu nutzen. Rückspeisen,<br />

statt in Widerständen verheizen: Das Gestern<br />

der Antriebstechnik hielt auch erste<br />

Ideen bereit, die Bremsenergie größerer<br />

Einzelantriebe in das Netz zurückzuspeisen.<br />

Ein typisches Beispiel sind Regalbediengeräte<br />

mit Leistungen oberhalb von<br />

02<br />

01 Durchdachte Kombination: Die<br />

Kombination aus Lenze Smart Motor und<br />

g500-Getriebe sorgt für mehr Effizienz<br />

02 Erfüllt höchste Ansprüche an<br />

die Ressourceneffizenz: Die neue<br />

Frequenz umrichterreihe i500<br />

Dr. Tim Bendig, Lenze Hameln;<br />

Prof. Dr. Holger Borcherding,<br />

Hochschule Ostwestfalen-Lippe<br />

und fachlicher Leiter Bereich<br />

Innovation bei Lenze<br />

01<br />

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


Hannover Messe<br />

25.–29. April<strong>2016</strong><br />

Halle9<br />

siemens.de/hm16<br />

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


INDUSTRIE 4.0 I FOKUSTHEMA<br />

STATEMENT<br />

Dr. Tim Bendig,<br />

Leiter Strategisches Marketing & Corporate Communications<br />

Nach wie vor werden Energieeffizienzbetrachtungen überwiegend auf Komponentenebene<br />

unternommen, resultierend aus staatlichen Vorgaben. Die IE-Einstufungen<br />

von Motoren sind dafür genauso ein Beleg, wie die Energielabel einzelner<br />

Haushaltsgeräte. Eine Bewertung der Energieeffizienz für die<br />

Erledigung einer definierten Aufgabe findet in der Regel jedoch<br />

nicht statt. Dabei lässt sich mit einer Systemoptimierung eine<br />

wesentlich bessere Ressourceneffizienz erreichen, als mit dem<br />

kostspieligen Herumfeilen an Wirkungsgrad im Bemessungspunkt,<br />

der sich nur auf homöopathischem Niveau verbessern lässt.<br />

Gesamtzusammenhänge sind gefragt – und Systeme, die sich<br />

selbst optimieren, um gerade auch bei Teillast so sparsam wie nur<br />

möglich zu arbeiten. Die Ressourceneffizienz ist deshalb aus Sicht<br />

von Lenze ein integraler Bestandteil der Industrie 4.0.<br />

03 Durch die Trennung von Einspeise- und Rückspeisepfad können beide Zweige separat<br />

ausgelegt werden, was eine exakte Dimensionierung je nach Bedarf der Anlage ermöglicht<br />

40 kW. Die dafür notwendige Technik gestaltete<br />

sich allerdings so komplex und<br />

kostspielig, dass sich Realisierung nur auf<br />

den kos-metischen und nicht auf den betriebswirtschaftlichen<br />

Nutzen des Anwenders<br />

abstützen ließ. Zudem treten auch<br />

heute noch immer wieder Fragestellung zur<br />

Netzverzerrung aufgrund von Oberschwingungen<br />

auf.<br />

IE3 und Teillastoptimierung:<br />

Das ist heute<br />

Was bietet das Heute für eine energieeffiziente<br />

Antriebstechnik? Ausgehend von<br />

der Komponentenebene beginnt sich der<br />

Blick langsam auf das Zusammenspiel<br />

mehrerer Elemente zu erweitern. Gestern<br />

war nur der Motor interessant, was durchaus<br />

dazu führte, einen vermeintlich effizienten<br />

IE2-Motor gerne mal mit einem<br />

wirkungsgradschwachen Schneckengetriebe<br />

zu kombinieren – normseitig völlig<br />

in Ordnung, effizienzseitig eine mittlere<br />

Katastrophe.<br />

Heute prägen bereits IE3-Motoren das<br />

Bild in Anwendungen mit festen Drehzahlen,<br />

und Lenze kombiniert diese bei der<br />

neuen Getriebebaureihe g500 mit höher<br />

übersetzten Stufen. Auch wenn der Verbundgedanke<br />

wächst – die rechtliche Seite<br />

betrachtet noch immer nicht den Energieverbrauch<br />

der Getriebe.<br />

Bei den geregelten Anrieben kommen<br />

ebenfalls verstärkt IE3-Motoren zum Einsatz.<br />

Lenze erweitert das Ganze aktuell mit<br />

weiteren Verbrauchsoptimierungen vor<br />

allem im Teillastbereich mit der Funktion<br />

VFCeco zur Anpassung des Magnetisierungsstroms.<br />

Heute lassen sich selbst anspruchsvolle<br />

Mehrachsanwendungen auf<br />

SLF. DA BEWEGT SICH WAS.<br />

Kugellager und Rollenlager<br />

von 30 mm bis 1600 mm Außendurchmesser<br />

in verschiedenen Ausführungen<br />

Spindeleinheiten<br />

Bohr-, Fräs- und Drehspindeln<br />

Spindeln mit angeflanschtem<br />

bzw. integriertem Motor<br />

Spindeln für spezielle Einsatzgebiete<br />

NEU!<br />

Rekonditionierung<br />

von Wälzlagern<br />

Spindel- und Lagerungstechnik<br />

Fraureuth GmbH<br />

Fabrikgelände 5<br />

D-08427 Fraureuth<br />

Tel.: +49 (0) 37 61 / 80 10<br />

Fax: +49 (0) 37 61 / 80 11 50<br />

E-Mail: slf@slf-fraureuth.de<br />

www.slf-fraureuth.de<br />

SLF.indd 1 24.03.<strong>2016</strong> 13:43:02<br />

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


STATEMENT<br />

Prof. Dr. Holger Borcherding,<br />

Fachlicher Leiter Bereich Innovation Lenze<br />

Die Entwicklung der Antriebs- und<br />

Steuerungstechnik gestern, heute,<br />

morgen und übermorgen zeigt, dass<br />

vor allem mechatronische Integration,<br />

funktionale Vernetzung und Systemintegration<br />

ein wirksames Mittel sind zur<br />

Steigerung der Energieeffizienz. Mit<br />

den Möglichkeiten der Industrie 4.0<br />

werden Maschinen<br />

noch besser in<br />

der Lage sein, sich<br />

in einem Produktionsverbund<br />

auf<br />

Basis der situativen<br />

Auslastung<br />

selbstständig zu<br />

optimieren und<br />

miteinander<br />

abzustimmen.<br />

den Punkt genau auslegen und somit optimieren<br />

– was bei Lenze in der Weiterentwicklung<br />

des Antriebsauslegungstools Drive<br />

Solution Designer (DSD) sichtbar wird.<br />

Und der Zwischenkreisverbund von gestern?<br />

Lenze hat ihn – auch mit Hilfe des DSD – erweitert<br />

um dedizierte Berechnungsmöglichkeiten,<br />

die letztlich dazu dienen, Energieeinsparungen<br />

bis 30 % zu erzielen.<br />

Weniger Verschwendung durch<br />

Stand-by: Das kommt morgen<br />

Gestern und heute zeigen, wie sukzessive<br />

immer mehr Software, Mechatronik sowie<br />

das vernetzte Verständnis für eine Applikation<br />

Einzug halten, um die Antriebstechnik<br />

effizienter zu gestalten. Beim Morgen wird<br />

eine Herausforderung darin bestehen, wie<br />

sich vor allem die Standby-Leistungen<br />

gleichermaßen wirksam und betriebssicher<br />

eliminieren lassen. Dazu ist es notwendig,<br />

noch mehr den Kontext einer Gesamtproduktion<br />

in die Maschinenentwicklung einfließen<br />

zu lassen.<br />

Auf Komponentenebene rechnet Lenze<br />

damit, dass der sparsame Stand-by-<br />

Betrieb genauso Thema sein wird, wie die<br />

weitere Einsparung von Getriebestufen<br />

oder die Beerdigung des Schne-ckengetriebes.<br />

Bei drehzahlvariablen Antrieben<br />

bestimmen IE4-Motoren mit Regelung das<br />

Bild, neue Effizienzbewertungen von Systemen<br />

halten Einzug, was bereits mit der<br />

neuen Eco-Design-Norm DIN EN 50598<br />

erkennbar ist. Das Ganze wird begleitet<br />

durch neue Werkstoffe, die Möglichkeiten<br />

schaffen, Geräte noch kompakter zu bauen<br />

und die Eigenverluste weiter zu senken.<br />

Bestes Beispiel dafür: Die neuen Frequenzumrichter<br />

i500, die Lenze erstmals auf der<br />

SPS IPC Drives 2015 in Nürnberg der breiten<br />

Öffentlichkeit zeigte.<br />

Auch das Thema der Energierückspeisung<br />

erhält neue Dynamik. Bei Lenze mit<br />

einem ganz neuen Weg. Weil sich bei der<br />

Active Front End Technik (AFE) von Gestern<br />

die Energieeinsparungen nur zu einem<br />

recht hohen Preis, gepaart mit viel Arbeit<br />

erschließen ließen, hat Lenze gemeinsam<br />

mit Partnern aus dem Spitzencluster „it’s<br />

OWL“ ein ganz neues Rückspeisekonzept<br />

entwickelt, das auf der Hannover Messe<br />

<strong>2016</strong> erstmals als „echtes“ produkt präsentiert<br />

wird.<br />

Ein Konzept, welches sich vergleichen<br />

lässt mit einem verteilten, dezentralen DC-<br />

Netz – in dem der Zwischenkreis quasi<br />

seinen Schaltschrank verlässt und damit<br />

offener wird für alle Teilnehmer eines Systems.<br />

Die Bremsenergie wird zuerst einmal<br />

direkt zu Verbrauchern über das DC-Netz<br />

verteilt und der Rest wird durch eine skalierbare<br />

Rückspeisung, gerade so groß wie hierfür<br />

benötigt, genutzt und nicht in einem<br />

Bremswiderstand verheizt.<br />

Auf Auslegungsebene wird es zu einer<br />

Anbindung von Softwarewerkzeugen wie<br />

dem DSD an die Entwicklungsebene des<br />

Maschinenbaukunden kommen. Damit<br />

wird der Weg frei für weitere Optimierungen<br />

und eine besseren Orientierung an<br />

den tatsächlichen Bedürfnissen der Produktion<br />

an die eingesetzten Maschinen.<br />

Auf der Nutzungsebene führt diese Entwicklung<br />

zu neuen Messverfahren innerhalb<br />

eines übergreifenden Energiemanagements<br />

sowie individuellen Kennlinienfeldern,<br />

die alle Betriebszustände<br />

abdecken – umso die Teillastverluste zu<br />

senken.<br />

Energetische Selbstoptimierung:<br />

Das Ziel für übermorgen<br />

Industrie 4.0: Die Zusammenhänge cyberphysischer<br />

Systeme lassen sich übermorgen<br />

dafür nutzen, die Energieeffizienz weiter<br />

zu verbessern, weil Maschinen durch<br />

höhere Freiheitsgrade automatisch erkennen,<br />

wann und wie sie ihren Betrieb optimieren<br />

können. Die Herausforderungen<br />

der Zukunft werden folglich noch mehr<br />

darin bestehen, Maschinen und Anlagen<br />

nicht auf einen Nennpunkt hin auszulegen,<br />

sondern sie so auszurüsten, dass sie<br />

ihren für die Erledigung der definierten<br />

Aufgabe benötigten Energiebedarf unter<br />

Nebenbedingungen, wie beispielsweise<br />

Zeit, selbst minimieren können. Dann<br />

könnte von einer intelligenten, dynamischen<br />

Auslegung der Maschinen- und<br />

Anlagenperformance die Rede sein. Energetisch<br />

betrachtet handelte es sich dann<br />

um eine Industrie 4.1 Lösung.<br />

www.lenze.com/de<br />

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

MESSEZENTRUM BAD SALZUFLEN<br />

Fluidtechnik<br />

www.fmb-messe.de<br />

VIELFALT FÜR DEN<br />

MASCHINENBAU<br />

Werkstoffe/Werkzeu<br />

Werkstoffe/Werkzeuge<br />

Schutz- und Sicherheits<br />

Fluidtechnik<br />

Elektrotechnik<br />

Schutz- und Sicherheitstechnik<br />

Elektrotechnik<br />

Steuerungstechnik<br />

Montage- und<br />

Handhabungstechnik<br />

Messtech<br />

Mechatronische Systeme<br />

Mechatronische Systeme<br />

Antriebstechnik<br />

IT/Softw<br />

Automatisierungstechnik<br />

Laser- und Plasmatechnologie<br />

Maschinenteile, Baugruppen und Systeme<br />

Laser- und Plasmatechnolo<br />

IT/Software<br />

Montage- und Messtechnik Handhabungstechnik<br />

Automatisierungst<br />

Maschinenteile, Baugruppen und Systeme<br />

Besuchen Sie uns auf<br />

der Hannover Messe:<br />

Halle 16, Stand A04


INDUSTRIE 4.0<br />

I FOKUSTHEMA<br />

Zufriedener Anwender<br />

Für die Zukunft gerüstet<br />

Transportsystem öffnet den Weg zu neuen<br />

Maschinenkonzepten<br />

Marco Gierden<br />

Wie lassen sich häufig wechselnde,<br />

im Extremfall einzelne Produkte<br />

auf einer Linie flexibel und kosteneffizient<br />

abfüllen, verschließen,<br />

etikettieren und verpacken? Mit<br />

dem sogenannten Multi-Carrier-<br />

System gibt es die Antwort auf<br />

diese Frage und auf aktuelle und<br />

kommende Trends nicht nur in der<br />

Verpackungsindustrie.<br />

Marco Gierden, Siemens AG, Projektleiter<br />

Multi-Carrier-System, Factory<br />

Automation, Production Machines, Erlangen<br />

Individualisierte, beispielsweise über Online-Konfiguratoren<br />

„personalisierte“ Produkte<br />

– und damit Verpackungen – in<br />

kleinsten Stückzahlen bis hin zu Losgröße 1<br />

werden künftig eher die Regel denn die<br />

Ausnahme in immer mehr Branchen sein.<br />

Zu den Trendsettern im Verpackungssektor<br />

zählen dabei traditionell die Hersteller von<br />

Kosmetika und pharmazeutischen Produkten.<br />

Aber auch in anderen Bereichen stellen<br />

saisonal oder für Sonderkampagnen wechselnde<br />

Produkt- und/oder Verpackungsvarianten<br />

oder ganz allgemein immer kürzere<br />

Produktlebenszyklen immer höhere<br />

Anforderungen an die Variabilität der<br />

Produktionssysteme.<br />

Höchste Bedeutung kommt dabei einem<br />

der steigenden Variantenvielfalt gewachsenen<br />

Fertigungs- und Materialfluss in den<br />

Anlagen zu. Wobei weniger höchste Durchsatzraten,<br />

sondern hohe Flexibilität und<br />

Dynamik zwischen den Stationen sowie die<br />

Prozesssicherheit im Fokus stehen. Wunsch<br />

vieler Betreiber ist ein kontinuierlicher<br />

Materialfluss mit optimierten, das heißt<br />

kleinen, besser noch keinen Zwischenpuffern,<br />

um künftige Maschinengenerationen<br />

noch kompakter ausführen zu können. Angesichts<br />

der steigenden Zahl unterschiedlicher<br />

Produktformate sind zudem minimale<br />

Rüstzeiten erklärtes Ziel.<br />

Einer der ersten Anwender des<br />

Multi-Carrier-Systems im rauen<br />

Produktionsalltag ist die Dr. Kurt<br />

Wolff GmbH & Co. KG, Bielefeld.<br />

Das Unternehmen füllt, verschließt<br />

und etikettiert auf einer Anlage der<br />

Optima Consumer GmbH im ständigen<br />

Wechsel und in unterschiedlichen<br />

Gruppierungen knapp 20 Produktformate,<br />

unter anderem die Serien<br />

Schlüssel für das Erreichen der<br />

geforderten Ausbringung von<br />

mindestens 120 Flaschen pro Minute<br />

waren eine detaillierte Materialflussanalyse,<br />

sowie eine Simulation im<br />

Mechatronics Concept Designer und<br />

das perfekte Zusammenspiel der am<br />

Projekt beteiligten Partner Optima,<br />

Siemens, Festo und Dr. Kurt Wolff.<br />

Das realisierte Multi-Carrier-System<br />

umfasst mehr als 100 MCS-Linearmotoren<br />

und über 60 weitere, im<br />

(hier antriebsbasierten) Motion-<br />

Control-System darauf synchronisierte<br />

(Servo)Achsen an insgesamt neun<br />

Stationen. Damit konnte die gewünschte<br />

hohe Flexibilität erreicht<br />

werden und das die starre Verkettung<br />

früherer Maschinengenerationen<br />

gehört endgültig der Vergangenheit<br />

an, so die rundum zufriedenen<br />

Verantwortlichen des Betreibers.<br />

Modular zu optimiertem<br />

Materialfluss<br />

Für die dadurch veränderten Transportaufgaben<br />

innerhalb von Anlagen haben Siemens<br />

und Festo mit der gemeinschaftlichen<br />

Entwicklung des so genannten Multi-Carrier-<br />

Systems (MCS) eine innovative Lösung realisiert.<br />

Dabei handelt es sich um ein neues,<br />

modulares Linearantriebssystem, das den<br />

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


Transport multiformatfähiger Waren- oder<br />

Werkstückträgerwagen (Carrier) flexibler<br />

und dynamischer macht. Kernkomponenten<br />

sind in mehreren Längen erhältliche<br />

Primärteile, woraus sich theoretisch beliebig<br />

lange Transportstrecken aufbauen lassen.<br />

Die dazugehörigen Sekundärteile sind<br />

in die Carrier integriert, die wahlweise einzeln<br />

geregelt oder in von Motorsegment zu<br />

Motorsegment veränderbaren Gruppen gesteuert,<br />

sowohl vor- als auch rückwärts<br />

verfahren werden können. Exakt so, wie es<br />

flexible Prozesse erfordern.<br />

Primär- und Sekundärteile der Linearmotoren<br />

von Festo sind vollständig verschlossen<br />

in hoher Schutzart ausgeführt<br />

und damit geschützt vor Verunreinigungen<br />

durch ein austretendes Produkt sowie einfach<br />

zu reinigen. Das ist in der Kosmetikund<br />

der Pharmaindustrie, aber auch in der<br />

Nahrungs- und Genussmittelbranche unabdingbar.<br />

Die auf den Sekundärteilen aufsetzenden<br />

Carrier können individuell gestaltet<br />

werden, was u. a. die einfache Adaption an<br />

veschiedene Führungssysteme oder spezielle<br />

Ausprägungen für besondere Hygieneanforderungen<br />

ermöglicht.<br />

Antriebs-Performance auf<br />

bewährter Basis<br />

Das performante Antriebs- und Regelungssystem<br />

für das MCS hat Siemens innerhalb<br />

weniger Monate umgesetzt. Entscheidend<br />

dafür waren die bereits vorhandenen Standards:<br />

das in vielen industriellen Anwendungen<br />

bewährte Motion-Control-System<br />

Simotion sowie das darauf abgestimmte,<br />

modulare Antriebssystem Sinamics S120<br />

und eine zuvor schon für High-End-An-<br />

01 Basis des Multi-Carrier-Systems sind das<br />

Motion-Control-System Simotion und das<br />

modulare Antriebssystem Sinamics<br />

STATEMENT<br />

Dr. Michael Döppert, Chefredakteur<br />

Das ist heute schon gelebte<br />

Industrie 4.0. Nicht nur von<br />

Seiten des Anlagenbetreibers,<br />

sondern vor allem von Seiten der<br />

Entwicklungspartner des Multi-<br />

Carrier-Systems. Industrie 4.0 wird<br />

nicht nur technologische Grenzen<br />

aufheben sondern muss auch Unternehmensgrenzen<br />

öffnen. Interdisziplinäre<br />

Zusammenarbeit und<br />

firmenübergreifende Kooperationen<br />

in Entwicklung und Konstruktion<br />

sind essentielle Schritte zu<br />

Industrie 4.0-tauglichen Maschinen<br />

und Prozessen.<br />

wendungen patentierte Software-Lösung<br />

für die präzise, Motorsegmente übergreifende<br />

Regelung (closed-loop-Betrieb mit<br />

Geber) beziehungsweise Steuerung (geberloser<br />

open-loop-Betrieb) der Carrier. Damit<br />

sind Geschwindigkeiten von bis zu 4 m/s<br />

und Beschleunigungen von bis zu 50 m/s²<br />

möglich. Die in der Praxis erreichbaren<br />

Werte hängen von der Art und Masse des<br />

jeweiligen Produkts ab. Die Bewegungsführung<br />

lässt sich mit Bordmitteln von Sinamics<br />

und Simotion optimieren. Darüber<br />

hinaus ist auch die Kombination mit speziellen<br />

Antriebsfunktionen wie Vibration<br />

Extinction (VibX) möglich. Damit wirken<br />

ausgefeilte Regelungsalgorithmen auch<br />

dem Überschwappen flüssiger Medien<br />

beim schnellen Beschleunigen<br />

und Abbremsen<br />

aktiv entgegen.<br />

Das Multi-Carrier-System<br />

ist formatkompatibel<br />

zu etablierten Werkstückträgersystemen,<br />

es kann somit<br />

beliebig damit kombiniert<br />

werden; auch ein nachträgliches<br />

Erweitern bestehender<br />

Systeme ist einfach möglich.<br />

So lassen sich die Carrier auch<br />

außerhalb einer Linie (um)rüsten<br />

und bei Bedarf einfach ein- und ausschleusen,<br />

was Produktionswechsel wesentlich<br />

beschleunigt.<br />

C<br />

M<br />

Y<br />

CM<br />

MY<br />

CY<br />

CMY<br />

K<br />

Geschickt<br />

gekoppelt<br />

Genau das ist die Stärke des neuen<br />

elektronischen Sicherungsautomaten<br />

vom Typ REX12-T.<br />

Mit pfiffiger Technik kombinieren<br />

Sie ein- und zweikanalige Geräte<br />

in Rekordzeit und ohne Werkzeug<br />

und Zubehör zur absolut maßgeschneiderten<br />

DC 24 V-Absicherung<br />

für Ihre Anlage. Bei Bedarf auch<br />

mit !<br />

Ihr Nutzen:<br />

● Spart Kosten und Zeit durch<br />

einfache Montage<br />

● Condition Monitoring erhöht<br />

die Laufzeit Ihrer Maschine<br />

Haben Sie ein konkretes Projekt?<br />

Sprechen Sie mit uns. Wir freuen<br />

uns auf den Dialog mit Ihnen.<br />

Besuchen Sie uns auf der<br />

Hannover Messe<br />

vom 25.-29. April <strong>2016</strong><br />

Halle 11, Stand A59<br />

E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH<br />

Industriestraße 2-8 . 90518 ALTDORF<br />

DEUTSCHLAND<br />

Tel. 09187 10-0 . Fax 09187 10-397<br />

E-Mail: info@e-t-a.de . www.e-t-a.de


INDUSTRIE 4.0<br />

I FOKUSTHEMA<br />

02 Das wahlweise antriebs- oder PC-basierte Motion-Control-System koordiniert<br />

neben den Achsen des Multi-Carrier-Systems auch alle weiteren Achsen der Anlage<br />

SIMATIC<br />

Panel<br />

Motion<br />

Control<br />

Basic<br />

Gleichlauf<br />

Interpolation/<br />

Handling<br />

Weitere<br />

Technologien<br />

SIMOTION P<br />

(SIMOTION SCOUT,<br />

Projectgenerator)<br />

SIMATIC<br />

S7-1518F<br />

(TIA Portal,<br />

Safety Integrated)<br />

SIMATIC<br />

ET 200SP<br />

Positionieren<br />

Kurvenscheibe<br />

Temperaturregelung<br />

PROFINET<br />

Industrial<br />

Ethernet<br />

DRIVE CLiQ<br />

SINAMICS S120<br />

Booksize Compact<br />

(OA Applikation<br />

Multi-Carrier-System)<br />

Multi-Carrier-System<br />

SIMOTICS S<br />

1FK7<br />

03 Die Sekundärteile der MCS-Linearmotoren sind<br />

in die Carrier integriert, ebenso FID-Transponder<br />

Für einen optimierten Fertigungsfluss und<br />

dessen lückenlose Nach- und Rückverfolgbarkeit<br />

sind die Carrier mit berührungslos<br />

les- und beschreibbaren RFID-(Radio FrequencyIdentification)-Transpondern<br />

ausgerüstet.<br />

Darüber hinaus können auch individuelle<br />

Leistungsdaten jedes einzelnen<br />

Carriers erfasst und analysiert werden. Mit<br />

Hilfe eines solchen Condition-Monitoring-<br />

Systems können sich anbahnende Probleme<br />

einzelner Carrier oder einer Transportstrecke<br />

schnell erkannt und behoben<br />

sowie die An lagenverfügbarkeit auf höchstem<br />

Niveau gehalten werden.<br />

Weil das Multi-Carrier-System auf den genannten<br />

Standards aufsetzt, kann es ohne<br />

Einschränkungen mit (Sin amics-)Antriebsachsen<br />

der Kernprozesse wie auch von<br />

Nebenaggregaten elektronisch verknüpft<br />

werden, mit allen Möglichkeiten von Simotion.<br />

Da jeder Carrier technisch einer virtuellen<br />

Achse im Antriebssystem entspricht<br />

sind perfekt aufeinander abgestimmte, z. B.<br />

auch über Kurvenscheiben synchronisierte,<br />

interpolierte Abläufe realisierbar. Und das<br />

im Idealfall ohne einen zusätzlichen Controller,<br />

wobei es aber grundsätzlich möglich<br />

ist, die Aufgaben auf mehrere Schultern zu<br />

verteilen. Die schnelle, auch Controllerübergreifende<br />

Kommunikation über Profinet<br />

mit IRT (Isochronous Realtime) steht in<br />

jedem Fall für kürzeste Taktzeiten und damit<br />

höchste (Antriebs)Performance.<br />

Virtuell validieren –<br />

automati-siert programmieren<br />

Die Umsetzung neuer, in der Regel immer<br />

komplexerer Maschinenkonzepte erleichtert<br />

und beschleunigt der Mechatronic Concept<br />

Designer, ein Simulationswerkzeug aus<br />

der Softwaresuite von Siemens. Damit lassen<br />

sich an sich statische Konstruktionen<br />

mit überschaubarem Aufwand zum Leben<br />

erwecken sowie unterschiedliche Fertigungs-<br />

und Materialflussszenarien virtuell<br />

Da jeder Carrier einer virtuellen Achse entspricht, sind perfekt<br />

aufeinander abgestimmte Abläufe realisierbar<br />

vergleichen und validieren. Durch Exportieren<br />

der Simulationsergebnisse in den Projektgenerator<br />

Simotion easy Project kann<br />

automatisiert und damit frei von Übertragungsfehlern<br />

ein ablauffähiges Maschinenprogramm<br />

generiert und direkt in das<br />

Motion-Control-System geladen werden.<br />

Bilder: Aufmacherbild Dr. Wolff,<br />

01 + 02 Siemens, 03 Festo<br />

www.siemens.com<br />

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


FOKUSTHEMA I INDUSTRIE 4.0<br />

Siemens baut Angebot für das Digital<br />

Enterprise weiter aus<br />

Siemens baut sein Angebot für das Digital Enterprise – das durchgängig<br />

digital arbeitende Unternehmen – weiter aus. Das Unternehmen<br />

stellt zahlreiche Innovationen in Energieverteilung, Automatisierungs-<br />

und Antriebstechnik sowie Industriesoftware vor.<br />

Die vier Eckpfeiler<br />

für<br />

eine digitale<br />

Transformation<br />

sind<br />

durchgängige<br />

Software-Tools<br />

und -Systeme,<br />

industrietaugliche<br />

Kommunikations- und Sicherheitslösungen sowie datenbasierte<br />

Services. Die zentralen Herausforderungen sind für alle Firmen<br />

die gleichen: Time-to-Market verkürzen, Flexibilität und Effizienz<br />

erhöhen – und das alles bei immer höherer Qualität. Einen<br />

wichtigen Schritt zur Angebotserweiterung hat Siemens mit der<br />

beabsichtigten Übernahme des US-Unternehmens CD-adapco<br />

gemacht. „Durch die Erweiterung unseres Portfolios von industriellen<br />

Simulations-Tools um das am Markt führende Softwarewerkzeug<br />

zur Strömungssimulation bauen wir unsere Kompetenz<br />

auf dem Gebiet der modellbasierten Produktentwicklung aus“, so<br />

Anton S. Huber, CEO der Division Digital Factory.<br />

www.siemens.com<br />

Sensor+Test <strong>2016</strong> –<br />

Internet der Dinge im Fokus<br />

Der Messtechnik gehört die Zukunft.<br />

Ihre Daten sind das Blut in den Adern<br />

von Industrie 4.0 und die meisten<br />

Teilnehmer im Internet der Dinge<br />

werden entweder selbst messende<br />

Sensoren sein oder über eine Vielzahl<br />

solcher Sensoren verfügen.<br />

Der wesentliche Fortschritt in der<br />

vernetzten Welt von morgen liegt in<br />

der globalen Verfügbarkeit lokaler Messergebnisse. Dieser<br />

rasanten Entwicklung – und auch den damit verbundenen<br />

Risiken wie z. B. der Datensicherheit und -integrität – trägt<br />

der Ausstellerbeirat der Sensor+Test <strong>2016</strong> mit dem Sonderthema<br />

„Messtechnik in der Cloud“ Rechnung.<br />

Die Sensor+Test vom 10. bis 12. Mai in Nürnberg bietet vielfältige<br />

Gelegenheiten zum Innovationsdialog über neue<br />

Lösungen und Konzepte zur Übertragung, Verarbeitung,<br />

Analyse und Sicherheit messtechnisch ermittelter Daten im<br />

weltweiten Netz. Und das nicht nur an den Messeständen<br />

zahlreicher Aussteller: Auf dem Sonderforum in Halle 5<br />

können sich die Besucher gezielt und konzentriert einen Überblick<br />

über neue Produkte und Entwicklungen zu diesem spannenden<br />

Thema verschaffen.<br />

Auch das Vortrags-Forum in Halle 5 steht am ersten Messetag<br />

ganz im Zeichen der „Messtechnik in der Cloud“.<br />

www.sensor-test.com<br />

Fahren Sie Ihrem<br />

Wettbewerb davon.<br />

Electrical Engineering<br />

mit WSCAD.<br />

Besuchen Sie uns auf der<br />

HMI, Halle 6, Stand K43.<br />

Die WSCAD SUITE ist die erste integrierte<br />

CAD/CAE-Gesamtlösung für Elektrotechnik,<br />

Schaltschrankbau, Verfahrens- und Fluidtechnik,<br />

Gebäudeautomation und Elektroinstallation.<br />

Die Software ist überraschend günstig<br />

und wscaduniverse.com die derzeit größte<br />

E-CAD-Artikeldatenbank am Markt.<br />

Interessiert? Rufen Sie uns an: +49 (0)8131 36 27-98<br />

www.wscad.com/HMI


INDUSTRIE 4.0 I FOKUSTHEMA<br />

Vorausschauen statt vorbeugen<br />

Predictive Maintenance – ein Beispiel für den sinnvollen Einsatz von Industrie 4.0<br />

Industrie 4.0 ist der aktuelle Schlüsselbegriff<br />

in der Automationsbranche.<br />

Dabei handelt es sich um<br />

eine seit Jahren andauernde<br />

Evolution hin zu vernetzbaren<br />

Komponenten, Modulen und<br />

Maschinen. Kaum eine Technologie<br />

zeigt diese Entwicklung besser als<br />

die Pneumatik in Kombination mit<br />

dezentraler Elektronik. In der<br />

vorausschauenden Instandhaltung<br />

oder prognostischen Wartung, kurz<br />

„Predictive Maintenance“ findet sie<br />

einen sinnvollen Einsatz.<br />

In manchen Großunternehmen haben<br />

die Produktionsanlagen einen Wert von<br />

mehreren Hundert Millionen Euro. Aber<br />

auch ein paar Nummern kleiner werden<br />

Maschinen immer mehr zu strategischen<br />

Erfolgsfaktoren eines Unternehmens. Hohe<br />

Maschinenauslastung, möglichst keine<br />

Stillstände, enge Taktung und Just-intime-Produktion<br />

werden immer wichtiger.<br />

Ein reibungsloser Betrieb muss sichergestellt<br />

sein.<br />

„Mit richtig eingesetzten Predictive-Maintenance-Lösungen<br />

kann der Zustand einer<br />

Anlage während des Betriebs in Echtzeit<br />

ermittelt werden. „Predictive Maintenance<br />

ist die Kombination aus der Condition<br />

Monitoring genannten Zustandsüberwachung<br />

und der Fähigkeit, aus den erfassten<br />

Daten Schlüsse ziehen zu können“, erläutert<br />

Dieter Michalkowski, Industrie 4.0-Experte<br />

bei Aventics. Die vorausschauende Instandhaltung<br />

basiere natürlich auf der Zustandsüberwachung.<br />

Aber sie sei ohne das Wissen<br />

von Experten nicht möglich. Probleme<br />

werden schon im Frühstadium erkannt und<br />

es wird der optimale Wartungszeitpunkt der<br />

Anlage berechnet. So können der Wartungsplan<br />

optimiert und teure Stillstandzeiten<br />

vermieden werden.<br />

Auf Geschäftsführungs- oder Vorstandsebene<br />

trat das Thema Wartung lange hinter<br />

anderen Steuerungsgrößen zurück. Weil<br />

Maschinen aber immer höhere Investitionen<br />

bedeuten, spielt ihre Verfügbarkeit eine<br />

immer größere Rolle. Das Management<br />

steht in der Verantwortung, dass die Maschinen<br />

und Anlagen ausgelastet sind. Das<br />

Thema Wartung wird zur Chefsache und<br />

nimmt damit natürlich auch für den Maschinenbauer<br />

an Bedeutung zu.<br />

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


Motors | Automation | Energy | Transmission & Distribution | Coatings<br />

Blick in die Glaskugel?<br />

Die Forderung ist klar: Produktionsanlagen<br />

müssen umfassend verfügbar sein, Zeiten<br />

des Stillstands, insbesondere des ungeplanten,<br />

sind zu reduzieren. Deshalb beschäftigt<br />

sich Aventics schon seit Anfang 2014 intensiv<br />

mit Predictive Maintenance als unmittelbare<br />

Anwendung zur Industrie 4.0: „Wir<br />

haben die Notwendigkeit früh erkannt und<br />

bereits zu Beginn der Entwicklung unserer<br />

fortschrittlichsten Ventilgeneration das<br />

Thema betrachtet“, erläutert Michalkowski.<br />

Es gibt zwei Möglichkeiten: Preventive<br />

Maintenance, also den präventiven Austausch<br />

von Komponenten, oder Predictive<br />

Maintenance über das Überwachen des<br />

Zustands der Komponenten. „Die erste<br />

Möglichkeit geht mit deutlich höheren Kosten<br />

sowie Ressourcen einher und sollte deshalb<br />

vermieden werden“, so Michalkowski.<br />

Aventics kenne die Betriebsbedingungen<br />

und deren Einfluss auf den Verschleiß, „sodass<br />

qualitativ hochwertige Aussagen über<br />

den Zustand und die Restlebensdauer der<br />

Antriebe möglich seien. Und er hebt hervor:<br />

„Das hat nichts mit Wahrsagerei und Glaskugel<br />

zu tun, sondern ist exakte Ingenieurleistung“.<br />

Um dies sicherzustellen, überwacht<br />

Aventics in seinen Ventilsystemen die Anzahl<br />

der Schaltvorgänge jedes einzelnen<br />

Ventils und weiterer Betriebsparameter um<br />

das end of live vorauszusagen. „So können<br />

wir durch Überwachen des Zeitverhaltens<br />

den Zustand der Antriebe, aber auch von<br />

Führungen oder Stoßdämpfern bestimmen“,<br />

erklärt Michalkowski.<br />

Digitale Steuerung als Basis<br />

Kommt Industrie 4.0 wie ein Urknall in die<br />

Produktionshallen? „Es wird nebeneinander<br />

evolutionäre und revolutionäre Veränderungen<br />

geben – aber sicherlich wird ein<br />

STATEMENT<br />

Martina Bopp, Redakteurin<br />

Wartung ist natürlich nicht nur<br />

ein Thema für den Maschinenbetreiber.<br />

Bei der Entwicklung<br />

von Maschinen spielt Wartungsfreundlichkeit<br />

bei der Auswahl der<br />

Komponenten und der Gesamtkonstruktion<br />

seit jeher eine wichtige<br />

Rolle. Mit der Idee der Predictive<br />

Maintenance kann der Konstrukteur<br />

nun in neuem Maße dazu<br />

beitragen, die Effizienz und die<br />

Betriebssicherheit seiner Anlagen<br />

weiter zu erhöhen.<br />

komplexes Gesamtsystem nicht auf einen<br />

Schlag in allen Bereichen umgestellt“, blickt<br />

Michalkowski voraus. Um den Kunden bei<br />

allen Entscheidungen die nötigen Freiheitsgrade<br />

zu bieten, hat Aventics frühzeitig<br />

dafür gesorgt, dass die pneumatischen<br />

Komponenten „Industrie-4.0-ready“ sind.<br />

Besonders die AV-Serie zeigt, was möglich<br />

ist. Neben ihren vorteilhaften pneumatischen<br />

und mechanischen Eigenschaften<br />

bieten die Ventile auch hinsichtlich der<br />

Steuerungsmöglichkeiten für jede Aufgabe<br />

eine passende Lösung. Das Advanced<br />

Electronic System, AES, ist auf die Anforderungen<br />

der zunehmenden Vernetzung<br />

ausgelegt. Es steuert dezentral bis zu<br />

64 Ventile mit insgesamt 128 Spulen an. Für<br />

Industrie 4.0 wichtig: Konstrukteure können<br />

die Ventilelektronik mit bis zu 10 E/A-<br />

Modulen erweitern. AES verarbeitet damit<br />

Prozesssignale dezentral und kann auch<br />

Einzelaktoren außerhalb des Ventilsystems<br />

steuern. Der Weg ist klar: Die leichten,<br />

KOMPETENZ<br />

FÜR HÖCHSTE<br />

PRODUKT<br />

IVITÄT<br />

WELTPREMIERE<br />

WG20<br />

Die neue Getriebemotorenreihe<br />

Seien Sie dabei!<br />

Halle 15, Stand F11<br />

25.-29. April <strong>2016</strong>, Hannover<br />

Mehr Effizienz mit optimal<br />

aufeinander abgestimmten<br />

Komponenten.<br />

Kompetenz bedeutet für uns, Produkte und<br />

Lösungen zu entwickeln, die unseren Kunden<br />

einen Wettbewerbsvorteil verschaffen. Diesen<br />

Anspruch erfüllen wir mit einem umfassenden<br />

Sortiment an elektrischen Betriebsmitteln und<br />

effizienten, betriebssicheren Antriebssystemen.<br />

Wir bieten leistungsstarke und zuverlässige<br />

Produkte, mit denen Sie Ihren gesamten<br />

Produktionsprozess verbessern können.<br />

01 Auf dem Weg zu intelligenten Pneumatik-Systemen:<br />

Die kompakte und leichte Ventilgeneration mit dezentraler Elektronik<br />

Transforming energy into solutions.<br />

info-de@weg.net ▪ www.weg.net/de<br />

Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong> 27


INDUSTRIE 4.0 I FOKUSTHEMA<br />

02 „Realisieren kann man vieles – doch<br />

uns ist es wichtig, dass unsere Kunden einen<br />

Nutzen haben“, sagt Dieter Michalkowski,<br />

Industrie-4.0-Experte bei Aventics<br />

kompakten Ventile rücken möglichst dicht<br />

an die Aktoren – die Vernetzung sorgt für<br />

ein übersichtliches Entwicklungsdesign<br />

auch in großen Anlagen.<br />

Zusätzlich erschließen die dezentralen<br />

E/A-Module Potenziale für eine weitergehende<br />

Modularisierung, da für den<br />

Anschluss aller mit der Ventilelektronik<br />

verbundenen Pneumatikventile, Sensoren<br />

oder Aktoren an die übergeordnete Steuerung<br />

zwei Kabel für Energie und Kommunikation<br />

ausreichen. Ein praktischer<br />

Neben effekt dieser vollständigen Modularisierung<br />

auch für Endanwender: Die<br />

nachträgliche Erweiterung oder der Umbau<br />

von installierten Anlagen ist wesentlich<br />

einfacher.<br />

Gleichzeitig verfolgt Aventics herstellerübergreifende<br />

Ansätze bei der Steuerung.<br />

„Industrie 4.0 erfordert gemeinsame Protokolle<br />

und Schnittstellen über alle Ebenen<br />

und Technologien“, ist sich Michalkowski<br />

sicher. Dabei laufe alles auf den Datenaustausch<br />

über Echtzeit-Ethernet hinaus. Die<br />

AES-Elektronik unterstützt alle gängigen<br />

Feldbusse und Ethernet-Protokolle. Damit<br />

erfüllt sie die Grundvoraussetzungen für<br />

den nahtlosen Informationsfluss von der<br />

Unternehmens-IT bis zum pneumatischen<br />

Aktor und zurück.<br />

Interne Datenaufbereitung<br />

ohne Programmieraufwand<br />

Prozess- und Diagnosedaten stellen fortschrittliche<br />

Ventilelektroniken schon<br />

länger bereit. Jetzt bietet Aventics aber<br />

die dezentrale Aufbereitung ohne weiteren<br />

Aufwand für die Steuerung. Der<br />

Maschinenhersteller oder Systemintegrator<br />

muss bei der AES-Ventilelektronik<br />

in der Steuerung die Diagnose- und Status-Funktionen<br />

für die Pneumatik nicht<br />

mehr selbst programmieren. Diese Funktionen<br />

sind bereits im AES integriert. Die<br />

Elektronik ermittelt steuerungsunabhängig<br />

dezentral die Daten, bereitet sie<br />

auf und stellt sie ähnlich wie bei Apps<br />

dem Nutzer zur weiteren Verarbeitung<br />

zur Verfügung.<br />

Durch die Ethernet-Anbindung kann<br />

die Abfrage von jedem beliebigen Standort<br />

aus erfolgen, entsprechende Berechtigungen<br />

vorausgesetzt. Dieses System-<br />

Monitoring können sowohl die interne<br />

Instandhaltung als auch autorisierte<br />

Dienstleister nutzen, um die Verfügbarkeit<br />

der Anlagen zu erhöhen.<br />

„Wenn systemübergreifende Schnittstellen<br />

und Bauteile unterschiedlicher Hersteller<br />

miteinander kommunizieren, profitiert<br />

der Kunde durch Effizienz, längere Laufzeit<br />

der Maschinen, höhere Anlagenverfügbarkeit<br />

durch weniger Stillstände – er erhält<br />

einen konkreten, monetären Nutzen“, fasst<br />

Michalkowski zusammen.<br />

www.aventics.com<br />

Schlüsselthema<br />

der Industrie 4.0<br />

Die Industrie denkt um – von vorbeugender<br />

auf vorausschauende Wartung.<br />

Die Zukunft heißt Predictive Maintenance.<br />

Das zeigt auch die Hannover<br />

Messe <strong>2016</strong> vom 25.-29. April. Sie gibt<br />

dem Thema einen eigenen, prominenten<br />

Ausstellungsbereich in Halle 17:<br />

„Predictive Maintenance – ein<br />

Schlüsselthema der Industrie 4.0“.<br />

Wir machen Details<br />

zu starken Lösungen<br />

10<br />

Bei Schlüsselfunktionen kommt es auf zuverlässige<br />

und belastbare Lösungen an. Diese universellen<br />

Blindnietmuttern schaffen tragfähige Gewinde in<br />

dünnwandigen, hochfesten, weichen und porösen<br />

Materialien sowie bei begrenztem Bauraum.<br />

Telefon +49 7306 782 - 0 | info-DE@kvt-fastening.com | www.kvt -fastening.de<br />

ecosyn ® -BCT Blindnietmuttern<br />

Proven<br />

Productivity<br />

KVT.indd 1 24.03.<strong>2016</strong> 13:21:38<br />

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


FOKUSTHEMA I INDUSTRIE 4.0<br />

Flexibler Energie-Manager für<br />

Gleichstromnetze zur HM16<br />

Zur Hannover Messe präsentiert die Michael Koch GmbH<br />

erstmals den Dynamischen Speicher-Manager DSM4.0. Das<br />

Gerät ermöglicht es, Gleichstromkreise bis 800 Volt DC Spannungsniveau<br />

auszugleichen, also überschüssige Energie zwischen<br />

zu speichern und fehlende Energie zu ersetzen. Der DSM4.0 hat<br />

die Fähigkeit, die verschiedenen Speichermedien Elektrolyt-<br />

Kondensatoren, Doppelschicht-Kondensatoren sowie Batterien<br />

zu beherrschen und somit für viele Anwendungen Vorteile zu<br />

bringen.<br />

Die Applikation entscheidet: Geht es um die Pufferung von<br />

Bremsenergie oder die Überbrückung von Netzausfällen oder<br />

Spannungsschwankungen? Oder gar um beides? Der DSM4.0<br />

beherrscht alle ihm aufgetragenen Situationen. Abhängig davon<br />

werden die Speicher nach<br />

Zyklenanzahl und Energiemenge<br />

zugeordnet: Über<br />

100 Mio. Zyklen sind möglich,<br />

wenn es schnell gehen muss.<br />

Und bis zu einer Zyklenanzahl<br />

im vierstelligen Bereich, wenn<br />

es um große Energiemengen<br />

im Bereich von Kilowattstunden<br />

geht. Flexibel wird<br />

das System außerdem dadurch,<br />

dass ein DSM4.0 auf<br />

Condition-Monitoring-System für Getriebe<br />

Die Minimierung von Stillstandzeiten und die Planbarkeit von<br />

Wartungsarbeiten sind Resultate des Einsatzes des Condition-<br />

Monitoring-Systems von Bonfiglioli – O&K Antriebstechnik.<br />

Ursprünglich für Fahr- und Schwenkantriebe von Baumaschinen<br />

vorgesehen, ist das System anwendbar in jeder Art von Getriebe<br />

für jeglichen Einsatzbereich. Die kompakten Sensoren für die<br />

Überwachung des Getriebes sind im Getriebe einfach unterzubringen.<br />

Angeschlossen an eine Schnittstelleneinheit, die Drivebridge<br />

meldet der Sensor konkret festgestellte Veränderungen in<br />

der Getriebeleistung. An der Drivebridge kann direkt ein PC oder<br />

Tablet zur Auswertung angeschlossen werden. Für den Zweck<br />

der Fernüberwachung stehen ein 3G/UMTS-Zugang oder eine<br />

WLAN-Verbindungsmöglichkeit zur Verfügung.<br />

www.bonfiglioli.de<br />

PUSHING<br />

FLEXIBILITY<br />

Han-Modular ®<br />

<strong>DER</strong> FLEXIBLE<br />

INTERFACE-<br />

STECKVERBIN<strong>DER</strong><br />

FÜR DIE<br />

INDUSTRIE 4.0<br />

mehrere Speicher gleicher<br />

Technologie zugreifen kann,<br />

genauso wie mehrere DSM4.0<br />

gleichzeitig auf einen einzigen<br />

Speicher zugreifen können.<br />

Der DSM4.0 kommuniziert<br />

dabei mit dem Drive Controller<br />

oder einer übergeordneten<br />

Steuerung und führt die Befehle<br />

zum Energieausgleich<br />

spontan aus. Negative Netzrückwirkungen<br />

können durch<br />

Lastspitzenreduktion minimiert<br />

werden, was sogar auf<br />

die Investitionshöhe beim<br />

Netzanschluss positive Folgen<br />

haben kann.<br />

www.bremsenergie.de<br />

Data, Signal und Power in einem Steckverbinder: Han-Modular ®<br />

Die Schnittstelle für jede Industrie 4.0 Anforderung der Zukun <br />

maximal skalierbar und flexibel (54 Modul-Varianten ergeben<br />

bis zu 1 Mrd. Kombinationsmöglichkeiten im Han ® 24 B Gehäuse)<br />

Das zukunssichere Design ermöglicht flexible Ergänzungsmöglichkeiten<br />

mit weiteren Funktionalitäten<br />

Verkürzte Installations- und Stillstands-Zeiten flexibler Produktionseinheiten<br />

durch schnelle und einfache Montage<br />

Mehr erfahren Sie unter 0571 8896-0 oder mailen Sie an de@HARTING.com<br />

www.HARTING.de


INDUSTRIE 4.0 I FOKUSTHEMA<br />

Simulation pusht Produktentwicklung<br />

Softwaretools unterstützen die Konstruktion auf dem Weg zu Losgröße Eins<br />

Volkmar Schönfeld<br />

Moderne Softwaretools rücken die<br />

Individualisierung von Produkten<br />

in greifbare Nähe. Was auf diesem<br />

Weg hin zur Losgröße Eins bereits<br />

möglich ist, zeigt sehr anschaulich<br />

die Medizintechnik. Sie profitiert<br />

bei der Produktentwicklung<br />

besonders stark vom Einsatz der<br />

weiterentwickelten Simulationsprogramme.<br />

Volkmar Schönfeld, Dassault Systèmes<br />

Lange war es in der Medizintechnik üblich,<br />

Produkte an Patienten zu testen.<br />

Denn bislang fehlten der Branche geeignete<br />

Simulationswerkzeuge. Anders als ein Auto<br />

ist der menschliche Körper schließlich ein<br />

sehr individuelles und zudem hochgradig<br />

nichtlineares System, das damit schwer zu<br />

simulieren ist.<br />

Mittlerweile gibt es aber Softwarelösungen,<br />

die auch diese Komplexität meistern.<br />

Sie sind so leistungsfähig, dass sie selbst<br />

Vorgänge im Körper realitätsgetreu nachbilden<br />

können. Und auch wenn die Simulation<br />

über Nacht noch das Maß bleibt, die Ergebnisse<br />

sind bei weitem aussagekräftiger als<br />

noch vor einigen Jahren. Denn bei gleicher<br />

Rechendauer ist eine wesentlich höhere<br />

Detailgenauigkeit möglich.<br />

Diese höhere Genauigkeit hat den Stellenwert<br />

der Simulation in vielen Unternehmen<br />

verändert. Diente sie früher in erster<br />

Linie dazu, auf experimentellem Weg gewonnene<br />

Daten abzusichern oder Problemfälle<br />

zu untersuchen, wird die Simulation<br />

heute zum maßgeblichen Entwicklungstreiber.<br />

Auch in der Medizintechnik,<br />

die sehr offen auf die aktuellen Entwicklungen<br />

reagiert.<br />

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


Simulation und Konstruktion<br />

gehen Hand in Hand<br />

Die neuen, sehr leistungsfähigen Simulationsprogramme<br />

beziehen heute eine große<br />

Bandbreite an physikalischen und chemischen<br />

Vorgängen ein. Selbst das Strömungsverhalten<br />

von Blut in den Adern,<br />

wenn der Blutdruck oder die Herzfrequenz<br />

steigen, oder mechanische Verformungen<br />

des Gewebes durch Bewegungen oder die<br />

Wärmeverteilung im Gewebe lassen sich<br />

jetzt berücksichtigen. Dies macht ganz<br />

neue Produktentwicklungen möglich, wie<br />

das Beispiel eines Stents zeigt, den Experten<br />

von Dassault Systèmes in einem aktuellen<br />

Entwicklungsprojekt erstellt haben.<br />

Stents weiten verstopfte Arterien und<br />

sind durch das elastische Gewebe des<br />

Blutgefäßes und den Blutfluss hohen<br />

Die Simulation wird<br />

heute zum maßgeblichen<br />

Entwicklungstreiber<br />

mechanischen Belastungen ausgesetzt.<br />

Trotzdem sollen sie möglichst nie ausgetauscht<br />

werden. Die Projektteilnehmer<br />

hatten das Metallgeflecht eines herkömmlichen<br />

Stents im CAD-Programm Solidworks<br />

konstruiert und dann mit der Finite-Elemente-Analyse<br />

auf mechanische Belastung<br />

mit Blick auf die Lebensdauer untersucht.<br />

Vor allem an den engen Biegeradien des<br />

Metallgeflechts kam es zu hohen Belastungen,<br />

die im ungünstigen Fall im Lauf der<br />

Jahre zu Brüchen führen können. Die Elastizität<br />

des Stents und damit seine Fähigkeit,<br />

das Blutgefäß offen zu halten, wäre<br />

nicht mehr zuverlässig gegeben gewesen.<br />

In einem iterativen Prozess zwischen Konstruktion<br />

und Berechnung entwickelten<br />

die Experten schließlich einen optimalen<br />

Stent, der an den neuralgischen Stellen<br />

geringere Belastungsspitzen aufweist und<br />

dadurch haltbarer ist.<br />

Hersteller von Medizinprodukten können<br />

mit solchen Simulationsanwendungen die<br />

Funktion und Sicherheit eines Medizinprodukts<br />

deutlich steigern. Selbst der Entwurf<br />

körpereigener Bauteile wie beispielsweise<br />

Hüft- oder Kniegelenke lässt sich<br />

damit per Mausklick auf ihre korrekte<br />

Funktion im Körper hin simulieren. Deuten<br />

sich Probleme etwa bei der Stabilität<br />

an, kann die Konstruktion im CAD-Programm<br />

verändert werden. Durch diese<br />

Rückkopplung aus Konstruktion und<br />

Simulation lassen sich neue Produkte<br />

schnell und kostengünstig optimieren,<br />

noch bevor der erste Prototyp hergestellt<br />

und am Patienten getestet wurde. Mehr<br />

noch: Mit der beschriebenen Methode<br />

rückt die individualisierte Medizintechnik<br />

ein großes Stück näher. Denn weil<br />

jeder Körper anders ist und jeder Patient<br />

ein anderes Krankheitsbild hat, können<br />

so auch Medizinprodukte individuell<br />

gestaltet werden. Ein dem Patienten implantiertes<br />

Hüftgelenk wird zukünftig<br />

also nicht nur bezogen auf die Funktion<br />

optimal ausgelegt sein, es wird auch personalisiert<br />

sein und damit perfekt zum<br />

Patienten passen.<br />

Das Zahninlay, das anhand eines digitalen<br />

Abdrucks des vorhandenen Zahns<br />

in einer halben Stunde passgenau aus<br />

einem Keramikmaterial herausgefräst<br />

wird, steht für diesen Trend hin zur Individualisierung.<br />

Auch andere Implantate<br />

werden in Zukunft mehr als nur ein Ersatzteil<br />

von der Stange sein.<br />

Bilder: Dassault Systèmes<br />

www.3ds.com/de<br />

Individualisierte Medizinprodukte<br />

Volkmar Schönfeld: „Neue Entwicklungen in<br />

der Simulationstechnologie ermöglichen es<br />

Medizinern, mit einer 3D-Brille vor einem Bildschirm<br />

in ein schlagendes Herz einzutauchen.<br />

Das Projekt Living Heart von Dassault Systèmes<br />

ist keine Spielerei sondern unterstützt dabei,<br />

komplizierte Operationen zu planen“<br />

Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong> 31<br />

Goodfellow.indd 1 21.01.2014 08:51:32


3D-Druck im Trend<br />

Chancen und Grenzen additiver Fertigung<br />

Das Thema additive Fertigung bewegt viele von uns. Vom<br />

Prototypen bis zur Kleinserie kommen entsprechende<br />

Verfahren heute schon teilweise zum Einsatz. Auch im<br />

Zusammenhang mit Industrie 4.0 sind additive<br />

Fertigungsverfahren immer wieder im Gespräch. Wo<br />

stehen wir heute, wie sehen wir Möglichkeiten und<br />

Grenzen und welche Chancen bieten solche Verfahren für<br />

die Gestaltung und Entwicklung neuer Produkte? Die<br />

Redaktion sprach zu diesem Themenkomplex mit einem<br />

Anbieter und mit Anwendern additiver<br />

Fertigungsverfahren.<br />

Wir bieten mit dem Laser<br />

Sintern ein pulverbasiertes,<br />

additives Fertigungsverfahren<br />

für Kunststoffe<br />

und Metalle an. Je<br />

nach Werkstoff gibt es verschiedene<br />

nutz bare Bauraumgrößen:<br />

Diese reichen<br />

heute im Kunststoffbereich<br />

von 200 × 250 × 330 mm bis<br />

hin zu 700 × 380 × 580 mm<br />

und im Metallbereich von<br />

Durchmesser 100 × 95 mm<br />

bis max. 400 × 400 × 400 mm.<br />

Das Verfahren ermöglicht in<br />

vielen Bereichen mittlerweile eine vollwertige Serienproduktion. Einheitliche,<br />

wiederholbare und höchste Teilequalitäten sind hier von entscheidender<br />

Bedeutung. Dabei sind System, Werkstoff und Prozess die drei zentralen<br />

Elemente der Additiven Fertigung, die einen unmittelbaren Einfluss auf die<br />

Güte des gefertigten Bauteils haben. Die Additive Fertigung bietet vielfältigste<br />

Möglichkeiten und Vorteile: Ein hohes Maß an Designfreiheiten, Verkürzung<br />

F&E Zeiten, Senkung der Produktionskosten, Leichtbau, Funktionsintegration,<br />

komplexe Geometrien, kundenindividuelle Produkte, bionische Strukturen.<br />

Im engen Dialog mit unseren Kunden entstehen auf dieser Basis neue<br />

Produkte und Geschäftsmodelle. Gleichzeitig ergeben sich auch Handlungsfelder<br />

für kontinuierliche Verbesserungen, an denen wir heute bereits arbeiten,<br />

oder die wir in den nächsten Jahren kontinuierlich vorantreiben werden: eine<br />

weitere Optimierung der Teilequalität, Reduzierung von Stückkosten, Skalierbarkeit<br />

unserer Bauräume, Qualitätssicherung im Bauprozess, Industrialisierung<br />

des Bauprozesses und die Integration in bestehende Fertigungsumgebungen.<br />

Claudia Jordan, Unternehmenskommunikation EOS GmbH, Krailing<br />

Additive Verfahren ermöglichen uns,<br />

auf Kundenanfragen innerhalb<br />

kürzester Zeit mit Designmustern zu<br />

reagieren. Dadurch lassen sich Entwicklungszeiten<br />

und Schnittstellenklärungen<br />

deutlich verkürzen – im Projektgeschäft<br />

ein Schlüssel zum Erfolg! Wir setzten<br />

additive Verfahren auch ein, um Kunststoffspritzgusswerkzeuge<br />

für Kleinserien<br />

herzustellen. Hier ist es nur durch<br />

Additive Manufacturing möglich, in<br />

24 Std. zu einem Kunststoffspritzgussteil<br />

zu kommen. Im Bild ist ein Kunststoffspritzguss-Formeinsatz<br />

zu sehen, mit<br />

dessen Hilfe wir im konkreten Fall nach<br />

zwei Optimierungsschleifen in drei Tagen<br />

einbaufähige TPE-Spritzgussteile<br />

realisiert haben. In einem Entwicklungsprojekt<br />

für ein Elektronikgehäuse haben<br />

wir nachgewiesen, dass sich durch<br />

3D-Druck eines Montagemusters nicht<br />

nur die Dauer einer Entwicklungsschleife<br />

von 20 auf 2 Tage reduzieren ließ, sondern<br />

auch die Kosten um 60 % niedriger waren.<br />

Als Unterstützung im Entwicklungsprozess<br />

ist für uns der 3D-Druck inzwischen<br />

unverzichtbar. Kunden innerhalb weniger<br />

Tagen einen plastischen Eindruck unserer<br />

Lösung in die Hand zu geben, ist ein<br />

unschätzbarer Wettbewerbsvorteil.<br />

Direkte Anwendung finden die durch<br />

additive Fertigungsverfahren hergestellten<br />

Bauteile bei uns derzeit nur in<br />

nichtfunktionalen Teilen, da Werkstoffe<br />

und Oberflächen noch nicht unsere<br />

Anforderungen für Funktionsbauteile<br />

erfüllen. Größtes Hemmnis für den<br />

breiten Einsatz in Funktionsbauteilen ist<br />

aktuell, dass die Verfügbarkeit normierter<br />

Werkstoffkennwerte sowie die verfügbaren<br />

metallischen Werkstoffe für die<br />

Antriebstechnik noch begrenzt sind.<br />

Michael Lesch, Experte Technologieidentifizierung<br />

und -validierung, Wittenstein AG,<br />

Iggersheim (im Bild sitzend, Mitte)<br />

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


FOKUSTHEMA I INDUSTRIE 4.0<br />

Festo hat seit 1995 Erfahrung in der generativen<br />

Fertigung. Zuerst ging es uns nur um Konzeptmodelle<br />

für die Entwickler. Dann kamen generativ<br />

gefertigte Funktionsprototypen hinzu, die wir für Tests<br />

einsetzen. Inzwischen wird sogar in der Kleinserienfertigung<br />

mit Teilen aus dem 3D-Drucker gearbeitet.<br />

Hier können wir den Serienanlauf durch die gedruckten<br />

Teile enorm beschleunigen. Dies gilt insbesondere<br />

für kundenspezifische Lösungen. Die Möglichkeiten<br />

und Chancen, die in der Nutzung der additiven<br />

Fertigungstechnologien liegen, sind enorm – werden<br />

heute aber erst sehr begrenzt genutzt. Entscheide ich mich aufgrund von<br />

Randbedingungen nicht für ein klassisches Verfahren, sondern für den<br />

3D-Druck, muss die Fertigung noch intensiver in den Designprozess eingebunden<br />

werden. So kann man bewusst in der Auslegung über Funktionenintegration,<br />

Einzelteilereduktion oder bionische Leichtbaustrukturen nachdenken<br />

und so das Potenzial der generativen Technologien nutzen. Dieselben<br />

Randbedingungen führen aber auch dazu, dass die additive Fertigung nicht<br />

zur Ablösung etablierter Serienfertigungsverfahren wird, sondern eher zu<br />

einer Ergänzung. Forschung und Entwicklung müssen hauptsächlich im<br />

Hinblick auf die Serienfertigung betrieben werden. Hier ist es unerlässlich,<br />

geometrisch und mechanisch identische Teile zu fertigen, was bis heute noch<br />

eine große Herausforderung ist.<br />

GESCHAFFEN,<br />

UM OPTIMALEN<br />

DRUCK<br />

AUSZUÜBEN.<br />

Klaus Müller-Lohmeier, Leiter Materials and Analytics, Festo AG, Esslingen<br />

Wir setzen solche Verfahren schon seit<br />

längerem ein. Speziell im Bereich der<br />

frühen Prototypen, Design Muster aber auch<br />

erste Kundenmuster kommt der 3D Druck zum<br />

Einsatz. Im Wesentlichen sind dies dann Muster<br />

ohne Funktion, in seltenen Fällen erstellen wir<br />

auch Funktionsmuster, jedoch sind diese in den<br />

Eigenschaften nicht auf einem möglichen<br />

Serienstand. Die heute verfügbaren Systeme<br />

beinhalten Kunststoffe mit Temperaturbeständigkeit<br />

im Bereich 75 bis 90 °C. Wir suchen nach<br />

Lösungen im Bereich konstanter Belastbarkeit bis<br />

120 °C für Gehäuse unserer thermisch magnetischen<br />

Schutzschalter. Durch auftretende Funken und Lichtbögen kann hier<br />

das Gehäuse material sehr leicht angeschmolzen werden. Dies führt zu<br />

Problemen bei der Verwendung von Funktionsmustern. Hier liegt aktuell<br />

noch eine technologische Grenze. Weitere Nachteile, je nach System, sind die<br />

verwendeten Stützmaterialien und die damit teils aufwändigen Reinigungsprozesse.<br />

Der klare Vorteil von 3-D Druck ist die schnelle Verfügbarkeit von<br />

Handmustern, Probeteilen etc. Hier ist eine Lieferfähigkeit innerhalb 24 bis<br />

48 Stunden nach Auftragsvergabe möglich. Die Kosten hierzu sind überschaubar.<br />

Hinzu kommt, dass man bei der Erstellung von Probeteilen nicht<br />

explizit auf deren Fertigbarkeit achten muss. Im Druckverfahren hergestellte<br />

Teile können so komplex sein, dass sie teilweise nach konventionellen<br />

Methoden nicht herstellbar wären. Damit sind diese Verfahren herkömmlichen<br />

Fertigungsfahren in diesen Aspekten überlegen. Die Nutzung von<br />

solchen Systemen ist für uns aus der Entwicklung nicht mehr wegzudenken.<br />

Ralf Dietrich, Leiter Produkt und Marktentwicklung bei<br />

E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf<br />

TOX ® -Kraftpaket<br />

von 2-2000 kN<br />

•Pneumohydraulik mit<br />

pneumatischem Anschluss<br />

•Energiesparend, leise<br />

und sauber<br />

•Kundenlösungen und umfangreiches<br />

Standardprogramm<br />

schnell lieferbar<br />

Entwickelt zum<br />

•Fügen<br />

•Stanzen<br />

• Umformen<br />

• Einpressen<br />

Bewiesene Qualität<br />

• Über 150.000 Geräte im<br />

Einsatz<br />

•Garantie auf 10 Mio. Hübe<br />

•Weltweite Präsenz<br />

TOX ® PRESSOTECHNIK<br />

GmbH &Co. KG<br />

Riedstraße 4<br />

D-88250 Weingarten<br />

Tel. 0751 5007-0<br />

Fax 0751 52391<br />

www.tox-de.com<br />

Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong> 33


Wir nutzen die<br />

Möglichkeiten<br />

des 3D-Druckes nach<br />

dem FDM-Verfahren<br />

bereits seit vielen<br />

Jahren. Bei uns<br />

werden additiv<br />

gefertigte Teile<br />

entwicklungsbegleitend<br />

als Anschauungsmuster,<br />

zur<br />

Designverifikation<br />

und Funktionsprüfung<br />

eingesetzt.<br />

Dies ist für uns als<br />

Spezialist im Bereich<br />

Kunststoff-Spritzguss<br />

von besonderer<br />

Bedeutung, da sich<br />

Optimierungspotentiale<br />

bereits erkennen<br />

lassen noch bevor es<br />

im Werkzeugbau<br />

kostenaufwendig in<br />

Stahl und Eisen geht.<br />

Darüber hinaus bietet uns der 3D-Druck die Möglichkeit, Fertigungs-,<br />

Montage- und Aufspannvorrichtungen für unsere teils sehr komplex<br />

geformten Gehäusekomponenten schnell und effizient zu erstellen.<br />

Die Investitionen in den 3D-Druck haben sich für uns bereits vielfach<br />

ausgezahlt. Trotzdem sehen wir uns als Gehäusehersteller vom Traum<br />

des direkt gedruckten Serienproduktes noch weit entfernt. Obwohl im<br />

Bereich der Druckauflösung deutliche Fortschritte zu erkennen sind,<br />

ist die Oberflächengüte aktuell verfügbarer Technologien einfach noch<br />

nicht ausreichend für ein Elektronikgehäuse, welches im Sichtbereich<br />

oder als Handbedien einheit eingesetzt wird. Um hier Ergebnisse mit<br />

dem Look-and-Feel eines echten Gehäuses zu erreichen, bleibt nur die<br />

extrem kostenaufwendige manuelle Nacharbeit. Für eine Messepräsentation<br />

vor Serienstart lassen sich die entstehenden Kosten sicherlich<br />

argumentieren; für ein Serienprodukt nicht. Mit unserem FDM-Verfahren<br />

gefertigte Teile weisen bereits eine überraschend mechanische hohe<br />

Stabilität auf, welche jedoch noch deutlich unterhalb den Möglichkeiten<br />

eines im Spritzgussverfahren produzierten Gehäuses liegt.<br />

Holger Ransiek, Entwicklung / Konstruktion kundenindividueller Gehäuse,<br />

Bopla, Gehäuse Systeme GmbH, Bünde<br />

34 Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong><br />

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


FOKUSTHEMA I INDUSTRIE 4.0<br />

Für uns ist der 3D-Druck ein etabliertes Verfahren, das regelmäßig<br />

im Lauf der Projektierungsarbeit, d.h. im Vorfeld der Produktion von<br />

anspruchsvollen Bauteilen aus Aluminium- und Zinkdruckguss, zum<br />

Einsatz kommt. Hierfür nutzen wir einen 3D-Drucker, der nach dem<br />

FDM-Verfahren (Fused Deposition Modelling) arbeitet und Bauteile<br />

aus ABS herstellt. Sobald die Abmessungen des Gussteils feststehen,<br />

erstellen wir mit diesem Drucker einen Prototypen, den wir vielfältig<br />

nutzen. In Vertriebsbesprechungen dient er als Anschauungsobjekt<br />

vor allem für die Nicht-Techniker. Projektingenieure und Produktions-<br />

Experten diskutieren am 3D-Modell eventuelle Problemstellen von<br />

komplexen Geometrien. Sie legen Trennungen und Auswerferpunkte<br />

fest und prüfen, in welchen Bereichen eine mechanische Nachbearbeitung<br />

erforderlich ist. Bei Besprechungen mit unseren Lieferanten tragen<br />

die 3D-Prototypen zur Verkürzung von Lieferzeiten bei. Hilfreich sind<br />

auch Montageversuche in Baugruppen, um schon vor der Erstellung<br />

von Werkzeugen die Funktionalität und Passgenauigkeit der Gussteile<br />

zu beurteilen. Alles in allem trägt der 3D-Druck aus unserer Sicht zur<br />

Beschleunigung des Produktentstehungsprozesses und des „Start of<br />

Production“ bei. Kunden und Lieferanten schätzen es zudem, wenn bei<br />

Planungsgesprächen ein dreidimensionales Bauteil zur Verfügung steht.<br />

So wie wir es nutzen, ist das Verfahren für uns perfekt. Wir verfolgen<br />

natürlich aufmerksam die aktuellen Weiterentwicklungen der additiven<br />

Technologien, sind mit dem jetzigen Stand aber vollauf zufrieden.<br />

Lars von der Schlippen, Leitung Projektmanagement,<br />

Kalmbach GmbH, Velbert<br />

Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong> 35<br />

Isel.indd 1 06.04.<strong>2016</strong> 13:35:32


Bei Pöppelmann<br />

werden 3D-Drucker<br />

seit Jahren für<br />

die Erstellung von<br />

Produktmustern<br />

genutzt. Dies ist aber<br />

in vielen Fällen<br />

schnell an Grenzen<br />

gestoßen, weil die<br />

geprinteten Muster<br />

aufgrund abweichender<br />

eingesetzter<br />

Materialien keine<br />

Funktionsmuster sind. Als Folge daraus hatte man trotz des Vorhandenseins<br />

von Anschauungsmustern nur die Möglichkeit, Vorserienwerkzeuge z. B. aus<br />

Aluminium zu erstellen. Heute nutzen wir 3D-Drucker auch für die Fertigung<br />

von Werkzeug-Einsätzen, die mit Grundwerkzeugen aus Stahl kombiniert<br />

werden. Anwendungsbereiche sind beispielsweise Schutzkappen für Anschluss-Stecker.<br />

Aber auch für Lebensmittelverpackungen kommt diese<br />

additive Fertigung zum Einsatz. Große Vorteile der additiven Fertigung sind<br />

Schnelligkeit sowie Flexibilität: Innerhalb kürzester Zeit können wir neue<br />

Konturen in einem neuen Werkzeug-Einsatz drucken und direkt im Anschluss<br />

Teile im echten Serienmaterial in den Händen halten. Diese Teile können<br />

unsere Kunden testen und verlässliche Informationen für den Serieneinsatz<br />

gewinnen. Das verkürzt die Entwicklungszeiten und reduziert die Kosten.<br />

Ein wichtiger Unterschied zum Werkzeug bzw. Werkzeug-Einsatz aus Metall<br />

ist die Ausbringungsmenge, die beim Printer-Werkzeug um ein Vielfaches<br />

geringer sein kann. Zudem lassen sich heute noch nicht alle denkbaren<br />

Geometrien abbilden. Die Einsätze aus dem 3D-Drucker werden Alu-Werkzeuge<br />

daher nicht vom Markt verdrängen. Betrachtet man die reinen Kosten<br />

für die Erstellung der Werkzeug-Einsätze, hat der geprintete Werkzeug-Einsatz<br />

in den meisten Fällen keinerlei Vorteile, z. B. gegenüber Aluminium.<br />

Thorsten Koldehoff, Verkaufsleiter KAPSTO,<br />

Pöppelmann Kunststofftechnik GmbH & Co. KG, Lohne<br />

Spannend sind Themen dann, wenn sich ihre Entwicklung<br />

in der Gegenwart abspielt, ohne dass sich ihre zukünftigen<br />

Dimensionen schon vollständig ableiten ließen. Die additive<br />

Fertigung ist definitiv ein solches Thema. Zurzeit werden<br />

additive Techniken bei Bosch Rexroth vor allem bei der<br />

Musterherstellung eingesetzt. Auf diese Weise sind wir – etwa<br />

bei Projekten in der Ventil- oder Montagetechnik – relativ<br />

schnell in der Lage, auf Anschauungsobjekte in dreidimensionaler<br />

Form zuzugreifen. Als Zukunftsthema noch spannender als das schon<br />

bewährte Rapidprototyping ist für uns der Einsatz des Rapid manufacturing,<br />

also der tatsächlichen additiven Fertigung. Um künftige Möglichkeiten<br />

auszuloten, haben wir verschiedene Konzeptstudien gestartet. Besonderes<br />

Potenzial sehen wir bei Produktionsaufgaben, in denen die Nacharbeit von<br />

Rohteilen mit klassischen Fertigungskonzepten nur eingeschränkt oder gar<br />

nicht möglich ist. Gleichermaßen interessant ist das Thema für uns auch als<br />

Produkt anbieter. Hier stellen wir heute schon hochspezifische Komponenten<br />

für 3D-Drucker her, etwa einbaufertige Linearmodule aus Aluminium, in<br />

denen besonders langlebige Hochpräzisions-Kugelschienenführungen<br />

integriert sind. Was uns für die Zukunft in beide Richtungen optimistisch<br />

stimmt: Die Kostensituation für die additive Fertigung wird sich in den<br />

kommenden Jahren erheblich verbessern – bis zu einem Punkt, an dem etwa<br />

Kleinserienproduktionen effizient werden. Bis dahin müssen Entwicklungsund<br />

Fertigungsprozesse aber erst noch über die gesamte Wertschöpfungskette<br />

hinweg auf die neuen Techniken abgestimmt werden.<br />

Rolf Najork, Vorstandsvorsitzender der Bosch Rexroth AG, Lohr<br />

36 Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong><br />

Turkish-Machinery.indd 1 05.04.<strong>2016</strong> 13:42:41


FOKUSTHEMA I INDUSTRIE 4.0<br />

Von der Komponente zum System –<br />

maßgeschneiderte Industrie-4.0-Lösungen<br />

Industrie-4.0-Plattform für KMU<br />

Dassault Systèmes zeigt auf der Hannover Messe, wie mittelständische<br />

Unternehmen Industrie 4.0 umsetzen können. Besucher<br />

erfahren, wie der Landmaschinenhersteller Claas Standorte und<br />

Disziplinen vernetzt. Claas nutzt dabei die 3D Experience-Plattform<br />

von Dassault für alle Entwicklungs- und Produktionsprozesse.<br />

Über diese Plattform greifen die Mitarbeiter auf sämtliche<br />

Produktdaten und ergänzende Informationen zu. Sie nutzen<br />

dabei von beliebigen Orten aus ein einheitliches Datenmanagementsystem<br />

– jeder arbeitet mit aktuellen Produktdaten. Mit der<br />

Branchenlösung Single Source for Speed von Dassault können<br />

Maschinenbauer, Elektroingenieure und Hydrauliker zeitgleich<br />

an demselben Entwurf arbeiten. So lassen sich die elektronischen<br />

und hydraulischen Systeme bereits im frühen Entwurfsstadium<br />

funktionell anpassen, prüfen und aufeinander abstimmen.<br />

www.3ds.com/de<br />

Die Harting Technologiegruppe<br />

treibt im Zuge der<br />

Digitalisierung die Entwicklung<br />

von Integrated-Industry-<br />

Lösungen mit Hochdruck<br />

voran. Dabei arbeiten alle<br />

Geschäftsbereiche des Unternehmens<br />

eng zusammen. Ein<br />

spannendes Beispiel ist die<br />

Harting MICA, die im Rinspeed-Konzeptfahrzeug<br />

„Etos“<br />

für die Emissionsüberwachung<br />

sorgt. Der intelligente<br />

Mini-Industrie-Computer<br />

veranschaulicht, wie Antriebsund<br />

Motorendaten kontinuierlich<br />

erfasst und übermittelt<br />

werden können – und dann<br />

von einer unabhängigen und<br />

neutralen Stelle (Dekra)<br />

ausgewertet und aufbereitet<br />

werden, so wie es der Kunde<br />

und der Vertragspartner vorab<br />

vereinbart hat.<br />

Seine gesamte Lösungspalette<br />

für die Industrie 4.0 zeigt der<br />

Anbieter in seiner Smart<br />

Factory, der HAII4You<br />

Factory. Damit positioniert<br />

sich das Unternehmen als<br />

Wegbereiter des technologischen<br />

Wandels und als<br />

kompetenter Komponenten-,<br />

Applikations- und Systemanbieter.<br />

„Das Thema Industrie<br />

4.0 hat innerhalb von zwei<br />

Jahren rasant an Fahrt<br />

aufgenommen. Es werden<br />

sich weltweit Prozesse,<br />

Geschäftsmodelle und<br />

Branchen durch die<br />

fortschreitende Digitalisierung<br />

verändern. Wir bieten<br />

dem Kunden maßgeschneiderte<br />

Lösungen und begleiten<br />

ihn auf diesem Weg“, so Philip<br />

Harting weiter.<br />

www.harting.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK I INTERVIEW<br />

Wissen – Planung – Umsetzung<br />

Warum Dienstleistungen rund um die Maschinensicherheit?<br />

Chefredakteur<br />

Dr. Michael Döppert<br />

im Gespräch mit<br />

Jörg Schreiber<br />

Maschinen- und Arbeitssicherheit<br />

sind heute ein Thema in jedem<br />

Maschinenbau-Unternehmen. Ihre<br />

Komplexität erfordert aber häufig<br />

tiefes Expertenwissen. So entstehen<br />

Dienstleistungsangebote von<br />

Expertenseite wie in der Schmersal<br />

Gruppe. Über den dort neu gegründeten<br />

eigenständigen Geschäftsbereich<br />

Tec.Nicum sprachen wir mit<br />

Jörg Schreiber, Leiter Strategische<br />

Marktentwicklung der Schmersal<br />

Gruppe in Wuppertal.<br />

Zum 1. Januar <strong>2016</strong> haben Sie einen<br />

eigenständigen Geschäftsbereich Dienstleistungen<br />

unter der Firmierung Tec.Nicum<br />

gegründet. Was war hier Ihre Motivation?<br />

Unser Unternehmen verfolgt seit mehreren<br />

Jahren konsequent die Strategie, die<br />

Schmersal Gruppe als international führenden<br />

System- und Lösungsanbieter zu<br />

positionieren. Wir kommen u rsprünglich<br />

aus dem klassischen Komponentengeschäft<br />

und haben heute wahrscheinlich<br />

das weltweit größte Portfolio an Sicherheitsschaltern.<br />

Unsere Kunden verlangen<br />

jedoch zunehmend Komplettlösungen für<br />

alle Fragen rund um die Maschinensicherheit<br />

und den Arbeitsschutz. Deshalb bieten<br />

wir inzwischen nicht nur komplexe,<br />

individuell konfigurierbare Sicherheitssysteme<br />

an, sondern dieses Angebot ist eingebettet<br />

in ein umfangreiches Paket an Serviceleistungen,<br />

die wir nun in dem eigenständigen<br />

Geschäftsbereich Tec.Nicum<br />

gebündelt haben. Diese Eigenständigkeit<br />

ist uns wichtig, denn bei allen Beratungsdienstleistungen<br />

und Lösungskonzepten<br />

legen wir größten Wert auf Objektivität.<br />

Wo sehen Sie den Bedarf am Markt<br />

für dieses Dienstleistungsangebot?<br />

Wir sehen eine große Nachfrage sowohl<br />

bei kleinen und mittelständischen Maschinenbauern<br />

als auch bei Maschinenbetreibern,<br />

bei denen es sich häufig um international<br />

agierende Unternehmen handelt.<br />

Aber auch Systemintegratoren, Importeure<br />

und Distributoren gehören zu unserer<br />

Klientel. Nahezu jede dieser Gruppen<br />

unterliegt in punkto Maschinensicherheit<br />

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


Ein großes Thema ist die effiziente Sicherheitstechnik.<br />

Denn der Wettbewerbs- und<br />

Kostendruck ist immens und die Maschinen<br />

arbeiten oft rund um die Uhr mit hohem<br />

Tempo. Gleichzeitig werden die Prozessabläufe<br />

immer komplexer. Die Sicherheitstechnik<br />

muss daher nicht nur den Schutz<br />

der Mitarbeiter, sondern auch eine hohe<br />

Anlagenverfügbarkeit gewährleisten, um<br />

höchste Produktionseffizienz zu garantie-<br />

Präzisionsmechanik<br />

an<br />

der Grenze des<br />

Machbaren<br />

unterschiedlichen Richtlinien und Gesetzen,<br />

die zudem noch regionale und nationale<br />

Unterschiede aufweisen. Dies erfordert<br />

– neben technischem – fundiertes<br />

normatives Know-how. Viele auf ihre<br />

Kernkompetenzen ausgerichtete Unternehmen<br />

verfügen jedoch diesbezüglich<br />

über keine oder nicht ausreichende Fachkompetenz<br />

im eigenen Haus.<br />

Der Beratungsbedarf besteht grundsätzlich<br />

weltweit. Daher bietet Tec.Nicum seine<br />

Services international an – über seine<br />

Niederlassungen, aber auch mit Partnern<br />

– und verfügt so über ein schlagkräftiges<br />

Netzwerk, das sich aus kompetenten Functional<br />

Safety Engineers zusammensetzt.<br />

Wie sieht das Leistungsspektrum<br />

des Tec.Nicum aus?<br />

Unser Portfolio reicht von Schulungen und<br />

Seminaren über Beratungsdienstleistungen<br />

zur Maschinen- und Anlagensicherheit<br />

sowie über das Engineering, also die<br />

Planung, Konzeption und Programmierung<br />

von sicherheitstechnischen Lösungen,<br />

bis hin zur Montage von Sicherheitsprodukten-<br />

und systemen. Jeden dieser<br />

Nachfrage und der zunehmenden Globalisierung<br />

haben wir die Dienstleistungsangebote<br />

unserer verschiedenen Vertriebsstandorte<br />

jetzt einer Best-Practice-Analyse<br />

unterzogen und die jeweils besten Ansätze<br />

und Methoden zum Gruppenstandard<br />

erhoben. Unsere Kunden können daher<br />

nun unsere Serviceleistungen weltweit<br />

mit einem einheitlich hohen Qualitätsstandard<br />

abrufen.<br />

Ihr Leistungsspektrum umfasst auch<br />

Wissensvermittlung. Warum gibt es<br />

hier immer noch oder vielleicht auch<br />

dauerhaft Bedarf?<br />

Das Angebot unserer Tec.Nicum Academy<br />

trifft auf einen dauerhaft hohen Bedarf, die<br />

Ursachen dafür sind vielschichtig. Zum<br />

einen gibt es immer wieder Nachwuchskräfte,<br />

die in das Themengebiet hineinwachsen.<br />

Zum anderen sehen sich die<br />

erfahrenen Fachkräfte mit einem kontinuierlichen<br />

Wandel bei den gesetzlichen<br />

Anforderungen konfrontiert. Aktuelle Themen<br />

in unserem Seminarprogramm sind<br />

z. B. die neue Betriebssicherheitsverordnung,<br />

die seit einigen Monaten in Kraft ist,<br />

Um in rechtlichen und technischen Fragen auf dem Laufenden<br />

zu bleiben, sind regelmäßige Schulungen ein Muss<br />

vier Service-Bausteine – Academy, Consulting,<br />

Engineering und Integration – kann<br />

der Kunde je nach Bedarf einzeln beauftragen.<br />

Im Bereich Tec.Nicum Consulting<br />

bieten wir etwa Risikobeurteilungen oder<br />

Produktions-Audits an, dokumentieren die<br />

Ergebnisse und geben Handlungsempfehlungen.<br />

Diese kann der Kunde in Eigenregie<br />

ausführen oder Dritte mit der Umsetzung<br />

beauftragen. Aber natürlich erhält<br />

der Kunden von uns auch das Komplettpaket<br />

– von der ersten Beratung bis zur<br />

schlüsselfertigen Inbetriebnahme und<br />

Übergabe der normenkonformen Produktionseinheit<br />

inklusive der notwendigen<br />

Technischen Dokumentation.<br />

Ist das Beratungsgeschäft für<br />

Schmersal völlig neu?<br />

Keineswegs - wir bieten unseren Kunden<br />

schon seit langem Dienstleistungen an,<br />

über unsere Landesgesellschaften auch<br />

international. Aufgrund der wachsenden<br />

oder die ISO 14119. Zudem werden die<br />

Maschinen und Anlagen technisch immer<br />

komplexer und das erfordert wiederum<br />

zunehmend komplexere Sicherheitssysteme.<br />

Um in rechtlichen und technischen<br />

Fragen auf dem Laufenden zu bleiben,<br />

sind regelmäßige Schulungen ein Muss.<br />

Wenn Sie sich die Nachfrage nach Ihren<br />

Seminaren und Beratungsthemen<br />

anschauen: Was sind die „Top-Angebote“?<br />

Bei welchen Themen ist der Bedarf<br />

besonders groß?<br />

µm-genau<br />

Ihr Fertigungspartner für:<br />

• Präzisionsmechanik<br />

• Präzisionsmechanische Baugruppen<br />

und Serienteile<br />

• Oberflächenveredelung<br />

(Galvanik/Lackieren)<br />

Heinrich-Wild-Strasse<br />

CH-9435 Heerbrugg<br />

Tel. +41 71 727 41 41<br />

www.polymeca.com


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK I INTERVIEW<br />

Die vier Bausteine des Dienstleistungs-Portfolios zur Maschinensicherheit<br />

ren. Das „sicherheitsgerichtete Konstruieren“<br />

einer inhärent sicheren Maschine,<br />

auch unter dem Gesichtspunkt der Kostenund<br />

Energieeffizienz, ist daher eines unserer<br />

Top-Themen. Außerdem haben gerade<br />

international operierende Unternehmen<br />

einen hohen Informationsbedarf hinsichtlich<br />

der Anforderungen beim rechtskonformen<br />

Export von Maschinen sowie der<br />

regional und national unterschiedlichen<br />

gesetzlichen Regelungen.<br />

Engineering und Integration sind Ihre<br />

weiteren Serviceangebote – basieren<br />

diese ausschließlich auf den<br />

Schmersal-Produkten?<br />

Eindeutig nein. Schon mit der Etablierung<br />

der eigenständigen Dachmarke Tec.Nicum<br />

wollen wir unseren Kunden deutlich signalisieren,<br />

dass wir ihnen eine produktund<br />

herstellerneutrale Dienstleistung<br />

bieten. Uns geht es um die optimale sicherheitstechnische<br />

Lösung. Beim Retrofitting<br />

bestehender Maschinen und Anlagen<br />

beispielsweise, erhält der Kunde nach<br />

eingehenden technischen Prüfungen von<br />

uns eine Hardware-Stückliste, die im Sinne<br />

einer verbesserten Maschinensicherheit<br />

zu seiner Ausrüstung erforderlich sind.<br />

Die Herstellerwahl der Komponenten<br />

obliegt dabei allein dem Kunden.<br />

Ist es für einen letztendlich Ingenieur-<br />

Dienstleister, Berater und Wissens ver-<br />

mittler nicht schwer, wenn es im Hintergrund<br />

im Unternehmen eine eigene<br />

Produktpalette gibt?<br />

Der herstellerneutrale und damit objektive<br />

Beratungsansatz gehört für unser Tec.Nicum-<br />

Team zu Kernphilosophie. Natürlich haben<br />

unsere Fachleute die Schmersal-Produkte<br />

vor Augen. Sie sind jedoch natürlich auch<br />

mit anderen am Markt verfügbaren Produkten<br />

vertraut. Und wir sagen ganz deutlich:<br />

Es geht uns nicht um eine weitere<br />

Verkaufsförderungsmethode für Schmersal-<br />

Produkte. Tec.Nicum verkauft eine Dienstleistung<br />

– nicht die Komponente.<br />

Heißt das, dass der Markt für die<br />

Sicherheitstechnik verstärkt Lösungsstatt<br />

Komponentenanbieter fordert?<br />

Ich denke, der Markt fordert beides. Maschinen<br />

sind heute oft integraler Bestandteil<br />

kompletter Verarbeitungs- beziehungsweise<br />

Produktionsanlagen, die immer<br />

komplexer werden. Unsere Sicherheitslösungen<br />

orientieren sich an den zu verarbeitenden<br />

Produkten und an den dabei<br />

ablaufenden Prozessen. Wir entwickeln<br />

daher für unsere Kunden sehr oft ebenso<br />

komplexe Sonderlösungen, die genau auf<br />

deren individuelle Anforderungen zugeschnitten<br />

sind. Und die Maschinenbauer<br />

verlangen nicht selten komplette Systemlösungen<br />

aus einer Hand, inklusive umfassender<br />

Beratungs- und Serviceleistungen.<br />

Auf der anderen Seite liefern wir für viele<br />

Anwendungen Standardkomponenten,<br />

kosteneffizient und in beachtlichen Mengen.<br />

Eine optimale Sicherheitslösung muss<br />

auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten<br />

betrachtet werden.<br />

Zum Schluss – skizzieren Sie uns bitte<br />

aus Ihrer Sicht den idealen Weg von<br />

Sicherheitsbausteinen zur sicheren<br />

Maschinen?<br />

Gerade umgekehrt wäre hier der ideale<br />

Weg: Mit dem Start der Projektierung von<br />

Maschinen und Anlagen sollte zeitgleich<br />

bereits in der Designphase die Konzeption<br />

der dazu passenden Sicherheitslösung<br />

initiiert werden – und beim Sicherheitsbaustein<br />

bzw. der -steuerung enden. Die<br />

Vieles spricht dafür, Experten für Maschinensicherheit schon<br />

in die Planungsphase einer Maschine mit einzubeziehen<br />

Maschinensicherheit muss von Anfang an<br />

mit eingeplant werden. Nur so ist eine<br />

kosten- und prozesseffiziente Lösung zu<br />

erreichen, die das Bedienpersonal und<br />

den Produktionsprozess optimal schützt.<br />

Denn schon bei der inhärent sicheren<br />

Gestaltung von Maschinen kann der Konstrukteur<br />

Risiken vermeiden. Erst wenn<br />

eine designtechnisch sichere Gestaltung<br />

nicht möglich ist, müssen Sicherheitskomponenten<br />

ausreichend eingeplant werden.<br />

Daher spricht vieles dafür, Experten für<br />

Maschinensicherheit schon in der Planungsphase<br />

mit einzubeziehen.<br />

Vielen Dank für das Gespräch.<br />

www.schmersal.com<br />

www.tecnicum.com<br />

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


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Vielseitige<br />

Druckschalter<br />

Schnellere und produktivere<br />

Dosiersteuerung<br />

Die Firma Suco Robert<br />

Scheuffele stellt unter<br />

der Bezeichnung Druckschalter<br />

Plus mechanische<br />

Druckschalter der Schlüsselweite 24 mit zahlreichen Zusatzfunktionen<br />

vor. Intelligent integrierte elektronische Bauteile erweitern<br />

die Möglichkeiten von mechanischen Druckschaltern um<br />

zahlreiche Eigenschaften wie z. B. Diagnosefunktion (Fail-safe)<br />

mit Kurzschluss- und Kabel brucherkennung, Überspannungsschutz<br />

zur Verlängerung der Kontaktlebensdauer, aktive Reduzierung<br />

der EMV-Emissionen, temperaturgesteuerte Schaltfunktion,<br />

Anzeige des Schaltzustands durch LED oder auch Überlastschutz<br />

mit selbstrückstellender Elektroniksicherung. Die Druckschalter<br />

sind mit einer großen Auswahl an integrierten elektrischen<br />

Steckervarianten für schnelle<br />

Montage und sichere Verbindung<br />

erhältlich und bieten<br />

hohe Schutzart bis IP67 und<br />

IP6K9K.<br />

www.suco.de<br />

Hilger und Kern hat seine Dosierrechner-<br />

Technik weiterentwickelt und mit der<br />

Dosiersteuerung MR40 ein neues Modell<br />

herausgebracht. Diese verfügt über eine<br />

Ethernet- und zwei serielle Schnittstellen<br />

und unterstützt alle gängigen Feldbus-<br />

Typen. Durch leistungsfähigere Prozessoren<br />

und zusätzliche Peripherie ist die<br />

Steuerung schneller und produktiver als ihre Vorgänger. Damit<br />

löst die MR40 das Vorgängermodell MR30 komplett ab. Die MR15<br />

wird weiterhin angeboten, jedoch nur noch in der Ausführung mit<br />

LCD-Display.<br />

www.hilger-kern.com<br />

Zahnrad- und Getriebetechnik. Weltweit.<br />

Viele Drehgeber-<br />

Varianten mit<br />

kurzer Lieferzeit<br />

Kübler erhöht seine Variantenvielfalt<br />

im Bereich der inkrementalen<br />

Sendix-5000- und<br />

5020-Drehgeber und ergänzt<br />

dies mit dem 24one Lieferversprechen.<br />

Für den Anwender<br />

stehen dadurch mehr Varianten<br />

in Bezug auf Flansch,<br />

Stecker, Kabel, Kabel mit<br />

Schulungen und Workshops<br />

jetz t anmelden<br />

für Tagesseminare<br />

in Eisenbach am<br />

06. Juli <strong>2016</strong> oder<br />

21. September <strong>2016</strong><br />

Technische Konfigurationsschulung<br />

Planetengetriebe<br />

ein bauk as ten - mehr als 10.000 op tionen Systematisch machen<br />

wir Sie mit der faszinierenden Vielfalt unseres modularen Baukastensystems<br />

für Planetengetriebe vertraut. Lernen Sie dabei neue und schnell verfügbare<br />

Lösungsansätze für die Problemstellungen Ihrer Anwendungen kennen.<br />

Zielgruppe<br />

Vertriebsmitarbeiter, Konstrukteure, Einkäufer<br />

Stecker, Auflösungen und<br />

wichtige Optionen wie beispielsweise<br />

Salznebelschutz<br />

zur Verfügung. Nimmt der<br />

Kunde das 24one Lieferversprechen<br />

in Anspruch, wird<br />

der konfigurierte inkrementale<br />

Drehgeber am selben Tag gefertigt<br />

und zum Versand bereitgestellt.<br />

So erhält der Anwender<br />

passgenaue Drehgeber<br />

für seine Anwendung<br />

sowie mehr Flexibilität und<br />

Planungssicherheit.<br />

www.kuebler.com<br />

Highlights • Grundlagenwissen über Planetengetriebe<br />

• Berechnungen für die Konfiguration<br />

• Möglichkeiten der Motoranbindung Schritt für Schritt<br />

• Die Abtriebseite - Welche Lagerung ist die richtige?<br />

• Praktische Konfigurationsübungen<br />

• Raum für individuelle Fragestellungen<br />

Leistungen • Schulung in Theorie und Praxis<br />

• Schulungsunterlagen, Datenkataloge, Übungsmaterial<br />

• Schulungsdauer 08:30 - 15:30 Uhr,<br />

optional anschließend Werksführung<br />

Referenten Andreas Sigwart & Ralf Pfeiffer, Sales Engineers Planetary Gears<br />

Anmeldung/ Frau Laura Dietz, Telefon +49 (0)771 8507-8344<br />

Information ims.services@imsgear.com<br />

Teilnehmerzahl begrenzt auf 10 Personen, Buchungsbestätigung nach Zahlungseingang<br />

Deutschland | USA | Mexiko | China<br />

services.imsgear.com<br />

IMS-Gear.indd 1 24.03.<strong>2016</strong> 12:02:06<br />

Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong> 41


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Sensoren für unterschiedliche<br />

Sicherheitsanwendungen<br />

Portfolioerweiterung bei<br />

Safety-Controllern<br />

Mit neuen Automatisierungs-Controllern erweitert Siemens die<br />

Einsatzmöglichkeiten der aktuellen Simatic-Controllergeneration.<br />

Schwerpunkt ist das erweiterte Angebot für Safety Integrated mit<br />

Failsafe-CPUs für den Simatic S7-1500 Software Controller und<br />

den Distributed Controller Simatic ET 200SP Open Controller. Die<br />

Distributed Controller Simatic ET 200pro wurden für Standardund<br />

fehlersichere Automatisierungsaufgaben um neue CPUs der<br />

aktuellen Simatic S7-1500-Technologie ergänzt. Erstmals gibt es<br />

jetzt den Simatic S7-1500 Software Controller mit integrierter<br />

Das Unternehmen Leuze Electronic hat ein umfangreiches<br />

Portfolio an induktiven Sensoren in verschiedenen Bauformen,<br />

Gehäusen und Gewindegrößen für die materialunabhängige<br />

Objekterkennung. Zu den Merkmalen der Sensoren gehören u. a.<br />

eine große Tastweite sowie hohe Schaltpunktstabilität für den<br />

kompletten Temperaturbereich. Schaltende Lichtschranken und<br />

-taster der Baureihe SR 46C haben eine bis zu 80 % erhöhte Funktionsreserve<br />

im Vergleich zu ihren Vorgängermodellen. Ihre Schutzart<br />

IP67/69K qualifiziert diese Baureihe für z. B. den Einsatz in der<br />

Fördertechnik. Der messende Distanzsensor ODS 10 mit einer<br />

Reichweite von 50 bis 8000 mm und einer Genauigkeit von<br />

± 30 mm erkennt Objekte und misst Abstände mit einem Remissionsgrad<br />

von 6 bis 90 % und einer Reproduzierbarkeit von bis zu<br />

4 mm. Die Sicherheits-Lichtvorhang-Baureihe MLC500 wurde<br />

um eine vibrationsfeste Variante erweitert. Auf Basis der MLC500-<br />

Baureihe wurde mit „Smart Process controlled Gating“ (SPG) ein<br />

sensorloses Muting entwickelt, das den wachsenden Anforderungen<br />

an Personenschutz und Zugangssicherung gerecht wird.<br />

www.leuze.com<br />

Safety-Funktionalität. Die neue CPU 1507S F bietet laut Hersteller<br />

als weltweit einziger Software-Controller eine fehlersichere PCbasierte<br />

Steuerung autark vom Betriebssystem. Zudem entfällt ein<br />

sonst notweniger Safety-Controller, mit der entsprechenden Platzund<br />

Kostenersparnis, und auch der Engineering-Aufwand sinkt.<br />

Durch die Kombination aus PC-basierter Steuerung und Hochsprachenprogrammen<br />

eignet sich dieser Controller besonders für<br />

den Sondermaschinenbau.<br />

www.siemens.com<br />

igus ® meine-kette ... Energieführen leicht gemacht ...<br />

1m<br />

in 2 Sekunden<br />

CHAINFLEX ®<br />

e-kette ® E2 micro mit Kettenöffner<br />

Kleine Energiekette für große Aufgaben. Stabiler, leiser und langlebiger als die Vorgänger.<br />

Leicht zu öffnen dank des kostenlos beiliegenden Kettenöffners. Mit Innenhöhen ab 10 mm.<br />

Online konfigurieren und bestellen: igus.de/E2micro<br />

plastics for longer life ®<br />

igus ® GmbH Tel. 02203-9649-800 info@igus.de<br />

Besuchen Sie uns: Hannover Messe - Halle 17 Stand H04, Drupa, Düsseldorf - Halle 7a Stand B14<br />

Igus.indd 1 24.03.<strong>2016</strong> 12:25:12<br />

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


ANZEIGE<br />

No 5_04/<strong>2016</strong><br />

INFORMATIONEN ÜBER AUTOMATISIERUNG,<br />

ANTRIEBSTECHNIK UND TECHNOLOGIETRENDS<br />

WÄLZLAGER AUSWÄHLEN<br />

LEICHT UND SCHNELL<br />

Impressum<br />

Herausgeber<br />

Köhler + Partner GmbH<br />

Brauerstraße 42<br />

21244 Buchholz i.d.N., Germany<br />

Tel.: +49 4181 92892-0<br />

Fax: +49 4188 92892-25<br />

info@koehler-partner.de<br />

www.koehler-partner.de<br />

Bildnachweis: Archiv, Köhler + Partner GmbH,<br />

Titelbild: ©Tania Khalaziy - shutterstock.com,<br />

Findling Wälzlager GmbH<br />

MN 1


ANZEIGE<br />

Neuer Teleskopantrieb<br />

Effektive Linearbewegungen<br />

mit minimaler Gesamtabmessung<br />

Für Handhabungsaufgaben auf engem Raum hat die Rollon Gruppe auf<br />

Basis der Tecline-Profile ein kompaktes und vielseitiges Teleskopsystem<br />

konstruiert. Es führt effektive Linearbewegungen in Anwendungen<br />

durch, bei denen es auf minimale Gesamtabmessungen ankommt.<br />

25. - 29. April<br />

Halle 17, Stand C42<br />

Mit der kompakten Lösung gehen geringe Prozesszeiten bei minimaler Belastung<br />

mechanischer Bauteile einher. Der neue Teleskopantrieb kann sich<br />

in eine oder mehrere Richtungen bewegen und hat einen Verfahrweg, der in<br />

geschlossener Stellung gleich lang oder länger als der Antrieb selbst ist: Ein<br />

System mit einer Länge von 1.500 mm kann beispielsweise 1.500 mm in eine<br />

Richtung oder in die entgegengesetzte Richtung ausfahren. Der entscheidende<br />

Vorteil einer Teleskoplösung ist die große Platzersparnis, die eine bessere<br />

Nutzung des Werkhallenraumes und somit Kosteneinsparungen ermöglicht.<br />

Das System kann in verschiedenen Bewegungsrichtungen eingesetzt werden<br />

– horizontal, vertikal oder in Wandmontage – und ist deshalb sehr flexibel<br />

verwendbar. Ursprünglich wurde es als horizontale Bewegungslösung<br />

konzipiert, um in Serie verbaute Pressen mit einer Zentraleinheit zu versorgen,<br />

die in beide Richtungen ausfahren kann, sodass eine Presse in einer Richtung<br />

versorgt und dann geschlossen und anschließend eine andere Presse in der<br />

entgegengesetzten Richtung versorgt wird. Neben der Platzersparnis können<br />

also außerdem zwei Pressen mit nur einem System be- und entladen werden.<br />

Bei vertikaler Montage bietet sich eine perfekte<br />

Lösung für geringe Deckenhöhen und als Wandmontage<br />

erleichtert der Teleskopantrieb die Versorgung<br />

von Werkzeugmaschinen, wo Hindernisse<br />

beim Schließen der Sicherheitstüren vermieden<br />

werden müssen. Die<br />

Hauptbestandteile des<br />

Systems sind synchronisiert<br />

und in einem<br />

Zahnriemensystem miteinander<br />

verbunden.<br />

Die Bewegung des<br />

ersten Elements erzeugt<br />

dadurch auch die<br />

Bewegung der zweiten<br />

Verlängerung und<br />

verdoppelt so die Geschwindigkeit,<br />

obwohl<br />

ein Teil mit geringerer<br />

Geschwindigkeit bewegt<br />

wird. Das verringert<br />

die Prozesszeiten<br />

und die Belastung der mechanischen Bauteile. Außerdem sind die Zahnriemen<br />

aus Polyurethan im Gegensatz zu Zahnstangensystemen wartungsfrei und<br />

brauchen keine Schmierung.<br />

Rollon GmbH | Bonner Straße 317-319 | 40589 Düsseldorf<br />

Tel.: +49 2119 5747-0 | info@rollon.de | www.rollon.de<br />

MN 2


ANZEIGE<br />

Energieführungsketten<br />

Die „Schnellöffner“:<br />

1 Meter Energieführung<br />

in bis zu 3 Sekunden öffnen<br />

Die Energieführungsketten der Serien EasyTrax, QuickTrax und Uniflex Advanced haben<br />

eines gemeinsam: Sie sind jeweils so konzipiert, dass sie sich schnell öffnen lassen. So fallen<br />

Leitungsbelegung und -austausch besonders leicht, der Anwender spart Zeit und Geld.<br />

QuickTrax<br />

SEHEN SIE IHRE<br />

VORTEILE<br />

VORTEILE<br />

HIER IN<br />

Laden Sie sich die<br />

App kostenlos auf Ihr<br />

Smartphone oder Tablet<br />

Scannen Sie das Bild<br />

und erleben Sie unsere<br />

NEXT GENERATION!<br />

mit flexiblem Filmscharnier aus, die ein<br />

einfaches Handling der Leitungsbelegung<br />

ermöglichen. Die Serie EasyTrax<br />

hingegen verfügt über flexible Lamellenbügel,<br />

in die sich die Leitungen einfach<br />

eindrücken lassen. Weil die Bügel seitlich<br />

und nicht in den Leitungsraum schwenken, wird<br />

ein sehr hoher Befüllungsgrad erreicht. Bei beiden<br />

Serien kommt die 2K-Technologie zum Einsatz: Hier<br />

werden Kettenkörper aus hartem Material und<br />

flexible Verschlussbügel miteinander verbunden.<br />

So lassen sich Ketten realisieren, die die scheinbar<br />

widersprüchlichen Eigenschaften Stabilität<br />

und Flexibilität in sich vereinen.<br />

Neueste Messungen belegen: Mit dem für die<br />

Energieführungskette erhältlichen Öffnungswerkzeug<br />

können Anwender bei der Uniflex Advanced<br />

1455 einen Meter Energieführung in nur drei<br />

Sekunden öffnen – das ist rekordverdächtig! Der<br />

Hintergrund: Die Verbindungsbügel verfügen über<br />

eine Kugelgelenk-Mechanik. Sie gewährleistet<br />

eine schnelle Leitungsbelegung und bewirkt<br />

zudem, dass die Kette im geschlossenen Zustand<br />

besonders stabil ist. Die Verbindungsbügel sind<br />

nach außen oder innen zu öffnen. Im geöffneten<br />

Zustand verbleibt der Bügel am Kettenglied,<br />

wobei er sich durch Ausdrehen auch vollständig<br />

lösen lässt. Diese leise Energieführung aus Vollkunststoff<br />

ist leicht und gleichzeitig sehr robust.<br />

Verstärkte Verschleißflächen an der Außenseite<br />

gewährleisten darüber hinaus eine besonders<br />

lange Lebensdauer bei auf der Seite liegenden<br />

Anwendungen.<br />

Auch die Serien EasyTrax und QuickTrax ermöglichen<br />

eine schnelle Kettenbelegung: Die Quick-<br />

Trax-Serie zeichnet sich durch Verschlussbügel<br />

Uniflex Advanced<br />

EasyTrax<br />

TSUBAKI KABELSCHLEPP GmbH<br />

Daimlerstraße 2 | 57482 Wenden-Gerlingen<br />

Tel: +49 2762 4003-0 | info@kabelschlepp.de<br />

www.kabelschlepp.de<br />

MN 3


ANZEIGE<br />

Mehrfachkupplungen<br />

Frei kombiniert und eingeklickt<br />

Mit der MULTILINE ADAPTIV ist Eisele den entscheidenden Schritt voraus.<br />

Der Baukasten für individuell konfigurierbare und robuste Mehrfachkupplungen<br />

setzt neue Maßstäbe für Werkzeugwechsel und Prototypenbau. Dank<br />

des perfekt abgestimmten modularen Designs können auch verschiedene Durchmesser,<br />

Anschlusstypen und Medien flexibel in die Kupplung integriert werden. Ändern sich die<br />

Anforderungen, wird die Kupplung einfach und werkzeugfrei per Hand angepasst.<br />

Frankfurt am Main<br />

07. - 12. Mai<br />

Halle 11 / Ebene 0<br />

Stand D63<br />

Die MULTILINE ADAPTIV von Eisele ist eine<br />

hochsichere Mehrfachkupplung zum Anschluss<br />

von Funktionsgruppen an Maschinen. Ob im<br />

Anlagenaufbau, bei der Wartung oder der Reparatur:<br />

Montageaufwand und Rüstzeit lassen sich mit<br />

dieser Weltneuheit signifikant verringern. Durch ein<br />

komplett modulares Baukastensystem, in dem alle<br />

Einzelteile zueinander kompatibel sind, markiert<br />

dieses System einen entscheidenden Fortschritt<br />

gegenüber bisherigen Lösungen. Hat man einen<br />

Grundkörper bestehend aus Stecker und Dose ausgewählt<br />

und durch das Bohrbild die Anzahl der<br />

Anschlüsse und deren maximalen Außendurchmesser<br />

festgelegt, können mit Hilfe der ADAP-<br />

TIV-Einsätze genau die Anschlüsse kombiniert werden,<br />

die für eine bestimmte Anwendung erforderlich<br />

sind. Spätere Änderungen oder Umbauten sind problemlos<br />

binnen weniger Minuten möglich.<br />

Mit einem Klick eingerastet<br />

Die ADAPTIV-Einsätze sind unabhängig von Schlauchgrößen<br />

und Material nach Bedarf bestückbar. Mehrere<br />

Materialien (Alu, Edelstahl, Messing), verschiedene Durchmesser<br />

und unterschiedliche Absperrfunktionen und Dichtungen<br />

machen das modulare System zu einem echten Baukasten.<br />

Damit eignet sich die MULTILINE ADAPTIV ideal für den Prototypen- und<br />

Sondermaschinenbau. Insbesondere bei Losgrößen von 1 bis 10 Stück können<br />

die benötigten Mehrfachkupplungen individuell und kostengünstig aus den vorgefertigten<br />

Standardbauteilen konfiguriert werden. Mit diesem völlig neuartigen<br />

und flexiblen Konzept unterscheidet sich die MULTILINE ADAPTIV von allen<br />

anderen Mehrfachkupplungen. Die ADAPTIV-Einsätze werden von Hand bis zum<br />

unverkennbaren Einrasten in den robusten und platzsparenden Grundkörper der<br />

MULTILINE ADAPTIV geschoben.<br />

Eine Kupplung für alle Medien<br />

Dank des streng modularen Prinzips lassen sich so unterschiedliche Verbindungen<br />

wie Pneumatik, Gase, Kühlwasser und Flüssigkeiten in einer<br />

Schnittstelle zusammenfassen. Die Größe der Anschlüsse ist variabel, da<br />

www.eisele.eu/videos/<br />

sie in die außen einheitlich dimensionierten<br />

ADAPTIV-Einsätze integriert<br />

sind. Soll eine Steckverbindung<br />

gewechselt werden, so wird einfach<br />

der ADAPTIV-Einsatz auf beiden Seiten der<br />

Kupplung ausgetauscht. Dank des Baukastensystems<br />

reduziert sich auch die Lagerhaltung. Die ADAPTIV-<br />

Einsätze sind mit und ohne Absperrung oder tropffrei erhältlich, so dass auch<br />

unter Druck sicher gekoppelt und entkoppelt werden kann. Auch Reduzierungen<br />

des Schlauchdurchmessers können in der Kupplung umgesetzt werden.<br />

Die ADAPTIV-Einsätze basieren auf den bewährten Eisele-Steckanschlüssen<br />

mit Lösehülse. Die zu verbindenden Schlauchenden können deshalb einfach<br />

bis zum Anschlag in die Lösehülse des Adaptiveinsatzes geschoben werden.<br />

Werkzeug oder eine Schlauchbearbeitung ist nicht erforderlich.<br />

Eisele Pneumatics GmbH & Co. KG<br />

Hermann-Hess-Straße 14-16 | 71332 Waiblingen<br />

Tel.: +49 7151 1719-0 | info@eisele.eu | www.eisele.eu<br />

MN 4


Getriebe<br />

Präzise und langlebige<br />

Zykloidgetriebe für die Robotik<br />

ANZEIGE<br />

Mit einem Weltmarktanteil von 60 % steht der Getriebe-Hersteller<br />

Nabtesco wie kein zweites Unternehmen für leistungsfähige<br />

und zuverlässige Präzisionsgetriebe für die Robotik. In Lackier-,<br />

Schweiß- und Palettierrobotern kommen die Produkte ebenso zum Einsatz<br />

wie bei Positionier- und Handling-Aufgaben. Prädestiniert für Robotikanwendungen<br />

aller Art sind insbesondere die neuen Getriebeköpfe der RH-N-Serie<br />

sowie die Zykloidgetriebe der RF-P-Baureihe.<br />

Die RH-N-Getriebe erreichen eine hohe Drehmomentleistung und lassen sich<br />

schnell und einfach in den Antriebsstrang integrieren. Ihr modulares Design<br />

mit definierten Schnittstellen garantiert eine hohe Flexibilität. Da Antriebsritzel<br />

und ein Motorflansch für alle gängigen Motortypen bereits in den<br />

Getriebekopf integriert sind, bietet die neue Baureihe eine unkomplizierte<br />

Plug-and-Play-Lösung für jeden Maschinenkonstrukteur. Die Getriebeköpfe<br />

sind darüber hinaus besonders leicht, kompakt und wartungsarm.<br />

Die lokal gefertigten und bereits vorgeschmierten Komponenten der<br />

RH-N-Getriebeköpfe für den europäischen Markt eignen sich für zahlreiche<br />

Handling-Applikationen.<br />

RF-P-Baureihe mit<br />

zweistufigem Untersetzungsprinzip<br />

Prädestiniert für den Einsatz in den Armachsen von Delta- und SCARA-<br />

Robotern sind zudem die Zykloidgetriebe der RF-P-Serie. Sie setzen Maßstäbe,<br />

wenn es um High-Speed auf kleinstem Raum geht: Die Exzentergetriebe<br />

erlauben Abtriebsgeschwindigkeiten bis zu 200 min -1 und arbeiten dabei<br />

extrem präzise. Die Hauptunterschiede zu herkömmlichen Planetengetriebelösungen<br />

sind der minimale Verschleiß und das daraus resultierende geringe<br />

Spiel über die komplette Lebensdauer.<br />

Die RF-P-Serie basiert auf den RV-Reduziergetrieben von Nabtesco mit zweistufigem<br />

Untersetzungsprinzip. Die Konstruktion führt zu einem exzellenten<br />

Getriebeverhalten hinsichtlich Dynamik und Laufruhe sowie einer hohen<br />

Wiederhol- und Bahngenauigkeit, auch bei sehr schnellen und abrupten<br />

Bewegungen.<br />

Für die Varianten RF-19P und RF-32P sind hohe Schockbelastungen bis zu<br />

570 bzw. 960 Nm kein Problem. Die reduzierte Reibung im Getriebe sorgt<br />

für eine geringe Betriebstemperatur. Dadurch sind die Nabtesco-Getriebe<br />

äußerst wartungsarm, langlebig und weisen einen hohen Wirkungsgrad von<br />

bis zu 80 % auf.<br />

Nabtesco Precision Europe GmbH | Tiefenbroicher Weg 15 | 40472 Düsseldorf<br />

Telefon: +49 211 17379-0 | info@nabtesco.de | www.nabtesco.de<br />

MN 5


ANZEIGE<br />

Antriebe 4.0<br />

Antriebsfunktionen für die<br />

smarte Fabrik<br />

25. - 29. April<br />

Halle 15, Stand H31 &<br />

Halle 9, Stand D06<br />

Auf der Hannover Messe wird NORD DRIVESYSTEMS Antriebsfunktionen für die<br />

smarte Fabrik präsentieren. Exponate thematisieren zum Beispiel, was schon heute<br />

bei Condition Monitoring und Predictive Maintenance möglich ist und welche Funktionen<br />

die Antriebselektronik mithilfe der integrierten SPS komplett übernehmen kann.<br />

Ökonomische und einfache Lösungen, insbesondere auf Basis dezentraler<br />

Frequenzumrichter, ermöglichen Anwendern, sich die Chancen der Industrie<br />

4.0 zu erschließen. Neuheiten im Getriebesegment sind einstufige Stirnradgetriebe<br />

für die Anwendungsschwerpunkte Pumpen, Mischer, Lüfter und<br />

Fördertechnik. Industriegetriebe in Baugröße 14 erweitern das bestehende<br />

Spektrum und erlauben noch passgenauere Antriebsauslegungen im hohen<br />

Drehmomentbereich. NORD Gear, das NORD-Tochterunternehmen aus dem<br />

Partnerland der Hannover Messe, USA, stellt sich vor. NORD Gear unterstützt<br />

nordamerikanische Kunden bereits seit 1979 mit eigener Fertigung, Montage<br />

und applikationsspezifischem Engineering.<br />

<strong>DER</strong>ANTRIEB■ Sicher<br />

■ Flexibel<br />

■ International<br />

NORD DRIVESYSTEMS:<br />

■ Weiter Leistungsbereich<br />

■ Flexible Komplettlösungen<br />

■ Hohe Systemeffizienz<br />

DerAntrieb.com<br />

Getriebebau NORD GmbH & Co. KG<br />

Fon +49 (0) 4532 / 289-0<br />

info@nord.com<br />

Member of the<br />

NORD DRIVESYSTEMS Group<br />

Das<br />

Getriebe<br />

■ Starke Lagerung<br />

■ Geräuscharmer Lauf<br />

■ Hohe Leistungsdichte<br />

MN 6<br />

Der<br />

Motor<br />

■ Hohe Effizienz<br />

■ Weltweite Standards<br />

■ Alle Einsatzbedingungen<br />

Die<br />

Antriebselektronik<br />

■ Kompakte Bauform<br />

■ Einfache Inbetriebnahme<br />

■ Skalierbare Funktionalitäten


ANZEIGE<br />

Klemmsysteme<br />

Nächster Halt: Linearführung<br />

Linearführungen sind im Maschinen- und Anlagenbau ein Standard-<br />

Bauelement für translatorische Bewegungen. Für pneumatische<br />

Klemmungen inklusive einer Notbremsoption bietet die HEMA<br />

Maschinen- und Apparateschutz GmbH mit der LinClamp-Baureihe ein<br />

Klemmsystem an, das für alle gängigen Linearführungen und bearbeiteten<br />

Flächen erhältlich ist und eine sichere und schnelle Klemmung garantiert.<br />

Die LinClamps kommen bei übersetzenden Anwendungen zum Einsatz, bei<br />

denen auch eine Notbremsfunktion erforderlich sein kann. Sie werden in zwei<br />

Grundversionen angeboten – klemmend bei Druckluft-Beaufschlagung oder<br />

als Fail-Safe-Variante, die beim Abschalten oder Ausfall der Druckluft klemmt.<br />

Die kompakten Klemmsysteme sind in diversen Baugrößen erhältlich, einfach<br />

zu montieren und werden sowohl für niedrige als auch für hohe Laufwagen<br />

angeboten.<br />

Die Bremsbacken der LinClamp bestehen aus widerstandsfähigen Sinterbelegen<br />

für höchste Brems- und Klemmkraft, die Klemmbacken aus Hochleistungswerkzeugstahl<br />

für effektive Klemmungen. Bei der Variante LinClamp A<br />

kann unabhängig von der verwendeten Linearführung direkt auf bearbeitete<br />

Flächen der Anschlusskonstruktion geklemmt werden. Zudem sind Sonderbeläge<br />

zum Einsatz für Übergangsanwendungen bei Klemm-/Bremsvorgängen<br />

auf fettgeschmierten Linearführungen möglich, ebenso wie Lösungen<br />

für seitliche (Standard), stirnseitige oder oben liegende Luftanschlüsse.<br />

Die vielfältigen Möglichkeiten für individuelle Befestigungsbohrungen unterstreichen<br />

die nahezu universelle Einsatzfähigkeit der LinClamp-Baureihe.<br />

Neben Klemmsystemen für Linearführungen wie der LinClamp bietet HEMA<br />

für viele weitere Anwendungen die passende Klemmvorrichtung an, wobei<br />

besonderes Augenmerk auf individuelle Lösungen gelegt wird. Zudem fertigt<br />

HEMA Schutzabdeckungen für die industrielle Anwendung, wie beispielsweise<br />

Faltenbälge, Teleskopstahlabdeckungen sowie komplette Rückwandsysteme.<br />

Maschinenschutzscheiben mit und ohne integrierte Beleuchtung<br />

sowie Drehfenster für Bearbeitungsmaschinen gehören ebenfalls zum<br />

Produktportfolio. Mit über 35 Jahren Marktpräsenz profitiert das Unternehmen<br />

von seiner umfangreichen Erfahrung in der Zulieferindustrie und<br />

bietet umfassenden Service und Lösungen nach Maß.<br />

HEMA Maschinen- und Apparateschutz GmbH<br />

Seligenstädter Straße 82 | 63500 Seligenstadt<br />

Tel.: +49 6182 773-0 | info@hema-group.com | www.hema-group.com<br />

MN 7


ANZEIGE<br />

Messsysteme<br />

Mehr Präzision für<br />

Radial-Axial-Lager<br />

Wenn es um eine hohe Positioniergenauigkeit geht, kommen in Werkzeugmaschinen<br />

Präzisions-Rundachs-Lager verschiedener Hersteller zum<br />

Einsatz. Vor allem in Fräsköpfen und Rundtischen sind äußerst steife<br />

Radial-Axial-Lager gefragt. Aber auch ein höchst präzises und robustes Messsystem<br />

ist dabei von Vorteil.<br />

Beim Einsatz in Präzisionslagern überzeugen die AMOSIN ® -Systeme von<br />

AMO vor allem durch hohe Auflösungen und Genauigkeiten. Zudem sind sie<br />

extrem robust gegenüber Umwelteinflüssen wie Staub und Feuchtigkeit, entsprechen<br />

der Schutzart IP67 und weisen eine hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit<br />

auf. Somit halten sie den rauen Umgebungsbedingungen im Umfeld<br />

der Werkzeugmaschinen problemlos stand.<br />

Messsysteme ohne magnetische Teile<br />

Die induktive Messtechnik von AMO kommt komplett ohne magnetische Teile<br />

aus – sowohl in der Maßverkörperung als auch im Abtastkopf. Dadurch ist<br />

sie völlig unempfindlich gegen jede Art von elektromagnetischen Störfeldern.<br />

„Der flexible Maßbandring wird direkt am Lagerinnenring oder auf der Axialscheibe<br />

montiert“, erklärt Engelbert Hager als Vertriebsleiter bei AMO. Das<br />

spart Zeit bei der Montage und führt zu genauesten Messergebnissen. Eine<br />

großzügige Hohlwelle ermöglicht die Durchführung von Kabeln oder Schläuchen.<br />

AMO bietet sowohl Systeme mit Einkopfabtastung als auch mit Mehrkopfabtastung<br />

an, um die Systemgenauigkeit weiter zu steigern. Je nach verwendetem<br />

Prinzip der Positionserfassung sind inkrementelle oder absolute<br />

Messsysteme verfügbar.<br />

Über AMO<br />

Das in Österreich ansässige Unternehmen befasst sich seit über<br />

20 Jahren mit der Entwicklung und Herstellung sowie dem weltweiten<br />

Vertrieb von induktiven Längen- und Winkelmesssystemen. Die<br />

kontinuierliche Weiterentwicklung machte es möglich, dass diese<br />

Produkte nun seit Jahren auch im High End-Bereich von Werkzeugmaschinen,<br />

Halbleiteranlagen und in der Medizintechnik Verwendung<br />

finden. Mit eigenen Niederlassungen in Deutschland, Italien und den<br />

USA sowie Vertretungen in den wichtigsten Industrieländern ist das<br />

Unternehmen praktisch weltweit präsent.<br />

Neue Generation – mehr Performance<br />

„Um den steigenden Anforderungen des Maschinen- und Anlagenbaus vor<br />

allem im Bereich der Werkzeugmaschinen gerecht zu werden, haben wir in<br />

diesem Jahr eine komplett überarbeitete Elektronik in unsere Längen- und<br />

Winkelmesssysteme integriert, die noch genauer, schneller und unempfindlicher<br />

gegenüber Montagetoleranzen ist“, berichtet Heinz Eisschiel,<br />

Geschäftsführer von AMO. „Die feinsten Messschritte liegen jetzt bei<br />

0,05 µm“. Das Signalrauschen und Interpolationsfehler wurden drastisch<br />

reduziert, was eine ausgezeichnete Regelgüte in der Anwendung garantiert.<br />

Die neue Generation wird seit Anfang des Jahres Schritt für Schritt in den<br />

Markt eingeführt.<br />

AMO GmbH | Nöfing 4 | 4963 St. Peter am Hart | Österreich<br />

Tel.: +43 7722 65856-0 | news@amo.at | www.amo-gmbh.com<br />

MN 8


Getriebe<br />

Präzisionsgetriebe für das<br />

Greifen, Zentrieren und Schließen<br />

ANZEIGE<br />

Mit der Serie lifgo ® 5 bietet die Oberhausener LEANTECHNIK AG<br />

belastbare und langlebige Zahnstangengetriebe in verschiedenen<br />

Ausführungen für spezielle Einsatzzwecke. Die Variante lifgo ®<br />

doppel eignet sich besonders für Greif-, Zentrier- und Schließbewegungen.<br />

Die Getriebe der Serie lifgo ® 5 aus dem Hause LEANTECHNIK entsprechen<br />

höchsten Anforderungen an Hubkraft, Geschwindigkeit und Synchronität.<br />

Ausgestattet mit einer Zahnstange, die 4-fach-rollengeführt ist, gewährleisten<br />

die robusten Kraftpakete selbst bei hohen Lasten eine hohe Querkraftaufnahme.<br />

Durch das Zusammenfügen von zwei Führungseinheiten<br />

entsteht aus der Standardausführung die Variante lifgo ® doppel. Mit zwei<br />

Zahnstangen, die sich in entgegengesetzter Richtung bewegen, ist sie die<br />

ideale Komponente für synchrone Positionier-, Greifer- und Zentrieraufgaben.<br />

Geschickter Zusammenbau für<br />

verschiedene Bewegungsoptionen<br />

Je nach Baugröße erreicht lifgo ® doppel eine Hubkraft von 2.000 bis<br />

25.000 N bei einer Geschwindigkeit von drei Metern pro Sekunde. Selbst bei<br />

enormen Kräften arbeiten die Getriebe hochpräzise und ermöglichen eine<br />

Positioniergenauigkeit von bis zu ±0,01 mm.<br />

Der Antrieb der beiden parallellaufenden Zahnstangen erfolgt per Servo-, Drehstrom-,<br />

Pneumatik- oder Hydraulikantriebe über das Ritzel im Inneren des Getriebes.<br />

Je nach erforderlicher Bewegung wird entweder die Zahnstange fest montiert<br />

oder das Getriebe bei weiterhin frei beweglicher Zahnstange fixiert, womit<br />

sich das lifgo ® -Getriebe auch als lifgo ® linear doppel für lange Hübe in entgegengesetzter<br />

Richtung nutzen lässt.<br />

Einsatzgebiete finden sich zum Beispiel in der von LEANTECHNIK entwickelten<br />

lifgo ® -Portalanlage. Bei der komplexen Kombination aus Palettierer und<br />

Zuführeinrichtung mit 3-Achs-Greiferarm und 2-Achs-Palettierer hilft lifgo ®<br />

doppel bei der Entnahme der Rohteile sowie der Positionierung auf einem<br />

Laufband. In einem anderen Fall arbeitet lifgo ® doppel als Antriebsmodul innerhalb<br />

einer Greifervorrichtung für Bauteile von LKW-Anhängern, welche<br />

nach dem Lackieren transportiert werden müssen. Auch hier wird deutlich,<br />

dass die vielseitigen lifgo ® -Getriebe bei unterschiedlichen Lasten zuverlässig<br />

und hochpräzise arbeiten.<br />

Das Getriebe kommt als 5.0, 5.1, oder 5.3 in teil- und funktionsfertigen<br />

Anlagen von LEANTECHNIK zum Einsatz. Speziell für schwere Lasten bis zu<br />

2,5 Tonnen konzipiert ist die vierte Baugröße lifgo 5.4 – das bislang<br />

größte Getriebe von LEANTECHNIK. Kennzeichnend für die Sonderbaugröße<br />

ist ihre noch höhere Belastbarkeit.<br />

LEANTECHNIK AG | Im Lipperfeld 7c | 46047 Oberhausen<br />

Tel.: +49 208 49525-0 | info@leantechnik.com | www.leantechnik.com<br />

MN 9


Wälzlager<br />

Der ABEG ® -Quickfinder basic:<br />

ANZEIGE<br />

schnelle und einfache Auswahl<br />

von Wälz- und Gleitlagern<br />

Die Findling Wälzlager GmbH ist ein Spezialist für Wälz- und Gleitlager mit über 90 Jahren<br />

Produkt- und Anwendungserfahrung. Das Portfolio der Experten aus Karlsruhe umfasst über<br />

22.000 unterschiedliche Lagertypen, sodass die Wahl schon einmal schwer fallen kann.<br />

Großen Wert legt man bei Findling deshalb auf eine anwendungsbezogene Beratung der Kunden.<br />

Dabei hilft die Kategorisierung des Angebots nach nach der ABEG ® -Methode. Zusätzlich ermöglichen<br />

Analyse-Tools wie der ABEG ® -Quickfinder den Kunden eine schnelle und zielsichere Auswahl.<br />

Das kostenlose Online-Tool ABEG ® -Quickfinder<br />

basic des Karlsruher Wälz- und Gleitlagerspezialisten<br />

ist unter www.findling.com/quickfinder zugänglich<br />

und funktioniert wie eine Datenbankabfrage<br />

über alle Bauformen und ABEG ® -<br />

Produktlinien hinweg. Wälzlager, die den konstruktionsseitig<br />

definierten technischen Anforderungen<br />

entsprechen, lassen sich damit schnell und herstellerunabhängig<br />

finden. „Mit wenigen Mausklicks<br />

wird die vorher unüberschaubar breite<br />

Produktpalette des Wälzlagermarktes unter<br />

Berücksichtigung der Faktoren Leistungsfähigkeit,<br />

Zweckmäßigkeit, Verfügbarkeit und Preis transparent“,<br />

erläutert Klaus Findling, Geschäftsführer<br />

von Findling Wälzlager. Die Software<br />

berücksichtigt die DIN ISO 281 Bbl.2 und ermöglicht<br />

so die herstellerneutrale Berechnung nach<br />

einheitlichen Vorgaben.<br />

Mit einfachen Schritten<br />

zur kostenoptimierten Lösung<br />

Basis für das Tool ist die Klassifizierung des weltweiten<br />

Angebots nach ABEG ® . Dabei wird das<br />

Sortiment in die vier unterschiedlichen Leistungsklassen<br />

Premium, Supra, Eco und EasyRoll unterteilt,<br />

wobei Premium den aktuell höchsten Stand<br />

der Technik repräsentiert und besonders hohe<br />

Anforderungen an die Lebensdauer erfüllt. Die<br />

Kategorie EasyRoll hingegen steht für Produkte,<br />

die für den Einsatz bei geringeren Beanspruchungen<br />

im kostensensiblen Bereich bestimmt sind.<br />

MN 10


eschaffung<br />

ANZEIGE<br />

Kostenloses<br />

Online-Tool<br />

„Bei dieser Methode werden die Interessen aller beteiligten Unternehmensbereiche<br />

wie Management, Konstruktion, Qualitätssicherung und Einkauf<br />

gezielt berücksichtigt“, erläutert Klaus Findling. „Potenziale zur Prozessoptimierung<br />

und Kosteneinsparung werden identifiziert und können ausgeschöpft<br />

werden.“ Für den Anwender gestaltet sich die Bedienung des Quickfinderdenkbar<br />

einfach: Ausgehendvon dentechnischen Rahmenbedingungen<br />

wie Umdrehungszahl oder Belastung errechnet das Programm die Lebensdauer<br />

nach DIN ISO 281 und wählt die passenden Lagertypen und Baugrößen<br />

aus. Innerhalb von Sekunden gelangt der Anwender zu einer individuellen<br />

Auswahl passender Lager – übersichtlich gruppiert nach Bauformen,<br />

sortiert nach Dimension und filterbar nach Gängigkeit und Preisniveau.<br />

Anhand einer Beispielrechnung zeigt sich, dass Premium-Lager nicht immer<br />

die beste Wahl sind: Ein Anwender, der ein Rillenkugellager mit einer Lebensdauer<br />

von mindestens 5.000 Stunden benötigt, muss nicht zwangsläufig<br />

auf die Premium-Ausführung des Lagers der Type 6004 mit einer<br />

Lebensdauer von 5.118 Stunden zurückgreifen. Auch in den Leistungsstufen<br />

EasyRoll, Eco und Supra gibt es gute Alternativen – zum Beispiel das Lager<br />

6302 in der Klasse Eco, das ihm mit einer Lebensdauer von 5.445 Stunden<br />

sogar eine noch größere Sicherheit bietet. Noch dazu ist ein 6302 in Eco<br />

deutlich günstiger als ein 6004 in Premium. So lassen sich 20-60 Prozent der<br />

Produktkosten bei gleichbleibender technischer Anforderung einsparen. „In<br />

der Einzelberechnung der infrage kommenden Lager sind auch noch<br />

Erfüllungs- und Nutzungsgrad angegeben, sodass die Auswahl für den<br />

www.findling.com/<br />

quickfinder<br />

Anwender noch einfacher wird“, erläutert Klaus Findling. „Oftmals sind<br />

Premium-Ausführungen hoffnungslos überdimensioniert. Unser Quickfinder<br />

ermöglicht die Wahl eines idealen und zugleich wirtschaftlichen Lagers.“<br />

Quickfinder<br />

basic<br />

Quickfinder<br />

professional<br />

MESYS**<br />

Berechnung der nominellen Lebensdauer nach DIN ISO 281 X X X<br />

Berechnung der modifizierten Lebensdauer nach DIN ISO 281 X* X X<br />

Berechnung der Referenzlebensdauer nach ISO/TS 16281<br />

Schmierstoffauswahl aus Datenbank<br />

X<br />

X<br />

X<br />

(ISO VG Klassen)<br />

Eingabe eines eigenen Schmierstoffes X X<br />

Berücksichtigung Wärmedehnung<br />

Einfluss von Passungen<br />

X<br />

X<br />

Wer die Berechnungen nicht selbst<br />

durchführen möchte, kann selbstverständlich<br />

auf die Anwendungsingenieure<br />

der Firma Findling Wälzlager zurückgreifen,<br />

insbesondere wenn die Anwendungsbedingungen<br />

umfassend sind und<br />

Unsicherheit in Bezug auf die technischen<br />

Parameter herrscht. Hier<br />

steht Findling mit hochspezialisierter<br />

Software und über 70-jähriger Erfahrung<br />

in der Anwendungsberatung bereit,<br />

das technisch wie wirtschaftlich<br />

optimale Produkt zu ermitteln und<br />

auszuwählen.<br />

Berechnung von Normlagern X X<br />

Eingabe und Berechnung eines Sonderlagers<br />

Einfluss von Werkstoffeigenschaften<br />

Berücksichtung des Einflusses von Schiefstellungen,<br />

Fluchtungsfehlern, Kippmomenten<br />

X<br />

X<br />

X<br />

Berechnung der Lebensdauer bei drehendem Außenring<br />

Bestimmung des Einflusses innerer Geometrie<br />

(Schmiegung, Wälzkörpergeometrie, etc.)<br />

*nur mit bekanntem aISO-Faktor | ** MESYS ist ein geschützter Handelsname der Firma MESYS AG, CH-Zürich | Stand der Tabelle 03/<strong>2016</strong><br />

X<br />

X<br />

Findling Wälzlager GmbH<br />

Schoemperlenstraße 12 | 76185 Karlsruhe<br />

Tel.: +49 721 55999-0 | info@findling.com<br />

www.findling.com<br />

MN 11


ANZEIGE<br />

Lineartechnik<br />

Rollenführung RK MonoLine<br />

in den Baugrößen 40 und 80<br />

25. - 29. April<br />

Halle 16 | Stand D18<br />

Als Ergänzung seines Lineareinheiten-Portfolios für das mittlere Belastungssegment<br />

hat RK Rose+Krieger jetzt mit den Rollenführungen vom Typ RK MonoLine eine<br />

neue Baureihe auf dem Markt gebracht. Die RK MonoLine ist zunächst in den<br />

gängigen Baugrößen 40 und 80 erhältlich – wahlweise mit Zahnriemenantrieb (Z) oder<br />

ohne Antrieb als mitlaufende Momentenunterstützung (R). Weitere Größen werden folgen.<br />

Die zahnriemengetriebene Variante ist in der Baugröße 80 bis 4.100 N belastbar und erreicht<br />

Verfahrgeschwindigkeiten bis zu 10 m/s bei zulässigen Beschleunigungen von bis zu 20 ms².<br />

Als Ergänzung seines Lineareinheiten-Portfolios für das mittlere Belastungssegment<br />

hat RK Rose+Krieger jetzt mit den Rollenführungen vom Typ RK<br />

MonoLine eine neue Baureihe auf dem Markt gebracht. Die RK MonoLine ist<br />

zunächst in den gängigen Baugrößen 40 und 80 erhältlich – wahlweise mit<br />

Zahnriemenantrieb (Z) oder ohne Antrieb als mitlaufende Momentenunterstützung<br />

(R). Weitere Größen werden folgen. Die zahnriemengetrieben Variante<br />

ist in der Baugröße 80 bis 4.100 N belastbar und erreicht Verfahrgeschwindigkeiten<br />

bis zu 10 m/s bei zulässigen Beschleunigungen von bis zu 20 ms².<br />

Service:<br />

RK Rose+Krieger bietet einen besonderen<br />

Service zur korrekten Motorauslegung.<br />

Basierend auf den Kundenangaben<br />

zum jeweiligen Anwendungsfall wie<br />

Last, Einbaulage, Geschwindigkeit und<br />

Beschleunigung ermittelt RK Rose+Krieger<br />

erforderliches Drehmoment, Drehzahl und<br />

externe Massenträgheit.<br />

Variables Anbaukonzept<br />

Wie die zahnriemengetriebenen Lineareinheiten der RK DuoLine-Familie<br />

verfügt auch die RK MonoLine Z über ein variables Anbaukonzept für<br />

nahezu alle Motoren am Markt. Die Position des Motors muss nicht mehr bei<br />

Bestellung festgelegt werden und kann nachträglich verändert werden. Die<br />

neuen Achsen sind serienmäßig mit einer Zahnriemenführung ausgestattet.<br />

Optionale Klemm- und Nutenleisten senken den Konstruktionsaufwand und<br />

erleichtern die kundenspezifische Anpassung. Die Profilnuten bieten größtmögliche<br />

Flexibilität bei der Befestigung von kundenspezifischem Zubehör<br />

wie beispielsweise Energieketten, Schlauchhalterungen oder End- oder<br />

Näherungsschaltern zur Endlagenabschaltung. Die Nutzlast wird über die im<br />

Zubehör erhältlichen Nutensteine mit Gewindebohrungen sicher befestigt.<br />

Für den Anwender bedeutet dies einen geringeren Konstruktionsaufwand,<br />

niedrigere Montagkosten sowie eine schnellere Montage. Spezielle, seitlich<br />

am Schlitten angebrachte Trichterschmiernippel gestatten die Schmierung<br />

der Lineareinheiten in jeder beliebigen Schlittenposition. Das Anfahren einer<br />

besonderen Wartungsposition oder die Demontage von gegebenenfalls vorhandenen<br />

Anbauteilen ist nicht erforderlich. Die zentrale Schmiermöglichkeit<br />

beschleunigt die Wartung und macht sie sicherer und einfacherer.<br />

Die neuen Linearachsen überzeugen durch ein gleichmäßiges Laufverhalten<br />

und hohe Präzision bei mittlerer dynamischer Belastung. Für Fälle, bei denen<br />

eine hohe Dynamik gefragt ist, bietet RK Rose+Krieger die RK DuoLine-Baureihe<br />

an. Die Lineareinheiten mit Kugelschienenführung sind in den Baugrößen<br />

160/120/80/60/40 wahlweise mit und ohne Antrieb in einer zahnriemen- und<br />

einer spindelgetriebenen Version lieferbar.<br />

RK Rose+Krieger GmbH | Potsdamer Straße 9 | 32423 Minden<br />

Tel.: +49 571 9335-0 | info@rk-online.de | www.rk-rose-krieger.com<br />

MN 12


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Werkstückträgerumlaufsysteme: Rückgrat der automatisierten<br />

und vernetzten Teilefertigung<br />

Das modulare Werkstückträgerumlaufsystem Versamove der<br />

mk Technology Group ist in drei Versionen erhältlich: Die<br />

Ausführung Versamove standard ist für bis zu 40 kg pro<br />

Werkstückträger (Größe von 240 × 240 bis 400 × 400 mm)<br />

ausgelegt, mit Versamove plus lassen sich Größen bis<br />

1040 × 1040 mm und 100 kg realisieren. Die Ausführung<br />

Versamove ultra kann Werkstückträger mit Abmessungen<br />

von bis zu 1200 × 1200 mm und 300 kg pro Werkstückträger<br />

transportieren. Verfügbar sind die Werkstückträger auch mit eingebetteten RFID-Chips.<br />

Der Betreiber kann zwischen drei verschiedenen Zweistrangförderern wählen. Für den schnellen<br />

Taktbetrieb und eine hohe Präzision und Laufruhe eignet sich der Zahnriemenförderer. Ebenfalls<br />

verfügbar ist ein Staurollenkettenförderer. Als dritte Option hat der Hersteller einen Zweistrangförderer<br />

mit einer kurvengängigen Flachplattenkette entwickelt.<br />

Hub-Querförderer und Hub-Dreheinheiten runden das System ab. Ein pneumatisch betriebener<br />

Kurzhublift kann Höhenunterschiede von 200 bis 600 mm überbrücken.<br />

3D-Vision-Sensoren<br />

für Innenbereiche<br />

Die 3D-Vision-Sensoren 3<br />

Vistor-T von Sick bieten aufgrund<br />

der 3D-Snapshot-<br />

Technologie eine hohe Flexibilität.<br />

Auf Basis der Lichtlaufzeitmessung<br />

liefert der Sensor<br />

für jedes Pixel Tiefeninformationen<br />

in Echtzeit. Dabei werden<br />

entweder alle 3D-Rohdaten<br />

oder bereits vorverarbeitete,<br />

anwendungsrelevante Informationen<br />

übermittelt.<br />

Aufgrund der leistungsstarken<br />

Visualisierungstools und den<br />

www.versamove.de<br />

Drehgeber-Portfolio für viele Anwendungen<br />

Baumer erweitert sein Drehgeber-Portfolio u. a. um die neuen kompakten<br />

magnetischen Einbaudrehgeber EMF500. Sie sind eine gute<br />

Alternative zu klassischen Resolvern. Auch die neue Generation der<br />

Ethernet Drehgeber soll Maßstäbe in Bezug auf Kompaktheit und<br />

Wirtschaftlichkeit setzten. Mit ihrem speziellen Aufbau setzt die neue<br />

Serie EAL580 mit radialem Steckerabgang die Bestmarke für die<br />

kürzeste Einbautiefe bei 58 mm Feldbus-Geräten. Sie ermöglicht so<br />

den Einsatz in Anwendungen mit engsten Einbauräumen. Durch das<br />

integrierte Media Redundancy Protocol (MRP) erhöht die Profinet-Variante deutlich die Maschinenund<br />

Anlagenverfügbarkeit. Durch automatisierte Geräteparametrierung mit Hilfe des Link Layer<br />

Discovery Protocol (LLDP) werden im Servicefall Stillstandzeiten reduziert, da für einen Gerätetausch<br />

kein Programmierwerkzeug notwendig ist. Die neuen absoluten Drehgeber unterstützen<br />

mit Profinet den OPC UA Standard und repräsentieren somit die „Industrie 4.0 ready“ Drehgeber.<br />

www.baumer.com<br />

zuverlässigen 3D-Informationen<br />

eignet sich der Sensor<br />

für Intralogistik oder Robotik.<br />

Es gibt hiervon zwei Produktvarianten:<br />

Die Ausführung<br />

CX ist eine 3D-Basiskamera,<br />

die qualitativ hochwertige<br />

3D-Punkt-wolken liefert, die<br />

Ausführung AG ist dagegen<br />

eine 3D-Smartkamera.<br />

www.sick.de<br />

Integrated Industries –<br />

Implemented by Baumüller<br />

25.– 29. April <strong>2016</strong><br />

Halle 14, Stand K17<br />

be in motion<br />

www.baumueller.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Schneller<br />

automatisieren<br />

Auf CC-Link folgt CC-Link IE<br />

Dirk Bunzel<br />

In der automatisierten Fertigung<br />

dient ein leistungsfähiges Netzwerk<br />

als Rückgrat für den Datenaustausch.<br />

Eine 100-fach erhöhte<br />

Übertragungsrate sowie eine<br />

etablierte, universelle Ethernet-<br />

Infrastruktur bietet das aus Asien<br />

bekannte Bussystem CC-Link mit<br />

der Einführung von CC-Link IE.<br />

Steckverbinder müssen hier hohe<br />

Anforderungen erfüllen.<br />

Dirk Bunzel, Phoenix Contact GmbH & Co. KG,<br />

Blomberg<br />

Den aktuellen Trends kann sich kaum<br />

jemand entziehen – zumal diese immer<br />

schneller aufeinander folgen. So hat sich<br />

die CC-Link Partner Association (CLPA),<br />

die Organisation der Hersteller CC-Linkkompatibler<br />

Produkte und Anwender von<br />

CC-Link-Technologie, dazu entschlossen,<br />

aktuelle Trends mitzugestalten – und hat<br />

CC-Link IE entwickelt. IE steht dabei für<br />

Industrial Ethernet. Ziel ist es, die Vorteile<br />

von CC-Link für zeitgemäße und zukunftsweisende<br />

Infrastruktur-Umgebungen nutzbar<br />

zu machen.<br />

Von Japan in die Welt<br />

Insbesondere Unternehmen aus dem asiatischen<br />

Raum schätzen bislang die vielen<br />

Vorteile des Bussystems CC-Link, wie z. B.<br />

die hohe Störfestigkeit oder die geringe<br />

Reaktionszeit. Dies liegt nicht zuletzt daran,<br />

dass CC-Link in Japan durch Mitsubishi<br />

entwickelt und als offenes Protokoll zur<br />

Verfügung gestellt wurde. Als international<br />

operierendes Unternehmen ist die Phoenix<br />

Contact-Gruppe auch direkt vor Ort tätig<br />

und kennt die Bedürfnisse der Anwender<br />

von CC-Link und CC-Link IE.<br />

Klassisches CC-Link ermöglicht eine Datenübertragungsrate<br />

von bis zu 10 MBit/s<br />

und ist damit für die meisten Aufgaben im<br />

Umfeld der Automatisierung ausreichend.<br />

Die physische Infrastruktur ist dementsprechend<br />

einfach aufgebaut: Dreiadrige Busleitungen<br />

werden über M12-Steckverbinder<br />

miteinander sowie mit den anzuschließenden<br />

Geräten verbunden. Es wird entweder<br />

eine klassische Bus-Topologie mit einer<br />

durchgehenden Busleitung und verschiedenen<br />

Anschlüssen – den Drops - für die<br />

Endgeräte eingesetzt. Es kann aber auch<br />

eine Stern-Topologie genutzt werden.<br />

Vorhandene Netzwerktechnologien<br />

nutzen<br />

Mit der einfachen Struktur und dem geringen<br />

Verkabelungsaufwand ist das Bussys-<br />

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


tem CC-Link auch heute noch vielfach im<br />

Einsatz. Aufgrund gestiegener Anforderungen<br />

wurde es inzwischen zu CC-Link IE erweitert.<br />

Vor allem bei der Bandbreite steigt<br />

der Bedarf. Neben einfachen I/O-Signalen<br />

müssen in vielen Applikationen größere<br />

Datenmengen übertragen werden, wie z. B.<br />

die Bilder von Industriekameras. Um die<br />

Qualität von Prozessen zu erhöhen, werden<br />

für eine größere Detailgenauigkeit auch<br />

in Hochgeschwindigkeitsprozessen zunehmend<br />

HD-Bilder übertragen.<br />

Generell bringt die Wahl von Industrial<br />

Ethernet als physikalische wie logische<br />

Basis für eine neue Generation von CC-<br />

Link weitere Vorteile. Neben der universellen<br />

Einsetzbarkeit mit diversen Topologien<br />

- wie Stern-, Baum- oder Linien-<br />

Topologie - sowie der weltweiten Akzeptanz<br />

ist die Vielfalt der angebotenen Geräte<br />

für Industrial Ethernet von allen Bussystemen<br />

und Netzwerken am größten. Auch<br />

Phoenix Contact bietet hier eine breite<br />

Auswahl an Geräten und Lösungen für die<br />

Netzwerkinstallation.<br />

Ein weiterer Vorteil von CC-Link IE ist die<br />

nahtlose Integration von Fertigungspro zessen<br />

in die vorhandene IT-Unternehmensinfrastruktur<br />

– also in das Unternehmensnetzwerk.<br />

So können z. B. Produktionszahlen<br />

einzelner Maschinen oder auch ganzer<br />

Fertigungslinien direkt im ERP(Enterprise<br />

Resource Planning)-System zur Verfügung<br />

gestellt werden. Abgeschlossene Fertigungsaufträge<br />

werden zur Vorplanung an<br />

die Logistiksteuerung gemeldet. Über die<br />

Verbindung zum Unternehmensnetzwerk<br />

ist auch die Remote-Diagnose im Fehlerfall<br />

einfacher.<br />

Neben zusätzlichen Geräten für das Netzwerk-Management<br />

– wie etwa Switches oder<br />

Router – wird auch eine neue physikalische<br />

Übertragungsinfrastruktur benötigt. Eine<br />

CC-Link IE ermöglicht ein neues<br />

Niveau an Leistungsfähigkeit<br />

und Flexibilität<br />

Übertragungsrate von 1 GBit/s – also Gigabit-Ethernet<br />

– ist hier die Anforderung.<br />

Dementsprechend müssen die verwendeten<br />

Komponenten wie Kabel und Steckverbinder<br />

mindestens in Cat. 5/Class D sowie<br />

8-polig ausgeführt sein. Diese Qualitätsanforderungen<br />

erfüllen z. B. handelsübliche<br />

RJ45-Steckverbinder mit vierpaarigen, paarverseilten<br />

Netzwerkleitungen mit Gesamt-<br />

Wir machen<br />

Ihre Maschine<br />

sicher.<br />

Mit der neuen Baureihe<br />

PROTECT SRB-E.<br />

n Neue Familie von Sicherheitsrelaisbausteinen<br />

mit acht Varianten<br />

n Eine Hardware-Plattform für viele Applikationen<br />

– vereinfacht die Auswahl<br />

n Multifunktional – für verschiedene<br />

Anwendungen konfigurierbar<br />

n Einzigartig: leistungsstarke, sichere<br />

Halbleiterausgänge für Kat. 4 / PL e<br />

www.schmersal.com<br />

01 Mit Echtzeit-Protokollen und Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung ist CC-Link IE auch<br />

Prozessen mit hohen Anforderungen an die Reaktionsgeschwindigkeiten gewachsen


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

02 Vom Bussystem zum Netzwerk: Die klassische CC-Link-Leitung (links); CC-Link IE (rechts)<br />

X-Kodierung vorgesehen. Mit Paarschirmung<br />

bis in das Steckgesicht hinein sind je<br />

nach eingesetzter Leitung bis zu 10 GBit/s<br />

möglich – also die 10-fache Datenmenge<br />

im Vergleich zu herkömmlichem Gigabit-<br />

Ethernet. Die in diesem Fall eingesetzten<br />

Leitungen verfügen neben dem Gesamtschirm<br />

über vier einzeln ab geschirmte,<br />

verseilte Aderpaare mit der Bezeichnung<br />

S/FTP (Screened / Foiled Twisted Pair).<br />

Eine derart hohe Datenmenge mag im<br />

ersten Moment unnötig erscheinen. Wenn<br />

man sich jedoch das exponentielle Datenwachstum<br />

der letzten Jahre sowie die<br />

Prognosen vor Augen führt, wird diese<br />

Größenordnung relativiert. Mit dem Einsatz<br />

von 10 Gigabit-Ethernet entscheidet<br />

man sich schon jetzt für Zukunftssicherheit<br />

auf der physikalischen Übertragungsebene.<br />

Die X-kodierte Schnittstelle ist in einer<br />

Erweiterung des IEC-Standards genormt,<br />

welcher der M12-Bauform zugrunde liegt<br />

– der IEC 61076-2-109. Eine Reihe von<br />

Anbietern führt Produkte für die Verkabelung<br />

mit der M12 X-Kodierung, und zwar<br />

von Infrastruktur-Komponenten über Netzwerk-<br />

Management bis hin zu Endgeräten.<br />

Phoenix Contact bietet hier ein umfassendes<br />

Produktprogramm, das eine zuverlässige<br />

Basis für Applikationen mit CC-Link IE<br />

schafft.<br />

www.phoenixcontact.de<br />

03 M12-Steckverbinder mit X-Kodierung erfüllen die Standardanforderungen<br />

im industriellen Umfeld<br />

schirm. Bezeichnet wird dieser Standard als<br />

SF/UTP (Screened Foiled / Unshielded Twisted<br />

Pair). Für die Verlegung von Leitungen<br />

in geschützten industriellen Bereichen oder<br />

auch in Schaltschränken sind diese Steckverbinder<br />

eine sinnvolle Wahl. Sollen Maschinen,<br />

Anlagen und Endgeräte jedoch<br />

auch außerhalb dieser geschützten Bereiche<br />

angeschlossen werden, reichen herkömmliche<br />

RJ45-Steckverbinder nicht aus.<br />

Steckverbinder für den<br />

rauen Industriealltag<br />

Der schon seit Jahren erfolgreich<br />

eingesetzte M12-Steckverbinder<br />

bietet den meisten Einflüssen des<br />

Industrieumfelds hingegen keine Angriffsfläche.<br />

Für die Gigabit-Datenübertragung<br />

ist innerhalb der M12-Schnittstelle<br />

die von Phoenix Contact mitentwickelte<br />

Auf den<br />

Punkt gebracht<br />

Industrie 4.0 entwickelt sich gerade von der<br />

Idee hin zur praktischen Anwendung – dabei<br />

stellen neue Kundenanforderungen hinsichtlich<br />

Kleinstserien, kürzerer Lieferzeiten und hoher Flexibilität<br />

die Betreiber von Produktionsanlagen vor große<br />

Herausforderungen. Ein steigender Bedarf an Bandbreite<br />

im industriellen Netzwerk – auf diese Entwicklung hat die<br />

CC-Link Partner Association reagiert und mit CC-Link IE<br />

einen neuen Weg auf Basis von bekannten Standards<br />

eingeschlagen. Für die notwendige Datenübertragung<br />

ist die M12-Schnittstelle mit hoher<br />

Zukunftssicherheit, guter Integration in<br />

bestehende Systeme sowie Industrietauglichkeit<br />

optimal<br />

geeignet.<br />

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


Absolutmesssystem für Linearantriebe<br />

Werkstückträgerumlaufsysteme<br />

Modularer Aufbau<br />

Kompatibel zu bestehenden Systemen<br />

Vielseitig einsetzbar<br />

Bei der Ansteuerung von Linearantrieben kommt es auf eine hohe<br />

Regelgüte in Verbindung mit Dynamik an. Diesen Anforderungen<br />

wird das magnetische Absolutmesssystem Emax-HI von Elgo<br />

gerecht. Sensorik und Auswerteelektronik sind in einem Metallgehäuse<br />

untergebracht. Der Anschluss erfolgt über einen M12-<br />

Rundstecker. Die maximale Messlänge beträgt 8 m. Das 10 mm<br />

breite, Zweispur-Magnetband wird auf eine ebene Grundfläche<br />

aufgeklebt. Das Emax-HI lässt sich bis zu einem Abstand von<br />

maximal 0,5 mm montieren. Die Auflösung beträgt 0,001 mm,<br />

die Verfahrgeschwindigkeit bis zu 10 m/s. Das System ist mit<br />

RS422, SSI- oder CANopen-Schnittstelle lieferbar und bietet<br />

optional inkrementelle Rechtecksignale oder Sinus-Cosinus-<br />

Signale (1 Vss) für die dynamische Bewegungssteuerung. Bei<br />

der SSI-Variante lässt sich das Datenformat Binär- und Graycode<br />

als Option wählen. Die RS422-Schnittstelle gibt es auch adressierbar.<br />

Für Profibus-Anwendung steht ein separater Converter<br />

zur Verfügung.<br />

www.elgo.de<br />

Besuchen Sie uns auf<br />

der Messe Automatica<br />

Halle A6, Stand 325<br />

www.versamove.de<br />

Maschinenbau Kitz GmbH<br />

Stammhaus der<br />

mk Technology Group<br />

Multifunktionsgeräte zur Kontrolle von<br />

Energieverbrauch und Energiequalität<br />

Mit dem Eco<br />

Power Meter<br />

KW2M hat<br />

Panasonic<br />

eine neue<br />

Generation<br />

von Energiemessgeräten<br />

auf den Markt<br />

gebracht.<br />

Die Multi -<br />

funktionsgeräte<br />

dienen nicht nur der Kontrolle des Energieverbrauchs,<br />

sondern auch der Überwachung der Energiequalität und der<br />

Visualisierung von Messwerten. Ob im Gebäudemanagement,<br />

in kleinen oder großen Industrieunternehmen mit vielen Messpunkten<br />

– der KW2M kann der erste Schritt sein zur Integration<br />

eines professionellen Energiemanagementsystems in Unternehmen.<br />

Mit dem KW2M mit verbesserter Anschlusstechnik<br />

werden laut Anbieter ca. 50 % der Verkabelung eingespart. Die<br />

neuen Push-in-Anschlüsse verringern zudem den Zeitaufwand<br />

und Platzbedarf beim Einbau. Als weitere Besonderheiten<br />

verfügen die Geräte über eine Haupt- und Erweiterungseinheit<br />

zur Messung von bis zu jeweils 2 Kanälen pro Modul (insg. 8)<br />

sowie zwei Ethernet-Schnittstellen zum einfachen Zusammenschluss<br />

mehrerer Eco Power Meter. Die Messgeräte sind für<br />

DIN-Hutschienen konzipiert und erlauben die einfache Para -<br />

metrierung durch einen integrierten Web-Server.<br />

www.panasonic.com<br />

Maschinenbau-Kitz.indd 1 24.03.<strong>2016</strong> 11:58:13<br />

DICHTUNGSTECHNIK<br />

PREMIUM-QUALITÄT SEIT 1867<br />

COG SETZT ZEICHEN:<br />

Das größte<br />

O-Ring-Lager weltweit.<br />

Präzisions-O-Ringe in 45 000 Varianten abrufbereit.<br />

www.COG.de


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Absolut autark<br />

Drehgeber mit spezieller Multiturn-Technologie<br />

erschließen in fahrerlosen Transportsystemen Vorteile<br />

Sensoren spielen in fahrerlosen Transportsystemen<br />

(FTS) eine entscheidende Rolle. Sie werden den<br />

äußeren Verhältnissen ent sprechend eingelernt<br />

und übertragen während des Einsatzes Daten an<br />

die Leitsteuerung des Fahrzeugs. Drehgeber, die<br />

auf einer speziellen Multiturn-Technologie basieren,<br />

erfüllen die hohen Anforderungen, die<br />

diese Anwendung an die Komponenten stellt.<br />

Die ersten fahrerlosen Transportfahrsysteme<br />

(FTS) wurden in den 1980er<br />

Jahren gebaut. Ohne die entsprechende<br />

Sensorik hätte man sie nicht konzipieren<br />

können. Die Automatisierung schreitet fort<br />

und die Technik hat sich seit damals selbstverständlich<br />

weiterentwickelt.<br />

Langlebig und flexibel<br />

Im Jahr 2007 hat das finnische Unternehmen<br />

Rocla FTS in Serienproduktion auf den<br />

Markt gebracht. „Die ersten FTS sind sogar<br />

immer noch in Benutzung. Sie sind vielleicht<br />

modifiziert und modernisiert worden, es ist<br />

jedoch durchaus üblich, dass ein FTS mindestens<br />

zehn Jahre eingesetzt werden kann“,<br />

berichtet Sami Välimäk, Einkaufsleiter der<br />

Firma Rocla. Ein FTS lässt sich flexibel durch<br />

Neuprogrammierung an veränderte Transportleistungsanforderungen<br />

anpassen.<br />

Die Dreh- und Hubbewegungen sowie<br />

die Fahrgeschwindigkeit werden durch die<br />

Sensoren geregelt, insbesondere durch absolute<br />

Multiturn-Drehgeber. Einkäufer und<br />

Entwickler von Rocla sind auf das deutsche<br />

Unternehmen Wachendorff Automation<br />

aufmerksam geworden, als im Jahr 2010 die<br />

Anschaffung neuer Sensorik anstand.<br />

Zuverlässig und kompakt<br />

„Zuverlässige Qualität und langfristige<br />

Verfügbarkeit sind für uns entscheidende<br />

Kriterien, die für die Produkte und Dienstleitungen<br />

der Firma Wachendorff spre ­<br />

chen“, sagt Sami Välimäki.<br />

Zum Einsatz kommt zum Beispiel der absolute<br />

Drehgeber WDGA mit EnDra-Multiturn-Technolgie<br />

von Wachendorff. Mit der<br />

hohen Auflösung von 14 Bit Singleturn und<br />

14 Bit + 40 Bit Multiturn ist er ideal für Anwendungen<br />

geeignet, in denen es neben<br />

der mechanischen Robustheit auf hohe<br />

Messgenauigkeit ankommt. Die Schnittstelle<br />

liefert für die Auswertung den vollständigen<br />

Positionswert, bestehend aus der Kombination<br />

der Singleturnposition mit der entsprechenden<br />

Multiturnposition aufgrund der<br />

Anzahl der Umdrehungen. Die Auflösung<br />

der Singleturnposition ist 14 Bit (16 384<br />

Schritte pro Umdrehung). Der Multiturn<br />

kann – je nach Anforderung – bis zu 40 Bit<br />

auflösen. Trotz dieser enormen Auflösung<br />

kommt der wartungsfreie Drehgeber ohne<br />

Getriebe und Pufferbatterie aus. Statt eines<br />

Getriebes werden die Umdrehungen bei<br />

dem Sensor mit einem Energiedraht<br />

(EnDra) ermittelt: Ein Permanentmagnet<br />

kumuliert im Draht so viel Energie, dass an<br />

definierter Position die Informationen<br />

„Umdrehung“ und „Drehrichtung“ in die<br />

Auswerteelektronik übertragen werden. Eine<br />

externe Energiezufuhr ist hierfür nicht erforderlich.<br />

Die EnDra-Multiturn-Technologie<br />

sorgt nicht nur dafür, dass die Sensoren<br />

wartungs- und verschleißfrei sowie energieautark<br />

arbeiten, sie ermöglicht zudem<br />

eine sehr kleine, platzsparende Bauform<br />

der Drehgeber. „Das ist für uns ein großer<br />

Vorteil, denn der Bauraum in unseren FTS<br />

ist äußerst begrenzt“, erklärt Sami Välimäki.<br />

Schnell und unkompliziert<br />

Die spezielle Multiturn-Technolgie arbeitet<br />

verschleißfrei und energieautark und ermöglicht<br />

eine sehr kleine Bauform der Drehgeber<br />

Für Sami Välimäki ist die Zusammenarbeit<br />

mit Lieferanten in allen Phasen sehr wichtig.<br />

„Der Partner Wachendorff steht für Qualität<br />

sowie Flexibilität, gleichzeitig ermöglichen<br />

ausreichende Lagerbestände beim Wachendorff-Distributionspartner<br />

in Finnland immens<br />

kurze Lieferzeiten, denn die Reaktionszeiten<br />

zwischen Bestellungen und Lieferungen<br />

sind so kurz wie möglich zu halten.<br />

Hier hat uns die Firma Wachendorff mit<br />

ihrem finnischen Distributur überzeugt“.<br />

„In Zusammenarbeit mit Wachendorff<br />

haben wir Lösungen schnell entwickeln<br />

können und alles läuft bestens: Innerhalb<br />

eines halben Jahres haben wir bereits hunderte<br />

Drehgeber bezogen und verbaut. Wir<br />

sind sehr zufrieden“, fasst der Einkaufsleiter<br />

abschließend zusammen.<br />

www.wachendorff-automation.de<br />

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


Leistungsfähige und unempfindliche<br />

Wirbelstromsensoren<br />

Wirbelstromsensoren von Micro-Epsilon sind extrem leistungsfähig<br />

und unempfindlich. Selbst bei Druck, Schmutz oder Öl<br />

liefern sie schnelle und hochpräzise Ergebnisse. Eingesetzt werden<br />

sie zur Messung von Weg, Abstand, Position, Verschiebung,<br />

Schwingung,<br />

Vibration etc.<br />

Mit dem<br />

kompakten<br />

Wirbelstromsensor<br />

Eddy-<br />

NCDT 3001,<br />

mit integrierter<br />

Elektronik,<br />

wird zum<br />

Beispiel der<br />

Ölspalt an<br />

hydrostatischen<br />

Lagern<br />

überwacht. Diese werden bei vielen großen Anlagen wie Steinmühlen<br />

oder Teleskopanlagen verwendet. Dieses Modell ist ein<br />

kompaktes, robustes Sensorsystem, das ebenfalls temperaturkompensiert<br />

ist und sich in Temperaturbereichen von - 30 °C bis<br />

+ 180 °C einsetzen lässt. Auch bei erhöhten Temperaturen oder<br />

Temperaturschwankungen erreichen diese Sensoren eine sehr<br />

gute Messgenauigkeit, obwohl die Temperatur einer der wesentlichen<br />

Faktoren ist, durch die Messergebnisse beeinflusst werden<br />

können. Controller, Kabel und Sensor sind dazu druckbeständig<br />

bis zu 10 bar.<br />

www.micro-epsilon.de<br />

Das Original<br />

Steilgewindespindeln<br />

• Gleitspindeltriebe<br />

• gerollte Präzision<br />

• beliebige Steigungen<br />

• geräuscharm<br />

• preiswert<br />

Basisgerät für große Projekte<br />

Das Unternehmen Pilz erweitert seine Familie der offenen, konfigurierbaren<br />

Steuerungssysteme für Sicherheitsfunktionen PNOZmulti<br />

2 um das Basisgerät PNOZ m B1, das mehr Leistung für<br />

Maschinen mit größerem Funktionsumfang und den Anschluss<br />

an alle gängigen Feldbussysteme bietet. Auf dem Gerät sind selbst<br />

keine Ein- und<br />

Ausgänge vorhanden:<br />

Die<br />

Anpassung an die<br />

Applikation erfolgt<br />

über Erweiterungsmodule.<br />

Durch<br />

zwei integrierte<br />

Ethernet-Schnittstellen<br />

muss kein<br />

ETH-Erweiterungsmodul<br />

angeschlossen<br />

werden. Die<br />

Anzahl der Erweiterungsmodule<br />

wurde auf acht erhöht. Die maximale Programmgröße<br />

ist um das Vierfache erweitert: Jetzt können zwischen den<br />

Elementen bis zu 1024 Verbindungen eingefügt werden.<br />

Projekte lassen sich jetzt auf einem USB-Speicher speichern. Falls<br />

PNOZmulti 2 an ein anderes Feldbussystem angeschlossen werden<br />

soll, lässt sich dies ohne Programmänderung durchführen:<br />

ein Feldbusmodul kann einfach gegen ein anderes ausgetauscht<br />

werden.<br />

www.pilz.de<br />

DE-Hannover<br />

25. bis 29. April <strong>2016</strong><br />

Halle 16, Stand F04<br />

Gewindetriebe für jeden Bedarf<br />

100 % Swiss made<br />

Eichenberger Gewinde AG<br />

5736 Burg<br />

Schweiz<br />

T: +41 62 765 10 10<br />

www.gewinde.ch<br />

wir bewegen. weltweit<br />

Ein Unternehmen der Festo Gruppe


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Blau ist das neue Rot<br />

Trends in der Barcode-Identifikationstechnologie<br />

Barcode-Identifikation ist noch immer die Basiskomponente in Auto mationslösungen<br />

für Förder- und Lagersysteme. Immer höherer Durchsatz, Verfügbarkeit und leichte<br />

Implementierung prägen die Anforderungen in der Geräteentwicklung. Mit blauem<br />

Laserlicht, integrierter Connectivity und durchdachtem Design geben neue Lesegeräte<br />

die Richtung aktueller Trends vor.<br />

Rote LEDs kennt man seit fast 50 Jahren.<br />

Drei Jahrzehnte lang scheiterten Wissenschaft<br />

und Industrie hingegen an der<br />

Entwicklung einer blauen LED für den<br />

kommerziellen Einsatz. Isamu Akasaki,<br />

Hiroshi Amano und Shuji Nakamura waren<br />

Anfang der 90er Jahre die ersten, die die<br />

hohe technische Herausforderung bewältigten<br />

und blaues Licht aus Halbleitermaterial<br />

erzeugten. Mitte der 90er Jahre<br />

kamen dann die ersten leistungsfähigen<br />

LEDs auf den Markt. Im Jahr 2014 erhielten<br />

die drei japanischen Forscher den Physik-<br />

Nobelpreis für ihre Arbeit.<br />

War damals die Anwendung der blauen<br />

LEDs in industriellen Anwendungen aufgrund<br />

der hohen Preise noch recht unwirtschaftlich,<br />

schreitet heute der kommerzielle<br />

Einsatz munter voran. Leuze Electronic<br />

nutzt nun die blauen LEDs in einer neuen<br />

Generation von Barcodelesern.<br />

Mit seiner kurzwelligen blauen Laserdiode<br />

erreicht der Scanner BCL 600i eine<br />

um 50 % höhere Tiefenschärfe als Lesegeräte<br />

mit Rotlichtlaser. Insgesamt bringt<br />

dies unschlagbare Vorteile beim Lesen von<br />

Codes mit sehr kleinen Modulstärken,<br />

sprich Strichbreiten, bis 0,35 mm. In der<br />

Regel ist hierfür eine Fokusverstellung<br />

oder eine Laserdiodenumschaltung notwendig.<br />

Nicht so beim BCL 600i. Seine feste<br />

Brennweite macht aus ihm ein wirtschaftliches<br />

Lesegerät. Die einst so teuren blauen<br />

Laserdioden sind durch ihre vielfältige<br />

Verbreitung, beispielsweise in Blu-Ray-<br />

Playern, deutlich günstiger geworden; auch<br />

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


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

01 Mit dem Schwenkspiegel<br />

kann ein größeres<br />

Lesefeld abgedeckt werden<br />

dies kommt dem Scanner<br />

BCL 600i zugute.<br />

Eine Hochleistungsoptik<br />

mit einem symmetrisch optischen<br />

Öffnungswinkel von<br />

± 30° erlaubt bereits im Nahbereich<br />

eine weite Öffnung des Lesefeldes.<br />

Konnten die Vorgängerbaureihe mit<br />

einer High-Density-Optik gerade noch<br />

Modulbreiten von 250 µm bewältigen, so<br />

schafft der neue Scanner BCL 600i ganz<br />

locker Modulbreiten bis 200 µm – und dies<br />

zu einem niedrigen Invest, da der blaue<br />

Laser, wie erwähnt, ohne aufwändige, teuere<br />

Optik auskommt.<br />

Schnell und sicher Identifizieren<br />

Das schnelle und sichere Erkennen trägt<br />

maßgeblich zur hohen Leistung fördertechnischer<br />

Anlagen bei. Im Vordergrund<br />

steht hier ein hoher Durchsatz in<br />

Verbindung mit optimaler Anlagenverfügbarkeit<br />

und Prozesssicherheit. Bei<br />

den Lesege räten sind hohe Scanraten,<br />

Mit seiner kurzwelligen blauen Laserdiode erreicht<br />

der Scanner eine um 50 % höhere Tiefenschärfe<br />

als Lesegeräte mit Rotlichtlaser<br />

verschiedene Lesefelder und ausgeklügelte<br />

Lesetechnologien gefragt. Dazu gehören<br />

auch Schwenkspiegelvarianten.<br />

Mit einer Scanrate von 1000 Scans pro<br />

Sekunde ermöglichen die Hochgeschwindigkeitsscanner<br />

BCL 600i extrem schnelle<br />

Prozesse. Hier gibt die Code-Fragment-<br />

Technologie (CRT) zusätzliche Lesesicherheit.<br />

Während bei einigen Applikationen<br />

der Barcode mit einer durchgängigen Scanlinie<br />

vollständig erfasst werden kann, gibt<br />

es andere, bei denen dies anwendungsspezifisch<br />

ausgeschlossen ist. Mit CRT werden<br />

Codes noch unter großer Schräglage zur<br />

Mittenachse mehrfach versetzt gelesen. Anschließend<br />

werden die einzelnen Fragmente<br />

von der Software des Lesegeräts anhand der<br />

sich überlappenden Elemente wieder zu<br />

einem Gesamtergebnis zusammengefügt.<br />

S i c h e r h e i t s t e c h n i k f ü r d e n M a s c h i n e n b au<br />

w w w . e u c h n e r . d e<br />

NEU<br />

Betriebsartenwahl<br />

mit Touchpanel bis<br />

PL e<br />

EKS<br />

Electronic- Key-System<br />

Normen- und rechtskonformes<br />

Verfahren<br />

Geprüft und bestätigt durch das<br />

IFA-Institut<br />

Zugriffskontrolle durch Speicherung<br />

individueller Berechtigungen<br />

Personalisierung der EKS Schlüssel<br />

HANNOVER MESSE<br />

25. - 29.4.‘16 · Halle 9 / Stand D16<br />

weitere Informationen unter:<br />

www.euchner.de/betriebsartenwahl<br />

E U C H N E R G M B H + C O . KG I KOHLHAMMERSTRASSE 16 I 70771 L E I N F E L D E N - E C H T E R D I N G E N I 07 11 7 59 7 - 0 I IN F O @ E U C H N E R .DE


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Die Vorteile dieser Technologie zeigen sich<br />

besonders bei verdrehten Labels, bei kleinen<br />

Labelhöhen oder bei schnellen Bewegungen.<br />

Selbst teilweise beschädigte oder<br />

verschmutzte Codes lassen sich dekodieren.<br />

Das erhöht die Leserate und damit die<br />

Anlagenverfügbarkeit.<br />

Komfortabel im Netz<br />

Die Ansprüche an die Leistungsfähigkeit<br />

moderner Barcode-Lesegeräte werden begleitet<br />

von Anforderungen in Bezug auf einfaches<br />

Handling, leichte Montage und komfortable<br />

Inbetriebnahme. Hinzu kommen<br />

Aspekte wie Maintenance und Fehlerdiagnosemöglichkeiten,<br />

die in der Anlagentechnik<br />

immer mehr Bedeutung gewinnen. Hier<br />

steht in vielerlei Hinsicht die Einbindung<br />

der Geräte in Feldbussysteme im Mittelpunkt.<br />

So sind die Geräte sowohl mit dem<br />

noch oft geforderten Profibus verfügbar<br />

sowie natürlich mit Profinet und als Ethernet-TCP/IP<br />

und UDP-Varianten.<br />

Das im Gerät integrierte Parametrier-<br />

Tool „webConfig“ mit einer umfangreichen<br />

Menü- und Bedienerführung ermöglicht<br />

die Kommunikation mit dem Gerät<br />

über jeden modernen Browser. Dem Anwender<br />

bleibt es erspart, separate Parametrier-<br />

und Konfigurationssoftware auf<br />

einem Service-Laptop zu pflegen und vorzuhalten.<br />

Außerdem ist die Schnittstelle so<br />

konfiguriert, dass ein USB-Memory-Stick<br />

als externer Parameterspeicher für Dokumentations-<br />

und Monitoring-Funktionen<br />

benutzt werden kann.<br />

Montage- und<br />

bedienfreundliches Design<br />

Neben verbesserter Kommunikation sorgen<br />

diverse Hardware-Features ebenfalls für Erleichterung<br />

im Einsatz. Das beginnt bei der<br />

Montage, wo verschiedene Befestigungsmöglichkeiten<br />

wie die bewährte Schwalbenschwanztechnologie<br />

und zusätzliche<br />

Befestigungslöcher in einem leichten und<br />

kleinen Gehäuse jeglichen Freiraum zur<br />

Adaption an Anlagenteile gewähren.<br />

Darüber hinaus unterstützten M12-Anschlüsse<br />

die elektrische Montage.<br />

In ein modernes Anlagenkonzept gehört<br />

heute die Visualisierung von Gerätezuständen<br />

vor Ort. Dazu hat Leuze die BCL<br />

600i mit einem hochauflösenden Display<br />

ausgestattet. Dies ermöglicht eine übersichtliche<br />

und transparente Darstellung<br />

der gelesenen Werte, eingestellten Parameter,<br />

Gerätestatus und Warnhinweise.<br />

Die Bedienung ist selbsterklärend und erfolgt<br />

intuitiv über vier Folientasten. Außerdem<br />

signalisieren zusätzliche verschiedenfarbige<br />

LEDs schon aus der Ferne den<br />

Gerätestatus.<br />

Scanner im Verbund<br />

Für das Lesen nicht ausgerichteter Barcodelabels<br />

sind in der Regel mindestens<br />

STATEMENT<br />

Martina Bopp, Redakteurin<br />

Die japanischen Wissenschaftler<br />

haben den Nobelpreis<br />

2014 natürlich nicht deshalb<br />

erhalten, weil die blaue LED<br />

in Barcodelesegeräten Vorteile<br />

erschließt. Der Hauptnutzen für<br />

die Menschheit liegt vielmehr<br />

darin, dass blaue Laserdioden<br />

den Weg frei gemacht haben<br />

für weißes LED-Licht und damit<br />

für energieeffiziente und umweltfreundliche<br />

Beleuchtung.<br />

Nebenbei wurde durch die<br />

Entwicklung die Blu-Ray-Technologie<br />

ermöglicht, die dann die<br />

Preise für blaue LEDs dank<br />

Massenproduktion purzeln ließ.<br />

Und das wiederum macht das<br />

blaue Licht nun wirtschaftlich<br />

nutzbar für Industriean wendungen.<br />

Eine wahrhaft strahlende<br />

Erfolgsgeschichte.<br />

02 Gerätekombinationen und Zusammenschaltungen<br />

gehören heute zu den Standards<br />

zwei oder mehr zueinander ausgerichtete<br />

Barcodescanner erforderlich. Leuze electronic<br />

löst diese Aufgabe mit Modulare<br />

Scanner Portalen (MSP). Das sind modular<br />

aufgebaute, mechanisch vormontierte<br />

Systeme, die Codes omnidirektional lesen<br />

können. BCL 600i Scanner können für<br />

omnidirektionale Codelesungen in solchen<br />

Systemen ohne Aufwand verwendet werden.<br />

Damit spart sich der Inbetriebnehmer<br />

Zeit und Geld bei der mechanischen Montage<br />

und dem elektrischen Anschluss.<br />

Zudem ist ein integrierter Switch für eine<br />

Linien-Topologie vorhanden und der multiScan-Betrieb<br />

wird unterstützt. Hierbei<br />

handelt es sich um eine Gerätekombination,<br />

die alle Scanner für die SPS zu einem logischen<br />

Scanner zusammenfasst. Das vereinfacht<br />

die Anwendung (Parametrierung und<br />

Inbetriebnahme) bei der Einbindung der<br />

Geräte in Ethernet- und Profinet-Netzwerke.<br />

www.leuze.com<br />

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


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Datenmanagement-Modul<br />

für<br />

„Farming 4.0“<br />

Maßgeschneiderter Anbau mit Sicherheitsberechnung<br />

Das Unternehmen<br />

Hübner bietet zusätzlich<br />

zu seinen Safety-<br />

Drehgebern mit SIL-/<br />

PL-Zertifizierung<br />

einen sicheren Anbau<br />

mit Fehlerausschluss.<br />

Dieser stellt sicher,<br />

dass die mechanische<br />

Verbindung sicherheitszertifizierter<br />

Drehgeber zur Applikationswelle<br />

ausreichend<br />

sicher ausgelegt<br />

ist. Die für<br />

den mechanischen<br />

Anbau relevanten Teile werden für die Anwendung individuell berechnet und entsprechend ausgelegt.<br />

Dazu gehören als Hauptkomponenten die Schraubenverbindungen zur Applikationswelle, die<br />

Flanschadapterwelle und die Drehmomentstütze. Berechnet werden dabei z. B. die Dauerfestigkeit<br />

oder die Tragfähigkeit. Auch die Montage vor Ort kann der Hersteller bei Bedarf übernehmen. Im<br />

Anschluss an die Montage wird der neue Anbau vermessen und protokolliert, ob alle Parameter eingehalten<br />

werden, und eine Safety-Dokumentation wird erstellt.<br />

www.huebner-giessen.com<br />

Automatisierungsplattform für Industrie 4.0<br />

Mit dem Datenmanagementund<br />

Telematik-Modul Connex-<br />

TC3G von Sensor-Technik<br />

Wiedemann lassen sich Informationen<br />

von Steuerungen<br />

und Sensoren in landwirtschaftlichen<br />

Fahrzeugen sammeln<br />

und zur Darstellung<br />

und Weiterverarbeitung in die<br />

„Cloud der Dinge“ der Deutschen<br />

Telekom übertragen.<br />

Dort ist die Einbindung in übergeordnete<br />

Prozesse möglich.<br />

Das Web-Portal der Cloud-<br />

Lösung bietet die Anzeige von<br />

Sensordaten und Statusmeldungen<br />

von Anbaugeräten.<br />

So lassen sich Sensordaten<br />

aller angeschlossenen Geräte<br />

bündeln und logisch ver knüpfen.<br />

Kritische Betriebszustände<br />

werden automatisch erkannt<br />

und Warnmeldungen<br />

generiert.<br />

www.sensor-technik.de<br />

Mit einer Automatisierungsplattform für Industrie-4.0-Anwendungen bietet das Unternehmen<br />

Parker Hannifin die erforderliche Durchgängigkeit von der Leit- bis zur Aktorebene. Zentrale<br />

Bausteine der auf offene Ethernet-Kommunikationsstandards ausgelegten Plattform sind die<br />

Automatisierungssteuerung PAC (Programmable Automation Controller) und der Servoantriebsregler<br />

der Baureihe PSD. Der PAC ist ein Mehrachs-Motion-Controller, der die Eigenschaften<br />

einer SPS mit einer Motion-Control-Steuerung, Robotik und Visualisierung verbindet. Der Controller<br />

ermöglicht Anwendungen ohne Schnittstellenmanagement auf nur einer Steuerungsplattform.<br />

Offene Schnittstellen erlauben die Einbindung in horizontale Kommunikationsstrukturen.<br />

www.parker.com<br />

Herausforderungen meistern.<br />

Kommunikationswege öffnen.<br />

Flexibilität neu definieren.<br />

25. – 29.04.16<br />

Halle 9, D76<br />

R100 und R101<br />

Die neue Generation.<br />

<br />

<br />

<br />

Zukunftsorientierte Produktarchitektur: erstmals<br />

durchgängige Integration der optoelektronischen<br />

Funktionsprinzipien in identischer Gehäusebauform<br />

Kommunikation bis in die Sensorebene dank<br />

IO-Link als Basis für Sensorik 4.0 – in jeder<br />

Sensorvariante<br />

Präzise und zuverlässige MPT-Distanzmessung im<br />

standardisierten Kleingehäuse<br />

www.pepperl-fuchs.de/r100-r101


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK I INTERVIEW<br />

Der Unterschied steckt im Detail<br />

Ein Lineartechnikanbieter erklärt die technischen Finessen bei Teleskopschienen<br />

und Rollenführungen<br />

Linearführung ist gleich Linearführung?<br />

Nicht ganz. Wolfgang<br />

Ringleb, Geschäftsführer des<br />

Unternehmens T Race erklärt im<br />

Interview den kleinen aber feinen<br />

Unterschied.<br />

Herr Ringleb, T Race, das ist ein außergewöhnlicher<br />

Name, der ein wenig an<br />

den Dinosaurier T-Rex erinnert.<br />

Wofür steht er?<br />

Ja, diese Analogie höre ich manchmal.<br />

T Race leitet sich aber tatsächlich von dem<br />

englischen Begriff „trace“ ab, auf Deutsch<br />

„Spur nachgehen“. Einerseits passend für<br />

das Thema Linearführungen, andererseits<br />

steht es auch dafür, dass wir unsere Ziele<br />

konsequent verfolgen. Mit unserem neuen<br />

Standort in Burscheid verfügen wir nun<br />

über 2000 m 2 Produktions- und Lager fläche.<br />

Wir beschäftigen uns mit der Herstellung<br />

und dem Vertrieb von gehärteten Laufrollenführungen<br />

und Teleskopschienen. Die<br />

Fertigung der Laufschienen und die Wärmebehandlung<br />

sind in Italien zu Hause. Bei<br />

uns in Burscheid werden auch verschiedene<br />

Teleskopschienen hergestellt, die Laufschienen<br />

nach Kundenvorgabe auf Länge<br />

geschnitten, konfektioniert und die Wagen<br />

spielfrei und vorgespannt montiert. Von<br />

Burscheid aus beraten wir unsere Kunden<br />

konzeptionell und technisch bis ins Detail.<br />

Was sind denn auf die Technik, auf die<br />

Produkte bezogen Ihre konkreten Ziele?<br />

Wir haben es uns zur Aufgabe gemacht,<br />

die Laufrollenführungen und<br />

Teleskopschienen weiterzuentwickeln.<br />

Beispielsweise waren wir die<br />

ersten auf dem Markt mit kompakten<br />

Laufrollenteleskopen. Der<br />

große Nutzen besteht darin, dass<br />

beim Verfahren ein definierter<br />

Bewegungsablauf stattfindet.<br />

Denn Teleskopschienen auf<br />

Kugelbasis können im Betrieb einen Käfigversatz<br />

aufweisen. Das bedeutet, dass der<br />

Käfig unkontrolliert in der Schiene „wandert“<br />

und eventuell keine Rollreibung sondern<br />

eine erschwerte Gleitreibung entsteht.<br />

Die neue Schienenserie LAN verfügt über<br />

oberflächengehärtete Laufflächen. Deren<br />

Laufschienen sind aufgrund der Härteeigenschaften<br />

auch für hochfrequente<br />

Arbeitszyklen geeignet. Last but not least<br />

sind unsere Teleskopschienen nun mit<br />

neuen Schmierfilzen und noch robusteren<br />

Endanschlägen ausgerüstet.<br />

Teleskopschienen und Rollenführungen<br />

bietet der Markt ja in einer sehr hohen<br />

Variantenvielfalt und in vielen Bauarten.<br />

Sind die Produkte denn nicht mehr oder<br />

weniger austauschbar?<br />

Ja und nein. Im Standardsortiment sind<br />

Linearführungen vieler Hersteller austauschbar<br />

hinsichtlich der Anschlussmaße.<br />

Dadurch muss der Kunde bei einem<br />

Lieferantenwechsel seine Konstruktion<br />

nicht ändern. Das ist gut so. Einige Linearführungen<br />

am Markt verfügen aber über<br />

spezifische Vorteile und Detaillösungen,<br />

die auf den ersten Blick nicht so leicht zu<br />

entdecken sind.<br />

Welche besonderen Details sind denn<br />

in Ihren Führungen versteckt?<br />

Nun, im Bereich der kompakten Laufrollenführungen<br />

sind wir meines Wissens<br />

nach der einzige Anbieter mit zweireihigen<br />

Laufrollenlagern. Das ist ein echter Mehrwert<br />

hinsichtlich Kippstabilität und Tragfähigkeit.<br />

Unsere Fest-Loslager-Anordnun-


INTERVIEW I AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

gen realisieren wir im Vergleich zu unseren<br />

Marktbegleitern mit ein und demselben<br />

Profil, indem wir für die Loslagerung<br />

lediglich Laufrollen mit einer zylindrischen<br />

Lauffläche einsetzen. Das hat für uns den<br />

Vorteil, dass wir nur ein Schienenprofil<br />

fertigen müssen, was die Mehr kosten<br />

der zweireihigen Rollenlager etwas<br />

kompensiert.<br />

Unsere MR-Schienen haben bezogen auf<br />

die Baugröße einen großen Querschnitt,<br />

sind also sehr steif. Und, das ist ganz besonders,<br />

die Laufschienen werden vor der<br />

Härtebehandlung gehont und mechanisch<br />

bearbeitet. Erst danach erfolgt der Härteprozess.<br />

Die Laufschienen sind gasnitriert<br />

und als Korrosionsschutz zusätzlich oxidiert.<br />

Dadurch wird auch die Lauffläche<br />

gegen Rostbildung abriebfrei geschützt<br />

und ist nicht blank wie bei anderen<br />

Systemen.<br />

Und wie sieht es bei den erwähnten<br />

neuen Blechschienen aus?<br />

Wir sind der einzige Hersteller am Markt,<br />

der umgeformte Blechschienen verzugsarm<br />

Oberflächen härten kann. Das hat den Vorteil,<br />

dass Sie ein preiswertes System erhalten,<br />

aber dennoch in der Lage sind, auch<br />

mal 1 Million Zyklen oder mehr zu fahren,<br />

ohne dass Verschleiß auftreten wird.<br />

Noch etwas Neues haben wir hier zu bieten:<br />

die Abstreifer werden einfach in die<br />

Schienen geclipst. Man kann sie bei Bedarf<br />

also einfach herausziehen und muss die<br />

Schiene nicht extra demontieren, um die<br />

an die Abstreifer zu kommen.<br />

Wie werden Ihre Schienen an die<br />

Unterkonstruktion befestigt und<br />

ausgerichtet?<br />

Standardmäßig bieten wir zwei Befestigungsmöglichkeiten<br />

an, einmal die flache<br />

Senkung für eine Torx-Schraube. So kann<br />

der Monteur die Schiene auf der Unterkonstruktion<br />

im Rahmen des Spiels in der<br />

Bohrung noch etwas ausrichten. Dann gibt<br />

es noch die selbstzentrierende 90°-Senkbohrung.<br />

Grundsätzlich können wir<br />

zusätzliche Bohrungen und Sonderbohrungen<br />

einbringen. Das Standardraster<br />

ist 80 mm, die Maximallänge der Schienen<br />

beträgt 4 m.<br />

Sie konzentrieren sich mit Ihrem Sortiment<br />

rein auf die Linearführung. Wie<br />

gehen Sie diesbezüglich mit dem Trend<br />

zu System lösungen und höherer Systemintegration<br />

um?<br />

Unsere Kunden stammen aus dem allgemeinen<br />

Maschinenbau, aus dem Bereich<br />

Verpackungsmaschinen, Papiermaschinen,<br />

Abfüllanlagen aber auch aus den mobilen<br />

Bereichen wie Railway Infrastructure, Public<br />

Transport, Interieurs.<br />

Diese Kundenkonstruktionen sind zwar<br />

meist sehr mechatronisch – die Linearführung<br />

bildet bei diesen Applikationen in der<br />

Regel aber keine konstruktive Einheit mit<br />

anderen Elementen wie beispielsweise dem<br />

Antrieb. Für Systeme in Form von funktionsfertigen<br />

Achsen sehe ich heute bei unserem<br />

Kundenspektrum noch keinen Bedarf. Wir<br />

belassen unsere Kernkom petenz bei den<br />

Schienen. Die USPs von<br />

T Race sind die axial und radial sehr tragfähigen<br />

zweireihigen Laufrollen, ein sehr steifes<br />

Profil und das verzugsarme Härteverfahren,<br />

das die teure Schleifbearbeitung erspart.<br />

Unter dem Strich bieten wir auf diese Weise<br />

Führungen mit sehr kleinem Querschnitt,<br />

hoher Tragfähigkeit und extrem geringen<br />

Verschleiß bei hoher Wirtschaftlichkeit.<br />

www.t-race.de<br />

DAS GREIFERPROGRAMM <strong>DER</strong> ZUKUNFT.<br />

ZUKUNFTSFÄHIG. INTELLIGENT.<br />

Greiferserie 5000<br />

IO-Link<br />

+ Einfache Installation<br />

+ Unkompliziert im Einsatz<br />

+ Austauschbarkeit während<br />

des laufenden Betriebs<br />

+ Datenvisualisierung direkt<br />

an der Komponente<br />

Zimmer Group<br />

Preisträger des<br />

handling<br />

AWARDS 2015<br />

THE KNOW-HOW FACTORY<br />

Besuchen Sie uns auf der<br />

Automatica Halle A5, Stand 103<br />

www.zimmer-group.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

Rahmenplanung funktioniert<br />

Planetengetriebe für Pedelec eines Start-up-Unternehmens<br />

Diese Lösung fällt (nicht) aus dem<br />

Rahmen: Planetengetriebe für<br />

einen vollintegrierten Pedelec-<br />

Antrieb konstruiert für ein Start-up-<br />

Unternehmen. Erfahrung und<br />

kreative Entwicklungsarbeit aus<br />

einem Planetengetriebe-Baukasten<br />

erlauben es, das Package aus Akku,<br />

Motor und Getriebe komplett im<br />

Rahmen zu platzieren. Die<br />

Rahmenplanung der jungen<br />

Entwickler ist voll aufgegangen.<br />

Eine Lösung also, die aus dem<br />

Rahmen fällt, weil sie in den<br />

Rahmen passt: Eine Success Story.<br />

Planetengetriebe bieten kompakte Bauform,<br />

große Leistungsdichte und damit<br />

hohe Drehmomentübertragung bei kleinstem<br />

Platzbedarf. Sie sind dadurch bevorzugte<br />

Getriebebauart für die Gestaltung energieeffizienter<br />

Antriebslösungen. Mit seinem<br />

modularen Baukasten für Planetengetriebe<br />

verbindet der Getriebehersteller IMS Gear<br />

die Vorteile der Standardisierung – schnelle<br />

Verfügbarkeit ausgereifter Technologie und<br />

ein attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis bis<br />

in die Serienfertigung – mit höchstem Individualisierungsgrad.<br />

Die Vision: Stark, leise<br />

und voll integriert<br />

dazu, und die Vision eines schlanken<br />

Mountainbikes ohne pummelige Stellen,<br />

auf den ersten Blick nicht als Elektrofahrzeug<br />

zu erkennen, und auf den zweiten<br />

auch nicht unbedingt, würde wahr.<br />

Idee mit Kommilitonen besprochen,<br />

schnelle Einigkeit: „Wir bauen ein Mountainbike,<br />

das richtig gut aussieht und satt<br />

Leistung bietet.“ Und leise ist. Als begeisterte<br />

Biker wollen sie weder ein straßenbahnähnliches<br />

Surren des elektrischen<br />

Teils, noch ein maschinenartiges Rattern<br />

der Übersetzung vernehmen.<br />

Die Planung: Urbane Mobilität,<br />

Geschäftsmodell<br />

Die Gründer um Biechele starten mit<br />

Inkubation durch die Universität ihr Startup.<br />

Nach vielen Gesprächen mit Business<br />

Angels und Risikokapitalgebern steht die<br />

Finanzierung. 2014 wird die Fazua GmbH<br />

Der Planetengetriebe-Baukasten ist die Basis für kurze Reaktionsund<br />

Entwicklungszeiten, welche Start-ups verlangen<br />

Die Idee drängt sich auf, als Johannes<br />

Biechele als Werkstudent an einem Antrieb<br />

für ein Mountainbike arbeitet: Es muss<br />

doch möglich sein, Akku, Elektromotor und<br />

Getriebe so zu konstruieren, dass diese Einheit<br />

in das Rahmenrohr zu integrieren ist.<br />

Das würde die Technik schützen, aber vor<br />

allem auch besser aussehen. Sehr viel besser,<br />

um genau zu sein. Ein kompaktes Tretlager<br />

in München gegründet, gleichzeitig der<br />

Geschäftsplan geändert. Statt eines Mountainbikes<br />

steht nun die urbane Mobilität im<br />

Zentrum: Masse statt Nischenmarkt. Es<br />

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


HÖCHSTE QUALITÄT<br />

IN 3 BUCHSTABEN<br />

NSK setzt vieles in Bewegung - zum Beispiel in der Lebensmittel- und<br />

Getränkeindustrie. Als einer der führenden Hersteller von Wälzlagern<br />

verbindet NSK eine hundert Jahre alte Erfolgsgeschichte mit dem Anspruch<br />

einer ganzheitlichen Qualität.<br />

www.nskeurope.de


ANTRIEBSTECHNIK<br />

geht nicht mehr darum, ein komplettes<br />

Rad zu bauen.<br />

Eine universelle Antriebslösung, die Radhersteller<br />

in deren Rahmen integrieren<br />

können, steht nunmehr im Zentrum. So<br />

geht Skalierung und Eintritt in die Welt<br />

angesagter Marken, lernen die Gründer<br />

schnell. Es beginnt die Suche nach kompetenten<br />

Partnern, denn: „Bis auf die Idee und<br />

ganz viel Schwung hatten wir ja nichts.“<br />

Nach eingehender Recherche steht IMS<br />

Gear auf der Longlist für das Planetengetriebe,<br />

nach Gesprächen auf der Shortlist,<br />

und nach dem Funktionsmuster ist die<br />

Zusammenarbeit perfekt.<br />

Die Frage: Kann der Getriebespezialist<br />

Start-up?<br />

„Wir haben uns natürlich gefragt: Kann dieses<br />

Traditionsunternehmen IMS Gear so<br />

richtig Start-up? Wie kommen die mit<br />

unserer saloppen Art zurecht?“ berichtet<br />

Biechele. Die IMS Gear-Antwort: Yes, we<br />

can. Mit Dominik Bea steht stets der gleiche<br />

engagierte Ansprechpartner zur Verfügung,<br />

„und IMS Gear hat auch nicht ein 100-seitiges<br />

Lastenheft verlangt, um die Aufgabe<br />

abschätzen zu können. Das hätten wir als<br />

Start-up gar nicht leisten können.“<br />

Stattdessen spielt der IMS Gear Planetengetriebe-Baukasten<br />

die überzeugende Rolle<br />

als Start-up-Versteher: „Funktionsmuster,<br />

der erste Entwurf, Modifikationen, das zweite<br />

Muster, schließlich die seriennahe Version<br />

für die aktuell laufenden Tests, dank der<br />

Variabilität des modularen Ansatzes haben<br />

wir stets binnen weniger Wochen geänderte<br />

Vorgaben umsetzen können“ unterstreicht<br />

Sales Engineer Bea die kurzen Reaktionszeiten.<br />

„Die Kommunikation zwischen uns,<br />

IMS Gear und dem Motorenhersteller ist<br />

hervorragend gelaufen“, lobt Biechele.<br />

„Das Projekt zeigt die Stärke der IMS<br />

Gear-Modifikationsstrategie in voller Schönheit“,<br />

befindet Bea. „Gerade für ein Start-up<br />

wie Fazua ist diese Schnelligkeit extrem<br />

wichtig“, ergänzt der Fazua-Chef. Kein umfangreicher<br />

Entwicklungsvertrag, keine<br />

überbordenden Entwicklungskosten, durch<br />

den Rückgriff auf den IMS Gear-Planetengetriebe-Baukasten<br />

– ein Pedelec braucht<br />

zum Fahren ja nicht nur ein Getriebe, sondern<br />

auch Batterie, Motor und Rahmen.<br />

Die Anforderungen: Alles klar?<br />

Die Bauraumanforderung für das Planetengetriebe<br />

lautet auf kleiner als 60 mm im<br />

Durchmesser bei maximalem Drehmoment<br />

von 12 Nm. Angesichts dieser Belastung<br />

entscheidet sich IMS Gear für die Verzahnung<br />

aus dem 72 mm-Getriebe des Planetengetriebe-Baukastens.<br />

Mit radialer Verstiftung<br />

statt axialer Verschraubung liegt<br />

der Durchmesser des ersten Musters unterhalb<br />

der geforderten 60 mm. Das Planetengetriebe<br />

plus Abtriebswelle, Freilauf und<br />

Muffe und der Flansch des Tretlagers sind<br />

in einer Baugruppe integriert.<br />

Das B-Muster wird aus dem Baukasten<br />

heraus kostenmäßig optimiert und die<br />

Baulänge durch die Integration eines<br />

schrägverzahnten Einlege-Zahnkranzes in<br />

das Motorgehäuse verkürzt. Die Motorwelle<br />

erhält spezielle Aussparungen und Bohrungen,<br />

so dass das Standard-Ritzel von IMS<br />

Gear eingepresst werden kann. Als Clou mit<br />

dem Click erlaubt eine federnd gelagerte<br />

Muffe den optimierten Ein- und Ausbau des<br />

Akku-Motor-Getriebe-Packages. Die Planetenräder<br />

sind komplett aus Kunststoff<br />

gefertigt, so erfüllt das Getriebe die Anforderungen<br />

an die Geräuscharmut.<br />

Die Vermarktung: Für designbewusste<br />

Genussfahrer<br />

Die Vermarktung der Antriebslösung startet<br />

Mitte <strong>2016</strong>, während der Fachmesse Eurobike<br />

im Spätsommer werden die ersten<br />

Fahrräder mit dieser Technologie zu sehen<br />

sein. Mit einer Kapazität von 250 Wattstunden<br />

wird der Biker bis zu einer Geschwindigkeit<br />

von 25 km/h unterstützt. Das Fazua-<br />

Package mit bewährter IMS Gear-Technologie<br />

aus dem Planetengetriebe-Baukasten wiegt<br />

lediglich 3 kg und ist damit erheblich leichter<br />

als bisherige Umsetzungen am Markt.<br />

Die Einheit lässt sich einfach aus dem Rahmen<br />

entnehmen, um den Akku bequem<br />

aufzuladen. Ein Betrieb des Fahrrads ohne<br />

die Antriebseinheit ist jederzeit möglich.<br />

Sollten geänderte Anforderungen auf die<br />

Antriebslösung zukommen, kann IMS Gear<br />

durch die Vorkonfiguration schnell reagieren<br />

und gleichermaßen geänderte Übersetzung,<br />

höheres Drehmoment oder modifizierte<br />

Lagerung implementieren. Fazua<br />

entwickelt gerade auch einen eigenen Fahrrad-Rahmen.<br />

Die Vision des elektrischen<br />

Mountainbikes ist lebendig. Motto: „Es muss<br />

doch möglich sein…“<br />

Bilder: Anlaufbild und 02 Fazua, 01 IMS Gear<br />

www. imsgear.com<br />

01 Die Motor-Getriebe-<br />

Einheit im Schnittmodell<br />

02 Die gesamte Antriebseinheit<br />

mit Akku für die Integration in<br />

den Rahmen<br />

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


ANTRIEBSTECHNIK<br />

Servoantrieb statt<br />

Spindelantrieb<br />

Der Servoantrieb CLDP von Voith ist für<br />

alle direkten Linearbewegungen einsetzbar, vor<br />

allem wenn Dynamik, Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit<br />

gefragt sind. Gegenüber einer elektromechanischen<br />

Spindel bietet der Servoantrieb, der einen Leistungsbereich von<br />

10 bis 1000 kN und Geschwindigkeiten von bis zu 1000 mm/s<br />

abdeckt, eine höhere Betriebssicherheit aufgrund des automatischen<br />

Überlastschutzes.Verfügbar ist der Servoantrieb, der nur<br />

einen elektrischen Leistungsanschluss und eine Datenschnittstelle<br />

für den Servomotor benötigt, in den Standard-Bauarten<br />

linear, orthogonal und parallel.<br />

www.voith.de<br />

Effiziente Motoren für<br />

den sensorlosen Betrieb<br />

Die Antriebssystem-Familie Dyneo der<br />

Emerson-Marke Leroy-Somer ist um<br />

eine Synchronmotoren-Baureihe mit<br />

Permanentmagneterregung (LSRPM-<br />

1500 min -1 ) erweitert worden. Ohne<br />

weitere Anpassungen liefert der neue<br />

Typ Werte, die dem Premiumwirkungsgrad<br />

entsprechen. Er ist einfach zu implementieren und durch<br />

drehzahlgeregelten Antrieb energieeffizient. Der Motor eignet<br />

sich für den sensorlosen Betrieb und entspricht den Vorgaben<br />

der IEC-Norm 60034-30-1.<br />

www.leroy-somer.com<br />

Zuwachs bei DC-<br />

Kleinstmotoren-<br />

Baureihe<br />

Mit dem neuen DC-Kleinstmotor<br />

1727…CXR erweitert<br />

Faulhaber sein Antriebsprogramm<br />

im mittleren Leistungsbereich<br />

und ergänzt die CXR-<br />

Reihe um einen kompakten<br />

Antrieb mit 17 mm Durchmesser<br />

und einer Länge von<br />

27 mm. Ein leistungsstarker<br />

Neodym-Magnet verleiht dem<br />

graphitkommutierten Motor<br />

eine hohe Leistungsdichte mit<br />

einem Dauerdrehmoment<br />

von 4,9 mNm. Der Temperaturbereich,<br />

in dem er eingesetzt<br />

werden kann, reicht<br />

von -30 bis +100 °C.<br />

Wie die anderen Antriebe<br />

dieser Serie, lässt sich die<br />

Neuentwicklung mit Encodern<br />

sowie mit Präzisionsgetrieben<br />

aus einem abgestimmten<br />

Programm kombinieren. Zur<br />

Drehzahlregelung oder zum<br />

Positionierbetrieb kann der<br />

DC-Kleinstmotor wahlweise<br />

mit dem Speed Controller<br />

SC 1801 oder dem Motion<br />

Controller MCDC 3002 angesteuert<br />

werden.<br />

www.faulhaber.com


Anwendungsspezifisch<br />

aus dem Baukasten<br />

Zuverlässige Antriebe für die Papierherstellung<br />

Stoffaufbereitungsanlagen müssen maximale Leistung bei höchster<br />

Effizienz erbringen. Geringe Energie-, Faser- und Wasserverbräuche<br />

werden z. B. bei der Papierherstellung ebenso gefordert wie Qualität<br />

und Zuverlässigkeit der Anlagen. Eine hohe Filtratqualität und niedrige<br />

Wartungskosten sind essentiell für solche Anlagen. Industrie-Planetengetriebe<br />

spielen dabei eine wichtige Rolle.<br />

Die Heidenheimer Firma Voith, auf den<br />

Geschäftsfeldern Energie, Papier, Rohstoffe<br />

und Transport beheimatet, ent wickelte<br />

die Scheibenfiltermaschine Infiltra Discfilter<br />

IDF570. Sie erzielt im Zusammenspiel<br />

zwischen den bewährten Filter scheiben<br />

Bagless Plus, dem weiterent wickelten Filtratventil<br />

und der verbesserten Zentralwelle<br />

sehr gute spezifische Kapazi täten bei der<br />

Entwässerung und Filterung von Stoffsuspensionen.<br />

mehr Kapazität als das Vorgängermodell.<br />

Gleichzeitig wurde damit der Abschlag der<br />

Fasermatte verbessert. Der Scheibenfilter<br />

ermöglicht bis zu 15 Jahre lang einen zuver<br />

lässigen Betrieb. Das verwendete Filtratventil<br />

sorgt für ein hohes, stabiles Vakuum<br />

und eine klare Filtrattrennung. Die<br />

eingesetzte Abdichttechnologie ermöglicht<br />

einen tropffreien Betrieb.<br />

Raumsparende Planetengetriebe<br />

Verfahrenstechnische Anlagen benötigen<br />

auch zuverlässige Antriebskomponenten.<br />

Oftmals sind niedrige Drehzahlen und ein<br />

hohes Drehmoment gefordert. Hierfür eignen<br />

sich Industrie-Planetengetriebe. Bei Infiltra<br />

Getriebe mit höherer<br />

Leistungsdichte reduzieren<br />

Anlagen- und Energiekosten<br />

Discfilter lag der geforderte Drehzahlbereich<br />

an der Getriebe-Abtriebswelle zwischen 0,7<br />

und einer Umdrehung je Minute. Das maximale<br />

Drehmoment ergab sich aus Erfahrungswerten<br />

mit Vorgängermaschinen.<br />

Wartungsarme Filtration<br />

Herkömmliche Scheibenfiltersektoren enthalten<br />

Beutel aus Kunstfasergeweben, die<br />

nach einiger Zeit Risse bekommen. Oft<br />

müssen diese Beutel bereits nach einem<br />

Jahr ausgetauscht werden. Diese Arbeiten<br />

verursachen hohe Wartungskosten. Anders<br />

verhält es sich mit den beutelfreien<br />

Filterscheiben Bagless Plus von Voith. Sie<br />

bilden den Kern des Infiltra Discfilters.<br />

Durch ihre gewellte (und damit größere)<br />

Edelstahloberfläche haben sie bis zu 20 %<br />

Dipl.-Ing. Hannes Mauz, Leiter<br />

Produktmanagement Fasern bei Voith<br />

Was waren für Sie die wichtigsten Aspekte bei der<br />

Auswahl der Industriegetriebe?<br />

„Bei Scheibenfiltern genießt die Zuverlässigkeit des<br />

Hauptgetriebes im Dauerbetrieb oberste Priorität. Dank<br />

der neuen PHF-Planetengetriebe von SEW-Eurodrive<br />

haben wir bei den Scheibenfiltermaschinen IDF570 eine<br />

sehr kompakte Installation mit perfekter Zugänglichkeit<br />

und Wartungsfreundlichkeit.“<br />

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


ANTRIEBSTECHNIK<br />

Die Industriegetriebe-Baureihe P von SEW-<br />

Eurodrive, die hier zum Einsatz kommen,<br />

hat eine kompakte Bauweise und ist je nach<br />

Baugröße in standardisierten Varianten auch<br />

kurzfristig lieferbar. Sie lässt sich Dank des<br />

SEW-Baukastensystems durch eine breite<br />

Palette an Ausrüstungs optionen ergänzen.<br />

Für den Antrieb der Scheibenfiltermaschine<br />

kommen Planetengetriebe der<br />

Baugrößen PHF032 bzw. PHF042 mit vorgeschaltetem<br />

Kegelradgetriebemotoren KF97<br />

zum Einsatz. Ein weiterer, kleinerer Getriebe<br />

motor von SEW-Eurodrive treibt eine<br />

Austragsschnecke an, die die gefilterten<br />

Fasern wieder dem Prozess zugeführt. Als<br />

Systemanbieter liefert SEW auch komplette<br />

Antriebssysteme mit Steuerung, Frequenzumrichter,<br />

Motor, Getriebe und weiteren<br />

Antriebskomponenten.<br />

01 Durch Weiterentwicklung der Industriegetriebe-Baureihe<br />

wurden bei gleichem Bauraum<br />

die Nenndrehmomente bis zu über 25 %<br />

gesteigert<br />

02 Die Filteranlage erzielt sehr gute Ergebnisse<br />

bei der Entwässerung und Filterung von<br />

Stoffsuspensionen, maßgeblich ist das Zusammenspiel<br />

zwischen den Filterscheiben, dem<br />

Filtratventil und der Zentralwelle, die durch<br />

ein Industriegetriebe angetrieben wird<br />

Anwendungsoptimierte<br />

Antriebslösung<br />

„Aufgrund der guten Zusammenarbeit mit<br />

Voith konnten wir eine auf den Kunden<br />

optimal zugeschnittene Antriebslösung<br />

erarbeiten“, berichtet Thomas Weck. Als<br />

SEW-Außendienstmitarbeiter in der Region<br />

Stuttgart betreut er den Kunden. „Sie wurde<br />

zunächst theoretisch aufgrund von Messungen<br />

bei Altmaschinen und Prognosen<br />

für neue Maschinen umgesetzt. In der<br />

Praxis haben sich die Antriebe bereits bei<br />

mehreren Projekten bewährt.“ Voith hat<br />

aufgrund von Messungen bei den Neumaschinen<br />

die zuvor prognostizierten Ergebnisse<br />

bestätigt und für weitere Projekte<br />

freigegeben.<br />

SEW-Eurodrive lieferte an Voith bereits<br />

Industriegetriebe für große, internationale<br />

Projekte. Oftmals ist die regionale Präsenz<br />

in einem Land ein notwendiges Kriterium<br />

bei der Entscheidung für einen Lieferanten.<br />

Das Unternehmen SEW ist in 48 Ländern<br />

auf allen Konti nenten aktiv.<br />

Bilder: 01 Voith, 02 SEW-Eurodrive<br />

www.sew-eurodrive.de<br />

Die passende Metallfeder<br />

Die passende Metallfeder für den gewünschten Einsatzzweck auszuwählen, ist<br />

nicht immer einfach. Fachbücher mit konstruktiven Grundlagen ... Weiterlesen<br />

blog.federnshop.com/federauswahl<br />

Telefon (+49) 07123 960-192 · verkauf@gutekunst-co.com<br />

federnshop.com<br />

Katalog Berechnung Anfrage Forum


ANTRIEBSTECHNIK<br />

Antrieb pusht Kreissäge<br />

Linearmotor ermöglicht in Sägezentrum schnellen Profilwechsel<br />

Benjamin Schäfer<br />

Um die Rüst- und Rücklaufzeiten<br />

beim Zuschnitt von Aluminiumund<br />

Buntmetallprofilen zu<br />

reduzieren, hat ein Sägetechnik-<br />

Spezialist seine Kreissägeanlage<br />

mit einem hochdynamischen<br />

Linearmotor ausgestattet. So<br />

lässt sich auch bei häufigem<br />

Profilwechsel und langen Profilzuschnitten<br />

ein hoher Durchsatz<br />

erzielen.<br />

Benjamin Schäfer, HIWIN GmbH, Offenburg<br />

Neben hohen Geschwindigkeiten, Beschleunigungen und Vorschubkräften<br />

weisen die Linearantriebe eine hohe Laufruhe auf<br />

Mit der Kreissägeanlage Profilma KS 600 R<br />

von Pressta Eisele erübrigen sich aufwändige<br />

manuelle Einstellungen. Eine Vielzahl<br />

verschiedener Profilformen kann in<br />

hoher Stückzahl und Geschwindigkeit gesägt<br />

werden. „Beim Sägen von Aluminiumprofilen<br />

kommt es vor allem auf den Durchsatz<br />

an“, erläutert Wolfgang Bittner, Vertriebsleiter<br />

bei dem Sägetechnik-Spezialisten. Zur Effizienzsteigerung<br />

der Anlage trägt der eingebau-e<br />

Linearmotor von Hiwin bei, der im<br />

Materialvorschub die Profile hochdynamisch,<br />

exakt und leise positioniert. Vor allem beim<br />

Rücklauf des Pushers für den Profilwechsel<br />

werden dank hoher Verfahrgeschwindigkeit<br />

wertvolle Sekunden eingespart.<br />

Auf hohes Tempo eingestellt<br />

Als einer der führenden Anbieter von Maschinen<br />

für die Aluminiumverarbeitung<br />

exportiert Pressta Eisele Säge- und Stanzanlagen,<br />

Metallkreissägen, Werkstatteinrichtungen<br />

und Späneabsaugmaschinen in alle<br />

Welt. Seine Hochleistungssägeautomaten<br />

sind u. a. in der Aluminiumprofil-, Möbelund<br />

Flugzeugherstellung, bei führenden<br />

Pneumatik-Herstellern sowie in der Automobil-<br />

und Elektroindustrie gefragt. Für<br />

schnelle, flexible und präzise Zuschnitte<br />

von Stangenprofilen hat der Hersteller das<br />

Kreissägezentrum Profilma KS 600 R konstruiert.<br />

„Zum Einsatz kommt diese Anlage<br />

überall dort, wo z. B. Aluprofile in Langlängen<br />

oder kleinen Losgrößen zugesägt werden,<br />

wie dies in der Bau- und Elektroindustrie,<br />

bei Presswerken und ihren Zulieferern<br />

der Fall ist“, erklärt Bittner: „Insbesondere<br />

der Wegfall langwieriger Rüstzeiten trägt zu<br />

deutlichen Effizienz- und Produktivitätssteigerungen<br />

bei.“ In hoher Geschwindigkeit<br />

und Stückzahl befördert die Anlage<br />

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


INDIVIDUELLE<br />

AUTOMATISIERUNGS-<br />

LÖSUNGEN.<br />

VON EINFACHEM<br />

HANDLING<br />

BIS ZU KOMPLEXEN<br />

FERTIGUNGSLINIEN.<br />

01 Mit hoher Beschleunigung und Geschwindigkeit wird der von dem Linearmotor<br />

angetriebene Pusher auf den Profilschienenführungen verfahren<br />

Halle 3 | Stand 3B11<br />

Einzelprofile oder Profillagen mit Rohstablängen<br />

von 1,5 bis 7,3 m vom Lademagazin unter<br />

das Sägeblatt, dessen Drehzahl sich stufenlos<br />

regeln lässt. Weil Lademagazin und Greiferzange<br />

des Pushers über eine NC-Achse gesteuert<br />

werden, entfallen zeitaufwändige manuelle Einstellungen.<br />

Einzig die horizontalen Spanner an<br />

der Sägeeinheit müssen noch per Hand auf die<br />

entsprechende Profilbreite eingestellt werden,<br />

während die Anlage alle weiteren Justiereingaben<br />

automatisch ausführt. Somit können<br />

Abschnittlängen von 10 mm bis 7,2 m gesägt<br />

werden. Zur Steuerung der Positionierachsen<br />

dient eine SPS des Typs Simatic S7 – 300, deren<br />

Bedienung per Touchpanel erfolgt. Alle relevanten<br />

Prozessdaten von der Drehzahl des<br />

MiniTec GmbH & Co. KG<br />

MiniTec Allee 1<br />

66901 Schönenberg-Kbg.<br />

Telefon +49 (0)6373 81270<br />

info@minitec.de<br />

www.minitec.de<br />

Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong> 75<br />

MiniTec.indd 1 24.03.<strong>2016</strong> 13:30:45


ANTRIEBSTECHNIK<br />

Sägemotors über die Stücklänge und Profilbreite<br />

bis zur Anzahl der Schnitte werden<br />

auf dem 10" großen Display der Bedieneinheit<br />

angezeigt.<br />

02 Die HG-Profilschienenführungen<br />

gewährleisten präzise<br />

Linearbewegungen auf langen<br />

Verfahrwegen<br />

Starker Motor für den Pusher<br />

Um hohe Schubkräfte und Beschleunigungen<br />

zu erzielen, haben sich die Konstrukteure<br />

von Pressta Eisele bei der Antriebseinheit<br />

für einen Hiwin-Linearmotor der<br />

Baureihe LMS entschieden. Die aus dem<br />

Forcer mit den Motorwicklungen und den<br />

Magnetbahnen (Statoren) mit Dauermagneten<br />

bestehenden Antriebseinheiten eignen<br />

sich ideal zum individuellen Achsaufbau.<br />

Neben hohen Geschwindigkeiten, Beschleunigungen<br />

und Vorschubkräften weisen sie<br />

eine hohe Laufruhe und Wartungsfreiheit<br />

auf. In Verbindung mit einem geeigneten<br />

Wegmesssystem und Antriebsverstärker erreichen<br />

die spielfreien Linearmotoren extrem<br />

hohe Genauigkeiten. Durch Anreihung<br />

der Statoren lassen sich beliebig lange Verfahrwege<br />

realisieren. „In unserem Fall wäre<br />

die Alternative ein Zahnstangenantrieb gewesen,<br />

der allerdings relativ laut ist und keine<br />

derartigen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen<br />

erlaubt. Da uns Hiwin für<br />

die von uns benötigten Stückzahlen ein<br />

sehr gutes Angebot machen konnte, stimmt<br />

auch das Preis-Leistungs-Verhältnis“, erklärt<br />

Bittner. Mit einem Forcer und 37 längs<br />

der Pusherschiene verbauten Statoren erzielt<br />

die Anlage Taktzeiten von 9 s für den<br />

Zuschnitt eines Profils von 300 mm Breite<br />

und 100 mm Höhe auf 1 m Schnittlänge.<br />

Präzision auf ganzer Linie<br />

Auch die Profilschienenführungen<br />

für Pusher und Sägevorschub<br />

stammen von dem Lineartechnik-<br />

Experten, dessen Baureihe HG mit<br />

vier Kugellaufbahnen für hohe Lasten<br />

und Steifigkeiten ausgelegt ist. Diese<br />

robusten, geräusch- und reibungsarmen<br />

Führungen weisen geringe Verschiebekräfte<br />

und einen hohen Wirkungsgrad auf,<br />

der präzise Linearbewegungen auf langen<br />

Verfahrwegen gewährleistet. „Bei Hiwin<br />

überzeugt uns das Gesamtpaket, weil die<br />

einzelnen Komponenten perfekt aufeinander<br />

abgestimmt und ohne Verzögerung<br />

lieferbar sind. Diese Vorteile, zusammen<br />

Mit Rüstzeiten von nur noch 1 bis<br />

2 min erfüllt das Kreissägezentrum mit<br />

Linearmotorantrieb hohe Anforderungen<br />

an den schnellen und flexiblen Zuschnitt von<br />

Stangenprofilen aus Aluminium und Buntmetall.<br />

Insbesondere bei Langlängen und<br />

häufigen Profilwechseln sorgt der Antrieb<br />

durch beschleunigten Vorschub und verkürzte<br />

Rücklaufzeiten des Pushers<br />

für besonders effiziente<br />

Abläufe.<br />

mit der Qualität und Wirtschaftlichkeit der<br />

Produkte, machen Hiwin für uns zum<br />

attraktiven Partner“, resümiert Bittner.<br />

www.hiwin.de<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 Bopp (bo),<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 />

Preise und Lieferbedingungen:<br />

Einzelheftpreis: € 14,- (zzgl. Versandkosten)<br />

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

Ausland: € 108,- (inkl. Versandkosten)<br />

Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

Verlag<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

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

Postfach 100465, 55135 Mainz<br />

Tel.: 06131/992-0, Fax: 06131/992-100<br />

E-Mail: info@engineering-news.net,<br />

www.engineering-news.net<br />

Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />

Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen<br />

Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401<br />

Gesamtanzeigenleiterin: Beatrice Thomas-Meyer<br />

(verantwortlich für den Anzeigenteil) Tel.: 06131/992-265,<br />

E-Mail: b.thomas-meyer@vfmz.de<br />

Vertrieb: Lutz Rach, Tel.: 06131/992-148<br />

Druck und Verarbeitung<br />

Limburger Vereinsdruckerei GmbH,<br />

Senefelderstraße 2, 65549 Limburg<br />

Datenspeicherung<br />

Ihre Daten werden von der Vereinigten Fachverlage GmbH<br />

gespeichert, um Ihnen berufsbezogene, hochwertige Informationen<br />

zukommen zu lassen. Sowie möglicherweise von<br />

ausgewählten Unternehmen genutzt, um Sie über berufsbezogene<br />

Produkte und Dienstleistungen zu informieren.<br />

Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich<br />

beim Verlag widersprochen werden (vertrieb@vfmz.de).<br />

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

Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit der Annahme<br />

des redaktionellen Contents (Texte, Fotos, Grafiken<br />

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 />

in Printmedien aller Art sowie entsprechender Vervielfältigung<br />

und Verbreitung, das Recht zur Bearbeitung,<br />

Umgestaltung und Übersetzung, das Recht zur Nutzung<br />

für eigene Werbezwecke, das Recht zur elektronischen/digitalen<br />

Verwertung, z. B. Einspeicherung und Bearbeitung<br />

in elektronischen Systemen, zur Veröffentlichung in Datennetzen<br />

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 />

auf Dritte zu übertragen, d. h. Nachdruckrechte einzuräumen.<br />

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 />

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


ANTRIEBSTECHNIK<br />

Energiespeicherlösungen und<br />

sichere Widerstände<br />

Bürsten-DC-Motoren<br />

par excellence<br />

Den Auftritt auf der Hannover<br />

Messe stellt die Michael Koch<br />

GmbH, Hersteller von Energiespeicherlösungen<br />

und sicheren<br />

Widerständen unter das Motto<br />

"Made for USA". Damit geht<br />

Koch auf das diesjährige Partnerland<br />

der Messe besonders ein.<br />

„Wir gehen überall auf die<br />

besonderen Ansprüche unserer<br />

Kunden ein," sagt Fabian Hofmann, Vertriebschef von Koch, "aber<br />

schafft man die Zulassung für Amerika, ist dies ein Qualitätssiegel<br />

für Exporte in die ganze Welt." Was also für die USA funktioniert<br />

und dort angenommen wird, findet meist auch Anklang in der<br />

Welt. Und die Welt von Koch<br />

ist das Managen von Antriebsenergie.<br />

Kochs Produkte erleichtern<br />

es Maschinenbauern,<br />

auf Auslandsmärkten erfolgreich<br />

zu sein. Auf der Website<br />

www.made-for-usa.com zeigt<br />

Koch, warum deren innovativen<br />

Produkte gerade auch für<br />

amerikanische Antriebe prädestiniert<br />

sind.<br />

www.bremsenergie.de<br />

Die Athlonix-Produktreihe von Portescap<br />

umfasst eine breite Auswahl von Bauund<br />

Leistungsgrößen, basierend auf dem<br />

Prinzip des Bürsten-Gleichstrom-Motors.<br />

Mit Durchmessern von 10, 12 sowie 22 mm finden die Motoren<br />

überall dort ihren Platz wo geringes Eigengewicht und geringer<br />

Strombedarf erforderlich sind. Hierbei erreichen die Motoren<br />

permanente Drehzahlen von bis zu 11 000 min -1 und punkten mit<br />

einem Drehmoment von 0,9 bis zu 17,1 mNm. Die Nennleistung<br />

beträgt je nach Modell zwischen 0,7 bis 16,6 W, das Eigengewicht<br />

der Hochleistungszwerge variiert von 13,5 bis 58 g. Als operative<br />

Umgebungstemperatur sind -30 bis 85 °C ausgewiesen.<br />

www.portescap.com<br />

Wissen Sie, warum<br />

es auch in diesem Jahr<br />

wieder Neuheiten bei<br />

uns gibt?<br />

Das kleine<br />

Laufwunder<br />

Der kleinste bürstenlose Mikromotor<br />

EC 4 von dem Unternehmen<br />

Maxon Motor ist nur<br />

4 mm dick und in zwei Längen<br />

und Leistungen (0,5 und 1 W)<br />

verfügbar. Ausgestattet mit der<br />

eisenlosen Maxon-Wicklung<br />

zeichnet sich der DC-Motor<br />

Eine Antwort ist:<br />

Michael.<br />

Halle 6<br />

Stand B 18<br />

durch sein robustes Design,<br />

die hohe Leistungsdichte und<br />

seine Energieeffizienz aus,<br />

was ihn auch für den mobilen<br />

Einsatz interessant macht. In<br />

Kombination mit dem Planetengetriebe<br />

GP 4 erhalten<br />

Ingenieure einen kompakten<br />

Antrieb für zahlreiche<br />

Anwendungen.<br />

Michael, das Pöppelmann KAPSTO∏<br />

Team und die Neuheiten <strong>2016</strong> finden<br />

Sie auf der HMI in Hannover vom<br />

25. bis 29. April <strong>2016</strong>.<br />

Wir machen das.<br />

www.poeppelmann.com/kapsto<br />

www.maxonmotor.com<br />

Pöppelmann.indd 1 24.03.<strong>2016</strong> 13:39:59<br />

Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong> 77


ANTRIEBSTECHNIK<br />

Packende Lösungen<br />

Zahnstangengetriebe unterstützt die transportsichere<br />

Verpackung empfindlicher Lebensmittel<br />

Marcus Hirschen<br />

Der Wrap-around/Tray-Packer des Maschinenbauers Schäfer & Flottmann<br />

verpackt empfindliche Lebensmittel wie Butter und Margarine für den<br />

weiteren Transport und stellt dem Handel mit der stabilen Umverpackung<br />

gleichzeitig ein entsprechendes Verkaufsdisplay zur Verfügung. Für die<br />

beim Verpacken notwendige Präzision bei hoher Geschwindigkeit und<br />

hohen Taktzeiten sorgt ein Präzisionsgetriebe.<br />

Marcus Hirschen, LEANTECHNIK AG,<br />

Oberhausen<br />

Aufrichten, gruppieren, befüllen oder<br />

stapeln – das Spektrum der Verpackungstätigkeiten<br />

ist breit. Die Maschinenbauer<br />

Schäfer & Flottmann aus Gevelsberg<br />

verstehen sich auf die Automatisierung von<br />

Verpackungs- und Kommissionierungsvorgängen.<br />

Zum Programm des vor 60 Jahren<br />

gegründeten Familienunternehmens gehören<br />

einzelne Maschinen oder ganze Verpackungslinien.<br />

Sie kommen insbesondere<br />

in der Lebensmittelindustrie, aber auch in<br />

den Bereichen Pharma, Chemie und Hygiene<br />

zum Einsatz. „Es gehört nicht nur zu unseren<br />

Aufgaben, Ware gut in einer Sekundärverpackung<br />

unterzubringen, sondern auch,<br />

Prozesse weiter zu beschleunigen, Formatwechsel<br />

zu erleichtern und Standzeiten auf<br />

ein Minimum zu reduzieren“, erklärt Günter<br />

Wibbing, der Geschäftsführer bei Schäfer &<br />

Flottmann.<br />

Passgenau und produktschonend<br />

Sekundärverpackungen schützen die Einzelprodukte<br />

während des Transports und<br />

können bei entsprechender Ausgestaltung,<br />

z. B. mit Aufreißperforation, auch als Verkaufsdisplay<br />

am Point-of-sale eingesetzt<br />

werden. Für die Verpackung von weichen<br />

Produkten wie Butter oder Margarine<br />

haben Schäfer & Flottmann Wrap-around/<br />

Tray-Packer im Programm, die als besonders<br />

wirtschaftlich gelten, da sie den<br />

Kartonzuschnitt als Transportverpackung<br />

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


01 Der Packer eignet sich zum Verpacken von<br />

Produkten in Trays und/oder Wrap-around-Kartons<br />

(Wrap-around) oder als Verkaufspräsenter<br />

(Tray) direkt um das Produkt herum falten.<br />

Da es keine Faltwerkzeuge zwischen Produkt<br />

und Karton gibt, ist die Verpackung<br />

besonders eng. Eine teil- oder komplett<br />

überlappende Faltung von Seiten-, Bodenund<br />

Deckellaschen erhöht die Stabilität<br />

des Kartons und ergibt eine größere Widerstandsfähigkeit<br />

auf der Palette als z. B. ein<br />

Schlauchkarton. „Um Wrap-arounds oder<br />

Trays zu packen, ist ein sicheres Produkthandling<br />

und eine hohe Laufruhe entscheidend“,<br />

erläutert Günter Wibbing. „Dabei ist<br />

ein Packer in der Regel keine Stand-alone-<br />

Lösung, sondern muss am Ende des Verpackungsprozesses<br />

an die Geschwindigkeit<br />

der vorhergehenden Abfüllstationen angepasst<br />

werden.“<br />

Für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie<br />

eignet sich der in nichtrostenden Materialien<br />

ausgeführte Packer SFS 374 mit einer<br />

Leistung von bis zu 25 Wrap-around- Kartons<br />

bzw. Trays pro Minute und einer Leistung<br />

von über 30 Lagen pro Minute. Alle Hauptbewegungen<br />

werden von Servoantrieben<br />

übernommen, der Kartonfalter arbeitet<br />

pneu matisch. Die Beleimung ist punktuell<br />

zu- oder abschaltbar, ein schneller und<br />

reproduzierbarer Formatwechsel der Kartonzuschnitte<br />

ist problemlos möglich.<br />

Die Besonderheit des SFS 374 liegt darin,<br />

dass die flachliegenden Zuschnitte um die<br />

Produktgruppen geformt werden. Die Zuführung<br />

der zu verpackenden Produkteinheiten<br />

im Wrap-around/Tray-Packer erfolgt<br />

über ein Stop-and-go-Transportband und<br />

einer anschließenden „toten Platte“. Auf<br />

dieser werden die Produkte aufgestaut und<br />

über Näherungsschalter gemeldet. Sobald<br />

die Sollmenge erreicht ist, stoppt das Band<br />

und es wird eine Lücke gebildet. Die Pro-<br />

duktlage wird nun abgeschoben und von<br />

einem Zungenblech aufgenommen, das die<br />

Lage weiter auf den bereitliegenden Zu -<br />

schnitt schiebt.<br />

Im Zuschnittmagazin geht’s rund<br />

Die Zuschnittzuführung erfolgt aus einem<br />

Magazin, in dem die Kartons senkrecht<br />

stehen. Eine Ansaugplatte mit zwei integrierten<br />

Vakuumgreifern saugt zur Vereinzelung<br />

einen Zuschnitt an und führt diesen<br />

über eine Drehbewegung und einen Schieber<br />

waagerecht direkt unter das Zungenblech.<br />

Nach dem Abstreifen der Produkt lage auf<br />

den Zuschnitt wird dieser samt Produkt vertikal<br />

zwischen die Bleche der Transportkette<br />

gezogen. In weiteren Schritten erfolgen die<br />

Faltung und die Verklebung der Innen- mit<br />

den Außenlaschen. Anschließend wird<br />

noch der Deckel mit einer Seitenwand verklebt.<br />

Am Ende gelangt der fertige Karton<br />

auf ein Abtransportband.<br />

02 Bauform mit zwei parallel laufenden<br />

Zahnstangen, die sich jeweils in die<br />

entgegengesetzte Richtung bewegen<br />

RIMOSTAT ® -<br />

Rutschnaben RSHD<br />

• Für Schwerlastanwendungen<br />

bis60.000 Nm<br />

• Hohe Leistungskonstanz<br />

dank temperaturstabilem<br />

Rutschmoment<br />

• Exzellentes Verschleißverhalten<br />

• Hochtemperaturbeständig und<br />

trockenlaufstabil bis 800° C<br />

• Ideallösung fürBaumaschinen,<br />

Zerkleinerungstechnik und<br />

Fördertechnik


ANTRIEBSTECHNIK<br />

Zahnstangengetriebe im Baukasten<br />

Lifgo-Getriebe von Leantechnik sind Zahnstangengetriebe mit einem kompakten<br />

Gehäuse, in dem sich ein Ritzel und eine 4-fach Rollenführung befindet. Durch diese<br />

Führung fährt eine Zahnstange am Ritzel entlang. Je nachdem, ob der Antrieb die<br />

Zahnstange oder das Ritzel antreibt, wird entweder die Bewegung des Ritzels in die<br />

Zahnstange übersetzt oder umgekehrt. Zahnstange und Gehäuse lassen sich als<br />

Heber und Träger von Vorrichtungen verwenden und sind somit flexibel für viele<br />

verschiedene Aufgabenstellungen einsetzbar.<br />

Mit der Baureihe Lifgo 5 können hohe Traglasten bei geringen Laufgeräuschen<br />

realisiert werden. Die Getriebe zeichnen sich durch eine große Positioniergenauigkeit,<br />

eine hohe Hubgeschwindigkeit und eine hohe Querkraftaufnahme aus.<br />

Zusätzlich zur Standardausführung sind die Getriebe in den Ausführungen Lifgo<br />

Doppel, Lifgo Linear und Lifgo Excenter erhältlich. Jede Ausführung steht in den<br />

Baugrößen 5.0, 5.1, 5.3 und der neuen Sonderbaugröße 5.4 zur Verfügung.<br />

Bei einer Geschwindigkeit von 3 m/s<br />

erreicht der Lifgo 5.4 eine Hubkraft von<br />

25 000 N. Die Ausführung Lifgo linear<br />

eignet sich für besonders lange Fahroder<br />

Hubwege. Lifgo linear kann<br />

entweder mit fest montierter Zahnstange<br />

oder bei Bedarf mit fest<br />

montiertem Heber und beweglicher<br />

Zahnstange eingesetzt werden.<br />

Die Zahnstangengetriebe gibt es<br />

in den drei Standardbaugrößen<br />

STATEMENT<br />

Dr. Michael Döppert, Chefredakteur<br />

Die beschriebene Verpackungsanlage<br />

ist ein schönes Beispiel<br />

dafür, dass Motion Control sich<br />

nicht nur über Elektronik und<br />

Software realisieren lässt. Wenn<br />

physische Bewegung im Spiel ist,<br />

geht es eben nicht ohne Mechanik.<br />

Wie hier beschrieben sind die<br />

„Leistungen“ im Fall der Zahnstangengetriebe<br />

enorm. Sie sind<br />

nicht nur mit ihrer Modularität,<br />

ihrer Präzision und Beschleunigung<br />

fit für das Zusammenspiel<br />

mit Servotechnik in Motion<br />

Control-Anwendungen.<br />

Um die durch die vorgeschaltete Abfüllstation<br />

vorgegebenen Taktzeiten einzuhalten,<br />

benötigen die Zuführung der Produktlage<br />

sowie die Bereitstellung des Kartonzuschnitts<br />

eine entsprechende Dynamik. Die<br />

Kartons sind außerdem sauber zu vereinzeln<br />

und exakt zwischen die Bleche der<br />

Transportkette zu ziehen, d. h. es sind ein<br />

langsames Anfahren, eine anschließende<br />

Beschleunigung und ein langsames Einfädeln<br />

in die Kettenführung erforderlich.<br />

Den notwendigen Antrieb regeln Schäfer &<br />

Flottmann mit einem Servomotor und einem<br />

entsprechendes Steuerungskonzept. Für<br />

die Umwandlung der rotatorischen Bewegung<br />

des Motors in eine lineare Hubbewegung<br />

sorgt ein Lifgo Präzisionszahnstangengetriebe<br />

von Leantechnik aus<br />

Oberhausen. „Das Verarbeiten von über<br />

30 Lagen pro Minute bedeutet eine Taktzeit<br />

unterhalb von zwei Sekunden. Da gehen<br />

wir mit den Getrieben richtig an die<br />

Belastungsgrenze“, erläutert Klaus Reiner,<br />

Konstruktionsleiter bei Schäfer & Flottmann.<br />

„Zum anderen sind sie sehr kompakt<br />

und arbeiten mit einer hohen Präzision.<br />

Aufgrund ihrer besonderen Konstruktion<br />

ist eine weitere Führungstechnik in Form<br />

von Zahnriemen oder Ähnlichem nicht<br />

erforderlich, was ihren Einbau sehr einfach<br />

gestaltet.“<br />

Antrieb und Führung<br />

in einer Einheit<br />

Die im Wrap-around/Tray-Packer für die<br />

Zuschnittbereitstellung erforderliche Drehbewegung<br />

wird mit Hilfe einer im Drehpunkt<br />

gelagerten Hebelvorrichtung ausgeführt,<br />

an der auch der für den Antrieb der<br />

Lineargetriebe erforderliche Servomotor<br />

angebracht ist. Dieser ist über eine Profilwelle<br />

mit dem Ritzel des Getriebes verbunden.<br />

Da die notwendige Hubbewegung des<br />

Getriebes mit 200 mm recht lang ist, entschieden<br />

sich die Ingenieure zum Einsatz<br />

des Lifgo 5.1 linear Doppel. Ein Lifgo Doppel<br />

verfügt über zwei Zahnstangen, die sich<br />

in entgegengesetzte Richtungen bewegen.<br />

Schäfer & Flottmann haben in ihrer Anwendung<br />

eine Zahnstange zur weiteren<br />

Stabilisierung mit einer Lifgo Führungsschiene<br />

als Parallelführung ausgetauscht.<br />

Die Zahn- und die Führungsstange sind<br />

fest mit der Vakuum-Ansaugplatte verschraubt<br />

und bewegen sich frei innerhalb<br />

des Hebers. „Das Lifgo 5.1-Getriebe ist für<br />

unseren Einsatzzweck ideal, da es selbst<br />

bei seiner kompakten Baugröße die beim<br />

Hebelvorgang hohen Drehmomente und<br />

Beschleunigungen aushält“, führt Klaus<br />

Reiner aus.<br />

Im Falle des SFS 374 sind das eine Beschleunigung<br />

von 9 m/s 2 und eine Geschwindigkeit<br />

von 2,5 m/s. Ausgelegt auf<br />

eine maximale Beschleunigung von 50 m/s 2<br />

und eine Hubgeschwindigkeit von 3 m/s,<br />

bewältigt das Lifgo-Getriebe diese Anforderungen<br />

problemlos. Daneben spielen die<br />

hohe Qualität und die Langlebigkeit der<br />

Getriebe von Leantechnik eine große Rolle<br />

für Schäfer & Flottmann. Schließlich ist der<br />

Wrap-around/Tray-Packer für einen langjährigen<br />

Einsatz im 3-Schicht-Betrieb konzipiert.<br />

In den bisher mehr als 150 Mal<br />

ausgelieferten Maschinen arbeiten die Lifgos<br />

einwandfrei und sorgen dafür, dass Margarine<br />

und Butter unbeschadet im Einzelhandel<br />

ankommen.<br />

www.leantechnik.com<br />

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


Industrielle Dämpfungstechnik:<br />

Wenn Sie mehr als<br />

Standard erwarten!<br />

Geschwindigkeitsregulierung<br />

Ideale Unterstützung<br />

der Muskelkraft<br />

Vibrationstechnik<br />

Unerwünschte<br />

Schwingungen<br />

isolieren<br />

Sicherheitsprodukte<br />

Schützende<br />

Konstruktionen<br />

in jedem Fall<br />

Dämpfungstechnik<br />

Optimales Tuning für<br />

jede Konstruktion<br />

Alles. Immer. Top.<br />

Mehr Info?<br />

T +49 (0)2173 - 9226-10<br />

Fordern Sie den<br />

kostenlosen ACE<br />

Katalog an!<br />

www.ace-ace.de<br />

by ACE<br />

S E R V<br />

I C E


ANTRIEBSTECHNIK<br />

Passive Schwimmsattelbremse<br />

Die zweigeteilten Bremsbeläge der<br />

hydraulischen Bremse KTR-Stop XL<br />

erzeugen einen hohen Traganteil.<br />

Gefertigt wird die passive Schwimmsattelbremse<br />

komplett aus Stahl, wiegt ca.<br />

1100 kg und erzeugt Klemmkräfte bis<br />

600 kN. Die Bremsbeläge gibt es in den<br />

Materialien „Organisch“ oder „Sinter-<br />

Metall“ Um den Belagwechsel auf der<br />

oft schwer zugänglichen Seite zu vereinfachen,<br />

ist die Fixierung der Beläge auf der Festsattelseite mit<br />

Magneten ausgeführt. Hierzu werden nur die an den Seiten<br />

befindlichen Schrauben gelöst, die Belaghalter entfernt und<br />

die Beläge zur Seite herausgezogen. Die in den Bremskolben<br />

verbauten Einstellschrauben erlauben das schnelle Ein- bzw.<br />

Nachstellen im druckbeaufschlagten Zustand.<br />

www.ktr.com<br />

Integrierter Motion-Control-Antrieb<br />

Der integrierte Antrieb iBMD von Bonfiglioli<br />

deckt einen Drehmomentbereich von 2,7<br />

bis 30 Nm ab. Dabei bringt der Antrieb alle<br />

Eigenschaften eines hochdynamischen<br />

Servomotors wie auch die eines Drive<br />

Controllers mit. Der iBMD lässt sich als<br />

Stand-alone-Antrieb oder unter einer<br />

Steuerung einsetzen. Motion-Control-Funktionen<br />

wie Positionierung, elektronisches Getriebe und<br />

interpolierender Modus sind genauso Bestandteile wie die<br />

offene Kommunikation über CANopen, EtherCAT und Modbus<br />

RS232. Integriert in einem Gehäuse sorgt der Motion-Control-<br />

Antrieb für Platzersparnis im Schaltschrank und Kostenersparnis<br />

bei der Verkabelung. Zudem kann der Antrieb auch mit den<br />

spielarmen Planetengetrieben des Herstellers kombiniert werden.<br />

www.bonfiglioli.de<br />

www.heinrichs.de<br />

Kupplungen sorgen für<br />

exakte Messergebnisse<br />

Heinrichs.indd 1 24.03.<strong>2016</strong> 12:20:17<br />

82 Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong><br />

Drehmoment-Messflansche sind die<br />

Herzstücke moderner Prüfstände. Selbst<br />

bei Hochleistungs- und Highspeed-Anwendungen<br />

liefern sie exakte und zuverlässige<br />

Daten. Dabei ist das Messergebnis aber immer nur so gut<br />

wie die eingesetzte Wellenausgleichskupplung. Denn Wellenkupplungen<br />

sind ein entscheidendes Bauteil, um die auf den<br />

Messflansch wirkenden Störgrößen zu minimieren. So treten<br />

in fast allen Anwendungen Wellenversätze zwischen An- und<br />

Abtriebsseite auf. Das Unternehmen Mayr Antriebstechnik bietet<br />

daher Ausgleichskupplungen, die speziell auf die Anforderungen<br />

moderner Messflansche zugeschnitten sind.<br />

Die Lamellenpaketkupplungen vom Typ Roba-DS übertragen<br />

das Drehmoment spielfrei und drehsteif und gleichen radialen,<br />

axialen und winkligen Wellenversatz aus. Sie sorgen damit nicht<br />

nur für präzise Messergebnisse, sondern schützen auch die im<br />

Wellenstrang verbauten Lager vor unerwünschten Belastungen.<br />

Die Nennmomente der Kupplungen sind ohne jegliche<br />

Einschränkung nutzbar.<br />

www.mayr.com<br />

Innovation aus Erfahrung!<br />

Heinrichs & Co. KG | info@heinrichs.de<br />

Angebotspalette bei<br />

Lamellenkupplungen verdichtet<br />

Mit der Einführung von sechs<br />

neuen Serien wird das Angebot<br />

der torsionssteifen Lamellenkupplungen<br />

von dem<br />

Unternehmen Hause R+W<br />

noch passgenauer. Die Neuentwicklungen<br />

der Baureihe<br />

LP ergänzen die Modellreihen<br />

LP1 (einfachkardanisch mit Passfederverbindung) und LP2 (dop-<br />

pelkardanisch mit Passfederverbindung) und erhöhen somit die<br />

Größenvielfalt. Auch die neuen<br />

Größen sind robust und kompakt<br />

in ihrem Design und können je nach<br />

Ausführung einen entsprechenden<br />

Wellenversatz ausgleichen. Ein Merkmal<br />

der neuen Serien ist das optimierte<br />

Nabenprofil, das Aussparungen<br />

im Bereich um die Befestigungsschrauben<br />

aufweist. Hierdurch<br />

verringert sich das Gewicht, was ein<br />

geringes Massenträgheitsmoment<br />

zur Folge hat. Aufgrund der Modellerweiterung<br />

stehen die Baureihen<br />

LP1 und LP2 ab sofort in jeweils<br />

zwölf verschiedenen Größen, für<br />

Nenndrehmomente von 350 bis<br />

12 000 Nm zur Verfügung. Die Baureihe<br />

LP umfasst darüber hinaus<br />

Modelle mit Konusklemmnaben<br />

(LP3) sowie Varianten gemäß dem<br />

API 610 Standard (LPA) mit Pass -<br />

federverbindung. Sonderausführungen,<br />

z. B. in anderen Gesamtlängen,<br />

sind zudem leicht umsetzbar.<br />

It’s our turn!<br />

www.rw-kupplungen.de<br />

Heinrichs: 80 Jahre Erfahrung in der Entwicklung<br />

und Herstellung von Präzisionsdrehteilen für<br />

Anwendungen der Antriebstechnik, Hydraulik,<br />

Pneumatik. Innovative Lösungen für Entlüftungsventile,<br />

Ölschaugläser und Verschlussschrauben<br />

mit Dichtring. Kurze Lieferzeiten durch großes<br />

Lager. Erstklassige Qualität, zertifiziert nach ISO/<br />

TS16949 und ISO14001.


Bremswiderstände mit wenigen<br />

Klicks berechnen<br />

Bremswiderstände spielen in<br />

der Antriebstechnik nach wie<br />

vor eine wichtige Rolle, wenn es<br />

darum geht, beim Abbremsen<br />

eines Antriebs die gewünschte<br />

Dynamik zu erzielen. Neben<br />

kleinen Bremswiderständen,<br />

die i. d. R. direkt im Frequenzumrichter<br />

eingebaut sind,<br />

kommen bei höheren Leistungen<br />

externe Bremswiderstände<br />

zum Einsatz. Diese<br />

externen Widerstände werden<br />

vielfach für die jeweilige Applikation<br />

ausgelegt. Frizlen bietet<br />

als Hersteller von Bremswiderständen<br />

seit neustem auf seiner<br />

Website einen Kalkulator an,<br />

mit dem Techniker den<br />

benötigten Bremswiderstand<br />

berechnen können.<br />

Mit den Daten zur Bremsleistung, zur Dauer der Bremsung<br />

sowie dem erwarteten Wiederholzyklus der Abbremsung wird<br />

die benötigte Dauerleistung des Widerstands berechnet. Ein<br />

passendes Gerät kann anschließend im Produktfinder<br />

ausgewählt, konfiguriert und mit wenigen Klicks angefragt<br />

werden.<br />

Die Website ist für die Anzeige am Desktop-PC ebenso optimiert<br />

wie für die Benutzung auf dem Tablet oder Smartphone.<br />

Release 03/<strong>2016</strong><br />

Fordern Sie noch heute eine kostenlose Testversion<br />

von KISSsoft unter www.KISSsoft.AG an!<br />

HMI <strong>2016</strong><br />

Halle 6<br />

Stand L51<br />

● Optimierte 3D-Modellierung in KISSsys<br />

● Erweiterte Ermittlung der Planetenträgerdeformation<br />

● FE-Berechnung von Zahnradkörpern<br />

● VDI 2737 (<strong>2016</strong>) – Zahnfusstragfähigkeit mit<br />

Zahnkranzeinfluss<br />

● Kegelrad-Kontaktanalyse mit Wellenberücksichtigung<br />

● und viele mehr …<br />

info@KISSsoft.AG<br />

www.frizlen.com<br />

Z_Antriebstechnik_KISSsoft_HMI_<strong>2016</strong>_90x130mm.indd 1 18.03.<strong>2016</strong> 14:50:48<br />

KISSsoft.indd 1 22.03.<strong>2016</strong> 07:36:14<br />

Pressen und Halten mit linearen<br />

Direktantrieben<br />

Lineare Direktantriebe eignen<br />

sich aufgrund der fehlenden<br />

Selbsthemmung nur bedingt<br />

für Anwendungen bei denen<br />

über eine längere Zeit eine<br />

konstante Press- oder Haltekraft<br />

aufgebracht werden<br />

muss. Damit Linearmotoren<br />

auch in solchen Anwendungen eingesetzt werden können, hat<br />

die NTI AG ein neues magnetisches Konstantkraftelement<br />

entwickelt, das in den Endlagen oder beliebig andern Positionen<br />

eine konstante Kraft über einen Hub von mehreren Zentimetern<br />

genieren kann. Das kompakte Konstantkraftelement wird als<br />

externe Komponente verbaut oder bei OEM-Anwendungen<br />

direkt in den Linearmotor integriert.<br />

Mit dem magnetischen Konstantkraftelement können Press-,<br />

Schließ- oder Haltekräfte mit Linearmotoren auch im<br />

stromlosen Zustand und bei ausgeschalteter Anlage über eine<br />

beliebig lange Zeitdauer aufrechterhalten werden. Damit lassen<br />

sich Anwen-dungen wie Pressen, Andrücken, Leimen, Niederhalten,<br />

Ventile mit Schließkraft in den Endlagen, Ausfallsicherung,<br />

Parkposition und Halten bei vertikaler Einbaulage sowie<br />

andere Anwendungen auf einfache Art und Weise und ohne<br />

zusätzliche elektromecha-nische Elemente realisieren.<br />

www.linmot.com


FLUIDTECHNIK<br />

Atex-zertifizierte Hydraulikpumpen<br />

Die Pumpen der<br />

Firma Atos, PFEA<br />

Flügelzellen und<br />

PVPCA Axialkolben,<br />

sind<br />

zertifiziert gemäß<br />

ATEX 94/9/CE<br />

– Schutzklasse Ex<br />

II 2/2 GD cbk IIC<br />

T6 für Applikationen<br />

in potenziell<br />

explosionsgefährdeten<br />

Umfeldern.<br />

Sie sind geeignet für Anwendungen in Kategorie 2, Übertageanlagen<br />

mit Gas, Dämpfen und staubhaltigen Umfeldern. Die<br />

konstanten Flügelzellenpumpen PFEA gibt es in drei Größen<br />

mit Pmax 300 bar und Fördervolumen von 10 bis 150 cm 3 /U. Die<br />

verstellbaren Axialkolbenpumpen sind erhältlich in vier Größen<br />

und mit zahlreichen hydraulischen und proportionalen Reglern;<br />

Pmax bis 280 bar und Fördervolumen von 29 bis 88 cm 3 /U.<br />

www.atos.com<br />

Energiesparende und wartungsarme<br />

Highspeed-Hydraulikkupplungen<br />

Transfluid entwickelte zwei neue Produktlinien mit variablen,<br />

hydraulischen Turbokupplungen (KSL-HS und KPTB-HS), um<br />

den Anforderungen an Energieeinsparungen und Zuverlässigkeit<br />

gerecht zu werden. Die HS-Kupplungsfamilie erreicht Eingangsdrehzahlen<br />

von 3600 min -1 . Der einfache Betrieb sowie Standardkomponenten,<br />

die zur Wartung von außen zugänglich sind,<br />

machen diese Kupplungen zu einer zuverlässigen und wartungsarmen<br />

Lösung mit variabler Drehzahl. Der Highspeed-Antrieb<br />

KPTB-HS wird primär in Anwendungen mit mittlerer und<br />

geringer Leistung eingesetzt. Diese Einheiten sind auch in Niedertemperaturausführung<br />

und explosionssicherer Ausführung<br />

erhältlich. Ein einfaches Konzept kombiniert mit einer hohen<br />

Zuverlässigkeit und Leistung zeichnen diese Kupplung aus. Der<br />

Highspeed-Antrieb KSL-HS wird primär in Anwendungen mit<br />

mittlerer und hoher Leistung eingesetzt. Die Einheiten können<br />

mit einem optionalen Hilfsschmiersystem gekauft werden, das<br />

den Motor und die Lager der angetriebenen Maschine mit Strom<br />

versorgen.<br />

www.transfluid.eu<br />

Direktgesteuertes Druckbegrenzungsventil<br />

in Einschraubbauweise<br />

Das Unternehmen<br />

Argo-Hytos GmbH<br />

hat ihr Produktportfolio<br />

um das Druckbegrenzungsventil<br />

SR1A-B2 erweitert.<br />

Konzipiert wurde<br />

das direktgesteuerte<br />

Druckbegrenzungsventil<br />

in Einschraubbauweise<br />

7/8-14UNF<br />

für den Einsatz in Hydraulikspeicherkreisläufen. Der Aufbau als<br />

Sitzventil stellt minimale Leckagen bei geschlossenem Ventil<br />

sicher. Durch Optimierung des Dämpfungsverhaltens ließ sich<br />

eine gute Ventildynamik unter Einhaltung einer stabilen Funktion<br />

erreichen. Der maximale Betriebsdruck ist 420 bar, der maximale<br />

Volumenstrom beträgt 60 l/min. Für eine exakte Druckeinstellung<br />

stehen sieben Ventildruckstufen zur Verfügung. Der Öffnungsdruck<br />

kann im jeweiligen Druckstufenbereich durch eine Verstellschraube<br />

eingestellt sowie mit einer Kontermutter fixiert werden.<br />

www.argo-hytos.com<br />

Mitteldruckpumpe erweitert<br />

Hydraulikportfolio<br />

Die LH30VO-Axialkolbenpumpe<br />

für den offenen<br />

Kreislauf aus dem Hause<br />

Liebherr ergänzt das bestehende<br />

Produktportfolio im<br />

Mitteldruckbereich bei 280 bar<br />

Nenndruck und ist in mobilen<br />

Baumaschinen einsetzbar.<br />

Zudem findet sie Anwendung<br />

im Agrar- und Forstbereich.<br />

Die Pumpe für den offenen<br />

Kreislauf hat ein spezifisches Fördervolumen von 45 cm³ pro<br />

Umdrehung. Weiterhin ist ihre Schrägscheibenverstellung präzise<br />

und robust ausgeführt. Das dynamische und kompakte Gehäusedesign,<br />

sowie der Fertigungsprozess wurden aufeinander abgestimmt.<br />

Zum Verkaufsstart ist die LH30VO mit zwei Reglern<br />

ausgestattet, einem elektrisch geregelten Lüfterregler mit negativer<br />

Kennlinie (DE) und einem Load-Sensing-Regler (LS-DA).<br />

Sukzessive werden weitere Regler ergänzt. Eine Durchtriebsmöglichkeit<br />

mit 130 % ist ebenfalls vorhanden.<br />

www.liebherr.com<br />

Anspruchsvolle Hydraulik für Gezeiten-Wasserkraftwerk<br />

Im weltgrößten Gezeitenkraftwerk Sihwa-ho in Südkorea erzeugen zehn Rohrturbinen emissionsfrei eine Leistung von 254 MW. Einen<br />

Anteil daran haben Turbinenregelaggregate von Bosch Rexroth. Unter der Generalunternehmerschaft von Daewoo lieferte Andritz<br />

Hydro die Rohrturbinen. Die Hydraulikaggregate zur Turbinenregelung konstruierte Bosch Rexroth in Österreich. Sie verstellen die<br />

Leit- und Laufschaufeln so, dass über den gesamten Tidenhub von bis zu 8 m die Turbinen eine optimale Leistung erzeugen. Die<br />

Aggregate arbeiten mit biologisch abbaubarer Hydraulikflüssigkeit. Das Wasserkraftwerk liefert seit 2011 nicht nur Strom: Es befindet<br />

sich an einem Damm, der zur Landgewinnung gebaut worden war. Doch die Wasserqualität in der künstlichen Lagune verschlechterte<br />

sich, sodass ein Wasseraustausch mit dem Meer notwendig wurde. Das angebaute Kraftwerk hat die Wasserqualität wieder hergestellt,<br />

weil bei jeder Tide ein Viertel des Lagunenwassers ausgetauscht wird.<br />

www.boschrexroth.com<br />

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


SITZT!<br />

LEE Miniatur-Ventile, -Siebe und -Blenden<br />

Die gewindelosen Einpresspatronen werden einfach<br />

in eine Stufenbohrung gesetzt und verspreizt.<br />

Für Systemdrücke bis 320 bar und mehr.<br />

Die kostengünstige Alternative zur aufwendigen Eigenfertigung.<br />

Rückschlagventile (CCFM) Forward<br />

SOFT<br />

SEAT<br />

Rückschlagventile (CCRM) Reverse<br />

MIT<br />

SIEB<br />

Rückschlagdrosselventile (COxM)<br />

3 5,5 8 8<br />

6<br />

5,5 5,5<br />

8 8<br />

5,5 5,5 5,5<br />

Rückschlagventile für den Einbau in Kunststoff (CCPI)<br />

2,5 5,5 8 4,2<br />

5,5<br />

8,2<br />

5,5 12 8<br />

14<br />

12<br />

Drosselrückschlagventile (CFCM)<br />

Wechselventile (CCSV)<br />

Siebe (SCRM)<br />

DROP IN 2,5 5,5 14<br />

5,5 5,5 5,5<br />

5,5 8<br />

INSERT 5,5 8 10<br />

12<br />

Druckbegrenzungsventile (PRI)<br />

Airbleed<br />

Blenden (Rxxx)<br />

0,1-1,0<br />

0,1-0,6<br />

0,1-1,0<br />

0,1-2,0<br />

Blenden mit Sieb (Rxxx)<br />

NEU:<br />

SNAP ON<br />

2,5<br />

2,5<br />

5,5<br />

8<br />

2,5<br />

5,5<br />

5,5<br />

5,5 5,5 5,5 5,5 5,5<br />

Alle Produktabbildungen in Originalgröße / Maßangaben in mm<br />

LEE Hydraulische<br />

Miniaturkomponenten GmbH<br />

Am Limespark 2 · 65843 Sulzbach<br />

Telefon 06196 / 773 69 - 0<br />

E-Mail info@lee.de · www.lee.de<br />

Besuchen Sie uns:<br />

HANNOVER<br />

MESSE<br />

25.-29. April <strong>2016</strong><br />

Halle 06,St. H44


CAD / PLM<br />

Präzise im Ziel<br />

CAD/CAM-Prozesskette unterstützt die Entwicklung von Sportwaffen für Biathleten<br />

Ralf Steck<br />

Biathlon ist einer der beliebtesten Wintersportarten bei deutschen Fernsehzuschauern.<br />

Die Namen der Spitzenathletinnen und -Athleten sind in aller<br />

Munde. Weniger bekannt ist, dass diese fast alle mit Gewehren des Ulmer<br />

Jagd- und Sportwaffenherstellers Anschütz arbeiten. Anschütz setzt seit<br />

vielen Jahren in der Entwicklung auf eine durchgängige 3D-CAD/CAM-<br />

Software.<br />

Anschütz ist in der fünften Generation<br />

im Familienbesitz und kann im Jahr<br />

<strong>2016</strong> sein 160. Jubiläum feiern. Das Unternehmen<br />

hat sich auf Sport- und Jagdgewehre<br />

spezialisiert. Im Bereich Biathlon ist<br />

das Unternehmen mit 97 % Marktanteil<br />

Weltmarktführer. Hier hat Anschütz große<br />

Erfahrung, die Spezialisten des Unternehmens<br />

unterstützen viele Sportler mit individuell<br />

angepassten Waffen und optimieren<br />

diese ständig – u. a. betreibt Anschütz eine<br />

Kältekammer, in der die Biathlongewehre<br />

unter realistischen Winterbedingungen getestet<br />

werden können.<br />

Präzision ist Trumpf<br />

Ralf Steck, freier Fachjournalist,<br />

Friedrichshafen<br />

Sportschützen stellen extreme Anforderungen<br />

an die Präzision und Zuverlässigkeit<br />

ihrer Sportgeräte. Zudem müssen sich die<br />

Waffen sehr genau und flexibel an die körperlichen<br />

Gegebenheiten wie Größe und<br />

Armlänge des Schützen anpassen lassen.<br />

Deshalb haben beispielsweise komplexe<br />

mechanische Gebilde die Holzschäfte alter<br />

Zeiten abgelöst. All diese komplexen Bestandteile<br />

müssen schon in der Entwicklung<br />

genauestens aufeinander abgestimmt<br />

werden. So ist die Beherrschung von Toleranzketten<br />

im 100stel-Millimeterbereich<br />

ein zentraler Punkt der Konstruktion.<br />

Ein gutes Beispiel für die Evolution der<br />

Sportwaffen ist das brandneue Kleinkaliber-Match-Modell<br />

54.30 – das 30 steht in<br />

diesem Fall für den Millimeterbetrag, um<br />

den der Repetierweg verkürzt wurde. Beim<br />

Kleinkaliberschießen wird von Hand<br />

nachgeladen, wozu der Verschluss nach<br />

hinten gezogen werden muss. Durch eine<br />

Verkürzung des Schlagbolzens und des<br />

Patronenschachts wurde dieser Zugweg<br />

verkleinert, was es dem Schützen wiederum<br />

ermöglicht, beim Nachladen besser im<br />

Anschlag zu bleiben und damit präziser zu<br />

schießen.<br />

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


CAD / PLM<br />

CAD-, CAM und Render-Software<br />

„Schon in der Konstruktion müssen wir die<br />

mechanischen Abläufe und Verstellmöglichkeiten<br />

simulieren können“, erläutert Heiko<br />

Siller aus der Fertigungsplanung, „da hilft<br />

3D-CAD schon sehr.“ Seit dem Jahr 1999 ist<br />

01 Im Biathlonsport setzen praktisch alle<br />

Athleten weltweit auf Gewehre von Anschütz<br />

02 Feintuning in 3D:<br />

3D-CAD-Konstruktion des<br />

Abzugs eines Luftgewehrs<br />

PTC Creo im Einsatz, damals noch unter<br />

dem Namen Pro/Engineer. Neben dem<br />

eigentlichen CAD-System ist das CAM-Paket<br />

Creo/NC Complete Machining Option im<br />

Einsatz, zudem die Rendersoftware Keyshot.<br />

„Die Durchgängigkeit zur Fertigung war uns<br />

wichtig“, sagt Betriebsleiter Erich Kraft,<br />

„deshalb nutzen wir das CAM-Modul von<br />

Creo. So sind wir sicher, dass das Modell,<br />

das zur Programmierung genutzt wird, absolut<br />

identisch mit dem in der Konstruktion<br />

modellierten Teil ist. Gleichzeitig hat der<br />

Creo/NC-Arbeitsplatz die notwendigen<br />

CAD-Tools und kann direkt am Produktmodell<br />

die Änderungen anbringen, die für die<br />

Fertigung notwendig sind. Das ist einfach<br />

ein sauberer, nahtloser Prozess.“<br />

Siller sagt: „Keyshot haben wir erstmals<br />

beim T-Day in der Geschäftsstelle Lindau<br />

gesehen, den das Systemhaus Inneo dort<br />

einmal jährlich veranstaltet. Diese einfach<br />

zu bedienende Rendersoftware spart uns<br />

viel Arbeit.“ Dominik Walter, Grafikdesigner<br />

aus der Anschütz-Marketingabteilung, ergänzt:<br />

„Ich muss, wenn ich eine Illustration<br />

benötige, nicht in der Konstruktionsabteilung<br />

fragen, ob die Kollegen mir das Bild<br />

anfertigen. Ich kann das Creo-Modell selbst<br />

in Keyshot laden und so positionieren, wie<br />

ich es möchte, Teile ausblenden oder transparent<br />

schalten.“<br />

„Der Umstieg auf Creo 2.0 war relativ umfangreich,<br />

hat sich aber gelohnt“, so Siller<br />

weiter. „Wir mussten das PDM-System und<br />

auch die Server anpassen, hatten aber durch<br />

Inneo sehr gute Unterstützung während des<br />

gesamten Prozesses. Inneo hat die neue<br />

Software installiert und den Umstieg mit<br />

Schulungen und Hilfestellung begleitet. In<br />

Creo sind viele Funktionen besser und einfacher<br />

zu bedienen. Die Stabilität des Systems<br />

ist nach unseren Erfahrungen sehr gut.“<br />

Zusatz- und Hilfsprogramme<br />

unterstützen die Entwicklung<br />

Im Zuge des Umstiegs auf Creo 2.0 wurden<br />

auch die von Inneo entwickelten Startup<br />

Tools eingeführt, eine Suite von Zusatz- und<br />

mehr<br />

BandBreite<br />

Mit unseren intelligenten LWL-Lösungen wird jede<br />

Leitung zur Überholspur. das ist unser Beitrag<br />

zur Sicherung von investitionen in die Zukunft.<br />

eks engel Gmbh & Co. KG<br />

Schützenstraße 2<br />

57482 Wenden-Hillmicke,<br />

Germany<br />

Tel. +49 2762 9313-600<br />

Fax +49 2762 9313-7906<br />

info@eks-engel.de<br />

www.eks-engel.de


CAD / PLM<br />

03 Die Visualisierung im Rendering ermöglicht es, das komplexe Innenleben der Waffenteile – hier einer Schaftbacke – anschaulich zu präsentieren<br />

Hilfsprogrammen zu Creo. U. a. enthalten<br />

die Startup Tools Norm- und Standardteile,<br />

die bei Anschütz gerne genutzt<br />

werden. Die Bibliothekselemente sind in<br />

Creo-Familientabellen abgespeichert, so<br />

dass die Größen schnell angepasst werden<br />

können. Siller ergänzt: „Das mag trivial<br />

klingen, hilft aber bei der täglichen Arbeit<br />

sehr: Die Inneo-Bibliotheken enthalten<br />

Grundformen wie Sechseck oder Ellipse, die<br />

als Arbeitsskizzen genutzt werden können.“<br />

Zur Toleranzanalyse nutzen die Konstrukteure<br />

die PTC Creo Tolerance Analysis Extension,<br />

die das schnelle Analysieren und<br />

Dokumentieren von geometrischen Toleranzen<br />

direkt im 3D-CAD-Modell ermög-<br />

licht. Dazu definieren die Konstrukteure die<br />

jeweiligen Toleranzen an jedem Bauteil, die<br />

Software rechnet dann in der Baugruppe alle<br />

Toleranzen gegeneinander und zeigt dem<br />

Anwender, wo Durchdringungen entstehen<br />

können. Ebenso lassen sich Größt- und<br />

Die Beherrschung von Toleranzketten im 100stel-Millimeterbereich<br />

ist hier ein zentraler Punkt der Konstruktion<br />

Kleinst maßanalysen fahren, um festzustellen,<br />

wo sich bei ungünstiger Paarung zu viel<br />

oder zu wenig Spiel ergeben kann. Das gibt<br />

Sicherheit im Konstruktionsprozess.<br />

Die Creo-Funktion Familientabellen ist<br />

für die Konstruktionsarbeit bei Anschütz<br />

sehr wichtig. In vielen Ländern gelten strenge-<br />

Vorschriften, die sich aber voneinander unterscheiden.<br />

Anschütz muss also viele unterschiedliche<br />

Länderversionen fertigen, die<br />

sich oft nur in Details unterscheiden. So sind<br />

in verschiedenen Ländern bei Jagdwaffen<br />

Mindest-Abzugsgewichte vorgeschrieben,<br />

um zu verhindern, dass ein Gewehr ungewollt<br />

abgefeuert wird. Dieses Gewicht wird<br />

durch eine Feder erzeugt. Die Konstruktionsdaten<br />

des Abzugs müssen also viele<br />

verschiedene Federn enthalten – dies wird<br />

mit Familientabellen gelöst.<br />

Mit Creo 2.0 hat Siller sehr gute Erfahrungen<br />

gemacht: „Man kam in Wildfire aus dem<br />

Fehlermodus kaum mehr heraus, wenn einmal<br />

eine Referenz fehlte. In Creo ist das<br />

alles einfacher, man bekommt die Probleme<br />

einer Datei besser angezeigt und kann sie<br />

nacheinander lösen oder einfach ohne<br />

Reparatur aus der Datei heraus.“<br />

Eine gute Betreuung werde immer wichtiger,<br />

fügt Kraft an: „Creo ist modular aufgebaut,<br />

das bedeutet, dass wir – im Gegensatz<br />

zu früher, wo das System sehr mono lithisch<br />

aufgebaut war – den Umfang unserer Tools<br />

und der zugehörigen Lizenzen sehr viel genauer<br />

definieren müssen. Inneo ist dabei<br />

ein wichtiger Partner, weil die Spezialisten<br />

dort sehr genau wissen, welche Funktion in<br />

welchem Modul enthalten ist. Heiko Siller<br />

schließt: „Creo 2.0 bietet uns die Funktionalität<br />

die wir benötigen. Familientabellen,<br />

Toleranzanalyse, aber eben auch die von<br />

Inneo entwickelten oder vertriebenen Zusatzapplikationen<br />

wie die Startup Tools<br />

oder Keyshot ergeben eine Entwicklungsumgebung,<br />

die uns effizientes und sicheres<br />

Konstruieren ermöglicht. Mit dem CAM-<br />

Modul haben wir den direkten Weg in die<br />

Fertigung – insgesamt ist das ein rundes<br />

Paket, und Inneo hat uns geholfen, dieses<br />

Paket so rund zu machen.“<br />

Bilder: Anlaufbild Fotolia, weitere Bilder Anschütz,<br />

Berstecher Marketingservices<br />

www.inneo.com<br />

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


CAD / PLM<br />

3D-Renderingsoftware mit<br />

erweitertem Funktionsumfang<br />

Luxion, Hersteller der 3D-Renderingsoftware Keyshot, hat mit<br />

Version 6.1 erneut zahlreiche neue Highlights vorgestellt. Die<br />

Inneo Solutions GmbH ist langjähriger Partner von Luxion und<br />

einer von drei Platinum-Resellern weltweit. Inzwischen zählt<br />

das Unternehmen mehr als 1100 Kunden der Software.<br />

Eine der Neuerungen der aktuellen Version fokussiert sich auf<br />

die HDR-Image-Bearbeitungstechnologie. Hier ist es jetzt möglich,<br />

Lichtquellen hinzuzufügen, indem Pins eingefügt werden.<br />

Mit Keyshot 6.1 hat der Nutzer die Möglichkeit auch Half Pins<br />

zu erzeugen. Außerdem geht auch die Generierung der HDRIs<br />

schneller vonstatten.<br />

Weitere Neuerungen sind die Verbesserungen in der Lichtkontrolle,<br />

die Helligkeit, die Farben und die Keyshot-Bibliothek. Die<br />

Software verbessert die Darstellung in der technischen Dokumentation,<br />

mit der Funktion Toon-Material lassen sich die Außenkanten<br />

getrennt von den anderen Kanten steuern. Damit sind die<br />

erzeugten Grafiken für Datenblätter, Reparatur-, Montage- oder<br />

Betriebsanleitungen einsetzbar.<br />

Die Plug-Ins der Version 6.1 stehen als Updates für die neuesten<br />

Versionen von PTC Creo sowie auch Solidworks kostenlos zur<br />

Verfügung. Der Onshape-Import ist nun standardmäßig<br />

integriert.<br />

www.inneo.com<br />

Berechnungssoftware erweitert<br />

Das Kisssoft Release<br />

03/<strong>2016</strong> erscheint mit<br />

mehreren Neuerungen.<br />

Etwa der Modellaufbau in<br />

Kisssys wird vereinfacht:<br />

Beim Zufügen von<br />

Elementen werden nun die<br />

Bauteil-Geometrien mit<br />

Hilfe von Standardwerten<br />

vorbelegt. Eine intelligente<br />

Positionierung der Wellen<br />

wird anhand der Verzahnung<br />

vorgenommen, damit der Fortschritt sofort in der<br />

3D-Ansicht geprüft werden kann. Ganze Baugruppen können zu<br />

einem Modell zusammengefügt und optional Wellen verbunden<br />

werden. Die Feinauslegung für Stirnradberechnungen ist so<br />

erweitert worden, dass auch die Zahnrad-Bezugsprofile variierbar<br />

sind. Wahlweise lässt sich automatisch der größtmögliche<br />

Fußrundungsradius zur Festigkeitsberechnung verwenden. Mit<br />

dem Modul DPK lässt sich die Radkörpergeometrie parametrisiert<br />

definieren und mit Code_Aster die FE-Berechnung durchführen<br />

und die Einflussmatrix ermitteln. Für eine Nachrechnung der<br />

Planetenträgerdeformation kann jetzt auch die Trägergeometrie<br />

aus einem Step-Modell eingelesen werden.<br />

www.kisssoft.ag<br />

Inserentenverzeichnis Heft 4/<strong>2016</strong><br />

ACE Stoßdämpfer, Langenfeld81<br />

AMA Service, Wunstorf5<br />

Balluff, Neuhausen11<br />

Baumüller, Nürnberg55<br />

Clarion Events, Bielefeld21<br />

COG C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG,<br />

Pinneberg59<br />

ContiTech, Hannover13<br />

Dunkermotoren, Bonndorf71<br />

E-T-A, Altdorf23<br />

Eichenberger Gewinde AG, CH-Burg61<br />

EJOT, Bad Berleburg92<br />

eks Engel, Wenden87<br />

Elatech, I-Brembilla15<br />

Euchner, Leinfelden-Echterdingen63<br />

Faulhaber, Schönaich Halfcover<br />

Goodfellow, Bad Nauheim31<br />

Gutekunst, Metzingen73<br />

Harting, Minden29<br />

Heidenhain, Traunreut7<br />

Heinrichs, Dommershausen82<br />

Igus, Köln42<br />

IMS Gear, Donaueschingen41<br />

Isel Germany, Dermbach35<br />

Keller AG, CH-Winterthur 4.US<br />

KISSsoft AG, CH-Bubikon83<br />

Koch, Ubstadt-Weiher83<br />

Köhler + Partner,<br />

Buchholz, MN1-MN12 43-54<br />

KVT-Fastening, Illerrieden28<br />

LEE, Sulzbach85<br />

Maschinenbau Kitz, Troisdorf59<br />

Micro-Epsilon, Ortenburg3<br />

MiniTec, Schönenberg-Kübelberg75<br />

NSK, Ratingen69<br />

Pepperl+Fuchs, Mannheim65<br />

Pöppelmann, Lohne77<br />

Polymeca, CH-Heerbrugg39<br />

R+W, Klingenberg37<br />

Ringspann, Bad Homburg79<br />

Rotor Clip, USA-Somerset34<br />

Schaeffler, Schweinfurt 2.US<br />

Schmersal, Wuppertal57<br />

Siemens - Industry Sector, Bocholt19<br />

SLF, Fraureuth20<br />

Stauffenberg, Werdohl89<br />

Tox Pressotechnik, Weingarten33<br />

Turck, Mülheim17<br />

Turkish Machinery Promotion Group,<br />

TR-Ankara36<br />

Waldmann, Villingen-Schwenningen9<br />

WEG Germany, Kerpen27<br />

Welter, Erftstadt93<br />

WSCAD, Bergkirchen25<br />

Zimmer, Ettlingen67<br />

Unser Zeichen für Qualität<br />

Rohrverbindungstechnik von STAUFF<br />

Sie erfahren mehr unter www.stauffconnect.com.<br />

NEU!<br />

STAUFF<br />

Connect


VERBINDUNGSTECHNIK<br />

Schrauben oder Stecken?<br />

Anschlusstechnik von Schutzschaltern – ein Vergleich<br />

Thomas Schmid<br />

Es scheint eine Glaubensfrage zu<br />

sein: Die einen schwören auf den<br />

guten alten Schraubendreher. Die<br />

anderen verpönen ihn regelrecht<br />

und sehen in der Stecktechnik<br />

– insbesondere in der Federkraftklemmtechnik<br />

– das Nonplusultra.<br />

Fakt ist, beide Anschlusstechniken<br />

haben ihre Vorteile. Für den Bereich<br />

Schutzschalter wird hier exemplarisch<br />

aufgezeigt, wann welche<br />

Leiteranschlusstechnik an welcher<br />

Stelle sinnvoller ist.<br />

Thomas Schmid, E-T-A Elektrotechnische<br />

Apparate GmbH, Altdorf<br />

Am Anfang war die Schraube. So nutzte<br />

Archimedes bereits im 3. Jahrhundert<br />

vor Christus das Prinzip der Schraube zur<br />

Förderung von Wasser in Hebeanlagen und<br />

legte dadurch den Grundstein für die heutige<br />

Schneckenpumpe. Bis zur Nutzung der<br />

Schraube als Befestigungsmittel und Verbindungselement<br />

vergingen jedoch noch<br />

fast zwei Jahrtausende. Erst zu Beginn<br />

des 15. Jahrhunderts stellten europäische<br />

Schmieden die ersten Metallschrauben in<br />

Handarbeit für den Eigenbedarf her.<br />

Einer der ersten bekannten Nutzer von<br />

Metallschrauben war übrigens Johannes<br />

Gutenberg. Er nutzte sie als Verbindungelemente<br />

in seinen Druckerpressen. Heute<br />

sind Schrauben ein billiger Massenartikel.<br />

Darüber vergisst man leicht, dass das<br />

Prinzip der Schraube eine der wichtigsten<br />

Entdeckungen der Technikgeschichte ist.<br />

Die Schraubklemme ist<br />

die Nummer 1<br />

Bei Schutzschaltern ist die Schraubklemme<br />

nach wie vor die am häufigsten eingesetzte<br />

Anschlusstechnologie. Sie hat sich über<br />

viele Jahrzehnte hervorragend bewährt. Die<br />

Schraubklemme zeichnet sich durch hohe<br />

Kontaktkräfte bei gleichzeitig großer Kontaktfläche<br />

aus. Der Klemmkörper ist in aller<br />

Regel so konzipiert, dass sich starre und<br />

flexible Leiter, mit oder ohne Aderendhülse,<br />

sicher kontaktieren lassen. Ein großer Vorteil<br />

der Schraubklemme ist, dass aufgrund<br />

der zumeist großzügigen Kontaktfläche<br />

mehrere Leiter in einer Klemmstelle angeschlossen<br />

werden können. Ein großes Plus<br />

gerade in der Elektro-Installationstechnik.<br />

Und: Verbindungsschienen (Phasenschienen),<br />

zum Beispiel für die Realisierung von<br />

Sammel einspeisungen, lassen sich einfach<br />

und bequem montieren.<br />

Flachsteckanschlüsse sind<br />

eine Alternative<br />

So bewährt und praxiserprobt Schraubklemmen<br />

auch sind, sie haben einen systemimmanenten<br />

Nachteil: Zum Anziehen<br />

der Schrauben benötigt man stets einen<br />

passenden Schraubendreher. Und nur das<br />

richtige Anzugsdrehmoment garantiert eine<br />

langzeitstabile Kontaktierung. Zum korrekten<br />

Anziehen einer Schraube ist daher<br />

Fachwissen und Erfahrung notwendig, und<br />

der Klemmvorgang kostet Zeit.<br />

Eine Alternative sind Flachsteckanschlüsse.<br />

Die elektrische Kontaktierung erfolgt<br />

hier standardmäßig mit Hilfe von an<br />

Kabel gecrimpten Steckhülsen (Kabelschuhen).<br />

Diese lassen sich per Hand und ohne<br />

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


VERBINDUNGSTECHNIK<br />

Hilfsmittel auf die Flachstecker des Schutzschalters<br />

aufstecken. Bei Flachsteckverbindungen<br />

handelt es sich – wie bei Schraubverbindungen<br />

– um eine seit vielen Jahrzehnten<br />

verlässliche Anschlusstechnik von<br />

Schutzschaltern.<br />

Im E-T-A Programm findet sich daher<br />

heute eine große Palette unterschiedlicher<br />

Schutzschaltertypen mit Flachsteckanschlüssen.<br />

So beispielsweise thermische<br />

Schutzschalter für den Einsatz in medizinischen<br />

Geräten, Profiwerkzeugen und im<br />

Apparatebau. Oder hydraulisch-magnetische<br />

Schutzschalter für den Einsatz in der<br />

Telekommunikationsindustrie. Ein besonderer<br />

Vorteil von Schutzschaltern mit Flachsteckanschlüssen<br />

ist, dass sich mit Hilfe<br />

passender Stecksockel und Klemmbretter<br />

flexible und kostengünstige Stromverteilungssysteme<br />

realisieren lassen.<br />

E-T-A bietet hier von anreihbaren Einzelund<br />

Mehrfachsockel bis hin zu bereits<br />

komplett vorverdrahteten System eine<br />

breite Palette an Lösungen für die unterschiedlichsten<br />

Branchen an. Viele Kunden<br />

schätzen hier insbesondere den Vorteil,<br />

dass die Schutzschalter nicht zeitgleich<br />

mit der Installation der Steckplätze verbaut<br />

werden müssen. Oder anders formuliert:<br />

Sind die Steckplätze installiert und<br />

verdrahtet, können die Schutzschalter<br />

zu jedem beliebigen späteren Zeitpunkt<br />

sekundenschnell aufgesteckt werden.<br />

Dank der Stecktechnik ist auch der Austausch<br />

von Geräten ein Kinderspiel. Für<br />

viele Anwender ist dies ein wichtiger Zeitvorteil,<br />

zumal die meisten Schutzschalter<br />

auch bei unter Spannung stehenden Anlagen<br />

ausgetauscht werden können.<br />

Mit der Kraft der Feder<br />

Die Idee, elektrische Leiter mittels Feder statt<br />

Schraube zu verbinden, geht auf ein Patent<br />

aus dem Jahre 1951 zurück. Ihren Durchbruch<br />

erlebte die Federtechnik jedoch erst<br />

im Jahr 1977 mit dem legendären Käfigzugfederanschluss<br />

der Cage Clamp-Serie aus<br />

Am Anfang stand die Schraube, das vorläufige Ende der<br />

Entwicklung markiert die Push-in Anschlussklemme<br />

dem Hause Wago. Möglich machten diesen<br />

Siegeszug neuartige Federn aus Chrom-<br />

Nickel-Stahl. Dank ihrer extrem hohen<br />

Zugkräfte ließen sich erstmals Federkraftklemmen<br />

herstellen, die auch unter härtesten<br />

Bedingungen (Schock, hohe Vibrationen,<br />

aggressive Atmosphäre) eine dauerhaft<br />

zuverlässige Kontaktierung sicherstellten.<br />

Bei der Käfigzugfeder wird standardmäßig<br />

ein Schraubenzieher bei der Leiterkontaktierung<br />

zum Öffnen der Feder benötigt. Der<br />

Verdrahtungsvorgang ist also – wie bei der<br />

Schraubklemme – nicht werkzeuglos. Dafür<br />

punktet die Käfigzugfeder gegenüber der<br />

Schraubklemme ganz klar beim Thema<br />

Langzeitstabilität. Denn Kupfer ist weich.<br />

Verschraubt man einen Kupferleiter so<br />

entwickelt er eine nur geringe Gegenkraft.<br />

Anders formuliert: die mechanische Spannung<br />

zwischen dem Kupferleiter und dem<br />

Klemmteil des Schraubanschlusses ist nur<br />

sehr gering. Außerdem fließt das weiche<br />

Kupfer mit der Zeit und die Klemmwirkung<br />

nimmt hierdurch kontinuierlich ab. Kommen<br />

noch Temperaturwechsel und Vibrationen<br />

hinzu, ist es häufig nur eine Frage<br />

der Zeit bis die Verbindung Probleme bereitet,<br />

bzw. sich im schlimmsten Fall – wird<br />

nicht regelmäßig nachgezogen – sogar löst.<br />

Bei der Käfigzugfeder dagegen wird jeder<br />

Leiter – egal ob ein, fein oder mehrdrähtig,<br />

vorkonfektioniert oder unbehandelt – automatisch<br />

durch die Druckfeder mit der richtigen<br />

Kraft geklemmt. Und das über den<br />

gesamten Querschnittsbereich. Denn zwischen<br />

der rücktreibenden Kontaktkraft und<br />

der Auslenkung der Feder besteht Proportionalität<br />

(Hook‘sches Gesetz). Auftretende<br />

Setz-, Fließ- oder Kriecherscheinungen des<br />

Leiters (Stichwort: „Kupferkaltfluss“) werden<br />

somit automatisch ausgeglichen. Damit ist<br />

die Qualität der Kontaktierung auch weitgehend<br />

unabhängig von der Sorgfalt des<br />

Bedienpersonals.<br />

Auch E-T-A setzt seit vielen Jahren Käfigzugfedern<br />

in ihren Produkten ein. So z. B. in<br />

ihrem Montage- und Stromverteilungssystem<br />

17plus. Sämtliche Anschlüsse sind hier<br />

mit Käfigzugfedern ausgestattet. Die hierzu<br />

passenden Schutzschalter sind mit Flachsteckanschlüssen<br />

ausgeführt und lassen<br />

sich leicht aufstecken. Das Montage- und<br />

Stromverteilungssystem kombiniert somit<br />

die Vorteile der Käfigzugfeder mit den<br />

Vorteilen von Flachsteckanschlüssen.<br />

Die Push-in Anschlussklemme<br />

Ein weiterer Meilenstein in der Entwicklung<br />

der Anschlusstechnik war die Erfindung<br />

der Push-in Anschlussklemme. So setzte<br />

Phoenix Contact im Jahr 1978 als weltweit<br />

erstes Unternehmen die Push-in Technologie<br />

erstmals in einer Reihenklemme ein.<br />

Im Vergleich zur Käfigzugfeder hat die Pushin<br />

Anschlussklemme den Vorteil, dass sich<br />

starre oder mit Aderendhülsen vorkonfektionierte<br />

Leiter direkt in die Klemme einstecken<br />

lassen. Ein Werkzeug ist hierfür nicht<br />

notwendig. Die Kontaktfeder wird beim Einsteckvorgang<br />

vom Leiter selbst tätig geöffnet<br />

und sorgt so für die erforder liche Anpresskraft<br />

des Leiters gegen den Strombalken.<br />

Für den Anwender bedeutet dies im Vergleich<br />

zur Käfigzugfeder nochmals spürbar<br />

reduzierte Verdrahtungszeiten. Auch E-T-A<br />

setzt moderne Push-in Anschlussklemmen<br />

bereits seit vielen Jahren ein, z. B. im Stecksockel<br />

80plus oder im Stromverteilungssystem<br />

18plus. Mit dem thermischen Kombi-Schutzschalter<br />

3120-PT wartet das<br />

Altdorfer Unternehmen in diesem Jahr mit<br />

einer absoluten Marktinnovationen auf: Es<br />

ist der weltweit erste Schutzschalter mit<br />

direkter Push-in Anschlusstechnik!<br />

01 Montage-und Stromverteilungssystem mit<br />

aufgesteckten elektronischen Schutzschaltern<br />

02 Kombi-Schutzschalter<br />

mit Push-in Anschlusstechnik<br />

Hintergrundbild: Fotolia<br />

www.e-t-a.de<br />

Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong> 91


VERBINDUNGSTECHNIK<br />

Einpressbefestiger für rechtwinklige<br />

Blechverbindungen<br />

KVT-Fastening bietet<br />

ein umfangreiches<br />

Sortiment der Einpressbefestiger<br />

PEM. Im<br />

Programm findet sich<br />

eine Lösung für die<br />

rechtwinklige Verbindung<br />

von Dünnblechen<br />

ab 1 mm Blechstärke.<br />

Der Winkelbefestiger<br />

R’Angle wird fest und<br />

formschlüssig in<br />

rechteckige Stanzlöcher gepresst. Im zweiten Schritt lassen sich<br />

Abschlussbleche, Printplatten, Zwischenstege und vieles mehr<br />

befestigen. Dafür steht der Befestiger in zwei Typen zur Auswahl:<br />

Typ RAS (Sinterstahl) ist bereits mit einem Gewinde ausgestattet<br />

und muss nur noch mit Schrauben M3 oder M4 angebracht werden.<br />

Typ RAA (Aluminium) hingegen ist für gewinde furchende<br />

Schrauben in M3 und M4 ausgelegt. Der Winkelbefestiger ist überall<br />

dort geeignet, wo dauerhaft sichere Verbindungen gefordert<br />

werden, unter anderem im Apparatebau, in Elektronikschränken,<br />

in Computerteilen, in Haushaltsgeräten und in der Telekommunikationsbranche.<br />

Der Typ RAS ist für Blechhärten bis HRB 60 geeignet.<br />

Typ RAA für gewindeschneidende Schrauben kommt in<br />

Materialien mit Blechhärten bis HRB 45 zum Einsatz.<br />

www.kvt-fastening.de<br />

Individuelle Konstruktionsunterstützung<br />

mit EJOT ®<br />

Zeit und Kosten sparen -mit den EJOT Prognoseprogrammen<br />

für die Vor-Auslegung von Direktverschraubungen in Thermoplaste<br />

und Leichtmetalle. Auf der EJOT Website unter „CAD &<br />

mehr“ sind diese Berechnungstools jetzt auch online nutzbar.<br />

Registrieren Sie sich jetzt:<br />

www.industrie.ejot.de/extranet<br />

EJOT Qualität verbindet ®<br />

EJOT GmbH &Co. KG Industrial Division<br />

Jetzt auch<br />

online!<br />

Lichtfixierbarer Hybridklebstoff für<br />

High-Performance-Anwendungen<br />

Die Lichtfixierung des Hybridklebstoffs aus dem Hause Delo ermöglicht<br />

eine hohe Klebegenauigkeit, eine definierte Kehlnaht<br />

sowie ein leichtes Handling der fixierten Komponenten. Zudem<br />

lässt sich damit bei einem Glob-Top-Verguss ein „Einfrieren der<br />

Form“ erreichen, da die Ausbildung einer Haut ein Verfließen<br />

während der Warmhärtung verhindert.<br />

Bei der zweistufigen Aushärtung wird der Klebstoff zunächst je<br />

nach Intensität in 1 bis 5 s fixiert und erreicht damit eine Die-Scherfestigkeit<br />

von mehr als 1 N auf dem Leiterplattenmaterial FR4.<br />

Seine volle Festigkeit von 50 MPa auf FR4 erhält er nach der noch<br />

erforderlichen Warmhärtung von z. B. 30 Minuten bei 150 °C. Das<br />

Dualbond-Produkt besitzt eine universelle Haftung und ist in je<br />

einer Viskosität für Klebanwendungen und einer für den Verguss<br />

verfügbar. Beide Varianten lassen sich aufgrund des thixotropen<br />

Fließverhaltens gut verarbeiten. Ihr Temperatureinsatzbereich<br />

reicht von - 65 bis + 180 °C. Für noch höhere thermische Anforderungen<br />

sind Hochtemperatur-Klebstoffe verfügbar, die eine Temperaturbeständigkeit<br />

von bis zu 250 °C aufweisen.<br />

www.delo.de<br />

Schnelles und sicheres Kleben<br />

im Fahrzeugbau<br />

Der reißfeste<br />

Liner von 3M<br />

erleichtert das<br />

Kleben von Fahrzeugteilen,<br />

da mit<br />

ihm die Bauteile<br />

vorfixiert werden<br />

können. Wenn<br />

sie richtig sitzen,<br />

wird der Liner<br />

einfach herausgezogen,<br />

ohne<br />

dass er reißt. Das Kleben von großen, komplexen Teilen erforderte<br />

bisher besonderes Geschick. Fahrzeugbauer mussten den Liner<br />

vor dem Einsetzen des Bauteils vom Klebeband abziehen und das<br />

Bauteil dann möglichst ohne Aufsetzen schnell in die richtige Position<br />

bringen, denn herkömmliche Liner reißen in der Regel beim<br />

nachträglichen Herausziehen. Der reißfeste Liner wiederum ist eine<br />

speziell entwickelte Schutzfolie für 3M Acrylic Foam Tapes und hält<br />

dem nachträglichen Herausziehen stand. Er kann bis zu einer<br />

Temperatur von 80° C verwendet werden und ist auf den 3M<br />

Acrylic Foam-Klebebändern der GTE-Serie ab einer Breite von<br />

8 mm erhältlich.<br />

www.3m-automotive.com<br />

92 Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong><br />

EJOT.indd 1 24.03.<strong>2016</strong> 12:09:22


VERBINDUNGSTECHNIK<br />

Serviceheft zu Verbindungselementen<br />

und Befestigungstechnik<br />

Das komplette Produktsortiment<br />

an Verbindungselementen<br />

und Befestigungstechnik<br />

stellt Reyher in seinem Serviceheft<br />

vor. Die Neuauflage umfasst<br />

eine übersichtliche<br />

Produktauflistung inklusive<br />

Abbildung der genormten<br />

sowie nicht genormten Artikelgruppen.<br />

Zusätzlich dienen<br />

Hinweise zu Korrosionsschutz-<br />

Überzügen und weitere technische<br />

Informationen zur Unterstützung<br />

bei der Produktauswahl.<br />

Korrosionsschutz-Überzüge<br />

von Verbindungs elementen<br />

aus Stahl sind beliebig<br />

anwendbar. Das Serviceheft informiert über die markt üblichen<br />

Überzüge wie zum Beispiel galvanisch verzinkt, feuerverzinkt<br />

oder zinklamellenbeschichtet. Darüber hinaus geben technische<br />

Hinweise Aufschluss darüber, welche Gegebenheiten oder Eigenschaften<br />

in der Produktfindung berücksichtigt werden sollten.<br />

Abgerundet wird das Heft mit einem Auszug technischer Informationen.<br />

Dazu gehören detaillierte Angaben zu den Normenumstellungen,<br />

Richtlinien und Gesetze bis hin zu Formen und<br />

Ausführungen von Verbindungselementen.<br />

www.reyher.de<br />

Geschirmte Steckverbinder mit<br />

Schnellanschluss<br />

Die geschirmten SACC-Steckverbinder mit Schnellanschlusstechnik<br />

IDC von Phoenix Contact erlauben mit einer einfachen<br />

Vorbereitung der Leitung und einer einfachen Handhabung des<br />

Steckverbinders eine schnelle Konfektionierung. Der M12-Steckverbinder<br />

besteht lediglich aus zwei Bauteilen. Bei den geschirmten<br />

Leitungen werden nur der Außenmantel und das Schirmgeflecht<br />

abgesetzt, die Litzen bleiben unberührt. Der Steckverbinder<br />

bietet einen Anschlussbereich von 0,14 bis 0,75 mm². Der maximale<br />

Leitungsaußendurchmesser wurde auf 9,7 mm erweitert.<br />

Somit lassen sich nahezu alle verfügbaren Signal- und Datenleitungen<br />

im Feld konfektionieren. Je nach Leitungstyp sind die<br />

Einzeladerfarben standardisiert und müssen im Anschlussbereich<br />

zugeordnet werden. Diese Farben finden sich als Kodierung farblich<br />

wie auch numerisch im Anschlussbereich wieder. Für die<br />

Signal- und Datenübertragung bis zu 10 GBit/s sind alle gängigen<br />

Kodierungen wie A, B, D und X verfügbar.<br />

www.phoenixcontact.de<br />

Gewindeeinsätze aus Metall zur dauerhaften<br />

Installation in Kunststoffen<br />

Gewindeeinsätze vom Typ SI<br />

von Penn Engineering bieten<br />

haltbare und wiederverwendbare<br />

Metallgewinde in Kunststoffen<br />

zur Aufnahme von<br />

Montageteilen, und erlauben<br />

bei Bedarf einen späteren<br />

Zugriff auf die Baugruppe.<br />

Anders als Verbindungsmethoden<br />

wie Kleben oder<br />

Nieten bieten die Gewindeeinsätze<br />

die Möglichkeit,<br />

Bauteile schnell und einfach<br />

zu demontieren und erneut<br />

zu befestigen, ohne dabei<br />

Gewinde zu beschädigen, die<br />

Integrität der Befestigung zu beeinträchtigen oder die Baugruppe<br />

auf irgendeine andere Weise zu beschädigen. Standardmäßig sind<br />

die Einsätze in Messing, rostfreiem Stahl und Aluminium<br />

erhältlich.<br />

Die Produktlinie umfasst Gewindeeinsätze, die kalt oder warm<br />

eingepresst, mit Ultraschall eingebettet oder während des Gießverfahrens<br />

eingeformt werden. Alle Einsätze lassen sich dauerhaft<br />

in das Kunststoffmaterial einsetzen. SI-Gewinde einsätze sind in<br />

unterschiedlichen Designs und Längen verfügbar – auch als Micro-<br />

Befestigerversionen mit Gewindegrößen ab M1; sie sind erhältlich<br />

in metrischen und zölligen Gewindemaßen.<br />

www.pemnet.com<br />

Magnete<br />

verwirklichen Ideen<br />

Wir bieten Ihnen ein leistungsstarkes Programm in:<br />

Magnetwerkstoffen<br />

HF, Plastomagnete, Magnetgummi, NdFeB, Sm/Co<br />

Magnethaftsystemen<br />

Magnetverschlüssen<br />

Flach- und Stabgreifern<br />

Sonderkonstruktionen<br />

Messetermin:<br />

Hannover Messe<br />

25.04. -29.04.<strong>2016</strong><br />

Halle 14 Stand L29<br />

Fordern Sie unser 98-seitiges Handbuch an!<br />

Peter Welter GmbH &Co. KG . Postfach 13 55 . 50364 Erftstadt<br />

Telefon (0 22 35) 9 55 21-0 . Telefax (0 22 35) 728 75<br />

E-Mail: info@magnete-welter.de . Web: magnete-welter.de<br />

Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong> 93<br />

Welter.indd 1 09.03.<strong>2016</strong> 08:01:17


WERKSTOFFTECHNIK<br />

Digitale Berechenbarkeit<br />

Was genaue Materialdaten in der Konzeptphase einer Bauteilentwicklung bedeuten<br />

Andreas Wüst<br />

Ein Ingenieur muss Annahmen<br />

treffen, in jeder Projektphase und<br />

bei vielen Entscheidungen im<br />

Rahmen jeder Bauteilentwicklung.<br />

Ein wichtiges Kriterium für den<br />

Erfolg ist dabei die Güte der<br />

ge troffenen Annahmen. Welche<br />

Informationen sind essentiell,<br />

welche vernachlässigbar und wo<br />

lohnt es sich genauer hinzusehen.<br />

Sind die relevanten Informationen<br />

überhaupt verfügbar, woher<br />

kommen sie und was kosten sie<br />

bezüglich Zeit und Geld?<br />

Genaue Materialdaten sind meist<br />

verfügbar, werden aber oft zu<br />

wenig genutzt. Effizienter lässt sich<br />

die Bauteilentwicklung deshalb<br />

gestalten, wenn die „digitale<br />

Berechenbarkeit“ eines Materials<br />

bereits in der Konzeptphase berücksichtigt<br />

wird.<br />

Andreas Wüst, Simulation Engineering,<br />

Ultrasim, Performance Materials Europe,<br />

BASF SE, Ludwigshafen<br />

Betrachtet man den modernen digital unterstützten<br />

Entwicklungsprozess eines<br />

Struktur-Bauteils, z. B. aus thermoplastischem<br />

Kunststoff, so fällt die stark zunehmende,<br />

massive Anwendung numerischer<br />

Simulationsmethoden bereits in frühen<br />

Entwicklungsphasen auf. Bei Strukturbauteilen<br />

beispielsweise hat sich die numerische<br />

Topologieoptimierung in den letzten<br />

Jahren zu einem Standardtool entwickelt.<br />

Zahlreiche Softwarepakete bieten teilweise<br />

bereits direkt aus dem CAD-System heraus<br />

die Möglichkeit, Lastpfade zu erkennen und<br />

somit bereits bei der allerersten Geometrie<br />

den richtigen Weg einzuschlagen. Nur lastpfadgerechte<br />

Konstruktionen sind der<br />

Schlüssel zum Leichtbau. Genügen bei<br />

einer solchen, meist geometrisch linearen<br />

Berechnung, noch lineare Materialkennwerte,<br />

benötigt der Entwickler in der nächsten<br />

Phase bereits detailliertere Informationen<br />

über das Material.<br />

Aus der Interpretation des Ergebnisses<br />

der Topologieoptimierung entsteht Geometrie,<br />

die sich direkt für eine mechanische<br />

Analyse mittels FE-Methoden nutzen lässt.<br />

Dazu muss jedoch zumindest die Materialklasse<br />

feststehen, die sich aus Erfahrung<br />

für den Einsatzzweck eignet. Auch der Prozesseinfluss<br />

bei der Herstellung, z. B. im<br />

Spritzgussverfahren, kann und sollte frühzeitig<br />

betrachtet werden. Entformungsrichtung(en),<br />

Schieber, Angusskonzept, mögliche<br />

Bindenähte haben gerade bei glasfasergefüllten<br />

Thermoplasten einen erheblichen<br />

Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften.<br />

Der Konstrukteur sollte die sich während<br />

der Füllung ausbildende Faserorientierungsverteilung<br />

mit geeigneten Softwaretools<br />

hier schon berücksichtigen. Auch der<br />

zu erwartende Verzug lässt sich zumindest<br />

abschätzen.<br />

Bauteilentwicklung ohne<br />

Materialdaten?<br />

Hier fangen die Probleme mit den Materialdaten<br />

für den Entwicklungsingenieur an.<br />

Entweder steht die Auswahl des Materials<br />

in einer solchen frühen Phase einer Bauteilentwicklung<br />

noch gar nicht fest, oder der<br />

genaue Materiallieferant ist noch nicht<br />

nominiert. Woher kommen also zu diesem<br />

Zeitpunkt die benötigten Daten?<br />

Eine erste Informationsquelle bieten öffentlich<br />

zugängliche Materialdatenbanken<br />

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


WERKSTOFFTECHNIK<br />

Schritt 1: Topologie-Optimierung<br />

Schritt 2: Gestalt-Optimierung<br />

01 Mathematische Bauteiloptimierung: Verfeinerung der Bauteilgestalt am<br />

Computer in zwei Schritten<br />

wie z. B. CAMPUS. Standardisierte Prüfungen<br />

gewährleisten als ersten Schritt zunächst<br />

eine Vergleichbarkeit der Materialien.<br />

Nicht immer reichen die Standardtests für<br />

eine Bauteilentwicklung aus. Wie ist die<br />

Dehnratenabhängigkeit des Materials bei<br />

einer Belastung mit höherer Verformungsgeschwindigkeit,<br />

z. B. im Crash? Wie sind<br />

die Spannungs-Dehnungswerte quer zur<br />

Faserrichtung, also senkrecht zu der im<br />

CAMPUS Probestab prozessbedingt vorliegenden<br />

hohen Längs-Ausrichtung der<br />

Fasern? Wie ist der Einfluss der Umgebungsbedingungen,<br />

z. B. von Temperatur<br />

und Feuchte? Verhält sich das Material unter<br />

Druck anders als unter Zug? Wie kann<br />

man das Versagen des Werkstoffs am besten<br />

beschreiben? Wie beschreibe ich alle diese<br />

Eigenschaften im verwendeten FE Softwaretool<br />

zur Mechanikanalyse? Soweit gehen<br />

die Informationen in den Materialdatenbanken<br />

meist bei weitem nicht.<br />

Daraus ergibt sich ein Dilemma: Nur wer<br />

zu diesem Zeitpunkt schon auf gute Materialdaten<br />

und entsprechende qualitativ<br />

hochwertige Materialmodelle zurückgreifen<br />

kann, wird auch in der Lage sein ein gutes,<br />

d. h. richtig dimensioniertes Bauteil zu ent-<br />

02 Füllsimulation und reales Füllverhalten eines Testkörpers zur Ermittlung von Ermüdungsverhalten.<br />

Die Simulation mit optimierten Materialdaten für den verwendeten Spezialkunststoff<br />

gibt den Verlauf des Füllens exakt wieder.<br />

wickeln. In der Realität ist dieser Zusammenhang<br />

in den Entwicklungsabteilungen<br />

meist nur zu gut bekannt. Daher besteht<br />

dort ein natürlicher Druck, den Werkstoff<br />

für eine bestimmte Anwendung frühzeitig<br />

festzulegen und die damit verbundene,<br />

Gute Bauteile entstehen aus<br />

guten Materialdaten<br />

notwendige Entwicklungsunterstützung<br />

durch den Lieferanten möglichst frühzeitig<br />

zu erhalten.<br />

Die Planungseinheiten des Unternehmens,<br />

die sich mit der Beschaffung der<br />

Materialien beschäftigen, müssen jedoch<br />

andere Ziele im Fokus haben. Hier spielt<br />

der Materialpreis verständlicherweise eine<br />

zentrale Rolle, was erfahrungsgemäß die<br />

Auswahl von Werkstoff und Lieferant verzögert.<br />

Das geht wiederum auf Kosten des<br />

Entwicklers, der bis zur Nominierung des<br />

Lieferanten nur mit unscharfen Daten<br />

dimensionieren kann.<br />

Digitale Berechenbarkeit<br />

– eine Materialeigenschaft<br />

Für eine ganzheitliche Betrachtung des Entwicklungsprozesses<br />

wird also eine neue Eigenschaft<br />

immer wichtiger, die „digitale Berechenbarkeit“.<br />

Das ist die Kenntnis des<br />

Werkstoffs über vorhandene, frei zugängliche<br />

Materialdatenbanken hinaus sowie<br />

eine digitale Beschreibung der kennzeichnenden<br />

Materialeigenschaften inklusive<br />

einer angepassten numerischen Beschreibung<br />

für CAE-Prozesse.<br />

Oftmals sind in den Anforderungslisten,<br />

die die Bauteilhersteller für ihre Materiallieferanten<br />

bindend formulieren, zwar bereits<br />

Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong> 95


WERKSTOFFTECHNIK<br />

STATEMENT<br />

03 Am Biegeträger „Eiffelturm“, einem praxisnahen Versuchsbauteil, wird die Verbesserung<br />

in der Vorhersagequalität deutlich: Die optimierte Faserorientierung (oben) führt zu einer Simulation<br />

des Bruchverhaltens (mitte), die außerordentlich gut mit dem realen Bruchverhalten<br />

übereinstimmt (unten)<br />

04 Festigkeitsanalyse unter statischem Innendruck: Links: Lokale Beanspruchung, in den roten<br />

Bereichen ist das Material überbelastet. Die Pfeile kennzeichnen den kritischen Bereich. Oben<br />

wird der Probekörper von außen, unten von innen gezeigt. Rechts: Hochgeschwindigkeitsaufnahmen<br />

beim Versagen; Rissentstehung<br />

entsprechende Passagen enthalten. Sie reichen<br />

aber für den Erfolg des Projekts nicht<br />

aus, und sind so ein vermeidbares Risiko für<br />

das Projekt. Abhilfe ist hier möglich, wenn<br />

die Entwicklungsabteilungen ihren Bedarf<br />

an relevanten Werkstoff-Informationen intern<br />

früh und aktiv zu Gehör bringen. Nur so<br />

können die Ingenieure und Konstrukteure<br />

wichtige Bauteile in kürzester Zeit und mit<br />

größtmöglicher Präzision auslegen.<br />

Dr. Michael Döppert, Chefredakteur<br />

Der reale Werkstoff, wie hier<br />

faserverstärkter thermoplastischer<br />

Kunststoff, erhält sein<br />

digitales Abbild, mit dem vor dem<br />

ersten real erzeugten Spritzgussteil<br />

bereits digitale Prototypen<br />

erstellt werden können. Die<br />

digitale Berechenbarkeit wird zu<br />

einem Mehrwert für den Werkstoff<br />

und damit für die Konstruktion.<br />

Das passt absolut in das Weltbild<br />

und die Wertschöpfungskette<br />

einer Industrie 4.0.<br />

Weiterentwicklung des<br />

Simulationswerkzeugs<br />

Im Simulation Engineering der BASF in<br />

Ludwigshafen wird die mechanische Berechnung<br />

von anisotropen Kunststoffen seit<br />

Jahren in Kundenprojekten eingesetzt. Das<br />

CAE-Werkzeug Ultrasim ist dabei zum<br />

universell einsetzbaren Hilfsmittel für eine<br />

erfolgreiche Projektbearbeitung geworden.<br />

Inzwischen ist es auch gelungen, die Simulation<br />

des Spritzgießprozesses bezüglich<br />

der exakten Vorhersage der Faserorientierung<br />

deutlich zu verbessern.<br />

Das Konzept: Die simulierte Faserorientierung<br />

wird an ausgewählten Orten im<br />

Bauteil mit der gemessenen Orientierung<br />

im Bauteil verglichen. Die Optimierungsaufgabe<br />

besteht dann in der effizienten,<br />

automatisierten Anpassung der numerischen<br />

Modellparameter, so dass Messung und Simulation<br />

möglichst gut zusammenpassen.<br />

Wie die Untersuchungen gezeigt haben,<br />

kann mit diesen optimierten Faserorientierungs-Modellparametern<br />

die Genauigkeit<br />

mechanischer Simulationen mittels Ultrasim<br />

weiter erhöht werden – sowohl bezüglich<br />

der Vorhersage von Steifigkeiten als<br />

auch des genauen Versagensmechanismus.<br />

Weitere Untersuchungen ergaben, dass<br />

auch das Verzugsverhalten von komplexen<br />

Kundenbauteilen mit Hilfe der optimierten<br />

Faserparameter zu einer Genauigkeitssteigerung<br />

führt.<br />

Bilder: Fotolia, 01 - 04 BASF SE, Ludwigshafen<br />

www.basf.de<br />

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


DIE MULTIMEDIALE LIVE-ROADSHOW<br />

DAS HIGHLIGHT DES JAHRES<br />

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

ENGINEERING<br />

>> START<br />

LIVE BLOG<br />

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

ENGINEERING<br />

25. APRIL <strong>2016</strong><br />

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

Schon jetzt mit dabei:


MIT EXPERTEN IM DIALOG I SERIE<br />

Die totale Digitalisierung –<br />

Chancen und Risiken<br />

Big Data, Cloud, Internet der Dinge, Smart Factory, Industrie 4.0: Die<br />

Zukunft ist digital und vernetzt. Wie jede Entwicklung birgt auch die vierte<br />

industrielle Revolution Chancen und Risiken. Darüber sprachen wir mit<br />

Gerhard Kocherscheidt, dem Gründer und Geschäftsführer des Antriebsherstellers<br />

und -distributors Koco Motion GmbH.<br />

Herr Kocherscheidt, was bedeutet für Sie Industrie 4.0?<br />

Allgemein ist „Industrie 4.0“ für mich ein Kunstwort für die<br />

normalen und zu erwartenden Weiterentwicklungen durch die<br />

Digitalisierung – es handelt sich nicht um Revolution sondern<br />

um Evolution, die in den Medien gern hochstilisiert wird – und<br />

jeder interpretiert etwas drum rum. Von der Bundesregierung<br />

wurde ja auch schon sehr viel finanzielle Förderung zu diesem<br />

Thema geleistet. Was mich persönlich beunruhigt ist, dass ich<br />

keine Förderungsprojekte sehe, die sich mit Zukunftsforschung<br />

befassen, um die Menschheit darauf vorzubereiten, dass über<br />

60 % der Arbeitsplätze umstrukturiert werden müssen, um die<br />

Menschen zu ernähren und zufrieden zu halten. Da befürchte<br />

ich, könnten Revolutionen die Folge sein.<br />

Und heruntergebrochen auf Ihre Produkte?<br />

lichkeiten für die Cyberkriminalität. Rechtlich müssen viele Anstrengungen<br />

unternommen werden und entsprechende Gesetze<br />

und Regelungen vereinbart werden, die dann aber auch weltweit<br />

respektiert werden müssen.<br />

Wie gehen Sie also damit um? Welche Grenzen ziehen Sie?<br />

Bisher ist die Nutzung von Clouds in unseren Unternehmen<br />

untersagt, ich bin allerdings nicht so blauäugig zu glauben, dass<br />

wir das auf Dauer verbieten können. Allerdings stehen wir hier<br />

weniger unter Zugzwang als unsere Kunden. Wir suchen zurzeit<br />

für unsere Belange nach Möglichkeiten, unsere Unternehmen<br />

entsprechend zu schützen, bevor wir die Nutzung – begrenzt<br />

und gezielt – erlauben.<br />

www.kocomotion.de<br />

Für uns bedeutet die Digitalisierung, dass wir unsere Produkte so<br />

ausrichten müssen, dass sie digital überwachbar und steuerbar<br />

sind. Das heißt, dass verschiedene Arten von Sensoren integriert<br />

werden müssen und entsprechende Kommunikations-Schnittstellen<br />

geschaffen werden müssen, wie wir sie zu Teil auch schon<br />

haben.<br />

Welche Chancen eröffnet der digitale Zwilling, den jede<br />

Maschine, ja jede Komponente, künftig haben soll in ihren<br />

Augen?<br />

Automatisierung hat immer die Chancen, Arbeit zu erleichtern,<br />

Qualität zu perfektionieren, Kosten zu senken, etc. – Die weitere<br />

oder totale Vernetzung schafft dann eben auch die totale Überwachungsmöglichkeit.<br />

Das birgt viele Vorteile, aber auch viele<br />

Gefahren. Solange die Vorteile zum Wohl der Menschheit genutzt<br />

wird, ist alles gut – aber mit ihr kommen auf jeden Fall große gesellschaftliche<br />

Herausforderungen auf uns zu, die gemeistert<br />

werden müssen.<br />

Das klingt kritisch. Sehen Sie konkrete Wolken am Industrie-4.0-<br />

Himmel – Stichwort „Cloud“?<br />

Die „Clouds“ sind wohl unabdingbare Mittel, um diese Ziele zu<br />

erreichen, sie bergen aber auch sehr große Gefahren und Mög-<br />

Gerhard Kocherscheidt, Gründer und Geschäftsführer der Koco Motion<br />

GmbH in Dauchingen und Redakteurin Martina Bopp<br />

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


VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 5/<strong>2016</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 18.05.<strong>2016</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 29.04.<strong>2016</strong><br />

01<br />

04<br />

02<br />

03<br />

01 Was man über BLDC-Motoren wissen sollte:<br />

BLDC-Motoren haben hohe Wirkungsgrade, sind kompakt<br />

und energieeffizient; kennen Sie deren Ansteuerungsmethoden,<br />

deren Bauformen und Anwendungen?<br />

Bild: Nanotec, Feldkirchen<br />

02 Kupplungen mit erweitertem Einsatzbereich:<br />

Mit einer neu vorgestellten Gummimischung können<br />

hochelastische und elastische Antriebskomponenten jetzt<br />

in einem erweiterten Einsatzbereich verwendet werden.<br />

Bild: Reich, Bochum<br />

03 Berührungslose Drehgeber und Winkelsensoren:<br />

In Hochleistungsschleifmaschinen sorgen berührungslose<br />

induktive Drehgeber und Winkelsensoren für präzise,<br />

reproduzierbare Messdaten<br />

Bild: Turck, Mülheim<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 />

04 Lichtschranken: Konnektivität ohne Kompromisse:<br />

Die hier vorgestellten Lichtschranken bieten in jeweils<br />

baugleichen Kompaktgehäusen alle optoelektronischen<br />

Funktionsprinzipien.<br />

Bild: Pepperl+Fuchs, Mannnheim<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

Der Konstrukteur 4/<strong>2016</strong> 99


100 Der Konstrukteur 3/2015

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!