antriebstechnik 11/2015
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19174<br />

<strong>11</strong><br />

Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />

November <strong>2015</strong><br />

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Präzise Wellenkupplungen für<br />

Messflansche in Leistungsprüfständen<br />

Messe<br />

Jetzt die Neuheiten der SPS<br />

IPC DRIVES <strong>2015</strong> entdecken<br />

Schmierstoffe<br />

Böse Überraschungen bei<br />

neuen Getrieben vermeiden<br />

Special: Antriebe 4.0<br />

Wie sieht der Antrieb im<br />

Zeitalter „Industrie 4.0“ aus?

Absolute Drehgeber<br />

mit integrierter Diagnose<br />

HEIDENHAIN auf der<br />

SPS/IPC/DRIVES – Nürnberg<br />

Halle 7 – Stand 7-190<br />

HEIDENHAIN-Drehgeber ECN/EQN 1300 mit optischer Abtastung sind Industriestandard bei Feedbacksystemen zum<br />

Einbau in Servomotoren. Die integrierte Diagnose und robuste Komponenten gewährleisten höchste Signalqualität<br />

und Verfügbarkeit – notwendige Voraussetzungen für den Einsatz in sicherheitsgerichteten Applikationen. Außerdem<br />

liefern sie alle zur Inbetriebnahme, Überwachung und Diagnose benötigten Informationen. Damit ist die Anlagenverfügbarkeit<br />

von Anfang an sichergestellt.<br />

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

Winkelmessgeräte Längenmessgeräte Bahnsteuerungen Positionsanzeigen Messtaster Drehgeber

EDITORIAL<br />

Nicht reden, handeln<br />

Liebe Leserinnen, liebe Leser<br />

neun von zehn Maschinenbauunternehmen sehen deutliche<br />

Chancen, sich mit der vernetzten Produktion am Markt zu differenzieren.<br />

Das ist das Ergebnis der Studie „Industrie 4.0-Readiness“ vom<br />

Institut der deutschen Wirtschaft Köln und dem Forschungsinstitut<br />

für Rationalisierung an der RWTH Aachen (www.impuls-stiftung.de).<br />

Viele Unternehmen haben demnach auch schon erfolgreiche Schritte<br />

auf dem Weg in die Industrie 4.0 unternommen. Nachdem wir uns<br />

nun bereits im vierten Jahr mit diesem Hype-Thema befassen, klingt<br />

das zunächst nicht schlecht. Die Kehrseite sieht anders aus: Mehr als<br />

drei Viertel der Unternehmen haben noch keine systematischen<br />

Schritte zur Umsetzung unternommen. Auch das bringt die Studie<br />

hervor. Und auch eine Umfrage im Auftrag von Freudenberg IT hat<br />

ergeben: Deutschland hinkt der Vision hinterher.<br />

Wurde also bisher nur geredet und zu wenig gehandelt? Wenn<br />

man Dr. Manfred Wittenstein, Aufsichtsratsvorsitzender der<br />

Wittenstein AG, befragt, erhält man eine klare Antwort: „Wir müssen<br />

aufpassen, dass wir das Thema Industrie 4.0 nicht zerreden, sondern<br />

müssen es auf den Boden der Tatsachen zurückbringen.“ Die<br />

erfolgreiche Umsetzung sei schließlich für Europa eine<br />

Überlebensfrage.<br />

Es besteht kein Zweifel: Industrie 4.0 wird die Industrie nachhaltig<br />

verändern und das Potenzial für die deutsche Antriebstechnik ist<br />

gewaltig. Erfolgreich werden wir allerdings nur sein, wenn wir schnell<br />

handeln und die notwendigen technologischen Veränderungen zügig<br />

auf den Weg bringen. Wie aber wird<br />

dann der Antrieb 4.0 aussehen? Welche<br />

Anforderungen werden an die<br />

Antriebstechnik gestellt? Diesen<br />

Fragen sind wir in unserem Special<br />

„Antriebe 4.0“ nachgegangen (ab Seite<br />

<strong>11</strong>9). Experten berichten von ihren<br />

bisherigen Erfahrungen und stellen<br />

ihre eigenen Standpunkte im Hinblick<br />

auf Industrie 4.0 dar.<br />

Eine spannende Lektüre wünscht<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 />

Dirk Schaar<br />

d.schaar@vfmz.de<br />

Besuchen Sie uns<br />

SPS/IPC/Drives<br />

Halle 7A /Stand 130<br />

Tel. +49 8542 1680<br />

www.micro-epsilon.de/eddy

INHALT<br />

34<br />

82<br />

96<br />

Leichtgewichte für die Langstrecke:<br />

Motorleitungen aus kupferbeschichtetem<br />

Aluminium reduzieren Gewicht um 40 %<br />

Frischer Wind: Steuerung und dezentrale<br />

Antriebe schaffen Platz und erhöhen die<br />

Performance eines Windkanals<br />

Sind die lang!<br />

Carbon-Zahnriemen übertragen hohe<br />

Kräfte in Luftkissenfahrzeugen<br />

EDITORIAL<br />

3 Nicht reden, handeln<br />

FVA-AKTUELL<br />

6 Aktuelles von der Forschungsvereinigung Antriebstechnik<br />

94 Flexibilität bei Getrieben für Variantenvielfalt<br />

elektromobiler Umschlaggeräte<br />

96 Carbon-Zahnriemen übertragen hohe Kräfte<br />

in Luftkissenfahrzeugen<br />

95-97 Produkt-Highlights<br />

MAGAZIN<br />

7 Märkte, Unternehmen, Personalien und Veranstaltungen<br />

16 Was SKF Schweinfurt zur „Großlager-Metropole“<br />

macht<br />

SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

70 Berührungslose Wegsensoren trotzen<br />

extremen Bedingungen<br />

72-73 Produkt-Highlights<br />

DREHGEBER<br />

74 Resolver und ihre Vorteile gegenüber<br />

klassischen Drehgebern<br />

78 Sensorköpfe und Messbänder ermöglichen exakte<br />

Bestimmung von Pipettierkopf-Positionen<br />

81 Produkt-Highlights<br />

ELEKTROMOTOREN<br />

82 Steuerung und dezentrale Antriebe schaffen Platz und<br />

erhöhen die Performance eines Windkanals<br />

85 Produkt-Highlights<br />

UMRICHTERTECHNIK<br />

86 Umrichter und Motoren sorgen für mehr Förderdruck für<br />

Gasfeld im Oman<br />

88 Antriebe werten die Produktion in Champagner-Kellerei auf<br />

90-91 Produkt-Highlights<br />

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />

92 Öl als Schmiermittel vergrößert Einsatzbereich<br />

des Baukastens<br />

WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />

98 Radsatz- und Fahrmotorlager für<br />

Hochgeschwindigkeitszüge<br />

100 Robuste Flanschlager trotzen dem rauen Betrieb auf<br />

der Baustelle<br />

102 Warum Wellenfedern die Lebensdauer von<br />

Wälzlagern verlängern<br />

104 Produkt-Highlights<br />

LINEARTECHNIK<br />

106 Lineartechnik-Baukasten – für jede Anwendung die<br />

passende Lösung?<br />

<strong>11</strong>0 Präzises Mehrachsenportal unterstützt Forschungsprojekt<br />

der Uni Stuttgart<br />

109 Produkt-Highlights<br />

KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

<strong>11</strong>4 Neue Getriebe perfekt vorbereitet – trotzdem Probleme mit<br />

dem Schmierstoff<br />

<strong>11</strong>7 Produkt-Highlights<br />

SPECIAL ANTRIEBE 4.0<br />

<strong>11</strong>9 Durch Digitalisierung und Vernetzung Deutschland als<br />

Produktionsstandort stärken<br />

120 Inwiefern integrierte Antriebslösungen einen deutlichen<br />

Mehrwert für Anwender bieten<br />

122 Wie sieht der Antrieb 4.0 aus?<br />

124 Viele Möglichkeiten zur Vernetzung von Automation und IT<br />

126 Wie ein Unternehmen die Anforderungen von<br />

Industrie 4.0 umsetzt<br />

4 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

126<br />

Antriebe 4.0: So setzt Lenze die<br />

Anforderungen von Industrie 4.0 um –<br />

ein Interview mit Frank Maier<br />

128 Warum Montage- und Lineartechnik einen wichtigen<br />

Beitrag zu Industrie 4.0 leisten<br />

129 Industrie 4.0 im Web<br />

130 Antriebstechnik im Zeitalter von Industrie 4.0<br />

RUBRIKEN<br />

72 Inserentenverzeichnis<br />

128 Impressum<br />

131 Vorschau auf Heft 12/<strong>2015</strong><br />

Sicher.<br />

THEMENSCHWERPUNKT<br />

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

18 Automatisierungswelt von heute<br />

und morgen<br />

20 TITEL Zuverlässige, präzise Wellenkupplungen für<br />

Messflansche in Leistungsprüfständen<br />

24 Schleifringe überzeugen mit sicherer Industrial<br />

Ethernet Kommunikation<br />

26 Auswahl von Schleifringen für die<br />

Verpackungsmaschine<br />

30 Was müssen Präzisionskugellager für die<br />

Feinmechanik leisten?<br />

34 Einzelader-Motorleitungen aus kupferbeschichtetem<br />

Aluminium reduzieren das Gewicht um 40 %<br />

36 Elektrische Antriebssysteme im Spiegel der<br />

europäischen ErP-Richtlinie<br />

40 So lässt sich Dynamik und Flexibilität in der<br />

Servotechnik steigern<br />

44 Elektromotoren und Planetengetriebe genügen<br />

höchsten Ansprüchen im All<br />

50 Höhere Produktivität an Servopressen durch<br />

neue Sicherheitskonzepte<br />

All in One: Safety & Automation<br />

Pilz bietet alles, was Sie für die<br />

Automation Ihrer Maschinen und<br />

Anlagen brauchen: Sensorik,<br />

Steuerungstechnik, Antriebstechnik.<br />

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SPS IPC Drives, Halle 9, Stand 370.

FVA AKTUELL<br />

Einfluss von Stillstandsmarkierungen<br />

auf Flankentragfähigkeit<br />

Branchenfremde Impulse für<br />

Unternehmen der Antriebstechnik<br />

In der Literatur werden Stillstandsmarkierungen an Zahnrädern<br />

als braunrote, unregelmäßig dicke, oft lackartige Beläge<br />

oder gleichförmiger, schwer entfernbarer, pulverförmiger Abrieb<br />

auf den Zahnflanken bezeichnet. Stillstandsmarkierungen<br />

sind entlang der Berührlinien einer Eingriffsposition orientiert<br />

und können Profilformabweichungen unterschiedlicher Ausprägung<br />

aufweisen. Entstehen können Stillstandsmarkierungen<br />

an Zahnflanken von Getrieben, die längere Zeit stillstehen<br />

und gleichzeitig zeitlich veränderlichen Belastungen, z. B. in<br />

Form von angreifenden Drehmomenten<br />

sowie Erschütterungen oder<br />

Forschungsvorhaben<br />

FVA 648<br />

Vibrationen, ausgesetzt sind.<br />

IGF-Nr. 16988 N/1<br />

Im Rahmen des Forschungsvorhabens<br />

wurde das Phänomen Stillstandsmarkierungen<br />

an Zahnrädern systematisch untersucht. Hierzu<br />

erfolgte die Charakterisierung von Stillstandsmarkierungen<br />

sowie die Untersuchung derer Entstehungsmechanismen.<br />

Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurden die Auswirkungen<br />

verschiedener Ausprägungen von Stillstandsmarkierungen auf<br />

die Grübchenlebensdauer bzw. Grübchentragfähigkeit durch<br />

theoretische, experimentelle und begleitende Untersuchungen<br />

erfasst. Die Übertragbarkeit der Erkenntnisse auf Schrägverzahnungen,<br />

Verzahnungen größerer Baugröße und<br />

verschiedene Schmierstoffe wurde überprüft. Als Ergebnis<br />

wurden Aussagen zur Schadensrelevanz unterschiedlicher<br />

Ausprägungen von Stillstandsmarkierungen bezüglich der<br />

Zahnflankentragfähigkeit abgeleitet.<br />

Es wurde eine Modellvorstellung zur Entstehung und zu den<br />

Auswirkungen von Stillstandsmarkierungen auf die Zahnflankentragfähigkeit<br />

entwickelt. Auf Basis der durchgeführten<br />

Untersuchungen wurde ein Ansatz zur Berücksichtigung der<br />

Auswirkungen von Stillstandsmarkierungen auf die Zahnflankentragfähigkeit<br />

in der Berechnung der Grübchentragfähigkeit<br />

nach DIN 3990 / ISO 6336 vorgeschlagen.<br />

Weiterhin wurden Empfehlungen zur Sicherstellung eines<br />

unkritischen Flankenzustandes zusammengestellt, um so<br />

durch geeignete Maßnahmen die Ausbildung von Stillstandsmarkierungen<br />

bzw. deren Auswirkungen auf die Zahnflankentragfähigkeit<br />

zukünftig wirksam unterbinden zu können.<br />

Das IGF-Vorhaben 16988 N/1 der Forschungsvereinigung Antriebstechnik<br />

e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms<br />

zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)<br />

vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund<br />

eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.<br />

Kontakt: Matthias Braunersreuther, Tel 069-6603-1865<br />

Viele Antriebstechnikhersteller sehen sich durch die<br />

Revo lutionierung von Produkten und Prozessen durch<br />

technologische und Geschäftsmodell-Innovation neuen<br />

Chancen und Herausforderungen gegenüber. Angesichts einer<br />

hohen brancheninternen Wertschöpfung, stellt sich für die<br />

Zukunft vor allem die Frage, wie mittels Cross-Industry<br />

Innovation (CII) Lösungen von Partnern von außerhalb der<br />

etablierten Wertschöpfungskette auf<br />

die eigene Branche und das eigene<br />

Unternehmen übertragen werden<br />

können, um neue, bisher unbekannte<br />

Innovationspotentiale zu heben oder<br />

Forschungsvorhaben<br />

FVA 715 I<br />

IGF-Nr. 17975-N<br />

eigene Kompetenzen in einem neuen Anwendungskontext zu<br />

multiplizieren. Die Antriebstechnik sieht dabei Innovationspotenziale<br />

vor allem bei Produkten und Prozessen.<br />

Die Unternehmen in der Antriebstechnik zeichneten sich<br />

besonders durch die im Innovationsprozess bereits vorhandenen<br />

Methoden, Prozesse und Tools aus, die auch zur Durchführung<br />

von CII Projekten einsetzbar sind. Somit mussten<br />

keine neuen Methoden oder Prozesse initiiert werden, lediglich<br />

Bedarf es einer Anpassung der bestehenden Möglichkeiten<br />

auf den CII Ansatz, um systematisch Problemstellungen oder<br />

neue Lösungen zu abstrahieren, Analogien zu finden und<br />

diese zu adaptieren.<br />

Insgesamt verdeutlicht das Projekt, dass die Bedeutung sozialer<br />

Integrationsmechanismen gerade in der Cross-Industry Innovation<br />

häufig unterschätzt wird. Die Integration innerhalb und<br />

zwischen Projekt- und Linienorganisation sowie von externen<br />

Partnern ist entscheidend, um neues, entferntes Wissen zu<br />

übertragen und umzusetzen. Für eine aktive strategische und<br />

operative Nutzung branchenfremden Wissens empfehlen sich<br />

daher Kooperations-modelle, bis hin zu gemeinsamen<br />

Geschäftsmodellen. Besonders für KMUs kann die Integration<br />

von branchenfremdem Wissen so zu einer Reduktion des<br />

Entwicklungsrisikos bei radikalen Innovationen sowie zu einer<br />

Steigerung der eigenen Innovationskraft durch die Übernahme<br />

oder den Transfer vorhandener Lösungen beitragen.<br />

Im Einzelfall gilt es stets zu entscheiden, ob der CII-Ansatz<br />

eine adäquate Lösung darstellen kann. Nicht immer kann eine<br />

Ausgangssituation durch die Integration zusätzlicher Partner<br />

bearbeitet werden, weshalb CII nicht als Selbstzweck anzusehen<br />

ist und auch kein Allheilmittel für jegliche Innovationsherausforderungen<br />

darstellt.<br />

Das IGF-Vorhaben 17975-N der Forschungsvereinigung Antriebstechnik<br />

e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur<br />

Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom<br />

Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund<br />

eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.<br />

Kontakt: Peter Exner, Tel 069-6603-1610<br />

Forschungsvereinigung<br />

Antriebstechnik e. V.<br />

Lyoner Str. 18, 60528 Frankfurt<br />

Tel.: 069 / 6603-1515<br />

E-Mail: info@fva-net.de<br />

Internet: www.fva-net.de<br />

6 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

MAGAZIN<br />

Veranstaltungs-Tipps<br />

ein Service von <strong>antriebstechnik</strong>.de<br />

Thema Termin Ort Veranstalter/Anmeldung<br />

Kongress/<br />

Tagung<br />

Seminar<br />

Workshop<br />

Messe<br />

Sonstiges<br />

Schneckengetriebe – Grundlagen und Berechnung 24. - 25.<strong>11</strong>.<strong>2015</strong><br />

München/<br />

Garching<br />

FVA GmbH<br />

■<br />

Workshop Schleifbrandprüfung auf Verzahnungen 24. <strong>11</strong>. <strong>2015</strong> Rennerod Stresstech GmbH<br />

■<br />

Regelungstechnik - Praxisbezogene Auflagung von Reglern 24. - 26.<strong>11</strong>.<strong>2015</strong> Essen Haus der Technik<br />

■<br />

17. Dresdener Werkzeugmaschinen Fachseminar 07. - 08.12.<strong>2015</strong> Dresden<br />

Technische Universität<br />

Dresden<br />

■<br />

Dresdner Maschinenelemente Kolloquium DMK <strong>2015</strong> 08. - 09.12.<strong>2015</strong> Dresden Driveconcepts<br />

■<br />

Rotordynamik - Schwingungen in rotierenden Maschinenteilen 10. - <strong>11</strong>.12.<strong>2015</strong> Berlin Haus der Technik<br />

■<br />

Ob Kongress, Tagung, Seminar oder Messe – was sonst noch los ist in der Welt der Antriebstechnik, finden Sie in unserem<br />

Terminkalender auf www.<strong>antriebstechnik</strong>.de – Hier finden Sie auch die Direktkontakte zu unseren Veranstaltungs-Tipps.<br />

Freudenberg übernimmt australischen Vertriebs-Spezialisten<br />

Die Freudenberg Gruppe baut ihr Dichtungsgeschäft in Australien aus. Mit sofortiger Wirkung übernimmt<br />

die Geschäftsgruppe Freudenberg Sealing Technologies die Ludowici Sealing Solutions Pty Ltd,<br />

Brisbane, Queensland, Australien. Das Familienunternehmen ist in Australien Marktführer im Vertrieb<br />

von hydraulischen und pneumatischen Dichtungen. Vom neuen Standort aus sollen zudem die vertrieblichen<br />

Aktivitäten auf Südostasien ausgeweitet werden. Ludowici Sealing Solutions beschäftigt rd.<br />

40 Mitarbeiter und hat neben dem Hauptsitz in Brisbane fünf weitere Niederlassungen in Australien.<br />

www.fst.com<br />

maxon ECX: 120 000 min -1 , sterilisierbar.<br />

Ein BLDC-Motor auf der Überholspur.<br />

High Speed<br />

Bis zu 120 000 min -1 , geschmeidiger Lauf, kaum<br />

Erwärmung.<br />

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standard oder sterilisierbar (bis zu 2000 Zyklen).<br />

Online konfigurierbar<br />

Massgeschneiderte mechanische und elektrische<br />

Komponenten – Getriebe, Encoder, Wellen etc.<br />

Kurze Lieferzeit<br />

Alle Antriebsvarianten sind in maximal <strong>11</strong> Tagen<br />

lieferbereit – dank schlanken und automatisierten<br />

Prozessen.<br />

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24.–26. November <strong>2015</strong><br />

SPS/IPC/Drives, Nürnberg<br />

Halle 1, Stand 100<br />

<strong>11</strong><br />

READY IN<br />

DAYS

MAGAZIN<br />

Siemens liefert weltweit größtes<br />

Direktantrieb-Förderbandantriebssystem<br />

Das Unternehmen Siemens liefert das weltweit größte Direktantrieb-Förderbandantriebssystem<br />

für die peruanische Cuajone-Mine<br />

des US-Bergbauunternehmens Southern Copper Corporation. Im<br />

Zuge der Modernisierungsmaßnahmen werden bis 2016 ein Bandanlagensystem<br />

und ein Kreiselbrecher errichtet. Die Bandanlage<br />

ersetzt eine Eisenbahnlinie zum Transport des Erzes aus der Mine<br />

zur Aufbereitungsanlage. Das Integrated Drive System (IDS) mit<br />

insgesamt 12 000 kW Leistung stammt von Siemens. Der Direktantrieb<br />

ermöglicht eine Effizienzsteigerung um 3 % und reduziert<br />

Wartungsaufwand und -kosten, da auf Verschleißteile wie Kupplungen,<br />

Motorlager und Getriebe verzichtet werden kann. Förderband<br />

und Kreiselbrecher werden von Thyssenkrupp geliefert. Mitte<br />

Tox Pressotechnik weiht Gebäude in<br />

Brasilien ein<br />

2014 wurde Siemens von Thyssenkrupp damit beauftragt, an die<br />

Mine Cuajone in Peru das elektrische Paket zu liefern. Das Auftragsvolumen<br />

umfasst einen zweistelligen Millionen-Euro-Betrag. Bisher<br />

wurde das Erz zur Weiterverarbeitung aus der Mine mit einer Bahnverbindung<br />

über die 6 km lange Strecke zur Aufbereitungsanlage<br />

transportiert.<br />

www.siemens.com<br />

Neue Seminare für die Maschinensicherheit<br />

Pilz erweitert sein Schulungsangebot ab 2016 um zwei neue Seminare<br />

zur Maschinensicherheit. Der „Workshop Risikobeurteilung“<br />

führt durch den Risikobewertungsprozess von Maschinen anhand<br />

von Bildern und Videos. Neben der Ermittlung von Gefahren stehen<br />

die Risikobewertung und deren Durchführung im Fokus. Die<br />

Anwendung geeigneter Risikominderungsmaßnahmen und die<br />

Bestimmung des Restrisikos sind ebenfalls Inhalt dieses eintägigen<br />

Seminars. Im Seminar „Organisation des CE-Prozesses für Maschinen“<br />

lernen die Teilnehmer alles rund um die Maschinenrichtlinie<br />

2006/42/EG und deren Anforderungen mit Blick auf die CE-Kennzeichnung<br />

von Maschinen: Welche Maschinen fallen unter die<br />

Maschinenrichtlinie? Welche Verantwortlichkeiten haben Maschinenbauer<br />

bzw. -betreiber und damit Arbeitgeber? Ebenso werden<br />

die zugehörigen Normen<br />

erläutert, die sich auf Design,<br />

Konstruktion sowie Instandhaltung<br />

von Maschinen beziehen.<br />

Im eintägigen Seminar<br />

wird Schritt für Schritt<br />

veranschaulicht, was im CE-<br />

Kennzeichnungs-Prozess zu<br />

beachten ist.<br />

www.pilz.com<br />

Kurz nach dem 15-jährigen Jubiläum des Bestehens der Tochterfirma<br />

von Tox Pressotechnik in Brasilien hat Tox Pressotechnik<br />

do Brazil Ltda. sein neues Fabrikgebäude eingeweiht. Die Ursprünge<br />

der brasilianischen Tochtergesellschaft liegen in der 1994<br />

gegründeten Handelsvertretung. Daraus hat sich über die Jahre ein<br />

erfolgreiches Unternehmen entwickelt. Der Erfolg von Tox Pressotechnik<br />

do Brasil gibt sowohl den Beteiligten in der Zentrale als<br />

auch insbesondere allen vor Ort Recht. So wird weiterhin strikt auf<br />

mittelständische Tugenden und Dezentralisierung gesetzt, um die<br />

Kunden aus allen Industriezweigen und blechverarbeitenden Branchen<br />

schnell und flexibel versorgen zu können. Das Unternehmen<br />

mit seinen 50 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ist ein gefragter<br />

Partner der heimischen Industrie und deren Zulieferer sowie des<br />

industriell orientierten Handwerks. Das neue Gebäude ist ein Komplex<br />

aus Büro- und Verwaltungstrakt sowie Produktionsfläche und<br />

Montage. Auch ein Testlabor ist integriert.<br />

www.tox-de.com<br />

Comer setzt bei Neubau auf Umweltschutz<br />

Der italienische Antriebstechnik-Spezialist Comer Industries hat<br />

ein neues, umweltfreundlicheres Werk in der Region Emilia-Romagna<br />

eröffnet. Das Gearboxes-Werk in Reggiolo musste nach einem<br />

Erdbeben 2012 wieder aufgebaut werden und wurde in diesem Zuge<br />

auch erweitert. Der Standort produziert Antriebe für Mähdrescher<br />

und für Maschinen zur Bewässerung und Bodenbearbeitung. Er<br />

beherbergt eine Abteilung für die Getriebemontage, eine Lackiererei<br />

und eine Logistikabteilung. Insgesamt sind an dem Standort<br />

360 Mitarbeiter beschäftigt. Seine Lieferkapazität beträgt dem Unternehmen<br />

zufolge 450 000 Getriebe pro Jahr. Für Energieeffizienz sorgen<br />

Wärmepumpen und ein LED-Beleuchtungssystem. Außerdem<br />

wurden Photovoltaikmodule installiert, die 75 % des eigenen Strombedarfes<br />

erzeugen und die CO 2<br />

-Emissionen um 253 t/Jahr reduzieren.<br />

Die Produktionslinien wurden nach den World Class Manufacturing-Richtlinien<br />

(WCM) konzipiert, die Störungen und Unfälle<br />

verhindern sollen.<br />

www.comerindustries.com<br />

8 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

Individuelle Talente<br />

alpha Value Line<br />

Effizienz in allen Achsen<br />

Die neue Getriebebaureihe alpha Value Line<br />

ist universell einsetzbar und bietet für jede<br />

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WITTENSTEIN alpha – intelligente Antriebssysteme<br />

www.wittenstein-alpha.de<br />

a lp h a

MAGAZIN<br />

PERSONALIEN<br />

Zum 1. September übernahm Jörg de la Motte<br />

die vertriebliche Leitung des Produktbereichs<br />

Industrieanwendungen. Zuvor war er Leiter<br />

eines Unternehmens programms zur Effizienzsteigerung,<br />

mit dem sich Bosch Rexroth<br />

zukunftssicher und wettbewerbs fähiger<br />

aufstellen will. Als weltweiter Vertriebschef<br />

setzt de la Motte zusammen mit Kunden auf Wachstum durch<br />

Technologiewandel und neue Themen wie Industrie 4.0. ❚<br />

Dr. Theodore G. Duclos wird zum 1. Januar<br />

2016 Mitglied der Geschäftsleitung von<br />

Freudenberg. Als Chief Technology Officer<br />

(CTO) wird er für Technologie, Qualität,<br />

Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutz<br />

sowie Components am Standort Weinheim<br />

verantwortlich sein. Duclos promovierte in<br />

Biomedizintechnik und verfügt über drei Jahrzehnte Erfahrung<br />

in Forschung und Entwicklung sowie im Management. Seit<br />

1996 ist er in diversen Positionen für Freudenberg tätig. ❚<br />

Lutz Wächter ist seit dem 1. September neuer<br />

Geschäftsführer der Columbus Mckinnon<br />

Engineered Products GmbH, Kissing. Wächter<br />

steht offiziell dem Technologieunternehmen<br />

für Komponenten und Systemlösungen der<br />

mechanischen Antriebs- und Hebetechnik vor.<br />

Wächter bringt seine jahrelange Erfahrung<br />

aus der Industrie und dem internationalen Geschäft in das<br />

Unternehmen ein. ❚<br />

Zum 1. August hat Eric Wozniak die Führung<br />

des Produktsegments Industrial Solutions der<br />

Bühler Motor GmbH übernommen. Wozniak<br />

wird seine Schwerpunkte auf die strategische<br />

Ausrichtung des Segments Industrial Solutions<br />

und vor allem auf den Ausbau des Produktund<br />

Serviceportfolios legen. „Wir freuen uns,<br />

mit Eric Wozniak einen ausgewiesenen Industrieexperten<br />

mit internationaler Erfahrung für unser Team gewonnen zu<br />

haben. Von seiner Verpflichtung versprechen wir uns eine<br />

noch bessere Versorgung unserer Kunden mit ganz auf ihre<br />

speziellen Bedürfnisse abgestimmten Lösungen“, erläutert<br />

Peter Muhr, President und CEO von Bühler Motor. ❚<br />

Arntz Optibelt Gruppe weitet<br />

Produktion in Irland aus<br />

Der Hersteller von Hochleistungs-Antriebsriemen Optibelt Urethane<br />

Belting Ltd., ein Tochterunternehmen von Arntz Optibelt, bezieht<br />

ein neues Gebäude in Irland und erweitert die Produktionsfläche<br />

für Polyurethan-Zahnriemen damit um mehr als 3 000 m2. Am<br />

Standort Letterkenny investiert die Unternehmensgruppe in einem<br />

Fünfjahreszeitraum einen höheren einstelligen Millionenbetrag.<br />

„Die Produktionsprozesse für Polyurethanriemen, speziell für den<br />

Delta Chain Carbon, sind relativ flächenintensiv. Um zukünftig<br />

hohe und bessere Effizienz in den Produktionsabläufen zu erzielen,<br />

ist der Bezug des neuen Gebäudes von strategischer Bedeutung“,<br />

erläutert Volker Kettelhake, Director Optibelt Urethane Belting. Der<br />

Produktionsstart erfolgte planmäßig Mitte September.<br />

www.optibelt.com<br />

Digitalisierung macht Produktion effizienter<br />

Das Unternehmen Ebm-papst ist für seine Digitalisierungsinitiative<br />

„Weltweite Vernetzung für effizientere Produktion“ im Innovationswettbewerb<br />

„Ausgezeichnete Orte im Land der Ideen <strong>2015</strong>“ prämiert<br />

worden. Das Projekt zeigt, wie mit einer Software die Produktion<br />

im Sinne von Industrie 4.0 gesteuert und so Fertigung und<br />

Qualitätsprozesse sicherer und effizienter gestaltet werden. Der<br />

Hersteller von Luftund<br />

Antriebstechnik<br />

steuert seine globale<br />

Fertigung seit 2009<br />

zentral über eine Industrie<br />

4.0-Lösung.<br />

Das Softwaresystem<br />

ist genau informiert,<br />

welcher Produktionsschritt<br />

bereits getätigt<br />

wurde und welche<br />

Schritte noch anstehen.<br />

Alle Informationen werden den Mitarbeitern zur richtigen Zeit,<br />

am richtigen Ort und in der benötigten Form bereit gestellt. Das<br />

Ergebnis ist eine Steigerung der Prozesssicherheit und Effizienz<br />

sowie eine ressourcenschonende Herstellung. Ebm-papst ist Referenzunternehmen<br />

für diese SAP-Software und berät andere Firmen<br />

bei der Digitalisierung.<br />

Bildhinweis: Deutschland - Land der Ideen/Wolfram Scheible<br />

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Die Wittenstein AG kündigt<br />

die Erweiterung ihres Vorstands an<br />

Die Wittenstein AG, Mechatronikkonzern mit Sitz in Igersheim, kündigt die<br />

Erweiterung ihres Vorstands mit Wirkung zum 1. April 2016 an: Neben den amtierenden<br />

Mitgliedern Prof. Dr.-Ing. Dieter Spath (Vorstandsvorsitzender) und<br />

Karl-Heinz Schwarz werden vier Führungskräfte aus der Unternehmensgruppe<br />

in das Gremium bestellt: Dr. Anna-Katharina Wittenstein (Konzernentwicklung),<br />

Dr. Dirk Haft (Innovation), Erik Roßmeißl (kaufmännischen Bereiche)<br />

und Dr. Bernd Schimpf (Produktion). „Wir freuen uns, dass es uns gelungen ist,<br />

das Vorstandsgremium ausschließlich aus den eigenen Reihen – mit bewährten<br />

Führungskräften auch aus der Unternehmer familie heraus – zu ergänzen“, sagt<br />

der Aufsichtsratsvorsitzende Dr. Manfred Wittenstein. Nach einer Übergangsphase<br />

wird Prof. Dr.-Ing. Dieter Spath voraussichtlich zum 1.10.2016 die Vorstandsverantwortung<br />

abgeben.<br />

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Lenze-Gruppe erzielt erneut Umsatzrekord<br />

Die Lenze-Gruppe als weltweit agierender Spezialist für Antriebs- und<br />

Automatisierungs lösungen konnte im Geschäftsjahr 2014/<strong>2015</strong> (01. Mai 2014<br />

bis 30. April <strong>2015</strong>) mit ihrem Umsatz in Höhe von 634,1 Mio. Euro einen historischen<br />

Höchststand verzeichnen. Das gab das Unternehmen aus Hameln auf<br />

einer Pressekonferenz in Stuttgart bekannt. Die erneute Steigerung um rund<br />

4 % gegenüber dem Vorjahresumsatz von 610,0 Mio. Euro wurde trotz eines<br />

anhaltend volatilen und damit herausfordernden Markt- und Branchenumfelds<br />

realisiert, heißt es. Dank der unternehmerischen Agilität und Flexibilität<br />

der Lenze-Gruppe sei es gleichzeitig gelungen, die Profitabilität erneut zu steigern.<br />

So stieg das operative Ergebnis vor Zinsen und Steuern (EBIT) um 10 %<br />

auf 46,9 Mio. Euro, nach 42,7 Mio. Euro im Vorjahreszeitraum. Das Konzernergebnis<br />

nach Steuern lag bei 29,3 Mio. Euro (Vorjahr: 26,1 Mio. Euro). Nach<br />

der leicht positiven Entwicklung des Marktes für Antriebs- und Automatisierungstechnik<br />

im Jahr 2014 wird für <strong>2015</strong> eine erneute Abschwächung im<br />

Gesamtmarkt erwartet. Dank der in den vergangenen Jahren geleisteten Arbeit<br />

rechnet die Lenze-Gruppe jedoch weiterhin mit einem weltweiten Wachstum<br />

im niedrigen einstelligen Prozentbereich. Es sind drei wesentliche Faktoren,<br />

die das Wachstum von Lenze auch im Geschäftsjahr <strong>2015</strong>/2016 absichern sollten:<br />

Die sehr gute Marktposition, die Innovationskraft und die Internationalisierung.<br />

„Wir sind und bleiben gut aufgestellt – auch in einem herausfordernden<br />

Markt- und Branchenumfeld. Daher erwarten wir für das laufende Geschäftsjahr<br />

<strong>2015</strong>/16 ein erneutes Umsatzwachstum. Die Profitabilität sollte sich im<br />

Geschäftsjahr <strong>2015</strong>/16 erneut leicht verbessern. Darüber hinaus werden wir<br />

uns deutlich kundennäher aufstellen und in unseren Vertriebsgesellschaften in<br />

den kommenden Perioden rund 100 neue Stellen schaffen“, berichtet Vorstandsvorsitzender<br />

Christian Wendler (Bild Mitte).<br />

www.lenze.de<br />

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MAGAZIN<br />

Rollon rundet<br />

Produktpalette ab<br />

Die Rollon Gruppe hat alle Vermögensanteile<br />

der Hegra Linear GmbH & Co. KG<br />

aus Limburg an der Lahn übernommen.<br />

Der Hegra-Standort in Limburg bleibt vollständig<br />

erhalten und wird ausgebaut. „Wir<br />

brauchen die Arbeitskräfte, das Know-how<br />

und die Produktionskapazitäten von Hegra“,<br />

erläutert Rüdiger Knevels, Geschäftsführer bei Rollon. „Grundsätzlich<br />

haben wir bei Akquisitionen immer den Ausbau unserer Produktpalette<br />

und mögliche Synergien im Blick.“ Hegra produziert<br />

insgesamt 84 Linearführungen in verschiedenen Bauformen und<br />

-größen. Die schwerlastfähigen Schienensysteme mit Voll- und Teilauszug<br />

werden z. B. in Größen von 26 mm Breite und 30 mm Höhe<br />

bis zu 74 mm Breite und 240 mm Höhe hergestellt. Insgesamt sind<br />

12 Größenstufen erhältlich. Allein mit diesem gut abgestuften Programm<br />

können je nach Modell und Länge Lasten zwischen 0,6 und<br />

17,5 kN pro Schienenpaar getragen und bewegt werden.<br />

www.rollon.de<br />

Baumüller ist neues Mitglied im<br />

Packaging Excellence Center<br />

Seit Juli ist der Nürnberger Automatisierer Baumüller Mitglied des<br />

Kompetenzzentrums für Verpackungs- und Automatisierungstechnik<br />

Packaging Excellence Center (PEC). Über 60 Mitglieder vom<br />

Zulie ferer bis zur Hochschule haben sich in dem damit größten<br />

Kompetenzzentrum der Verpackungstechnik in Europa bereits zusammengeschlossen.<br />

Das PEC hat es sich als Schnittstelle zwischen<br />

Wirtschaft und Wissenschaft zum Ziel gesetzt, Erfahrungsaustausch<br />

zu ermöglichen und Know-how zu bündeln. Außerdem veranstaltet<br />

das PEC sowohl Workshops, Foren als auch Seminare, unterstützt<br />

seine Mitglieder bei Innovationen und initiiert Kooperationsprojekte<br />

auch über den Mitgliedskreis des Kompetenzzentrums hinaus.<br />

Das Unternehmen will mit Maschinenbauern, Maschinenbetreibern<br />

und Sys temintegratoren im engen Kontakt bleiben. „Ein<br />

Kompetenzzentrum wie das PEC bildet eine hervorragende Plattform,<br />

um sich über aktuelle sowie zukünftige Anforderungen in der<br />

Verpackungsbranche auszutauschen“, sagt Andreas Baumüller,<br />

geschäftsführender Gesellschafter bei Baumüller.<br />

www.baumueller.de<br />

EMAS-Zertifizierung für SPN Schwaben Präzision<br />

Im Oktober erhielt SPN Schwaben Präzision im Rahmen der Freischaltung des neuen Bayerischen<br />

EMAS-Kompass die EMAS-Zertifizierungsurkunde. Das „Eco-Management and Audit<br />

Scheme“ (EMAS) ist ein besonders anspruchsvolles und nachhaltiges Umweltmanagementsystem<br />

der EU. Der Hauptunterschied zu anderen Umweltmanagementsystemen wie der<br />

ISO 14001 ist vor allem die Verpflichtung zur regelmäßigen Veröffentlichung der Umweltleistungen<br />

eines Unternehmens. „Wir sehen diesen Beitrag zum Umweltschutz als gesellschaftliche<br />

Verpflichtung, um den nächsten Generationen nachhaltig eine intakte Umwelt zu übergeben“,<br />

sagt SPN-Geschäftsführer Rainer Hertle. SPN hat als einer von sechs bayerischen Pilotbetrieben<br />

zur Entwicklung von Instrumenten beigetragen, die eine effiziente Einführung eines Umweltmanagementsystems<br />

nach EMAS ermöglichen. Dazu sind gemeinsam mit dem Infozentrum<br />

Umwelt/Wirtschaft (IZU) im Landesamt für Umwelt Arbeitsmaterialien, ein Blog, eine Info-<br />

Plattform und Motivationsfilme entstanden, die öffentlich verfügbar sind.<br />

www.spn-hopf.de<br />

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12 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

MAGAZIN<br />

Wer hat das älteste Moog-Servoventil?<br />

Der Industriekonzern Moog<br />

ruft dazu auf, an einem<br />

Wettbewerb<br />

teilzuneh-<br />

men, bei dem der Besit-<br />

zer des ältesten noch<br />

funktionierenden Servo-<br />

ventils des Herstellers<br />

prämiert wird. Diese Kom-<br />

ponenten seien oft<br />

25 Jahre oder länger im<br />

Einsatz, hieß es von<br />

dem Unternehmen. So<br />

kann man teilnehmen:<br />

Man fotografiert mit dem Smartphone<br />

das Servoventil, sodass das Typenschild<br />

mit der Seriennummer erkennbar ist – damit das Alter<br />

feststellbar ist. Das Foto wird dann auf oldestvalve.moogglobalsupport.com<br />

hochgeladen und dazu ein Formular ausgefüllt.<br />

Der Hauptgewinn ist ein Amazon-Gutschein im Wert von<br />

500 Dollar, ausgestellt in der Landeswährung des Gewinners.<br />

Die Zweit- und Drittplatzierten erhalten ebenfalls Amazon-<br />

Gutscheine. Daneben können in einer monatlichen Verlosung<br />

über sechs Monate auch Teilnehmer mit neueren Servoventilen<br />

einen Gutschein gewinnen. Das Preisausschreiben<br />

wurde anlässlich des 50. Jubiläums der Geschäftsaktivitäten<br />

von Moog in Europa ausgelobt.<br />

www.moogglobalsupport.com<br />

Elektro-Kart knackt Weltrekord<br />

Mit einer Beschleunigung von 0 auf 60 mph (ca. 100 km/h) in<br />

2,635 Sekunden haben Wittenstein cyber motor, die Hochschule<br />

Osnabrück und die Liechtensteiner H-Tech AG einen neuen<br />

Beschleunigungs-Rekord aufgestellt. Der Motor von Wittenstein für<br />

das Kart wiegt 24,7 kg bei 5,3 kW/kg. Das max. Drehmoment liegt<br />

bei 164 Nm, die Höchstdrehzahl bei 14 000 min -1 . Die Höchstgeschwindigkeit<br />

wird mit 200 km/h bei einer max. Leistung von<br />

132 kW angegeben. Die Nennleistung beträgt 30 kW, das Gesamtgewicht<br />

175 kg. Die Energieversorgung des Karts übernimmt ein<br />

High-Performance-Akku von H-Tech mit 26 kg Gewicht, 60 Ah Batterie-Nennkapazität<br />

und 3 kWh. Die Leistungselektronik wurde von<br />

der Hochschule Osnabrück entwickelt und liefert einen Maximalstrom<br />

von 500 A bei 7,7 kg. Gefertigt wurde das Kart von Maschinenbau-Studenten<br />

und angehenden Wirtschaftsingenieuren der<br />

Hochschule. Aufgestellt wurde der Rekord am 23. September <strong>2015</strong><br />

auf dem Flugplatz in Niederstetten in Baden-Württemberg.<br />

www.wittenstein-cyber-motor.de<br />

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<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 13

MAGAZIN<br />

10-jähriges Bestehen der Niederlassungen<br />

in Italien und Polen<br />

Der Sensorik-Hersteller Kübler aus Villingen-Schwenningen feiert<br />

das 10-jährige Bestehen seiner Niederlassungen in Italien und Polen.<br />

Der italienische Markt ist für das Unternehmen eigenen Angaben<br />

zufolge besonders im Bereich der Automatisierungs- und Verpackungstechnik<br />

interessant. Bei der Gründung bestand Kübler Italien<br />

aus einem Vertriebsingenieur, heute sorgt in Mailand ein vierköpfiges<br />

Team für Beratung, Applikationssupport und Service in Norditalien.<br />

Zentral- und Süditalien werden durch Partner und Distributoren<br />

betreut. Kunden von Kübler Italien kommen neben der Verpackungstechnik<br />

auch aus den Bereichen Logistik, Antriebstechnik,<br />

Stahl und mobile Automation. Kübler Polen hat vor allem<br />

Kunden in der Lebensmittel- und Stahlindustrie. In der Niederlassung<br />

in Posen arbeiten ebenfalls vier Mitarbeiter. Das Unternehmen<br />

erklärte anlässlich des Jubiläums, dass es seine internationale<br />

Präsenz und bestehende Töchter weiter ausbauen wolle.<br />

Grundstein für neue<br />

Lapp-Europazentrale gelegt<br />

Der Stuttgarter Kabelhersteller Lapp hat am 30. Juni an seinem<br />

Stammsitz in Vaihingen-Möhringen den Grundstein für seine<br />

neue Europazentrale gelegt. Für den Neubau waren zum Jahreswechsel<br />

das Gebäude der Oskar-Lapp-Akademie und die<br />

Nebengebäude abgerissen worden. Auf dieser Fläche und weiteren<br />

angrenzenden Freiflächen ist ein neues Gebäude mit<br />

zwei Flügeln vorgesehen, die durch ein gläsernes Atrium verbunden<br />

werden sollen. Die Gesamtnutzfläche beträgt 8 340 m 2 .<br />

Rund 400 Mitarbeiter sollen künftig dort arbeiten. Bei dem Bau<br />

sollen die Anforderungswerte nach der neuen Energieeinsparverordnung<br />

(EnEV) um 20 % unterschritten werden. Für Heizung<br />

und Kühlung des Gebäudes wird Erdwärme genutzt. Für<br />

die Planung ist das Stuttgarter Büro Schwarz Architekten<br />

beauftragt. Die Fertigstellung ist für Ende 2016 geplant. Die<br />

Investitionssumme liegt bei rund 20 Mio. Euro.<br />

www.lappkabel.de<br />

www.kuebler.com<br />

Schaeffler und DMG Mori schließen<br />

Marketing-Partnerschaft<br />

Gewalzte<br />

Ringe<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

• <br />

<br />

<br />

<br />

<br />

DMG Mori und Schaeffler Technologies haben eine Premium-Partnerschaft<br />

vereinbart. Damit wird Schaeffler zum exklusiven Marketing-Partner<br />

für DMG Mori in den Bereichen „Bearings“ und „Linear<br />

Guidance“. „Wir betrachten die Partnerschaft als Anerkennung für<br />

unsere innovative und erfolgreiche Zusammenarbeit in den vergangenen<br />

Jahren und gleichzeitig als Verpflichtung und Ansporn,<br />

diese auch in Zukunft auf höchstem Niveau fortzusetzen“, sagte<br />

Dr. Stefan Spindler, Vorstand Industrie der Schaeffler AG. „Das auf<br />

der EMO in Mailand erstmals vorgestellte gemeinsame Innovationsprojekt<br />

„Werkzeugmaschine 4.0“ zeigt eindrucksvoll, dass beide<br />

Partner die Zukunft der Werkzeugmaschine auch im digitalen Zeitalter<br />

maßgeblich prägen werden.“ Im Rahmen der Partnerschaft<br />

wird sich das Unternehmen Schaeffler künftig weltweit an Hausmessen,<br />

Technologiesymposien und Schulungsangeboten von<br />

DMG Mori beteiligen.<br />

Damit will Schaeffler<br />

Lager, Lineartechnik,<br />

Direktantriebstechnologie<br />

und neue Wege<br />

in der Sensorisierung<br />

und Vernetzung von<br />

Komponenten und<br />

deren Nutzung demonstrieren.<br />

www.schaeffler.com<br />

14 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong><br />

latestahl.indd 1 09.01.<strong>2015</strong> <strong>11</strong>:58:58

MAGAZIN<br />

Chinesische Aufzüge sollen sicherer werden<br />

Während der Interlift <strong>2015</strong> besuchten Vertreter chinesischer Aufzugsverbände<br />

den deutschen Stammsitz von Mayr Antriebstechnik.<br />

Gemeinsames Ziel ist es, die Sicherheit der Aufzüge in China zu<br />

erhöhen. Bei verschiedenen Vorträgen und einer Betriebsbesichtigung<br />

erhielten die Teilnehmer dabei interessante Einblicke, wie<br />

Mayr die Qualität und Zuverlässigkeit seiner Produkte sicherstellt.<br />

Für den Zugang zum asiatischen Markt betreibt Mayr seit 2004 ein<br />

eigenes Werk in Zhangjiagang bei Shanghai mit heute etwa <strong>11</strong>0 Mitarbeitern.<br />

„Für unser chinesisches Werk gelten dieselben Qualitätsstandards<br />

wie in Deutschland“, erklärt Jack Tang, Sales Manager bei<br />

Mayr China. „Das betriebliche Qualitätsmanagementsystem in<br />

Zhangjiagang ist nach ISO 9001 zertifiziert.“ Um dauerhaft die notwendige<br />

Sicherheit zu gewährleisten, sind klare Prozesse, umfassende<br />

Prüfmöglichkeiten, langjährige Erfahrung und Knowhow sowie<br />

hochqualifizierte Mitarbeiter unverzichtbare Voraussetzungen.<br />

www.mayr.com<br />

Turck knackt 500-Millionen-Euro-Marke<br />

Der Automatisierungsspezialist<br />

Turck erwartet zum<br />

Ende des Geschäftsjahres<br />

<strong>2015</strong> einen konsolidierten<br />

Gruppenumsatz von rund<br />

500 Mio. Euro. Das konsolidierte<br />

Gruppenwachstum<br />

betrug gegenüber dem<br />

Vorjahr mehr als 14 %.<br />

Währungskursbereinigt entspricht<br />

dies einer Steigerung<br />

von über 6 %. Darüber<br />

hinaus stieg die Zahl der<br />

Mitarbeiter weltweit von 3 500 auf 4 000, da das Unternehmen in<br />

Mexiko eine Produktionsstätte eröffnet hat und die Mitarbeiter<br />

seiner ehemaligen Offshore-Produktion übernommen hat. „Mit<br />

den Produktionsanlagen in Deutschland, den USA, China und jetzt<br />

auch in Mexiko können wir noch flexibler auf die Anforderungen<br />

der globalen Märkte reagieren und Kundenwünsche schneller<br />

bedienen“ sagt Turck-Geschäftsführer Christian Wolf. Im Rahmen<br />

seiner Internationalisierungsstrategie 2020 setzt das Unternehmen<br />

auf regionale Nähe und weltweite Lösungskompetenz. Erreicht<br />

werden soll dies durch einen Fokus und weitere Investitionen in der<br />

ASEAN-Region. So seien u. a. der Ausbau der Landesgesellschaft in<br />

Singapur zum regionalen ASEAN-Headquarter sowie die Intensivierung<br />

der Vertriebsaktivitäten in Thailand, Malaysia, Indonesien<br />

und Vietnam geplant.<br />

www.turck.com<br />

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MAGAZIN I INTERVIEW<br />

„Der letzte Puzzlestein“<br />

Was Schweinfurt zur „Großlager-Metropole“ macht<br />

Im Juli <strong>2015</strong> erfolgte auf dem Gelände des Schweinfurter „Werks 3“<br />

von SKF der offizielle Spatenstich zum Bau des leistungsfähigsten<br />

Großlager-Prüfzentrums der Welt. Manfred E. Neubert, Vorsitzender<br />

der Geschäftsführung der SKF GmbH, erläutert die Beweggründe<br />

für die 40-Millionen-Investition.<br />

Herr Neubert, Ihr künftiges Großlager-<br />

Prüfzentrum soll weltweit seinesgleichen<br />

suchen. Was genau ist daran so<br />

einzigartig?<br />

In diesem Gebäudekomplex bringen wir<br />

zwei neue Prüfstände unter. Der größere<br />

von beiden dient primär zum Testen von<br />

Windenergie-Anwendungen. Dieser<br />

Prüfstand wird der weltweit erste sein, der<br />

nicht nur ein einzelnes Hauptlager für<br />

Windturbinen testen kann, sondern gleich<br />

die komplette Lagerungseinheit. Dabei ist<br />

er bereits auf Konstruktionen vorbereitet,<br />

wie sie für Turbinen von 10 MW und mehr<br />

zu erwarten sind. Durch eine Art „Adapter“<br />

kann er Lager mit einem max. Außendurchmesser<br />

von bis zu 6 m aufnehmen.<br />

Außerdem können die gigantischen Lager<br />

in alle Richtungen dynamisch mit Kräften<br />

beaufschlagt werden, die in ihrer<br />

Kombination um ein Vielfaches höher<br />

liegen als bei der bislang stärksten<br />

verfügbaren Prüfanlage. Damit lassen sich<br />

extreme dynamische Lasten sehr<br />

realitätsnah simulieren.<br />

rechnerischen Simulationsmodelle sorgen<br />

werden. Und das bedeutet am Ende für<br />

unsere Kunden: Wir können die<br />

Lager auslegung genauer an die späteren<br />

Betriebsbedingungen anpassen.<br />

Warum errichtet SKF das neue Prüfzentrum<br />

eigentlich in Deutschland? Vergleichbare<br />

Lager fertigt Ihr Unternehmen doch<br />

auch in anderen Ländern…<br />

Das stimmt, aber für den Standort<br />

Deutschland sprachen gleich mehrere<br />

Gründe: Zum einen bauen wir in Schweinfurt<br />

ja schon seit 1990 Großlager für die<br />

Windindustrie. Das bedeutet zugleich:<br />

Hier ist bereits die erforderliche<br />

„XXL-Infrastruktur“ vorhanden. Hinzu<br />

kommen weitere technische Einrichtungen<br />

z. B. für die Generalüberholung<br />

von gebrauchten Großlagern oder auch<br />

das metallurgische Labor, das auf<br />

Großlager-Anforderungen ausgelegt ist. All<br />

dies resultiert aus den rund 120 Mio. Euro,<br />

die wir bis 2009 in eine hochmoderne<br />

Großlager-Fertigung am Standort<br />

investiert haben.<br />

Und wo findet das Engineering statt?<br />

Ebenfalls bei uns in Schweinfurt! Das<br />

hier konzentrierte Know-how spielte bei<br />

der Standortentscheidung sogar eine<br />

bedeutende Rolle: Wichtige Schlüsselfunktionen<br />

wie Produktentwicklung und<br />

-design sowie Kundenberatung und<br />

Anwendungstechnik für Großlager haben<br />

wir allesamt „vor Ort“. Insofern ist das neue<br />

Prüfzentrum so etwas wie der „letzte<br />

Puzzlestein“, der unsere Schweinfurter<br />

Großlager-Kompetenzen bald<br />

komplettiert.<br />

Planen Sie hierzulande auch noch weitere<br />

Investitionen?<br />

Es gibt tatsächlich ein paar konkrete<br />

Überlegungen, aber die sind derzeit noch<br />

nicht spruchreif.<br />

www.skf.de<br />

Und was zeichnet den zweiten<br />

Prüfstand aus?<br />

Der neue Prüfstand für sonstige Industriebereiche<br />

wird sich für alle denkbaren<br />

Großlager-Designs eignen. Auch er erzielt<br />

Lasten und Rotationsgeschwindigkeiten,<br />

die ein Vielfaches des bis dato Verwirklichten<br />

darstellen. So macht die<br />

Kombi nation von hohen Drehzahlen und<br />

extremen Lasten selbst den kleineren der<br />

beiden neuen Prüfstände konkurrenzlos.<br />

Was genau werden Ihre Kunden<br />

davon haben?<br />

Dank seiner enormen Leistung wird das<br />

Prüfzentrum vielfältige Einblicke in<br />

bislang unzugängliche Abläufe ermöglichen.<br />

Daraus resultieren Erkenntnisse,<br />

die in der Folgezeit für eine größere<br />

„Realitätsnähe“ der derzeit verfügbaren,<br />

16 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

MAGAZIN<br />

Workshop: „Zukunftswerkstatt Industrie 4.0“<br />

Eine „Zukunftswerkstatt Industrie 4.0“ veranstaltet Euroforum<br />

Deutschland am 7. und 8. Dezember. Am ersten Tag steht eine<br />

Werksbesichtigung bei Volkswagen in Wolfsburg auf dem Programm,<br />

am 8. Dezember treffen sich die Teilnehmer dann zu verschiedenen Workshops in den<br />

Räumlichkeiten der Robotation Academy auf dem Messegelände in Hannover. Die Workshops<br />

dienen als Plattform zur Interaktion und Diskussion in spezialisierten Sessions und vermitteln<br />

Fachwissen zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit. Die exklusive Werksbesichtigung bei<br />

Volkswagen und die Robotation Academy bieten eindrucksvolle Technik zum Anfassen. Als<br />

Referenten konnten Top-Experten aus Wirtschaft und Industrie wie Prof. Dr. Oliver Niggemann<br />

(stellv. Leiter, Fraunhofer Anwendungszentrum Industrial Automation) und Dr. Uwe Dumslaff<br />

(CTO, Capgemini Deutschland) gewonnen werden. Olaf Lies, Minister für Wirtschaft, Arbeit<br />

und Verkehr des Landes Niedersachsen, wird die Veranstaltung gemeinsam mit dem Vorstand<br />

der Hannover Messe, Dr. Jochen Köckler, eröffnen. Das detaillierte Programm der Zukunftswerkstatt<br />

Industrie 4.0 ist abrufbar unter: http://bit.ly/Zukunftswerkstatt<br />

www.euroforum.com<br />

Ringfeder übernimmt<br />

Henfel Brasilien<br />

Ringfeder Power Transmission mit<br />

Hauptsitz in Groß-Umstadt bei<br />

Darmstadt versteht sich als “One-<br />

Stop-Partner” und hat es in den<br />

vergangenen Jahren gemäß dieser<br />

Philosophie geschafft, führende<br />

Marken der Branche unter einem<br />

Dach zu vereinen, so z. B. die Traditionsmarken<br />

Tschan und Gerwah.<br />

Ziel ist es, allen Kunden guten<br />

Service bei höchster technischer<br />

Güte und schneller Lieferung zu<br />

bieten. Mit der Akquisition von<br />

Henfel gelingt es jetzt, die Präsenz<br />

in Mittel- und Südamerika strategisch<br />

auszubauen. Gemeinsam mit<br />

den Standorten in Nordamerika,<br />

Europa und Asien entsteht so<br />

ein globales Netz, das schnelle<br />

Lieferzeiten und lokale Ansprechpartner<br />

bietet. Henfel ist Zulieferer<br />

von mechanischen Komponenten<br />

für die Branchen Bergbau,<br />

Zement, Stahl, Nahrungsmittel,<br />

Chemie und Petrochemie. Wie<br />

auch Ringfeder versteht sich das<br />

brasilianische Unternehmen nicht<br />

nur auf Standardprodukte, sondern<br />

vor allem auf die kundengerechte<br />

Entwicklung von Sonderlösungen.<br />

DIE UNSCHLAGBAREN<br />

ROBUST UND PRÄZISE: UNSERE ELASTOMERKUPPLUNGEN.<br />

www.ringfeder.com<br />

RW-KUPPLUNGEN.DE<br />

DIE KUPPLUNG.

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Multiachs-Motion-Controller mit<br />

USB 3.0-Schnittstelle<br />

Automatisierungswelt von<br />

heute und morgen<br />

Die Vorzeichen für eine erneut sehr erfolgreiche<br />

SPS IPC Drives sind ausgezeichnet. Was aber erwartet Sie<br />

vom 24.–26.<strong>11</strong>.<strong>2015</strong> in Nürnberg? Über 1 600 Aussteller aus<br />

dem In- und Ausland, darunter alle Key Player der Branche,<br />

präsentieren sich dem internationalen Fachpublikum. Sie<br />

bestätigen die SPS IPC Drives als Europas führenden<br />

Treffpunkt und Innovationsplattform für elektrische Automatisierung.<br />

Vorgestellt werden Produkte und<br />

Lösungen sowie richtungsweisende Technologien<br />

der Zukunft.<br />

Industrie 4.0 ist natürlich auf der diesjährigen<br />

Messe eines der Themen, das auf<br />

vielen Ausstellungsständen im Fokus steht.<br />

Erstmals bietet die SPS IPC Drives in Halle 3A sogar eine<br />

eigenständige „Industrie 4.0 Area“. Der Besucher hat hier die<br />

Möglichkeit, umfassende Informationen über Industrie 4.0<br />

– die vernetzte, durchgehend digitalisierte Produktion – zu<br />

erhalten.<br />

Wie in jedem Jahr steht natürlich auch die Antriebstechnik<br />

wieder im Fokus der dreitägigen Veranstaltung. Vor allem in<br />

den Hallen 1, 2 und 3 findet der Besucher jede Menge<br />

Unternehmen aus diesem Schwerpunkt. Aber auch in allen<br />

anderen Hallen werden die neusten Antriebe und Antriebskomponenten<br />

präsentiert. Eine umfangreiche Vorschau auf<br />

die Messe finden Sie bereits jetzt bei uns. Auf den nächsten<br />

Seiten präsentieren wir Ihnen die Neuheiten und Trends.<br />

www.sps-messe.de<br />

Viel Leistung auf wenig Raum<br />

Der M12-Power-Steckverbinder der Hummel AG überträgt<br />

Leistungen bis zu einer Nennspannung von 630 V und einem<br />

Nennstrom bis zu 16 A. Mit dieser Entwicklung werden neue<br />

Anwendungen möglich. Bestes Beispiel: beengter Bauraum.<br />

Hier macht der M12 Power den Einsatz von Leistungssteckern<br />

überhaupt erst möglich. Daraus ergeben sich neue Herausforderungen<br />

an Robustheit und Temperaturresistenz. Durch den<br />

Einsatz neuer Werkstoffe arbeitet der M12 Power auch zuverlässig<br />

im Temperaturbereich bis 125 °C. Die stabilen Metallgehäuse sind<br />

alle standardmäßig EMV-tauglich und können Kabel mit bis zu<br />

<strong>11</strong> mm Querschnitt aufnehmen. Verfügbar ist der Leistungsstecker<br />

mit Schutzarten IP67 und IP69K in vier Kodierungen.<br />

www.hummel.com<br />

Zur Ergänzung seines MC6-Produktprogramms hat Stöber die<br />

neuen Motion Controller MC6xx5 für den Multiachs-Betrieb<br />

entwickelt. Die Leistungsfähigkeit des MC6x05 (für Schaltschrankmontage)<br />

bzw. MC6x15 (mit Touch-Panel) basiert auf dem<br />

Prozessor Intel Core i3 Dual-Core mit 2,4 GHz. Die Anbindung<br />

von Peripheriegeräten kann neben EtherCAT auch über USB 3.0<br />

erfolgen. Die gesteigerte<br />

Prozessorleistung<br />

ermöglicht hochdynamische<br />

Antriebslösungen.<br />

Aufgrund des Dual-Core-<br />

Prozessors ist eine laufzeit<br />

optimierte Rechenlastverteilung<br />

gewährleistet.<br />

www.stoeber.de<br />

Stoßkraft bei Stopperzylinder erhöht<br />

Der Stopperzylinder DFSP von Festo kann 200 % mehr Stoßkraft<br />

aufnehmen als sein Vorgänger. Konzipiert ist der Zylinder vor<br />

allem für Anwendungen wie Vereinzeln, Stoppen oder<br />

Indexieren. Das optionale Innengewinde mit Zentrierbohrung<br />

unterstützt anwenderspezifische Werkzeuge<br />

und Anbauteile. Durch das verlängerte Kolbenstangenlager<br />

ist ein genaueres Positionieren möglich.<br />

Weitere Sicherheit bietet die optionale Verdrehsicherung.<br />

Die Konstruktion basiert auf dem Kompaktzylinder<br />

ADN. Der 3K-Kolben und das Kolbenstangenlager<br />

sorgen für eine hohe Gebrauchsdauer.<br />

www.festo.com<br />

Maximaler Maschinenausstoß<br />

bei hoher Präzision<br />

Das Unternehmen Yaskawa hat von der Reihe<br />

Sigma-7 400-V-Servoantriebe herausgebracht.<br />

Bei der Entwicklung standen eine<br />

einfache und schnelle Inbetriebnahme<br />

sowie ein max. Maschinenausstoß<br />

bei hoher Präzision im<br />

Vordergrund. Die Voraussetzung<br />

dafür schaffen z. B. Auto-Tuning,<br />

automatische Lastanpassung oder<br />

die integrierte Vibrationsunterdrückung.<br />

Das buchförmige Book-Style-<br />

Gehäuse unterstützt zudem die lückenlose Side-by-Side-Montage<br />

mehrerer Verstärker auf kleinem Raum. Dadurch ist eine hohe<br />

Leistungsdichte im Schaltschrank realisierbar. Die Antriebe<br />

integrieren sich in das Konzept „Total System Solutions“.<br />

Modulare Produkte und Software der Unternehmensbereiche<br />

Drives+Motion, Robotics und Vipa ergänzen sich dabei zu<br />

einheitlichen Automatisierungslösungen. Durchgängige Systemarchitekturen<br />

von Visualisierung und Steuerung bis Antriebstechnik<br />

und Robotik ermöglichen optimierte Bedienkonzepte und<br />

eine einfache Geräteauswahl.<br />

www.yaskawa.eu.com<br />

18 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

®<br />

Bereit, Großes zu bewegen.<br />

Leistung in einer neuen Dimension: unserE CI-Motorin 80 mm Baugröße für die Robotik<br />

und viele andere Anwendungen.<br />

– Kompakter Antrieb mit hoher Leistungsdichte<br />

– HoheD ynamik mit ausgeprägter Überlastfähigkeit<br />

– Wenig Verlustleistung durch hohen Wirkungsgrad<br />

– Kombinierbar mit verschiedenen Getrieben<br />

Mehr Informationen fürIhreA nwendung: www.ebmpapst.com<br />

Besuchen Sie uns auf der SPS IPC DRIVES in Nürnberg vom 24. bis 26.<strong>11</strong>.<strong>2015</strong>, Halle 1, Stand 1-448

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong> I TITEL<br />

Für ein exaktes Messergebnis<br />

Zuverlässige, präzise Wellenkupplungen für Messflansche in Leistungsprüfständen<br />

Simone Dauer<br />

Mit wachsenden Anforderungen an Prüfstände steigen auch die<br />

Leistungsanforderungen an deren Drehmoment-Messflansche.<br />

Unverzichtbares Zubehörteil sind präzise, spielfreie und drehsteife<br />

Wellenkupplungen, die auftretende Versätze ausgleichen – für ein<br />

zuverlässiges und exaktes Messergebnis.<br />

Simone Dauer (M.A.) tätig in der Öffentlichkeitsabeit<br />

der Chr. Mayr GmbH + Co. KG<br />

in Mauerstetten<br />

In der modernen Produktion, z. B. bei der<br />

Entwicklung von verschiedenen Komponenten<br />

eines Antriebsstrangs und deren<br />

Zusammenspiel, gewinnen Bauteil- und<br />

Funktionsprüfstände immer mehr an Bedeutung.<br />

Dabei steigen die Anforderungen an die<br />

Leistungsprüfstände permanent: So gilt es<br />

vor allem, die mechanische Leistung und den<br />

Wirkungsgrad weiter zu verbessern, Energieressourcen<br />

zu sparen und die Uweltbelastungen<br />

zu reduzieren. Mit den immer komplexer<br />

werdenden Konzepten wachsen gleichzeitig<br />

auch die Anforderungen an die modernde<br />

Messtechnik. Hier kommen heute als Kernstück<br />

der Prüfstände hochpräzise Drehmoment-Messflansche<br />

zum Einsatz, die selbst<br />

bei Hochleistungs- und Highspeed-Anwendungen<br />

exakte und zuverlässige Daten liefern.<br />

Dabei ist das Messergebnis aber immer<br />

nur so gut wie die eingesetzte Wellenaus-<br />

20 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

01 Bei den ROBA-DS Lamellenpaketkupplungen<br />

sind die im Katalog angegebenen<br />

Nennmomente ohne jegliche<br />

Einschränkung nutzbar<br />

02 Sicherheitskupplungen wie<br />

die EAS-HSC schützen nicht<br />

nur den Messflansch, sondern<br />

auch die Prüflinge<br />

Zukunftssichere<br />

Automatisierung<br />

03 Die Sicherheitskupplungen<br />

EAS-HSC und EAS-HSE sind auf<br />

die extremen Anforderungen<br />

der Prüfstandstechnik<br />

zugeschnitten<br />

Intelligente und vernetzte Systeme<br />

Innovative Hard- und Software-<br />

Entwicklungen<br />

Offene Kommunikationsplattformen<br />

Langfristiges Lifecycle-Management<br />

gleichskupplung. Denn Wellenkupplungen<br />

sind ein entscheidendes Zubehörteil, um die<br />

auf den Messflansch wirkenden Störgrößen<br />

zu minimieren. Auf Basis der spielfreien und<br />

drehsteifen Roba-DS Baureihe bietet das Unternehmen<br />

Mayr Antriebstechnik daher eine<br />

speziell für Messflansche angepasste Ausführung<br />

seiner Ausgleichskupplung, die Voraussetzungen<br />

für exakte Messergebnisse schafft.<br />

Ausgleich von Wellenversatz<br />

Störgrößen oder sogenannte parasitäre Belastungen,<br />

die auf den Messflansch wirken,<br />

entstehen oftmals durch Ausrichtfehler im<br />

Antriebsstrang. So treten in fast allen Anwendungen<br />

Versätze zwischen An- und<br />

Abtriebsseite auf. Durch die vorhandenen<br />

radialen, winkligen und axialen Wellenversätze<br />

entstehen Biegemomente sowie Radial-<br />

und Axialkräfte auf den Messflansch.<br />

In der Regel treten sämtliche Versätze<br />

gleichzeitig auf. Dabei schafft auch eine<br />

möglichst genaue Ausrichtung des Wellenstrangs,<br />

selbst mit den heute verfügbaren,<br />

hoch modernen Laser-Ausrichtgeräten,<br />

nur bedingt Abhilfe. Zudem können<br />

die Versätze durch vorhandene Toleranzen<br />

in der Maßhaltigkeit der verwendeten<br />

Bauteile sowie durch äußere Einflüsse, z. B.<br />

Temperatur, nicht vollständig eliminiert<br />

werden. Deshalb kommen zusammen mit<br />

dem Messflansch drehsteife Wellenausgleichskupplungen<br />

wie die Roba-DS Lamellenpaketkupplung<br />

zum Einsatz. Diese<br />

Kupplungen übertragen das Drehmoment<br />

spielfrei und drehsteif und gleichen vorhandenen<br />

radialen, axialen und winkligen<br />

Wellenversatz aus. Sie sorgen damit nicht<br />

nur für präzise Messergebnisse, sondern<br />

www.baumueller.de<br />

Nürnberg, 24.–26.<strong>11</strong>.<strong>2015</strong><br />

Halle 1, Stand 560<br />

be in motion

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong> I TITEL<br />

04 Als Kernstück der Prüfstände<br />

kommen hochpräzise Drehmoment-<br />

Messflansche zum Einsatz<br />

schützen auch die im Wellenstrang verbauten<br />

Lager vor unerwünschten Belastungen<br />

und damit vor unnötigen Ausfallzeiten<br />

und Kosten. Neben ihrer hohen<br />

Laufruhe und der geringen Massenträgheit<br />

zeichnen sich die Kupplungen durch eine<br />

hohe Wuchtgüte aus und sind robust und<br />

unempfindlich.<br />

Keine Einschränkungen<br />

beim Nennmoment<br />

Bei diesen Lamellenpaketkupplungen sind<br />

die im Katalog angegebenen Nennmomente<br />

ohne jegliche Einschränkung nutzbar.<br />

Eine Reduzierung des Nennmoments aufgrund<br />

Verlagerung, Lastkollektiv oder<br />

Wuchtanforderung ist nicht notwendig. Die<br />

Kupplungen sind kompakt und vereinen<br />

gleichzeitig hohe Leistungsdichte mit absoluter<br />

Spielfreiheit. Denn konstruktive Details,<br />

wie das Strahlen der Lamellen und der<br />

Einsatz speziell geformter Bundbuchsen,<br />

sorgen für einen spielfreien Kraftfluss mit<br />

aus gezeichneter Kraftflussdichte zwischen<br />

An- und Abtrieb. Die Roba-DS übertragen<br />

Drehmomente bis zum Nennmoment<br />

absolut spielfrei und mit konstant hoher<br />

Torsionssteifigkeit. Die angegebenen Wellenversätze<br />

können in Summe zu 100 %<br />

ausgeschöpft werden ohne Einfluss auf das<br />

übertragbare Drehmoment.<br />

Herausforderung High-Speed<br />

Die Anbindung der Kupplungen und der<br />

Messflansche an den Wellenstrang erfolgt<br />

in der Regel spielfrei über hochwertige<br />

Spannringnaben. Verschiedene, speziell auf<br />

die unterschiedlichen Anforderungen der<br />

Prüfstände zugeschnittene Kupplungsbauformen<br />

und flexible Kombinationsmöglichkeiten<br />

ermöglichen zudem die Integration<br />

von Messflanschen in nahezu jede Prüfstands-<br />

und Antriebskonstel lation. Die<br />

Standard-Bauformen decken dabei je nach<br />

Baugröße einen Drehzahl bereich von 8 000<br />

bis 18 000 min -1 ab und sind auf eine Wuchtgüte<br />

von G 2,5 (Bezugsdrehzahl 3 000 min -1 )<br />

gewuchtet. Bei der High-Speed-Bauform,<br />

bei der die Einzelteile mit sehr hoher Genauigkeit<br />

(Qualität IT5) und eingeengter<br />

Rund- und Planlauf toleranz gefertigt werden,<br />

sind Drehzahlen bis 30 000 min -1 zulässig.<br />

Die Wuchtqualität der Kupplung ist<br />

hier G 2,5 bei einer Bezugsdrehzahl von<br />

5 000 min -1 .<br />

Schutz vor Überlast<br />

In vielen Prüfstands-Anwendungen werden<br />

neben Wellenkupplungen oftmals auch<br />

drehmomentbegrenzende Sicherheitskupplungen<br />

in kombinierter Bauweise eingesetzt.<br />

Sie schützen bei richtiger Dimen sionierung<br />

nicht nur den Messflansch, sondern auch<br />

die häufig teuren Prüflinge vor Überlastschäden.<br />

Übersteigt das Drehmoment den<br />

an der Sicherheitskupplung eingestellten<br />

Grenzwert, rastet die Kupplung aus und<br />

trennt An- und Abtrieb innerhalb von Sekundenbruchteilen.<br />

Nach einem Überlastfall<br />

muss somit schlimmstenfalls die Messwelle<br />

neu kalibriert werden, einen teuren<br />

Schaden an Antriebstrang oder Prüfling<br />

hingegen verhindert die Sicherheitskupplung.<br />

Mit den Baureihen EAS-HSC und<br />

EAS-HSE hat Mayr Antriebstechnik Sicherheitskupplungen<br />

entwickelt, die auf die ex -<br />

tremen Anforde rungen der Prüfstandstechnik<br />

zugeschnitten sind. Die kompakten<br />

EAS-HSC-Kupplungen decken einen Drehmomentbereich<br />

von 5 bis 1 000 Nm ab, die<br />

EAS-HSE-Kupplungen auf Basis einzelner<br />

Überlastelemente haben einen Drehmomentbereich<br />

von 100 bis 8 400 Nm. In der<br />

Standardausführung er reichen beide<br />

Kupplungen Drehzahlen bis 12 000 min -1 ,<br />

in Sonderausführung sind bei den EAS-<br />

HSE-Elementekupplungen sogar bis zu<br />

20 000 min -1 zulässig. Die Drehmomentübertragung<br />

erfolgt spielfrei und drehsteif.<br />

Grundvoraussetzung für den Einsatz einer<br />

Sicherheitskupplung in High-Speed-Anwendungen<br />

ist u. a. eine hohe Wuchtgüte<br />

jeder Einzelkomponente, um in der Kombination<br />

der Bauteile eine optimale Laufruhe<br />

des Antriebsstrangs zu erreichen. Daher<br />

stand bei der Entwicklung beider Kupplungen<br />

die Optimierung der Massen unwucht<br />

im Vordergrund. Zudem werden sie in<br />

komplett montiertem Zustand auf eine<br />

Wuchtgüte G 2,5 bei einer Bezugs drehzahl<br />

von 3 000 min -1 gewuchtet. Für die Kombination<br />

aus Wellenkupplung und drehmomentbegrenzender<br />

Sicherheitskupplung bietet<br />

das Unternehmen Mayr Antriebstechnik<br />

Komplett lösungen aus einer Hand. Auf<br />

geeichten Prüfständen werden alle Produkte<br />

ausführlich getestet und exakt auf die in<br />

der jeweiligen Anwendung geforderten<br />

Werte eingestellt.<br />

Fotos: Bild 01-03: mayr Antriebstechnik, Bild 04,<br />

Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH<br />

www.mayr.com<br />

22 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

Volle Leistung von kompakt bis<br />

250 Achsen<br />

Leistungssteigerungen und<br />

zusätzliche Softwarefunktionen<br />

bieten die neuen<br />

Versionen der CNC-Systemfamilie<br />

Indramotion MTX<br />

von Bosch Rexroth. Diese ist<br />

in Hard- und Software fein<br />

skalierbar. In der höchsten<br />

Ausbaustufe advanced regelt<br />

sie mit einer Steuerungshardware<br />

bis zu 250 Achsen in 60 unabhängigen NC-Kanälen.<br />

Mit einem Mehrkern-Prozessor erreicht die Systemlösung auch<br />

bei maximaler Achszahl minimale Zykluszeiten und ersetzt bei<br />

komplexen Rundtaktmaschinen die Zusatzsteuerungen. Eine<br />

SPS nach IEC 6<strong>11</strong>31-3 für die Automatisierung ist in allen<br />

Varianten integriert. Mit vordefinierten Technologiefunktionen<br />

für Drehen, Fräsen, Schleifen, Stanzen und Strahlschneiden ist<br />

die Lösung universell einsetzbar. Die kompakte CNC-Lösung<br />

Indramotion MTX micro übernimmt die spanende<br />

5-Achs-Bearbeitung von Bauteilen. Die Lösungen sind mit<br />

offenen Schnittstellen zur IT-Welt, Multi-Touch-Bediengeräten<br />

und Simulationsprogrammen auf die Industrie 4.0 ausgelegt.<br />

www.boschrexroth.com<br />

Besuchen Sie uns!<br />

Halle 7/ Stand 206<br />

Dezentraler<br />

Servo. viel<br />

Freiraum.<br />

www.br-automation.com/ACOPOSmotor<br />

Bidirektionale Wandler für<br />

erhöhte Leistung<br />

Huhn-Rohrbacher stellt zwei neue<br />

Wandler für die Leistungselektronik<br />

vor. Bei dem bidirektionalen<br />

DC/DC-Wandler DCD 2500 BI bildet<br />

eine neuartige Strom- und Spannungsregelung<br />

das Herzstück. Er weist bei<br />

einer Ein/Ausgangsspannung von 42-55 VDC (50 A) und<br />

einer Ein/Ausgangsspannung von 400 V (6,25 A) eine<br />

Leistung von 2 500 W auf. Da die einzelnen Module parallelschaltfähig<br />

sind, ist eine Leistungserhöhung mit mehreren<br />

Einheiten möglich. Die Spannungs- und Stromregelung<br />

geschieht auf beiden Seiten des Wandlers. Die Regelgenauigkeit<br />

für Strom und Spannung beträgt < 2 %. Mit dem<br />

ACD 3500 BI hat der Hersteller einen 3,5 kW<br />

Vier-Quadranten-Wandler mit neuem Design entwickelt,<br />

der Energie aus allen in alle vier Quadranten generatorisch,<br />

ohmisch, induktiv und kapazitiv umsetzen kann. Für die<br />

Energieversorgung von z. B. Servomotoren und die<br />

Rückspeisung ihrer Bewegungsenergie braucht er nur einen<br />

Umrichter bei voller Funktionalität und höherer<br />

Anlagenverfügbarkeit.<br />

< 1Kabel zur modularen Maschine<br />

< Integrierte Sicherheitstechnik KAT 4/ PL e/ SIL 3<br />

< STO, STO1, SBC, SOS, SS1, SS2, SLS, SDI, SLI,<br />

SMS, SLP, SMP, Safe Homing, Safe Robotics<br />

< Lokale I/Os<br />

< 500 W bis 4 kW<br />

< CNC, Robotik, Motion Control<br />

< reACTION 1 µs Reaktionszeit<br />

www.huhn-rohrbacher.de

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Unwucht ade<br />

Schleifringe überzeugen mit sicherer Industrial Ethernet Kommunikation<br />

Günter Kahrs<br />

Datenraten im hohen Gigabit-<br />

Bereich sind in modernen<br />

Maschinen an der Tagesordnung.<br />

Um hier Schritt zu halten, setzt<br />

Kübler bei seinen neuen Schleifringen<br />

auf Industrial Ethernet.<br />

Lesen Sie, wie sich so erhebliche<br />

Performance-Steigerungen<br />

realisieren lassen.<br />

Günter Kahrs ist Produktmanager<br />

Übertragungstechnik bei der Kübler Gruppe<br />

in Villingen-Schwenningen<br />

Typische Applikationen für Schleifring-<br />

Technologien sind Rundtakttische, Auswuchtmaschinen,<br />

Mess- und Prüfmaschinen,<br />

aber auch jede Form von Automationsanlagen<br />

und Industrierobotern. Ihr Einsatz<br />

ist dort, wo Bewegungsabläufe universell<br />

sind und mit hoher Präzision millionenfach<br />

wiederholt werden. In diesem Umfeld<br />

spielen die Drehverbindungssysteme für<br />

die Übertragung sehr hoher Datenraten<br />

eine entscheidende Rolle. Erfolgen die<br />

Drehbewegungen in einem beschränkten<br />

Winkelbereich, wäre eine Übertragung<br />

zwischen den Komponenten möglicherweise<br />

noch mit flexiblen Kabeln zu lösen.<br />

Bei kontinuierlichen Drehbewegungen ist<br />

der Schleifring jedoch die konkurrenzlose<br />

Komponente für die Übertragungsstrecke.<br />

Schritt halten auf<br />

dem Weg zur 4.0<br />

Greif- und Bewegungskomponenten in Industrieanlagen<br />

müssen heute echtzeitfähig<br />

Daten übertragen können. Das ist eine<br />

der wichtigsten Forderungen in der Automatisierungstechnik,<br />

um auf dem Weg zur<br />

Industrie 4.0 Schritt zu halten. „Kübler<br />

Schleifringe setzen dabei mit den neuen<br />

SR120 Ethernet Kontakt eine wichtige Wegmarke:<br />

Ein modulares 3-Kammersystem<br />

mit Schirmkonzept sorgt für die sichere<br />

Übertragung von Laststrom, Signalen, Luft,<br />

Hydraulik und nun auch zusätzlich Ethernet-Daten“,<br />

berichtet Günter Kahrs, Produktmanager<br />

Übertragungstechnik bei<br />

Fritz Kübler. Die neuen Schleifringe übertragen<br />

alle Datenprotokolle, die auf dem<br />

Fast-Ethernet-Standard basieren, also z. B.<br />

Profinet, Ethernet/IP oder viele andere.<br />

Neben Ethernet-Signalen können zusätzlich<br />

die Signale weiterer Feldbussysteme<br />

übertragen werden.<br />

Der Schleifring SR120 Ethernet Kontakt<br />

stellt seinen Anwendern bis zu 20 Kanäle<br />

bereit, die für die Übertragung von Last,<br />

Signalen und Ethernet frei kombiniert<br />

werden können. Die Kanäle für die erforderliche<br />

elektrische Leistung sind für max.<br />

400 V AC bei einer Stromstärke bis 20 A zugelassen.<br />

Die Signalkanäle übertragen bis<br />

zu 48 V/ 8 A. Die Mediendurchführungen<br />

für Luft oder Hydraulik können sowohl<br />

nach dem ein- als auch nach dem zwei-<br />

Wege-Prinzip arbeiten. „Der Kontakt, der<br />

bei der Lastübertragung auf Kupfer-zu-

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Bronze und bei der Signalübertagung auf<br />

Silber-zu-Edelmetall basiert, ermöglicht<br />

eine klare und verlässliche Kommunikation<br />

zwischen dem statischen und dem<br />

rotierenden Teil. Mit einer Lebensdauer<br />

von mehr als 500 Mio. Umdrehungen entspricht<br />

der Schleifring allen wesentlichen<br />

Anforde-rungen des auf Robustheit ausgerichteten<br />

Marktes“, so Günter Kahrs.<br />

Das Drei-Kammersystem sowie<br />

das spezielle Schirmermöglicht ermöglichen<br />

eine störfreie Ethernet-Übertragung<br />

Abschirmung sorgt verlässlich<br />

für Störfestigkeit<br />

Der Schleifring SR120 hat einen modularen<br />

Aufbau mit Drei-Kammer-System. Sämtliche<br />

Kammern sind hier nicht nur räumlich<br />

voneinander getrennt, sondern intern abgeschirmt.<br />

Größe, Formgebung und Schirmung<br />

bilden ein konstruktive Einheit, die<br />

für die hohe Verfügbarkeit aller Medien,<br />

der Daten und ebenso wie der Zwischenkreisspannung,<br />

die gemeinsam über den<br />

Schleifring geführt werden, sorgt. Der<br />

Datenframe der Industrial-Ethernet-<br />

Kommunikation wird nicht durch elektro<br />

magnetische Störungen beeinflusst.<br />

EMV-Fehler gehören zu den Ausfallursachen,<br />

deren Ursachen suche erfahrungsgemäß<br />

zu längeren Still-standzeiten führen<br />

kann, denn für Maschinenbetreiber sind<br />

sie meist nur sehr schwer zu detektieren.<br />

Die SR120 helfen diese Ausfallursache zu<br />

vermeiden.<br />

Einsatz an einer<br />

Auswuchtmaschine<br />

In einer Auswuchtmaschine überwacht ein<br />

hochintelligentes Mess- und Steuergerät<br />

sowohl Qualität und als auch die geforderte<br />

Präzision beim Wellenausgleich und Auswuchten.<br />

Hohe Messgenauigkeit und hochauflösende<br />

bildgebende Verfahren ermitteln<br />

die Daten, auf deren Basis direkt die<br />

zum Auswuchten erforderlichen Veränderungen<br />

der Masseverteilung umgesetzt<br />

werden. Dabei sind sämtliche Daten permanent<br />

und in Echtzeit abrufbar: Von der<br />

statistischen Kalibrierung, der Polaroptimierung<br />

und – bei unsymmetrischen Wellen<br />

– der Differenzwinkelmessung. Auch<br />

vorhandene Umgebungsstörungen werden<br />

detektiert. Im Betrieb der Maschine wird<br />

jede kleine Anpassung aufgezeichnet, seien<br />

es pneumatische oder elektrische Veränderungen<br />

oder auch der Druck, der im<br />

Prozess entstehen kann. Durch die Aufzeichnung<br />

all dieser Parameter lassen sich<br />

Wiederholaufträge bei minimalen Umstellzeiten<br />

realisieren. Tritt jetzt eine Unwucht<br />

auf, wird die Drehzahl über die Override<br />

Funktion in Abhängigkeit der auftretenden<br />

Schwingungen automatisch in einen unkritischen<br />

Bereich und anschließend die Solldrehzahl<br />

zurückgeregelt. Die Vernetzung<br />

über Industrial Ethernet bringt in diesem<br />

Maschinen umfeld zunächst eine deutliche<br />

Steigerung an Effizienz und Genauigkeit.<br />

Über längere Zeiträume rechnen sich für<br />

den Betreiber zudem die Zeiteinsparungen<br />

durch die kürzeren Einstellzeiten und den<br />

geringeren Wartungsaufwand.<br />

Maßgeschneiderte Lösungen<br />

Maschinenmodularisierung ist heute ein<br />

Gebot der Effizienz und der Kosteneinsparung<br />

und erfordert einen dezentralen<br />

Aufbau von Automatisierungslösungen.<br />

„Der neue Schleifring SR120 ist daher eine<br />

maßgeschneiderte Lösung für alle Bereiche<br />

der Industrie, in denen die Anforderungen<br />

an hohe Datenraten und schnelle Verfügbarkeit<br />

immer bedeutender werden“, weiß<br />

Günter Kahrs. Viele Busstandards wie<br />

Profibus, ASI-Bus, DeviceNet, Ethernet/IP<br />

übertragen die robusten Schleifringe, geschützt<br />

vor Ausfällen und verlustfrei. Ein<br />

abgestimmtes Programm an Medienoptionen<br />

für Luft, Last, Signale und Hydraulik<br />

ergänzt diese Serie neben einer Vielzahl an<br />

Montage möglichkeiten zu einem universell<br />

anwendbaren System.<br />

www.kuebler.com<br />

Vorteile von Schleifringen<br />

Günter Kahrs erklärt das im Video, aber<br />

auch, wie sein Unternehmen sich mit den<br />

neuen Produkten am Markt positionieren<br />

will.<br />

http://bit.ly/1LZ073L<br />

Ethernet erobert Drehgeber<br />

Erobert Industrial Ethernet nun auch<br />

die Drehgeber? Diese Frage beantwortet<br />

Produktmanager Arnold Hettich im<br />

Video.<br />

http://bit.ly/1VktzLZ<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 25

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Immer die passende Lösung<br />

Auswahl von Schleifringen für die Verpackungsmaschine<br />

Kurt Metz<br />

Energie- und umweltfreundliche Servoantriebe übernehmen in schnellen<br />

Verpackungsmaschinen immer neue Aufgaben. Bei Rotationsmaschinen<br />

müssen z. B. Flüssigkeiten, Druckluft, die erforderliche elektrische Leistung<br />

und alle Signale auf das Karussell übertragen werden. Um die Kosten für<br />

Bauteile und Installation möglichst niedrig zu halten und gleichzeitig die<br />

Leistung zu steigern, sind intelligente Lösungen gefragt.<br />

Vom Käse bis zur Kopfschmerztablette<br />

und dem Apfelsaft – im Regelfall gelangen<br />

alle Konsumgüter in einer individuellen<br />

Verpackung zum Endverbraucher. Um die<br />

Prozesse der Verpackung möglichst automatisiert<br />

durchführen zu können, sind die<br />

richtigen Werkstoffe, Maschinen und Technologien<br />

gefragt. Dabei ergeben sich jedoch<br />

eine Reihe von speziellen Anforderungen:<br />

Die Verpackungen müssen möglichst leicht<br />

sein, sodass die Transportkosten niedrig<br />

bleiben. Außerdem verlangt der Gesetzgeber<br />

die Einhaltung von zahlreichen Standards<br />

– und auch Themen wie Umweltfreundlichkeit<br />

und Nachhaltigkeit gewinnen<br />

an Bedeutung. Entsprechend vielfältig und<br />

Kurt Metz ist Produktmanager Servosysteme<br />

bei der A-Drive Technology GmbH in Taunusstein<br />

spezialisiert sind die Maschinen und Materialien,<br />

die für die Verpackungen zum Einsatz<br />

kommen. Alle diese unterschiedlichen Geräte<br />

haben jedoch einen kleinsten gemeinsamen<br />

Nenner: Fast immer kommen kombinierte<br />

Drehübertrager zum Einsatz, die je<br />

nach System Strom, verschiedene Signale<br />

oder auch Flüssigkeiten übertragen können.<br />

Die Produkte aus dem Sortiment von A-Drive<br />

finden in zahlreichen Verpackungsmaschinen<br />

u. a. in der Getränke- und Lebensmittelindustrie<br />

Verwendung.<br />

Hygienisch einwandfrei abfüllen<br />

Das Abfüllen von Lebensmitteln und pharmazeutischen<br />

Produkten z. B. muss in einer<br />

sterilen Umgebung erfolgen; entsprechend<br />

müssen die Drehübertrager gewisse Grundvoraussetzungen<br />

erfüllen. So müssen die<br />

verwendeten Bauteile leicht zu reinigen sein<br />

und eine hohe Dichtigkeit gewährleisten. Je<br />

nach chemischer Aggressivität der Füllgüter<br />

sowie der eingesetzten Reinigungs mittel<br />

sollten die Gehäuse zudem in hochwertigen<br />

Materialen ausgeführt werden. Welche<br />

Schleif ringe aber schlussendlich zum Einsatz<br />

kommen, hängt auch hier ganz von der Art<br />

der Maschine ab. Das Befüllen mit Flüssigkeiten<br />

kann auf viele unterschiedliche Arten<br />

erfolgen. Wenn es schnell gehen muss, eignen<br />

sich besonders Karussellmaschinen.<br />

Durch die geometrische Anordnung und<br />

den Durchmesser des Karussells erfolgen<br />

die Prozessschritte in einer besonders effizienten<br />

zeitlichen Abfolge und erzeugen den<br />

für diesen Maschinentyp charakteristisch<br />

hohen Ausstoß.<br />

Vor dem Befüllen der Flaschen müssen<br />

diese gereinigt und vielfach sterilisiert wer-

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

den. Zum Trocknen werden die Behältnisse<br />

üblicherweise mit Druckluft ausgeblasen.<br />

Zuständig für die Ausführung und Überwachung<br />

dieser Prozesse sind verschiedene<br />

Sensoren. Dabei gilt es, neben der Zufuhr von<br />

Luft und der abzufüllenden Flüssigkeiten<br />

eine Vielzahl von elektrischen Signalen sowie<br />

die elektrische Leistung auf die sich<br />

drehende Platte zu übertragen. Durch die<br />

Verwendung von Feldbussen für die Datenübertragung<br />

verringert sich der Installationsaufwand,<br />

die Leistungsfähigkeit der<br />

Maschine lässt sich steigern. Dies erfordert<br />

Schleifringe, die für die schnelle Datenübertragung<br />

von Feldbussen wie Profibus,<br />

CanOpen, ProfiNet, Sercos, EtherCAT und<br />

anderen konzipiert sind. Kombinierte<br />

Dreh übertrager (Drehdurchführungen)<br />

ermög lichen die schnelle Übertragung und<br />

Ver teilung von Fluiden, Gasen, elektrischer<br />

Leistung, Signalen und Daten. Gehäusematerial<br />

und Schutzart lassen sich an die<br />

jeweiligen hygienischen und chemischen<br />

Anforderungen anpassen. Für Anwendungen<br />

mit explosiven Füllgütern sind bei<br />

A-Drive auch Schleifringe in Atex-Ausführung<br />

erhältlich.<br />

Synchroner Lauf von Flaschen<br />

zum Etikettieren<br />

Ein Anwendungsbeispiel für besondere Antriebe<br />

sind Rotationsmaschinen zur Etikettierung<br />

oder aber auch Verschließung von<br />

Flaschen. Für die gewünschte Rotation<br />

sorgt ein Servomotor, der systembedingt<br />

immer die drei entscheidenden Regelkreise<br />

Position, Geschwindigkeit und Kraft an<br />

Bord hat. Die durch einen Abstandshalter<br />

voneinander getrennten Flaschen bewegen<br />

sich nach vorne und werden über eine<br />

sternförmige Transporteinheit zu den einzelnen<br />

Tellern auf dem Karussell befördert.<br />

Die Flaschen werden dabei durch spezielle<br />

Halterungen, die auf den Deckel drücken,<br />

01 Drehübertrager in Edelstahlausführung<br />

können Strom und verschiedene Signale<br />

übertragen<br />

in Position gehalten. Das Rotationskarussell<br />

befördert sie nun von der Eingangsposition<br />

zunächst zur Etikettierung, danach werden<br />

sie über die Transporteinheit abtrans portiert.<br />

Die Etiketten werden aus einem Vorratsbehälter<br />

entnommen, zur Flasche transportiert<br />

und zum Schluss auf die Flasche<br />

geklebt. Wichtig dabei ist eine perfekte<br />

Synchronisation aller Bearbeitungsabläufe.<br />

Sämtliche Bewegungen werden über Servomotoren,<br />

Treiber und eine Spezial-Software<br />

der Antriebssteuerung generiert.<br />

Die meisten Vorrichtungen befinden sich<br />

auf dem Karussell und drehen sich gleichzeitig<br />

synchron. Möglich machen dies Drehübertrager<br />

an der Karussellspindel, durch<br />

die Strom, Signale und Feldbusse von der<br />

Basisstation zum rotierenden Karussell gelangen<br />

können. A-Drive bietet hierfür eine<br />

große Auswahl an Produkten, die simultan<br />

und in nur einem Modul sowohl elektrischen<br />

Strom als auch Signale und Feldbusse<br />

(A und B) übertragen, auch bei sehr hohem<br />

Datenaufkommen. Bei Bedarf ist auch die<br />

Übertragung von flüssigen Stoffen zum<br />

Karussell möglich. Hierfür sind kombinierte<br />

Drehübertrager für Fluide und Elektrik<br />

geeignet.<br />

Komplexe Aufgaben<br />

in der Folienverpackung<br />

Klassische Maschinentypen in der Verpackungsbranche<br />

sind auch Schlauchbeutel<br />

maschinen bzw. Tray- und Flow-<br />

Packer, die Folien schneiden, schweißen<br />

und kleben. Im typischen Anwendungsfall<br />

des Folienschweißens wird der rotierende<br />

02 Gehäusematerial und Schutzart von<br />

kombinierten Drehübertragern lassen<br />

sich an die jeweiligen hygienischen und<br />

chemischen Anforderungen anpassen<br />

Schweißbalken über seinen Widerstand<br />

aufgeheizt. Die Temperatur wird mittels<br />

eines Sensors (Thermo-Element) gemessen<br />

und die Temperatur über den Strom geregelt.<br />

Dies erfordert die Übertragung von<br />

Leistung und Signal. Für diese spezielle<br />

Auf gabe eignen sich besonders die gekapselten<br />

und eigengelagerten Schleifringe<br />

der Baureihe SRC von A-Drive. Durch<br />

einen reduzierten Durchmesser ist diese<br />

Lösung kompakt. Es werden Drehzahlen<br />

bis 600 min -1 erreicht. Die geringere Umfangsgeschwindigkeit<br />

erhöht zusätzlich die<br />

Lebensdauer auf 10 Mio. Umdrehungen.<br />

Mit drei bis acht Spuren, bis zu 40 A und<br />

verschiedenen Standard-Optionen findet<br />

sich das pas sende Produkt für die jeweilige<br />

Maschine. Mit diesen Schleifringen lassen<br />

sich hohe Bahngeschwindigkeiten zu geringen<br />

Kosten bei einem störungsfreien<br />

Betrieb erreichen.<br />

Bei komplexeren Prozessen wie dem Verkleben<br />

von Folie werden mehrere Sensoren<br />

verwendet. Steigende Geschwindigkeiten<br />

der Maschine sowie die Prozessregelung<br />

bedingen hohe Übertragungsraten. Hier<br />

sind Feldbusse zur Signalübertragung<br />

gefragt. Die Schleifringe SRC sind für alle<br />

gängigen Feldbusse einsetzbar. Für schnelle<br />

Datenübertragung wie Sercos III mit bis zu<br />

100 Mbit/s sind sie optional in einer in der<br />

Schirmung angepassten Ausführung erhältlich.<br />

Für raue Umgebungsbedingungen<br />

sind auch Varianten mit AL-Gehäuse verfügbar,<br />

die die Schutzart IP65 erfüllen. Auch<br />

eine Hohlwellen-Ausführung ist möglich.<br />

www.a-drive.de<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 27

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Höhere Wellenlast durch neue<br />

Lagertechnik<br />

Der Synchron-Servomotor mit Hohlwelle EZHD von Stöber bietet<br />

durch seine neue Lagertechnik eine höhere Wellenlast als bisher<br />

und hat dazu eine integrierte Bremse. Mit der neuen Baugröße<br />

vier wird die Baureihe zudem nach unten abgerundet. Eine<br />

Besonderheit der Motoren ist der große Innendurchmesser des<br />

Hohlwellenflansches, der sich zur Durchführung von Energie und<br />

Medien jeglicher Art eignet. Trotz der raumgreifenden Hohlwelle<br />

bieten sie mit orthozyklisch linear gewickelten Motorspulen eine<br />

hohe Leistungsdichte. Die Nutzung der Flanschhohlwelle zur<br />

direkten Anbindung an die Last ergibt ein spielfreies, differenziertes<br />

und geschmeidiges Antriebsverhalten. Relauncht hat der<br />

Hersteller außerdem den Synchron-Servogetriebemotor mit<br />

Hohlwelle EZHP und den Synchron-Servomotor für<br />

Gewindetriebe EZM.<br />

www.stoeber.de<br />

Servoantrieb als Alter native zur<br />

elektromechanischen Spindel<br />

Der Servoantrieb CLDP von Voith ist für alle direkten Linearbewegungen<br />

einsetzbar, vor allem wenn Reproduzierbarkeit,<br />

Dynamik und Zuverlässigkeit gefragt sind. Gegenüber<br />

einer elektromechanischen Spindel bietet der<br />

Servoantrieb, der einen Leistungsbereich von 10<br />

bis 1 000 kN und Geschwindigkeiten von bis zu<br />

1 000 mm/s abdeckt, eine höhere<br />

Betriebssicherheit aufgrund des<br />

automatischen Überlastschutzes.<br />

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. Mit der Erfassung aktueller<br />

Betriebszustände und einer Diagnosefähigkeit der einzelnen<br />

Komponenten sowie des Gesamtsystems schafft der Motor Voraussetzungen<br />

für eine Integration im Rahmen von Industrie 4.0.<br />

www.voith.de<br />

Einfach in enge Einbauräume zu<br />

installieren<br />

Der Sendix F5883 in der Version Motor-Line<br />

ist ein optischer Hohlwellen-Drehgeber<br />

mit einer Bautiefe von 43 mm. Verglichen<br />

mit dem Multiturn-Drehgeber vom Typ Sendix 5883 mit mechanischem<br />

Getriebe hat Kübler hier 27 mm eingespart. Dies eröffnet<br />

neue Möglichkeiten bei der Dimensionierung des Getriebemotors<br />

und bei der Installation des Drehgebers im beengten Einbauraum.<br />

Aufgrund der Intelligent-Scan-Technology ist der Drehgeber<br />

volloptisch, hochgenau sowie 100 % magnetfeldfest. Der Geber<br />

weist auf gute EMV-Eigenschaften hin. Eine flexible Anbindung<br />

an Frequenzumrichter ist durch die vielen Schnittstellen gegeben.<br />

Der Drehgeber ist mit einer durchgehenden Hohlwelle bis max.<br />

15 mm und Klemmung A- und B-seitig verfügbar und somit die<br />

optimale Lösung für alle gängigen Antriebswellen für<br />

Getriebemotoren.<br />

www.kuebler.com<br />

EC-Trommelläufer-Ventilator mit hoher<br />

Leistungsdichte für Torluftschleier<br />

Die neuen EC-Trommelläufer-Ventilatoren<br />

aus dem Hause ebm-papst sind z.B. für<br />

den Einsatz in Personenschleusen vor<br />

Reinräumen oder für Torluftschleier an<br />

Lkw-Verladerampen konzipiert. Die<br />

Ventilatoren laufen mindestens genauso<br />

schnell hoch wie die gewohnten<br />

AC-Ausführungen, sind dabei aber<br />

energieeffizienter und arbeiten leiser.<br />

Das „Herz“ der flinken Hochläufer, die in<br />

den Baugrößen 160 bis 250 verfügbar sind, besteht aus einem<br />

Greentech-EC-Motor mit einer Leistung von 0,75 kW. Damit<br />

erreichen die Trommelläufer-Ventilatoren trotz ihrer kompakten<br />

Bauweise Volumenströme bis ca. 3 000 m3/h, bei nur 3 bis 4 s<br />

Hochlaufzeit.<br />

Mehr technische Leistungsfähigkeit<br />

und weniger Kosten<br />

Im Fokus des Messeauftritts während der SPS IPC Drives <strong>2015</strong><br />

stehen bei der Kimo Industrie-Elektronik GmbH Frequenzumrichter,<br />

Brems-Chopper und Sanftanlaufgeräte. Eine<br />

Stärke des Unternehmens sind maßgeschneiderte Lösungen<br />

zur sicheren und gleichzeitig energiesparenden Beherrschung<br />

von Bewegungsenergie. In diesem Zusammenhang ist die<br />

Kombination von Brems-Choppern und Frequenzumrichtern<br />

besonders effizient. Brems-Chopper sorgen für schnelles<br />

Abbremsen von Drehstromantrieben mit Frequenzumrichtern.<br />

Die Geräte wandeln die überschüssige elektrische Energie des<br />

Zwischenkreises durch einen angebauten Widerstand in<br />

thermische Energie um und schützen vor Überspannung im<br />

Zwischenkreis. Eine praktische Lösung, die viele Anwender<br />

noch zu wenig nutzen: Durch zusätzliche externe Brems-<br />

Chopper lässt sich die technische Leistungsfähigkeit der<br />

Frequenzumrichter durch ein Plus an Bremsleistung steigern<br />

und es werden Kosten durch überdimensionierte Frequenzumrichter<br />

vermieden. Ein an die nominale Antriebsleistung<br />

optimal angepasster Frequenzumrichter erreicht durch einen<br />

zusätzlichen Brems-Chopper die volle technische Funktionsfähigkeit<br />

ohne jegliche Einschränkungen.<br />

www.kimo.de<br />

www.ebmpapst.com<br />

28 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

SEMiX ® 3 Press-Fit<br />

Sie haben die Wahl!<br />

Integrierte<br />

Shunt-Widerstände<br />

Plug-and-Play Treiber<br />

Gehäuse nach Industriestandard<br />

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125 kW bis 250 kW<br />

Verfügbar in 1200 V und 1700 V von 300Abis 600A<br />

Gehäuse nach Industriestandard, optional mit integrierten Shunts<br />

Treiber-Paket spart Entwicklungszeit, Material- und Produktionskosten<br />

Plug-and-Play Treiber mit Strom-, Spannungs- und Temperaturmessung<br />

Phase Change Material mit optimaler thermischer Performance<br />

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www.semikron.com<br />

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SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Präzise wie Schweizer Uhren<br />

Was müssen Präzisionskugellager für die Feinmechanik leisten?<br />

Andreas Seegen<br />

Kugellager gehören zu den wichtigsten Grundbausteinen der modernen<br />

Mechanik. Sie finden sich überall, wo Reibung eher unerwünscht ist,<br />

also in der Automatikuhr ebenso wie im Jumbojet, im Mikro-Aktuator<br />

für Arzneimittelpumpen oder in der mehrere Stockwerke hohen<br />

Druckmaschine. Die Qualität eines Lagers hängt dabei entscheidend<br />

von der Qualität seiner Kugeln ab.<br />

Dipl.-Ing. (BA) Andreas Seegen ist Leiter<br />

Marketing bei der Dr. Fritz Faulhaber<br />

GmbH & Co. KG in Schönaich<br />

30 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Das entscheidende Bauteil in einem Kugellager ist die Kugel, weil<br />

sie den größten Teil der Belastung aufnehmen muss und dabei<br />

nur in je einem Punkt einen der beiden Ringe berührt. Das<br />

gilt glei chermaßen für die ganz großen wie für die ganz<br />

kleinen Lager, z. B. in Armbanduhren: Hochwertige<br />

Automatikuhren werden in vielen Ländern hergestellt.<br />

Doch das Sy nonym für die mechanische Zeitmessung<br />

auf Weltniveau ist und bleibt die „Schweizer Uhr“. Der<br />

Vorsprung der Eidgenossen rührt vor allem von der<br />

aufwendigen Feinmechanik her, die die edlen Schweizer<br />

Stücke zu kleinen Höchstleistungsmaschinen macht. In<br />

den Uhrengehäusen lässt sich eine Vielzahl unterschiedlicher<br />

Funktionen unterbringen, angefangen von Kompli kationen<br />

wie Stoppuhr und ewigem Kalender zum sogenannten<br />

Tourbillon, der sogar den Einfluss der Erdanziehungskraft auf die<br />

Ganggenauigkeit ausgleichen kann. Dazu muss eine Vielzahl beweglicher<br />

Teile präzise und zuverlässig zusammenarbeiten, damit die<br />

Uhren dauerhaft und genau funktionieren.<br />

Perfekte Kugelform bei 0,14 mm Durchmesser<br />

Bei den Automatikuhren spielt der Rotor, der die Uhrenfeder bei<br />

Armbewegungen des Trägers in kleinen Schritten „aufzieht“, eine<br />

wesentliche Rolle. Der Kugellagerrotor gilt hier als Standard. Die<br />

winzigen Kugeln in seinem Lager stammen meist ebenfalls aus der<br />

Schweiz. Denn für die Herstellung kleiner und kleinster Kugeln mit<br />

01 Das Kugellager wird außer in der<br />

Uhrenindustrie auch in vielen anderen<br />

Präzisionsanwendungen eingesetzt<br />

min. Toleranz hat die Faulhaber<br />

Tochter MPS im schweizerischen<br />

Biel über viele Jahrzehnte Erfahrungen<br />

gesammelt und eine eigene Technologie<br />

entwickelt.<br />

Das Grundmaterial für die Präzisions kugeln<br />

besteht aus Abschnitten von gezogenem Edelstahldraht oder<br />

mittlerweile auch aus keramischem Zirkonoxid-Granulat. Die extrem<br />

harte und verschleißfeste Keramik hat inzwischen in vielen<br />

der artigen Rotorlagern Einzug gehalten, weil Stahlkugeln regelmäßiger<br />

Schmierung bedürfen. Die Fertigung verläuft jedoch bei<br />

beiden Materialien ähnlich: Der körnige Rohstoff wird zunächst<br />

auf Schleifscheiben mit präzise geformten Rillen bearbeitet. Es ist<br />

ein vielstufiger Prozess mit immer feiner schleifenden Scheiben.<br />

Je nach Größe kann es bis zu mehreren Wochen dauern, bis Drahtstückchen<br />

oder Keramikgranulat die perfekte Kugelform erreicht<br />

haben. Die max. Abweichung bei Durchmesser, Rundheit und<br />

Rauheit der Oberfläche liegt dann im Nanometerbereich.<br />

Hexapoden<br />

STARK, SCHNELL, GENAU – FÜR 1.000 ANWENDUNGEN<br />

Dynamische<br />

Positionierung und<br />

Bewegungssimulation<br />

Bis mehrere Tonnen<br />

mikrometergenau<br />

positionieren<br />

Große Stellwege,<br />

Nanometer-Auflösung<br />

Feldbusschnittstellen,<br />

Steuerung in kartesischen<br />

Koordinaten<br />

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<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 31

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

02 Im Jahr verlassen 35 bis 40 Mio.<br />

Kugeln das Werk in Biel<br />

03 Miniatur-Präzisionslager werden z. B. für die<br />

spiel- und schmierfreier Lagerungen in Gyroskopen mit<br />

Drehgeschwindigkeiten von fast 5 000 min -1 eingesetzt<br />

Auf Herz und Nieren geprüft<br />

Im Jahr verlassen 35 bis 40 Mio. Kugeln und Kügelchen das Werk in<br />

Biel, von denen die kleinsten einen Durchmesser von lediglich<br />

0,14 mm haben. Sie alle durchlaufen eine mehrstufige Endkontrolle.<br />

Der letzte Schritt ist dabei die Sichtprüfung unter dem<br />

Mikroskop. „Obwohl wir in unserer Qualitätskontrolle die beste<br />

verfügbare Messtechnik verwenden, ist dieser Schritt unverzichtbar“,<br />

betont Véronique Athané Ryser, Leiterin der Fertigung. Dabei<br />

lassen die Fachkräfte eine Charge Kugeln in einer kleinen<br />

Schale hin und her rollen. Ihre geschulten Augen entdecken<br />

dabei eventuell verbleibende Abweichungen und Auffälligkeiten.<br />

Um diese Kugeln (als zentrale Komponenten) entstehen dann<br />

zahlreiche verschiedene Lager und Systeme in kleinen Dimensionen.<br />

Das kleinste Kugellager hat z. B. einen Außendurchmesser<br />

von nur 1,28 mm. Auch das Lagergehäuse wird im eigenen Haus<br />

gefertigt. Schließlich sind hier Qualität und Präzision ebenfalls<br />

Über die MPS Micro Precision<br />

Systems AG<br />

Die MPS Micro Precision Systems AG wurde 1936 unter dem<br />

Namen RMB im schweizerischen Biel gegründet und gehört<br />

seit 2003 zur Faulhaber Group. Sie produziert feinmechanische<br />

Präzisionskugellager und Präzisionssysteme, u. a. für die<br />

Uhrenindustrie, die Medizintechnik sowie für die Luft- und<br />

Raumfahrt. Kugellager von RMB sind bereits mit der Apollo-<br />

Mission zum Mond geflogen. MPS stellt die kleinsten<br />

Kugel lager her, die auf dem Markt erhältlich sind.<br />

obligatorisch. Schlussendlich werden dann die Einzelteile des<br />

Gehäuses und die Kugeln in Handarbeit von hochspezialisierten<br />

Mit arbeitern zusammengefügt.<br />

Von der Uhr in den Körper<br />

Die kleinen Kugellager aus der Schweiz haben sich mittlerweile<br />

viele weitere Anwendungsbereiche erschlossen. MPS integriert<br />

z. B. Keramik-Lager in den Pumpenkopf für Arzneimittelpumpen.<br />

„Keramik verhält sich im menschlichen Körper neutral. Ein Lager,<br />

das ohne Schmierung auskommt und keine potentiell schädlichen<br />

Metallionen absondert, kann also chirurgisch implantiert werden“,<br />

erläutert die Produktionsleiterin. Außerdem gibt es praktisch keinen<br />

Verschleiß, dementsprechend lang halten die Lager. Die implantierbare<br />

Arzneipumpe, die so entstehen konnte, wurde inzwischen<br />

mehr als 250 000 Menschen eingepflanzt. Sie wird vor allem<br />

bei chronischen Schmerzen genutzt. Die Patienten können dank<br />

automatischer und präzise dosierter Gabe des Schmerzmittels wieder<br />

ein weitgehend normales Leben führen.<br />

Neben den Uhrenherstellern und der Medizintechnik zählen die<br />

Sicherheitstechnik und die Industrie im Allgemeinen zu den Abnehmern<br />

ähnlicher Systeme. Dazu gehören zum Beispiel eine<br />

Hoch geschwindigkeitsspindel für die Glasbearbeitung, ein Kugeldifferenzial<br />

für ein Fokussierungssystem, ein linearer Messkopf,<br />

unterschiedliche Kugelrollspindeln, ein Stellantrieb für Raketenleitwerke<br />

sowie ein Hexapod zur sicheren Positionierung von Fixierungsschrauben<br />

in der Wirbelsäule. Die gemeinsamen Nenner sind<br />

– neben dem Hightech-Kugellager, das die meisten Systeme enthalten<br />

– höchste Präzision, Qualität und Zuverlässigkeit, wie man sie<br />

auch von den feinsten Schweizer Uhren kennt.<br />

www.faulhaber.com<br />

www.mpsag.com<br />

32 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

Basisgerät und Configurator für die Automatisierung<br />

Auf der SPS IPC Drives zeigt Pilz sein Angebot an kompletten Lösungen für Automatisierungsaufgaben<br />

von der Sensorik über die Steuerungstechnik bis hin zur<br />

Antriebstechnik. Zusammen mit den anderen Partnern der Forschungsplattform<br />

Smartfactory KL stellt Pilz außerdem auf einem Gemeinschaftsstand Automatisierungskonzepte<br />

für Industrie 4.0 vor. Zu den Neuheiten gehört das Basisgerät m B1<br />

für die konfigurierbaren Steuerungssysteme PNOZmulti 2. Es bietet mehr Leistung<br />

für Maschinen mit größerem Funktionsumfang<br />

und verfügt über zwei integrierte Ethernet-Ports.<br />

Kurze Stillstandzeiten und hohe Anlagenverfügbarkeit<br />

sind garantiert durch den Anschluss an<br />

alle gängigen Feldbussysteme über entsprechende<br />

Erweiterungsmodule. Die neue Version 10.0.0<br />

des PNOZmulti-Configurators unterstützt die<br />

Konfiguration spezieller Modulprogramme. So<br />

erlaubt das Programm bei den Motion-Monitoring-Modulen<br />

das Konfigurieren mehrerer<br />

Überwachungsbereiche, z.B. Geschwindigkeit<br />

oder Drehzahl, die auf dem Erweiterungsmodul<br />

ausgeführt werden.<br />

www.pilz.de/sps-ipc-drives<br />

Antriebsregler-Plattform als intelligente Verbindung<br />

Kostal stellt auf der SPS IPC Drives die verschiedenen<br />

Schnittstellen, die ein Antriebsregler in der Applikation<br />

hat, in den Mittelpunkt. Der Antriebsregler Inveor<br />

wird als intelligente Verbindung auf fünf Ebenen<br />

präsentiert: Anpassungsfähigkeit des Antriebsreglers<br />

in Bezug auf die zu regelnde Motorstärke,<br />

Komponenten zur Bedienung und Beobachtung,<br />

Kommunikation zur Applikationsumgebung,<br />

mechanische Motoradaption in der Kundenapplikation<br />

und Anpassung an die Regelungsverfahren des Motors.<br />

Als Neuheit wird der Inveor CP, eine gehäuselose Coldplate-Variante, vorgestellt, die die<br />

Möglichkeit für den Anschluss von kundeneigenen Kühlkörpern oder den Einbau in<br />

explosionssichere Gehäuse bietet. Am 25. November ab 16 Uhr findet am Messetand<br />

zudem eine Info-Veranstaltung zum Thema „Intelligent verbinden“ statt.<br />

www.kostal.com/industrie<br />

Höheres Drehmoment und längere Gebrauchsdauer<br />

Die Hohlwellen-Servoantriebe der Baureihe Canis Drive von Harmonic Drive sind eine<br />

Weiterentwicklung der Reihe CHA und bieten ein um 30 % höheres Drehmoment, eine<br />

40 % längere Gebrauchsdauer und eine Steigerung des<br />

Dauerdrehmoments. Eine zentrische Hohlwelle des Antriebssystems<br />

vereinfacht die Maschinenkonstruktion. Durch die<br />

Auslegung des Statorpaketes erzielen die Antriebe eine<br />

erhöhte Überlastsicherheit. In ihnen kommen zudem spielfrei<br />

vorgespannte Präzisionsabtriebslager zum Einsatz. Diese<br />

Abtriebslager sind als Flanschlager ausgeführt, sodass der<br />

Außenring des Flanschlagers direkt an das Maschinengehäuse<br />

montiert werden kann. Die Antriebe sind erhältlich in sechs<br />

Baugrößen mit Untersetzungen zwischen 50:1 und 160:1 bei einem max. Drehmoment<br />

zwischen 23 und 841 Nm. Eingesetzt werden können sie z. B. im Werkzeugmaschinenbau,<br />

im Handling, in der Robotik, in der Medizintechnik oder aber auch in wehrtechnischen<br />

Anwendungen.<br />

www.harmonicdrive.de

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Leichtgewichte für die Langstrecke<br />

Einzelader-Motorleitungen aus kupferbeschichtetem Aluminium<br />

reduzieren das Gewicht um 40 %<br />

Ob Schlickaufbereitung im Hafen oder Rohstoffförderung in einer<br />

Kupfermine – gerade auf langen Wegen sind Energieketten gefragt, die<br />

auch unter schwierigen Bedingungen Leitungen zuverlässig schützen.<br />

Dabei werden enorme Gewichte bewegt, so dass hier besonders hohe<br />

Antriebskräfte notwendig sind. Neue Motorleitungen ermöglichen nun<br />

dank speziell verseilter CCA-Leiter eine deutliche Gewichtsersparnis des<br />

gesamten Systems.<br />

D<br />

er Leichtbau spielt im Anlagen- und<br />

Maschinenbau zunehmend eine größere<br />

Rolle, da der Energieverbrauch ein immer<br />

wichtigeres Kaufkriterium wird. Gerade<br />

auch auf langen Verfahrwegen, wo meist bei<br />

großen Anlagen viel Energie zugeführt wird.<br />

Um diesen gestiegenen Ansprüchen nach<br />

geringerem Energieverbrauch gerecht zu<br />

werden hat Igus die neue Motorleitungsgeneration<br />

CF430 und CF440 für den Einsatz<br />

in Energieketten entwickelt. Denn diese<br />

geschirmten und ungeschirmt erhältlichen<br />

Einzellader bietet eine Gewichtsreduzierung<br />

von bis zu 40 % gegenüber der Vorgängergeneration<br />

und über 50 % gegenüber den<br />

am Markt üblicherweise genutzten Gummi-<br />

leitungen für Festoon oder Kettenanwendungen<br />

in langen Verfahrwegen. Je nach<br />

Verfahrweg, Leitungs- und Querschnittsbedarf<br />

ist damit eine Gewichtreduzierung<br />

von mehreren Tonnen möglich.<br />

Materialkombination<br />

für Vielzahl von Vorteilen<br />

Möglich wurde diese Gewichtseinsparung<br />

durch neu entwickelte und besonders verseilte<br />

CCA-Leiter, die gegenüber reinen<br />

Aluminiumleitern eine wesentlich höhere<br />

Biegefestigkeit sowie eine Querkontaktierung<br />

der Einzellitzen ermöglichen. So<br />

konnten in einem derzeit noch laufenden<br />

Test bisher über 10 Mio. Hübe ohne Ausfall<br />

in der Dauerbewegung in der Energiekette<br />

getestet werden. „Möglich wird diese<br />

Gewichtsreduktion durch die Verwendung<br />

eines Leiterseiles aus speziellem CCA-<br />

Material“, erklärt Rainer Rössel, Leiter des<br />

Geschäftsbereiches Chainflex-Leitungen<br />

bei Igus. „Dabei wird der Leitungskern aus<br />

leichtem Aluminium mit Kupfer beschichtet,<br />

sodass das sogenannte kupferkaschierte<br />

Aluminium (copper-clad aluminium) entsteht.“<br />

Die Kombination beider Metalle<br />

bietet eine Vielzahl von Vorteilen. Gegenüber<br />

Vollkupferkabeln profitieren CCA-<br />

Kabel einerseits von der geringeren Dichte<br />

und damit vom geringeren Gewicht des<br />

34 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

01 Über 10 Mio. Hübe haben die Chainflex<br />

CF430.D und CF440 bereits ohne Ausfall in<br />

der Dauerbewegung absolviert<br />

02 Im Igus Testlabor in Köln werden die<br />

Leitungen auf Herz und Nieren getestet<br />

Aluminiums. Andererseits bieten sie gegenüber<br />

einem reinen Aluminiumleiter den<br />

großen Vorteil, dass die Querkontaktierung<br />

durch die Kupfer beschichtung sichergestellt<br />

ist, wodurch gegenüber reinem Aluminiumleiter<br />

keine Vorbehandlung des Leiters vor<br />

dem vercrimpen mehr notwendig ist.<br />

Zudem fördert die Kupferschicht zusätzlich<br />

massiv die Haltbarkeit des gesamten Leiterseils<br />

bei einem optimierten Litzen und Verseilaufbau<br />

für die Dauerbiegungen in der<br />

Energiekette. Igus hat für seine CCA-Leichtgewichte<br />

das Verseilverfahren und den Isolationsmantelwerkstoff<br />

für den Einsatz in<br />

Energieketten weiter verbessert.<br />

Optimiert für den Einsatz<br />

in Energieketten<br />

Die hohe Lebensdauer im realen Einsatz hat<br />

Igus bereits im eigenen, mit 1 750 m 2 größten<br />

Testlabor für bewegte Leitungen bewiesen:<br />

Über 10 Mio. Hübe haben die Chainflex<br />

CF430.D und CF440 bereits ohne Ausfall in<br />

der Dauerbewegung absolviert. Und der Marathon-Test<br />

läuft und läuft. Ihr Außenmantel<br />

aus einer hochwertigen Mischung von thermoplastischen<br />

Elastomeren (TPE) macht sie<br />

abrieb- und biegefest und damit für hohe<br />

Beanspruchungen auch bei tiefen Temperaturen<br />

und im Außeneinsatz geeignet. Die<br />

Leitungen sind speziell für sehr lange Verfahrwege<br />

im Outdoor-Bereich konzipiert<br />

und ebenso UV- wie ozonbeständig.<br />

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SPS IPC DIRVES <strong>2015</strong><br />

Energieeffizienz als Pflicht und Kür<br />

Elektrische Antriebssysteme im Spiegel der europäischen ErP-Richtlinie<br />

Gunther Krei<br />

Mit dem Projekt „20-20-20“ verfolgt<br />

die EU ehrgeizige Ziele: Bis 2020 soll<br />

der CO 2 -Ausstoß um 20 % reduziert<br />

werden, der Anteil an erneuerbaren<br />

Energien 20 % betragen und die<br />

Energieeffizienz um 20 % gesteigert<br />

werden. Das betrifft auch die<br />

energieeffiziente Konzeption<br />

kompletter elektrischer Antriebssysteme<br />

− und bringt entsprechend<br />

neue Anforderungen bei der<br />

Berechnung der Effizienzklasse<br />

von Gesamtsystemen mit sich.<br />

Gunther Krei ist Senior Manager bei der<br />

Yaskawa Europe GmbH in Eschborn<br />

Die europäische ErP-Richtlinie (2005/32/<br />

EC und 2009/125/EG), auch Ökodesign-<br />

Richtlinie genannt, wurde 2005 von der Europäischen<br />

Kommission verabschiedet, um<br />

die umweltgerechte Gestaltung energieverbrauchsrelevanter<br />

Produkte (Energy-related<br />

Products, ErP) auf EU-Ebene zu regeln. Dazu<br />

zählen mit Ausnahme von Verkehrsmitteln<br />

nahezu alle Elektrizität verbrauchenden<br />

Produkte, sofern davon jährlich mindestens<br />

200 000 Stück im Gebiet der Europäischen<br />

Union in Umlauf gebracht werden. Damit<br />

betrifft die ErP-Richtlinie auch die Konzeption<br />

elektrischer Antriebssysteme.<br />

Zwei entscheidende Arbeitsphasen sind<br />

bei der Einführung der ErP-Richtlinie bereits<br />

abgeschlossen. Dort wurden vorrangig Anforderungen<br />

an die Effizienz einzelner Produkte<br />

definiert. Mit der <strong>2015</strong> begonnenen dritten<br />

Phase der ErP-Richtlinie gewinnt der formulierte<br />

„erweiterte Produktansatz“ an Bedeutung.<br />

Dieser besagt, dass künftig nicht mehr<br />

allein der Effizienzgrad der einzelnen Komponenten<br />

zählen wird, sondern zunehmend<br />

die Systemeffizienz der gesamten Anlage.<br />

Die konkrete Umsetzung der übergreifenden<br />

ErP-Direktive regeln nachgeordnete<br />

und ergänzende Richtlinien sowie harmonisierte<br />

Normen. In Bezug auf elektrische<br />

Antriebe sind dies vor allem zwei: die Europäische<br />

Norm EN 50598 und die internationale<br />

Norm IEC/EN 60034-30. Während die<br />

IEC/EN 60034-30 die Effizienzklassen von<br />

Motoren definiert, wurden in der EN 50598<br />

die Effizienzklassen für Frequenzumrichter<br />

und das „Power Drive System“, bestehend<br />

aus Frequenzumrichter und Motor, festgeschrieben.<br />

Daneben beschreibt die EN 50598<br />

rechnerische und messtechnische Verfahren<br />

zur Ermittlung der Systemeffizienz.<br />

Normensituation bei Antrieben<br />

Die im Herbst 2014 genehmigte EN 50598<br />

umfasst drei Teile, die schrittweise bis Januar<br />

2016 veröffentlicht werden sollen. Allerdings<br />

ist der Normgebungsprozess noch nicht abgeschlossen.<br />

In Hinblick auf die ErP-Richtlinie<br />

bildet die EN 50598 bis zu ihrer vollständigen<br />

Harmonisierung rein rechtlich nur eine<br />

Orientierung und Hilfe bei der Umsetzung −<br />

eine recht verlässliche immerhin. Ausweislich<br />

ihres Titels beschreibt die Norm das<br />

„Ökodesign für Antriebssys teme, Motorstarter,<br />

Leistungselektronik und deren angetriebene<br />

Einrichtungen“ („Ecodesign for<br />

power drive systems, motor starters, power<br />

electronics and their driven applications“).<br />

Darunter fallen im Einzelnen:<br />

■ Frequenzumrichter als Einzelkomponente<br />

(Complete Drives Module, CDM)<br />

■ Antriebssysteme aus Frequenzumrichter<br />

(Regeleinheit) und Motor bzw. Motorsystem<br />

(Power Drive System, PDS)<br />

36 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

Performance<br />

meets<br />

flexibility!<br />

01 Beispielhafte Einbausituation − drei Frequenzumrichter<br />

steuern IE4-Motor-Motoren in Ventilatoren<br />

02 IE4-Motor und darauf abgestimmte Umrichter<br />

sind auch als bauliche Einheit verfügbar<br />

■ Antriebssysteme in Verbindung mit einer<br />

Last (z. B. einer Maschine) als sogenannte<br />

erweiterte Produkte (Extended Product)<br />

Die EN 50598 deckt die eigentlichen Motoren<br />

also nicht ab. Hier kommt die internationale<br />

Norm IEC/EN 60034-30 zum Tragen. Diese<br />

war ursprünglich für Asynchronmotoren definiert.<br />

Durch die zunehmende Verbreitung<br />

anderer Drehstrommotoren ist allerdings eine<br />

Überarbeitung der Norm notwendig geworden.<br />

Deshalb wird sie aktuell durch die beiden<br />

Normen IEC 60034-30-1 für direkt am Netz<br />

betriebene Motoren und die IEC 60034-30-2<br />

für am Frequenzumrichter betriebene Motoren<br />

ersetzt. Die Veröffentlichung der<br />

IEC 60034-30-2 ist für 2016 vorgesehen.<br />

Bis zur endgültigen Neufassung der<br />

Norm können die in der IEC/EN 60034-30<br />

genannten Effizienzklassen für Motoren<br />

weiterhin als gültig angesehen werden. Sie<br />

reichen von IE1 bis zur höchsten Effizienzklasse<br />

IE4. Inzwischen sind hocheffiziente<br />

Motoren verfügbar, die die Anforderungen<br />

dieser höchsten Effizienzklasse erreichen<br />

oder gar übertreffen − darunter auch alle<br />

Umrichter angetriebenen Motoren des<br />

Unternehmens Yaskawa. In diesem Zusammenhang<br />

sprechen einzelne Anbieter der<br />

Antriebstechnik-Branche irreführenderweise<br />

von IE5-Motoren, obwohl diese Klasse in<br />

den entsprechenden Normen und Richtlinien<br />

noch gar nicht definiert ist.<br />

Die Effizienzklassen<br />

Um die objektive Betrachtung eines Systems<br />

unter dem Aspekt der Energieeinsparung zu<br />

ermöglichen, müssen sich die Zulieferer<br />

bzw. Hersteller der einzelnen Komponenten<br />

auf die Bereitstellung bestimmter Daten<br />

verständigen. Im Rahmen der ErP-Richtlinie<br />

werden entsprechende Standards und Effizienzklassen<br />

definiert. Bezugspunkt der Effizienzklasse<br />

ist dabei immer ein theoretisch<br />

definiertes Referenzgerät. Aus dem Quotienten<br />

von „tatsächlichen Verlusten eines<br />

Geraetes“ und den „Verlusten des Referenzgeraetes“<br />

ergibt sich dann die Effizienzklasse.<br />

EN 50598 und IEC 60034-30 beschreiben<br />

die mathematischen und messtechnischen<br />

Methoden zur Festlegung der Effizienzklasse<br />

für ihre jeweiligen Gültigkeitsbereiche.<br />

Für Frequenzumrichter (CDM) kennt<br />

die EN 50598 drei Effizienzklassen von IE0<br />

(geringe Effizienz) bis IE2 (hohe Effizienz).<br />

Anders als die meisten vergleichbaren<br />

Normen orientiert sie sich dabei nicht am<br />

Wirkungsgrad, sondern an relativen Leistungsverlusten:<br />

„In dieser Norm werden<br />

die auf die Nennleistung des Antriebssystems<br />

(P in %) bezogenen Verlustleistungen<br />

anstelle des Wirkungsgrades betrachtet.<br />

Diese Vorgehensweise ist notwendig, um die<br />

„Allgemeinheit des erweiterten Produktansatzes<br />

zu sichern“, heißt es in der EN 50598-2<br />

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SPS IPC DIRVES <strong>2015</strong><br />

03 Die Ökodesign-Richtlinie beschreibt im Einzelnen Frequenzumrichter<br />

als Einzelkomponente, Antriebssysteme aus Frequenzumrichter und Motor<br />

bzw. Motorsystem und Antriebssysteme in Verbindung mit einer Last<br />

04 Zur Errechnung der Gesamteffizienz einer<br />

Umrichter-Motor-Kombination müssten unterschiedliche<br />

Effizienzklassen kombiniert werden<br />

im Kapitel 4.2. Das bedeutet konkret: Liegen<br />

die gemessenen Verluste bei bis zu 25 % über<br />

oder unter dem in Teil 2 der Norm genannten<br />

Referenzwert, ist die Effizienzklasse IE1. Sind<br />

sie höher als 25 %, ist die Effizienzklasse IE0.<br />

Für die höchste Effizienzklasse IE2 müssen<br />

die Verluste dagegen um mehr als 25 % unter<br />

dem definierten Referenzwert liegen.<br />

Die EN 50598 verfolgt zudem den erweiterten<br />

Produktansatz. Das bedeutet jedoch,<br />

dass zur Errechnung der Gesamteffizienz<br />

einer Umrichter-Motor-Kombination unterschiedliche<br />

Effizienzklassen kombiniert<br />

werden müssten, nämlich die des Umrichters<br />

gemäß EN 50598 mit der des Motors<br />

gemäß IEC 60034-30. Die EN 50598 legt die<br />

Berechnung der Systemeffizienz deshalb<br />

als Formel fest. Die Summe der realen Verluste<br />

von Umrichter und Motor werden dabei<br />

durch die Verluste des definierten Referenzsystems<br />

geteilt. Das Ergebnis führt zur Effizienzklasse<br />

des Gesamtsystems, die mit IES<br />

bezeichnet wird: Liegt das Ergebnis zwischen<br />

0,8 und 1,2 ist die mittlere Effizienzklasse<br />

IES1 erreicht. Dies entspricht +/- 20 % Verlust<br />

gegenüber dem definierten Referenzsystem<br />

(entsprechend 100 % bzw. 1). Sind die Verluste<br />

größer als 120 % (Ergebnis über 1,2),<br />

gilt die schlechteste Effi zienzklasse IES0.<br />

Bei Verlusten kleiner als 80 % (Ergebnis unter<br />

0,8) greift die aktuell höchste Klasse IES2.<br />

Die Angabe der Effizienzklasse bezieht<br />

sich immer auf den Nennbetriebspunkt. Da<br />

aber die Motoren und Frequenzumrichter<br />

meist im Teillastbereich betrieben werden,<br />

wo die Effizienz geringer ist, beschreibt die<br />

EN 50589 u. a. einen mathematischen Ansatz,<br />

mit dem die Verluste in jedem belie bigen Arbeitspunkt<br />

berechnet werden können. Dazu<br />

definiert die EN 50598 sowohl für Motoren<br />

als auch für Frequenzumrichter (CDM) jeweils<br />

acht Arbeitspunkte, für die die Hersteller<br />

zukünftig die Verluste an zugeben haben.<br />

Für den Verbraucher wird damit die Effizienz<br />

des Motors sowie Frequenzumrichters auch<br />

außerhalb des Nennbetriebspunktes transparent<br />

und vergleichbar.<br />

Die Umsetzung<br />

Die aus der ErP-Richtlinie resultierende<br />

Verordnung (VO 640/2009) hat dazu geführt,<br />

dass seit 20<strong>11</strong> nur noch Motoren der<br />

„Effizienzklasse IE2 oder besser“ in Verkehr<br />

gebracht werden dürfen. Seit Juli 2014 ist<br />

für Motoren die neue Verordnung VO4/2014<br />

gültig. Gemäß dieser Verordnung müssen<br />

seit Anfang <strong>2015</strong> Motoren mit einer Nennleistung<br />

von 7,5 kW bis 375 kW sogar der<br />

strengeren Effizienzklasse IE3 genügen,<br />

oder sie müssen mindestens der Klasse IE2<br />

erfüllen und mit einem Frequenzumrichter<br />

angesteuert werden.<br />

Wie effizient die Motoren im Teillastbereich<br />

sind, hängt maßgeblich von der Konstruktion<br />

und der Topologie des Motors ab.<br />

Hier gibt es − auch in der Effizienzklasse<br />

IE4 − unterschiedlichste Motortypen wie<br />

beispielsweise Permanentmagnet- oder<br />

Reluktanzmotoren. Alle Topologien haben<br />

unterschiedliche Eigenschaften und lassen<br />

sich entsprechend in unterschiedlichen<br />

Anwendungen sinnvoll einsetzen.<br />

Starke Argumente sprechen in diesem<br />

direkten Vergleich jedoch für Permanentmagnet-Motoren<br />

(PM-Motoren). Der ca. 20 %<br />

geringere Motorstrom führt zu geringeren<br />

Verlusten im Frequenzumrichter. Desweiteren<br />

zeichnet sich der PM-Motor gerade<br />

im Teillastbereich durch vergleichsweise<br />

geringe Verluste aus. Da Antriebe vielfach<br />

im Teillastbereich betrieben werden, ergibt<br />

sich hier ein weiterer Effizienzvorteil, der<br />

die gegenüber einer herkömmlichen Asynchronmaschine<br />

etwas höheren Anschaffungskosten<br />

in den meisten Fällen bereits<br />

innerhalb von ein bis zwei Jahren amortisiert.<br />

Darüber hinaus ermöglicht die PM-<br />

Topologie aufgrund der hohen Energiedichte<br />

eine vergleichsweise kompakte und<br />

leichte Bauweise. Dies ermöglicht wiederum<br />

einen kompakteren Maschinen- bzw.<br />

Anlagenbau mit entsprechenden Vorteilen<br />

wie zum Beispiel leichtere Montage und<br />

geringere Transportkosten.<br />

Das hocheffiziente Gespann aus IE4-Motor<br />

und darauf abgestimmtem Umrichter<br />

gewährleistet niedrigste Betriebskosten.<br />

Eine beispielhafte Berechnung zeigt den<br />

konkreten Nutzen von IE4-Motoren: Ein<br />

angenommener Motor läuft im Rundum-die-Uhr-Betrieb<br />

(24/7). Ersetzt man<br />

hier einen Frequenzumrichter geregelten<br />

30-kW-IE2-Motor mit einem Wirkungsgrad<br />

von ca. 90,7 % durch einen vergleichbaren,<br />

ebenfalls Frequenzumrichter-geregelten<br />

Motor der höheren Effizienzklasse IE4 mit<br />

einem Wirkungsgrad von ca. 93,6 %, ergibt<br />

sich allein dadurch eine Energieeinsparung<br />

von 7621 kWh pro Jahr. Mit der Umrüstung<br />

auf einen IE4-Motor und der damit verbundenen<br />

Verbesserung des Wirkungsgrads um<br />

2,9 % spart der Verbraucher bei einem angenommen<br />

Preis von 12 Euro-Cent pro kWh<br />

also rund 900 Euro pro Jahr.<br />

Die ErP- bzw. Ökodesign-Richtlinie<br />

(2005/32/EC und 2009/125/EG) regelt als<br />

übergeordnete Direktive die umweltgerechte<br />

Gestaltung energieverbrauchsrelevanter<br />

Produkte (Energy-related Products, ErP) in<br />

der EU. Die korrekte Umsetzung für elektrische<br />

Antriebssysteme und Motoren<br />

beschrei ben Normen wie die EN 50598 und<br />

die IEC/EN 60034-30. Besondere Herausforderungen<br />

ergeben sich zum einen aus den<br />

partiell noch nicht abgeschlossenen Normgebungsverfahren,<br />

zum anderen aus den<br />

zum Teil noch nicht ausreichenden bzw.<br />

auch oftmals verwirrenden Informationen<br />

am Markt.<br />

www.yaskawa.eu.com<br />

38 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

Neue Getriebe-, Servomotoren- und<br />

Encoderbaureihen<br />

Die neue Getriebebaureihe Alpha Value Line von Wittenstein<br />

Alpha umfasst fünf Produktvarianten mit unterschiedlichen<br />

Abtriebsschnittstellen, die auf die jeweiligen Kundenanforderungen<br />

abgestimmt sind. Die Getriebe eignen sich für<br />

mittlere Anforderungen an Präzision, Dynamik und Leistungsdichte<br />

oder für den Einsatz in Sekundärachsen im High-End-<br />

Bereich. Möglich sind verschiedene Produktausführungen, bspw.<br />

als High-Torque-Variante, mit Kupplungen oder als Linearsystem.<br />

Mit der Baureihe Cyber Dynamic Line von Wittenstein Cyber Motor<br />

stehen industrietaugliche Kleinservomotoren in den<br />

Baugrößen 32 und 40 zur Verfügung, die eine verschleißfreie und<br />

energieautarke Multiturn-Funktionalität bieten. Die Encoder<br />

kommen ohne Batterie und Getriebe aus. Mit Premo stellt Wittenstein<br />

Motion Control eine neue Generation von Servoaktuatoren<br />

vor. Motoren und Getriebe mit applikationsgerecht abgestuften<br />

Leistungsmerkmalen lassen sich modular zu individuellen Motor-<br />

Getriebe-Einheiten konfigurieren.<br />

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Flexibilität im Umfeld von Industrie 4.0: Diese Anforderungen<br />

beantwortet Bosch Rexroth mit der Synchronservomotor-<br />

Baureihe MS2N. Aufgrund der neuen Motorkonstruktion und<br />

optimierten elektromagnetischen Auslegung erreicht diese<br />

Generation eine um bis zu 30 % höhere Drehmomentdichte. Die<br />

bis zu fünffache<br />

Überlastfähigkeit bei<br />

durchgängig niedriger<br />

Rotorträgheit sorgt für<br />

hohe Beschleunigung<br />

und Dynamik in allen<br />

Baugrößen.<br />

Die durchgängig<br />

hochdynamische<br />

Baureihe gibt es in<br />

sechs Baugrößen mit<br />

jeweils bis zu fünf<br />

Baulängen. Sie deckt das Leistungsspektrum von 4 bis 300 Nm<br />

Maximaldrehmoment und 0,8 bis 148 Nm Stillstandsdauerdrehmoment<br />

ab. Alternative Varianten mit höherer Rotorträgheit<br />

ergänzen das Programm. Dazu passend gibt es drei abgestufte<br />

Gebersysteme.<br />

Für den elektrischen Anschluss von Leistung und Gebersignal<br />

stehen ein Einkabelanschluss sowie konventionelle Zweikabel-<br />

Lösungen mit flexiblen Kabelvarianten und Schnellverschluss<br />

bereit. Beide Optionen ermöglichen die volle Kabellänge nach<br />

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Alles andere<br />

als schief gewickelt<br />

So lässt sich Dynamik und Flexibilität in der Servotechnik steigern<br />

Helmut Pirthauer?<br />

Die aktuellen Marktanforderungen in der Servotechnik stellen die<br />

Hersteller vor vielfältige Herausforderungen. Zunehmend<br />

benötigen die Kunden kompakte<br />

Antriebe mit hohen Beschleunigungsmomenten.<br />

Eine innovative Wickeltechnik bildet die Grundlage für die<br />

geforderte Performancesteigerung.<br />

Helmut Pirthauer ist Geschäftsführer<br />

der Heidrive GmbH in Kelheim<br />

40 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Weltweit steigt der Bedarf an dynamischen<br />

und äußerst individuellen<br />

Antriebslösungen. Oftmals ist es schwer,<br />

mit einem Standardprodukt den verschiedenen<br />

Kundenwünschen zu entsprechen<br />

und erst recht die unterschiedlichen technologischen<br />

Anforderungen der Märkte<br />

Asien, Europa und USA gleichzeitig zu<br />

bedienen. Die Firma Heidrive setzt hier<br />

auf ein ausgefeiltes Baukastensystem, das<br />

stetig erweitert und angepasst wird. Damit<br />

lassen sich inzwischen rund 5,5 Mio.<br />

verschiedene Antriebe aus unterschiedlichen<br />

Komponenten konfigurieren.<br />

Speziell für den asiatischen Raum wurde<br />

2009 die erste Baureihe Heimotion Compact<br />

(HMC) eingeführt. Deren Abmessungen<br />

und Anschlusstechnik entsprechen asiatischem<br />

Standard. Weitere entscheidende<br />

Kriterien für den asiatischen Markt sind die<br />

Leistungsabstufungen (200 W bis 3 kW) und<br />

der Kostenvorteil. So werden statt Anschlüssen<br />

mit Stecker kostengünstigere Kabelanschlüsse<br />

eingesetzt. Zudem ist die Auswahl<br />

an Gebern begrenzt, damit in Serie hohe<br />

Stückzahlen pro Fertigungslos produziert<br />

werden können.<br />

Die Wicklung macht‘s<br />

01 Vergleich<br />

Läuferblech HMP (links)<br />

und HMD (rechts)<br />

sensoren sowie gängige Steckeranschlüsse<br />

sind in dieser Baureihe Standard. Des Weiteren<br />

kann der Anwender aus acht verschiedenen<br />

Gebersystemen auswählen. Die Geberschnittstelle<br />

wurde so konzipiert, dass jeder<br />

Geber am Ende der Montagestrecke an den<br />

Motor angebaut werden kann. Die nötige Teilevielfalt<br />

sinkt damit um bis zu 75 %. Durch<br />

zusätzliche Motorschnitte stehen in der<br />

HMP-Baureihe die Flanschmaße 40, 60, 80,<br />

100, 130 und 190 mm zur Verfügung. Diese<br />

Maße decken einen Leistungsbereich von<br />

50 W bis 15 kW und ein Stillstands moment<br />

von 0,2 Nm bis <strong>11</strong>0 Nm ab.<br />

Bei beiden Baureihen wird eine kompakte<br />

verteilte Wicklung verwendet. Diese Kompaktheit<br />

wurde durch langjährige Erfahrung<br />

und intensive Optimierungen zur Reduzierung<br />

der Wickelkopfhöhen erreicht. Damit<br />

lassen sich sowohl niedrige als auch sehr<br />

hohe Drehzahlen mit geringen Eisenverlusten<br />

realisieren. Diese Wickeltechnik sowie<br />

die Optimierung der Magnet- und Schnitt-<br />

Seit 2012 bietet das Unternehmen Heidrive<br />

die Baureihe Heimotion Premium (HMP) für<br />

den europäischen Markt an. Für diese werden<br />

möglichst viele Komponenten aus der<br />

bestehenden HMC-Baureihe verwendet, um<br />

die Teilevielfalt und somit die Kosten zu reduzieren.<br />

Mit Abnahmen wie UL/CSA wird<br />

die HMP-Baureihe den Anforderungen des<br />

europäischen Marktes gerecht. Temperaturgeometrie<br />

ermöglichen eine bessere Regelbarkeit<br />

und Wirkungsgrade von bis zu 94 %.<br />

Dynamik gefordert<br />

Zunehmend werden vom Markt Antriebe<br />

mit sehr hohen Beschleunigungswerten<br />

bzw. mit einem sehr dynamischen Verhalten<br />

gefordert. Auch die Kompaktheit und<br />

Energieeffizienz der Antriebe stehen im<br />

Zentrum der Kundenwünsche. Die bevorzugten<br />

Anwendungsbranchen sind hier die<br />

Automatisierung, Robotik sowie die Welt<br />

der CNC-Maschinen-Hersteller.<br />

Die neue dynamische Baureihe Heimotion<br />

Dynamic (HMD) wurde gezielt auf diese<br />

Anforderungen abgestimmt. Die HMD-<br />

Motoren zeichnen sich durch ihr dynamisches<br />

Verhalten und ihre Robustheit aus.<br />

Die Dynamik wird zum einen durch eine<br />

Materialoptimierung am Läufer und zum<br />

anderen durch eine Baulängenreduzierung<br />

ermöglicht. Letztere wurde durch eine<br />

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SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

02 Vergleich Spulenwicklung HMP (links) und HMD (rechts) 03 25 % Baulängenreduzierung bei 75 % höherer Dynamik<br />

42 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong><br />

Dirk Schaar,<br />

Chefredakteur<br />

D ie Kundenwünsche<br />

überall auf der Welt<br />

voll zu erfüllen, ist nicht<br />

gerade einfach und mit<br />

vielen Anstrengungen<br />

verbunden. Heidrive<br />

zeigt, dass es mit einer<br />

völlig neuen Wickeltech-<br />

nik auch auf dem<br />

technologischen Weg<br />

gehen kann. Dadurch ist<br />

man heute fit für den<br />

Weltmarkt.“<br />

konzentrierte Wicklung (Wicklung um einen<br />

Zahn) erreicht. Dabei werden Kupferschichten<br />

über einzelne Zähne mittels einer Flyerwicklung<br />

ohne Kreuzungen automatisch<br />

aufgetragen. Auf diese Weise wird die Querschnittsfläche<br />

der Nut optimal ausgenutzt.<br />

Dies resultiert in einem Wirkungsgrad von<br />

bis zu 96 %. Die Wickelköpfe werden gegenüber<br />

der bestehenden und bereits optimierten<br />

Baureihe durch diese Wicklungsart<br />

nochmals verkürzt. Zudem wurden die Trägheitsmomente<br />

im Läufer um bis zu 35 % reduziert.<br />

Damit ist eine hochdynamische<br />

Baureihe entstanden, die sich sämtlicher<br />

Optionen des bestehenden Servobaukastens<br />

bedient.<br />

Gesundes Gesamtsystem<br />

Die Winkelbeschleunigung an einem Motor<br />

mit einer Leistung von 1 000 W (3,5 Nm bei<br />

3 000 min -1 ) konnte von 100 000 rad/s2 auf<br />

175 000 rad/s2 angehoben werden. Damit<br />

lassen sich nun auch hochdynamische Anforderungen<br />

des Marktes voll realisieren.<br />

Die mit dieser Wicklungstechnologie einhergehende<br />

Verschlechterung der Rastmomente<br />

konnte mittels FEM-Berechnungen,<br />

die allen Schnittberechnungen zugrunde<br />

lagen, vermieden werden. Es gelang auch,<br />

die Rastmomente durch Schränkung einzelner<br />

Magnetsegmente und Optimierung<br />

der Polübergänge um über 50 % zu verringern.<br />

So ergeben sich Rastmomente von<br />

weniger als 1 % des Stillstandmoments.<br />

Diese neue Wicklungsart erhält auch<br />

einen Vollverguss unter Vakuum. Die Spule<br />

wird thermisch ideal an das Blechpaket und<br />

an das Motorgehäuse angebunden. Dabei<br />

wird die Verlustwärme optimal abgeführt,<br />

was insgesamt zu einem thermisch gesunden<br />

Gesamtsystem führt. Mechanische<br />

Einflüsse von außen, wie z. B. Erschütterungen,<br />

haben durch den vollständigen<br />

Einschluss in die Vergussmasse keinerlei<br />

Auswirkungen auf die Stabilität der Wicklungen.<br />

Auch die elektrische Stabilität wird<br />

positiv beeinflusst. Zwischen die einzelnen<br />

Drähte dringt Vergussmasse ein und bildet<br />

eine zusätzliche isolierende Schicht. Verbleibende<br />

Luft wird durch den Vakuum verguss<br />

komplett aus der Spule entfernt. Teilentladung<br />

und Koronabildung zwischen den<br />

einzelnen Drähten sind dadurch praktisch<br />

nicht möglich, was sich positiv auf die Lebensdauer<br />

der Antriebe auswirkt.<br />

24/48 V – der Bedarf steigt<br />

Die Forderungen des Marktes nach 24/48 V-<br />

fähigen Antriebslösungen mehren sich<br />

deutlich. Solche Kleinspannungen wurden<br />

bislang nur auf Kundenwunsch und somit<br />

in Verbindung mit einer mehrwöchigen<br />

Lieferzeit umgesetzt. Nun wird mit der<br />

HMD-Baureihe eine eigene Niederspannungsbaureihe<br />

angeboten, welche in der<br />

Standardlieferzeit von unter zehn Tagen<br />

bereitgestellt werden kann. So können die<br />

veränderten Marktbedarfe künftig schneller<br />

und flexibler abgedeckt werden.<br />

Die neue HMD-Baureihe stellt keine unabhängige<br />

Baureihe dar, sondern vielmehr<br />

eine Erweiterung des Heimotion Servosystems.<br />

Sämtliche Schnittstellen sind identisch,<br />

lediglich der Magnetkreis wurde einer<br />

Weiterentwicklung unterzogen. Folglich<br />

können sämtliche Optionen des bestehenden<br />

Baukasten verwendet werden. Durch<br />

den Rückgriff auf bewährte Komponenten<br />

wurde in kurzer Zeit eine dritte Baureihe für<br />

den Anwender kreiert. Auf der SPS in Nürnberg<br />

wird die HMD-Baureihe erstmals dem<br />

Fachpublikum präsentiert.<br />

www.heidrive.de

TIMKEN ® PENDELROLLENLAGER –<br />

ENTWICKELT FÜR HÖCHSTE ANSPRÜCHE<br />

> Sie erhöhen das Abtriebsdrehmoment und die Leistungsdichte des Getriebes.<br />

> Sie ermöglichen ökonomische Konstruktionen und kleinere Sekundärsysteme.<br />

> Sie verlängern Wartungsintervalle und senken Produktionskosten.<br />

Mehr Leistung im Einsatz:<br />

Timken.com/spherical-de<br />

Stronger. By Design.<br />

Timken ® is a registered trademark of The Timken Company. | © <strong>2015</strong> The Timken Company.

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Der große Weltraum<br />

Frühlingsputz<br />

Elektromotoren und Planetengetriebe genügen höchsten Ansprüchen im All<br />

Stefan Roschi, Karen Whittaker<br />

Sie dienen der Kommunikation, Wettervorhersage oder<br />

Forschung. Satelliten machen unser Leben besser.<br />

Doch es gibt bald zu viele von ihnen, und eine Entsorgung<br />

ist schwierig. Möglich, dass sie in Zukunft einfach davonsegeln.<br />

Karen Whittaker, ist im Marketing tätig bei<br />

Maxon Motor UK in Finchampstead/UK<br />

Stefan Roschi ist Senior Editor bei der<br />

Maxon Motor AG in Sachseln/Schweiz<br />

44 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Im All wird es eng. Immer mehr Satelliten<br />

bewegen sich in der erdnahen Umlaufbahn.<br />

Hinzu kommen tausende Trümmerteile<br />

von ausgedienten Vorgängern oder<br />

Raketen. Die Gefahr von Kollisionen und<br />

damit von Schäden in Millionenhöhe<br />

nimmt rapide zu. Kein Wunder, dass sich<br />

die Europäische Weltraumbehörde ESA an<br />

einer Konferenz über Weltraumschutt das<br />

Ziel gesetzt hat, Trümmer vom Himmel zu<br />

holen und Forschungen auf dem Gebiet des<br />

Deorbiting (das Zurückholen eines Objekts<br />

aus seiner Umlaufbahn) von Satelliten<br />

zu unterstützen.<br />

Eine mögliche Lösung kommt aus Großbritannien<br />

vom Zentrum für Weltraumwissenschaften<br />

an der Universität von<br />

Surrey (SSC). Die Idee ist simpel: Große<br />

Segel sollen Satelliten künftig nach dem<br />

Ende ihrer Mission innerhalb von 25 Jahren<br />

Richtung Erde ziehen, wo sie verglühen.<br />

Das Segel nutzt dabei den Widerstand der<br />

restlichen Atmosphäre, der in bis zu 600 km<br />

Höhe vorhanden ist.<br />

Karbonausleger stabilisieren<br />

das Segel<br />

Das in Surrey entwickelte Segel namens<br />

Inflatesail ist 5 x 5 m groß und besteht aus<br />

01 Ein Prototyp der<br />

Segel-Ausfahrvorrichtung<br />

einer Hochleistungs-Kunststofffolie. Das<br />

Segelmodul ist kleiner als eine Schuhschachtel<br />

und wiegt nur 2 kg. Doch die<br />

Technik muss nicht nur leicht sein, sondern<br />

auch günstig und vor allem robust.<br />

Schließlich ist sie nicht Teil des eigentlichen<br />

Missionsziels des Satelliten. Erst<br />

wenn dieser seinen Geist aufgibt – also<br />

nach 10 bis 20 Jahren – kommt das Inflatesail<br />

zum Zug. Dann passiert Folgendes:<br />

Zuerst entfaltet sich ein kleiner aufblasbarer<br />

Mast. Danach wird das Segel mittels<br />

vier Karbonauslegern ausgefahren, die<br />

für Stabilität sorgen. Einmal entfaltet,<br />

zieht das Segel den Satelliten nach und<br />

nach näher zur Erde, bis dieser abstürzt<br />

und in der Atmosphäre verglüht. Mit dieser<br />

Technik, so glauben die Ingenieure,<br />

können bis zu 700 kg schwere Objekte<br />

vom Himmel geholt werden.<br />

EIN MEISTERSTÜCK DER PRÄZISION<br />

UND ZUVERLÄSSIGKEIT<br />

SIGMA-7 – DIE SERVOANTRIEBE DER NÄCHSTEN GENERATION<br />

Mit Sigma-7 beginnt ein neues Zeitalter der<br />

Automatisierung. Bahnbrechende Präzision, hohe<br />

Leistungsdichte und meisterhafte Zuverlässigkeit<br />

ermöglichen maximalen Maschinenausstoß. Wie in<br />

einem Uhrwerk greifen hier alle Features perfekt<br />

ineinander: Vibrationsunterdrückung, automatische<br />

Lastanpassung und 24-Bit-Absolute-Encoder.<br />

Und dank integrierter Autotuningfunktionen und<br />

Presets gelingt die Inbetriebnahme im Handumdrehen.<br />

Live auf der SPS IPC Drives, Nürnberg<br />

Halle 1, Stand 310, 24.<strong>11</strong>. bis 26.<strong>11</strong>.<strong>2015</strong><br />

www.yaskawa.eu.com

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Erster Test im nächsten Jahr<br />

02 Mit dem EC-max 16<br />

steht ein<br />

bürstenloser Antrieb mit<br />

einem guten<br />

Preis-Leistungs-Verhältnis<br />

zur Verfügung<br />

Bald wird sich zeigen, ob das Inflatesail den<br />

Praxistest besteht, wenn es als Teil des<br />

QB50-Nanosatelliten-Projekts ins Weltall<br />

geschossen wird. Dort dient das Segel<br />

zuerst als Antrieb und bringt den Satelliten<br />

mit Hilfe der Sonnenwinde vorwärts. Erst<br />

nach einem Jahr wird das Manöver eingeleitet,<br />

das zum sicheren Absturz und Verglühen<br />

führen soll. Ein Erfolg der Mission<br />

könnte zur baldigen kommerziellen Nutzung<br />

der Entwicklung führen und somit<br />

helfen, den Himmel hoch über uns sauber<br />

zu halten.<br />

Fotos: Aufmacherbild und<br />

Bild 01: Surrey Space Centre<br />

www.maxonmotor.de<br />

Langjährige Erfahrung im Weltall<br />

Für die Entfaltung zuständig ist ein bürstenloser<br />

EC-max-Motor von Maxon Motor. Kombiniert<br />

wird er mit einem GP-16-Planetengetriebe,<br />

welches mit Keramikkomponenten<br />

bestückt ist, um eine längere Lebensdauer<br />

und einen hohen Korrosionsschutz zu gewährleisten.<br />

Der Antrieb mit einem Durchmesser<br />

von 16 mm genügt höchsten Ansprüchen<br />

und funktioniert auch im All. Maxon<br />

03 Das kompakte<br />

Planetengetriebe<br />

eignet sich besonders für<br />

die Übertragung<br />

hoher Drehmomente<br />

Motor nutzt hier seine jahrelange Erfahrung<br />

in der Luft- und Raumfahrt, etwa bei den<br />

Marsmissionen oder dem Spacex-Programm.<br />

Andrew Viquerat, Forschungsbeauftragter<br />

bei SSC, sagt dazu: „Wir arbeiten seit Jahren<br />

mit Maxon Motor zusammen und werden es<br />

auch weiterhin tun – alleine schon wegen der<br />

Zuverlässigkeit der Produkte. Zudem sind die<br />

Leute bei Maxon immer interessiert und<br />

hilfsbereit, auch wenn einige unserer Wünsche<br />

recht außergewöhnlich sind.“<br />

Mein Tipp<br />

Dirk Schaar,<br />

Chefredakteur<br />

Satelliten einfach nach ihrer<br />

Mission in der Erdatmosphäre<br />

verglühen lassen – ein tolle<br />

Idee! Wenn Sie sehen möchten,<br />

wie die Motoren im Versuchsaufbau<br />

funktionieren, sollten<br />

Sie sich das Video unter<br />

http://bit.ly/1Pwc2JE<br />

unbedingt ansehen.<br />

Vollständig<br />

überarbeitet!<br />

Die Berechnung<br />

und Gestaltung von<br />

Wälzlagern erreicht<br />

eine neue Ära<br />

Wälzlagerpraxis<br />

Das Standardwerk für Konstrukteure<br />

und Studenten in der 4. Auflage.<br />

Wälzlagerpraxis jetzt bestellen unter shop.engineering-news.net

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Kompaktes Multiachs-Servosystem für die Schaltschrankmontage<br />

Das neue kompakte Multiachs-Servosystem AX8000 von Beckhoff<br />

für die platzsparende Schaltschrankmontage ermöglicht mit<br />

kurzen Regelzyklen präzise Positionierund<br />

Bearbeitungsvorgänge. Hinzu<br />

kommen eine schnelle Montage und<br />

Inbetriebnahme durch das einfache<br />

Zusammenstecken der gewünschten<br />

Achsmodule, die „One Cable Technology“<br />

(OCT) sowie die direkte Integration von<br />

Safety und Netzfilter. Konzipiert ist das<br />

AX8000 als Antriebssteuerung, die sich<br />

auch bei hohen Anforderungen an<br />

Regelgeschwindigkeit und -genauigkeit<br />

sowie optimierte Raumausnutzung eignet.<br />

Modular aufgebaut, umfasst das Mehrachssystem verschiedene<br />

Einspeise-, Ein- und Doppelachsmodule sowie ein Kondensatormodul.<br />

Der EtherCAT-basierende Kompaktantrieb<br />

kombiniert FPGA-Technologie mit<br />

Multicore-ARM-Prozessoren. Dabei<br />

ermöglichen FPGA-basierte Regelalgorithmen<br />

mit einer Mehrkanal-Stromregelungstechnologie<br />

Abtast- und Reaktionszeiten<br />

kleiner 1 µs bei der Stromregelung<br />

sowie Drehzahlregler-Zykluszeiten ab 16 µs.<br />

Die min. EtherCAT-Zykluszeit liegt bei<br />

62,5 μs.<br />

www.beckhoff.de<br />

Königsweg statt<br />

Kompromiss<br />

Die Anforderungen von Maschinenbauern<br />

und Anlagenbetreibern<br />

der Lebensmittel verarbeitenden<br />

und verpackenden<br />

Industrie hat Wittenstein alpha<br />

im Jahr 2013 mit dem weltweit<br />

ersten Planetengetriebe mit<br />

Wngr st mhr!<br />

EHEDG-Zertifizierung (das<br />

Kürzel steht für European<br />

Hygienic Engineering & Design<br />

Group) umgesetzt. Statt<br />

konstruktive Kompromisse in<br />

der Materialauswahl, bei der<br />

Bauform oder bei der Kapselung<br />

eingehen zu müssen, stellen die<br />

auf der SPS IPC Drives<br />

ausgestellten Hygiene-Design-<br />

Getriebe HDV mit Abtriebswelle<br />

und HDP mit Abtriebsflansch<br />

u. a. höchste Dichtigkeit gegen<br />

austretende oder eindringende<br />

Medien, bestmögliche Korrosionsbeständigkeit<br />

durch Verwendung<br />

eines speziellen Hygiene-<br />

Stahls sowie eine reinigungsfreundliche<br />

Gehäuseausführung<br />

sicher. Damit unterstützen sie<br />

eine hygienegerechte Maschinenkonstruktion<br />

sowie einen<br />

sicheren Verarbeitungs-, Abfülloder<br />

Verpackungsbetrieb ohne<br />

Produktrisiken z. B. durch<br />

mikrobakterielle<br />

Verunreinigungen.<br />

www.wittenstein.de<br />

Reduziert auf das Wesentliche: der neue i500<br />

Schlankes Design, skalierbare Funktionalität und außerordentlich<br />

anwenderfreundlich. Der wegweisende Inverter<br />

i500 ist so schmal gebaut, dass Sie jede Menge Platz im<br />

Schaltschrank einsparen. Dank innovativer Interaktionsmöglichkeiten<br />

ist Ihnen eine Inbetriebnahme in Rekordzeit<br />

spielend möglich. Und das Beste: Die modulare Bauweise<br />

passt sich im Handumdrehen an unterschiedliche<br />

Maschinenanforderungen an. Manchmal ist weniger mehr.<br />

Noch Fragen? Erfahren Sie mehr auf der SPS IPC Drives<br />

<strong>2015</strong> (24. bis2 6. November) in Halle 1, Stand 360 oder<br />

schauen Sie auf www.Lenze.com vorbei.<br />

So einfach ist das.

Radiales Magnetfeld in Linearmotoren<br />

steigert Leistung und Lebensdauer<br />

Die Linx Linearmotoren von Anca Motion vereinen gleichmäßige<br />

Achsbewegungen, hohe Leistung, lange Lebensdauer, Wärmestabilität<br />

und geringen Wartungsaufwand. Grund dafür ist das Design,<br />

denn das Magnetfeld verläuft kreisförmig. Die Konstruktion ohne<br />

Eisenrückschluss reduziert das Rastmoment entscheidend. So<br />

entsteht eine glatte Bewegung und es wird eine hohe Maschinengenauigkeit<br />

erreicht. Zudem kommt es aufgrund der zylindrischen<br />

Bauweise zu weniger Kontakten zwischen den Einzelteilen und<br />

der Verschleiß von Führungsbahnen<br />

oder Schienen reduziert<br />

sich. Im Vergleich zu flachen<br />

Linearmotoren oder Kugelrollspindelantrieben<br />

eliminiert das<br />

radiale Magnetfeld den Druck auf<br />

Führungen und Maschinenbett.<br />

Abhängig von der Motorvariante<br />

liegt die Dauerleistung zwischen<br />

333 und 665 N. Außerdem sind<br />

hohe Beschleunigungen und<br />

Geschwindigkeiten bis zu 50 m/min<br />

realisierbar. Darüber hinaus ermöglicht das Design, das System<br />

auf IP67 und IP69K abzudichten. Damit eignen sich die Motoren<br />

nicht nur für Werkzeugmaschinen, sondern auch für die Lebensmittelindustrie<br />

und Medizintechnik, wo höchste Hygienevorschriften<br />

gelten.<br />

www.ancamotion.com<br />

oldkmann.indd 1 22.10.<strong>2015</strong> 14:14:33<br />

Relaisfassungen mit optimierter<br />

Gehäuseform und Push-In-Klemmen<br />

permanent cooling<br />

Die optimale Fremdbelüftung für drehzahlvariable<br />

Motoren in allen Anwendungsbereichen.<br />

Durchgängiges Design von Bg 63 bis 400.<br />

Besuchen Sie uns auf der<br />

SPS IPC Drives <strong>2015</strong><br />

Halle 3A, Stand 248<br />

Elektro-Mechanik GmbH<br />

Berliner Allee 29-31 · D-30855 Langenhagen<br />

Telefon: +49 5<strong>11</strong> / 726 380 · Fax: +49 5<strong>11</strong> / 726 3860<br />

E-Mail: info@wistro.com · Internet: www.wistro.com<br />

Für die Steck- und Printrelais der Serien 40, 46 und 55 bietet<br />

Finder seit jeher Relaisfassungen an, damit diese Bauteile auch<br />

für Hutschieneninstallationen einsetzbar sind. Nun hat das<br />

Unternehmen die Relaisfassungen einem Re-Design unterzogen.<br />

Optimierte Gehäuseformen,<br />

neue<br />

Brückmöglichkeiten<br />

und die Anschlusstechnik<br />

mit Push-In-<br />

Klemmen sorgen in<br />

den neuen Serien 94,<br />

95 und 97 dafür, dass<br />

sich die Relaissockel<br />

komfortabler installieren<br />

lassen. Im<br />

Vergleich zu Schraubklemmen<br />

bringen<br />

Push-In-Klemmen<br />

einen Zeitgewinn beim Anschluss starrer oder mit Aderendhülsen<br />

versehener, flexibler Leitungen. Zudem bietet die Push-In-Technik<br />

eine höhere Sicherheit bei Vibrationen. Zusätzlich ergänzt Finder<br />

die Anschlussklemmen mit Öffnungen für die Prüfspitzen von<br />

Messgeräten. Die Relaisfassungen sind in Höhe und Tiefe gleich,<br />

unterscheiden sich lediglich – je nach Funktionsumfang – in der<br />

Breite. Dieses Detail sorgt in der Praxis dafür, dass sich die<br />

Fassungen auf der DIN-Hutschiene einfach über Kammbrücken<br />

zu kompletten und platzsparenden Funktionseinheiten lückenlos<br />

verbinden lassen.<br />

www.finder.de<br />

48 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong><br />

wistro_Anz_90x130_SPS-IPC-Drives<strong>2015</strong>.indd 1 16.10.15 14:14<br />

isto.indd 1 20.10.<strong>2015</strong> 13:19:55

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Geräuscharme Hochgeschwindigkeits-<br />

Kugelgewindetriebe<br />

Mit der 2. Generation von Hochgeschwindigkeits-Kugelgewindetrieben<br />

reduziert NSK Geräusche, die beim Überrollen der<br />

Laufbahn erzeugt werden. Bei konventionellen Kugelgewindetrieben<br />

entstehen auf der Laufbahn mikroskopische Welligkeiten<br />

mit konstanter Frequenz. Dies kann zu Resonanzen in Form<br />

unerwünschter Vibrationen im Maschinenbett, im Maschinenkorpus<br />

und in den Abdeckungen<br />

führen. Die Baureihe der 2. Generation<br />

wurde mit dem Ziel entwickelt,<br />

unter jeglichen Betriebsbedingungen<br />

Maschinenschwingungen und<br />

Laufbahngeräusche zu vermeiden.<br />

Das Unternehmen erreicht diesen<br />

Effekt vor allem durch Neuerungen<br />

im Fertigungsprozess. Die Generation<br />

2 reduziert die Geräusche bei<br />

unterschiedlichsten industriellen Maschinen, insbesondere bei<br />

kompakten und leichten Konstruktionen. Dies gilt für Werkzeugmaschinen<br />

ebenso wie für Handhabungsvorrichtungen, LCDund<br />

Halbleiter-Fertigungsanlagen oder medizintechnische Geräte<br />

und Messmaschinen.<br />

www.nsk.com<br />

Baureihe der explosionsgeschützten<br />

Motoren erweitert<br />

SEW-Eurodrive hat das Produktportfolio der<br />

SEW-Motoren für die Verwendung in explosionsgefährdeten<br />

Bereichen mit den<br />

Motoren EDRE250, EDRE280 und EDRE315<br />

um sieben Baugrößen erweitert. Diese Motoren – und zukünftig<br />

auch die Bremsmotoren – erfüllen die Anforderungen gemäß der<br />

EU-Richtlinie 94/9/EG (Atex) sowie ihrer Nachfolgerin, der<br />

Richtlinie 2014/34/EU, und sind als Geräte der Gerätekategorie 3<br />

verfügbar. Da sie den Anforderungen der Wirkungsgradklasse IE2<br />

entsprechen, lassen sie sich auch in außereuropäischen Märkten<br />

mit Wirkungsgradvorschriften einsetzen, die Motoren nach<br />

Atex-Richtlinie akzeptieren. Die vier Baugrößen des EDRE315 sind<br />

die Ergänzung zu höheren Leistungen des bestehenden Produktportfolios<br />

der Motoren und Getriebemotoren für explosionsgefährdete<br />

Bereiche. Die drei Baugrößen EDRE250/280 lösen die<br />

Baureihe DVE250/280 in Kategorie 3 ab. Lieferbar sind die Motoren<br />

EDRE250 bis 315 in den Ausführungen für den Gas- und/oder<br />

Staub-Explosionsschutz als /3GD oder /3D und vervollständigen<br />

den Baukasten der Motoren der Baugrößen EDRS71 bis EDRE225.<br />

Die Baureihe EDR.. gibt es neben dem Aufbau als Getriebemotor<br />

auch als Solomotor in Fuß- und/oder Flanschausführung.<br />

www.sew-eurodrive.de<br />

Schwerlastantrieb mit großer Hubkraft und kleinem Platzbedarf<br />

Der Schwerlastantrieb 4779 von Ketterer für verstellbare<br />

Montagetische verbindet Kraft und Präzision auf kleinem Raum.<br />

Der Linearantrieb mit Getriebemotor ist ausgelegt auf das stufenlose<br />

Heben von Lasten bis zu 200 kg und besteht aus einer<br />

Kombination aus hochleistungsfähigem Getriebemotor und<br />

Spindel. Da die Spindel parallel zum Motor liegt, also als Inline-<br />

Antrieb konzipiert ist, erfordert die Konstruktion wenig Platz beim<br />

Einbau. Der Antrieb ist mit einer integrierten Bremse ausgestattet,<br />

sodass der Tisch auch bei schweren Lasten sicher in Position<br />

bleibt – auch im Falle eines Stromausfalls. Die<br />

Schneckenräder bestehen aus Stahl und Messing,<br />

wodurch der Antrieb sehr belastbar ist und hohe<br />

Gewichte aushält. Mithilfe eines anwenderspezifisch<br />

anpassbaren Adapters lässt sich der Schwerlastantrieb<br />

in verschiedenste Hubsäulen sowie in nahezu<br />

jeden verstellbaren Montagetisch integrieren.<br />

www.ketterer.de

Umdenken beim Umformen<br />

Höhere Produktivität an Servopressen durch neue Sicherheitskonzepte<br />

Manfred Koch<br />

Im Pressenbau geht es vor allem<br />

um Steigerung der Produktivität<br />

und Energieeffizienz. Sick<br />

entwickelt mit der sicheren<br />

Antriebsüberwachung „Motion<br />

Control“ passende Konzepte und<br />

Produkte, um die Anforderungen<br />

lösen zu können. Mit einer<br />

Sicherheits-Steuerung und dem<br />

Motion-Control-Modul werden nun<br />

neue Konzepte für Servoantriebe in<br />

der Werkzeugmaschinenindustrie<br />

realisiert.<br />

Manfred Koch ist Strategic Industry<br />

Manager Corporate Solution Center Factory<br />

Automation im Bereich Werkzeugmaschinen<br />

bei Sick AG in Waldkirch<br />

Während in der Vergangenheit die<br />

Sicherheitstechnik im Wesentlichen<br />

als eine Maßnahme am Ende der Designphase<br />

in die Maschine implementiert wurde,<br />

wird sie heute mehr zu einem zentralen<br />

Bestandteil des Steuerungsdesigns und<br />

unterstützt somit eine höhere Leistungsfähigkeit<br />

der Maschine. „Der Stand der<br />

Technik befindet sich stets im Wandel“, sagt<br />

Mathias Ams, Produktmanager im Bereich<br />

sens: Control − sichere Steuerungslösungen<br />

bei Sick. In der Vergangenheit waren z. B.<br />

bei Pressen, hydraulische Antriebe und<br />

mechanische Exzenterpressen marktführend.<br />

Nun ist die Servotechnologie mit<br />

elektrischen Antrieben − getrieben durch<br />

die Forderung nach mehr Effizienz, Flexibilität<br />

und geringerem Energieverbrauch<br />

immer stärker auf dem Vormarsch.<br />

Im Gegensatz zu anderen Maschinenarten,<br />

wie z. B. CNC-Bearbeitungsmaschinen<br />

sind Maschinen, wie Servopressen nicht<br />

vollumfänglich in Sicherheitsnormen<br />

beschrieben. Bei CNC-Maschinen sind die<br />

Anforderungen bezüglich sicherer Aktorik<br />

bereits in den Normen eingeflossen und<br />

unterstützen somit den idealen Kompromiss<br />

zwischen Sicherheit und Effizienz.<br />

Es gibt klar definierte Betriebszustände, in<br />

denen der Bediener eingreifen darf, aber<br />

die Bewegung der Aktorik sicher überwacht<br />

und auch limitiert sein muss. Im Bereich<br />

der Servopressen bedient man sich derzeit<br />

noch von den Erfahrungswerten aus dem<br />

CNC-Bereich. Basierend auf bestehenden<br />

Grundlagen aus den Normen und Erfahrungen<br />

sowie gültigen Regelungen, auch zu<br />

Pressen, können hier jedoch neue und<br />

bessere Maschinenkonzepte erstellt werden.<br />

Dadurch ist der Wandel hin zu neuen<br />

Technologien möglich.<br />

Mal anders denken<br />

Um die Vorzüge der Antriebs- und Automatisierungstechnik<br />

vollumfänglich an einer<br />

Presse nutzen zu können, ist ein Umdenken<br />

bei der Sicherheitstechnik erforderlich.<br />

Auftretende Geschwindigkeiten, Kräfte und<br />

Drehmomente können mit Servoantrieben<br />

präziser, dynamischer und entkoppelt<br />

geregelt werden. Somit können ideale Kraftbewegungsprofile<br />

erzielt werden. Daraus<br />

resultieren optimierte Prozessabläufe<br />

bezüglich Materialstärke und Fließverhalten,<br />

vor allem bei komplexen Teilegeometrieen.<br />

Verformprozesse werden optimiert, die<br />

Qualität gesteigert und Ausschuss minimiert.<br />

Außerdem sind z. B. im Gegensatz<br />

zu hydraulischen Pressen das Produktions-<br />

50 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

01 Drive Monitor FX3-MOC0 zur sicheren<br />

Antriebsüberwachung im Zusammenspiel mit<br />

der Sicherheits-Steuerung Flexi Soft<br />

02 Sicherheits-Steuerung Flexi Soft mit dem Drive<br />

Monitor FX3-MOC0 zur Absicherung von Servopressen<br />

umfeld und das Werkstück frei von öligen<br />

Rückständen.<br />

Bei herkömmlichen Pressen ist das<br />

Umrüsten von einem Produktionsprozess<br />

auf einen anderen häufig aufwendig, da<br />

eine mechanische Anpassung der Schaltnocken<br />

erforderlich ist. Bei Servopressen<br />

entfällt dies und wird durch Anpassungen<br />

im Steuerungsprogramm erreicht. Die<br />

Motion-Control-Technologie von Sick bietet<br />

hier die Möglichkeit, dank sicherer<br />

Geschwindigkeitsüberwachung, das neue<br />

Steuer programm unter minimiertem Risiko<br />

bei teilweise inaktiver Schutzeinrichtung<br />

in Betrieb zu nehmen und zu testen.<br />

Die so erzielte Reduktion der Rüstzeiten<br />

steigert gerade bei kleineren Produktionslosen<br />

die Effizienz der Maschine.<br />

25 % kürzere Zykluszeiten<br />

„Das Bestreben von Sick ist es, die Anforderungen<br />

des Antriebskonzepts ideal zu<br />

beherrschen und damit die Produktivität<br />

sowie die Energieeffizienz und vor allem<br />

die Sicherheit im Prozess zu erhöhen“,<br />

betont Mathias Ams. Die sichere Überwachung<br />

wird vom einfachen Sicherheits-<br />

Licht vorhang, oder Sicherheitsschalter auf<br />

ein ganzheitliches Sicherheitskonzept,<br />

inklusive der Antriebsfunktionalität in der<br />

Sicherheits-Steuerung, verlegt. Dies ermöglicht<br />

es, Maschinen im Wartungs-, Serviceund<br />

Produktionsbetrieb effizient zu nutzen.<br />

Durch neue Konzepte in der Sicherheitstechnik<br />

kann mit Motion Control zu jeder<br />

Zeit die Bewegung der Maschine überwacht<br />

werden. Alle Signale der Sicherheitssensoren<br />

sowie der Aktoren können fusioniert werden.<br />

Dabei hat Sick nicht nur Lösungen im<br />

Bereich der Sicherheitstechnik, sondern<br />

liefert alle weiteren Komponenten, wie<br />

Sensoren oder Encoder für die gesamte<br />

Maschine. Der Drive Monitor FX3-MOC0<br />

übernimmt gemeinsam mit der Sicherheits-<br />

Steuerung Flexi Soft die Überwachung von<br />

Pressen. Dabei können alle Arten von<br />

Antrieben überwacht werden, was eine<br />

Unabhängigkeit vom Antriebshersteller, je<br />

nach regionalen Technologie- und Marktanforderungen,<br />

mit sich bringt. Der Drive<br />

Monitor kann bestehende Motorfeedback-<br />

Signale und vorhandene Encoder sicher<br />

überwachen und Plausibilisierungssignale<br />

aus der Prozessteuerung integrieren. Durch<br />

die genaue Überwachung der Bewegungen,<br />

kann aus den Informationen abgeleitet<br />

werden, ob eine tatsächliche Gefährdung<br />

für den Maschinenbediener bei einem<br />

Eingriff in den Gefahrenbereich besteht.<br />

Damit werden Fehlabschaltungen vermieden,<br />

Zykluszeiten verkürzt, die Verfügbarkeit<br />

gesteigert und die Produktivität<br />

erhöht. Der Rückhub kann sicher überwacht<br />

werden, da keine gefährliche<br />

Bewegung stattfindet und bereits vor dem<br />

Zyklusende kann ein Eingriff in den Gefahrenbereich<br />

erfolgen.<br />

Durch die Fusion von sicheren Antriebsfunktionen<br />

und dem Nutzen aller aus dem<br />

Prozess zur Verfügung stehenden Informationen<br />

lassen sich Testfunktionen, wie z. B.<br />

der Tests der mechanischen Bremsen optimieren.<br />

„Durch eine Kombination dieser<br />

einzelnen Optimierungen im Produktionsprozess<br />

kann eine Verkürzung der Zykluszeit<br />

um 25 % und mehr erreicht werden“,<br />

sagt Mathias Ams.<br />

Sichere Überwachung<br />

Warum der Drive Monitor gerade für Servopressen<br />

geeignet ist, zeigt die Vielzahl an<br />

Antriebssicherheitsfunktionen aus der<br />

IEC 61800-5-2. Diese reichen vom Sicheren<br />

Stopp 2 (Safe Stop 2, SS2), über den Sicheren<br />

Betriebshalt (Safe Operating Stop, SOS),<br />

Sicher begrenzte Geschwindigkeit (Safely<br />

Limited Speed, SLS), bis hin zur Sicheren<br />

Bewegungsrichtung (Safe Direction, SDI).<br />

Die Anwendung dieser Funktionen, in<br />

Kombination mit Sensorsignalen und<br />

Prozesssignalen, ebnen den Weg, die technologischen<br />

Neuerungen der Steuerungsund<br />

Antriebstechnik ideal nutzen zu können.<br />

Beispielsweise kann bei einem Eingriff in<br />

die Schutzeinrichtung, z. B. in einen Lichtvorhang,<br />

ein SS2 ausgelöst werden. Die<br />

Presse wird elektrisch statt mechanisch<br />

gestoppt und der Zyklus kann ohne neues<br />

Referenzieren sofort weitergeführt werden.<br />

SDI ist die Basisfunktion um einen Eingriff<br />

an die Gefahrstelle der Presse bei einem<br />

Rückhub des Werkzeugs und somit verkürzte<br />

Zykluszeiten zu ermöglichen. Dies sind nur<br />

einige Beispiele vieler unterschiedler<br />

Potentiale. Bei Pressen ist der Taktbetrieb<br />

eine effiziente Art eine Presse zu betreiben,<br />

da durch den Eingriff in die Presse schon<br />

die Zyklussteuerung eingeleitet wird. Klassische<br />

Pressen greifen zur Taktsteuerung<br />

auf ein Nockenschaltwerk zurück, welches<br />

es bei modernen Servopressen nicht gibt.<br />

Hier kann der Drive Monitor wiederum<br />

seine Vorzüge voll entfalten, indem aus der<br />

Bewegungsüberwachung Schaltsignale für<br />

die Steuerung des Taktbetriebes abgeleitet<br />

werden, ohne dass weitere Sensoren erforderlich<br />

sind.<br />

Da der Drive Monitor unterschiedlichste<br />

Arten von Antrieben überwachen kann,<br />

lassen sich diese Konzepte einfach von<br />

elektrischen auf hydraulische Antriebe<br />

übertragen. Dies eröffnet einen hohen Grad<br />

an Flexibilität und somit auch Unabhängigkeit<br />

bei der Auswahl geeigneter Antriebskonzepte<br />

und Hersteller.<br />

Fotos: Aufmacherbild: Schuler Pressen,<br />

Weingarten<br />

www.sick.de<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 51

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Motoren-Portfolio für<br />

Werkzeug maschinen ausgebaut<br />

Für die Bearbeitung größerer Werkstücke ist der Einbaumotor<br />

Simotics M-1FE2 in Baugröße 180 (Bild) von Siemens konzipiert.<br />

Durch die Verwendung von Permanentmagneten bietet der<br />

Sichere Sensoren mit Level SIL2<br />

Das Unternehmen TWK Elektronik hat neue Produkte mit Sicherheits-Integritätslevel<br />

SIL2 herausgebracht. Der TRK/S3 ist ein<br />

absoluter Multitour-Drehgeber auf Hall-Basis mit einer Failsafe<br />

over Ethercat-Schnittstelle. Der Messbereich von 4 096 U (12 Bit)<br />

ist mit 8 192 Schritten (13 Bit) aufgelöst. Die doppelt gelagerte<br />

Spindelmotor eine hohe Drehmomentdichte. Mit einem<br />

Innendurchmesser von 200 mm und aufgrund seiner hohen<br />

Leistungsfähigkeit ist Simotics M-1FE2 auch für den Einsatz auf<br />

großen Dreh- und Fräszentren sowie für anspruchsvolle Bearbeitungen<br />

geeignet. Zudem bietet der Hersteller mit dem Simotics<br />

T-1FW68 leistungsstarke Segmentmotoren. Mit dem hohen<br />

Drehmoment von bis zu 1 Mio. Nm eignen sich diese Direktantriebe<br />

für den Einsatz bei großen bis sehr großen Durchmessern.<br />

Die Segmentmotoren sind flexibel bei der Auslegung und können<br />

auch mit einer verringerten Anzahl von Statorsegmenten<br />

betrieben werden.<br />

www.siemens.de<br />

Welle lässt eine axiale und radiale Belastung von 250 N zu. Durch<br />

sein Aluminiumgehäuse erreicht er Schutzart IP69K und ist vor<br />

allem für den Maschinen- und Schwermaschinenbau geeignet.<br />

Der Vibrationssensor NVA/S3 mit einem MEMS-Sensorsystem hat<br />

drei Messachsen. Die werkseitig einstellbaren Frequenzbereiche<br />

liegen zwischen 0,1 und 60 Hz. Der Messbereich von +/- 2 g wird<br />

mit 4 096 digit/g aufgelöst. Die sichere Schnittstelle ist Canopen<br />

Safety. Der Geber hat zwei analoge 4 bis 20 mA-Ausgänge und<br />

zwei sichere Relais-Schaltausgänge. Das Aluminiumgehäuse mit<br />

zwei M12-Steckeranschlüssen hat die Schutzart IP67. Bevorzugte<br />

Einsatzbereiche sind z. B. Windenergieanlagen.<br />

www.twk.de<br />

Moderne Antriebslösungen bis 42 MW<br />

für alle Industrieapplikationen<br />

Energieeffiziente Motoren | Transnormmotoren | Kompaktantriebe |<br />

Drehzahlvariable Drehstromantriebe | Hochspannungs- und Sondermaschinen |<br />

Antriebssysteme & Automatisierung für Gleich- und Drehstromanlagen<br />

Besuchen Sie uns auf<br />

der SPS in Nürnberg:<br />

Halle 3, Stand 268.<br />

www.vem-group.com

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Absolute Drehgeber mit SSI-Schnittstelle<br />

35 mm Außendurchmesser und eine SSI-Schnittstelle sind die Merkmale der<br />

Drehgeber ECN 1013 und EQN 1025, ROC 1013 und ROQ 1025 von Heidenhain,<br />

die das Spektrum an kompakten absoluten Drehgebern ergänzen. Für den einfachen<br />

elektrischen Anschluss erlauben sie Versorgungsspannungen von 4,75 V bis 30 V.<br />

Damit steht eine komplette Baureihe für<br />

beengte Verhältnisse mit allen gängigen<br />

Schnittstellen zur Auswahl. Einsatzbereiche<br />

sind die Antennentechnik, fahrerlose<br />

Transportsysteme, Logistik, Maschinenbau,<br />

Medizintechnik oder Verpackungsmaschinen.<br />

Der mechanische Anbau der<br />

6 mm-Hohlwellengeräte ECN und EQN<br />

mit angebauter Statorkupplung eignet sich<br />

für hochdynamische Anwendungen. Die<br />

Synchroflansch-Ausführungen ROC und<br />

ROQ haben eine Vollwelle mit einem Durchmesser von 4 mm und sind kompatibel<br />

zu inkrementalen Drehgebern der Kompaktklasse. Ein Arbeitstemperaturbereich<br />

von -30 bis 100 °C und Schutzart IP64 erlauben den Einsatz unter schwierigen<br />

Umweltbedingungen.<br />

KOMPETENZ<br />

FÜ<br />

H CHSTE<br />

T<br />

www.heidenhain.de<br />

Drehgeber bietet Schutz vor Wellenströmen<br />

Die Firma Baumer präsentiert eine neue<br />

Variante der inkrementalen Drehgeberfamilie<br />

Opto Pulse EIL580, welche Schutz<br />

vor induzierten Wellenströmen bietet. Die<br />

Variante mit Hybridlagern verbessert die<br />

Zuverlässigkeit, da sie im Vergleich zu<br />

Ganzstahllagern stromisolierend wirkt und<br />

so Lagerschäden durch Wellenströme<br />

vollständig eliminiert. Zudem zeichnen sich<br />

die Drehgeber durch eine robuste Konstruktion<br />

und Langlebigkeit aus. Die vom<br />

Unternehmen entwickelte Shaft-Lock-Lagerkonstruktion bietet ein selbst unter<br />

widrigsten Bedingungen zuverlässiges Funktionieren. Die Metallschulter<br />

zwischen den beiden Kugellagern schützt die innenliegende Sensorik vor axialen<br />

Schlägen und Belastungen. Das modulare Baukastensystem der Serie ist Basis für<br />

eine große Vielfalt an Produktvarianten, die zu allen gängigen elektrischen und<br />

mechanischen Standards kompatibel sind.<br />

www.baumer.com<br />

Keine Schrittverluste und mehr Dynamik<br />

Das Unternehmen A-Drive bietet die Schrittmotor-Baureihe Xtreme Torque<br />

Nema 23 von Lin Engineering an. Durch ein magnetisches Design erreicht das<br />

Modell im Vergleich zu Standard-Ausführungen bei gleichen Abmessungen ein<br />

um bis zu 40 % höheres Drehmoment. Dadurch werden Schrittverluste und<br />

Motorstillstände reduziert und dies steigert die Zuverlässigkeit und erweitert den<br />

Einsatzbereich der gesteuerten Schrittmotorsysteme. Der Motor vom Typ E5718<br />

bietet ein max. Drehmoment von 1,84 Nm.<br />

Damit ist er laut Herstellerangaben der Motor<br />

mit der höchsten Leistungsdichte in seiner<br />

Klasse. Die Motoren sind in Ausführungen mit<br />

Steckern oder freien Kabelenden verfügbar.<br />

Der Hersteller bietet zudem flexibel an die<br />

jeweiligen Anforderungen angepasste<br />

mechanische Änderungen an.<br />

Besuchen Sie uns!<br />

Halle 3, Stand 250<br />

24. - 26.<strong>11</strong>.<strong>2015</strong>, Nürnberg<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 Produkte,<br />

mit denen Sie Ihren gesamten Produktionsprozess<br />

verbessern können.<br />

www.a-drive.de<br />

Transforming energy into solutions.<br />

info-de@weg.net www.weg.net/de

SPS IPC DRIVES <strong>2015</strong><br />

Servo-Baukasten mit sicher<br />

angebauten Gebern<br />

Heidrive baut seinen erfolgreichen Servo-Baukasten um die<br />

Motoren mit sicher angebauten Gebern weiter aus. Da sich die<br />

Kundenanforderungen im Bereich der sicherheitsrelevanten<br />

Applikationen nicht nur auf sichere Umrichter und Geber<br />

beschränken, wird für eine sichere Funktion in den Anwendungen<br />

eine absolut zuverlässige mechanische Verbindung zwischen<br />

Geber und Motor benötigt. Durch ausreichend dimensionierte<br />

Wellen- und Gehäuseanbindung sowie die dokumentierte<br />

Montage wird ein Fehlerausschluss erreicht. Bei den Motoren mit<br />

sicher angebauten Gebern handelt es sich um ein Antriebssystem<br />

gemäß EN 61800-5-2. Wenn der Fehlerausschluss angewendet<br />

wird, hält die Befestigung<br />

des Gebergehäuses an der<br />

Motorwelle die 20-fache<br />

Überlastung stand. Erhältlich<br />

sind die Motoren mit<br />

den Hiperface-Gebern<br />

SKx36S als Single- und<br />

Multiturngeber mit<br />

128 Sinus-/Cosinus-<br />

Perioden je Umdrehung, sowie den Hiperface DSL-Gebern<br />

EKx36-2 ebenfalls als Single- und Multiturngeber mit der<br />

Auflösung von 18 bit je Umdrehung.<br />

Kupplungen für hohe Drehzahlen und<br />

Dynamiken<br />

Das Unternehmen R+W bietet verschiedene Kupplungs-<br />

Modellreihen mit einem niedrigen Massenträgheitsmoment<br />

für hohe Drehzahlen und Dynamiken an. Die Baureihe MKS<br />

z. B. bietet Miniatur-Metallbalgkupplungen bis 10 Nm, die<br />

aufgrund ihres symmetrischen Designs und einer Wuchtung<br />

in Qualität 2,5 bis 120 000 min -1 geeignet sind. Müssen<br />

Achsabstände bis 6 m überbrückt werden, ist mit dem<br />

Modell ZAL eine Metallbalg-Gelenkwelle<br />

mit CFK-Zwischenrohr<br />

erhältlich, die ohne zusätzliche<br />

Zwischenlagerung ebenfalls für<br />

hohe Drehzahlen und bis<br />

800 Nm Nenndrehmoment<br />

geeignet ist. Mit der Baureihe SL<br />

sind TÜV-geprüfte Leichtbau-<br />

Sicherheitskupplungen verfügbar,<br />

die durch eine hohe Leistungsdichte und ein geringeres<br />

Gewicht im Vergleich zu den klassischen Modellen punkten.<br />

Mit eigenen Wuchtmaschinen und Prüfständen kann der<br />

Hersteller weitere Baureihen und Sonderlösungen für<br />

hochdynamische Anwendungen anbieten.<br />

www.rw-kupplungen.de<br />

www.heidrive.de<br />

Digitale und analoge Stellungsüber<br />

wachung erstmals kombinierbar<br />

Die aktiv ansteuerbaren 2/2-Wege-Einbauventile LC2A-1X von<br />

Bosch Rexroth in Kombination mit Logikdeckeln aus dem<br />

Standardprogramm eröffnen eine hohe Funktionsvielfalt in der<br />

Hydraulik. Durch die zusätzlich zur digitalen Positionsüberwachung<br />

mögliche Integration eines analogen Sensors können<br />

Anwender die Ventilposition genau erfassen und auswerten. Der<br />

Steuerschieber mit Überdeckungszapfen (Option “F“) reduziert<br />

das Delta p nenngrößenabhängig um bis zu 60 % gegenüber der<br />

bei Stellungsüberwachung bisher üblichen Variante mit<br />

Dämpfungszapfen (Option „D“). Neben der Reduzierung der<br />

Verlustleistung wird auch der Einsatz kleinerer Nenngrößen<br />

unterstützt.<br />

www.boschrexroth.com<br />

Kompaktes Spindelgetriebe für<br />

lineare Antriebe<br />

Spindelantriebe sind perfekte Lösungen für lineare Positioniersysteme,<br />

Linsenverstellungen oder Spritzenpumpen. Für kompakte<br />

Antriebe bietet Maxon das Spindelgetriebe GP 6 S mit einem<br />

Durchmesser von 6 mm. Es ist neu auch mit einer Metallspindel<br />

erhältlich und eine günstige Alternative zur bisherigen Keramikversion.<br />

Das Spindelgetriebe eignet sich für verschiedenste<br />

lineare Antriebslösungen. Seine max. Vorschubgeschwindigkeit<br />

beträgt 15 mm/s und die Vorschubkraft bis zu<br />

10 N. Dank integrierten Kugellagern ist es auch für<br />

hohe Axiallasten geeignet. Das Getriebe lässt<br />

sich mit den Maxon-DC-Motoren RE 6<br />

und EC 6 (bürstenlos)<br />

kombinieren.<br />

www.maxonmotor.com<br />

Kunststoff-Energierohre bieten Schutz vor Spänebefall<br />

Konstruiert auf Basis des günstigen E2-Prinzips (zwei Teile pro<br />

Kettenglied) aus tribologisch optimierten Kunststoffen von Igus,<br />

bieten die spänedichten Energierohre der Serie R2 neben<br />

Schmiermittel- und Wartungsfreiheit auch Schutz gegen äußere<br />

Verschmutzung und Spänebefall. Nun<br />

stellt das Unternehmen das Energierohr in<br />

neuer Baugröße mit 40 mm Innenhöhe<br />

vor. Es ist sowohl im Außenradius (R2.40)<br />

als auch im Innenradius (R2i.40) zu<br />

öffnen, wodurch Anwender bei der<br />

Befüllung mit Leitungen und Schläuchen<br />

die für sie unkomplizierteste Variante<br />

wählen können. Die Deckel sind bei allen<br />

Varianten aufschwenkbar und müssen zur Befüllung nicht<br />

komplett entfernt werden. Die Deckelkonturen des Energierohrs<br />

R2.40 sind glatt und ihre Wölbung und engen Fertigungstoleranzen<br />

garantieren, dass sich zwischen den Anschlägen keine<br />

Späne ansammeln. Glatte Innenkonturen und<br />

abgerundete Rast-Trennstege aus dem<br />

gleichen Werkstoff schonen zudem die<br />

Leitungen. Die integrierte Rasterung sorgt<br />

zusätzlich für einen festen Halt der Innenaufteilung,<br />

auch bei seitlich liegenden<br />

Anwendungen.<br />

www.igus.de<br />

54 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

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Ausgabe 16 • November <strong>2015</strong><br />

Mechatronic<br />

Informationen über Automatisierung,<br />

Antriebstechnik und Technologietrends<br />

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Bei der Übertragung von Drehmomenten<br />

bieten Sicherheitskupplungen von KBK Antriebstechnik<br />

idealen Überlastschutz. Das auf<br />

alle Anforderungen abgestimmte Sortiment<br />

mit verschiedenen Bauformen ermöglicht die<br />

stufenlose Justierung des Überlastmomentes<br />

innerhalb des jeweiligen Einstellbereichs.<br />

Für die Drehmomentbegrenzung bzw. den<br />

Kollisionsschutz indirekter Antriebe bietet das<br />

Klingenberger Unternehmen KBK Antriebstechnik<br />

GmbH ein umfassendes Standardprogramm<br />

an spielfreien Sicherheitskupplungen<br />

mit integriertem Gleitlager (KBK/C) oder<br />

Kugellager (KBK/L) an. Für den Einbau von<br />

breiten Naben oder bei hohen Radialkräften<br />

gibt es zusätzlich die Version KBK/LL mit zwei<br />

Kugellagern. An den Kupplungsflanschen aller<br />

Modelle können Zahnriemenscheiben, Zahnräder,<br />

Flansche oder andere Anbauten mit<br />

sehr hoher Rundlauf- bzw. Plangenauigkeit<br />

angebaut werden.<br />

das Überlastmoment innerhalb des Einstellbereichs<br />

stufenlos justiert werden. Die Sicherheitskupplungen<br />

können in zwei Schaltarten<br />

Sicherer Schutz<br />

vor Überlast<br />

Überlastkupplungen<br />

für Antriebe<br />

in Industriemaschinen<br />

KBK bietet vier grundsätzlich verschiedene<br />

Nabenarten für die Wellenmontage an.<br />

Und zwar für<br />

• die einfache Montage mittels<br />

Passfederverbindung<br />

• die schnelle Montage mittels<br />

Klemmnabenverbindung<br />

• den Innenkonus für hohe Klemmkräfte und<br />

sehr kompakten Einbau<br />

• den selbstzentrierenden und<br />

selbstlösenden Außenkonus für exakte<br />

Positionierung bei der Montage.<br />

Bei Erreichen des jeweiligen Maximalmomentes<br />

rastet die Kupplung aus und die Drehmomentübertragung<br />

wird innerhalb von zwei bis<br />

fünf Millisekunden unterbrochen. So werden<br />

eventuelle Maschinenschäden zuverlässig<br />

verhindert. Da die Sicherheitskupplungen rein<br />

mechanisch funktionieren, benötigen sie im<br />

Gegensatz zu elektronischen Abschalteinrichtungen<br />

keine Stromversorgung. Die Drehmomentbereiche<br />

der gleitgelagerten Kupplungen<br />

reichen von 3 bis 500 Nm, bei den kugelgelagerten<br />

sogar bis 1.400 Nm. Bei Klemmnabenverbindungen<br />

beginnt der Drehmomentbereich<br />

bereits bei 0,2 Nm. Die gleitgelagerte<br />

Ausführung eignet sich sehr gut zum Anbau<br />

besonders kompakter Bauteile.<br />

Bei allen Sicherheitskupplungen von KBK kann<br />

geliefert werden, einer winkelsynchronen und<br />

einer durchrastenden. Erstere lässt sich nach<br />

dem Ausrücken infolge von Überlast nur an<br />

einem einzigen Punkt wieder einrasten, die<br />

zweite kann alle 45° bzw. 60° wieder eingerastet<br />

werden. Für besondere Einsatzbedingungen<br />

können die Überlastkupplungen auch<br />

chemisch vernickelt oder komplett in Edelstahl<br />

geliefert werden.<br />

KBK Antriebstechnik GmbH | Unterlandstrasse 46 | 639<strong>11</strong> Klingenberg am Main | Tel.: +49 9372 94061-0 | info@kbk-<strong>antriebstechnik</strong>.de | www.kbk-<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />

M

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eleskopierende<br />

ubsule<br />

Mit dem Multilift II telescope bringt RK<br />

Rose+Krieger eine Teleskopvariante der<br />

elektrischen Hubsäule Multilift II auf den<br />

Markt. Das außergewöhnlich flache Hubsystem<br />

überzeugt mit Hubkräften bis 3.000 N.<br />

Mit einem geringen Einbaumaß von 560 mm<br />

und dem großem Hub von 650 mm erfüllt die<br />

neue Hubsäule zudem die Ergonomienorm<br />

für Arbeitstische (DIN EN 527-1:20<strong>11</strong>).<br />

Mit dem Multilift II telescope reagiert RK<br />

Rose+Krieger auf die gestiegenen Kundenforderungen<br />

an ergonomische Steh- und<br />

Sitz-Arbeitstischsysteme. Mithilfe der elektrisch<br />

höhenverstellbaren Hubsäule können<br />

an einem Montagearbeitsplatz nun sowohl<br />

sehr kleine als auch sehr große Personen<br />

tätig sein. Die Anpassung der Tischhöhe an<br />

die jeweilige Körpergröße sorgt für eine ideale<br />

Arbeitsergonomie.<br />

Nur zwei Hubsäulen für ein<br />

Tischsystem<br />

Im Gegensatz zu bisher am Markt erhältlichen<br />

Produkten mit gleichem Einbau-<br />

Hub-Verhältnis bringt der Multilift II telescope<br />

wesentlich höhere Kräfte auf. Damit<br />

genügen zwei Hubsäulen für ein Tischsystem.<br />

Das vereinfacht den Aufwand für Montage,<br />

Synchronisierung und Ansteuerung<br />

maßgeblich.<br />

RK Rose+Krieger bietet die neue Hubsäule in<br />

einer Synchronvariante im vorkonfektionierten<br />

Plug Work-Paket an. Der Lieferumfang<br />

ptimales inbau-<br />

ub-erhltnis und<br />

hohe ubkrfte<br />

umfasst dabei zwei Multilift II telescope,<br />

eine Logic-Data-Synchronsteuerung für<br />

Tischanwendungen, Abdeckprole, Nutensteine<br />

für eine einfache Anbindung von Zubehörteilen<br />

sowie optionale Handschalter<br />

und länderspezische Netzkabel.<br />

Einfache Montage und Ausrichtung<br />

Wie der Multilift II lässt sich auch der Multilift<br />

II telescope mit Hilfe von Montageplatten<br />

schnell und einfach auf gängige Prolsysteme<br />

montieren. ptional erhältliche RK<br />

SyncFlex-Ausgleichsplatten erleichtern die<br />

Ausrichtung der Hubsäulen. Verspannungen,<br />

die bei Überlastung überbestimmter Systeme<br />

zu Ausfällen führen könnten, werden so vermieden.<br />

Zudem sind diverse Sonderoptionen<br />

auf Wunsch lieferbar.<br />

Breites Hubsäulenprogramm<br />

RK Rose+Krieger hat ein umfangreiches<br />

Produktportfolio und deckt somit ein großes<br />

Leistungsspektrum ab. Vom flachen<br />

Multilift über den ligranen RK Slimlift<br />

und die RK Powerlift Baureihe bis hin<br />

zur mehrstugen Alpha Colonne bietet<br />

RK für jeden Einsatzfall die passende<br />

Hubsäule. Projektbezogene Sonderanpassungen<br />

sind möglich.<br />

RK Rose+Krieger GmbH | Potsdamer Straße 9 | 32423 Minden | Tel.: +49 571 9335-0 | info@rk-online.de | www.rk-rose-krieger.com<br />

M

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alle <br />

Stand <br />

Auf der SPS IPC Drives <strong>2015</strong> präsentiert<br />

Nabtesco erstmalig einen Servomotor in<br />

Kombination mit dem bewährten RV-<br />

Getriebe. Damit macht das Unternehmen<br />

einen weiteren wichtigen Schritt bei der<br />

Entwicklung vom reinen Getriebelieferanten<br />

zum Anbieter von Komplettlösungen.<br />

Die Nabtesco Precision Europe GmbH baut<br />

seine Engineering-Kompetenzen in Deutschland<br />

und Europa weiter aus. Vom 24. bis<br />

26. November präsentiert das Unternehmen<br />

auf der SPS <strong>2015</strong> in Nürnberg eine neue<br />

Antriebslösung.<br />

Um bei der Anwendung in der Werkzeugmaschine<br />

Platz zu sparen, hat Nabtesco einen<br />

Hochpräzisions-Servo-Antrieb entwickelt, der<br />

zukünftig als Alternative zum Direktantrieb<br />

zum Einsatz kommen kann. Wurden früher<br />

in Fräs- oder Schwenkköpfen hauptsächlich<br />

Schneckengetriebe eingesetzt, galten Direktantriebe<br />

bis heute als Stand der Technik. Die<br />

Entwickler von Nabtesco kombinieren nun<br />

einen Flach-Servomotor mit der bewährten<br />

ompakter Servomotor<br />

kombiniert<br />

mit einem<br />

rzisionsgetriebe<br />

für erkzeugmaschinen<br />

Präzisionsgetriebetechnologie. Diese Lösung<br />

bietet die Vorteile eines Direktantriebs <br />

allerdings bei wesentlich geringerem Bauraum.<br />

Durch das Zusammenwirken mit dem<br />

Reduziergetriebe von Nabtesco können höhere<br />

Kräfte übertragen werden und ein deutlich<br />

kleinerer Motor zum Einsatz kommen. Die<br />

Platzersparnis beträgt bei gleichen Leistungsdaten<br />

bis zu 50 Prozent beim Einbau in die<br />

Werkzeugmaschine.<br />

eitere orteile der Antriebslsung<br />

Die Konstruktion, bestehend aus Servomotor<br />

und Zykloidgetriebe, ermöglicht höchste<br />

Drehmomente bei exakter Positioniergenauigkeit.<br />

Neben einer einfachen Integration und<br />

geringem Installationsaufwand überzeugt der<br />

Hochpräzisions-Servo-Antrieb durch seine<br />

Wartungsfreiheit und hohe Leistungsdichte.<br />

Auch kundenspezische Anpassungen sind<br />

problemlos möglich. Eine großzügige Hohlwelle<br />

ermöglicht darüber hinaus das Durchführen<br />

von Kabeln, Leitungen oder Lasern.<br />

Servomotor mit<br />

rzisionsgetriebe<br />

Nabtesco Precision Europe GmbH | Tiefenbroicher Weg 15 | 40472 Düsseldorf | Tel: +49 2<strong>11</strong> 17379-0 | info@nabtesco.de | www.nabtesco.de<br />

M

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Moderne elektronische Baugruppen werden<br />

immer kleiner und gleichzeitig leistungsstärker.<br />

Damit entwickelt sich auch mehr Wärme, die<br />

über Kühlkörper abgeführt werden muss. CT<br />

bietet maßgeschneiderte Hochleistungskühlkörper<br />

in Kombination mit Lüftern, die zum<br />

Beispiel bei der NRD DRIVESSTEMS Group<br />

(NRD) für den schnellen Wärmeabtransport<br />

in Freuenzumrichtern zum Einsatz kommen.<br />

125 mm x 50 mm x 264 mm (H x L x B).<br />

Das Kühlelement setzt sich aus insgesamt<br />

47 Kühlrippen zusammen und misst<br />

7,5 mm x 20 mm x 240 mm (H x L x B). Die<br />

Kühlkörper wurden präzise auf die Anwendung<br />

zugeschnitten und dabei die Eigenschaften der<br />

Wärme erzeugenden uellen in der Geometrie<br />

des Kühlkörpers und in seiner thermischen<br />

Auslegung berücksichtigt. Damit steigt die<br />

Thermische imulation<br />

reduziert Entwiclungsosten<br />

Erfahrungswerte aus älteren Freuenzumrichterbaureihen<br />

dienten den NRD-Konstrukteuren<br />

als Grundlage für die Dimensionierung<br />

der neuen Hochleistungskühlkörper. Praktische<br />

Tests verizierten deren thermische Eigenschaften.<br />

Daher war in diesem Fall keine<br />

thermische Simulation erforderlich. Liegen<br />

ageschneiderte<br />

ochleistungskühlkrper<br />

Für die Wärmeabfuhr leistungsstarker Fre-<br />

uenzumrichter der kompakten Produktreihe<br />

SK 500E nutzt NRD spezielle, jeweils mit<br />

zwei bis drei Axiallüftern kombinierte Hochleistungskühlkörper<br />

von CT. Die abzuführende<br />

Verlustleistung beträgt dabei von 900 W<br />

bei Umrichtern der Baugröße bis 3,1 kW bei<br />

Baugröße <strong>11</strong>.<br />

Die für die Entwärmung verwendeten Hochleistungskühlkörper<br />

sind modular aufgebaut.<br />

Dadurch lässt sich die erforderliche<br />

Kühloberfläche präzise an das elektronische<br />

Bauteil und dessen Verlustleistung anpassen.<br />

Kühlkörperlängen und -breiten bis zu 600<br />

mm sind möglich. Die Gesamtabmessungen<br />

der maßgeschneiderten Hochleistungskühlkörper<br />

für NRD betragen inkl. Prolträger<br />

Temperatur der Kühlkörper selbst bei Überlast<br />

gegenüber der Umgebungstemperatur nur um<br />

maximal 40 °C an.<br />

ompakt<br />

efzient modular<br />

Der modulare Aufbau ermöglicht die kurzfristige<br />

Realisierung individueller Kühllösungen.<br />

Werkzeugkosten, wie sie bei Druckgusskühlkörpern<br />

auftreten, entfallen. Damit sind<br />

selbst individuelle, exakt an die erforderliche<br />

Kühloberfläche angepasste Kühllösungen wie<br />

für die NRD-Freuenzumrichter vergleichsweise<br />

kostengünstig umsetzbar.<br />

jedoch keine Erfahrungswerte vor, kann eine<br />

Simulation auf Basis der thermodynamischen<br />

Rahmendaten der Anwendung u.a. Verlustleistung,<br />

Größe und Position des Hotspots,<br />

Bauraum, maximal zulässige berflächentemperatur,<br />

zu erwartende Umgebungstemperatur<br />

die Auslegung eines applikationsgerechten<br />

Kühlkörpers deutlich beschleunigen und<br />

kostspielige Praxisversuche minimieren bzw.<br />

ganz eliminieren. Speziell die Differenz zwischen<br />

Umgebungs- und Bauteiltemperatur,<br />

das ΔT, ist eine entscheidende Information,<br />

denn es fließt in die Berechnung des Wärmewiderstands<br />

R th<br />

des Kühlkörpers ein. Je<br />

niedriger dieser R th<br />

-Wert ist, desto höher ist<br />

der Wärmefluss und desto besser die kühlende<br />

Wirkung, erklärt Georg Laskowsky, Verkaufsleiter<br />

bei CT.<br />

CT Thermal Solutions GmbH | Lötscher Weg 104 | 41334 Nettetal | Tel.: +49 2153 7374-0 | info@ctx.eu | www.ctx.eu<br />

M

Anzeige<br />

Die HEMA Maschinen- und Apparateschutz<br />

GmbH hat eine neue Baureihe entwickelt,<br />

die sich für Klemmungen auf der Linearschiene<br />

und für den Einsatz als Scheibenbremse<br />

eignet. Dank einer speziellen Technik haben<br />

die Bremsen nun mehr Kraft bei kompakter<br />

Bauform.<br />

in einem Spannungsbereich von 24 bis 2V<br />

DC eignet. Der Actuator wird als pneumatische,<br />

elektromagnetische und auf Wunsch<br />

auch als hydraulische Version erhältlich sein.<br />

Mit der neuen Actuator-Baureihe erweitert<br />

HEMA sein Sortiment um ein offenes<br />

das trotz kompakter Bauform höhere Kräfte<br />

und einen Booster-Betrieb ermöglicht. Dieser<br />

dient als zusätzliche Kraftverstärkung. Das<br />

intelligente System des Actuators teilt die<br />

Klemm- und Bremskraft auf mehrere Nehmerkolben<br />

auf der Aktor wird so zum Doppelaktor.<br />

So wird der gesamte Hub halbiert<br />

raftvolle<br />

Industriescheibenbremse<br />

Actuator nennt das Seligenstädter Unternehmen<br />

die kompakte Industriescheibenbremse<br />

mit hohen Brems- und Haltekräften. Sie kann<br />

zum einen als Haltebremse mit Sicherheitsfunktion<br />

für schnell rotierende Maschinenwellen<br />

eingesetzt werden, um Lasten sicher<br />

abzubremsen und bei einem Maschinenstillstand<br />

zu halten. Zum anderen lässt sie sich<br />

als Positionierbremse mit Absturzsicherung<br />

auf Linearachsen verwenden. Werkzeuge<br />

oder Werkstücke können so bei translatorischen<br />

Bewegungen punktgenau xiert werden<br />

ein Herabfallen oder Gleiten entlang<br />

der Schiene ist nicht möglich. Die Actuator-<br />

Baureihe erfüllt hohe Anforderungen an<br />

die Steigkeit und ein geringes Spiel, beschreibt<br />

HEMA-Geschäftsführer Steffen Walter<br />

die Vorteile des Brems- beziehungsweise<br />

Klemmsystems, das sich vor allem für den<br />

Einsatz im Umfeld der Werkzeugmaschinen<br />

passives Klemm- beziehungsweise Bremssystem<br />

für rotatorische und translatorische<br />

Bewegungen, das als Feststell-, Notstopp-,<br />

Betriebs- oder Sicherheitsbremse eingesetzt<br />

werden kann.<br />

ie Actuator-<br />

aureihe Sicher<br />

gebremst mit<br />

doppelter raft<br />

Um die neue Industriescheibenbremse Actuator<br />

möglichst platzsparend zu konstruieren,<br />

haben die Ingenieure bei HEMA für die Actuator-Baureihe<br />

ein Aktorsystem entwickelt,<br />

und der Energiebedarf in der Anzugsphase<br />

der Aktoren sinkt. Eine unabhängige Steuerungsführung<br />

pro Kanal macht das System<br />

zudem redundant und somit noch sicherer.<br />

Der Einbauraum der Bremse beträgt gerade<br />

einmal 200 x 190 x 210 mm bei einem Gewicht<br />

von lediglich 25 kg.<br />

Das Halte-/Bremssystem kann mit applikationsspezischen,<br />

für den Einsatz in<br />

hochbelasteten Industriescheibenbremsen<br />

geeigneten Belägen ausgestattet werden.<br />

Sonderausführungen mit Sinter- und Gummibelägen<br />

sind genauso möglich wie ein einfacher<br />

und verdrehsicherer Tausch und eine<br />

manuelle Justierung.<br />

HEMA Maschinen- und Apparateschutz GmbH | Seligenstädter Straße 2 | 63500 Seligenstadt | Tel.: +49 612 773-0 | info@hema-group.com | www.hema-group.com<br />

M

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alle <br />

Stand <br />

Dezentrale Kleinservoantriebe liegen im<br />

Trend. Das Systemhaus für Antriebstechnik<br />

A-Drive bietet unterschiedliche Lösungen für<br />

verschiedene Anforderungen. Die Baureihe<br />

Pegasus ist die richtige Wahl für Anwender,<br />

die ein besonders kostengünstiges Produkt<br />

benötigen.<br />

Servoantriebe vereinen Motor, Geber und<br />

Elektronik in einem Gerät, dadurch protiert<br />

der Anwender von vielfältigen Vorteilen.<br />

So sind Motor und Ansteuerelektronik automatisch<br />

optimal aufeinander abgestimmt,<br />

der Aufwand für Inbetriebnahme und Installation<br />

lässt sich reduzieren und die Systeme<br />

benötigen weniger Platz. Die integrierten<br />

Antriebe können Position, Geschwindigkeit<br />

und Kraft regeln oder in der Ablaufsteuerung<br />

für Verfahrprole, Master Slaves und<br />

Synchronisationsaufgaben verwendet werden.<br />

Konkrete Anwendungsbeispiele sind<br />

Drehteller, Kleinextruder oder CNC-Systeme,<br />

die wiederum in der Verpackungs- und<br />

Kunststofndustrie sowie in der Medizintechnik<br />

nachgefragt werden.<br />

Die Kleinservo-Baureihe Pegasus ist das Ergebnis<br />

langjähriger, enger Zusammenarbeit<br />

mit führenden Herstellern von Verpackungsmaschinen.<br />

Ziel war die Entwicklung eines<br />

vollwertigen, aber besonders kompakten<br />

Servoantriebs, der bei minimalen Herstellungskosten<br />

alle Vorzüge der dezentralen<br />

Antriebstechnik in sich vereint. Das wiederum<br />

erfordert einen hohen Standardisierungsgrad<br />

und ein Produktdesign, das sich<br />

einfach produzieren lässt.<br />

Servotechnik<br />

zum reis eines<br />

Schrittmotors<br />

egasus<br />

ezentraler<br />

leinservo-Antrieb<br />

Entstanden ist eine kostengünstige, standardisierte<br />

Antriebslösung, mit der der Kunde<br />

Servotechnik zum Preis eines Schrittmotor-Antriebs<br />

erhält. Gleichwohl eignet sich<br />

diese Baureihe auch für hochperformante<br />

Anwendungen in vielfältigen Einsatzbereichen.<br />

Bei der Entwicklung legte man Wert<br />

auf eine einfache Herstellung die Pegasus-<br />

Antriebe werden in Serie gefertigt und sind<br />

somit kurzfristig lieferbar. Sie sind in den<br />

zwei Baugrößen 40 und 60 mm erhältlich.<br />

Die Leistung liegt bei 50 bis 300 W, die<br />

Versorgungsspannung bei 24 bis 0 VDC.<br />

Der Kleinservo verfügt über einen induktiven<br />

12-Bit-Geber, EtherCAT wird unterstützt.<br />

A-Drive Technology GmbH | Ziegelhüttenweg 4 | 65232 Taunusstein | Tel.: +49 612 9755-0 | info@a-drive.de | www.a-drive.de<br />

M

cglandmarshutterstoc.com<br />

Anzeige<br />

Spezial-ugellager<br />

für hohe rehzahlen<br />

Portal-Messmaschinen sind aufwendige und<br />

teure 3D-Messgeräte, die vor allem in der<br />

ualitätssicherung eingesetzt werden. Dort<br />

dienen sie der automatisierten Aufnahme und<br />

Speicherung von Messdaten an zu überprüfenden<br />

Werkstücken. Um möglichst genaue<br />

Ergebnisse erzielen zu können, übernehmen<br />

in den Maschinen spezielle Präzisionsmotoren<br />

die Steuerung der Messachsen. Diese müssen<br />

trotz hoher Drehzahlen eine besondere Vibrationsarmut<br />

und Laufruhe gewährleisten. Eine<br />

entscheidende Rolle spielt dabei die Auswahl<br />

der geeigneten Kugellager.<br />

Die Kern Antriebstechnik GmbH hat sich auf die<br />

Entwicklung und Produktion von hochpräzisen<br />

Elektromotoren unter anderem für Messmaschinen<br />

spezialisiert, wobei das Unternehmen<br />

auch im Bereich der Magnetkupplungen und<br />

-bremsen sowie der Spulenwickeltechnik aktiv<br />

ist. Der Systemintegrator bietet seinen Kunden<br />

einen umfassenden Service, angefangen bei<br />

Konzeption, Entwicklung und Konstruktion bis<br />

hin zum hausinternen Prototypen- und Musterbau<br />

und der Serienfertigung. Je nach Einsatzgebiet<br />

wird das Produkt dabei individuell auf<br />

die jeweiligen Anforderungen zugeschnitten.<br />

Größten Wert legt Kern auf ualität auch<br />

und gerade bei den verwendeten Komponenten.<br />

So setzt das Unternehmen bereits seit<br />

über zehn Jahren auf Wälzlager des Karlsruher<br />

Spezialisten Findling. Wenn ein Kugellager in<br />

chste rzision<br />

im Antrieb für<br />

genaue essergebnisse<br />

einen unserer Motoren eingebaut wird, wird es<br />

Teil des Gesamtproduktes, für das wir mit unserem<br />

Markennamen stehen, so Peter Schönherr,<br />

Leiter Konstruktion und Entwicklung bei<br />

Kern Antriebstechnik. Umso wichtiger ist<br />

es für uns, dass wir uns wie bei Findling auf<br />

die ualität der zugelieferten Komponenten<br />

absolut verlassen können.<br />

as richtige ager für die<br />

eweilige Anwendung<br />

In den verschiedenen Produktbereichen von<br />

Kern müssen die Findling-Lager ganz unterschiedliche<br />

Anforderungen erfüllen. In den<br />

Hysteresebremsen der Antriebsexperten aus<br />

Friedrichshafen ist vor allem der Leichtlauf im<br />

ungebremsten Zustand gefragt. Im Motorenbau<br />

hingegen sind ein guter Rundlauf und ein<br />

leiser Betrieb unumgänglich Letzteres ist vor<br />

allem wichtig bei geräuschempndlichen Anwendungen<br />

wie dem Antrieb von High-End-<br />

Plattenspielern.<br />

Die Präzisionsmotoren für Portal-Messmaschinen<br />

sind bezüglich der eingesetzten Lager ein<br />

Sonderfall. Hier fallen mit bis zu 3.000 U/min<br />

hohe Drehzahlen an. Für eine optimale Positioniergenauigkeit<br />

der Messmaschine müssen<br />

die Lager trotzdem eine sehr hohe Laufruhe<br />

gewährleisten. Zudem ist ein gleichmäßig<br />

geringes Spiel essenziell sonst schlagen die<br />

M

Anzeige<br />

Lager aus und die Welle sitzt nicht mehr zentrisch<br />

im Gehäuse. Eine weitere Anforderung<br />

ist eine besonders lange Lebensdauer, denn<br />

Messmaschinen sind teuer und müssen ihren<br />

Dienst entsprechend über Jahre und Jahrzehnte<br />

erfüllen, ohne dass Probleme mit dem Antrieb<br />

auftreten dürfen, so Schönherr.<br />

pezialager für räzision<br />

und chnelligeit<br />

Entsprechend des jeweiligen Einsatzbereichs<br />

wählt Kern das passende Lager für das jeweilige<br />

Produkt immer unterstützt von der herstellerunabhängigen<br />

Beratung durch Findling.<br />

Sollten wir in unserem Portfolio von über<br />

22.000 unterschiedlichen Standard-Lagertypen<br />

für die Anwendung unseres Kunden nicht<br />

fündig werden, so haben wir die Möglichkeit,<br />

auf die bereits auf spezielle Anwendungsfälle<br />

optimierte etreme-Serie zurückzugreifen. Alternativ<br />

entwickeln und konstruieren wir ein<br />

maßgeschneidertes Wälzlager für den Kunden,<br />

so Steffen Reinbold, Leiter Technik und<br />

Entwicklung bei der Findling Wälzlager GmbH.<br />

Im Fall der Präzisionsmotoren für die Messmaschinen<br />

empfahlen die Karlsruher Spezialisten<br />

die neuen speed-Lager für hohe Drehzahlen.<br />

Sie bieten eine längere Lebensdauer, bessere<br />

Laufeigenschaften als Standard-Premiumlager<br />

und überzeugen als optimiertes Standardsortiment<br />

mit einem günstigen Preis sowie einer<br />

kurzen Lieferzeit. Die speed-Baureihe für<br />

Hochgeschwindigkeitsapplikationen basiert<br />

auf bewährten Standard-Rillenkugellagern der<br />

Supra-Klasse. Da in diesem Segment die Laufeigenschaften<br />

eine besondere Rolle spielen,<br />

erfüllen die Lager höchste Ansprüche an die<br />

berflächengüte und Prolierung der Laufbahnen.<br />

Sie werden in der Toleranzklasse P6 mit<br />

erhöhter Präzision und Rundlaufgenauigkeit<br />

gefertigt. Die Lagerluft ist durch Einengung<br />

der Toleranz auf die hohen Geschwindigkeiten<br />

angepasst. Dies ermöglicht die optionale Einstellung<br />

der Restlagerluft durch die Wahl der<br />

Gehäuse- und Wellenpassung, wie es die Anwendung<br />

von Kern erfordert.<br />

pezielle Modiationen<br />

Vergleichstests mit ausgewählten Typen auf<br />

dem Leistungsprüfstand bestätigen die erhöhte<br />

Rundlaufgenauigkeit und Laufruhe im<br />

Vergleich zu einem Standard-Premiumlager.<br />

Dies wird durch die eingeschränkte Lagerluft<br />

und eine höhere Fertigungspräzision in den<br />

Anschlussmaßen erreicht. Des Weiteren wurde<br />

durch die Modikation der Dichtungen ein<br />

reduziertes Anlauf- sowie Reibmoment berücksichtigt.<br />

Für die Antriebe der Messmaschinen<br />

kommt die Dichtungsvariante 2RSDD also<br />

eine beidseitig in Nut geführte, axial anliegende<br />

schleifende Gummidichtung zum Einsatz. Sie<br />

reduziert zusätzlich die Eigenerwärmung des<br />

Lagers, sodass die Leistungsfähigkeit nochmals<br />

gesteigert wird. Im Vergleich zu einer RS-Standarddichtung<br />

ließ sich die Eigenerwärmung um<br />

bis zu 10 °C reduzieren, was die Lagerlebensdauer<br />

unmittelbar beeinflusst. ptional ist bei<br />

den speed-Lagern auch eine berührungslose<br />

Dichtungsvariante (LLB) verfügbar. Zudem<br />

sorgt ein spezielles hochreines, niedrig viskoses<br />

und geräuscharmes Fett mit hervorragendem<br />

Anlaufverhalten und für einen optimalen<br />

Betrieb bei hohen Drehzahlen. Zum Einsatz<br />

kommt ein Hochleistungsfett für einen Temperaturbereich<br />

von -40 bis +150 °C. Lager mit<br />

C3-Lagerluft sind mit einem Hochtemperaturfett<br />

bis +10 °C ausgestattet. Damit kann die<br />

Lebensdauer bei hohen Betriebstemperaturen<br />

nochmals gesteigert werden: Es hat noch bei<br />

+177 °C eine Lebensdauer nach ASTM D 3336<br />

von über 750 Stunden. Viele dieser Parameter<br />

sind für Kern von entscheidender Relevanz, so<br />

Reinbold. Die Anwendungen bei Kern sind anspruchsvoll,<br />

trotzdem konnten wir mit den bewährten,<br />

speziell optimierten speed-Lagern<br />

eine kurze Lieferzeit einhalten und somit eine<br />

reibungslose Fertigung gewährleisten.<br />

undenbindung durch<br />

onstante ualität<br />

Bei Kern Antriebstechnik haben sich die<br />

speed-Lager im Einsatz bewährt das gilt<br />

auch für alle anderen Produkte, die das Unternehmen<br />

von Findling bezieht. Die Erfahrung<br />

mit anderen Lieferanten hat gezeigt, dass das<br />

ualitätsniveau durchaus schwanken kann.<br />

Das führt bei erhöhtem Ausschuss in unserem<br />

Haus zu Lieferschwierigkeiten oder im<br />

schlimmsten Fall zu Motorausfällen bei den<br />

Kunden, so Schönherr. Bei Findling erhalten<br />

wir hochualitative Lager zu einem guten<br />

Preis-Leistungs-Verhältnis und können uns<br />

zudem stets auf eine pünktliche Lieferung verlassen.<br />

Ein weiteres gemeinsames Projekt ist<br />

bereits in Sicht: Kern plant eine neue Motorengruppe<br />

mit mehreren Linien, und schon jetzt ist<br />

klar: Die Wälzlager werden aus dem Sortiment<br />

von Findling stammen.<br />

Lager finden und<br />

Smartwatch<br />

gewinnen!<br />

xmas.findling.com<br />

Findling Wälzlager GmbH | Schoemperlenstraße 12 | 7615 Karlsruhe | Tel.: +49 721 55999-0 | info@ndling.com | www.ndling.com<br />

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sungen<br />

für erkzeugmaschinen<br />

adm otolia.com<br />

RTB-Lager<br />

Werkzeugmaschinen sind heute in fast<br />

jeden industriellen Produktionsprozess eingebunden.<br />

Entsprechend hoch sind die Anforderungen<br />

an ihre Wirtschaftlichkeit, Präzision<br />

und Zuverlässigkeit und damit an die<br />

ualität der verbauten Komponenten. Die<br />

Rodriguez GmbH kann mit ihrem umfassenden<br />

Portfolio an Lagerlösungen sämtliche<br />

Anforderungen der Werkzeugmaschinenbranche<br />

bestens bedienen.<br />

Die leistungsstarken, doppelreihigen Axialschrägkugellager<br />

vom Typ DRF mit ihrem<br />

60°-Druckwinkel und Durchmessern von<br />

12 bis 40 mm kommen vor allem bei der<br />

Axialschrägkugellager (DRF/DRN)<br />

Lagerung der Haupt- und Vorschubspindel<br />

zum Einsatz. Hier sind hohe Genauigkeit und<br />

Leistungsfähigkeit über einen langen Zeitraum<br />

hinweg erforderlich. Die vorgespannten Lager<br />

nehmen gleichzeitig Radial- und Axialbelastungen<br />

aus beiden Richtungen auf, sind wartungsarm,<br />

schnell montiert und erlauben sehr<br />

hohe Drehzahlen. Ihre hohe axiale Steigkeit<br />

und Rundlaufgenauigkeit garantieren eine präzise<br />

Werkzeugpositionierung und zuverlässige<br />

Wiederholbarkeit.<br />

echanik mit dem<br />

geissen tas<br />

Für die Positionierung von Dreh- oder Rundtischen<br />

bieten sich die hochpräzisen bidirektionalen<br />

Radial-Axial-Präzisions-Zylinder-<br />

Rollenlager der RTB-Serie (Rotary Table<br />

Bearings) an. Sie überzeugen durch ein sehr<br />

präzises und kippsteifes Verhalten und erfüllen<br />

problemlos die hohen Anforderungen der<br />

spanenden Bearbeitung an Genauigkeit, Tragfähigkeit<br />

und Steigkeit.<br />

Vor allem für die radiale/axiale Abstützung von<br />

Kugelgewindespindeln in Werkzeugmaschinen<br />

wurden die Nadel-Axial-Zylinderrollenlager<br />

der SRB-Serie entwickelt. Aufgrund ihrer<br />

besonderen Konstruktion besitzen sie einen<br />

geringen Gesamtumfang und eine hohe Stei-<br />

gkeit. Die Kreuzrollenlager der RB-Baureihe<br />

dagegen sind die passende Lösung, wenn der<br />

Platz knapp bemessen ist oder flexible Konstruktionen<br />

benötigt werden. Sie kombinieren<br />

eine kompakte Bauweise und die Eigenschaft,<br />

hohe axiale Belastungen in beide Richtungen<br />

zu bewegen, mit radialen Belastungen und hohen<br />

Kippmomenten. Hauptanwendungen sind<br />

Rundschalttische, Drehtische und Spindeln mit<br />

horizontaler und vertikaler Achse.<br />

Zunehmend kommen auch die leichten und<br />

platzsparenden Reali-Slim ® -Dünnringlager<br />

in Werkzeugmaschinen zum Einsatz beispielsweise<br />

in Werkzeugwechslern oder<br />

Spindeln mit großem Außendurchmesser.<br />

Besonders die Hybridausführung dieser Lager<br />

mit ihren abriebfesten und hochtemperaturbeständigen<br />

Keramikkugeln bieten sich für den<br />

Einsatz in Werkzeugmaschinen an. Denn sie<br />

Reali-Slim ® -Dünnringlager<br />

benötigen nur ein Minimum an Schmiermittel<br />

und sind deutlich weniger anfällig gegenüber<br />

aggressiven Reinigungssubstanzen und Kühlmittel.<br />

Rodriguez GmbH | Ernst-Abbe-Straße 20 | 52249 Eschweiler | Tel.: +49 2403 70-0 | info@rodriguez.de | www.rodriguez.de<br />

M

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alle <br />

Stand <br />

NRD DRIVESSTEMS führt auf der SPS IPC<br />

Drives seine aktuellen Freuenzumrichter vor,<br />

die jetzt mit neuen Microcontrollern, neuer<br />

Firmware und einer integrierten SPS ausgestattet<br />

sind.<br />

eue<br />

mrichtergenerationen<br />

Die Umrichter zur Motormontage oder<br />

Installation im Schaltschrank eignen sich nun<br />

außer zur Regelung von Asynchronmotoren<br />

auch für Synchronmotoren. Dies ist besonders<br />

wichtig für Motoren der Efzienzklasse<br />

IE4. Selbst ohne Geberrückführung lassen<br />

sich nun dynamische Antriebsaufgaben ausführen.<br />

So können beispielsweise Kunden,<br />

die bisher IE3-Motoren mit Geber nutzen,<br />

durch einen Umstieg auf IE4-Motoren ohne<br />

Geber Energie und Kosten einsparen. NRD-<br />

Umrichter der neuen Generation beherrschen<br />

zudem antriebsnahe SPS-Funktionen. Dies<br />

er Antrieb mit<br />

integrierter SS<br />

kann externe Steuerungen deutlich entlasten<br />

mitunter können bisher benötigte zusätzliche<br />

Kleinsteuerungen komplett entfallen.<br />

Die Umrichter unterstützen die herstellerunabhängigen<br />

Motion-Control-Funktionsblöcke<br />

der PLCopen. Sie lassen sich in Strukturiertem<br />

Text oder Anweisungsliste nach IEC<br />

6<strong>11</strong>31-3 frei programmieren. Dies verringert<br />

die Komplexität der Applikationsentwicklung<br />

und reduziert die damit verbundenen Kosten.<br />

Kundenspezische antriebsnahe Funktionen<br />

können mit der Umrichter-SPS ohne eine<br />

applikationsspezische Firmware realisiert<br />

werden, sodass auch keine kostenintensive<br />

Verizierung und Validierung erforderlich ist.<br />

DERANTRIEB<br />

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Sicher<br />

Flexibel<br />

International<br />

NORD DRIVESYSTEMS:<br />

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Getriebebau NORD GmbH & Co. KG<br />

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NORD DRIVESYSTEMS Group<br />

Das<br />

Getriebe<br />

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Motor<br />

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eltweite tandards<br />

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Die<br />

Antriebselektronik<br />

omakte auform<br />

infache Inbetriebnahme<br />

kalierbare unktionalitten

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reiterter<br />

eistungsumfang<br />

Auf der SPS IPC Drives in Nürnberg vom<br />

24. bis 26. November <strong>2015</strong> zeigt SIEB MEER<br />

mit dem SD2, SD2S, SD2R und dem SD2M leistungsstarke<br />

und bewährte Systeme aus dem<br />

Bereich der Antriebs- und Einspeisetechnik.<br />

Die Geräteserien SD2S/SD2 und SD2M können<br />

mit einem erweiterten Leistungsumfang<br />

aufwarten. Besuchen Sie uns in Halle<br />

4 an Stand 4-230.<br />

Wir entwickeln unsere bewährten Produkte<br />

stetig weiter, so Torsten Blankenburg,<br />

Vorstand Technik bei SIEB MEER. So ist<br />

unser beliebter Antriebsverstärker SD2S nun<br />

auch mit einer EtherCAT-Schnittstelle verfügbar.<br />

Auch beim Antriebssystem SD2 gibt es<br />

Neues: Es bietet beim Betrieb von sensorlosen<br />

Motoren erweiterte Sicherheitsfunktionen wie<br />

zum Beispiel ein zuverlässiges Drehzahl-Null-<br />

Monitoring sowie die sichere Begrenzung<br />

einer maximalen Ausgangsfreuenz. Nicht<br />

zuletzt erweitert SIEB MEER den erst letztes<br />

Jahr auf der SPS vorgestellten, innovativen<br />

Antriebsverstärker SD2M um eine Leistungsvariante<br />

mit 229 kVA. Mit dieser Ausführung<br />

stehen die Vorteile der Multilevel-Technologie<br />

nun auch für Motoren von ca. 90..220 kW<br />

zur Verfügung: Anwender protieren vor<br />

allem von einer geringeren Motorerwärmung.<br />

Einsatzgebiete sind vorrangig Turbo-Kompressoren<br />

und Turbo-Blower.<br />

Die Besucher der SPS können sich außerdem<br />

von den Vorzügen des SD2R überzeugen. Der<br />

Einspeiseumrichter ist für den Leistungsbereich<br />

zwischen 15 kVA und 100 kVA erhältlich<br />

und bewährt sich zum Beispiel in (Ab-)<br />

Gasentspannungsturbinen, Mikrogasturbinen,<br />

RC-Anlagen oder Schwungmassenspeichern.<br />

Dort dient er als Schnittstelle<br />

zwischen dem hochdrehenden Generator<br />

unktgenaue<br />

sungen von<br />

SI <br />

(max. 2.000 Hz) und dem öffentlichen Stromnetz.<br />

Der SD2R beinhaltet den Generatorumrichter<br />

sowie den Netzwechselrichter, der<br />

die Einhaltung der gültigen Anwenderregel<br />

VDE AR-N 4105 gewährleistet. Das System<br />

ermöglicht sowohl den generatorischen als<br />

auch den motorischen Betrieb. Die integrierte<br />

Bremsschaltung schützt den Rotor auch bei<br />

Netzausfall gegen Überdrehzahl.<br />

Nicht zuletzt zeigt SIEB MEER auf der<br />

Messe in Nürnberg Beispiele für kundenspezische<br />

Lösungen, die auf Basis der bestehenden<br />

Geräteplattformen SD2x und SD3 entwickelt<br />

wurden. Das Lüneburger Unternehmen<br />

realisiert Lösungen für Hochgeschwindigkeitsanwendungen<br />

mit Synchron- oder Asynchronmotoren<br />

bis .000 Hz (40.000 1/min)<br />

sowie dynamische Motion-Anwendungen,<br />

zum Beispiel in der Schraub- und Presstechnik.<br />

Der Auftraggeber deniert vorab den<br />

Funktionsumfang für Hard- und Software für<br />

das Endgerät. Dies gewährleistet eine optimale<br />

Anpassung der Bauform und -größe, der<br />

Schnittstellen und der Leistung an die spezischen<br />

Einsatzbedingungen. Zusätzlich stehen<br />

vielfältige Softwarefunktionen für Benutzerschnittstellen,<br />

Statistiken, Kameraintegration,<br />

Kommunikation, Datenspeicherung sowie ein<br />

integrierter Web-Server zur Verfügung. Die<br />

Umsetzung der individuellen Lösungen erfolgt<br />

flexibel, kostenefzient und zeitnah.<br />

alle <br />

Stand <br />

SIEB MEER AG | Auf dem Schmaarkamp 21 | 21339 Lüneburg | Tel. +49 4131 203-0 | info@sieb-meyer.de | www.sieb-meyer.de<br />

M

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alle <br />

Stand <br />

Pünktlich zur SPS IPC Drives vom 24. bis 26.<br />

November <strong>2015</strong> in Nürnberg präsentiert die<br />

Automatisierung Messtechnik ptik GmbH<br />

(AM) die neue Generation ihrer Längenund<br />

Winkelmesssysteme. Die Abtastköpfe<br />

überzeugen durch eine noch bessere Performance,<br />

höhere Auflösungen und Drehzahlen<br />

sowie zusätzliche Schnittstellen.<br />

Seit 21 Jahren realisiert das österreichische<br />

Unternehmen AM Messsysteme für geometrische<br />

Größen basierend auf dem induktiven<br />

Abtastprinzip AMSIN . Alle Abtastköpfe<br />

ob rotativ oder linear wurden jetzt mit<br />

einer komplett neuen Auswerteelektronik<br />

versehen und bieten nun eine Positionsabweichung<br />

von unter 0,3 Mikrometer innerhalb<br />

einer Signalperiode. Darüber hinaus<br />

verfügen die Sensoren über neue absolute<br />

Schnittstellen (EnDat 2.2, Mitsubishi,<br />

askawa), inkrementelle Schnittstellen<br />

(1Vpp bis zu 20 m, TTL bis zu 0,05 m) sowie<br />

serielle Schnittstellen.<br />

eue<br />

lektronik<br />

für leistungsstarke<br />

essssteme<br />

Mehr erformance bei optimierter<br />

ignalualität<br />

Die neuen Längen- und Winkelmesssysteme<br />

glänzen nicht nur durch ihre verbesserte Performance,<br />

auch die Laufruhe bei Direktantrieben<br />

hat sich durch die weiter optimierte<br />

Signalualität markant verbessert. Zudem<br />

wurde der Toleranzbereich für die zulässige<br />

Versorgungsspannung der Abtastköpfe erweitert.<br />

Ein drastisch reduziertes Signalrauschen<br />

aufgrund verbesserter automatischer Signalkompensation<br />

(Amplitude, ffset und<br />

Phase) sorgt für eine höhere Regeldynamik<br />

der Messsysteme. Zudem sind mit der neuen<br />

Generation höhere Auflösungen bis zur maximalen<br />

Drehzahl von bis zu 26.000 U/min<br />

realisierbar.<br />

here Ausung<br />

mehr Schnittstellen<br />

bessere erformance<br />

ntelligente und oll ompatible<br />

ensoren<br />

Die neuen Messsysteme ermöglichen<br />

hohe Drehzahlen und exzellente Langsamlaufeigenschaften<br />

in ein und demselben<br />

Sensor. Zudem erreichen sie<br />

eine noch höhere Wiederholgenauigkeit<br />

als die Vorgängermodelle von unter<br />

einem Mikrometer bzw. unter einer<br />

Winkelsekunde. Bei den rotativen Abtastköpfen<br />

können die Drehzahlen für<br />

hochgenaue Anwendungen auch verdoppelt<br />

werden.<br />

Die neue Sensoren-Generation von AM ist<br />

mechanisch und elektrisch voll kompatibel<br />

zu bisherigen Längen- und Winkelmesssystemen<br />

und kommt zum Beispiel in Werkzeugmaschinen,<br />

Maschinen für die Blech- und<br />

Metallverarbeitung, Bestückungsautomaten,<br />

Direktantrieben und der Medizintechnik zum<br />

Einsatz.<br />

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Stand <br />

Unter der Bezeichnung Silver Line bietet die<br />

Groschopp AG zahlreiche bewährte Motor-<br />

Getriebe-Kombinationen in einem besonders<br />

robusten Edelstahl-Gehäuse. Vor allem für<br />

Anwendungen in der Lebensmittelindustrie<br />

werden die Motoren aufgrund ihrer guten<br />

hygienischen Eigenschaften breit genutzt.<br />

Das neueste Modell, der dezentrale Servomotor<br />

des Typs ESK NI, ist vor allem für den<br />

Einsatz in der Automatisierungs- und Fördertechnik<br />

der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie<br />

konzipiert.<br />

Die Bezeichnung Silver Line steht für kompakte<br />

Antriebe, die mit einem Gehäuse aus<br />

Edelstahl mit gerundeten Kanten ausgestattet<br />

sind. Dieses hygienegerechte Design<br />

ohne Ecken und Kanten verhindert die Ansammlung<br />

von Verschmutzungen. Die berflächen<br />

werden feinstgedreht und teilweise<br />

sogar poliert wodurch die berflächenrauhigkeit<br />

gezielt reduziert werden kann. Somit<br />

erfüllen die Silver Line Lösungen besondere<br />

Anforderungen an Hygiene oder Korrosionsbeständigkeit<br />

in der Pharma- und Nahrungsmittelindustrie,<br />

wo sich die innovative Antriebs-Reihe<br />

von Groschopp inzwischen auch<br />

sehr erfolgreich etabliert hat: Die speziellen<br />

Motoren werden dort unter anderem in Dosieranlagen,<br />

in Pumpensystemen und in der<br />

Fördertechnik eingesetzt. Durch die Verwendung<br />

von Edelstahl für die Motorgehäuse ergeben<br />

sich jedoch auch Herausforderungen:<br />

Der Werkstoff ist zwar besonders korrosionsbeständig,<br />

aber nur wenig wärmeleitfähig.<br />

Um die geforderte Leistung für die jeweilige<br />

Baugröße zu erhalten, muss das Motorenkonzept<br />

sehr ausgereift sein. Als Basis für die<br />

verschiedenen Silver Line-Modelle werden<br />

deshalb bewährte Typen eingesetzt: Unsere<br />

Silver Line ist eine Lösung für Anwender,<br />

die sehr gezielt nach einer hygienischen oder<br />

sehr korrosionsbeständigen Lösung suchen,<br />

so Thomas Georg Wurm, Geschäftsführer bei<br />

der Groschopp Vertriebsgesellschaft.<br />

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kompakte auform<br />

Alles sauber<br />

delstahlmotoren für die<br />

ebensmittelindustrie<br />

Für hochdynamische Positionieraufgaben<br />

sind die Servomotoren im Produktspektrum<br />

von Groschopp zuständig. Innerhalb<br />

der Silver Line-Familie ist dies die Serie ESK<br />

mit integrierter Elektronik, die ihr volles<br />

Drehmoment bereits ab der Drehzahl Null<br />

zur Verfügung stellt. Das Gehäuse wurde<br />

verjüngt, um Vorteile im Wärmeübergang<br />

zu schaffen. Je nach vorgesehenem Einsatzgebiet<br />

gibt es verschiedene Anschlussmöglichkeiten.<br />

Wenn eine dichte und druckfeste<br />

Verbindung benötigt wird, ist die Verschraubung<br />

zu empfehlen, durch die der Antrieb<br />

dann IP69 entspricht. Die ESK-Motoren sind<br />

standardmäßig mit einem Resolver-Gebersystem<br />

ausgerüstet, optional sind aber auch<br />

Hiperface sowie EnDat 2.1, 2.2. möglich.<br />

Eine Alternative zu den Edelstahlmotoren<br />

sind im Übrigen Antriebe aus Aluminium,<br />

die mit speziellen berflächen für Lebensmittelanwendungen<br />

versehen werden: Für<br />

renommierte Hersteller in der Wägetechnik<br />

und der Verpackungsindustrie hat Groschopp<br />

zum Beispiel Antriebe aus Aluminium<br />

realisiert, die mit HART-CAT bzw.<br />

SILA-CAT beschichtet wurden.<br />

Bei diesen Beschichtungen handelt es sich um eine<br />

Marke der AHC berflächentechnik GmbH.<br />

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und Strategie<br />

Fachmessen, Fachmagazine, Branchen,<br />

Märkte, Portale und, und, und... Wer hier<br />

den Überblick behalten möchte, sollte sich<br />

auskennen. Ansonsten ist es ratsam, einen<br />

Experten an seiner Seite zu haben, der den<br />

Dschungel der PR und des Marketing im<br />

Industriebereich besonders gut kennt. Die<br />

Experten von Köhler + Partner können für<br />

Sie Licht ins Dunkel bringen.<br />

Seit über 40 Jahren baut die inhabergeführte<br />

und international tätige Agentur verschiedenste<br />

Marken der Industriebranche auf.<br />

Zunächst als reine PR- und Media-Agentur<br />

aufgestellt, spezialisierte sich Köhler +<br />

Partner auf die Investitionsgüterbranche<br />

und den Bereich B2B. Mittlerweile betreut<br />

das 37-köpge Team über 40 Kunden in<br />

Deutschland und Europa in den unterschiedlichsten<br />

Bereichen. Denn abgesehen von<br />

Pressearbeit und Marketing im klassischen<br />

Sinne realisiert die Agentur mittlerweile eine<br />

Vielzahl an Projekten im Print- und nline-<br />

Bereich und versorgt ihre Auftraggeber somit<br />

multimedial sozusagen mit einem Rundum-Sorglos-Paket.<br />

Nicht nur das Leistungsportfolio<br />

von Köhler + Partner, auch die<br />

Anforderungen an Werbung und Marketing<br />

insgesamt haben sich seit der Gründung im<br />

Jahr 1975 erheblich geändert. So entwickeln<br />

jetzt neben 3D-Artisten, Grakern, Fachjournalisten<br />

unter anderem auch Webentwickler<br />

Sie haben die<br />

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ir machen sie<br />

bekannt<br />

und ein nline-Kampagnenmanagement<br />

über den Printjournalismus mit PR-Texten,<br />

Anzeigen und Titelseiten hinaus, Newsletter,<br />

Banner, AdWords, Web-Portale und SE-<br />

Maßnahmen. Klar, dass wir auch die Social-<br />

Media-Klaviatur beherrschen wenn es um<br />

die Dienstleistungen für Kunden geht, wird<br />

nichts dem Zufall überlassen. Zusammen nden<br />

wir für Ihre Marke den richtigen crossmedialen<br />

Mix aus klassischen und neuen<br />

Medien so entstehen die Synergieeffekte,<br />

die Ihr Marketing nach vorn bringen. Das<br />

Know-how des Teams und die Spezialisierung<br />

auf den Industriesektor ermöglichen<br />

hierbei Expertise auf höchstem Niveau.<br />

Gerne gehen wir auf Ihre Wünsche und Anforderungen<br />

ein und unterstützen Sie bei<br />

Planung, Umsetzung und Kontrolle und<br />

neuen Ideen für die Zukunft. Wir kennen die<br />

Branchen, Segmente und Nischen des Industriebereichs<br />

und sprechen die Sprache des<br />

Marktes. b Google AdWords, Pressemeldungen,<br />

Banner, Anzeigen, Websites oder<br />

Messewände bei Köhler + Partner arbeiten<br />

alle Experten zusammen und machen Ihre<br />

Technik bekannt.<br />

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Tel.: +49 41 921-22<br />

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Katrin Scharl, Torben Trupke, Johanna Nöske,<br />

Susan Gabriel, Esther Pereira da Silva,<br />

Paulina Lemanski, Julia Wolff, Vanessa Böse<br />

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Christina Schröter, Anja Derboven,<br />

Silke Schmetjen, Martha Herla,<br />

Michaela Stamm, Sarah Krohn<br />

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Titelbild: GRSCHPP AG Drives More, Seite oben Tacho:cglandmark/shutterstock.com, Seite 10 oben rechts: Kadmy - Fotolia.com,<br />

Archiv, Köhler + Partner GmbH

Viel Wirbel<br />

Berührungslose Wegsensoren trotzen<br />

extremen Bedingungen<br />

Reinhold Hoenicka<br />

Zu einer der tragenden Säulen in der industriellen Messtechnik zählt die<br />

Gruppe der Wirbelstromsensoren. Ihr Messprinzip bietet zahlreiche<br />

Vorteile. Die Embedded Coil Technologie (ECT) eröffnet auf diesem<br />

Gebiet zusätzlich eine Menge neuer Möglichkeiten und Eigenschaften<br />

und verlängert die Liste der möglichen Einsatzgebiete.<br />

D<br />

as Prinzip der Wirbelstrommessung gehört<br />

zu den berührungslosen Sensoren.<br />

Sie werden stets dann verwendet, wenn<br />

schnelle Wegänderungen erfasst werden<br />

sollen, keine Kräfte auf das Messobjekt ausgeübt<br />

werden dürfen, hochempfindliche<br />

Oberflächen eine Berührung nicht zulassen<br />

oder eine lange Lebensdauer der Sensoren<br />

gefordert wird. Das Verfahren ist bei allen<br />

elektrisch leitenden Metallen einsetzbar,<br />

hängt jedoch stark von der Leitfähigkeit des<br />

Messobjektes ab. Da die magnetischen<br />

Wechselfelder Isolatoren ungehindert<br />

durchdringen, können sogar Metalle hinter<br />

einer isolierenden Schicht als Messobjekt<br />

dienen. Durch die Hausung der Sensoren in<br />

Edelstahl bzw. Keramik sind alle Wirbelstromsensoren<br />

unempfindlich gegen<br />

Schmutz, Staub, Feuchte, Öl und Druck. Sie<br />

arbeiten also auch unter Wasser oder in Öl.<br />

Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Hoenicka ist Produktmanager<br />

bei der Micro-Epsilon Messtechnik<br />

GmbH & Co. KG in Ortenburg<br />

Dennoch unterliegt die Wirbelstromtechnik<br />

einigen Einschränkungen in der Anwendung.<br />

Für jede Applikation ist z. B. eine individuelle<br />

Linearisierung und Kalibrierung<br />

notwendig. Ebenso ist das Ausgangssignal<br />

von den elektrischen und magnetischen<br />

Eigenschaften des Messobjekts abhängig.<br />

Eine schnell traversierende Messung auf ein<br />

ferromagnetisches Metallband ist daher problematisch,<br />

da sich die magnetischen Eigenschaften<br />

im Verlauf des Messobjekts ständig<br />

ändern. Dennoch verhelfen aber genau diese<br />

Restriktionen den EddyNCDT Wegsensoren<br />

von Micro-Epsilon zu der hohen Auflösung<br />

von wenigen zehntel Mikrometern.<br />

Die Embedded Coil Technology<br />

Die neuen EddyNCDT ECT-Sensoren verzichten<br />

gänzlich auf eine herkömmlich<br />

gewickelte Spule. Stattdessen<br />

wird eine extrem flache Spule<br />

in ein anorganisches Material<br />

form- und temperaturstabil<br />

eingebettet. Dadurch können<br />

mit diesen Sensoren völlig neue Geometrien<br />

und Größen erreicht werden. Sie weisen<br />

stets eine besondere Bauform auf, da sie<br />

immer für einen bestimmten Anwendungsfall<br />

konstruiert werden. Diese Technologie<br />

mutet zwar sehr unscheinbar an, besitzt<br />

aber einige entscheidende Vorteile in der<br />

Anwendung. So sind ECT-Sensoren aufgrund<br />

des anorganischen Trägermaterials<br />

sehr temperaturstabil und für Einsätze bis<br />

über 350 °C geeignet. Anwendungen in Ultra-<br />

Hochvakuum und starken elektromagnetischen<br />

Feldern wurden bereits bei hoher<br />

Präzision mehrfach erfolgreich umgesetzt.<br />

Mit dem klassischen Sensoraufbau wäre die<br />

Lösung von solchen außergewöhnlichen<br />

Messaufgaben undenkbar gewesen. Einer<br />

der ersten Anwendungsfälle war das Ausrichten<br />

der Spiegelsegmente im chinesi-<br />

01 Planheitsmessung von Metallbändern<br />

70 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

schen Spiegelteleskop Lamost. 70 Spiegelsegmente<br />

werden hier mit 600 EddyNCDT<br />

ECT-Sensoren zueinander submikrometergenau<br />

ausgerichtet. Entscheidend hierfür ist<br />

die hohe Temperaturstabilität, die beim Öffnen<br />

des Dachs des Observatoriums bei freiem<br />

Sternenhimmel nötig ist. Ein weiteres<br />

Anwendungsbeispiel ist der Serieneinsatz in<br />

der Maschinenüberwachung in der Halbleiterlithographie<br />

mit Nanometerauflösung.<br />

Vorteil ist auch die hohe mechanische<br />

Stabilität, da die Spule direkt in das Trägermaterial<br />

eingebettet ist. So wurde z. B. für<br />

die Messung vom Mahlspalt bei Refinern in<br />

der Papierindustrie ein Sensor entwickelt,<br />

der den hohen Vibrationen und Temperaturen<br />

während des Betriebes standhält.<br />

Äußerst flexibel ist auch die geometrische<br />

Ausprägung der Sensoren. Je nach Kundenanforderung<br />

kann der Sensor entsprechend<br />

angepasst werden. Zusammen mit<br />

der Elektronik wird er eingebettet oder<br />

auch abgesetzt aufgebaut. Bislang wurde<br />

die Technologie für anspruchsvolle Projekte<br />

eingesetzt.<br />

Ganz schön extrem<br />

Das EddyNCDT 3005 von Micro-Epsilon ist<br />

ein leistungsfähiges Wirbelstrom-Messsystem<br />

für schnelle und präzise Wegmessung.<br />

Auf Grund der druckresistenten, temperaturstabilen<br />

und kompakten Bauweise ist es<br />

zur Integration in die Maschine geeignet.<br />

Die berührungslosen Wirbelstrom-Sen soren<br />

sind präzise und messen Weg, Abstand, Verschiebung,<br />

Position, Schwingung, Viration<br />

usw. mikrometergenau. Druck, Schmutz, Öl<br />

oder hohe Temperaturen haben nur geringen<br />

Einfluss auf die Messgenauigkeit. Gerade<br />

in der rauen Industrieumgebung ist das<br />

Wirbelstrom-Messsystem besonders stark.<br />

02 Das EddyNCDT 3005 ist ein leistungsfähiges<br />

Wirbelstrom-Messsystem für schnelle<br />

und präzise Wegmessung<br />

03 Sensorgroßauftrag für<br />

segmentiertes Spiegelteleskop Lamost<br />

mit 600 Wirbelstromsensoren<br />

Der Sensor und auch der kompakte Controller<br />

des EddyNCDT 3005 sind temperaturkompensiert.<br />

Dadurch wird die hohe<br />

Messgenauigkeit auch bei erhöhten Umgebungstemperaturen<br />

oder Temperaturschwankungen,<br />

wie sie z. B. in der Automobilfertigung<br />

vorherrschen, erreicht. Ausgelegt<br />

für Umgebungstemperaturen bis<br />

+125 °C, können die Sensoren optional in<br />

einer Hochtemperatur-Version für Temperaturen<br />

von -30 °C bis +180 °C ausgeführt<br />

werden. Zudem sind Controller, Kabel und<br />

Sensor druckbeständig bis zu 10 bar.<br />

Trend 4.0 erkannt<br />

Micro-Epsilon hat in jüngster Zeit zahlreiche<br />

Neuheiten rund um berührungslose<br />

Messtechnik vorgestellt. Diese sichern den<br />

zukünftigen Markterfolg der Anwender und<br />

bieten moderne Lösungen für immer neue<br />

messtechnische Aufgabenstellungen. Insbesondere<br />

in der Konstruktion sind solche<br />

Sensorkonzepte gefragt, die heute mehr<br />

können als früher und dabei immer weniger<br />

Platz in Anspruch nehmen. Dabei geht der<br />

Blick in die Zukunft klar in Richtung Industrie<br />

4.0, in der Sensoren die Augen der Technik<br />

sein werden. Micro-Epsilon ist für den Trend<br />

4.0 schon seit langem gerüstet, da vor allem<br />

intelligente Sensoren gefragt sind, die eine<br />

Vernetzung der Produktionsprozesse überhaupt<br />

erst ermöglichen. Die Tatsache, nicht<br />

nur einzelne Messwerte für die Regelung zur<br />

Verfügung zu stellen, sondern vielmehr mit<br />

intelligenten Sensoren komplexe Signale zu<br />

verarbeiten und für die Produktionsumgebung<br />

bereitzustellen, ist eine der Anforderungen<br />

an innovative Messtechnik. Durch<br />

die integrierte und gleichzeitig intelligente<br />

Signalverarbeitung erfüllen die Sensoren<br />

genau diese Voraussetzungen.<br />

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Druckmessumformer für breites Anwendungsspektrum<br />

Die Druckmessumformer der KH-Serie von Gefran für einen Messbereich von 4 bis 1 000 bar<br />

basieren auf einem Sensorelement mit einer auf eine Stahlmembrane aufgebrachten Schicht.<br />

Dank der SMD-Elektronik und der kompakten Bauform mit Edelstahl-Gehäuse erweisen<br />

sich die Sensoren als sehr robust und zuverlässig. Sie werden daher serienmäßig mit SIL2-<br />

Zertifizierung geliefert. Die Serie eignet sich für alle Industriesektoren und insbesondere für<br />

Anwendungen im Bereich der Hydraulik, wo die Umformer normalerweise starken Stößen<br />

und Vibrationen sowie hohen Druck- und Temperaturspitzen ausgesetzt sind. Die patentierte<br />

Lösung zur Überprüfung von Formschutz, Schließkraft<br />

und Reproduktion des Werkzeuginnendruck profils ist<br />

flexibel auf oder im Holm sowie auf der feststehenden<br />

Platte oder dem Kniehebel einzusetzen. Damit erledigt<br />

er gleich drei Aufgaben in einem Bauteil und trägt<br />

Qualitätsverbesserung im Spritzgießbereich bei.<br />

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Hohlwellengeber mit 51 mm Profilhöhe<br />

Der Inkrementalgeber LP35 von BEI Sensors erfüllt die Anforderungen der UL-, Atex- und<br />

Iecex-Normen für den direkten Einsatz in Umgebungen der Division 1, Zone 1. Um die<br />

Montage zu vereinfachen und den Zeitaufwand für die Techniker zu minimieren, verfügt der<br />

Geber über einen abnehmbaren Klemmkasten und lässt sich somit barrierefrei montieren.<br />

Der explosionsgeschützte und druckfest gekapselte LP35 wurde für Öl- und Gasanwendungen<br />

wie Kraftdrehköpfe entwickelt, die trotz ihrer Größe wenig Raum für die Montage von<br />

Drehzahlmessvorrichtungen bieten. Mit einer maximalen Profilhöhe von 51 mm benötigt<br />

der Inkrementalgeber, der Vibrationen bis zu 250 g standhält, wenig Raum. Somit lässt er<br />

sich z. B. direkt auf die Antriebseinheit des Bohrgestänges, dem Kraftdrehkopf, montieren.<br />

Durch die zulässige Betriebstemperatur von bis zu +85 °C kann der LP35 auch in unmittelbarer<br />

Nähe zu Wärmequellen wie Motor bzw. Motorbremse montiert werden, ohne Gefahr<br />

zu laufen, den Sensor zu schädigen.<br />

www.beisensors.com<br />

Inserentenverzeichnis Heft <strong>11</strong>/<strong>2015</strong><br />

ABB Automation Products, Ladenburg .............................77<br />

AMK Arnold Müller, Kirchheim ............................................41<br />

Balluff, Neuhausen ..................................................................15<br />

Baumüller Holding, Nürnberg .............................................21<br />

Bosch Rexroth, Lohr .............................................................. 129<br />

B&R Industrie-Elektronik, Bad Homburg .........................23<br />

BRECO Antriebstechnik, Porta Westfalica .................... 109<br />

Bühler Motor, Nürnberg ........................................................85<br />

Danfoss, Offenbach .................................................................35<br />

ebm-papst, St. Georgen .........................................................19<br />

ELATECH, Brembilla/BG (Italien).........................................13<br />

ELGO ELECTRONIC, Rielasingen-Worblingen ..................79<br />

EMOD Motoren, Bad Salzschlirf ....................................... 121<br />

Ebert Kettenspanntechnik, Schkeuditz ......................... <strong>11</strong>8<br />

Faulhaber, Schönaich ................................................Halfcover<br />

FUSS-EMV, Berlin ......................................................................39<br />

HEIDENHAIN, Traunreut .......................................................U2<br />

HEXAGON Industriesoftware, Kirchheim ........................10<br />

HIWIN, Offenburg ................................................................. 107<br />

Heidrive, Kelheim .....................................................................49<br />

IMS Gear, Donaueschingen ..................................................73<br />

INTORQ, Aerzen ........................................................................97<br />

ITI, Dresden ............................................................................. <strong>11</strong>7<br />

Jenaer Antriebstechnik, Jena ...............................................33<br />

KIMO Industrie-Elektronik, Erlangen.................................90<br />

Kendrion,, Villingen-Schwenningen ..................................91<br />

Kübler Group, Villingen-Schwenningen ...........................75<br />

LTI Motion, Lahnau ..................................................................37<br />

Lenze SE, Aerzen .......................................................................47<br />

maxon motor, München.......................................................... 7<br />

MBtech Group, Sindelfingen ............................................. <strong>11</strong>2<br />

Mechatronic News<br />

Köhler + Partner, Handeloh, MN1-MN15 .................. 55-69<br />

MICRO-EPSILON MESSTECHNIK, Ortenburg ..................... 3<br />

Nanotec Electronic, Feldkirchen .........................................72<br />

Neugart, Kippenheim .............................................................95<br />

PAN-Metallgesellschaft, Mannheim .................................81<br />

PILZ, Ostfildern ........................................................................... 5<br />

PWB encoders, Eisenach ........................................................81<br />

Physik Instrumente (PI), Karlsruhe .....................................31<br />

Platestahl Umformtechnik, Lüdenscheid ........................14<br />

Portescap, La Chaux-de-Fonds (Schweiz).........................10<br />

R+W Antriebselement, Klingenberg ..................................17<br />

ROTEK, Bremerhaven ..............................................................81<br />

Rotor Clip Company, Somerset/New Jersey (USA)..... <strong>11</strong>5<br />

Semikron International, Nürnberg.....................................29<br />

Servotronix Motion Control, Petach Tikva (Israel)...... 127<br />

Siemens, Industry Sector, Bocholt .....................................U4<br />

SKF, Schweinfurt ................................................................... 105<br />

SLF Spindel- u. Lagerungstechn., Fraureuth ................. 103<br />

SUMITOMO CYCLO DRIVE, Markt Indersdorf .................89<br />

SycoTec, Leutkirch ....................................................................91<br />

TWK-ELEKTRONIK, Düsseldorf .............................................90<br />

Tecnotion, München ...............................................................71<br />

Timken Europe, Colmar Cedex (Frankreich) ....................43<br />

Uhing, Mielkendorf .................................................................12<br />

VEM Sachsenwerk, Dresden .................................................52<br />

Volkmann Elektromaschinenbau, Groß Kreutz .............48<br />

WEG Electric Motors, Redditch (Großbritannien).........53<br />

WISTRO Elektro-Mechanik, Langenhagen .......................48<br />

WITTENSTEIN alpha, Igersheim ............................................ 9<br />

Weidinger Industrietechnik, Eckental ............................ <strong>11</strong>3<br />

Yaskawa Europe, Eschborn ...................................................45<br />

ZAE-AntriebsSysteme, Hamburg ........................................<strong>11</strong><br />

anotec.indd 1 28.10.<strong>2015</strong> 14:05:08

SENSORIK UND MESSTECHNIK<br />

Drehmomentsensoren und Monitore zur Prozessüberwachung<br />

Das Unternehmen Kistler präsentiert sein aktuelles Drehmomentsensoren-Portfolio und die<br />

erweiterte Monitor-Familie Maxymos. Die Drehmomentsensoren Kitorq 4551A und 4503B sowie die<br />

Neuheit Kitorq 4550A mit Winkelerfassung sind mit den Vorgängerversionen kompatibel und lassen<br />

sich einfach in bestehende Anlagen integrieren. Zudem weisen sie eine Auflösung von bis zu<br />

8 192 Impulsen pro Umdrehung auf. Beim 4503B wurde die bisher optische Drehzahl- und Winkelerfassung<br />

durch eine magnetische ersetzt. So kann der Sensor sicher und robust in schmutzigen<br />

industriellen Umgebungen wie Ölnebel eingesetzt werden. Das System Maxymos TL ermöglicht<br />

dagegen aufgrund seiner Schnittstellen-Vielfalt die Erfassung von unterschiedlichsten Messgrößen<br />

und deren Bewertung. Mit dem Sequenzer Mode können Prüfabläufe im Gerät programmiert und<br />

online ausgewertet werden. Die Sequenzen lassen sich am Gerät parametrieren und übernehmen<br />

einfache Steuerungsaufgaben. Mit dem System werden Fehlteile oder Abweichungen frühzeitig<br />

erkannt und transparent dargestellt. Stillstandzeiten können somit minimiert, Prüfabläufe optimiert<br />

und die Anlagenverfügbarkeit gesteigert werden.<br />

www.kistler.com<br />

Sicherheitsfunktionen<br />

einfach<br />

realisieren<br />

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Das Unternehmen Johannes<br />

Hübner Giessen stellt mit<br />

U-One-Safety die nächste<br />

Generation des Universal-<br />

Drehgeber-Systems U-One vor.<br />

Mit dem Gerät können<br />

bewegungs- und positionsabhängige<br />

Sicherheitsfunktionen<br />

einfach realisiert werden. Neu<br />

sind für die Sicherheit ausgelegte<br />

Positions- und Fehlerschalter<br />

sowie Absolutwert-Drehgeber-<br />

Schnittstellen. Zudem bietet das<br />

System sichere Drehzahlschalter<br />

und optionale Strom- bzw.<br />

Inkremental-Ausgänge. Das<br />

System ist in zwei Bauformen<br />

erhältlich: als U-One-Safety-<br />

Compact (Bild) mit direkt an<br />

der Basiseinheit angebauten<br />

Modulen oder als U-One-Safety-<br />

LWL mit einer Basiseinheit, die<br />

über Lichtwellenleiter mit den<br />

entsprechenden Modulen im<br />

Schaltschrank verbunden ist.<br />

Die robuste Bauform, die hohe<br />

Schutzart auch bei geöffnetem<br />

Klemmkasten durch einen<br />

vollvergossenen Bodenbereich<br />

und widerstandsfähige O-Ring-<br />

Dichtungen an den Klemmkastendeckeln<br />

machen das<br />

System für extreme Umgebungsbedingungen<br />

nutzbar.<br />

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<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 73

DREHGEBER<br />

Höchste Betriebssicherheit<br />

Resolver und ihre Vorteile gegenüber klassischen Drehgebern<br />

Manfred Hick<br />

Resolver sind nach optischen Drehgebern die am häufigsten in der<br />

Industrie eingesetzten Winkelsensoren. Sie kommen in Steuer- und<br />

Regelaufgaben zum Einsatz, u. a. in Servomotoren und Schwenkantrieben.<br />

Mit zunehmender Breite der Einsatzmöglichkeiten steigt aber auch die<br />

Komplexität der technischen Anforderungen. Wichtig sind dabei Robustheit<br />

und die sichere Verfügbarkeit der Maschinen und Antriebe. Resolver<br />

bieten gerade in Bereichen wie der (mobilen) Automation eine robuste<br />

Alternative zu herkömmlichen Drehgebern.<br />

Manfred Hick ist Vertriebsmitarbeiter<br />

bei der LTN Servotechnik GmbH<br />

in Otterfing bei München<br />

Um die Anforderungen spezieller<br />

Einsatzbereiche zu erfüllen, werden die<br />

Resolver individuell entwickelt – so<br />

z. B. für Hafenkrane<br />

74 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

DREHGEBER<br />

In kaum einem anderen Umfeld wird Sensoren<br />

so viel abverlangt wie in der mobilen<br />

Automation. Mobile Arbeitsmaschinen verfügen<br />

heute über eine ständig wachsende<br />

Funktionalität und sind deshalb zunehmend<br />

mit elektronischen Steuerungen, entsprechender<br />

Bedientechnik und Sensorik<br />

ausgestattet. Einsatzbereiche erstrecken<br />

sich von (Berg-)Baumaschinen und Kränen<br />

über Schwerlastfahrzeuge bis hin zu Feuerwehren<br />

oder Kommunalfahrzeugen. Vergleichsweise<br />

kleine Sensoren müssen dabei<br />

zuverlässig wichtige Steuerungs aufgaben<br />

an oft exponierten Stellen und oft unter<br />

extremen Umweltbedingungen erfüllen:<br />

Nässe, Schmutz und Staub, extreme Temperaturen,<br />

extremes EMV-Umfeld, Stöße und<br />

Vibrationen, Chemikalien, Öle etc. Gerade<br />

im Bereich der Schwermaschinen ist eine<br />

max. Verfügbarkeit (durch min. Maschinenstillstandzeiten)<br />

von zentraler Bedeutung.<br />

Hier setzt die LTN Servotechnik aus Otterfing<br />

bei München mit ihren Lösungen an.<br />

Der Anbieter von Resolvern fertigt bereits<br />

seit Anfang der 90er-Jahre neben Standardtypen<br />

individuelle Lösungen – ob für Werkzeug-,<br />

Textil- und Verpackungsmaschinen,<br />

Industrieroboter, Hybridantriebe oder eben<br />

Schwermaschinen. Resolver werden heute<br />

in zahlreichen Anwendungen zur präzisen<br />

Positionsmessung – z. B. der Drehung und<br />

01 Die Kunstharzschicht<br />

bedeckt Litzen<br />

und Wicklungen und<br />

schützt gleichzeitig den<br />

Resolver vor mechanischen<br />

Beschädigungen<br />

Neigung eines Auslegers, Krans oder einer<br />

Baggerschaufel – und Steuerung von elektrischen<br />

Servoantrieben eingesetzt. Auch Weglängen,<br />

Drehzahlen und Geschwindigkeiten<br />

können mit Resolvern erfasst werden.<br />

Sicheres Messverfahren bei<br />

absoluter Positionserfassung<br />

Gerade wegen ihres einfachen Aufbaus<br />

durch nur wenige Komponenten ohne aktive<br />

elektronische Bauteile bieten Resolver<br />

bei der absoluten Positionserfassung ein<br />

sicheres Messverfahren und gewährleisten<br />

eine gute Signalweiterleitung durch unempfindliche<br />

Signale, eine hohe Wiederholgenauigkeit<br />

und hohe Drehbeschleunigungsresistenz<br />

sowie Drehzahlgrenzen bis<br />

zu 25 000 min -1 , in Extremfällen sind sogar<br />

bis zu 90 000 min -1 möglich. Da Resolver<br />

keinen Referenzpunkt benötigen, steht die<br />

absolute Lage information sofort zur Verfügung.<br />

Zudem arbeiten Resolver verschleißfrei,<br />

weil sie meist ohne zusätzliche Kugellager<br />

verbaut werden. Ohne Lager verschmutzen<br />

sie auch keine optischen Komponenten<br />

durch Schmierfette oder Abrieb.<br />

Im Gegensatz zu klassischen Drehgebern<br />

bieten Resolver den Vorteil, auch als<br />

Außenläufer wirken zu können: Hierbei ro-<br />

Besuchen Sie uns auf der SPS in Nürnberg.<br />

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Volldigital<br />

und bidirektional<br />

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Drehgeber mit BISS Schnittstelle<br />

• Bidirektional und isochrone Verbindung<br />

• Feedback in Echtzeitübertragung<br />

• Schneller als bei Standard Feldbus- und Ethernetsystemen<br />

• Motordaten und Wartungsinformationen im Drehgeber speicherbar kuebler.com/biss<br />

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<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 75

DREHGEBER<br />

tiert das äußere Teil und die Signale stehen<br />

am inneren Teil zur Verfügung. Eine optionale<br />

A-D-Wandler-Elektronik für die Digitalisierung<br />

der Resolversignale muss nicht am<br />

Resolver vor Ort und damit exponiert angebracht<br />

sein. Denn die Datenerfassung<br />

durch den Resolver und besagte Signalaufbereitung<br />

der Elektronik müssen nicht<br />

zwingend eine Einheit bilden, sondern können<br />

vielmehr bis zu 500 m von einander entfernt<br />

angeordnet sein. Das ist bspw. in extremen<br />

Umgebungen wie Hoch- und Tieftemperaturbereichen,<br />

bei hohen elektromagnetischen<br />

Belastungen oder bei hohen<br />

Erschütterungen von Vorteil. So können sie<br />

selbst widrigste Bedingungen wie extreme<br />

Einsatztemperaturen und raue Umweltbedingungen<br />

bewältigen. Erschütterungen bis<br />

500 g und Vibrationen bis 100 g können ihnen<br />

ebenso wenig anhaben wie Staub,<br />

Feuchtigkeit, Öle und andere Flüssigkeiten.<br />

Schon in der Standardausführung sind Resolver<br />

über einem Temperaturbereich von<br />

-55 bis 155 °C einsetzbar, bei Verwendung<br />

entsprechend geeigneter Materialien sind<br />

mit gewissen Einschränkungen aber auch<br />

Temperaturbereiche zwischen -200 bzw.<br />

und über 200 °C möglich.<br />

Mit seinen sogenannten „vergossenen“<br />

Resolvern, bei denen alle Litzen und Wicklungen<br />

unter einer Kunstharz-Schicht liegen,<br />

besitzt das Unternehmen ein Alleinstellungsmerkmal.<br />

Sie sind so in ihrer Funktionalität<br />

vor äußeren Einflüssen weitestgehend geschützt<br />

und garantieren damit eine unerreicht<br />

hohe Betriebssicherheit. Gleichzeitig<br />

bietet das Kunstharz auch Schutz gegen<br />

mechanische Beschädigungen, steigert so<br />

die Anlagenzuverlässigkeit und ist montage-<br />

freundlich. Denn ist ein Resolver beschädigt,<br />

wird es oft teuer: Zum Teil müssen<br />

ganze Anlagenteile stillgelegt werden, um<br />

Resolver samt Motoren zu tauschen.<br />

Funktionale Sicherheit gewinnt<br />

an Bedeutung<br />

Die Automatisierung von (mobilen) Arbeitsmaschinen<br />

nimmt zu, ebenso die Anforderungen<br />

an ihre Sicherheit, denn Maschinen<br />

arbeiten heute schneller, effizienter und<br />

vielseitiger. Doch mit zunehmender Komplexität<br />

elektronischer Systeme steigt auch<br />

die Zahl der Fehlermöglichkeiten. Die<br />

Sicherheit von Maschinen, Anlagen und<br />

Systemen ist von der korrekten Funktion<br />

ihrer elektronischen Steuerungen und der<br />

damit verbundenen Komponenten abhängig.<br />

Fehler der Steuerung können zu gefährlichen<br />

Situationen führen, die Personen<br />

und Investitionen gefährden. Um diese<br />

Gefahr möglichst auszuschließen, müssen<br />

Steuerungen besondere Anforderungen<br />

auch im Hinblick auf ihre funktionale<br />

Sicherheit erfüllen. Resolver können durch<br />

ihr Mess prinzip per se hohe Ausfallsicherheit<br />

bieten oder z. B. als redundantes Messmittel<br />

die Ausfallsicherheit eines Systems<br />

weiter erhöhen. Seit einiger Zeit finden<br />

auch Tandem-Resolver als klassisch redundanter<br />

Aufbau ihre Anwendung bei meist<br />

sicherheitsre levanten Einsatzbereichen.<br />

Dabei werden zwei voneinander unabhängig<br />

arbeitende Resolver mechanisch zu<br />

einem System zusammengefasst.<br />

Das Unternehmen bietet nicht nur Resolver<br />

„von der Stange“, sondern entwickelt<br />

diese auch gemeinsam mit den Anwendern,<br />

um deren individuelle Anforderungen<br />

speziell für den Einsatzbereich in der<br />

mobilen Automation zu erfüllen, z. B. Resolver<br />

mit erhöhter Schutzart (bis IP68),<br />

Kabeln, Steckern, Gehäusen, besonderen<br />

Wellenanschlüssen und besonderen Statorprofilen.<br />

Mit Zusatzplatinen können<br />

Resolver auch „busfähig“ gemacht werden.<br />

Einsatzbereiche in der<br />

mobilen Automation<br />

Die Resolvertechnik von LTN wird in der<br />

mobilen Automation im Bereich der genauen<br />

Winkel- und Längenerfassung eingesetzt,<br />

bspw. bei Kranauslegern, Arbeitsplattformen<br />

mit Hubfunktion, Bohrgeräten und<br />

Greifern im Tunnel- und Bergbau, bei Mobilkränen<br />

und Baggern, im Straßen- und<br />

Schienenbau, bei Hafen- und Schiffskränen<br />

sowie bei Holz-Harvestern und anderen<br />

Land- und Forstmaschinen.<br />

Eine andere Standardanwendung ist die<br />

Steuerung von Servoantrieben, die fein<br />

aufeinander abgestimmt agieren müssen.<br />

Bei sogenannten STS-Kränen („Ship-To-<br />

Shore“) in Häfen müssen z. B. mehrere<br />

Elektro antriebe eines Kranes reibungslos<br />

zusammenarbeiten, damit das Löschen der<br />

Ladung von Containerschiffen rasch und<br />

sicher vonstattengeht. Der Resolver meldet<br />

dabei die jeweilige Arbeitsposition und<br />

Geschwindigkeit des Elektromotors an die<br />

Steuerung zurück, die die Gesamtkoordination<br />

übernimmt.<br />

Auch bei der Hybridantriebregelung, z. B.<br />

für schwere Lkw im Tagebau, kommen heute<br />

Resolver des Unternehmens zum Einsatz.<br />

Ein im optimalen Drehzahl- und Lastbereich<br />

betriebener Dieselmotor treibt einen Generator<br />

an, dieser versorgt wiederum starke<br />

Servomotoren für den Radantrieb. Resolver<br />

dienen als Rückmeldesystem für die Antriebsmotoren<br />

zur Lastverteilung. Durch<br />

diese Antriebsart lässt sich der Dieselverbrauch<br />

signifikant senken, was bei den<br />

hohen Verbräuchen solcher Fahrzeuge von<br />

zentraler Bedeutung ist.<br />

Fotos: Aufmacherbild und Bild 02: Fotolia<br />

www.ltn.de<br />

02 Bei Holz-Harvestern sowie anderen<br />

Land- und Forstmaschinen wird die Resolvertechnik<br />

eingesetzt, um Winkel und Längen<br />

genau erfassen zu können

Kann der ABB Industrial Drive einen Elefanten sicher<br />

durch einen Porzellanladen manövrieren?<br />

Sicher.<br />

Die direkte Drehmomentregelung ist das hochentwickeltste Verfahren zur<br />

Motorregelung. Aber wie präzise und schnell ist sie wirklich? Der Industrial Drive<br />

ACS880 muss einen sechs Tonnen schweren Elefanten auffangen und hat nach<br />

dem Lösen der mechanischen Bremse nur wenige Millisekunden Reaktionszeit.<br />

Schauen Sie sich unter www.abb.de/acs880-challenge den Test an.

DREHGEBER<br />

Präzision auf engstem Raum<br />

Sensorköpfe und Messbänder ermöglichen exakte Bestimmung von Pipettierkopf-Positionen<br />

Carolin Ordosch<br />

Automatisierte Liquid-Handling-Systeme sind in Laboratorien<br />

unverzichtbar geworden. Sie können Tests und Analysen mit Tausenden<br />

von Substanzen schneller, präziser und reproduzierbarer durchführen. Um<br />

die Zeitersparnis und die Zuverlässigkeit zu erhöhen, wurde ein System mit<br />

magnetischer Messtechnik ausgestattet. Die Sensorköpfe und Messbänder<br />

wurden so angepasst, dass sie die Position der Pipettierköpfe entlang der<br />

drei Raumdimensionen exakt ermitteln und in das vorgegebene<br />

Raumkonzept der Anlage passen.<br />

Carolin Ordosch ist freie Redakteurin<br />

M<br />

ithilfe von Laborautomation lassen<br />

sich Zeitaufwand und Fehleranfälligkeit<br />

von Analysen deutlich verringern. Dies<br />

sind zwei wichtige Aspekte vor dem Hintergrund<br />

des Kostendrucks seitens der Auftraggeber<br />

von Laboranalysen. In der vollautomatisierten<br />

Aufarbeitung von flüssigen<br />

Proben spricht dies z. B. für den Einsatz von<br />

Liquid-Handling-Systemen. Ein Anbieter<br />

von Laborautomationslösungen für Anwendungen<br />

in der Biotechnologie, der pharmazeutischen<br />

und der chemischen Industrie<br />

ist die Hamilton Company. Im Bereich des<br />

Liquid-Handlings bietet das Unternehmen<br />

aus Bonaduz in der Schweiz ein System zum<br />

schnellen Testen und reproduzierbaren<br />

Screening von verschiedenen Substanzen.<br />

Die Pipettier-Roboter-Anlage Hamilton<br />

Vantage Liquid Handling System ist in der<br />

Lage, Proben mit einem Volumen von 500 nl<br />

bis zu 1 mm präzise mit Einzelkanälen, 96<br />

oder 384 Mehrfachpipettierköpfen von einer<br />

Mikrotiterplatte aufzunehmen und an eine<br />

andere wieder abzugeben. Da die dabei<br />

übertragenen einzelnen Volumina sehr gering<br />

und die Anzahl der gleichzeitig transportierten<br />

Proben hoch sein können, werden<br />

an den Transfer der Proben hohe Ansprüche<br />

hinsichtlich der Genauigkeit gesetzt. Eine<br />

präzise Probenentnahme und -abgabe gewährleistet<br />

die Wiederholgenauigkeit zwischen<br />

einzelnen Pipettierschritten und<br />

nimmt schließlich Einfluss auf den Erfolg<br />

der gesamten Arbeitsaufgabe.<br />

Um die Position der Pipettierköpfe entlang<br />

der drei Raumdimensionen exakt zu ermitteln,<br />

hat Hamilton in dem neuen Pipettierroboter<br />

die magnetische Messtechnik der<br />

Siko GmbH eingesetzt. Das Unternehmen<br />

aus Buchenbach im Schwarzwald fertigt ein<br />

breites Spektrum an Längen-, Winkel- und<br />

Drehzahlmesstechniken, das die Erfordernisse<br />

in der Analysetechnik exakt erfüllt. Für<br />

78 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

01 Das Liquid-Handling-System<br />

verfügt über Einzelkanäle sowie 96<br />

oder 384 Mehrfachpipettierköpfe<br />

den Einsatz im Liquid-Handling-System hat<br />

Siko die verwendeten Magnetbänder und<br />

die Sensorplatine individuell an die Erfordernisse<br />

angepasst.<br />

Pipettier-Roboter<br />

individuell konfigurierbar<br />

Das Liquid Handling System eignet sich für<br />

Laboranwendungen aller Art wie DNA-Analysen,<br />

PCR-Vorbereitung und -Reinigung,<br />

molekularbiologische Probenvorbereitungen<br />

und Blutanalysen. Zu den Kunden gehören<br />

Pharmaunternehmen wie auch die akademische<br />

Forschung und Diagnostik. „Das<br />

neue Liquid-Handling-System bieten wir als<br />

Baukastensystem an, das individuell konfiguriert<br />

werden kann“, beschreibt Projektleiter<br />

Elektronik der Hamilton Bonaduz AG,<br />

Martin Rupp. Die Anlage ist als 2 m oder<br />

1,3 m Pipettierroboter erhältlich, welche um<br />

weitere Labware-Transportsysteme, Logistikkabinen,<br />

Inkubatoren, Probenbehälter und<br />

andere für die Analysen notwendige Einheiten<br />

erweitert werden kann. Die vertikale<br />

Anordnung der einzelnen Module ermöglicht<br />

diese flexible Konfiguration, sodass<br />

auch Geräte anderer Hersteller einfach integriert<br />

werden können.<br />

Für die leichte Implementierung der Drittgeräte<br />

sorgen einerseits ein Transpor roboter,<br />

der Probengefäße innerhalb des Systems<br />

bewegen oder diese an die Dritt geräte übergeben<br />

kann, und andererseits der der Anlage<br />

zugrundeliegende Software-Standard Sila.<br />

Die Steuerung der Assays übernimmt die<br />

Hamilton-Software Instinct V. Mit ihr können<br />

mehrere Nutzer gleichzeitig an der Anlage<br />

arbeiten und verschiedene Experimente mit<br />

denselben Geräten ausführen. Die Konfiguration<br />

der Instrumente und Layouts der<br />

Experimente kann einfach per Drag-and-<br />

Drop erzeugt und modifiziert werden. Eine<br />

3D-Simulation des Probentransfers sorgt<br />

für eine kurze Einrichtzeit. Eine Pipettierspitze<br />

von 10 μl fasst z. B. ein Volumen von<br />

1 μl mit einer Genauigkeit von 5 %. Diese<br />

Volumina können in einem 2.25 mm Raster<br />

(1 536 Well Platte) über alle Kanäle hinweg<br />

exakt positioniert werden. Für diese Aufgabe<br />

ist die Messtechnik des Schwarzwälder<br />

Unternehmens in zwei Varianten eingesetzt.<br />

Mit zwei Magnetbändern wird die Überwachung<br />

der Motorsteuerung am Pipettierroboter<br />

nach unten und seitlich sichergestellt.<br />

Eine Lösung aus Magnetband und Platine<br />

sorgt für eine präzise Umsetzung der Bewegung<br />

auf der Längsachse.<br />

Individuell angepasste<br />

Magnetband-Lösung<br />

Die Pipettieranlage ist mit Linearmotoren<br />

zur Positionierung der einzelnen Achsen<br />

ausgestattet. Es gibt drei Achsen, auf denen<br />

sich der Pipettierroboter in allen drei Raumdimensionen<br />

bewegt: die x-Achse in die<br />

Längsrichtung, in der der Pipettierarm und<br />

damit die Kanäle fahren. Die Vorwärts- und<br />

Rückwärts-Bewegung der Pipettier kanäle<br />

verläuft über die y-Achse, und die Veränderung<br />

der Höhe wird über die z-Achse erreicht.<br />

Motoren steuern diese drei Achsen,<br />

wobei die magnetischen Sensoren ein Positionsfeedback<br />

an die Steuereinheit zurückgeben<br />

und so den Motor überwachen. Bei der<br />

Sensorik auf der y-Achse werden von Siko die<br />

Magnetbänder eingesetzt, da Hamilton die<br />

Sensoren hierfür selbst entwickelt hat. Diese<br />

Magnetband-Lösung sitzt auf dem Pipettierarm.<br />

Der integrierte Linearmotor benötigt<br />

eine Positionsinformation für die auszuführende<br />

Bewegung. Das Magnetbandsystem<br />

übernimmt einerseits die Funktion, die Position<br />

des Pipettierarms zu ermitteln, und<br />

sorgt andererseits auch dafür, dass die Pipettierkanäle<br />

exakt in dieser Achse positioniert<br />

werden.<br />

Die Kanäle müssen schmal sein, damit<br />

sie in den engen Platzverhältnissen im<br />

Pipettierarm kollisionsfrei arbeiten können.<br />

Um dieser Anforderung gerecht zu werden,<br />

hat das Schweizer Unternehmen die Kanäle<br />

an beiden Seiten des Pipettierarms angeordnet.<br />

Aus diesem Grund wurden auch<br />

zwei Magnetbänder benötigt, die jeweils<br />

rechts und links vom Pipettierarm angebracht<br />

sind. Zudem durften die Pipettierkanäle<br />

für diese Anordnung max. 18 mm<br />

breit sein. „Es gibt auf dem Markt kein magnetisches<br />

Messsystem, das auf einer Breite<br />

von 18 mm arbeitet und eine Länge von<br />

rund 700 mm absolut kodieren könnte“, so<br />

Martin Rupp. Die ursprüngliche Magnetband-Lösung<br />

war zwar technisch funktional,<br />

jedoch war die Liefertreue unzureichend.<br />

<br />

<br />

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www.elgo.de<br />

Präzision<br />

für dynamische<br />

Anwendungen<br />

Magnetische Weg- und<br />

Winkelmesssysteme:<br />

EMAX-HI | EMAX-RO

DREHGEBER<br />

02 Eines der magnetischen<br />

Mess systeme, bei dem Siko das<br />

Magnetband lieferte und der Encoder<br />

von Hamilton entwickelt wurde<br />

02 03<br />

03 Das OEM Messsystem hat das<br />

Schwarzwälder Unternehmen<br />

komplett selbst entwickelt; zu sehen ist<br />

das braune Magnetband und hinter<br />

dem Blech der Encoder<br />

„Uns kommt es auch darauf an, dass wir die<br />

Ware immer termingerecht bekommen und<br />

die Qualität stimmt“, erklärt der Projektleiter.<br />

Ein wichtiger Vorteil ist, dass die verwendete<br />

Absoluttechnik sehr zuverlässig ist und<br />

der Positionswert auch nach einer Stromunterbrechung<br />

ohne zusätzliche Referenzfahrt<br />

zur Verfügung steht. Grundsätzlich<br />

entfallen durch die Absolut-Kodierung der<br />

Magnetbänder die bei anderen Anlagen<br />

üblichen Initialisierungsfahrten beim Einschalten.<br />

Der Antrieb ist sofort betriebsbereit,<br />

ohne dass eine zeitaufwendige Referenzfahrt<br />

oder Motorkommutierung vorgenommen<br />

werden muss.<br />

Nur Platine und Magnetband<br />

Zur Positionserfassung auf der Längsachse<br />

setzt das Unternehmen aus Bonaduz eine<br />

Komplett-Lösung von Siko ein: einen Sensor<br />

mit entsprechendem Magnetband.<br />

Auch hier mussten die sehr engen Platzverhältnisse<br />

berücksichtigt werden. Angedacht<br />

war zunächst ein 82,6 × 20 mm großer Sensor,<br />

der jedoch hinsichtlich seiner Größe<br />

nicht verbaut werden konnte. Daher entschieden<br />

sich die beiden Unternehmen für<br />

eine Platinenlösung, d. h. es wurde nur die<br />

Platine des Sensors mit den Sensorelementen<br />

darauf direkt in das Gehäuse eingebaut.<br />

Eine reine Platinenlösung ist unter anderen<br />

Umständen nicht ohne weiteres möglich,<br />

insbesondere wenn Verschmutzung auftritt<br />

oder der Sensor mit Wasser in Berührung<br />

kommen könnte. Das vorhandene Gehäuse<br />

des Pipettierroboters bot den Schutz vor<br />

äußeren Einflüssen und machte die Platinenlösung<br />

möglich. Positiver Nebeneffekt<br />

dieser abgespeckten Sensorvariante ist die<br />

Kostenreduktion.<br />

Bei dieser Variante detektiert der Sensor<br />

die Bewegung des Arms als Wegmesssystem.<br />

„Die exakte Positionierung<br />

der Kanäle<br />

ist nur durch eine entsprechende<br />

Positionierung des Pipettierarms möglich“,<br />

beschreibt Martin Rupp. „Die Kanäle sitzen<br />

auf dem Arm. Wenn dieser sich bewegt,<br />

muss er mindestens so genau sein, wie die<br />

Achse des Kanals. Der Arm muss also sehr<br />

exakt in der x-Achse positionieren.“ Bevor<br />

das Unternehmen aus Buchenbach zum<br />

Einsatz kam, wurde ein Konkurrenzprodukt<br />

verwendet, das Einschränkungen im<br />

Arbeitsbereich der Pipettier-Kanäle, also<br />

auf der y-Achse verursachte. Da Hamilton<br />

großen Wert darauf legt, dass die Kanäle<br />

auch die Mikrotiterplatten am Rand der<br />

Anlage erreichen können, konnte mit der<br />

vorher genutzten Sensorlösung der Arbeitsbereich<br />

der Kanäle nicht voll ausgeschöpft<br />

werden. Gefragt war also ein Produkt, dass<br />

in der Tiefe weniger Platz benötigte und<br />

den Kanälen den umfassenden Arbeitsraum<br />

verschaffte. Das Schwarzwälder Unternehmen<br />

adaptierte hierfür den Magnetsensor<br />

MSA501. „So kam es, dass wir mit<br />

viel Know-how und geringen Entwicklungskosten<br />

einen Sensor einsetzen konnten, der<br />

den Arbeitsbereich maximierte, wie es mit<br />

der Vorgängervariante nicht möglich war“,<br />

sagt Martin Rupp.<br />

Hohe Systemgenauigkeit bei<br />

magnetischen Sensoren<br />

Sowohl die Komplett-Lösung auf Basis der<br />

Platine als auch die Variante aus kundeneigenem<br />

Sensor und Magnetbändern zeigen,<br />

dass kundenindividuelle Anpassungen entscheidend<br />

für ein präzise funktionierendes<br />

Messsystem sein können. „Die Funktionsfähigkeit<br />

der Anlage wird unter anderem<br />

über die Magnetbänder und Sensoren bestimmt“,<br />

so der Projektleiter. Ohne diese<br />

funktionieren die Pipettier kanäle und damit<br />

der gesamte Pipettier roboter nicht.“ Die Genauigkeit<br />

des Messsystems entscheidet in<br />

dieser Anwendung ganz besonders über die<br />

Qualität der Anlage. Der angepasste Sensor<br />

von Siko verfügt über eine max. Aufl ösung<br />

von 10 μm absolut und 2,5 μm inkremental.<br />

Die Wiederholgenauigkeit liegt bei 5 μm.<br />

Dank ihrer berührungslosen Funktionsweise<br />

sind die Sensoren verschleißfrei und verursachen<br />

nur einen geringen Wartungsaufwand.<br />

Im Liquid-Handling-System von Hamilton<br />

war eine initiale Systemgenauigkeit von<br />

20 μm gefordert, die das Konkurrenzprodukt<br />

nicht erreichen konnte.<br />

Für das Schweizer Unternehmen war bei<br />

der Wahl für das Messsystem bedeutend,<br />

dass sich zwei Systeme in einem befinden:<br />

ein absolutes und ein inkremen tales Messsystem.<br />

Das absolute besteht aus absolut<br />

kodierten Magnetpolen, die über einen<br />

Sensor abgetastet und zusammen mit der<br />

Inkremental-Einheit verrechnet werden.<br />

Auf diese Weise werden kombinierte Absolut-Inkremental-Daten<br />

ausgeben. „Beim<br />

Mitbewerber war es so, dass eine erhöhte<br />

Systemgenauigkeit nur über die absolute<br />

Schnittstelle zu erreichen war. Die verwendete<br />

Elektronik jedoch positioniert<br />

mit der inkrementalen Schnittstelle“, erklärt<br />

Martin Rupp. Seit September 2014<br />

sind die Hamilton-Systeme mit Siko-Sensorik<br />

auf dem Markt.<br />

www.siko.de<br />

04 Da der Absolutsensor<br />

nur wenigPlatz in der Tiefe<br />

in Anspruch nimmt, ist<br />

genügend Arbeitsraum für<br />

die Kanäle vorhanden<br />

80 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

Schutzgehäuse mit integriertem<br />

Drehgeber<br />

Das Schutzgehäuse SGWC<br />

von TWK wurde für robuste<br />

Anwendungen im Außenbereich<br />

gemeinsam mit einem<br />

Kunden entwickelt. Erfahrung im Tagebau und ein<br />

Feldtest über ein Jahr flossen in diese Entwicklung ein. Das<br />

Schutzgehäuse mit integriertem Drehgeber bietet bei den elektrischen<br />

Schnittstellen vielfältige Optionen. Dazu zählen u. a.<br />

Bussysteme wie Profibus, Profisafe, Canopen, Canopen Safety,<br />

Profinet, die SSI-Schnittstelle und analoge Signale. Unter dem<br />

rückseitigen Gehäusedeckel ist das Schalten von Abschlusswiderständen<br />

oder das Einschleifen von Bus-Diagnosegeräten möglich.<br />

Der elektrische Anschluss erfolgt über einen Industriesteckverbinder<br />

der Schutzart IP67. Das bis zu 10 mm starke Gehäuse<br />

aus Aluminium verfügt über eine hohe Schlag-, Schock- und<br />

Vibrationsfestigkeit. Für die Standardwelle mit dem Durchmesser<br />

12 mm sind axiale und radiale Belastungen bis zu 500 N zulässig.<br />

Der Arbeitstemperaturbereich erstreckt sich von - 40 bis 85 °C.<br />

Weltweiter Einsatz von<br />

PAN ® Gleitelementen<br />

PAN ® Hochleistungsbronzen<br />

sorgen dafür, dass hoch<br />

belastete Lagerstellen auch<br />

morgen noch problemlos<br />

funktionieren.<br />

PAN ® Hochleistungsbronzen<br />

für Gleitlager, Führungen und<br />

Verzahnungen aus speziell nach dem<br />

PAN ® -Verfahren verhütteten<br />

PAN ® -Materialien<br />

www.twk.de<br />

Hochdynamisch in extremer Umgebung<br />

Die Inkremental-Drehgeber der Serie Ixarc von Posital eignen<br />

sich für Positionieraufgaben in anspruchsvollen Umgebungen.<br />

Die Sensorfunktion basiert auf Magnetsensortechnik: Die Geräte<br />

sind hochdynamisch bei Auflösungen bis zu 16 384 Impulsen pro<br />

Umdrehung und hoher Signalqualität. Die Inkrementalsensoren<br />

sind programmierbar und erlauben damit die einfache Modifizierung<br />

von Firmware-Parametern. Mit dem Ubifast-Konfigurationstool<br />

können per W-LAN die Softwareparameter über einen<br />

Standard-Webbrowser konfiguriert werden. Gehäusematerial,<br />

Wellenkonfiguration, Stecker, Flanschausführung und Schutzarten<br />

bis IP69K sind frei wählbar. Die magnetischen Drehwinkelsensoren<br />

sind schockfest bis 300 g und gegenüber Staub und<br />

Feuchtigkeit unempfindlich. Optionale Heavy-Duty-Kugellager<br />

ermöglichen eine Wellenbelastung bis 180 N.<br />

Die Drehgeber eignen sich sowohl für den<br />

Fabrikeinsatz als auch für extreme Umgebungen,<br />

etwa im Bergbau-, Offroad- oder<br />

Offshore-Applikationen.<br />

www.posital.de<br />

PAN ® -GF selbstschmierende Gleitlager<br />

wartungsfrei -wartungsarm<br />

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WWW.ROTEK-MOTOREN.DE<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 81<br />

ANT_PWB_ encoders_GmbH_2014_03_neu.indd 1 20.03.2014 13:40:45<br />

Rotek.indd 1 22.10.<strong>2015</strong> 14:19:01

Frischer Wind<br />

Steuerung und dezentrale Antriebe schaffen Platz und<br />

erhöhen die Performance eines Windkanals<br />

Volker Schmoll<br />

Seinen transsonischen Windkanal<br />

hat ein Göttinger Institut wieder<br />

auf einen zukunftssicheren Stand<br />

der Automatisierungstechnik<br />

gebracht. Neue dezentrale<br />

Antriebe mit integriertem<br />

Leistungsteil reduzierten dabei den<br />

Verkabelungsaufwand und die<br />

Schaltschrankgröße deutlich.<br />

Volker Schmoll, Digital Factory<br />

Motion Control, Siemens AG, Kassel<br />

Von den Anfängen der Airbus-Entwicklungen<br />

bis heute hat der Transsonische<br />

Windkanal Göttingen (TWG) am Deutschen<br />

Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR) eine<br />

mehr als fünfzigjährige Erfolgs geschichte<br />

hinter sich. Er zählt nach wie vor zu den<br />

bedeutendsten Windkanälen für die Erforschung<br />

künftiger Raumfahrzeuge, Flugzeuge<br />

und Helikopter in Deutschland. Betreiber<br />

ist die Stiftung Deutsch-Niederländische<br />

Windkanäle (DNW), ein Tochterunternehmen<br />

des DLR und dessen niederländischem<br />

Pendant NLR.<br />

Im TWG kann simuliert werden, wie sich<br />

Flugobjekte (Modelle) bei Unter-, Transund<br />

Überschallgeschwindigkeit verhalten.<br />

Dazu wird Luft mit entsprechend hoher<br />

Geschwindigkeit durch die Messstrecke mit<br />

einem Querschnitt von 1 × 1 m und einer<br />

Länge von 4,5 m am Testobjekt vorbeigeführt.<br />

Drei austauschbare Messstrecken decken<br />

den Geschwindigkeitsbereich von Mach 0,3<br />

bis 2,2 (370 bis 2 700 km/h) ab. Am häufigsten<br />

im Einsatz ist die so genannte adaptive<br />

Messstrecke für Untersuchungen im Bereich<br />

von Mach 0,3 bis 0,9, der insbesondere für<br />

Verkehrsflugzeuge relevant ist. Um damit<br />

realistische Strömungsverhältnisse nach-<br />

bilden zu können, sind die obere und untere<br />

Wand der Messstrecke flexibel ausgeführt.<br />

Über insgesamt 42 mit Hilfe von Servo motoren<br />

präzise verstellbare Stempel lassen<br />

sich beide Wände an die jeweils auftretenden<br />

Stromlinien anpassen und damit Strömungsverhältnisse<br />

wie im freien, unbegrenzten<br />

Raum simulieren. Aerodynamische Kräfte<br />

und Momente werden mit Windkanalwaagen<br />

ermittelt. Mit Standard-Drucksensoren,<br />

aber auch mit speziellen optischen Messsystemen<br />

werden Druck-, Geschwindigkeits-<br />

und Strömungsverhältnisse am Modell<br />

sichtbar gemacht und analysiert. Je mehr<br />

dieser Systeme gleichzeitig eingesetzt werden<br />

können, umso besser. Platz am Windkanal<br />

und Zugänglichkeit zur Messstrecke sind<br />

neben der Erfassungsgeschwindigkeit folglich<br />

zentrale Themen.<br />

Retrofit für mehr Platz<br />

und Performance<br />

So auch bei der aktuellen Modernisierung<br />

der Steuerungs- und Antriebstechnik des<br />

TWG und der adaptiven Messstrecke. Dabei<br />

sollte das auf mehrere Steuerungen verteilte<br />

Automatisierungskonzept auf einer einzigen<br />

82 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

ELEKTROMOTOREN<br />

neuen Steuerung gebündelt werden, um<br />

die Querkommunikation einzusparen. Der<br />

Betreiber erwartete eine neue Antriebstechnik<br />

für die Wandverstellung an der<br />

adaptiven Messstrecke, um die Motorverkabelung<br />

zu reduzieren und die dezentralen<br />

Schaltkästen idealerweise einzusparen und<br />

so Platz für zusätzliche Messsysteme zu<br />

schaffen sowie das Umrüsten zu vereinfachen<br />

und zu beschleunigen. Bei der<br />

Projektierung mussten die erweiterten Umweltbedingungen<br />

hinsichtlich Umgebungstemperatur<br />

(bis zu 50 °C) und Druck<br />

(0,25 – 1,5 bar) berücksichtigt werden. Die<br />

überlagerte Hauptsteuerung und die Visualisierungen<br />

unter Simatic WinCC sollten in<br />

dieser Phase des Umbaus beibehalten und<br />

anschlussfertige Einheit aus einem Servomotor<br />

Simotics S-1FK7 mit Absolutwertgeber,<br />

Bremse (optional) und direkt aufgebautem<br />

Leistungsteil. Die Ausführung in Schutzart<br />

IP65 ermöglichte den direkten Einbau in<br />

die Messstrecke. Bindeglied zum Sinamics-<br />

Verband im zentralen Schaltschrank sind<br />

vier Adaptermodule AM600 sowie acht<br />

Control-Units CU320-2 PN (je eine für<br />

sechs geregelte Antriebe). All das passte in<br />

ein einziges 800 mm breites Schaltschrankfeld.<br />

Über vorkonfektionierte, steckbare<br />

Hybridleitungen können an ein AM600 bis<br />

zu zwölf Sinamics S120M angeschlossen<br />

werden. Die Hybridleitungen bringen die<br />

Versorgungsspannung (600 VDC), die<br />

Hilfsspannung und das DriveCliq-Signal zu<br />

leistung durch Einsparung von zwei<br />

Schaltschränken eindeutig positiv.<br />

High-End-Controller<br />

verkürzt Zykluszeiten<br />

Die leistungsfähigste CPU S7-1518 der<br />

jüngsten Baureihe stellt dabei sicher, dass<br />

alle Stempel einer Wand gleichzeitig starten<br />

und gleichzeitig in der Endlage ankommen,<br />

unabhängig davon, wie lang die jeweiligen<br />

Wege sind. Bei den hohen Windgeschwindigkeiten<br />

kann jede unkontrollierte Verstellung<br />

zur Zerstörung der Modelle und damit<br />

auch zu großen Schäden am Windkanal<br />

führen. Neben der erforderlichen Adaption<br />

„Das Zusammenspiel aller Beteiligten hat in allen<br />

Phasen reibungslos funktioniert“ Ingo Stamm<br />

die Schnittstellen der neuen Anlagenteile<br />

daran angepasst werden.<br />

Letztendlich zugetraut hat sich das<br />

hochkomplexe Retrofit-Projekt mit Komponenten<br />

unterschiedlicher Generationen<br />

von mehreren Herstellern die Firma<br />

PS Control-Purkott + Stamm GmbH aus<br />

Niestetal, ein Systemintegrator mit Siemens-<br />

Background. Mit Unterstützung der früheren<br />

Kollegen aus Kassel (Vertrieb) und Bielefeld<br />

(Antriebstechnik) realisierte PS Control eine<br />

zukunftsfähige Lösung.<br />

Dabei gab es gleich zu Beginn wesentliche<br />

Änderungen zum ursprünglichen Konzept.<br />

So hat Siemens zwischenzeitlich mit der<br />

Simatic S7-1500 eine neue Steuerungsgeneration<br />

und mit dem Sinamics S120M auch<br />

einen neuen dezentralen Servoantrieb vorgestellt.<br />

„Bis zu drei unabhängige Profinet-/<br />

Ethernet-Schnittstellen und Profibus-DP<br />

on-board zu haben und bis zu 128 Motion-<br />

Control-Antriebe an einer Steuerung<br />

betreiben zu können, damit mussten wir<br />

den innovativen Ansätzen gegenüber sehr<br />

offenen Betreiber nicht lange zum Umstieg<br />

überreden“, sagt Ingo Stamm, Geschäftsführer<br />

von PS Control.<br />

Kompakt und anschlussfertig<br />

„Hinzu kam die neue, dezentrale Antriebsvariante<br />

Sinamics S120M, die prädestiniert<br />

schien für die Anforderungen unserer Anwendung“,<br />

so Horst Zaschke, der verantwortliche<br />

Anlagen-Ingenieur bei DNW. Der<br />

neue Antrieb von Siemens ist eine kompakte,<br />

den Servos. Die Geräte in Achshöhe 48 mit<br />

570 W Nennleistung haben jeweils zwei<br />

entsprechende Schnittstellen zum einfachen<br />

Durchschleifen von Antrieb zu Antrieb. Das<br />

sparte Aufwand, Platz, Zeit und „zentnerweise“<br />

Kabel. Es wurden die ebenfalls neuen<br />

Schaltschrankdurchführungen (Hybrid<br />

Cabinet Bushings) eingesetzt. Diese trennen<br />

die Hybrid- und DriveCliq-Kabel nicht wie<br />

üblich an der Schaltschranktür, sondern an<br />

der Messstrecke, die somit schneller denn<br />

je an- bzw. abgekoppelt und ausgetauscht<br />

werden kann. Zuvor wurde die Messstrecke<br />

über zahlreiche Steckverbindungen mit der<br />

Anlage verbunden, was immer großen<br />

Aufwand bedeutete und fehlerbehaftet<br />

war. Die Anzahl der<br />

Steckverbindungen konnte um<br />

Faktor 3 reduziert werden.<br />

Die neue Sinamics-Antriebstechnik<br />

ermöglicht auch das<br />

Umschalten zwischen verschiedenen<br />

Antriebskonfigurationen<br />

per Programm in den Control-<br />

Units. Auch das vereinfacht den<br />

Betrieb mehrerer Messstrecken,<br />

ohne die Antriebs-Hardware im<br />

Schaltschrank für jede einzelne<br />

separat aufbauen zu müssen.<br />

Ihre eigentliche Aufgabe, das Verstellen<br />

der oberen und unteren Wand der<br />

adaptiven Messstrecke nach jeder Veränderung<br />

im Testaufbau, erfüllen die dezentralen<br />

Antriebe präzise, dynamisch und zuverlässig.<br />

Ebenso ist die Energiebilanz für die elektrische<br />

Leistung sowie die eingesparte Kühl-<br />

01 Eine Simatic S7-1518 positioniert<br />

die Stempel der oberen und unteren<br />

Mess streckenwand präzise im Gleichlauf<br />

02 Der dezentrale Servoantrieb<br />

Sinamics S120M integriert einen<br />

Servomotor Simotics S-1FK7<br />

mit Absolutwertgeber und ein Leistungsteil<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 83

ELEKTROMOTOREN<br />

03 04<br />

05<br />

03 Über die Hybridleitung (orange) versorgt jedes Adaptermodul<br />

bis zu 12 dezentrale Antriebe mit 600 VDC,<br />

Hilfs spannung und DriveCliq-Signal für die ersten sechs<br />

Antriebe<br />

04 Zentraler Teil des Antriebsverbandes für 42 dezentrale<br />

Sinamics S120M, mit acht Control-Units, gemeinsamer<br />

Einspeisung und vier Adaptermodulen mit Hybridleitungen<br />

05 Sinamics S120M Hybrid-Cabinet-Bushings trennen die<br />

Hybrid- und Drivecliq-Kabel nicht wie vorgesehen am<br />

Schaltschrank, sondern an der Messstrecke<br />

wird in der überlagerten Hauptsteuerung<br />

vor jeder Verstellung auch berechnet, ob<br />

die zulässige Wegdifferenz zwischen zwei<br />

benachbarten Stempeln eingehalten wird.<br />

Gefordert war auch ein entsprechend<br />

schnelles, koordiniertes Stillsetzen beim<br />

Ausfall eines Antriebs in Sekundenbruchteilen,<br />

um Schäden zu verhindern.<br />

Darüber hinaus übernimmt die Simatic<br />

S7-1500 weitere Aufgaben am Windkanal,<br />

die zuvor auf fünf Steuerungen verteilt wurden.<br />

Darunter die Ansteuerung diverser<br />

„Supports“ an der Messstrecke, die teilweise<br />

im Zusammenspiel mit einer Sinumerik<br />

840D für die Schwertverstellung und einem<br />

Motion-Controller Simotion D ablaufen.<br />

Die beschleunigte interne Auftragsabwicklung<br />

und auch die externe Kommunikation<br />

zum Leitrechner via OPC (OLE for Process<br />

Control) mit kundenspezifischem Protokoll<br />

haben die Taktzeiten annähernd halbiert,<br />

was theoretisch zu einer Verdoppelung der<br />

Messfrequenz führt. „Und damit zu einer<br />

weiter verbesserten Produktivität unseres<br />

Windkanals. Entscheidend vereinfacht wurden<br />

durch die Bündelung auch die Diagnosemöglichkeiten<br />

sowie die Fehlersuche“, so<br />

Horst Zaschkes positives Fazit.<br />

Die neue Steuerung wurde wie die neuen<br />

Antriebe unter dem gemeinsamen Dach<br />

des Engineering Frameworks TIA Portal<br />

Version 13 konfiguriert, projektiert und programmiert.<br />

Über so genannte Technologieobjekte<br />

(TOs), wie z. B. „Positionierachse“,<br />

ließen sich darin auch ältere analoge<br />

Antriebe einfach anbinden und ansteuern.<br />

Weitere Integration im Fokus<br />

Mit der neuen dezentralen Antriebstechnik<br />

konnte die Verkabelung um gut zwei Drittel<br />

reduziert, die Zugänglichkeit und auch die<br />

Diagnosefähigkeit erheblich verbessert<br />

werden. „Wir haben uns bewusst auf die<br />

Unterstützung durch die Spezialisten von<br />

Siemens gestützt, diese von der Auslegung<br />

bis zur Inbetriebnahme immer wieder in<br />

Anspruch genommen und bekommen“, so<br />

Ingo Stamm. „Das Zusammenspiel aller<br />

Beteiligten hat in allen Phasen wirklich<br />

reibungslos funktioniert.“<br />

Im Projektverlauf hat sich schnell gezeigt,<br />

dass die Simatic S7-1500 noch sehr viel<br />

Potenzial für Erweiterungen bietet. Dieses<br />

will DNW nutzen und in einem weiteren,<br />

bereits geplanten Retrofit-Projekt die bisherige<br />

Hauptsteuerung des Windkanals<br />

ebenfalls darin integrieren.<br />

Fotos: Bild 05: PS Control<br />

www.siemens.de<br />

www.pscontrol.de<br />

84 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

Vektorregelung mit Motor-Starterkit implementieren<br />

Das Unternehmen ST Microelectronics hat ein Starterkit sowie einen kostenlosen<br />

Software-Algorithmus vorgestellt, mittels dessen sich in kurzer Zeit eine effiziente<br />

Vektorregelung implementieren lässt. Zu den<br />

Anwendungen gehören motorgetriebene Projekte wie<br />

Drohnen, Hausgeräte, E-Bikes, der Home-Automation-<br />

Sektor, das Gesundheitswesen und industrielle<br />

Maschinen. Mit dem P-Nucleo-IHM001 Motor-<br />

Control-Nucleo-Pack und den Softwareelementen aus dem<br />

STM32-Motor-Control-Ecosystem sind weder besondere<br />

Fachkenntnisse noch zusätzliche Ausrüstungen erforderlich, um<br />

Synchronmotoren anzusteuern. Das Paket enthält ein<br />

STM32-F3-Nucleo-Mikrocontroller-Board, ein 48 V/1,4 A<br />

Motortreiber-Board auf Basis des Motortreiber-IC STSPIN L6230 und<br />

einen bürstenlosen Niederspannungs-Motor. Der Mikrocontroller enthält<br />

Trapez- (6 Schritte) oder Sinus-Algorithmen (Vektorregelung). Im Vektorregelungs-Modus<br />

lässt sich der Controller individuell anpassen, indem die Einstellungen<br />

mit dem MC-Workbench-Konfigurator und Codegenerator modifiziert werden.<br />

fast forward solutions<br />

Kraft-<br />

Ausdruck<br />

www.st.com/stm32<br />

Bürsten-DC-Motoren par excellence<br />

Die Athlonix-Produktreihe des Unternehmens Portescap<br />

umfasst eine breite Auswahl an Bau- und Leistungsgrößen,<br />

basierend auf dem Prinzip des Bürsten-Gleichstrom-<br />

Motors. Mit Durchmessern von 10, 12 sowie 22 mm finden<br />

die Motoren überall dort ihren Platz, wo geringes Eigengewicht<br />

und geringer Strombedarf erforderlich sind. Hierbei<br />

erreichen die Motoren permanente Drehzahlen von bis zu<br />

<strong>11</strong> 000 min -1 und punkten mit einem Drehmoment von 0,9<br />

bis zu 17,1 mNm. Die Nennleistung beträgt je nach Modell zwischen 0,7 bis 16,6 W, das<br />

Eigengewicht der Hochleistungszwerge variiert von 13,5 bis 58 g. Als operative<br />

Umgebungstemperatur sind -30 bis 85 °C ausgewiesen.<br />

www.portescap.com<br />

Elektronischer Motorstarter mit Smartwire-DT-<br />

Anbindung erfasst Motordaten<br />

Der elektronische Motorstarter EMS von Eaton, der<br />

via steckbarer Schnittstelle mit Smartwire-DT<br />

verbunden wird, kann Daten wie Motorstrom,<br />

Überlast und nützliche Diagnosedaten erfassen<br />

und diese in der Applikation zur weiteren<br />

Verarbeitung zur Verfügung stellen. Auf diese<br />

Weise lassen sich zum einen kritische Lastzustände<br />

der Motoren frühzeitig erkennen und das<br />

Bedienpersonal kann so im Falle einer drohenden<br />

Abschaltung im Vorfeld Maßnahmen ergreifen, die das<br />

Auslösen der Motorschutzfunktion und den damit<br />

verbundenen Ausfall des Antriebs verhindern. Zum<br />

anderen erleichtert die Datentransparenz die Diagnose<br />

und die Wartung, da der EMS im Auslösefall Informationen<br />

über die Ausfallursache liefert. Als kompaktes<br />

Multifunktionsschaltgerät vereint der EMS Motor-Direktstart, Motor-Wendestart,<br />

Motorschutz sowie sicherheitsgerichtete Stillsetzung nach Kategorie 3 (EN 13849-1)<br />

in einem Gerät. Durch die Bauteilreduzierung und die Verwendung werkzeugloser<br />

Push-in-Technologie reduziert sich der Verdrahtungsaufwand im Vergleich zu<br />

konventionellen Schaltgerätekombinationen um bis zu 60 %.<br />

www.eaton.com<br />

Antriebslösungen mit<br />

3 DC/EC Motoren<br />

3 Getriebemotoren<br />

3 Pumpen<br />

www.buehlermotor.de<br />

Wir freuen uns auf Ihren Besuch:<br />

Compamed<br />

sps ipc drives<br />

in Düsseldorf<br />

in Nürnberg<br />

16.<strong>11</strong>. – 19.<strong>11</strong>.<strong>2015</strong> 24.<strong>11</strong>. – 26.<strong>11</strong>.<strong>2015</strong><br />

Halle 8a | Stand K15 Halle 1 | Stand 133

UMRICHTERTECHNIK<br />

Druck für die Wüste<br />

Umrichter und Motoren sorgen für mehr<br />

Förderdruck für Gasfeld im Oman<br />

Johannes Schwenger<br />

Oman erweitert seine Öl- und Gasförderkapazitäten sowohl<br />

durch die Erschließung neuer Öl- und Gasfelder als auch durch<br />

eine effektivere Gewinnung zur Neige gehender Vorkommen<br />

mithilfe optimierter Fördertechnologien. In einem Teilprojekt<br />

kommen Frequenzumrichter und Motoren zum Einsatz – für<br />

eines der wichtigsten Gasfelder des Landes.<br />

Seit vielen Jahren betreibt Oman wichtige<br />

Gasfelder im Zentrum des Landes. Es ist<br />

zu erwarten, dass das Sultanat auch über<br />

die nächsten 25 Jahre hinweg ein erhebliches<br />

Volumen an Erdgas fördern wird.<br />

Derzeit bestehen Planungen, nicht nur die<br />

Technik in der Gasförderung, sondern auch<br />

die in nachgelagerten Fertigungsprozessen<br />

weiterzuentwickeln, z. B. in der Produktion<br />

von Ethylendichlorid (EDC), Ätznatron und<br />

anderen Chemikalien.<br />

In dem konkreten Projekt des Petroleum<br />

Development Oman (PDO) soll die Förderung<br />

im wichtigsten Gasfeld in Saih Rawl<br />

Johannes Schwenger ist Leiter Produktmanagement<br />

Antriebssysteme Niederspannung und<br />

Mittelspannung Europa bei der WEG Germany<br />

GmbH in Kerpen<br />

gesichert werden, obwohl dort der Druck<br />

aufgrund zur Neige gehender Vorkommen<br />

im Laufe der Zeit allmählich sinkt. Hierfür<br />

werden Kompressoren installiert, die den<br />

Förderdruck erhöhen und so eine weitere<br />

effektive Nutzung der Anlage gewährleisten.<br />

Das Projekt in Saih Rawl ist Teil einer<br />

milliardenschweren Initiative zur Steigerung<br />

der Erdgasproduktion im Oman, deren<br />

Ziel es ist, die Wirtschaft des Landes auf<br />

breitere Füße zu stellen.<br />

Gas muss fließen<br />

Die erheblichen Investitionen in das PDO-<br />

Projekt Saih Rawl Depletion Compression<br />

Phase 2, dessen Durchführung in den Händen<br />

des indischen Planungs-, Beschaffungs-<br />

& Bauunternehmens Larsen & Toubro liegt,<br />

sollen sicherstellen, dass pro Tag 30 Mio. m3<br />

Erdgas gefördert und anschließend der zentralen<br />

Gasverarbeitungsanlage zugeführt<br />

werden können. Eine Schlüsselrolle nehmen<br />

dabei die in der zentralen Gasverarbeitungsanlage<br />

installierten Kompressoren zur Erhöhung<br />

des Förderdrucks ein, die dafür sorgen,<br />

dass das Gas weiter in ausreichendem Maße<br />

fließt.<br />

WEG lieferte für das Projekt 48 Frequenzumrichter<br />

und Motoren mit einer Leistung<br />

von 30 kW sowie 32 Frequenzumrichter-<br />

Motorkombinationen mit einer Leistung<br />

von je 15 kW, jeweils integriert in die standortspezifische<br />

Steuerungstechnik. Auch der<br />

gesamte Überlastschutz, Schaltgeräte, Relais<br />

und Drucktaster für die Schaltschränke<br />

stammen aus der Fertigung des breit aufgestellten<br />

Herstellers. Die Kompatibilität der<br />

Komponenten und die Lieferung aus einer<br />

Hand ermöglichten eine reibungslose<br />

Montage und Inbetriebnahme sowie eine<br />

effiziente Projektabwicklung.<br />

Schonende Lüfterantriebe<br />

Die Motoren und Frequenzumrichter kommen<br />

in Saih Rawl vor allem als Saug- und<br />

Druck-Kühllüfterantriebe des Haupt-Gas-<br />

86 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

kompressors zum Einsatz. Die Antriebe<br />

werden als komplette Systeme mit einem<br />

Leistungsschalter mit hohem Schaltvermögen<br />

für die Notabschaltung sowie einem<br />

Bypass für den Direktanlauf (DOL) geliefert.<br />

Ein passiver Oberwellenfilter am Eingang<br />

reduziert die Rückwirkungen auf die<br />

Netzversorgung, die aus der nichtsinusförmigen<br />

Netzstromaufnahme der Umrichter<br />

herrühren. Ein Ausgangsfilter schützt den<br />

Umrichter.<br />

Dank intensiver Forschungsarbeit und<br />

der Zusammenarbeit von Motoren- und<br />

Frequenzumrichterentwicklern ist es WEG<br />

gelungen, zwei der schwerwiegendsten<br />

Nachteile moderner Frequenzumrichter<br />

mit Impulsbreitensteuerung (PWM-Steuerung)<br />

zu überwinden:<br />

Denn normalerweise führen die in dem<br />

Umrichter erzeugte nichtsinusförmige Motorspannung<br />

tendenziell zu einem Anstieg<br />

der Motortemperatur und zu schnellen,<br />

transienten Spannungsanstiegen und Spannungsüberhöhungen<br />

an den Motorklemmen<br />

– beides hat eine signifikante Senkung<br />

der Motorlebensdauer zur Folge.<br />

Die Frequenzumrichter von WEG minimieren<br />

Spitzenspannungen durch eine<br />

sorgfältige Abstimmung der Pausenzeiten<br />

zwischen den Impulsen der IGBTs. So wird<br />

die max. Höhe der Spitzenspannungen begrenzt<br />

und es werden längere Kabelwege<br />

möglich, ohne dass dies nachteilige Auswirkungen<br />

auf die Motorisolation hat.<br />

Die Technologie Optimal Flux führt zu<br />

einer reduzierten Stromaufnahme bis zu<br />

50 % der Motornenndrehzahl. Dadurch<br />

kann der Motortemperaturanstieg um etwa<br />

<strong>11</strong> % gesenkt werden – ein wichtiger Faktor<br />

angesichts der Tatsache, dass sich die<br />

Lebensdauer der Isolation und damit auch<br />

die des Motors pro 10 °C Senkung der<br />

Betriebstemperatur verdoppeln. Alternativ<br />

kann die Technologie auch genutzt werden,<br />

um die Drehmomentabgabe unter Ausnutzung<br />

der thermischen Grenztemperatur des<br />

Motors um bis zu 50 % der Motornenndrehzahl<br />

zu erhöhen.<br />

Komplette Systeme liefern<br />

Für das Projekt Saih Rawl integrierte WEG<br />

seine Frequenzumrichter in komplette Automatisierungssysteme<br />

und baute sie in einem<br />

seiner Werke in Brasilien in dort gefertigte<br />

Schaltschränke ein. Hier erfolgte auch die<br />

Prüfung in Anwesenheit von Vertretern von<br />

PDO, Larsen & Toubro und von diesen Unternehmen<br />

ernannten externen In spektoren.<br />

Bei diesen Prüfungen wurden die unter realen<br />

Betriebsbedingungen auftretenden rauen<br />

Bedingungen simuliert, und damit sichergestellt,<br />

dass die Systeme für den vorgesehenen<br />

Einsatz voll geeignet sind.<br />

Jeder Schaltschrank wurde außerdem mit<br />

einen Steuertransformator sowie Hilfsschützen<br />

und Leistungsschaltern ausgestattet.<br />

Darüber hinaus integrierte WEG in deren<br />

Front jeweils ein Bedienfeld mit hinterleuchteten<br />

LCD-Tasten, Ein-/ Aus-Taster, eine<br />

Notausschaltkette der Kategorie 0, Kontrollleuchten<br />

zur Anzeige von Normal- und<br />

Fehler zustand sowie ein Beleuchtungsmodul.<br />

Eine redundante serielle Schnittstelle<br />

ermöglicht dabei die Kommunikation mit<br />

dem übergeordneten Steuersystem. Die<br />

Schaltschränke verfügen zudem über Stillstandsheizungen.<br />

Dies ist von besonderer<br />

Bedeutung, da es im Oman zu extremen<br />

Temperaturunterschieden zwischen Tag<br />

und Nacht kommt, die zu Kondensation<br />

führen können, die in einem Schaltschrank<br />

unerwünscht ist.<br />

Um eine volle Funktionsfähigkeit der Antriebssysteme<br />

zu gewährleisten, beteiligte<br />

sich WEG auch an der Durchführung einer<br />

Leistungsprüfung der Motoren in Kombination<br />

mit den Lüftern im Werk des Lüfterherstellers<br />

in Korea. Darüber hinaus organisierte<br />

der Antriebsspezialist Schulungen für PDO-<br />

Mitarbeiter in seinem Werk in Brasilien, in<br />

dem die Motoren hergestellt und die Schaltschränke<br />

montiert wurden.<br />

Fotos: Aufmacherbild: iStock<br />

www.weg.net<br />

01 Für das Projekt Saih Rawl lieferte WEG<br />

komplette Schaltranksysteme<br />

02 WEG lieferte für das Projekt<br />

insgesamt 80 W22 Ex nA-Motoren<br />

unterschiedlicher Leistung<br />

03 Durch die Minimierung von Spannungsspitzen<br />

tragen die Frequenzumrichter zur<br />

Verlängerung der Motorlebensdauer bei<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 87<br />

01<br />

02<br />

03

UMRICHTERTECHNIK<br />

Lass‘ die<br />

Korken knallen<br />

Antriebe werten die Produktion in Champagner-Kellerei auf<br />

Nicolas Feuillatte, eine weltweit bekannte Champagner-Kellerei, hat sich<br />

für eine moderne Antriebstechnik entschieden, um ihre Abfüllanlage<br />

aufzurüsten. Dabei war nicht nur die Technologie, sondern vor allem die<br />

Zusammenarbeit mit dem Zulieferer entscheidend.<br />

D<br />

as Centre Vinicole — Champagne Nicolas<br />

Feuillatte (CV-CNF) ist eine führende<br />

Vereinigung von Champagner-Herstellern.<br />

Sie umfasst 80 Genossenschaften und über<br />

5 000 Weinbauern. Die Abfüllanlage im französischen<br />

Chouilly, in der Region Marne, ist<br />

eine der modernsten ihrer Art und beschäftigt<br />

235 Mitarbeiter, von denen die Hälfte in<br />

der Produktion tätig sind. Das Unternehmen<br />

füllt pro Jahr 23 Mio. Flaschen ab und ist<br />

damit einer der größten Champagner-Produzenten<br />

weltweit. Frédéric Lopez, Automation<br />

Manager bei CV-CNF, erklärte: „Wir<br />

mussten schrittweise eine Reihe von Antriebssystemen<br />

ersetzen. Dabei haben wir<br />

den ursprünglichen Zulieferer erwogen, als<br />

auch andere führende Unternehmen in<br />

diesem Bereich. Alle Anbieter waren imstande,<br />

Ausrüstung nach unseren Anforderungen<br />

zu liefern. Jedoch wollten wir auch eine<br />

Zusammenarbeit mit einem Unternehmen<br />

forcieren, das den gewünschten Service bereitstellt.<br />

Daher haben wir uns für Emerson<br />

entschieden.“<br />

Maximale Verfügbarkeit<br />

Der erste Schritt war der Austausch eines<br />

Förderband-Antriebssystems. Es befindet<br />

sich am Anfang der Linie und positioniert<br />

88 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

Hochdynmaische<br />

Getriebe-Servomotoren<br />

mit reduziertem Spiel<br />

die leeren Flaschen mit hoher Genauigkeit,<br />

bevor diese gereinigt und gefüllt werden.<br />

Die Flaschen werden von 1 200 x 1 200 Paletten<br />

auf das Förderband geladen und dann in<br />

Vierer- bis Zwölferreihen (abhängig von der<br />

Größe) senkrecht in Vorschubrichtung<br />

weiterbefördert. „Diese Linie befördert 4 000<br />

bis 6 000 Flaschen pro Stunde und muss<br />

während des Betriebs max. Verfügbarkeit<br />

garantieren. Emerson hat die für uns am<br />

besten geeignete Lösung entwickelt und<br />

ermöglicht zudem eine leichte Programmierung<br />

ihrer drehzahlgeregelten Antriebe“,<br />

so Lopez.<br />

Das vorherige Antriebssystem umfasste<br />

eine automatische Steuerung, einen Controller<br />

für die Ausrichtung, einen drehzahlgeregelten<br />

Antrieb und einen Motor. Die<br />

Lösung von Emerson erübrigt den Controller<br />

für die Ausrichtung und verringert die Gesamtkomplexität<br />

des Systems. Es besteht aus<br />

dem Frequenzumrichter Unidrive M700 für<br />

die variable Drehzahlregelung, der mit der<br />

zentralen Steuerung verbunden ist und einem<br />

Dynabloc Pjn<strong>11</strong>02 Servogetriebe mit geringem<br />

Spiel. Damit steht ein Antrieb mit hoher<br />

Überlasttoleranz, Torsionsfestigkeit und Genauigkeit<br />

zur Verfügung.<br />

Auf den Prozess abgestimmt<br />

Der Umrichter Unidrive M700 wurde mit<br />

dem optionalen Steuerungsmodul MCi200<br />

von Emerson ergänzt, das, mit einem entsprechenden<br />

Anwenderprogramm versehen,<br />

die Positionieraufgaben übernimmt.<br />

Der Unidrive M700 eignet sich für diese Art<br />

von Anwendungen, da der Umrichter folgende<br />

besondere Eigenschaften aufweist:<br />

eine Zykluszeit von 250 μs, synchronisierte<br />

Kommunikation über Echtzeit-Ethernet<br />

und eine integrierte SPS zur Steuerung von<br />

Bewegungsabläufen sowie einen Profilgenerator<br />

für Motion-Anwendungen. Die<br />

gesamte Applikation lässt sich über das<br />

Maschinensteuerungs-Studio einfach programmieren.<br />

Für diese Anwendung wird<br />

der im Unidrive M integrierte Motion<br />

Con troller genutzt. Im Endausbau wurden<br />

15 verschiedene Konfigurationen festgelegt,<br />

um verschiedene Flaschengrößen<br />

und -formen verarbeiten zu können. Jeder<br />

Zyklus weist ein grobes Bewegungsprofil<br />

auf (Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung<br />

und Verzögerung), ein feineres,<br />

zweites Bewegungsprofil (Position, Geschwindigkeit,<br />

Beschleunigung und Verzögerung)<br />

und die Zahl der durchzuführenden<br />

Kurzbewegungen auf. Die jeweilige<br />

Konfiguration wird über Logikeingänge<br />

ausgewählt und automatisch gestartet. Der<br />

grobe Bewegungs ablauf wird gestartet, anschließend<br />

werden die feineren Abläufe<br />

zusammengefügt, während der Förderpfad<br />

frei ist. Die Signale wie z. B. „Ende der langen<br />

Beförderung“ und „Zyklus vollständig“<br />

werden am Logikausgang des Antriebs<br />

ausgegeben und zum Client-System gesendet.<br />

Die Programmierung und Schulung<br />

wurde vor Ort durch das Support-<br />

Team von Emerson durch geführt. „Wir<br />

haben die Nutzungsrechte für die Applikationslösung<br />

vollständig übernommen,<br />

damit wir zukünftig auch eigene Anpassungen<br />

vornehmen können“, so Lopez.<br />

„Emerson hat mit seiner Technologie,<br />

Kompetenz und seinem Service unsere<br />

Erwartung voll erfüllt, und wir befinden<br />

uns in einem Erweiterungsprozess, in<br />

dem wir die Antriebs lösungen des Unternehmens<br />

Emerson auf unsere gesamte<br />

Anlage anwenden werden.“<br />

www.emersonindustrialautomation.com<br />

Motion Control Drives<br />

einfach präzise.<br />

Überlegene Antriebslösungen<br />

mit höchster Präzision, hohem<br />

Wirkungsgrad, schnellen Lieferzeiten.<br />

Ihr Wettbewerbsvorteil:<br />

Antriebstechnik von Sumitomo Drive<br />

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www.sumitomodrive.com

UMRICHTERTECHNIK<br />

IMC steuert PM- sowie Asynchronmotor<br />

sowohl mit als auch ohne Geber<br />

Die im VLT Automation Drive softwareseitig optional integrierbare<br />

Integrated Motion Control (IMC) von Danfoss arbeitet mit<br />

gängigen Motortechnologien, besitzt eine automatische Motoranpassung<br />

für die unterschiedlichen Typen und ermöglicht die<br />

Smartphone-App erleichtert Einstellung<br />

und Wartung<br />

Mit der Smartphone-Applikation Drivetune aus dem Hause ABB<br />

können Wartungs ingenieure und Montageunternehmen über<br />

eine drahtlose Bluetooth-Verbindung einfach auf einen Frequenzumrichter<br />

zugreifen. Die Smartphone-Schnittstelle erlaubt dem<br />

Techniker, die Inbetriebnahme und Einstellung des Frequenzumrichters<br />

schneller und effizienter durchzuführen und auftretende<br />

Probleme schneller zu lösen, ohne den Antrieb vom Netz zu<br />

nehmen. Zudem besteht die Option einer Drahtlosverbindung mit<br />

ABB-Frequenzumrichtern. Ingenieure müssen dadurch nicht<br />

mehr selbst in schwer zugängliche Bereiche gehen, um sich die<br />

zur Inbetriebnahme oder Einstellung eines Frequenzumrichters<br />

notwendigen Informationen zu beschaffen.<br />

www.abb.de<br />

Umrichter für Hybrid-Spritzgießmaschinen<br />

sensorlose Rotorpositionserkennung sowie Drehmomentkontrolle.<br />

Während man bisher für komplexe Anwendungen in Verbindung<br />

mit einem Frequenzumrichter noch eine entsprechende Motion<br />

Control-Reglungsbaugruppe (intern oder extern) bzw. einen<br />

Geber für die genaue Steuerung eines Antriebs benötigte, wird<br />

nun dank der IMC eine VLT Automation Drive FC302 in die Lage<br />

versetzt, Positionieranwendungen ohne zusätzlich Hardwarebaugruppen<br />

zu lösen. Dasselbe gilt für Synchronisieranwendungen.<br />

Der IMC ist in die Software der FC302-Reihe<br />

integriert. Die Frequenzumrichter werden an die Anwendung<br />

durch einfaches Parametrieren angepasst, sodass Kenntnisse in<br />

Servotechnik oder Programmiersprachen nicht erforderlich sind.<br />

www.danfoss.de<br />

Der Umrichter ADP200 von<br />

Gefran ermöglicht beim<br />

Einsatz in hybriden Spritzgießmaschinen<br />

zur Verarbeitung<br />

von Kunststoff die zuverlässige<br />

Kontrolle von Servo-Pumpen<br />

sowie eine präzise Druck- und<br />

Durchflussregelung. Der hohe<br />

Energiebedarf traditioneller<br />

Hydrauliksysteme lässt sich so reduzieren. Der PID-Algorithmus<br />

verwaltet sowohl einzelne Servo-Pumpen- als auch Mehrpumpen-<br />

Systeme. Die Versorgungsspannung ist 3-phasig und beträgt 400 V.<br />

Ein Keypad, Bremschopper, Resolver und die Auswertung für PTC,<br />

KTY sowie Klixon sind in das Gerät integriert. Optional sind<br />

SD-Karten-Adapter, Erweiterungskarten für Sincos-, Hipperface-,<br />

Endat- und Inkremental-Encoder sowie eine CANopen-Erweiterungskarte<br />

erhältlich. Auf Wunsch ist ein Keypad mit Klartextanzeige<br />

und internem Speicher lieferbar. Zudem besteht die Möglichkeit,<br />

den Umrichter mit integriertem EMV-Filter zu beziehen.<br />

Sanftanlauf- und Sanftauslaufgeräte | Brems-Chopper<br />

Rückspeisefähige Frequenzumrichter | Bremsgeräte<br />

Spannungssteller<br />

Drehgeber mit Feldbus-Schnittstellen<br />

PROFIBUS -PROFINET -PROFISAFE<br />

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Effektiver Frequenzumrichter für<br />

Mittelspannungsantriebe<br />

Der PowerFlex 6000 ist ein effektiver Frequenzumrichter für Mittelspannungsantriebe.<br />

Er ergänzt die Powerflex-7000-Serie und eignet<br />

sich für neue und umgerüstete Anwendungen wie Radiallüfter und<br />

Pumpenanwendungen im Bereich von bis zu 10 kV. Dank der<br />

robusten, kaskadierenden Topologie aus “H”-Brücke (CHB) und<br />

Spannungsquellen inverter (VSI) bietet er niedrige Eingangsoberwellen<br />

und einen Leistungsfaktor nahe Eins. Damit reduzieren sich<br />

mögliche Probleme bei der Spannungsversorgung. Gleichzeitig wird<br />

die Motorleistung optimiert, die Bedienung vereinfacht und der<br />

Wartungsaufwand reduziert. Der Umrichter arbeitet mit Luftkühlung<br />

und wurde für Induktionsmotoren entwickelt. Konzipiert<br />

wurde er für Kabellängen von bis zu 300 m. Er besitzt einen<br />

7“ Farb-Touchscreen mit dem Betriebssystem Wince und unterstützt<br />

die Kommunikationsprotokolle Modbus-RTU RS485, Modbus-TCP,<br />

Modbus-PLUS RS485, Profibus RS485 und Ethernet/IP.<br />

www.rockwellautomation.de<br />

90 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong><br />

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Schaltschrank-Umrichter<br />

mit neuen Controllern<br />

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Frequenzumrichter zur Motormontage oder Installation im<br />

Schaltschrank stattet Nord Drivesystems jetzt durchgängig<br />

mit neuen, leistungsfähigeren Microcontrollern und einer<br />

neuen Firmware aus. Die Architekturanpassung befähigt die<br />

bislang an Asynchronmotoren eingesetzten Umrichter auch<br />

zur Regelung von Synchronmotoren. Dies wird besonders im<br />

Zuge der Entwicklung von Motoren der Effizienzklasse IE4<br />

immer wichtiger. Selbst ohne Geberrückführung lassen sich<br />

nun sehr dynamische Antriebsaufgaben ausführen. Die<br />

Umrichter der neuen Generation beherrschen antriebsnahe<br />

SPS-Funktionen. Mitunter können bisher benötigte zusätzliche<br />

Kleinsteuerungen entfallen. Die Umrichter unterstützen<br />

die herstellerunabhängigen Motion-Control-Funktionsblöcke<br />

der PLCopen. Sie lassen sich frei programmieren. Dies<br />

verringert die Komplexität der Applikationsentwicklung und<br />

reduziert die damit verbundenen Kosten. Kundenspezifische<br />

antriebsnahe Funktionen lassen sich mit der Umrichter-SPS<br />

ohne eine applikationsspezifische Firmware realisieren.<br />

www.nord.com<br />

Schwungmassenspeicher effizient<br />

betreiben<br />

Der Einspeiseumrichter SD2R von Sieb & Meyer stellt die für den<br />

Betrieb von Schwungmassenspeichern benötigte Leistungselektronik<br />

zur Verfügung – inklusive der für das Energiemanagement<br />

notwendigen Regelungsalgorithmen. So wird ein<br />

hochdynamisches Auf- und<br />

Entladen des Speichers möglich.<br />

Mit der Elektronik des Umrichters<br />

sind Leistungen von bis zu<br />

100 kVA und Drehzahlen bis<br />

120 000 1/min möglich. Der<br />

4-Quadranten-Betrieb gewährleistet<br />

den Energiefluss in beide<br />

Richtungen. Aufgeladen wird der<br />

Speicher im motorischen Betrieb,<br />

während die Energie im generatorischen<br />

Modus abgerufen wird.<br />

Schwungmassenspeicher lassen<br />

sich verschiedenen Leistungsbereichen<br />

anpassen und sind daher für unterschiedliche stationäre<br />

und einige mobile Anwendungen interessant. Rotierende Speicher<br />

können zusätzlich Frequenzschwankungen und Spannungsänderungen<br />

im Stromnetz entgegenwirken und zur Netzstabilität<br />

beitragen.<br />

www.sieb-meyer.de<br />

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88299 Leutkirch www.sycotec.eu<br />

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GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />

Öldorado der Planetengetriebe<br />

Öl als Schmiermittel vergrößert Einsatzbereich des Baukastens<br />

Stefan Preuß<br />

Zur Lebensdauerschmierung von<br />

Planetengetriebe kommt in der<br />

Regel Fett zum Einsatz. Mit<br />

steigenden Anforderungen fällt der<br />

Blick in Zukunft zusätzlich auf Öl<br />

als Schmiermittel. Erfahren Sie,<br />

welche Vorteile das bringt und wie<br />

aus einen Baukastensystem aus<br />

einem Eldorado ein Öldorado für<br />

Anwender wird.<br />

Stefan Preuß schreibt im Auftrag<br />

von IMS Gear in Donaueschingen<br />

Planetengetriebe bieten kompakte Bauform,<br />

große Leistungsdichte und damit<br />

verbunden eine hohe Drehmomentübertragung<br />

bei kleinstem Platzbedarf. Die Lösungen<br />

aus dem IMS Gear-Baukasten verfügen<br />

bislang ausschließlich über Lebensdauerschmierungen<br />

mit Fett. „Es zeichnen sich<br />

aber neue Anwendungsfelder für Planetengetriebe<br />

ab, bei denen z. B. höhere Umgebungstemperaturen<br />

zu erwarten sind“<br />

richtet Hagedorn den Blick in die nahe Zukunft,<br />

„und für diese Anwendungen bietet<br />

sich Öl als Schmiermittel an.“ Als Treiber<br />

dieser Entwicklung ist u. a. der Automotive-<br />

Bereich zu nennen, der aus Gründen der<br />

Energieeffizienz oder zur Umsetzung autonomen<br />

Fahrens zunehmend Aktuatoren<br />

nachfragt, die häufig immer näher an den<br />

Verbrennungs- oder Elektromotor rücken.<br />

Attraktive Option Öl<br />

In vielen zukünftigen Anwendungen werden<br />

die seitherigen IMS Gear-Getriebe mit<br />

Lebensdauer-Fettschmierung auch weiterhin<br />

den Anforderungen genügen, ist für<br />

Hagedorn klar. „Ein ölgeschmiertes<br />

Planeten getriebe wird zunehmend als ökonomisch<br />

attraktive Alternative, die bei Bedarf<br />

am konkreten Anwendungsfall des<br />

Kunden schnell umgesetzt werden kann,<br />

an Bedeutung gewinnen.“ Die Alternative<br />

jenseits einer Lösung aus dem Baukasten<br />

hieß bislang: Entwicklung eines Sondergetriebes,<br />

gleichbedeutend mit höheren<br />

Kosten, höherem Zeitbedarf und dem<br />

grundsätzlichen Konstruktionsrisiko einer<br />

Neuentwicklung. „IMS Gear bietet nunmehr<br />

in Absprache mit dem Kunden als<br />

mögliche Option an, aus dem Baukasten<br />

heraus ein Planetengetriebe mit Ölschmierung<br />

einzusetzen.“ Öl statt Sondergetriebe<br />

– „darin liegt der Kundennutzen unserer<br />

Strategie.“<br />

Ölschmierung macht dann Sinn, wenn<br />

Applikationen mit signifikant höherer Lebensdauer<br />

von bis zu mehreren Tausend<br />

Stunden bei Umgebungstemperaturen<br />

von bis zu 140 °C gefordert sind, benennt<br />

Hagedorn denkbare Rahmenbedingungen.<br />

Die notwendige höhere Abdichtung<br />

des Getriebes stellt dabei zwar technisch<br />

eine Herausforderung dar, lässt sich jedoch<br />

mit bewährten Materialien und Prozessen<br />

umsetzen. Die Festlegung, an welcher Stelle<br />

des Gesamtsystems Motor/Getriebe die<br />

Dichtung im Einzelfall einzufügen ist,<br />

kann dabei in Absprache mit den Kunden<br />

festgelegt werden. Für den Anwendungsfall,<br />

dass lediglich Teile des Gesamtsystems in Öl<br />

laufen sollen, sind ebenfalls Teil-Lösungen<br />

bis hin zur Lieferung von Bausätzen denkbar.<br />

Auch in dieser Frage behält das Baukastenprinzip<br />

uneingeschränkte Gültigkeit.<br />

In der Kostenbetrachtung muss ein ölgeschmiertes<br />

Planetengetriebe wegen des<br />

höheren Aufwands für die Dichtigkeit<br />

preislich oberhalb bisheriger Lösungen liegen<br />

92 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />

Verschleißbild Lagerbolzen<br />

bei verschiedenen Schmierungen<br />

1. Neuwertig<br />

2. Fettgeschmiert<br />

Nach Vollendung der<br />

Lebensdauer stark verschlissen<br />

3. Ölgeschmiert<br />

Nach 6-facher Laufzeit<br />

(im Vergleich zu 2.)<br />

nur minimale Verschleißspuren<br />

02 Vor der Markteinführung erfolgt eine intensive<br />

Lebensdauer- und Belastungsprüfung auf spezifischen<br />

Flächenprüfständen<br />

1mm<br />

1mm<br />

Test unter gleichen Lastbedingungen<br />

01 Verschleißbild der Lagerbolzen bei<br />

verschiedenen Schmierungen<br />

– aber weit unterhalb von Sondergetrieben,<br />

wenn man die gesamten Projektkosten ins<br />

Verhältnis setzt.<br />

Öl vs. Fett: eine Frage<br />

der Verteilung<br />

Um die Vorteile eines ölgeschmierten Planetengetriebes<br />

aus dem Baukasten genauer<br />

beziffern zu können, laufen im IMS Gear-<br />

Testlabor in Eisenbach umfangreiche Erprobungen<br />

zum grundsätzlichen Ziel jeder<br />

Schmierung, nämlich das Schmiermedium<br />

an den Ort der Reibung zu bringen. „Lebensdauer<br />

begrenzender Verschleiß findet<br />

weniger an den Zahnrädern statt, sondern<br />

vielmehr am Lagerbolzen der Planetenträger“,<br />

verdeutlicht Hagedorn die Aufgabenstellung.<br />

Eine effiziente Schmierung muss in<br />

der ersten Getriebestufe bei hoher Drehzahl<br />

und wenig Drehmoment ebenso funktionieren<br />

wie in der dritten Stufe bei geringer<br />

Drehzahl und hohem Drehmoment. Nach<br />

allen bisherigen Erkenntnissen liegt die<br />

Schmierleistung von Fetten nicht grundsätzlich<br />

unterhalb der von Öl. „Aber Öl verteilt<br />

sich in einem Planetengetriebe besser,<br />

und damit steigt die Schmierleistung.“ Für<br />

einen großen Teil der Outperformance ölgeschmierter<br />

Planetengetriebe gilt demnach:<br />

Alles eine Frage der Verteilung.<br />

Öl bietet in jedem Fall die bessere Wärmeableitung<br />

und senkt somit die Temperatur<br />

am Lagerbolzen. Und während Fett sich<br />

einerseits langsam verbraucht und andererseits<br />

durch die Anreicherung mit Abrieb an<br />

Schmierfähigkeit verliert, erlaubt der Einsatz<br />

von magnetischen Schrauben bei Ölschmierung<br />

sogar, metallenen Abrieb zu binden.<br />

„Fettschmierungen wird es weiterhin geben,<br />

aber das Anforderungsdreieck Performance,<br />

Lebensdauer und Kosten verschiebt sich<br />

eindeutig Richtung Öl“ betont Hagedorn.<br />

Wenn eben mehr Performance und höhere<br />

Lebensdauer gefordert sei, wird ein ölgeschmiertes<br />

Planetengetriebe die bessere<br />

wirtschaftliche Entscheidung sein.<br />

Tests unter Verwendung von getrieben aus dem IMS Gear-Baukasten<br />

haben ergeben, dass die Laufzeiten ölgeschmierter<br />

Varianten vervielfacht werden<br />

Standard-<br />

konnten. Der Temperaturverlauf im Betrieb<br />

der Getriebe erweist sich dabei als<br />

verlässlicher Indikator für den Verschleiß.<br />

Weitere Tests, insbesondere auch in vertikaler<br />

Einbaulage, versprechen weitere<br />

wertvolle Erkenntnisse.<br />

Einsatzbereich Baukasten<br />

vergrößert<br />

Die sukzessive Erweiterung des Baukastens<br />

um die Möglichkeit der Ölschmierung in<br />

enger Zusammenarbeit mit den Kunden<br />

entlang derer Anwendungsfälle vergrößert<br />

den Einsatzbereich standardisierter Komponenten<br />

mit allen Kostenvorteilen und der<br />

Sicher heit erprobter Technologie bis in einen<br />

Bereich hinein, der bislang Sondergetrieben<br />

vorbehalten war. Somit eröffnet IMS Gear<br />

Anwendern die Chance, auch bei gesteigerten<br />

technischen Anforderungen hinsichtlich<br />

Lebensdauer, Einsatztemperatur oder<br />

weiteren Parametern schneller und ohne<br />

die Risiken einer Einzelentwicklung zur Serienreife<br />

zu gelangen.<br />

www.imsgear.com<br />

Dirk Schaar,<br />

Chefredakteur<br />

Ö l als Alternative zu<br />

Fett – neue Anforderungen<br />

bei Planetengetrieben<br />

machen diese<br />

Überlegungen notwendig.<br />

Was technische<br />

Vorteile bringt, führt<br />

zunächst zu höheren<br />

Kosten. Aber: Teure<br />

Sonder-Planetengetriebe<br />

lassen sich vermeiden!<br />

Hier sollten Maschinen-<br />

bauer in Zukunft näher<br />

hinschauen.<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 93

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />

Nachhaltiger Materialumschlag<br />

Flexibilität bei Getrieben für Variantenvielfalt elektromobiler Umschlaggeräte<br />

Aus der Verbindung von Wissen und<br />

modernen Technologien entstehen bei<br />

Stiebel fortschrittliche, robuste Getriebe<br />

für den zukunftsorientierten Einsatz<br />

Green Efficiency ist heute auch bei<br />

mobilen Arbeitsmaschinen ein ganz<br />

wichtiges Thema – möchte der<br />

Betreiber doch Kraftstoff sparen<br />

und damit Betriebskosten senken.<br />

Auch ein ruhiges Arbeiten, um<br />

Fahrer und Umwelt schonen,<br />

stehen auf der Wunschliste. Wie<br />

sich das erfüllen lässt, zeigt unser<br />

Beispiel eines flexiblen Getriebes<br />

für ein Elektro-Umschlaggerät.<br />

Mit satten <strong>11</strong> m Reichweite und gutem<br />

Überblick aus der Komfortkabine<br />

setzt der Greifer der Umschlagmaschine<br />

das Material präzise in die Box. Dabei ist<br />

der elektro hydraulische Sennebogen 821<br />

Elektro vielseitig, energiesparend und umweltfreundlich<br />

im Einsatz, wie z. B. bei der<br />

Sortierung von Abbruch- und Baumaterialien.<br />

Für solche Aufgaben im Recyclingbereich<br />

steht die Maschine sicher auf einem<br />

stabilen Raupenunterwagen. Per Elektro-<br />

antrieb ist sie mit bis zu 50 % Einsparung<br />

der Energie- und Betriebskosten mobil.<br />

„Die Effektivität und Wirtschaftlichkeit des<br />

821 Elektro sind beeindruckend und wir freuen<br />

uns natürlich, dass wir hier mit unserer<br />

speziellen Getriebetechnologie diese besondere<br />

Effizienz unterstützen können“, so Paul<br />

Hermann Schumacher, Geschäftsführer der<br />

Stiebel-Getriebebau GmbH & Co. KG. Für<br />

den langen, kraftvollen Einsatz bestehen die<br />

Zahnnabenprofile der Pumpenverteilergetriebe<br />

aus Chrom-Molybdän-Stahl und die<br />

Wellendichtringe aus Viton. Ölgeschmierte<br />

Profilhohlwellen vermeiden den Verschleiß<br />

der Pumpenwellen.<br />

Die Sennebogen Maschinenfabrik GmbH<br />

aus Straubing verbindet bei ihren Umschlaggeräten<br />

der Green Line konsequent Nachhaltigkeit<br />

und Leistungsstärke. Die vorwärtsdenkenden<br />

Maschinenhersteller setzen<br />

dafür auf die Pumpenverteiler getriebe der<br />

Spezialisten von Stiebel aus dem nordrheinwestfälischen<br />

Waldbröl. „Die Umschlagmaschinen,<br />

ob Raupe, mobil oder stationär,<br />

sind sehr variantenreich. Diese Vielfalt<br />

setzen wir natürlich auch bei den entsprechenden<br />

Getrieben, die über eine enorme<br />

Flexibilität verfügen, passend um“, erläutert<br />

Paul Hermann Schumacher.<br />

Diese besondere Flexibilität beim Anbau<br />

der Elektromotoren und der Hydraulikpumpen<br />

ermöglicht sowohl den Einsatz<br />

von Motoren der Baugröße 315 als auch<br />

der Baugröße 280. Und dank standardisierter<br />

Antriebswellen können unter Verwendung<br />

von Adapterkits verschiedene<br />

Hydraulikpumpen je nach Anwendungsfall<br />

angebaut werden. Mit der starken<br />

Technologie und dem kraftvollen Stiebel-<br />

Getriebe vom Typ 4739 lassen sich mit<br />

dem Sennebogen 821 Elektro etwa 120 000<br />

t Material pro Jahr klima freundlich und<br />

kosteneffizient umsetzen.<br />

www.stiebel.de<br />

Video Umschlagmaschine<br />

Sehen Sie die Umschlagmaschine 821<br />

Elektro von Sennebogen im Einsatz<br />

http://bit.ly/1FRTxvJ<br />

94 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />

Kugelgewindespindeln mit<br />

Durchmessern von 12 bis 80 mm<br />

Columbus McKinnon liefert die Kugelgewindespindeln KGS<br />

von Alltec Antriebstechnik in den Durchmessern 12 bis 80 mm<br />

und mit Genauigkeitsklasse T7 ab Lager. Das zu diesen<br />

Gewindetrieben passende Laufmutternprogramm<br />

umfasst eine Vielzahl<br />

unterschiedlicher Typen wie zylindrische<br />

DIN- und Flanschmuttern sowie<br />

spezielle zylindrische Alltec- und<br />

Flanschmuttern. Alle Mutterntypen<br />

gibt es in spielreduzierter und<br />

vorgespannter Ausführung. Jede<br />

Kugelgewindemutter KGM wird individuell<br />

an die passende Spindel<br />

angepasst, um sicherzustellen, dass die<br />

Mutter ein optimales Spiel hat und sich mühelos auf die<br />

Spindel schrauben lässt. Die gehärteten Kugelumlaufspindelenden<br />

werden ohne materialbelastendes Weichglühen<br />

mechanisch bearbeitet. Die Trapezgewindespindel TGS ist<br />

mit einem Durchmesser von 12 bis 80 mm aus Standardmaterial<br />

C35 erhältlich. Alternativ sind Spindeln mit einem<br />

Durchmesser von 16 bis 50 mm auch aus rostfreiem Material<br />

1.4404 verfügbar.<br />

www.pfaff-silberblau.com<br />

Zahnstangengetriebe für lange Hubwege<br />

Innerhalb der Zahnstangengetriebe der Serie Lifgo 5 bietet<br />

Leantechnik verschiedene Ausführungen für spezielle Einsatzzwecke<br />

an. Die Variante Lifgo linear eignet sich für Anwendungen<br />

mit langen Hubwegen. Die Getriebe erfüllen hohe Anforderungen<br />

an Hubkraft, Geschwindigkeit und Synchronität und gewährleisten<br />

eine hohe Querkraftaufnahme. Mit der Ausführung<br />

Lifgo linear lassen sich besonders lange Hubwege realisieren,<br />

wobei die Zahnstangen<br />

hintereinander angeordnet<br />

sind. Durch kleinere<br />

Anpassungen entsteht aus<br />

dem Getriebe die Linear-<br />

Variante. Beim Vertikalhub<br />

lassen sich zusätzliche<br />

Verstärkungsprofile an den<br />

Gewindebohrungen der<br />

Zahnstange anbringen. Als<br />

Antrieb des Systems eignen<br />

sich Servo-, Drehstrom-,<br />

Pneumatik- oder Hydraulikantriebe.<br />

Das Lifgo-linear-<br />

Getriebe ist mit den einfacheren SL-Getrieben kombinierbar. Es<br />

erreicht bei einer Hubgeschwindigkeit von 3 m/s in den Standardbaugrößen<br />

5.0, 5.1 und 5.3 eine Hubkraft von bis zu 3 800 N, in der<br />

Baugröße 5.4 bis zu 25 000 N.<br />

www.leantechnik.com<br />

40 40 Jahre<br />

Eine Idee, die uns antreibt.<br />

BNEUGART Planetengetriebe<br />

Halle 4 ● Stand 4-280<br />

Neugart GmbH ● Keltenstraße 16 ● D-77971 Kippenheim ● Tel. 0 78 25/847-0 ● Fax 0 78 25/847-29 99 ● sales@neugart.com ● www.neugart.com

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />

Sind die lang!<br />

Carbon-Zahnriemen übertragen hohe Kräfte in Luftkissenfahrzeugen<br />

Dietmar Pohl<br />

Bereits Ende des 19. Jahrhunderts<br />

begeisterte die Idee vom Luftkissenfahrzeug<br />

die Ingenieure. Doch erst<br />

im Jahre 1959 überquerte das<br />

berühmte Hovercraft des Briten<br />

Christopher Cockerell zum ersten<br />

Mal den Ärmelkanal. Aber was<br />

steckt hinter der Luftkissentechnik?<br />

Heute vor allem Maschinenelemente<br />

wie Zahnriemen, die<br />

den höchsten Anforderungen<br />

standhalten müssen.<br />

In zwei neuen Luftkissenfahrzeugen setzt<br />

der britische Hersteller Griffon Hoverwork<br />

auf Zahnriemen mit Carbonzugstrang der<br />

Contitech Power Transmission Group. Mit<br />

5502 mm und 4956 mm handelt es sich<br />

dabei um die längsten Polyurethan-Riemen<br />

in unendlicher Ausführung, die je gefertigt<br />

wurden. Sie treiben die Propeller und Turbinen<br />

der gigantischen Luftkissenboote an,<br />

die in der Fährverbindung zwischen Port s-<br />

mouth (England) und der Isle of Wight zum<br />

Einsatz kommen. Die Riemen werden in<br />

Zusammenarbeit von Contitech und Griffon<br />

Hoverwork am Contitech-Standort Dannenberg<br />

hergestellt.<br />

Fünf-Meter-Marke geknackt<br />

Die zwei neuen Luftkissenfahrzeuge, die<br />

sich derzeit im Bau befinden, verfügen<br />

über je zwei Propeller und Turbinen, die<br />

im Zusammenspiel für die Fortbewegung<br />

der Luftkissenfahrzeuge sorgen. Angetrieben<br />

werden die Propeller und Turbinen<br />

mittels Zahnriemen. „Aufgrund der hohen<br />

Kräfte, die beim Antrieb der Luftkissenfahrzeuge<br />

übertragen werden, eignet sich<br />

der Synchrochain Carbon ideal für diese<br />

Anwendung“, erklärt Barrie Oldham, Industrial<br />

Sales Director Contitech UK. In den<br />

Fahrzeugen arbeiten je zwei Motoren mit<br />

793 kW (1079 PS). Diese Leistung wird auch<br />

benötigt: Die Luftkissenfahrzeuge nehmen<br />

in etwa die Fläche eines Tennisplatzes ein<br />

und befördern bis zu 88 Personen.<br />

Griffon Hoverwork stattet die Antriebe<br />

seiner Luftkissenfahrzeuge bereits seit einiger<br />

Zeit mit Zahnriemen aus. Die Zusammenarbeit<br />

mit Contitech, der Einsatz des<br />

Synchrochain Carbon sowie Zahnriemen in<br />

unendlicher Ausführung, die die Fünf-Meter-Marke<br />

überschreiten, sind indes neu.<br />

„Contitech ist der einzige Hersteller, der<br />

Zahnriemen in den erforderlichen Längen<br />

realisieren kann“, sagt Oldham.<br />

Mehr Effizienz im Antrieb<br />

Der Synchrochain Carbon ist sehr<br />

verschleiß- und abriebfest und<br />

überträgt hohe Leistungen zuverlässig.<br />

Damit ist er die geeignete<br />

Lösung für die Luftkissenfahrzeuge von<br />

Griffon Hoverwork. Herzstück des Riemens<br />

ist der Carbonzugstrang, der sich bei gleicher<br />

Belastung noch weniger dehnt als ein<br />

Zugstrang aus Aramid. Hinzu kommt die<br />

hohe Steifigkeit des Cordes, wodurch Vorspannungsverluste<br />

minimiert und die Effizienz<br />

des Antriebs weiter gesteigert wird.<br />

Der Riemen ist somit nahezu wartungsfrei<br />

− das hilft, Kosten im Bereich der Wartung,<br />

der Instandhaltung und der Wiederbeschaffung<br />

zu minimieren.<br />

Die zwei neuen Luftkissenfahrzeuge von<br />

Griffon Hoverwork werden die südenglische<br />

Stadt Portsmouth und die Isle of Wight verbinden<br />

und im Laufe des Jahres 2016<br />

in Betrieb gehen. Schon jetzt wird die Fährverbindung<br />

durch zwei Hovercrafts von<br />

Griffon Hoverwork realisiert.<br />

Fotos: Aufmacherbild: Griffon Hoverwork;<br />

Bild 01: ContiTech<br />

www.contitech.de<br />

Der Synchrochain Carbon ist sehr<br />

verschleiß- und abriebfest und<br />

überträgt hohe Leistungen zuverlässig<br />

Dietmar Pohl ist Anwendungstechniker<br />

bei der ContiTech Power<br />

Transmission Group in Hannover<br />

96 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN<br />

Applikationsspezifische Antriebslösungen<br />

für vielzählige Branchen<br />

Die applikationsspezifischen Antriebe der Groschopp AG basieren<br />

im Normalfall auf erprobten Standardprodukten des Herstellers<br />

und werden gemäß der individuellen Spezifikationen angepasst.<br />

Beispiele hierfür sind Kommutator- und Servomotoren mit<br />

integrierter Regelung und Steuerung u. a. für die Dosier- und<br />

Wägetechnik sowie komplette Antriebslösungen (Getriebe,<br />

Regelung und Steuerung) inkl. Gehäusekomponenten für industrielle<br />

Handmaschinen. Aber auch hochdrehende Zentrifugenantriebe<br />

(bis 25 000 min -1 ) für die Labor-, Medizin- und Zerkleinerungstechnik<br />

sowie Stellantriebe für die Fördertechnik und<br />

Verpackungsindustrie gehören zum Portfolio.<br />

www.groschopp.dew<br />

Maßgeschneiderter Antrieb für<br />

Elektro-Sportwagen<br />

SPN Schwaben Präzision hat im Auftrag des Fraunhofer-Instituts<br />

für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB) ein<br />

Stirnradgetriebe für einen Elektro-Sportwagen entwickelt. IISB-One<br />

ist ein Erprobungs- und Demonstrationsfahrzeug für leistungselektronische<br />

Fahrzeugkomponenten. Vorgabe war, dass die Anschlüsse<br />

für die Abtriebswellen unterhalb vom Antriebsmotor platziert sind.<br />

Daraus ergab sich eine Verteilergetriebe-Konstruktion mit zwei<br />

parallelen Antriebssträngen. Kernstück ist die Integration des<br />

Antriebsverstärkers inkl. Kühlsystem für die Elektronikbauteile. Die<br />

Motor-Nennleistung beträgt 30 kW je Seite bei einer Nenndrehzahl<br />

von 2500 min -1 und einer Getriebeübersetzung von 6:1.<br />

www.spn-hopf.de<br />

Kegelstirnradgetriebe<br />

helfen<br />

beim Energiesparen<br />

Wer bremst, gewinnt.<br />

setting the standard<br />

<br />

Mit den großen Kegelstirnradgetrieben<br />

der Serie X<br />

verspricht der Hersteller<br />

Hydromec deutliche Energieeinsparungen<br />

durch hohe<br />

Wirkungsgrade beim Einsatz in<br />

hocheffizienten Motoren.<br />

Während bei Schneckengetrieben<br />

der bereits wirkungsoptimierten<br />

Reihe Q die<br />

Antriebsleistung 1,10 kW<br />

beträgt, reicht bei vergleichbaren<br />

X-Kegelstirnradgetrieben<br />

ein 0,75-kW-Motor aus, um<br />

das gleiche Drehmoment zu<br />

erhalten. Auch der Einsatz von<br />

Frequenzumrichtern ist ein<br />

wichtiger Faktor bei der<br />

Energieeinsparung. Da sich<br />

mit ihnen 70 % der Energie<br />

gegenüber einem mechanischen<br />

Regelgetriebe einsparen<br />

lassen, lassen sich die<br />

Kegelstirnradgetriebe entsprechend<br />

ausstatten. Verstärkte<br />

Lagerungen, der mögliche<br />

Anbau von Schrumpfscheiben,<br />

Edelstahlhohlwellen,<br />

Nema-Motorflansche und<br />

ATEX-Konformität sind weitere<br />

Merkmale der hocheffizienten<br />

Getriebe-Baureihe. Erhältlich<br />

sind die Getriebe bei Gemoteg.<br />

www.gemoteg.de<br />

Bremsen und Kupplungen für<br />

elektrische Antriebe.<br />

INTORQ steht für 1.000-fach bewährte, zuverlässige<br />

Bremsenlösungen mit höchstem Produktstandard für<br />

Federkraftbremsen in Getriebemotoren. Wir bieten Ihnen die<br />

passende Lösung für Ihren Antrieb – individuell und sicher.<br />

Wir setzen die Standards.<br />

Besuchen Sie uns auf der sps ipc drives <strong>2015</strong><br />

vom 2.–2.<strong>11</strong>.<strong>2015</strong> | Halle 4, Stand 571<br />

www.intorq.de

Pfeilschnell auf Schienen<br />

Radsatz- und Fahrmotorlager für Hochgeschwindigkeitszüge<br />

Andreas Mühlbauer, Mathias Schlapp<br />

Im Bahnverkehr sind alle Antriebskomponenten hohen Belastungen<br />

ausgesetzt. Insbesondere Radsatz- und Fahrmotorlager müssen extrem<br />

robust, zuverlässig und langlebig sein. Wie aber lässt sich die Laufleistung<br />

der Lager deutlich erhöhen und damit die Anzahl der Wartungsintervalle<br />

reduzieren?<br />

H<br />

ochgeschwindigkeitszüge bringen heute<br />

Fahrgäste mit Geschwindigkeiten bis<br />

jenseits der 350 km/h an ihr Ziel und sind<br />

damit zumindest im Inland eine echte Konkurrenz<br />

zum Flugzeug. Damit die Passagiere<br />

bequem und vor allem sicher reisen, müssen<br />

die Zulieferer und Hersteller der Züge alle<br />

Komponenten sorgfältig entwickeln und auf<br />

die dauerhaft hohen Belastungen abstimmen.<br />

Insbesondere die Wälzlager, welche in den<br />

Radsätzen, aber auch in den Fahrmotoren<br />

zum Einsatz kommen, sind während der<br />

gesamten Lebensdauer hoch belastet. Dennoch<br />

sollen sie in ihrer Laufleistung an die<br />

Radsätze bzw. die Motoren angepasst sein,<br />

um eine frühzeitige Wartung zu vermeiden.<br />

Der Wälzlager-Spezialist NSK bietet Wälzlager<br />

für alle Arten von Zügen an, besonders für<br />

die Antriebskomponenten für Geschwindigkeiten<br />

über 200km/h. Das Unternehmen aus<br />

Ratingen hat u. a. Radsatz- und Fahrmotorlager<br />

in Programm, die bereits seit längerem<br />

auf dem asiatischen Markt erhältlich sind.<br />

Z. B. bewähren sich die speziellen Radsatzlager<br />

schon seit Jahren in den japanischen<br />

Shinkansen-Hochgeschwindigkeitszügen.<br />

Für europäische<br />

Hochgeschwindigkeitszüge<br />

Mit den neusten Entwicklungen hat sich der<br />

japanische Marktführer NSK nun auch auf<br />

dem europäischen Markt etabliert. So kommen<br />

die Lager u. a. bereits im britischen<br />

„Intercity-Express“-Programm zum Einsatz.<br />

Für diese Züge mussten die Radsatz lager für<br />

Laufleistungen von mehr als 1,6 Mio. km ausgelegt<br />

werden. Der Hersteller Hitachi konnte<br />

dadurch die Wartungsintervalle verlängern,<br />

da bisher die Lager häufiger gewartet oder<br />

gewechselt werden mussten als die Radsätze<br />

selbst. Die hier verwendeten doppelreihigen<br />

Kegelrollenlager haben spezielle Dichtungen,<br />

die das Eindringen von Verschmutzungen<br />

verhindern und somit die Reinheit des<br />

Schmierstoffes gewährleisten.<br />

Das in Asien aufgebaute Know-how nutzt<br />

NSK, um auch die in Europa gefragten Kom-<br />

Andreas Mühlbauer ist freier Journalist in<br />

Heidelberg, Mathias Schlapp ist Senior Project<br />

Engineer, European Industrial Business Unit<br />

bei der NSK Deutschland GmbH in Ratingen<br />

01 Die Außenringe der Rillenkugellager können wahlweise mit Keramik<br />

oder PPS beschichtet werden<br />

98 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />

02 Die NSK-Kegelrollenlager sind<br />

für hohe Drehzahlen sowie eine hohe<br />

Lebensdauer optimiert<br />

03 Durch die geringen Reibflächen<br />

entwickeln Zylinderrollenlager im Betrieb<br />

wenig Wärme<br />

04 Mit Sensoren ausgestattete Wälzlager<br />

bilden mit Condition-Monitoring ein System<br />

zur Überwachung der Radsatzlager<br />

ponenten zu entwickeln. So wurden auch<br />

Radsatzlager für französische Hochgeschwindigkeitszüge<br />

vorgestellt. Diese sind für Geschwindigkeiten<br />

bis zu 250 km/h ausgelegt<br />

und werden derzeit in Feldtests erfolgreich<br />

erprobt.<br />

Spezielle Lager für Radsätze<br />

Die Entwicklung der jeweiligen Lager<br />

nimmt der Spezialist nach den Wünschen<br />

und Vorgaben der Kunden vor. Allen diesen<br />

Spezial-Lagern ist gemein, dass es sich um<br />

sicherheitsrelevante Komponenten handelt.<br />

Gleichzeitig sollen sie kompakt und leicht<br />

sein, um den Einbau zu erleichtern und<br />

Energie zu sparen. Dabei müssen sie höchste<br />

Qualitätsanforderungen bezüglich Robustheit,<br />

Lebensdauer und Effizienz erfüllen. Als<br />

Wälzlager für Radsätze kommen Zylinderrollenlager<br />

oder auch Kegelrollenlager in Frage.<br />

Die neuen Sealed-Clean-Kegelrollenlager<br />

zeichnen sich durch ihre kompakte Bauform<br />

und die Optimierung für hohe Drehzahlen<br />

sowie eine hohe Lebensdauer aus, die jener<br />

des Rades selbst entspricht. Insbesondere<br />

verfügt dieser Lagertyp über ein spezielles<br />

Dichtungssystem, das das Eindringen von<br />

Verschmutzungen verhindert. Auch die Wärmeentwicklung<br />

wird durch die spezielle<br />

Bauform auf ein Minimum reduziert. Ebenso<br />

trägt das Material selbst zur Qualität und<br />

Lebensdauer der Wälzlager bei. So hat NSK<br />

den für die Laufflächen eingesetzten Stahl<br />

selbst entwickelt, um genau die gewünschten<br />

Eigenschaften zu erreichen.<br />

Der Einsatz von Zylinderrollenlagern in<br />

den Radsätzen hat den Vorteil, dass diese<br />

weniger Reibflächen aufweisen als vergleichbare<br />

Kegelrollenlager und daher im<br />

Betrieb weniger Wärme entsteht. Dies ist<br />

ein wichtiger Faktor beim Einsatz in Hoch-<br />

geschwindigkeitszügen, da die geringere<br />

Wärmeentwicklung den Verschleiß minimiert<br />

und zudem Energie spart. Die Axialführung<br />

ist durch die Bauform mit vier Borden<br />

auch beim Zylinderrollenlager gegeben.<br />

Welche Lagertypen zum Einsatz kommen<br />

und wie diese ausgestaltet sind, ist u. a von<br />

den Umweltbedingungen abhängig, in denen<br />

sie eingesetzt werden. In trockenen,<br />

staubigen und heißen Umgebungen müssen<br />

die Radsatz- und Fahrmotorlager anders<br />

ausgelegt sein als z. B. in extrem kalten Ländern.<br />

Dies gilt auch für die verwendeten<br />

Schmierstoffe und Dichtungen. Letztere<br />

spielen etwa in staubigen Wüstenregionen<br />

eine entscheidende Rolle, da eindringender<br />

Sand die Lebensdauer eines Wälzlagers erheblich<br />

verkürzen kann.<br />

Um die Sicherheit und Zuverlässigkeit weiter<br />

zu erhöhen, wurde zudem ein Condition-<br />

Monitoring-System (CMS) zur Überwachung<br />

von Drehzahl, Temperatur und Vibration der<br />

Radsatzlager entwickelt, mittels dessen sich<br />

in Verbindung mit speziellen Sensorlagern<br />

mögliche Schäden frühzeitig erkennen und<br />

Ausfälle verhindern lassen. In Verbindung<br />

mit der Zuverlässigkeit der Lager erhöht das<br />

Überwachungssystem die Sicherheit und<br />

Verfügbarkeit der Züge beträchtlich.<br />

Isolierte Lager für Fahrmotoren<br />

Die Anforderungen an Fahrmotorlager sind<br />

noch spezieller. Sie müssen in punkto Haltbarkeit<br />

und Drehzahlen ähnliche Voraussetzungen<br />

erfüllen wie die Radsatzlager.<br />

Hinzu kommt, dass in diesem Einsatzbereich<br />

eine elektrische Isolierung gefragt ist,<br />

um den Effekt des „Elektropitting“ zu verhindern<br />

– also der Beschädigung des Lagers<br />

durch überspringende elektrische Funken.<br />

Dafür bietet NSK zwei verschiedene Ausführungen<br />

von Rillen- oder Zylinderrollenlagern<br />

an: Sie sind entweder mit Keramik<br />

oder mit PPS-Harz (Polyphenylensulfid)<br />

beschichtet. Beide Beschichtungsvarianten<br />

sind für Temperaturen bis zu <strong>11</strong>0 °C ausgelegt<br />

und bieten eine sehr gute elektrische<br />

Isolierung. Ein verstärkter Käfig sorgt für<br />

„Das Interesse der Eisenbahnhersteller an unseren<br />

Wälzlagern ist groß“ Mathias Schlapp<br />

Präzision und lange Standzeit auch bei hoher<br />

Dauerbelastung.<br />

Neben Radsatz- und Fahrmotorlagern<br />

stehen weitere Komponenten für die Bahntechnik<br />

zur Verfügung. Dazu zählen Kegelrollenlager<br />

für Getriebe, Linearführungen<br />

sowie Kugelumlaufspindeln. Diese finden<br />

sich in unterschiedlichsten Bereichen der<br />

Züge, auch abseits des Antriebsstrangs –<br />

z. B. in Türantrieben, Klimaanlagen und<br />

weiteren sekundären Systemen.<br />

„Das Interesse der europäischen Eisenbahnhersteller<br />

an NSK-Wälzlagern ist groß<br />

und die Nachfrage steigt zusehends“, sagt<br />

Mathias Schlapp, Projektingenieur bei NSK<br />

Deutschland in Ratingen. „Die bekannte<br />

Qualität unserer Komponenten sowie unsere<br />

langjährige Erfahrung in der Bahntechnik<br />

in Asien sind eine erstklassige Referenz und<br />

prädestinieren uns als Zulieferer auch europäischer<br />

Unternehmen.“<br />

www.nskeurope.de<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 99

Hart im Nehmen<br />

Robuste Flanschlager trotzen dem rauen Betrieb<br />

auf der Baustelle<br />

Klaus Findling<br />

Der Einsatz in Baumaschinen stellt<br />

Gehäuselager vor extreme<br />

Herausforderungen. Entsprechend<br />

muss die Lagertechnik ganz besonders<br />

robust ausgeführt sein – wie es z. B.<br />

bei Flanschlagern der Fall ist, die in<br />

Blocksteinsägen zum Einsatz kommen.<br />

Bereits im Jahr 1946 wurde das Unternehmen<br />

von Siegfried Gölz gegründet. Damals<br />

befassten er und seine Mitarbeiter sich<br />

vornehmlich mit Holzeinschlag und Holzhandel.<br />

Im Jahr 1968 brachte Gölz das erste<br />

Kanalkernbohrgerät für Hausanschlüsse<br />

auf den Markt – und die Entwicklung zum<br />

Hersteller von Baugeräten nahm seinen<br />

Lauf. „Mit dem Kanalkernbohrgerät KB300<br />

ist Gölz bis heute Marktführer“, erläutert<br />

Herbert Schulte, Leiter Entwicklung und<br />

Konstruktion bei der Gölz GmbH. „Allerdings<br />

verfügen wir inzwischen über ein<br />

breit aufgestelltes Produktportfolio, das<br />

auch viele andere Anwendungen abdeckt.“<br />

Das Unternehmen aus Hellenthal in der Eifel<br />

produziert heute Maschinen für das<br />

Klaus Findling ist Geschäftsführer der<br />

Findling Wälzlager GmbH in Karlsruhe<br />

Kernbohren, Tischsägen, Fugenschneiden,<br />

Wand-/Seil sägen und das Schlamm-Recycling.<br />

Seit den 80er Jahren werden zudem Diamantwerkzeuge<br />

entwickelt und hergestellt.<br />

Robuste Lagertechnik gefordert<br />

Zum Sortiment von Gölz zählt auch die Blocksteinsäge<br />

BS650. Dabei handelt es sich um<br />

eine leistungsstarke Maschine zum Trennen<br />

von Großblocksteinen wie z. B. po ro sierte<br />

Mauerziegel, Bims, Kalksandstein, Gasbeton<br />

und Beton. Sie ist für den Dauer einsatz auf<br />

der Baustelle kon zipiert und dementsprechend<br />

robust aus geführt – das gilt auch für<br />

alle Komponenten wie z. B. die verbauten<br />

Flanschlager, die Findling Wälz lager zuliefert.<br />

„Wir arbeiten schon seit vielen Jahren mit<br />

Findling zusammen“, so Herbert Schulte. Bei<br />

Gölz schätzt man die kostengünstigen und<br />

zugleich qualitativ hochwertigen Lager des<br />

Karlsruher Wälzlager-Experten und verbaut<br />

sie außer in der Blocksteinsäge noch in weiteren<br />

Produkten. „Wir beziehen bei Findling<br />

Rillenkugellager und Flanschlager, die unter<br />

anderem in unseren Fugenschneidern zum<br />

Einsatz kommen.“<br />

Lange Lebensdauer<br />

In der Blocksteinsäge werden Flanschlager<br />

des Typs UCFL-206 verwendet, die die<br />

Motorwippe und die Schneidwelle lagern.<br />

Die Anforderungen dabei sind hoch: Die<br />

Schneidwelle wird mit einem Riementrieb<br />

vom E-Motor angetrieben. Die Drehzahl<br />

beträgt hier 1 020 min -1 . Auf der Schneidwelle<br />

befindet sich ein Flansch zur Aufnahme<br />

der Diamant-Trennscheibe mit einem<br />

Durchmesser von 650 mm. Diese schneidet<br />

im Betrieb den Stein und wird dabei mit<br />

Wasser gekühlt. Dabei entstehen Hitze bzw.<br />

Abkühlung, Staub, Schlamm, Vibrationen<br />

und Stöße. „Es ist ein sehr rauer Betrieb“,<br />

fasst Herbert Schulte zusammen.<br />

Das Flanschlager erfüllt die besonderen<br />

Herausforderungen. Die Lagereinheit besteht<br />

aus einem Zweilochflanschlagergehäuse<br />

des Typs FL-206 und einem passenden<br />

Lagereinsatz UC-206, den Gölz in<br />

einer D1-Ausführung bezieht. Es handelt<br />

sich dabei um ein Flanschlager mit einer<br />

zylindrischen Bohrung, das mit zwei Madenschrauben<br />

an der Welle befestigt wird.<br />

Die D1-Ausführung bedeutet, dass der<br />

100 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />

01 Beim Zweiloch-Flanschlager werden die<br />

Wellen mit zwei Madenschrauben am<br />

Lagereinsatz befestigt<br />

02 Durch die verstärkte Basis der Xforce-<br />

Gehäuselager ist das Gehäuse wesentlich<br />

unempfindlicher gegen Bruch<br />

03 Alle Produkte des Extreme-Sortiments<br />

überzeugen mit einer überdurchschnittlichen<br />

Lebensdauer<br />

Anwender das Lager in regelmäßigen Zeitabständen<br />

von außen nachschmieren kann.<br />

Diese Lösung ist gerade für Sägemaschinen<br />

geeignet. Beim Sägevorgang entsteht<br />

sehr viel Staub, welcher in das Innere der<br />

Lager eindringen und somit die Lebensdauer<br />

drastisch reduzieren kann. Die Nachschmierung<br />

kann jedoch Abhilfe schaffen:<br />

„Bei diesem Vorgang werden Fremdpartikel<br />

ausgestoßen und die Lebensdauer durch<br />

einen neuen Schmierinhalt deutlich verlängert“,<br />

weiß Volkan Yilmaz, Anwendungstechniker<br />

bei Findling.<br />

Generell sind Gehäuselager nicht nur<br />

besonders robust, sondern auch eine wirtschaftliche<br />

Wahl. „Bei Gehäuselagern werden<br />

keine Passungen auf den Lager sitzen<br />

benötigt“, so Volkan Yilmaz. „Die Welle kann<br />

also aus Blankmaterial bestehen, sodass<br />

keine speziellen Nachbearbeitungsprozesse<br />

notwendig sind, um die Fertigungstoleranzen<br />

für die Welle ein zuhalten.“ Bei den<br />

Gehäuse lagern der UC-Serie werden die<br />

Wellen mit zwei Madenschrauben an den<br />

Lagereinsätzen befestigt, sodass bei Bedarf<br />

ein unkomplizierter Austausch der Lager<br />

gewährleistet ist.<br />

Konstruiert für<br />

enorme Belastungen<br />

Das Gehäuselager-Programm bei Findling<br />

ist umfangreich. Gerade hat das Unternehmen<br />

sein spezielles Xforce-Sortiment<br />

um neue, besonders langlebige Gehäuselager<br />

für den Schwerlastbereich ergänzt.<br />

Diese trotzen auch hohen Belastungen und<br />

rauen Umgebungsbedingung und eignen<br />

sich somit zum Beispiel für den Einsatz in<br />

Förderstraßen, Baumaschinen, dem Anlagenbau,<br />

der Landwirtschaft oder im klassischen<br />

Schwermaschinenbau.<br />

Für extreme Belastungen der Gehäuse<br />

bietet Findling die Ausführung „Extra<br />

Solid“ an. Durch eine verstärkte Basis ist<br />

das Gehäuse wesentlich unempfindlicher<br />

gegen Bruch, die Belastbarkeit erhöht sich<br />

um ein Vielfaches. „Durch die massive<br />

Befestigungsfläche wird ein Bruch der<br />

Stege durch Überbelastung vermieden“,<br />

so Steffen Reinbold, Leiter Technik und<br />

Entwicklung bei Findling. „Während es im<br />

Test bei speziellen Überbelastungs-Szenarien<br />

zum Bruch des Lagereinsatzes kam,<br />

hielt das Gehäuse selbst den enormen Belastungen<br />

unversehrt stand.“ Abgesehen<br />

von der robusten Konstruktion wird eine<br />

Verbesserung der Lebensdauer vor allem<br />

durch den Einsatz von Sonderfetten mit<br />

Hochlastadditiven (EP-Zusätzen) erzielt.<br />

04 Bei Baumaschinen<br />

muss die Lagertechnik ganz<br />

besonders robust ausgeführt<br />

sein – wie es z. B. bei<br />

den Flanschlagern von<br />

Findling der Fall ist<br />

Diese haben besondere verschleißmindernde<br />

Eigenschaften und gewähren einen<br />

hohen Korrosionsschutz.<br />

Die Kombination aus robuster Konstruktion<br />

und optimaler Befettung wirkt sich<br />

positiv auf die Lebensdauer der Lager aus:<br />

Gemäß repräsentativen Vergleichstests mit<br />

ausgewählten Typen konnte gegenüber<br />

Premium-Produkten mit handelsüblicher<br />

Standardbefettung und Ausstattung eine<br />

6- bis 15-fache Steigerung der Lebensdauer<br />

nachgewiesen werden. „Aber auch die Rillenkugellager<br />

der Xforce-Serie und generell<br />

alle Produkte unseres eXtreme-Sortiments<br />

überzeugen mit einer überdurchschnittlichen<br />

Lebensdauer“, so Reinbold.<br />

www.findling.com

WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />

Kleine Feder, große Wirkung<br />

Warum Wellenfedern die Lebensdauer von Wälzlagern verlängern<br />

Johannes Lambertz<br />

Wenige Komponenten sind so essenziell<br />

für den reibungslosen Betrieb einer<br />

Maschine und arbeiten zudem an so<br />

vielen Stellen unter permanenter<br />

Belastung wie Wälzlager. Daher muss<br />

ihrer Herstellung und ihrem Einbau<br />

besonderes Augenmerk zukommen.<br />

Gleichzeitig hat ihre Lebensdauer<br />

fundamentalen Einfluss auf die<br />

Gesamtlebensdauer der Maschine. Mit<br />

dem Einsatz von Wellenfedern lassen sich<br />

deutlich längere Lebenszyklen erreichen.<br />

Damit die Leistungsfähigkeit von Wälzlagern<br />

voll genutzt werden kann, muss<br />

der Konstrukteur einerseits die richtige<br />

Lagerbauart und Ausführung wählen und<br />

andererseits die Eigenschaften von Lagern<br />

und Umgebungsteilen sachgerecht aufeinander<br />

abstimmen. Der Einsatz geeigneter<br />

Hilfsmittel beim Ein- und Ausbau von<br />

Wälzlagern sowie Sorgfalt und Sauberkeit<br />

am Montageplatz sind wesentliche Voraussetzungen<br />

dafür, dass die Lager eine lange<br />

Gebrauchsdauer erreichen. Mithilfe der<br />

richtigen Vorspannung durch den Einsatz<br />

von Wellenfedern, unter Berücksichtigung<br />

des Toleranzausgleichs in der Anwendung,<br />

kann die Lebensdauer erheb lich verlängert<br />

werden.<br />

Dipl. Wirt.-Ingenieur Johannes Lambertz ist<br />

Niederlassungsleiter bei der TFC Ltd. in Bochum<br />

Bedeutung der Vorspannung<br />

Warum ist die Vorspannung von Lagern von<br />

so einer großen Bedeutung? Die Hauptgründe<br />

dafür liegen vor allem in einer präziseren<br />

Wellenführung, geringerem Laufgeräusch<br />

sowie einer langen Gebrauchsdauer.<br />

Vorgespannte Lager erlauben eine exaktere<br />

Wellenführung, weil die Vorspannung die<br />

Möglichkeit der Welle beeinträchtigt, sich<br />

unter Belastung durchzubiegen. Eine präzise<br />

dimensionierte Vorspannung kann<br />

sich günstig auf die Belastungsverteilung<br />

sowie auf die Verringerung des Laufgeräuschs<br />

auswirken.<br />

Weltweit wird die Vorspannung<br />

von Lagern am häufigsten durch<br />

Wellenfedern realisiert, wie sie<br />

die Bochumer TFC Ltd. anbietet.<br />

Mancher Entwicklungsingenieur<br />

– obgleich er regelmäßig mit<br />

Federn arbeitet – hat bislang noch<br />

keine Erfahrung mit Wellenfedern aus<br />

Flachdraht gesammelt und kennt daher<br />

deren Vorzüge in so vielen Einsatzgebieten<br />

noch nicht. Dabei liegen diese auf der<br />

Hand und helfen bei der Lösung einer ganzen<br />

Reihe von Konstruktionsproblemen.<br />

Die einlagigen Standard-Wellenfedern der<br />

YSSB-Serie von Typ Smalley z. B. nehmen<br />

Spiel auf und gleichen Änderungen der<br />

Abmessungen in einer Baugruppe aus. Sie<br />

üben konstanten moderaten Druck aus,<br />

der das Spiel zwischen Kugellagern und<br />

Innen- und Außenlaufring entfernt. Betriebstemperaturen<br />

werden gesenkt und<br />

Vibrationen reduziert, sodass der Lagerver-<br />

01 Einlagige Wellenfedern mit Spalt<br />

und mit überlappenden Enden<br />

102 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />

schleiß minimiert und damit ein ruhiges,<br />

leichtgängiges Betriebsverhalten realisiert<br />

werden kann. Die Lagergeräusche werden<br />

so ebenfalls eliminiert.<br />

Wellenfedern in zwei Arten<br />

TFC liefert zwei Arten von Smalley Wellenfedern<br />

– mit Spalt und mit überlappenden<br />

Enden. Beide erlauben eine radiale Ausdehnung<br />

bzw. ein Vergrößern des Durchmessers<br />

im Bauraum, ohne dass sich diese<br />

verklemmen, wie man es bei gestanzten<br />

Federn beobachtet. Je nach Durchmesser<br />

der Feder wird entweder ein Spalt zwischen<br />

den Drahtenden frei gelassen oder die<br />

Enden überlappen sich. Dadurch sind die<br />

Enden frei und können sich zusammenbzw.<br />

übereinander schieben, wenn sich<br />

der äußere Durchmesser der Feder beim<br />

Stauchen vergrößert.<br />

Der Außendurchmesser einer<br />

Wellenfedern mit Spalt lässt ein<br />

Spiel von 0,5 mm an jeder Seite<br />

der Bohrung. Ihr Innendurchmesser<br />

hat einen Abstand von<br />

0,25 mm zur Welle. Wenn die<br />

Feder gestaucht wird, vergrößern<br />

sich beide Durchmesser, bis der<br />

Außendurchmesser an der Bohrung<br />

anliegt. Bei einer weiteren<br />

Stauchung bewegen sich die Spaltenden<br />

zueinander, während der Außendurchmesser<br />

gegen die Bohrung drückt.<br />

Federn mit überlappenden Enden funktionieren<br />

nach dem gleichen Prinzip. Jede<br />

„Geht es um die Vorspannung von Lagern, erweisen sich<br />

Wellenfedern als eine der intelligentesten Lösungen“<br />

02 Vorspannung von Lager mit<br />

einlagiger Wellenfeder<br />

Feder erhält eine besondere Leistungscharakteristik,<br />

um präzise Betriebsbedingungen<br />

zu erfüllen.<br />

In der Regel besetzen Wellenfedern für<br />

die von ihnen geleistete Arbeit einen relativ<br />

kleinen Bauraum. Dieses Produkt ist für einen<br />

sehr engen radialen und axialen Bauraum<br />

ausgelegt, jedoch nicht darauf beschränkt.<br />

Es können praktisch Federn mit<br />

unendlich vielen verschiedenen Federkräften<br />

gefertigt werden, mit entweder einer<br />

graduellen oder einer abrupten Kraftentwicklung,<br />

um eine bestimmte Arbeitshöhe<br />

zu erreichen. Dadurch erhalten sie eine<br />

genaue Federkonstante, bei der sich die<br />

Kraft proportional zum Federweg verhält.<br />

www.tfcdeutschland.com<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 <strong>11</strong> 50<br />

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

www.slf-fraureuth.de<br />

SLF.indd 1 16.04.<strong>2015</strong> 14:15:30<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 103

WÄLZ- UND GLEITLAGER<br />

Hochleistungspolymer für mittlere<br />

Belastungen geeignet<br />

Der PTFE-freie Werkstoff Iglidur J3 (www.igus.de/j3) ist der<br />

Dauerläufer unter den Hochleistungspolymeren von Igus. Er<br />

erhöht die Gebrauchsdauer insbesondere von Anwendungen mit<br />

niedrigen und mittleren Belastungen und eignet sich damit z. B.<br />

Ausgleichende Lagerelemente bei<br />

Schwenk- und Kippbewegungen<br />

Das Unternehmen Knapp Wälzlagertechnik bietet anwendungsspezifische<br />

Gelenklagerlösungen, die beim integrierten Schmiernutensystem<br />

beginnen und auch wartungsfreie, mit<br />

PTFE-Gewebe eingelegte Sondergelenklager beinhalten. Das<br />

für den Einsatz in Pedalen und Federungen von Fahrrädern, aber<br />

auch für Prüfroboter, Kran-Katzen, Drahtschneidemaschinen<br />

oder für den Einsatz in der Textilindustrie. Als Weiterentwicklung<br />

von Iglidur J bietet er viele Möglichkeiten für den schmiermittelund<br />

wartungsfreien Gleitlagereinsatz. Er zeichnet sich durch<br />

Schmutzbeständigkeit, niedrige Reibwerte sowie Robustheit bei<br />

Kanten- und Stoßbelastungen aus. Die Feuchtigkeitsaufnahme ist<br />

mit 0,3 % gering, dazu kommt eine gute Medienbeständigkeit. Der<br />

Werkstoff ist nun in <strong>11</strong>3 Standard-Abmessungen bis 50 mm mit<br />

der Stückzahl 1 ab Lager verfügbar. Das Programm umfasst<br />

zylindrische Gleitlager und Gleitlager mit Bund.<br />

www.igus.de<br />

Gehäuse der Gelenkköpfe trägt das entsprechende Gelenklager.<br />

Abgestimmt auf die Anwendung werden Trägermaterialien wie<br />

Vergütungsstahl (geschmiedet, verzinkt und chromatiert),<br />

Grauguss bzw. Sphäroguss und Baustahl für Anschweißköpfe von<br />

Hydraulikzylinder verbaut. Wartungspflichtige Gelenkköpfe sind<br />

nachschmierbar und mit einer Abdichtung versehen. Gelenklager<br />

finden als hochtragfähige Lagerelemente Anwendung, um<br />

Bewegungen zwischen Welle und Gehäuse momentenarm<br />

auszugleichen. Sie kompensieren eventuelle Fluchtfehler oder<br />

Achsversätze, damit keine Kantenpressung oder gar Kantenspaltung<br />

auftritt. So ist auch die Aufnahme der Verformungskräfte (Wellen-<br />

Durchbiegung) im laufenden Betrieb durch den sphärischen<br />

Kontaktbereich gegeben. Es treten keine Biegespannungen auf,<br />

sondern es werden nur Normalkräfte übertragen.<br />

www.knapp-waelzlagertechnik.de<br />

Wirtschaftlicher Einsatz von Lagern<br />

in Walzwerken<br />

In Walzwerken eingesetzte Lager sind u. a. enormen Temperaturschwankungen<br />

sowie schweren Lasten ausgesetzt. Zudem ist eine<br />

Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeit, aggressive Stoffe und<br />

schädliche Schmutzpartikel erforderlich. Tagtäglich bedarf es<br />

einer Nachschmierung der<br />

Lager. Das Unternehmen NSK<br />

ermöglichte nun einen<br />

Technologiewechsel: den<br />

Einbau von Wälzlagern<br />

(Sealed-Clean-Lager) mit<br />

entsprechenden Dichtungen<br />

aus einem patentiertem<br />

Sondereinsatzstahl. Trotz<br />

extremer Betriebsbedingungen<br />

ist für die<br />

Sealed-Clean-Lager eine lange<br />

Lebensdauer zu erwarten. Die veränderte innere Konstruktion<br />

ermöglicht eine höhere Tragfähigkeit. Die vierreihigen abgedichteten<br />

Kegelrollenlager fertigt NSK aus dem patentierten<br />

Lagerstahl Super-TF. Ein wichtiges Merkmal der Sealed-Clean-<br />

Lagern ist die Aufnahme des Käfigüberstandes in den Dichtungsraum<br />

des Lagers, was die Verwendung längerer Rollen ermöglicht.<br />

Zudem ist der Teilkreisdurchmesser des Käfigs größer: Es können<br />

mehr und größere Rollen verwendet werden, ohne die Käfigfestigkeit<br />

zu beeinträchtigen. Leistungsmäßig erhöhen diese Verbesserungen<br />

die dynamische Tragzahl um bis zu 34 %.<br />

www.nskeurope.de<br />

Geteilte Rollenlager online auswählen<br />

und berechnen<br />

Cooper Roller Bearings bietet ein interaktives Tool zur Auswahl<br />

von geteilten Rollenlagern an. Das Programm erleichtert es<br />

Ingenieuren und Konstrukteuren, das auf ihre Bedürfnisse<br />

zugeschnittene geteilte Rollenlager zu finden. Auch<br />

3-D-Zeichnungen können heruntergeladen werden. Zudem<br />

berechnet das Programm die<br />

Ermüdungsdauer der Lager<br />

für eine oder mehrere Wellengrößen.<br />

Die 3-D-Modelle sind<br />

in verschiedenen Formaten<br />

erhältlich, darunter im<br />

STEP-Standard und im<br />

Autodesk Inventor-Format.<br />

Der Nutzer wird zunächst<br />

aufgefordert, Bohrungsgröße,<br />

Drehzahl, Radial- und<br />

Axiallasten und weitere<br />

wichtige Kriterien einzugeben. Daraufhin zeigt das Programm die<br />

Lager an, die den angegebenen Kriterien entsprechen. Der Nutzer<br />

wählt ein Lager und die gewünschten Gehäuse, wie z. B.<br />

Steh lagergehäuse, Flanschlagergehäuse oder Spannlagerkopfgehäuse,<br />

sowie die Lagerdichtungen aus. Am Ende bietet das<br />

Auswahlprogramm ein passendes 3-D-Model zum Download an.<br />

Das Lagerberechnungsprogramm kann unter „Product Selector“<br />

auf der Unternehmenswebsite aufgerufen werden.<br />

www.cooperbearings.com<br />

104 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

Hightech-Stahl trotzt ätzenden<br />

Umgebungen<br />

Steenox von Jesa ist ein korrosionsbeständiger Hightech-Stahl,<br />

der sich für den Einsatz von Kugellagern in stark ätzender<br />

Umgebung eignet. Der martensitische Stahl wird einer speziellen<br />

Wärmebehandlung unterzogen. Er zeigt im<br />

Salzsprühnebeltest eine um das<br />

Fünfzehn- bis Zwanzigfache verlängerte<br />

Beständigkeit gegen Korrosion<br />

gegenüber herkömmlichem Edelstahl.<br />

Der Stahl wird derzeit in verschiedenen<br />

Kugellagerlösungen eingesetzt.<br />

Er wurde dabei in einer maßgeschneiderten<br />

Kugellagerlösung verbaut, bei<br />

der eine höhere Korrosionsbeständigkeit<br />

in aggressiver Umgebung die oberste<br />

Priorität darstellte. Damit erfüllt der<br />

Werkstoff dem Hersteller zufolge erhöhte<br />

Anforderungen in Sachen Geschwindigkeit, ätzende Reinigungsmittel<br />

und Belastung an Edelstahl, der in sehr aggressiven<br />

Umgebungen sonst rostet und schnell verschleißt.<br />

www.jesa.com<br />

Kugeldrehverbindungen für hohe Last<br />

und Präzision<br />

DeSiGn<br />

HA S POWER<br />

IN DEN HAUPTROLLEN: EMMA BJÖRKMAN UND IHR TEAM<br />

Rodriguez liefert Kugeldrehverbindungen unter anderem für die<br />

Medizintechnik. So tragen spezielle Kugeldrehverbindungen in<br />

einem C-Bogen-Röntgengerät zur hohen Präzision des Systems<br />

bei. Dessen massiver Arm lässt sich nur dann genau positionieren,<br />

wenn er optimal am System gelagert ist. Die Präzisionslager<br />

eignen sich für Anwendungen, bei denen große<br />

Kipp momente abgestützt werden müssen oder konstruktionsbedingt<br />

große Lagerdurchmesser erforderlich sind. Durch ihren<br />

konstruktiven Aufbau nehmen sie radiale, axiale und<br />

Kipp momentbelastungen mit einer Lagerstelle sicher auf.<br />

Unterschiedliche Baugrößen und Ausführungen – un-, außenoder<br />

innenverzahnt – sind standardmäßig in zwei Typen mit<br />

beidseitig abgedichtetem Laufbahnsystem verfügbar. Engere<br />

Toleranzen bei Axial- und Radialschlag und die kundenseitig<br />

vorgegebenen technischen Spezifikationen erforderten in dieser<br />

Anwendung eine innenverzahnte Sonderausführung. Kugeldrehverbindungen<br />

bietet Rodriguez sowohl in kleinen Größen als<br />

auch mit Außendurchmessern bis hin zu 1 600 mm an.<br />

JETZT AUF SKF.COM<br />

Winkelbewegliche SKF Rollenlager haben sich in<br />

den schwierigsten industrieumgebungen bewährt.<br />

Die extrem verschleißbeständigen Lager sind für<br />

hohe Belastungen ausgelegt und können Schiefstellungen<br />

ausgleichen.<br />

Diese eigenschaften verdanken sie dem robusten<br />

Design durch die Produktentwickler bei SKF in<br />

Göteborg, wo vor fast 100 Jahren auch die allerersten<br />

winkelbeweglichen Rollenlager entwickelt<br />

und produziert wurden.<br />

Das ist ihre Geschichte.<br />

THE POWER OF KNOWLEDGE ENGINEERING<br />

® SKF ist eine eingetragene Marke der SKF Gruppe | © SKF Gruppe <strong>2015</strong><br />

www.rodriguez.de<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 105<br />

SKF.indd 1 14.08.<strong>2015</strong> 10:52:58

LINEARTECHNIK<br />

Für richtungsweisende Ideen<br />

Lineartechnik-Baukasten – für jede Anwendung die passende Lösung?<br />

Jürgen Klein<br />

Kürzer werdende Entwicklungszyklen bei den Maschinenherstellern aber<br />

auch die steigende Flexibilisierung in den Produktionswerken wirken sich<br />

1:1 auf die Sondermaschinenbauer aus. Sind Lösungen mit Linearsystemen<br />

zu entwickeln, stellen kombinierbare Linearmodule ein geeignetes Mittel<br />

dar. Erfahren Sie, welche Systeme für welchen Einsatz in Frage kommen.<br />

Jürgen Klein ist Leiter Marketing Lineartechnik<br />

bei Schaeffler Technologies AG & Co. KG<br />

in Homburg / Saar<br />

D<br />

ie Palette an Linearmodulen und Lineartischen<br />

der INA-Lineartechnik der Firma<br />

Schaeffler erstreckt sich vom präzisen Kompaktmodul<br />

mit niedrigem Querschnitt bis<br />

hin zum hoch belastbaren Tandemmodul<br />

oder Linearmodulen mit Sonderfunktion,<br />

wie dem neuen Teleskopmodul. Bezüglich<br />

der Applikationen sind kaum Grenzen gesetzt,<br />

wie die folgenden Beispiele zeigen.<br />

Bahnkurven fahren<br />

und transportieren<br />

Für diese Funktionen eignen sich bereits die<br />

einfachen Linearmodule mit Profilschienenführung<br />

in Querschnitten von 40 x 45 mm bis<br />

zu 415 x 200 mm. Bei höheren Anforderungen<br />

kommen die Tandemmodule mit zwei<br />

parallelen Profilschienenführungen zum<br />

Einsatz. Als Antrieb kann man zwischen<br />

Zahnriemen und Kugelgewindetrieb wählen.<br />

Mit dem großen Profilquerschnitt und der<br />

daraus resultierenden hohen Steifigkeit<br />

eignen sich die Tandemmodule besonders<br />

für die genaue Positionierung und schwingungsarme<br />

Achsen. Anwendungsbeispiele<br />

finden sich als freitragende Querachsen in<br />

der Montage- und Handhabungstechnik, als<br />

steife Querachsen in Messmaschinen und in<br />

Bearbeitungsmaschinen. Sie können besonders<br />

hohe Momente um alle drei Achsen<br />

106 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

01 Teleskopmodul in Verbindung<br />

mit einem Tandemmodul, beide mit<br />

Planetengetrieben und<br />

Servomotoren bestückt<br />

aufnehmen. Zur Erhöhung der Tragfähigkeit<br />

sind die Tandemmodule auch mit sechsreihigen<br />

Profilschienenführungen erhältlich.<br />

Sicher heben, senken oder fügen<br />

Ein weiteres Anwendungsfeld für Tandemmodule<br />

MDKUVE..-3ZR mit Zahnriemenantrieb<br />

sind Achsen zum Heben oder Senken.<br />

Die Zahnriemenausführung -3ZR wird von<br />

drei parallelen Zahnriemen angetrieben.<br />

Dadurch bieten sie eine erhöhte Sicherheit<br />

für Vertikalachsen.<br />

Teleskopieren,<br />

Maschinenräume freigeben<br />

Teleskopachsen bieten im Vergleich zu<br />

Standard-Linearachsen den großen Vorteil,<br />

dass ihr Verfahrweg über den Bauraum des<br />

Basis-Trägerprofiles hinausgeht. Dadurch<br />

kann der Arbeitsraum für andere Maschinen<br />

und Prozesse freigegeben werden. So ermöglicht<br />

die Teleskopfunktion z. B. die Übergabe<br />

in Bereiche hinter Schutzwände oder in<br />

getrennte Arbeitsräume. Speziell für solche<br />

Nebenachsen, wie z. B. Pick & Place-Anwendungen<br />

oder die Werkzeugübergabe<br />

entwickelten die Schaeffler-Ingenieure der<br />

INA-Lineartechnik das Teleskopmodul<br />

MTKUSE. In diesem Teleskopmodul sind<br />

drei Präzisions-Profilschienenführungen<br />

so übereinander angeordnet, dass der<br />

mögliche Verfahrweg mehr als doppelt so<br />

lang ist wie das Basismodul selbst. Die<br />

Basis-Tragschiene ist min. 200 mm und<br />

max. 1 000 mm lang. Daraus ergibt sich ein<br />

Nutzhub von 100 bis max. 2 500 mm. In der<br />

Montage- und Handhabungstechnik, in der<br />

Medizintechnik oder auch im Werkzeugmaschinenbau<br />

als Nebenachsen eröffnen<br />

sie ganz neue Möglichkeiten.<br />

DIE ACHSE.<br />

Wir bewegen.<br />

www.hiwin.de/DieAchse<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 107

LINEARTECHNIK<br />

02 Individuelles Mehrachssystem aus dem<br />

Lieferprogramm der Systemlösung von Schaeffler<br />

Zentrieren, fixieren,<br />

klemmen und spannen<br />

Eine weitere interessante Lösung aus dem<br />

Standard-Programm stellen die Klemmmodule<br />

MKKUVE dar. Zwei Laufwagen<br />

werden mechanisch über den integrierten<br />

Zahnriemen gegenläufig angetrieben. Mit<br />

Klemmmodulen lassen sich auf einfachste<br />

Weise Funktionen wie Zentrieren, Ausrichten,<br />

Fixieren, Klemmen oder Spannen<br />

in der Montage- und Handhabungstechnik<br />

sowie in der Verpackungstechnik z. B.<br />

das Palettieren realisieren. Interessante<br />

Detaillösung: Bei dem Klemmmodul sind<br />

die Riemenscheiben vertikal verbaut, so<br />

dass die Kräfte vom Laufwagen auf die Unterkonstruktion<br />

optimal abgeleitet werden<br />

können.<br />

Präzise und wiederholgenau<br />

positionieren<br />

Eine weitere Hauptproduktgruppe stellen<br />

die sogenannten INA-Lineartische dar. Sie<br />

sind mit geschlossener oder offener Wellenführung<br />

(LTE, LTS) und mit Profilschienenführung<br />

als Linearpräzisionstische (LTP)<br />

verfügbar. Präzisionslineartische LTP kommen<br />

zum Einsatz, wenn Positionieraufgaben<br />

mit großer Wiederholgenauigkeit<br />

(+/- 0,05 mm Einzelmutter, +/−0,025 mm<br />

Doppelmutter) gefordert sind. Der Linearschlitten<br />

ist in einer hochgenau gefertigten<br />

Aluminiumplatte auf präzisen Profilschienenführungen<br />

gelagert. Angetrieben<br />

wird die Einheit über einen Kugelgewindetrieb.<br />

Die Linearpräzisions tische LTP<br />

sind in drei Baugrößen bis zu einer Maximallänge<br />

von 3 500 mm und optional auch<br />

in einer hochgenauen sowie schwingungsdämpfenden<br />

Graugussvariante LT-<br />

PG erhältlich.<br />

Drehzahlgrenze spindelangetriebener<br />

Module erhöhen<br />

Abhängig von Spindeldurchmesser und –<br />

länge und Lagerung kann bei dynamischen<br />

Anwendungen die kritische Drehzahl der<br />

Gewindespindel erreicht und überschritten<br />

werden. In diesen Fällen muss normalerweise<br />

die Verfahrgeschwindigkeit auf<br />

unterkritische Bereiche reduziert werden.<br />

Eine Erhöhung der Drehzahl auf die Maximaldrehzahl<br />

der Kugelgewindemutter ist<br />

den Lineartechnik-Ingenieuren mit einer<br />

Spindelunterstützung SPU gelungen. Diese<br />

reduziert die freie Länge der Spindel<br />

zwischen zwei Lagern: Zwei Spindelunterstützungen,<br />

je eine vor und hinter dem<br />

Laufwagen sind über eine Zugstange miteinander<br />

gekoppelt und vom Laufwagen<br />

verschiebbar.<br />

Eigenschaften der<br />

Linearmodule anpassen<br />

Mit speziellen optionalen Detaillösungen<br />

lassen sich die Eigenschaften aller Linearmodule<br />

genau auf die Führungsaufgabe<br />

anpassen. Für High-Speed-Anwendungen<br />

eignen sich neben Laufrollenführungen<br />

auch die vierreihigen Profilschienenführungen<br />

KUVE-B-HS – in X-life Qualität. Sie<br />

bieten Geschwindigkeiten von bis zu<br />

10 m/s anstatt der branchenüblichen<br />

5 m/s, so dass das Potenzial von Linearmodulen<br />

mit Zahnriemen oder auch von<br />

Lineardirekt antrieben voll ausgenutzt<br />

werden kann. Zur Erhöhung der Gebrauchsdauer<br />

und Trag fähigkeit können<br />

anstatt der vierreihigen auch sechsreihige<br />

Profilschienenführungen des Typs KUSE<br />

eingesetzt werden. Mit dieser Anpassungsfähigkeit<br />

der Standard-Linearmodule<br />

an die jeweils geforderten Randbedingungen<br />

und mit den integrierten Sonderfunktonen<br />

können sehr leicht auf die<br />

jeweilige Aufgabe adaptierte Ein- und<br />

Mehrachssysteme entwickelt werden. Um<br />

je nach Kundenwunsch Servomotoren<br />

verschiedenster Hersteller montieren zu<br />

können, wurde ein Kupplungsgehäuse<br />

KGEH als offene Schnittstelle entwickelt.<br />

Dieses Kupplungsgehäuse ist für die gesamte<br />

Palette an Linearmodulen und Lineartischen<br />

einsetzbar.<br />

Effektives Single-Sourcing<br />

Anbieter mit einem vollständigen Portfolio<br />

an Lineartechnik sowie elektrischer<br />

Antriebstechnik bieten im Sinne des Single-sourcing<br />

einen Vorsprung an Beschaffungseffizienz<br />

– auch für den Sondermaschinenbau.<br />

Alles kommt aus einer Hand.<br />

In der Praxis fordert die Kundschaft des<br />

Sondermaschinenbaus allerdings Servomotoren,<br />

Steuerungen und Sensoren von<br />

vielen verschiedenen Motor- und Steuerungsherstellern.<br />

Diesen Spagat löst das<br />

Unternehmen Schaeffler durch die Ergänzung<br />

des Linearsystem-Portfolios mit Motoren,<br />

Planetengetrieben, Steuerungen<br />

und Sensoren frei wählbarer Hersteller am<br />

Markt. Henning Dombek, Leiter des Fachbereichs<br />

System lösungen der INA-Lineartechnik,<br />

erklärt dazu: „Um hier eine breite<br />

Auswahl anbieten zu können, gibt es kaum<br />

einen Hersteller von elektrischer Antriebstechnik<br />

den wir nicht anbieten können. So<br />

wird der Einkauf unserer Kunden entlastet,<br />

zusätzliche Lieferfristen umgangen<br />

und die individuelle Achse funktionsfertig<br />

und komplett aus einer Hand geliefert“.<br />

www.ina.de<br />

108 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

LINEARTECHNIK<br />

TC-Rundschalttische mit bis zu 20 %<br />

kürzeren Taktzeiten<br />

Das Unternehmen Weiss stellt die vierte Generation seiner<br />

TC-Baureihe vor. Die elektromechanischen Rundschalttische<br />

weisen im Vergleich zum Vorgängermodell eine verbesserte<br />

Leistungsausschöpfung und Lebensdauer auf. Zudem wurde<br />

die Performance für High-Speed-Applikationen gesteigert,<br />

sodass bis zu 20 % kürzere Taktzeiten möglich sind. Ebenso<br />

konnten je nach Applikationsparameter die zulässigen<br />

Massenträgheitsmomente wesentlich erhöht werden –<br />

teilweise um bis zu 90 %. So kann der Anwender höhere<br />

Massen bewegen und häufig einen Tisch kleinerer Baugröße<br />

einsetzen. Zur Bestimmung der optimalen Tischbaugröße<br />

und der passenden Lösung für die jeweilige Anwendung hat<br />

das Unternehmen aus vielen Parametern einen erweiterten<br />

Auslegungsraum erarbeitet. Gerade in Grenzbereichen kann<br />

damit besser auf die individuelle<br />

Situation reagiert und der<br />

geeignete Tisch ausgewählt<br />

werden. Wer vom Vorgängermodell<br />

auf den neuen<br />

TC-Rundschalttisch<br />

umsteigen will, kann dies für<br />

bestehende Anlagen ohne großen<br />

Aufwand tun. Die neue Generation hat identische Schnittstellen<br />

und ist damit einbaukompatibel.<br />

www.weiss-gmbh.de<br />

T-Linearführung mit<br />

einstellbarem Spiel<br />

Die Drylin-T-Führung als<br />

Heavy-Duty-Version mit<br />

einstellbarem Spiel aus dem<br />

Hause Igus ermöglicht<br />

Anwendern mehr Präzision bei<br />

ihrer Linearbewegung, auch bei<br />

widrigen Umgebungsbedingungen.<br />

Der Heavy-Duty-<br />

Führungsschlitten TW-12-20 lässt sich stufenlos im Lagerspiel<br />

verstellen. Dazu genügen wenige Handgriffe und ein einfacher<br />

Inbusschlüssel. Da die Kunststoff-Gleitelemente aus dem selbstschmierenden<br />

Werkstoff Iglidur J unverlierbar im Schlitten<br />

integriert sind, kann dieser zur Montage problemlos von der<br />

Schiene abgezogen und wieder aufgeschoben werden. Die<br />

komplette Linearführung ist reibungs- und verschleißarm. Ferner<br />

können sich keine Partikel am Schlitten festsetzen und den Lauf<br />

behindern, da auf jegliches Schmiermittel verzichtet werden<br />

kann. Sowohl die Schiene aus hartanodisiertem Aluminium als<br />

auch der Schlitten aus eloxiertem Aluminium mit Edelstahlabdeckung<br />

sind korrosionsbeständig. Darüber hinaus sorgt dieser<br />

Schlitten zugleich für eine leichte und robuste Linearführung, die<br />

stoßunempfindlich ist und Lasten bis 740 kg aufnehmen kann.<br />

Dabei begünstigen das geringe Gewicht und die Kompaktheit des<br />

Systems eine schnelle Montage. Das Angebot an Loslagervarianten<br />

reduziert Montage- und Ausrichtzeiten.<br />

www.igus.de<br />

Für Sie immer in Bewegung!<br />

Manchmal braucht<br />

man einen PARTNER...<br />

...der nicht nachgibt<br />

der BRECOFLEXmove AT10<br />

NEU - Zahnflanke FEM-optimiert<br />

Deutlich höhere spezifische Umfangskraft<br />

kagado.de<br />

Mehr Informationen unter<br />

www.breco.de/move<br />

BRECO ist Mitglied in der<br />

Mulco Europe EWIV<br />

Der BRECOFLEXmove AT10<br />

Mehr Leistung. Optimierte Zahnform. Vielseitig einsetzbar. Effizient.<br />

Mehr Power und bessere Kraftübertragung bei schmalerer Riemenbreite für Ihre Produktion.

LINEARTECHNIK<br />

Dem Beton der Zukunft auf der Spur<br />

Präzises Mehrachsenportal unterstützt Forschungsprojekt der Uni Stuttgart<br />

Christian Winkel<br />

An der Universität Stuttgart<br />

entwickelt ein interdisziplinäres<br />

Team von Wissenschaftlern eine<br />

Methode zur Fertigung von<br />

gradierten Betonbauteilen. Um die<br />

verschiedenen Betonmischungen<br />

zuverlässig und exakt in die richtige<br />

Form zu bringen, nutzen die<br />

Forscher ein Mehrachsenportal.<br />

Dessen robuste Bauweise und hohe<br />

Dynamik ermöglichen eine<br />

automatisierte Fertigung mit<br />

reproduzierbar genauen<br />

Ergebnissen.<br />

Ob Wohnhaus oder Wolkenkratzer, Autobahnbrücke<br />

oder Eisenbahntunnel: Beton<br />

ist einer unserer wichtigsten Baustoffe,<br />

ohne den die meisten modernen Bauwerke<br />

undenkbar wären. Aber: Die Herstellung<br />

von Zement, dem Grundstoff für Beton,<br />

verursacht jährlich einen CO 2<br />

-Ausstoß, der<br />

drei- bis viermal höher ist als der des gesamten<br />

weltweiten Luftverkehrs. Der Grund:<br />

Das Rohmaterial, das zu einem großen Teil<br />

aus Kalkstein besteht, wird in Hochöfen bei<br />

Temperaturen von 1400 bis 1450 °C gebrannt<br />

– oft mit fossilen Brennstoffen. Beim<br />

anschließenden Herunterkühlen wird das<br />

im Kalk gebundene Kohlendioxid freigesetzt<br />

– die nach der Verbrennung zweitgrößte<br />

CO 2<br />

-Quelle. Zwar werden die Verfahren mit<br />

der Zeit umweltfreundlicher, doch immer<br />

noch entfallen rund 6 % der weltweiten CO 2<br />

-<br />

Emissionen auf die Zementindustrie.<br />

Vorbild aus der Natur<br />

Hersteller von Betonbauteilen sind daher<br />

an Lösungen interessiert, mit denen sich<br />

Dipl.-Ing. Christian Winkel ist Geschäftsführer<br />

der Winkel GmbH in Illingen<br />

Material einsparen und damit kostengünstiger<br />

und umweltschonender produzieren<br />

lässt. Ein vielversprechendes Verfahren ist<br />

die sogenannte Gradierung des Betons. Dabei<br />

werden die Bauteile entsprechend ihrem<br />

statischen und bauphysikalischen Belastungsprofil<br />

mit variablen Materialeigenschaften<br />

gefertigt: Dort, wo das Bauteil z. B.<br />

hohen Belastungen ausgesetzt ist, kommt<br />

eine dichte Betonmischung mit hoher Festigkeit<br />

zum Einsatz. An Stellen mit niedriger<br />

Beanspruchung sorgt eine poröse Mischung<br />

für eine erhebliche Materialersparnis und<br />

ein geringeres Gewicht. „Wir kennen dieses<br />

Prinzip von zahlreichen Beispielen aus der<br />

Natur, z. B. vom Aufbau unserer Knochen“,<br />

erläutert Mark Wörner vom Institut für Systemdynamik<br />

(ISYS) der Universität Stuttgart.<br />

„Außen, wo große Kräfte auf den Knochen<br />

wirken, ist er hart und fest – im Inneren dagegen<br />

elastisch und porös. Das macht ihn<br />

leicht und gleichzeitig hochbelastbar.“<br />

Wörner und seine Kollegen sind Teil eines<br />

interdisziplinären Forschungsprojekts der<br />

Universität Stuttgart: Gemeinsam mit Wissenschaftlern<br />

des Instituts für Leichtbau,<br />

Entwerfen und Konstruieren (ILEK) sowie<br />

des Instituts für Werkstoffe im Bauwesen<br />

(IWB) arbeiten sie an einer Methode, gradierte<br />

Betonteile für den Einsatz in der Bauindustrie<br />

herzustellen. Dabei hat sich das<br />

Trockenspritzen als geeignetes Verfahren<br />

herausgestellt: Zwei unterschiedliche Betonmischungen<br />

werden in einer Mischdüse<br />

nach Bedarf vermengt und anschließend in<br />

die gewünschte Form gespritzt. Mit dem<br />

Mischungsverhältnis ändern sich die Eigenschaften<br />

des Materials – je nachdem, ob gerade<br />

ein fester, belastbarer oder ein leichter,<br />

poröser Beton benötigt wird.<br />

Automatisierung für<br />

reproduzierbare Ergebnisse<br />

„Für den industriellen Einsatz ist es besonders<br />

wichtig, dass wir reproduzierbar genaue<br />

Ergebnisse erzielen“, erklärt Wörner. Dies ist<br />

bei einem groben Vorgang wie dem Betonspritzen<br />

eine große Herausforderung: Jede<br />

unkontrollierte Bewegung der Spritzdüse,<br />

jede Schwankung im Abstand zwischen<br />

Düse und Auftragsfläche kann die Materialeigenschaften<br />

des Bauteils verändern – von<br />

Ungenauigkeiten im Mischungsverhältnis<br />

ganz zu schweigen. „Auf manuellem Weg<br />

lässt sich das nicht effizient bewerkstelligen“,<br />

meint Wörner. „Deshalb versuchen wir, den<br />

gesamten Fertigungsprozess soweit wie<br />

möglich zu automatisieren.“<br />

Die Wissenschaftler entwickelten dafür<br />

ein automatisiertes Applikationssystem,<br />

mit dem sich die verschiedenen Variablen<br />

<strong>11</strong>0 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

LINEARTECHNIK<br />

des Spritzprozesses präzise und nachvollziehbar<br />

steuern und verändern lassen. Die<br />

Führung der Spritzdüse übernimmt dabei<br />

ein Schwerlast-Mehrachsenportal vom<br />

Typ SLE (Stahl-Linear-Einheit) des Lineartechnik-Spezialisten<br />

Winkel. Mit diesem<br />

lässt sich die Düse dreidimensional bewegen:<br />

Die Verfahrwege betragen 3000 mm<br />

auf der X-Achse, 2200 mm auf der Y-Achse<br />

und 800 mm auf der Z-Achse. An letzterer<br />

haben Wörner und sein Team einen Hexapod<br />

montiert, mit dem sich die Spritzdüse zusätzlich<br />

unabhängig von dem Portal bewegen<br />

lässt. Damit können die Forscher den Betonspritzprozess<br />

bis ins Detail steuern und variieren,<br />

um so zu einem optimalen Ergebnis zu<br />

gelangen.<br />

Die Linearachsen des Portals werden<br />

mit gehärteten Zahnstangen und Ritzeln<br />

angetrieben. Die Führungen basieren auf<br />

Winkel-Rollen mit den dazugehörigen<br />

Profilschienen. Auch größere Wege und<br />

Hübe können mit diesem System realisiert<br />

werden. Es ist unempfindlich gegenüber<br />

Schmutz und Verschleiß, hoch belastbar<br />

und langlebig. Die Tragkraft an der Z- Achse<br />

kann zwischen 50 und 5000 kg betragen. Mit<br />

Wiederholgenauigkeiten von +/- 0,5 mm<br />

und einer Geschwindigkeit von bis zu 2 m/s<br />

sind die Linearachsen gleichermaßen präzise<br />

und dynamisch.<br />

Der Kontakt zu Winkel entstand bereits vor<br />

ein paar Jahren auf der Fachmesse Motek,<br />

erinnert sich Wörner: „Wir waren auf der<br />

Suche nach einer Lösung, die auch unter den<br />

extrem rauen Einsatzbedingungen zuverlässig<br />

funktioniert.“ Beim Trockenspritzen von<br />

Beton bilden sich große Mengen von Zementstaub.<br />

Außerdem prallt ein Teil des Spritzguts<br />

– der sogenannte Rückprall – von der<br />

Auftragsfläche ab und landet auf der Anlage,<br />

was insbesondere bei den Linearführungen<br />

für Störungen sorgen kann. „Das robuste<br />

Winkel-Schwerlastportal war für unsere<br />

Zwecke am besten geeignet, weil es mit diesen<br />

widrigen Bedingungen mühelos klarkommt“,<br />

beschreibt Wörner. Für besondere<br />

Freude sorgte die Zusage von Winkel, die<br />

Universität Stuttgart mit dem Portal und<br />

dem entsprechenden Know-how bei der<br />

Forschung an diesem innovativen Herstellungsprozess<br />

zu unterstützen.<br />

Robust und dynamisch zugleich<br />

Die Experten von Winkel entwickelten eine<br />

Lösung genau nach den Vorgaben des<br />

ISYS, die auf die Anforderungen des Forschungsprojekts<br />

zugeschnitten war. Aufbau<br />

und Inbetriebnahme der Anlage erfolgten<br />

in Zusammenarbeit. „Neben den rauen<br />

Einsatzbedingungen war auch die Dynamik<br />

ein wichtiges Kriterium“, erläutert der Vertiebsleiter<br />

von Winkel, Athanasios Loupas.<br />

Denn die Düsenführung muss während<br />

des Spritzprozesses schnelle Bewegungen<br />

und Richtungsänderungen durchführen<br />

können. „Mit einer Verfahrgeschwindigkeit<br />

von bis zu 1 m/s und einer Beschleunigung<br />

bis 2 m/s2 erfüllt unser Portal diese<br />

Vo raussetzung voll und ganz“, erklärt der<br />

Vertriebsleiter.<br />

Mithilfe des Mehrachsenportals konnte<br />

das Forscherteam einen vollautomatischen<br />

Fertigungsprozess realisieren: Die zwei<br />

Betonmischungen stehen in jeweils einem<br />

Silo bereit. Die Prozesssteuerung ermittelt<br />

auf Basis der statischen Kennzahlen ein<br />

Gradientenlayout, also mit welcher Dichte<br />

das Bauteil an welcher Stelle gefertigt werden<br />

muss, und veranlasst das entsprechende<br />

Mischungsverhältnis. Die Spritzdüse<br />

trägt die Betonmischung Schicht für<br />

Schicht auf eine Form auf. Auch die Bewegungen<br />

des Portals und der Spritzdüse<br />

werden automatisch gesteuert. „Somit entsteht<br />

ein reproduzierbarer Vorgang, bei<br />

dem wir sämtliche Parameter erfassen und<br />

dokumentieren können“, erläutert Wörner.<br />

„Wir können also feststellen, welche Auswirkungen<br />

eine Veränderung im Fertigungsprozess<br />

auf das Endergebnis hat und so<br />

das Verfahren optimieren.“<br />

Seit 15 Monaten ist das Mehrachsen portal<br />

bei der Universität im Einsatz. Für die Wissenschaftler<br />

ist das Projekt äußerst vielversprechend:<br />

„Momentan sind wir zwar noch<br />

in der Forschungsphase, aber wir hoffen, die<br />

Technologie in den nächsten Jahren bis zur<br />

Serienreife zu entwickeln“, sagt Wörner, und<br />

fügt hinzu: „Ohne die Unterstützung von<br />

Winkel wäre dieses Projekt so nicht möglich.“<br />

Sollte das Gradierungs verfahren eines<br />

Tages industriell genutzt werden können,<br />

hätte es das Potential, die Herstellung von<br />

Betonbauteilen zu revolutionieren: „Es ließen<br />

sich damit bis zu 60 % der bisherigen<br />

Masse einsparen – und damit auch 35 % des<br />

CO 2<br />

-Ausstoßes“, betont Wörner. Nicht nur<br />

aus wirtschaftlicher, sondern auch aus ökologischer<br />

Sicht wäre das ein bedeutender<br />

Fortschritt.<br />

www.winkel.de<br />

01 An der Z-Achse ist ein Hexapod<br />

montiert, mit dem sich die Spritzdüse<br />

zusätzlich unabhängig vom Portal<br />

bewegen lässt<br />

02 Die Spritzdüse trägt die<br />

Betonmischung Schicht für Schicht<br />

auf eine Form auf<br />

03 Die Bewegungen des<br />

Portals und der Spritzdüse werden<br />

vollautomatisch gesteuert<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> <strong>11</strong>1

Präzise Positionierungen und<br />

Vertikalanwendungen<br />

Die Linearmodule AXNP-S von Nadella sind auf Handlings- und<br />

Positionieraufgaben, besonders für präzise Positionierungen<br />

und Vertikalanwendungen, abgestimmt. Sie finden Einsatz als<br />

Einzel- oder Mehrachssystem in verschiedenen Kombinationen.<br />

Die Baureihe ist mit Kugelumlaufführungen ausgestattet, die<br />

den Geräuschpegel reduzieren und die Führungsgenauigkeit<br />

sowie die Belastungswerte erhöhen. Außerdem verfügt sie über<br />

hochgenaue gewirbelte Kugelgewindetrieben. Durch optionale<br />

Spindelabstützungen lassen sich bei langen Hüben höhere<br />

Verfahrgeschwindigkeiten realisieren. Die Module sind gegen<br />

Eindringen von Schutzpartikeln geschützt durch ein im<br />

Profil eingeklipstes Abdeckband, das die Achse<br />

nach oben abdeckt.<br />

www.nadella.dew<br />

Kraftvolle Linearmotoren<br />

Oft verbindet man mit dem Stichwort „Linearmotor“ kleine,<br />

dynamische Antriebe für Applikationen in Hochtechnologiebranchen.<br />

Doch auch für wahre „Kraftakte“ gibt es Linearmotoren<br />

wie die TBW-Baureihe von Tecnotion. Sie ist mit Wasserkühlkanälen<br />

ausgestattet, die einen geschlossenen Kühlkreislauf in<br />

der Spuleneinheit ermöglichen und so die Wärmeabgabe in die<br />

Maschinenkonstruktion reduzieren. Mit Wasserkühlung kommt<br />

der größte Motor auf eine Dauerkraft von 3000 N und eine<br />

kurzfristig verfügbare maximale Kraft von 6750 N. Mit einer<br />

Höhe von 47 mm (Motor und Magnetplatte) sind die Antriebe<br />

auch in Konstruktionen mit wenig Raum integrierbar. Wie alle<br />

eisenbehafteten Direktantriebe von Tecnotion zeichnen sich die<br />

größten Linearmotoren durch geringe Rastmomente aus.<br />

www.tecnotion.de<br />

In Ihnen steckt die Leidenschaft, die uns als Engineering- und<br />

Consultingdienstleister tagtäglich antreibt? Dann starten Sie durch:<br />

bei AKKA Technologies in Deutschland–wo Sie aus technischen<br />

Herausforderungen die Innovationen für die Mobilität von<br />

morgen entwickeln.<br />

Egal ob Sie die Intelligenz von Telematikdiensten auf ein neues<br />

Level heben, Leichtbau perfektionieren oder innovative<br />

Assistenzfunktionen durch neuartige Simulationstechniken<br />

erlebbar machen:<br />

Sie begleiten Zukunftsprojekte von der ersten Idee bis zur<br />

Serienreife. Freuen Sie sich auf immer wieder neue Herausforderungen.<br />

Nutzen Sie Ihre Handlungsfreiräume und bringen<br />

Sie Ihre Visionen sowie die unserer Kunden auf die Straße.<br />

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Absolut-Messsystem mit hoher<br />

Dynamik für Linearantriebe<br />

Hohe Regelgüte und Dynamik bei der Ansteuerung von<br />

Linearantrieben verspricht Elgo für sein magnetisches<br />

Absolut-Messsystem EMAX-HI. Es ist für Verfahrstrecken<br />

bis 8 m ausgelegt. In seinem kompakten Metallgehäuse sind<br />

Sensorik und Auswerte-Elektronik untergebracht. Der<br />

Anschluss an die Steuerungseinheit erfolgt über einen<br />

M12-Rundstecker. Das Messsystem mit einer Auflösung/<br />

Wiederholgenauigkeit von 0,001 mm und einer schnittstellenabhängigen<br />

Verfahrgeschwindigkeit von bis zu 10 m/s ist<br />

mit RS422, SSI- oder CANopen-Schnittstelle erhältlich.<br />

Optional gibt es inkrementelle Rechtecksignale (A, B) oder<br />

Sinus-Cosinus-Signale (1Vss) für die dynamische Bewegungssteuerung.<br />

Der Sensor ist für den Temperaturbereich von<br />

-10 bis 70 °C ausgelegt. Eingesetzt werden kann das System<br />

z. B. an Linearantrieben, OP-Liegen, Bestrahlungsgeräten,<br />

Holzbearbeitungszentren oder Druckmaschinen.<br />

www.elgo.de

LINEARTECHNIK<br />

Highspeed-Transport auf engstem<br />

Raum<br />

Beckhoff und Hepco Motion haben ein Transportsystem<br />

entwickelt, das Produktionssteigerungen bei verbesserter<br />

Zuverlässigkeit ermöglicht. Die Lösung besteht aus dem<br />

linearen Transportsystem XTS von Beckhoff, kombiniert mit<br />

einem Führungssystem von Hepco Motion.<br />

XTS besteht aus modularen<br />

Linearmotoren mit integrierter<br />

Leistungselektronik und<br />

Wegerfassung bei bis zu<br />

40 kabellosen Movern auf einem<br />

System. Die Bewegung jedes<br />

Movers ist einzeln steuerbar, wodurch fliegende<br />

Produktwechsel und kleine Losgrößen schnell möglich<br />

werden. Das Ein-Trak-Führungssystem kann in jeder<br />

zweidimensionalen Form konfiguriert werden. Es verwendet<br />

eine leichte Drei-Lager-Konstruktion, um die Mover optimal<br />

auf einer Stahlführung zu verfahren. Die 180 ° Kurvensegmente<br />

des XTS sind mit einer klothoidenförmigen Kurvenbahn<br />

versehen, die eine gleichmäßige Bewegung der Mover<br />

ermöglicht. Damit eignet sich die Konstruktion für Hochgeschwindigkeitsanwendungen<br />

auf sehr begrenztem Raum.<br />

www.hepcomotion.com<br />

Linearachsen für schwere Fälle<br />

Mit den neuen Produktfamilien Tecline<br />

und Modline erfährt das Linearachsprogramm<br />

Actuator Line von Rollon<br />

eine Abrundung im Schwerlastbereich.<br />

Die linearen Module der Tecline mit<br />

ein, zwei oder drei kartesischen<br />

Standardachsen mit Zahnstangenantrieb<br />

bieten eine präzise Handhabung<br />

von Objekten bei schnellem und<br />

geräuscharmem Betrieb. Hublasten<br />

von 5 bis 2000 kg können mit einer<br />

Höchstgeschwindigkeit von 4 m/s und<br />

einer maximalen Beschleunigung von<br />

10 m/s 2 bewegt werden. Für die<br />

gleichen Hublasten ausgelegt sind die Lineareinheiten der<br />

Modline. Sie eignen sich für große Lasten sowie erhöhte Dynamik<br />

und können mit Zahnriemen-, Kugel- oder Trapezgewindetrieb<br />

ausgerüstet werden. Die Höchstgeschwindigkeit liegt bei 5 m/s<br />

und die maximale Beschleunigung bei 50 m/s 2 . Aus den neuen<br />

Produktfamilien können Mehrachssysteme für „Pick & Place“-<br />

Anwendungen, 2-D- und 3-D-Gantry-Systeme oder Cantilever-<br />

Systeme und individuelle Systemlösungen aufgebaut werden.<br />

Dabei können Trägerbalken bis zu 12 m Länge eingesetzt werden.<br />

www.rollon.de<br />

Zylinder für die<br />

Nahrungsmittelproduktion<br />

Zylinder, die in Produktionsprozessen<br />

der Nahrungsmittelund<br />

Getränkeproduktion<br />

eingesetzt werden, müssen<br />

geschlossene, gerundete<br />

Oberflächen haben. Entsprechend sind die Smooth- oder Clean<br />

Line-Pneumatikzylinder PRA/882000 & PRA/842000 von IMI<br />

Norgren konzipiert. Die beiden Zylinderbaureihen haben konvexe<br />

Oberflächen und erfüllen die Anforderungen des Reinigungskonzepts<br />

und der in der EN 1672-2 geforderten Gestaltung von<br />

Geometrien. Im Vergleich zu herkömmlichen Profilzylindern, bei<br />

denen sich Reinigungsmittelreste in den Nuten der Enddeckel oder<br />

in den Schalternuten absetzen können, ist dies bei den Clean- und<br />

Smoothline-Zylindern ausgeschlossen. Die Baureihe entspricht<br />

durch glatte und ballige Oberflächen und Schutzart IP 67<br />

allen hygienekritischen Anforderungen. Neben alternativen<br />

Anschlüssen und integrierten Magnetschaltern sorgen<br />

Dichtungen aus PUR für geringe Reibung und lange Lebensdauer.<br />

www.imi-precision.com<br />

Elektromechanik ersetzt<br />

Servohydraulik<br />

Sicherheitsteile für den Fahrzeugbau werden gründlichen<br />

Tests unterzogen, bis sie eine Zulassung für den Einsatz in<br />

Serienfahrzeugen erhalten. So müssen z. B. Stoßdämpfer<br />

unzählige Tests durchlaufen, die aus hohen Druck- und<br />

hochdynamischen Wechselbelastungen bestehen. Für diese<br />

Praxistests wurden Prüfstände entwickelt, die praxisorientierte<br />

Belastungszyklen simulieren können. War früher<br />

in solchen Prüfständen eine Servohydraulik für den<br />

Druckaufbau und die Prüfzyklen verantwortlich, arbeiten<br />

moderne Anlagen heutzutage dynamischer und<br />

praxisorientierter durch den Einsatz<br />

von Elektromechanik. Hochdynamische<br />

Servomotoren erzeugen in<br />

Verbindung mit in Schnellhubgetrieben<br />

integrierten Kugelgewindetrieben<br />

alle möglichen im Praxiseinsatz eines<br />

Stoßdämpfers vorkommenden Belastungs- und Bewegungszyklen.<br />

Gegenüber der Servohydraulik lassen sich mit<br />

elektromechanischen Modulen, wie dem im Bild gezeigten<br />

Schnellhubgetriebe NG2 der ANT GmbH, Kosten reduzieren.<br />

Hubkräfte bis 30 000 N und Geschwindigkeiten bis 1 000 mm/s<br />

erschließen den Schnellhubgetrieben umfangreiche Einsatzgebiete<br />

in der Handhabungstechnik, im Maschinen- und<br />

Sondermaschinenbau.<br />

www.ant-<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />

Weidinger.indd 1 <strong>antriebstechnik</strong> 17.06.2014 <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 07:43:23 <strong>11</strong>3

KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

Böse Überraschungen vermeiden<br />

Neue Getriebe perfekt vorbereitet – trotzdem Probleme mit dem Schmierstoff<br />

Steffen Bots<br />

Bei einem neuen Getriebe kommt es plötzlich zu Problemen. Das Getriebeöl<br />

zeigt auffallende Reaktionen. Eine kurzfristige Schmierstoff-Analyse weist bei<br />

dem Öl der Erstfüllung eine Verunreinigung oder Vermischung mit einem<br />

anderen Schmierstoff nach. Bei einem gerade angelieferten Getriebe mag dies<br />

paradox erscheinen, aber in der Praxis tritt diese Problematik leider immer<br />

häufiger auf. Was nun?<br />

01<br />

Dipl-Ing. (FH) Steffen Bots ist Leiter<br />

Kundenservice und Vertrieb bei der<br />

Oelcheck GmbH in Brannenburg<br />

<strong>11</strong>4 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

Gibt es Probleme mit einem Schmierstoff,<br />

ist eine Ölanalyse das erste Mittel<br />

der Wahl, um diesen auf den Grund zu gehen.<br />

Oelcheck, ein Labor für Schmierstoff-<br />

Analysen, muss dabei immer öfter auch<br />

Getriebeöle aus neuen Aggregaten untersuchen<br />

und wird dabei mit folgenden Fehlermeldungen<br />

konfrontiert: Das Getriebeöl<br />

schäumt, Zersetzungsprodukte schwimmen<br />

auf, die Farbe oder die Schmiereigenschaften<br />

des Öls verändern sich, seine Viskosität<br />

nimmt ab, die Betriebstemperatur<br />

steigt oder in den Filtern sind schon nach<br />

kurzer Zeit Verschleißpartikel zu finden.<br />

Auch wenn es zunächst para dox erscheinen<br />

mag, weist die Analyse in vielen dieser<br />

Fälle eine gravierende Verunreinigung des<br />

Getriebeöls oder eine Vermischung mit einem<br />

anderen Schmierstoff nach, der oft auch<br />

noch mit dem Getriebeöl unverträglich ist.<br />

Trotz Spülung kontaminiert<br />

Die meisten Getriebehersteller schreiben<br />

mindestens eine, in der Regel mehrere Spülungen<br />

vor dem Start eines neuen Aggregats<br />

vor. Damit sollen Verunreinigungen, wie<br />

Staub und feine Metallpartikel aus dem Bearbeitungsprozess,<br />

aber auch Reste von<br />

Korrosionsschutzmitteln und Metallbearbeitungsflüssigkeiten<br />

sowie überschüssige<br />

Montagehilfsmittel, wie dauerelastische<br />

Abdichtmittel oder Pasten, beseitigt werden.<br />

Gespült wird meist mit einer niedriger<br />

02<br />

01 Oelcheck betreibt<br />

Labore in Deutschland<br />

und China<br />

02 Für die Untersuchungen<br />

stehen verschiedene<br />

Analysensets zur Verfügung<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> <strong>11</strong>5<br />

Rotor-Clip.indd 1 13.05.<strong>2015</strong> 09:23:43

KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

viskosen Variante des späteren Betriebsöls.<br />

Alternativ wird oft ein kostengünstigeres,<br />

niedrigviskoseres Spülöl verwendet. Allerdings<br />

ist zu berücksichtigen, dass auch beim<br />

Ablassen zwischen 5 bis 10 % davon im System<br />

verbleiben, selbst wenn die Ablassschraube<br />

mehrere Stunden geöffnet war. Im<br />

Schmierstoff labor kann bei bekanntem<br />

Spülöl die verbliebene Restmenge konkret<br />

ermittelt werden. Treten trotz korrektem<br />

Vorgehen mit dem frischen Schmierstoff<br />

Probleme auf, sollte zur Klärung umgehend<br />

eine Schmierstoff-Analyse erfolgen. Mit ihr<br />

beginnt jede Detektivarbeit.<br />

Verunreinigungen: Sind in der analysierten<br />

Ölprobe die Werte einzelner Additivelemente<br />

(z. B. Phosphor, Zink, Kalzium, Barium, Beryllium,<br />

Silizium) auffallend verändert, weist<br />

dies auf Verunreinigungen durch Montagepasten<br />

oder -fette, Abdichtmassen, Lötmittel,<br />

Farbanstriche, Rückstände von Metallbearbeitungsölen,<br />

Schweißarbeiten oder auch<br />

schlichtweg Staub hin. Oft ist dies ein Zeichen<br />

dafür, dass nicht oder nicht korrekt gespült<br />

wurde.<br />

Vermischung von Ölen: Wird im Labor allerdings<br />

über die Infrarot-Spektroskopie,<br />

oder durch eine Veränderung der Viskosität<br />

Ölverunreinigungen vor und bei der Montage<br />

Verunreinigung<br />

Montagepaste<br />

Schmierfett<br />

Im Labor feststellbar<br />

durch<br />

Zink, Barium,<br />

Aluminium<br />

Kalzium, Zink,<br />

Phosphor, Lithium<br />

Visuell feststellbar<br />

durch<br />

Schlammartige<br />

dunkle Partikel<br />

schwimmen auf<br />

dem Öl<br />

Transparenter<br />

Schlamm auf der<br />

Öloberfläche<br />

Tipps für die<br />

Problemlösung<br />

Weniger verwenden,<br />

anderen Pastentyp<br />

einsetzen<br />

Lager nicht mit<br />

Fettpresse überfüllen<br />

Teilereiniger Bor, Wasser Trübes Öl Reinigungsbad häufiger<br />

wechseln<br />

Spülöl<br />

Falscher Spülöltyp<br />

Lötmittel (Kühlerlötstellen)<br />

Niedrige Viskosität,<br />

Infrarot-Spektrum<br />

Viskosität, Infrarot-<br />

Spektrum<br />

Silber, Antimon, Blei,<br />

Kupfer<br />

Zu dünnes Öl<br />

Schlieren,<br />

Eintrübung<br />

Anstieg der AN/NZ,<br />

Schäumen<br />

Farbanstriche Zink, Titan, Beryllium Schlammablagerungen<br />

am Boden<br />

Anderer Öltyp<br />

Abdichtmassen,<br />

Dichtungen<br />

Metallbearbeitungsöle<br />

Läpppasten<br />

Veränderte Additivierung,<br />

Infrarot-Spektrum<br />

Meist Silizium,<br />

Anstieg der Acid<br />

Number/Neutralisationszahl<br />

Veränderung von<br />

Additiven und<br />

Infrarot-Spektrum<br />

eine Vermischung mit einem anderen Öl<br />

festgestellt, muss weiter hinterfragt werden:<br />

■ Ist zu viel „dünnes“ Spülöl im System verblieben<br />

und die Viskosität dadurch abgefallen?<br />

■ Sind etwaige Reste der beim Getriebehersteller<br />

abgelassenen Inbetriebnahmeöle<br />

oder Korrosionsschutzmittel mit dem Betriebsöl<br />

unverträglich?<br />

Ein Beispiel: Als im Oelcheck-Labor in einem<br />

synthetischen Getriebeöl auf Basis von<br />

Polyalfaolefin (PAO) schlierenbildende<br />

Glykolbestandteile entdeckt wurden, war<br />

sofort klar, warum die neuen Getriebemotoren<br />

einer Förderanlage streikten. Glykolbasische<br />

Syntheseöle sind mit anderen Synthese-<br />

oder Mineralölen völlig unverträglich. In<br />

diesem Fall hatte der Getriebehersteller ein<br />

Prüföl auf Glykolbasis verwendet, weil er<br />

davon ausging, dass auch das auf dem Typenschild<br />

vorgeschlagene Syntheseöl auf<br />

gleicher Basis verwendet wird. In den innen<br />

durch Rippen versteiften Getrieben waren<br />

davon über 10 % als Restmenge verblieben.<br />

Mit dem beim Endkunden eingefüllten und<br />

ansonsten recht unproblematischen PAO-<br />

Getriebeöl traten innerhalb von wenigen<br />

Betriebsstunden eine Schwarzfärbung des<br />

Zu viel Luft im Öl,<br />

Öl bleibt<br />

kompressibel<br />

Öl schäumt,<br />

Korrosion nach<br />

kurzer Zeit<br />

Bodenschlamm,<br />

Schäumen<br />

Spülprozess verbessern,<br />

Öl komplett entfernen<br />

Gleichen Öltyp<br />

verwenden<br />

Lötstellen besser<br />

deaktivieren<br />

Anstrichverträglichkeit<br />

prüfen<br />

Gleichen Öltyp (z.B.<br />

zinkfreies Hydrauliköl)<br />

verwenden<br />

Weniger oder anderes<br />

Material verwenden,<br />

besser spülen<br />

Besser reinigen und<br />

spülen<br />

Quelle: Oelcheck GmbH, Brannenburg<br />

Öles und massiver Verschleiß auf. Hier war<br />

beim Export der Antriebe die Kommunikation<br />

in Bezug auf das Öl auf der Strecke<br />

geblieben. Mit der Entfernung des Glykols<br />

auf unter 1 % durch eine Spülung mit dem<br />

PAO-Öl und einer entsprechenden Kontrolle<br />

im Labor hätte das Problem vermieden<br />

werden können.<br />

Kommunikation statt Puzzlespiel<br />

Richtig knifflig kann es werden, wenn ein<br />

Hersteller Komponenten zugekauft hat. Die<br />

Zulieferer informieren oft nicht über<br />

schmierfähige Montagehilfen oder Korrosionsschutzmittel.<br />

Vor der Montage werden<br />

die zugelieferten Bauteile in der Regel zwar<br />

„gewaschen“, doch der Reiniger enthält oft<br />

waschaktive, ölentfernende Substanzen,<br />

meist in Form von Tensiden. Bei der Interpretation<br />

der Analysewerte ist das Labor<br />

dann nicht nur mit Korrosionsschutzprodukten<br />

oder Prüfölen, sondern auch noch<br />

mit Reinigern konfrontiert. Diese oft wasserbasischen,<br />

borhaltigen Reiniger sind fast<br />

immer Gift für jedes Öl und müssen vor der<br />

Inbetriebnahme komplett aus dem System<br />

entfernt werden.<br />

Wenn nicht kommuniziert wird, welche<br />

Konservierungsmittel, Teilereiniger und/<br />

oder Prüföle verwendet wurden, kann vor<br />

Ort nicht entsprechend agiert werden. Dann<br />

kommt es auch bei bester Vorbereitung der<br />

Installation immer wieder zu bösen Überraschungen.<br />

Schließlich wird auch nicht<br />

überall so vorausschauend gearbeitet wie<br />

z. B. bei der Produktion von Großgetrieben<br />

für Windkraftanlagen. Diese Getriebe absolvieren<br />

meist mit dem Öltyp, mit dem sie<br />

auch später in der Praxis arbeiten sollen,<br />

einen Prüflauf. Dabei wird nicht nur ein<br />

Leistungsprofil erstellt, sondern auch mit<br />

einer Ölanalyse die Reinheit von Öl und<br />

System dokumentiert. Da von dem abgelassenen<br />

Prüföl in der Regel etwa 5 % zwangsläufig<br />

im Aggregat verbleiben, ist dies ein<br />

Grund mehr dafür, den identischen Öltyp<br />

für den Betrieb einzusetzen.<br />

Vor der Inbetriebnahme eines neuen<br />

Getriebes gehören Spülen, Filtern und die<br />

Ermittlung etwaiger verbliebener Restmengen<br />

im System zum Pflichtprogramm.<br />

Um aber weitere Risiken auszuschließen<br />

und überhaupt entsprechende Maßnahmen<br />

ergreifen zu können, sollte beim Lieferanten<br />

des Getriebes vorher auch noch<br />

erfragt werden, ob und welche Prüföle,<br />

Reiniger und Korrosionsschutzmittel verwendet<br />

wurden.<br />

www.oelcheck.de<br />

<strong>11</strong>6 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

Stellringe mit höherer<br />

Korrosionsbeständigkeit<br />

Die einfachste Stellring-Ausführung GN 705 von Ganter<br />

entspricht im Grunde der DIN 705. Stahlvarianten mit<br />

brünierter oder verzinkter Oberfläche werden durch<br />

Edelstahlringe ergänzt, wenn höhere Korrosionsbeständigkeiten<br />

gefragt sind. Den Gewindestift zur Sicherung<br />

mit Schlitz gibt es für brünierte Stellringe zwar auch, jedoch<br />

hat die höherwertigere DIN 914 mit Innensechskant diesen<br />

abgelöst. Die halbseitig geschlitzte Variante GN 706.2 stellt mit der<br />

gesamten Innenfläche des Stellrings eine kraftschlüssige Klemmung mit der Welle her.<br />

Per Reduzierung der Schlitzhöhe durch Spannen mittels Zylinderschraube lassen sich<br />

hohe Klemm- und Verschiebekräfte realisieren. Das gleiche Klemmprinzip nutzt der<br />

Gewindeklemmring GN 706.3, dessen Innenfläche mit einem Gewinde M 8 bis M 30<br />

versehen ist. Eine Weiterentwicklung ist der Stellring GN 706.4 – er ist geschlitzt und die<br />

Klemmkraft wird werkzeuglos über einen verstellbaren Klemmhebel erzeugt.<br />

www.ganter-griff.de<br />

3.7<br />

V E R SI O N<br />

Entwicklungsaufgaben<br />

wirkungsvoll lösen<br />

Universelle<br />

Zugentlastungssysteme<br />

Um elektrische und pneumatische<br />

Leitungen zu führen, fixieren und von<br />

Zug zu entlasten, hat Icotek mit den<br />

Zugentlastungssystemen KZL und ZL passende Lösungen<br />

entwickelt. Die Serie KZL ermöglicht eine mühelose<br />

Rastmontage auf 35 mm Hutschienen und C-Schienen mit einem Öffnungsmaß von<br />

16 bis 17 mm. Die KZL-Zugentlastungsleiste wird einfach auf die entsprechende<br />

Schiene aufgedrückt bis sie einrastet. Die Serie ZL wird direkt an der gewünschten<br />

Stelle angeschraubt. Alternativ ist die Serie ZL auch mit bereits werkseitig<br />

eingepressten Aluminium- oder Messingbuchsen lieferbar. Die Buchsen gibt es mit<br />

unterschiedlichen Innendurchmessern. Die geführten Leitungen werden mittels<br />

Kabelbindern befestigt, die sowohl um die geführte Leitung als auch um die<br />

einzelnen Zähne der Zugentlastungsleiste verlegt werden. Der Einsatz des<br />

Werkstoffs Polyamid garantiert die Brandklasse UL 94 V0. Die Zugentlastungsleisten<br />

sind vollständig halogen- und silikonfrei. Weiterhin erfüllt das Material die<br />

aktuelle Europäische Bahnnorm EN 45545-2 in der Gefahrenstufe HL 3.<br />

<br />

simulationx.de/3.7<br />

• Neuartige 3D-Visualisierungen und Bedienelemente<br />

sorgen für hohen Simulationskomfort<br />

• 12 zusätzliche Bibliotheken sowie 350 neue<br />

und weiterentwickelte Modelle für mehr<br />

Modellierungsfreiheit<br />

• Neue Schnittstellen und Online-Simulation vergrößern<br />

Einsatzspektrum auch für Konstrukteure<br />

www.icotek.com<br />

Neuer Onlineshop von<br />

Hilger und Kern<br />

Hilger und Kern hat erfolgreich seinen<br />

Onlineshop eingeführt und bietet ab sofort<br />

das Riemenspannungsmessgerät Trummeter<br />

im Internet zum Verkauf an. Das ansprechende<br />

und intuitive Design des Shops soll eine<br />

Bestellung nach nur wenigen Klicks ermöglichen. Technische Daten, Bedienungsanleitung,<br />

Anwenderberichte sowie allgemeine Produktbeschreibungen runden das<br />

Informationsangebot ab und stehen zum Download zur Verfügung. Durch das Responsive<br />

Design wird der Shop auf allen mobilen Endgeräten optimal dargestellt. Die Errichtung<br />

des „One Product Shops“ ist ein erster Schritt des Unternehmens in Richtung<br />

E-Commerce. In Zukunft ist geplant, den Shop sukzessive auszubauen und weitere<br />

Produkte über diese Online-Plattform anzubieten.<br />

www.trummeter.de<br />

ITI GmbH, www.iti.de

KOMPONENTEN UND SOFTWARE<br />

Flankenoffener Keilriemen mit höherer<br />

Leistungsübertragung<br />

Mit dem FO-Pioneer führt die Contitech Power Transmission Group einen flankenoffenen<br />

(FO) Hochleistungskeilriemen für Antriebslösungen im ganzen Maschinenund<br />

Anlagenbau ein. Der FO-Pioneer bietet im<br />

Vergleich zum FO-Advance eine bis zu 20 %<br />

höhere Leistungsübertragung und Lebensdauer.<br />

Der flankenoffene Antriebsriemen<br />

orientiert sich dabei an den Anforderungen der<br />

Industrie. Aufgrund des Basisstoffs Ethylen-<br />

Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM)<br />

ließen sich die Eigenschaften des Produktes<br />

optimieren. Das Material ist dynamisch,<br />

stabiler und verfügt über eine höhere<br />

Temperaturbeständigkeit, die von -40 bis 120 °C<br />

reicht. Ein Unterbau aus EPDM bildet die Basis, ein Zugstrang aus Polyester sowie ein<br />

Deckgewebe aus Baumwolle geben weitere Stabilität. Der neue Keilriemen ist staubund<br />

tropenfest, leitfähig nach ISO 1813 und bedingt ölbeständig.<br />

www.contitech.de<br />

Schraubenberechnung in Kisssoft verfügbar<br />

Die neue Richtlinie der Schraubenberechnung VDI 2230, Blatt 1 und<br />

2 (2014), ist in Kisssoft verfügbar. Sie beinhaltet wesentliche<br />

Änderungen gegenüber der Ausgabe 2003. Neben diversen aktualisierten<br />

und erweiterten Tabellen für die Werkstoffkennwerte oder<br />

Reibungszahlen wurden die Berechnungsverfahren ergänzt um<br />

Fälle mit über die Streckgrenze hinweg angezogenen<br />

Schrauben. Des Weiteren wurden die Kraftverhältnisse<br />

einer Einschraubverbindung (ESV) neu definiert und ein<br />

zusätzlicher Verformungsanteil für den Bereich der<br />

Einschraubung festgelegt. Das Schraubenmodul in Kisssoft<br />

(Modul SPK) wurde auch um eine neue FEM-Modellierung,<br />

Modellklasse III (nur Kräfte und Momente, ohne Nachgiebigkeit),<br />

erweitert. Diese Funktion wird z. B. vom CADFEM/Kisssoft-Plug-in Bolt Assessment<br />

inside Ansys verwendet.<br />

www.kisssoft.ag<br />

Extra breite Zahnriemen für Transportaufgaben<br />

Habasit hat seine Habasync-Produktfamilie für Transportaufgaben mit einem<br />

Breitzahnriemen mit einer Breite bis 600 mm erweitert. Die neue Dimension kann in<br />

industriellen Anwendungen eingesetzt werden, bei denen große Stückzahlen oder<br />

sperrige Güter zu transportieren sind. Die<br />

Riemen mit einer Teilung T10 aus thermoplastischem<br />

Polyurethan verfügen über<br />

einen Zugkörper aus Aramid und können<br />

individuell konfektioniert werden – nicht<br />

nur in Länge und Breite, sondern auch z. B.<br />

durch Fräsungen, Lochungen, Beschichtungen<br />

oder Mitnehmer. Das thermoplastische<br />

Polyurethan mit einer Härte von 88 bis<br />

95 Shore A ist beständig gegen Öl, Fett oder<br />

chemische Mittel und außerdem hydrolysebeständig.<br />

Zudem verfügen die Riemen über<br />

eine FDA/EU-Lebensmittelzulassung. Sie<br />

sind in den Farben Weiß, Blau oder Transparent verfügbar. Sie werden optional offen<br />

oder endlos verbunden geliefert und bei Bedarf von Technikern montiert.<br />

www.habasit.de<br />

<strong>11</strong>8 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong><br />

t.indd 1 29.09.<strong>2015</strong> 14:35:33

KOMMENTAR I ANTRIEBE 4.0<br />

„Die Umsetzung von Industrie 4.0-<br />

Konzepten muss beschleunigt werden“<br />

Durch Digitalisierung und Vernetzung Deutschland als Produktionsstandort stärken<br />

Industrie 4.0 ist allgegenwärtig –<br />

auch im Maschinen- und<br />

Anlagenbau. Neue Anforderungen<br />

an die Unternehmen<br />

und deren Mitarbeiter entstehen<br />

und neue Chancen bieten sich.<br />

Die Frage ist jetzt nicht mehr ob,<br />

sondern wie und wie schnell<br />

Digitalisierung und Vernetzung<br />

im Maschinenbau umgesetzt<br />

werden können. Die Perspektive:<br />

Deutschland auch in Zukunft<br />

als Gravitationszentrum für<br />

innovative Technologien<br />

etablieren.<br />

Hartmut Rauen ist stellvertretender<br />

Hauptgeschäftsführer im VDMA sowie<br />

Geschäftsführer des VDMA-Fachverbandes<br />

Antriebstechnik<br />

Mehr als jedes fünfte Maschinenbauunternehmen<br />

beschäftigt sich schon<br />

heute intensiv mit Industrie 4.0 und neun<br />

von zehn dieser Unternehmen sehen die<br />

Chance, sich mit Industrie 4.0 am Markt zu<br />

differenzieren. Und wer mit der Vernetzung<br />

und Digitalisierung der Produktion erst einmal<br />

beginnt, ist vom wirtschaftlichen Nutzen<br />

schnell überzeugt. Aber: Mehr als drei Viertel<br />

der Unternehmen und damit die überwiegende<br />

Mehrheit hat noch keine systematischen<br />

Schritte zur Umsetzung unternommen. Dies<br />

sind einige der zentralen Ergebnisse der neuen<br />

Studie der Impuls-Stiftung des VDMA zur<br />

„Industrie 4.0-Readiness“.<br />

Die Schlüsselrolle der<br />

deutschen Antriebstechnik<br />

Für die deutsche Antriebstechnik ist das<br />

Potenzial gewaltig – als Anbieter von<br />

Schlüssel komponenten, die in Zukunft<br />

auch als Daten quelle dienen werden, und<br />

natürlich auch als Anwender von Industrie<br />

4.0-Technologien. Die Antriebstechnik<br />

spielt eine zen trale Rolle, denn ihre Produkte<br />

und Lösungen werden die Produktion<br />

der Zukunft antreiben: intelligente Getriebe,<br />

also Produkte mit IT-Kom ponenten, die<br />

Informationen über sich selbst senden,<br />

Komponenten mit eingebauten Microcontrollern<br />

und Predictive Maintenance seien<br />

hier nur beispielhaft für Lösungen im Zusammenhang<br />

mit Industrie 4.0 genannt.<br />

Die deutsche Antriebstechnik ist in der Lage,<br />

Kunden zu besseren Lösungen zu verhelfen<br />

und gleichzeitig die Kundenbindung<br />

zu verstärken.<br />

Damit die Unternehmen der Antriebstechnik<br />

auch in Zukunft weltweit zur Spitze<br />

gehören, muss die Umsetzung von Industrie<br />

4.0-Konzepten beschleunigt werden.<br />

Produkte und Prozesswelten sollten auf ihre<br />

Fähigkeiten im Hinblick auf Industrie 4.0<br />

abgesteckt werden. Antriebskomponenten<br />

müssen im Sinne der Referenzarchitektur<br />

zu sogenannten Industrie 4.0-Komponenten<br />

werden. Die Möglichkeiten von Data<br />

Mining und Data Analytics gilt es zu nutzen.<br />

Geschäftsmodelle müssen angepasst, erweitert<br />

oder neu erschlossen werden. Um den<br />

Unternehmen eine bessere Orientierung zu<br />

ermöglichen und die Realisierung zu erleichtern,<br />

bietet der VDMA eine Vielzahl von<br />

praxisorientierten Formaten an. Mit der<br />

Readiness-Studie und einem eigens dafür<br />

entwickelten Online-Selbst-Check können<br />

die Unternehmen ihre Startposition individuell<br />

feststellen. Der VDMA-Implementierungsleitfaden<br />

bietet zudem einen<br />

strukturierten Einstieg, die Projektlandschaft<br />

für Prozesse und Produkte der Industrie<br />

4.0-Welt anzugehen.<br />

Die Rahmenbedingungen<br />

müssen stimmen<br />

Auch die Politik ist gefragt, denn es geht um<br />

die Zukunft des Produktionsstandortes<br />

Deutschland. Wir brauchen Investitionen,<br />

um Innovationen zu realisieren und den<br />

Wandel zu gestalten. Mehr industrielle<br />

Gemeinschaftsforschung – wie sie die FVA<br />

für die Antriebstechnik organisiert – und<br />

eine steuerliche Forschungsförderung sind<br />

geeignete Instrumente, um die Umsetzung<br />

von Industrie 4.0 in Deutschland weiter zu<br />

beschleunigen. Auch muss die breitenwirksame<br />

Verbundforschung, die auf eine<br />

intelligente Produktion abzielt, weiter ausgebaut<br />

werden.<br />

Darüber hinaus ist die Politik gefordert,<br />

die Interessen der deutschen Industrie in<br />

europäischen und internationalen Rechtsfragen<br />

in Bezug auf Datensicherheit und<br />

Dateneigentum zu klären. Nicht zuletzt: Europa<br />

braucht einen digitalen Binnenmarkt,<br />

das heißt einen homogenen Handlungsraum<br />

für Industrie 4.0. Der VDMA engagiert<br />

sich daher auf nationaler Ebene maßgeblich<br />

in der Plattform Industrie 4.0, geführt<br />

vom Bundeswirtschaftsministerium und<br />

Bundesforschungsministerium, und bringt<br />

sich zudem aktiv in den europäischen Diskurs<br />

zu Industrie 4.0 ein.<br />

Es besteht kein Zweifel: Industrie 4.0 wird<br />

die industrielle Produktion und die Geschäftsmodelle<br />

nachhaltig verändern. Alle<br />

Unternehmen sind deshalb gut beraten, auf<br />

Digitalisierung und Vernetzung zu setzen,<br />

um sich für die Zukunft richtig aufzustellen.<br />

Industrie 4.0 bietet die Chance, zu einem<br />

Wachstumstreiber des Maschinen- und Anlagebaus<br />

und speziell der Antriebstechnik<br />

zu werden und damit den Produktionsstandort<br />

Deutschland weiter zu stärken. Es<br />

geht darum, intelligenter als die weltweiten<br />

Wettbewerber zu produzieren. Langfristig<br />

werden wir dadurch auch Arbeitsplätze sichern<br />

können.<br />

www.vdma.org<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> <strong>11</strong>9

ANTRIEBE 4.0 I SPECIAL<br />

„Die Digitalisierung beeinflusst die<br />

Antriebstechnik merklich“<br />

Inwiefern integrierte Antriebslösungen einen deutlichen Mehrwert für Anwender bieten<br />

Damit Unternehmen ihren gesamten Wertschöpfungsprozess<br />

digital unterstützen können, hat Siemens die Digital<br />

Enterprise Software Suite entwickelt. Im Interview spricht<br />

Achim Peltz, Leiter des Geschäftssegments General Motion<br />

Control bei der Siemens AG in Nürnberg, über die Wichtigkeit<br />

der Digitalisierung und erläutert, welchen Einfluss sie<br />

auf Antriebe 4.0 hat.<br />

Seit über zwei Jahren sprechen wir von<br />

Industrie 4.0. Was hat sich denn seitdem<br />

auf dem Markt getan?<br />

Die Diskussion um Industrie 4.0 hat in der<br />

Branche das Bewusstsein dafür geschärft,<br />

dass wir uns sowohl auf Seiten der<br />

Anwender als auch auf Seite der Anbieter<br />

mit der Digitalisierung auseinander<br />

setzen müssen. Das zeigt sich bspw.<br />

daran, dass uns Kunden zunehmend auf<br />

unsere Digital Enterprise Software Suite<br />

ansprechen. Insgesamt ist zu erkennen,<br />

dass die Diskussion konkreter wird. Die<br />

Unternehmen wollen genau wissen, wie<br />

sie ihre Time-to-Market verkürzen oder<br />

die Flexibilität und Effizienz ihrer Fertigung<br />

erhöhen können.<br />

Und was hat sich bei Thema Industrie 4.0<br />

speziell bei Siemens getan?<br />

Wir haben mit der Digital Enterprise Software<br />

Suite ein umfassendes Angebot<br />

zusammengestellt, mit dem Unternehmen<br />

den Herausforderungen der Digitalisierung<br />

begegnen können. Diese ermöglicht es<br />

unseren Kunden u. a., ihren gesamten<br />

Wertschöpfungsprozess digital zu unterstützen.<br />

Mithilfe unserer leistungsstarken<br />

PLM-Software können die Unternehmen<br />

etwa neue Produkte komplett virtuell entwickeln<br />

und optimieren. Für den Bereich<br />

der realen Fertigungswelt haben wir in den<br />

letzten zwei Jahrzehnten sukzessiv das<br />

Konzept von Totally Integrated Automation<br />

(TIA) weiter für das effiziente<br />

Zusammenwirken aller Automatisierungskom<br />

ponenten auf- und ausgebaut. Das<br />

TIA Portal z. B. ermöglicht so bereits im<br />

Engineering signifikante Zeit- und Kosteneinsparungen.<br />

Aber auch bei industriellen<br />

Kommunikationsnetzwerken, Sicherheit in<br />

der Automati sierung und geschäftsspezifischen<br />

indu striellen Services sind<br />

wir engagiert und bieten zahlreiche<br />

Produkte und Dienstleistungen an.<br />

Betrifft das auch schon konkrete Produkte<br />

oder sind das noch grobe Planungen für<br />

die Zukunft?<br />

Das Digital Enterprise ist für uns längst<br />

keine Vision mehr. Mit unserem Portfolio<br />

zur Digitalisierung bieten wir unseren<br />

Kunden konkrete Produkte und Lösungen.<br />

Selbstverständlich werden wir unser Angebot<br />

weiterentwickeln. Die Digitalisierung<br />

ist eines der zentralen Handlungs- und<br />

Wachstumsfelder von Siemens.<br />

Wie sieht die Thematik denn beim Kunden<br />

aus. Fragt er bereits aktiv danach?<br />

Viele Kunden – übrigens nicht nur in<br />

Deutschland, sondern auch international<br />

– haben die Digitalisierung als Handlungsfeld<br />

erkannt. Wir sind mit vielen unserer<br />

Kunden in konkreten Gesprächen, wie<br />

man etwa das Potenzial von PLM-Software<br />

besser nutzen oder durchgängige digitale<br />

Prozessketten mithilfe unserer integrierten<br />

Lösungen realisieren kann.<br />

Kommen wir zu den Antrieben und<br />

Industrie 4.0. Wie sieht denn der<br />

Antrieb 4.0 konkret aus? Welchen Ansatz<br />

wählt Siemens hier auf technologischer<br />

Seite?<br />

Die Digitalisierung beeinflusst auch traditionelle<br />

Hardware-Themen der Antriebstechnik<br />

– wie etwa Frequenzumrichter<br />

– merklich. So spielen seit geraumer Zeit<br />

Soft- und Firmware eine zentrale Rolle bei<br />

der Entwicklung von Antriebskomponenten<br />

und deren Einsatz in der Praxis. Ein<br />

wesent licher Treiber ist der Trend zu immer<br />

spezifischeren Eigenschaften, die gezielt<br />

auf die Anforderungen von einzelnen<br />

Applikationen eingehen. Die Anwender<br />

120 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

SPECIAL I ANTRIEBE 4.0<br />

möchten – mit anderen Worten – maßgeschneiderte<br />

Antriebslösungen. Unser<br />

Ansatz ist es, auf flexible Firmware zu setzen,<br />

um die Funktionalität der Hardware<br />

zu spezialisieren. Neben der Firmware<br />

gewinnt Software weiter an Bedeutung. Sie<br />

bestimmt zunehmend, wie Geräte applikationsspezifisch<br />

konfiguriert und im<br />

laufenden Betrieb gesteuert werden. Ein<br />

weiterer Aspekt ist, dass die Fertigungen<br />

der Kunden flexibler und smarter werden<br />

sollen. In den meisten Fällen heißt das,<br />

dass die Anforderungen an die Antriebstechnik<br />

steigen. Aus unserer Sicht erfordert<br />

diese Entwicklung eine stärkere Integration<br />

der Antriebstechnik, wie wir es z. B. mit<br />

unserem Integrated Drive Systems-Konzept<br />

verfolgen.<br />

Welche Rolle wird gerade die Antriebstechnik<br />

in diesem Kontext in Zukunft<br />

spielen – und warum?<br />

In der Produktion geht es in letzter Instanz<br />

immer um die Herstellung physikalischer<br />

Objekte. Am Ende jeder Prozesskette steht<br />

damit ein Bearbeitungs- oder Umformungsprozess.<br />

Die Antriebstechnik ist ebenso der<br />

Kern von immer benötigten Nebenprozessen<br />

wie etwa Pumpen, Lüftern oder fördertechnischen<br />

Anwendungen. Wir werden<br />

also immer auch Antriebstechnik in der<br />

Produktion benötigen. Dabei werden die<br />

Anwender zukünftig möglichst effiziente<br />

Komponenten verlangen. Die bereits<br />

beschriebene Verzahnung von Hardware<br />

mit Firmware und Software wird das<br />

ermöglichen und die Art, wie wir mit den<br />

Maschinen und Anlagen arbeiten, weiter<br />

verändern.<br />

Ihr System heißt IDS. Was kann es und<br />

welche Rolle möchten Sie damit im Markt<br />

spielen?<br />

Integrated Drive System (IDS) steht für<br />

eine größtmögliche Integration von Frequenzumrichtern,<br />

Motoren, Kupplungen<br />

und Getrieben sowie die Verknüpfung auf<br />

Kommunikations- und Informationsebene<br />

mit Totally Integrated Automation. Dabei<br />

behalten wir zudem stets den gesamten<br />

Lebenszyklus im Blick. Unser Ziel ist es,<br />

mit IDS Antriebskomponenten zu einem<br />

echten System zusammenzufügen, das<br />

einen deutlichen Mehrwert für die<br />

Anwender bietet. Konkret heißt das: Mit<br />

unseren integrierten Antriebslösungen<br />

können wir die Verfügbarkeit der Applikationen<br />

auf bis zu 99 % erhöhen und<br />

durch den Einsatz von Software und<br />

Services die Wartungskosten um bis zu<br />

15 % reduzieren. Im Betrieb lassen sich<br />

zudem die Energieverbräuche spürbar<br />

verringern. In manchen Fällen konnten<br />

wir durch die Umstellung auf IDS die<br />

Energiekosten um rund ein Drittel senken.<br />

Durch die Projektierung der Antriebe mit<br />

unserem TIA-Portal lässt sich ferner die<br />

Engineering-Zeit verkürzen. Gerade vor<br />

dem Hintergrund der steigenden Komplexität<br />

der Anlagen und Applikationen sehen<br />

wir hier einen wichtigen Hebel. Aus Gesprächen<br />

mit unseren Kunden wissen wir,<br />

dass dieser nachweisbare Nutzen unseres<br />

IDS- Konzepts von den Anwendern als<br />

wich tiger Wettbewerbsvorteil wahrgenommen<br />

wird. Wir haben mit dem Fokus auf<br />

inte grierte Antriebssysteme eine richtige<br />

und wichtige Weichenstellung gesetzt, die<br />

im Markt als wegweisend gilt.<br />

www.siemens.com<br />

© creart.de<br />

Wir stellen aus:<br />

SPS | IPC | DRIVES<br />

24. - 26.<strong>11</strong>.<strong>2015</strong><br />

Halle 1, Stand 210<br />

Motoren nach Maß…<br />

Drehstrommotoren IP 55<br />

IE 1, IE 2, IE 3<br />

Permanentmagneterregte<br />

Drehstrommotoren<br />

Drehstrommotoren IP 23<br />

Drehstrom-<br />

Schleifringläufermotoren<br />

Drehstrom-Servomotoren<br />

Frequenzregelbare<br />

Drehstrommotoren<br />

Wassergekühlte Drehstrommotoren<br />

Einphasenmotoren<br />

Fahr- und Hebezeugmotoren<br />

Flachmotoren<br />

Gleichstrommotoren IP 44/23s<br />

Positionierantriebe<br />

Reluktanzmotoren<br />

Schiffsmotoren<br />

Tauchmotoren<br />

Topfmotoren<br />

Außenläufermotoren<br />

EMOD Motoren GmbH · Elektromotorenfabrik<br />

Zur Kuppe 1 · 36364 Bad Salzschlirf · Germany<br />

Fon: +49664851-0 · Fax: +49664851-143<br />

info@emod-motoren.de · www.emod-motoren.de<br />

…die treibende Kraft

ANTRIEBE 4.0 I NACHGEFRAGT<br />

Wie sieht der Antrieb 4.0 aus?<br />

Wichtiger Bestandteil bzw. Voraussetzung für Industrie 4.0 in der Antriebstechnik: Die Auswertung und Zusammenführung<br />

von Daten aus dem Motor sowie Reaktionen darauf in übergeordnete Steuer- und Leitsystem oder im Antrieb<br />

selbst. Wie passt Danfoss bzw. seine Frequenzumrichter in dieses Themenspektrum? Danfoss Umrichter stellen<br />

bereits sehr lange relevante Informationen zur Verfügung die Rückschlüsse auf den Prozess ermöglichen. Grundlage<br />

ist die Kenntnis des Motorstroms, der die aktuellen Lastverhältnisse des Antriebs widerspiegelt. Die Qualität dieser<br />

Daten ermöglichen beispielsweise auch eine geberlose Positionierung, wie sie mit IMC (Integrated Motion Control)<br />

nun auf der SPS/IPC/Drives präsentiert wird. Direkte Maßnahmen führt der Umrichter bei Bedarf auch selber aus.<br />

Kritische Zustände wie z. B. Über-/Unterspannungen oder kleine Spannungseinbrüche im Netz erkennt er<br />

auto matisch. Die Auswertung der verfügbaren internen Daten aber auch externer Sensorsignale erfolgt im<br />

Umrichter kann aber auch über Feldbusse zur Verfügung gestellt werden. Mein Fazit: Industrie 4.0-Prozesse können<br />

durch die vorhandene Infrastruktur – zumindest mit Danfoss-Produkten – bereits heute angegangen werden.<br />

Michael Burghardt,<br />

Direktor Produktmanagement,<br />

Danfoss Drives<br />

Im Rahmen von Industrie 4.0 wird der Antrieb über offene Schnittstellen sowohl<br />

der horizontalen als auch vertikalen Vernetzung eingebunden werden können.<br />

Bauer Gear Motor verfolgt bei den Getriebemotoren den Ansatz, die notwendige Elektronik<br />

zukünftig möglichst dezentral in den Antrieb zu integrieren, um alle notwendigen Daten<br />

sicher zur Verfügung stellen zu können. Da die heutigen dezentralen Umrichterlösungen<br />

meist relativ aufwendig sind aufgrund der notwendigen Eingangsfilter und auch viel Platz<br />

benötigen, müssen die Spannungsversorgungskonzepte für Elektromotoren geändert<br />

werden. Deshalb hat Bauer Gear Motor die Einführung einer alternativen Gleichspannungsversorgung<br />

initiiert. Die Nutzung einer zentralen Gleichspannungsversorgung<br />

wird es uns ermöglichen, den Frequenzumrichter kompakter und kostengünstiger<br />

her zustellen. Somit wird es durch die Integration des Umrichters in den Getriebemotor<br />

machbar, eine mechatronische Einheit herzustellen. Dies schafft die Voraussetzung, dass der Elektronikmotor<br />

ein Standardmotor werden kann. Die zukünftige Schnittstelle wird nicht mehr das traditionelle<br />

Motorklemmbrett sein, sondern eine Gleichspannungseinspeisung kombiniert mit einer standardisierten<br />

Dateninterface zur Einbindung in das Industrie 4.0-Netzwerk. Ob der Motor zukünftig in Asynchron- oder<br />

Synchron-Permanentmagnet-Technologie arbeitet, wird den Anwender nicht mehr interessieren, da<br />

die 4.0-Schnittstelle technologieunabhängig definiert ist. Somit kann z. B. sehr einfach eine Vielzahl von<br />

Sensorsignalen zur Verfügung gestellt werden, um den Zustand des Antriebs beurteilen zu können. Alle<br />

notwendigen Daten, wie diese auch in der Verwaltungsschale (Referenzarchitekturmodell RAMI 4.0)<br />

definiert sind, können abgerufen werden.<br />

Karl-Peter Simon,<br />

Managing Director and President,<br />

Bauer Gear Motor GmbH<br />

122 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

NACHGEFRAGT I ANTRIEBE 4.0<br />

Die Zielsetzungen von Industrie 4.0<br />

werden auch die Antriebstechnik<br />

kurz- und mittelfristig maßgeblich<br />

beeinflussen. Die Evolution der<br />

Antriebstechnologien wird den<br />

verstärkten Einsatz von Elektronik<br />

(Frequenzumrichter, Motion Control)<br />

und die weitere Integration der<br />

mechanischen Komponenten (Motor und Getriebe) mit<br />

Antriebselektronik zu mechatronischen Systemen bringen.<br />

Die Einbindung der Antriebskomponenten in die zukünftigen<br />

Netzwerktopologien stellt eine zentrale Rolle bei der<br />

Weiterentwicklung der Antriebstechnik dar. Über intelligente<br />

Antriebe (Getriebemotor und Antriebselektronik)<br />

können Produktionsprozesse und Logistikabläufe in der<br />

Smart Factory bedarfsorientiert und flexibel gesteuert<br />

werden. Die Steigerung der Energieeffizienz und die<br />

Bereitstellung von Betriebsdaten der Antriebssysteme<br />

bilden weitere Funktionalitäten der künftigen Antriebstechnologien.<br />

Die Betriebsdaten der Antriebssysteme<br />

werden die Anforderungen bezüglich Condition Monitoring,<br />

aber auch zur kontinuierlichen Prozessoptimierung und<br />

-kontrolle erfüllen. Interpretation und Auswertung dieser<br />

Daten über entsprechende Softwaretools stellen einen<br />

entscheidenden Vorteil für die Anwender dar.<br />

Dipl.-Ing. (FH) Claus Wieder,<br />

Leiter Marktmanagement,<br />

SEW-Eurodrive GmbH<br />

Die mit Industrie 4.0 wachsenden Anforderungen an<br />

Flexibilität, Dynamik und Ressourceneffizienz in der<br />

Produktion haben auch für die Antriebstechnik Konsequenzen.<br />

Gefragt sind transparente, offene und dynamisch<br />

anpassbare Systeme, die sich zum einen in autonome<br />

Einheiten (Cyber-Physikalische Systeme, CPS) integrieren<br />

lassen und zum anderen eine nahtlose Kommunikation<br />

über alle Produktionsebenen – Planung, Steuerung,<br />

Prozessebene – erlauben. Die Verschmelzung von IT und<br />

Prozessebene durch IoT erfordert dabei die Generierung<br />

und Verarbeitung größerer Datenmengen bei gleichzeitiger<br />

Gewährleistung hoher Echtzeitanforderungen. Die<br />

Herausforderung für die Hersteller besteht darin, diese<br />

höhere geräteinterne Komplexität so umzusetzen, dass<br />

sich sehr viele hochwertige Funktionen sehr einfach<br />

nutzen lassen, um bspw. selbst bei schnell wechselnden<br />

Anforderungen kurze Setup-Zeiten zu<br />

gewährleisten. Nicht zuletzt entscheidet<br />

auch in der Industrie 4.0 die mechatronische<br />

Qualität über die Leistungsfähigkeit<br />

und Zuverlässigkeit der<br />

eingesetzten Antriebstechnik.<br />

Tobias Unger,<br />

General Manager European Technology<br />

Center (ETC),<br />

Drives & Motion Division,<br />

Yaskawa Europe GmbH<br />

Nord-Antriebe erfüllen Industrie 4.0-Anforderungen, denn<br />

sie sind vernetzt, autark und skalierbar. Unsere Frequenzumrichter,<br />

ausgestattet mit leistungsfähigen Prozessoren,<br />

umfangreichen Schnittstellen und Funktionen sowie einer<br />

integrierten PLC, können bei Bedarf unabhängig von der<br />

Anlagensteuerung einfache und komplexe Anwendungen<br />

koordinieren. Sie verarbeiten die Daten angeschlossener Sensoren<br />

und Aktoren, leiten gegebenenfalls direkt eine Ablaufsteuerung<br />

ein und übermitteln Antriebs- und Anwendungs daten in hoher<br />

Qualität an den Leitstand sowie an andere vernetzte Komponenten.<br />

Sie können viele Prozessstörungen<br />

selbstständig, ohne einen externen Eingriff,<br />

beheben. Als erfahrener Komplettanbieter<br />

von Antriebstechnik unterstützen wir<br />

Maschinen- und Anlagenbauer mit passend<br />

projektierten und parametrierten Lösungen<br />

für Industrie 4.0-Fabriken, modulare<br />

Anlagendesigns und autarke Fertigungsinseln.<br />

Deshalb nennen wir unsere geregelten<br />

Getriebemotoren Nord 4.0 Ready.<br />

Dr. Omar Sadi,<br />

Geschäftsführer Technik,<br />

Nord Drivesystems<br />

Können ist in Europa und besonders in Deutschland durch<br />

Wissen um die Kombinationsmöglichkeiten von Praxis und<br />

Theorie geprägt. Die sich aus Hardware und Software zusammensetzende<br />

reale und virtuelle Welt der cyberphysischen Systeme<br />

fordert auch die Schöpfung digitaler Richtmodelle, mit denen<br />

im virtuellen Raum experimentiert werden kann. Die zunehmende<br />

elektronische Vernetzung der benötigten Komponenten<br />

ergibt dabei die genauere Kontrolle und die damit einhergehende<br />

schnellere und qualitativ hochwertigere Fertigungsmöglichkeit<br />

und Automatisierung, wodurch Material und Zeit gespart<br />

werden können. Bei geringerem Ressourceneinsatz kann somit<br />

die Wertschöpfung vergrößert werden. Die Programmierung<br />

unserer Software von Drehzahlregelgeräten<br />

verhindert so Maschinenausfälle<br />

und reduziert Wartungsabläufe.<br />

Funkfernsteuerungen über Internet oder<br />

Steuern über Smartphone-Apps sind<br />

bereits heute bei uns Realität, wodurch<br />

bei uns auch zukünftig Antriebe 4.0 und<br />

Smart Service intelligent miteinander<br />

verbunden werden.<br />

Dr.-Ing. Karl-Heinz Kemmerich,<br />

Geschäftsführer,<br />

Kemmerich Elektromotoren GmbH<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 123

ANTRIEBE 4.0 I SPECIAL<br />

Industrie 4.0 braucht<br />

Mehrsprachigkeit<br />

Viele Möglichkeiten zur Vernetzung von Automation und IT<br />

Norbert Sasse<br />

Ressourceneffizienz, Qualitätssicherung<br />

oder die wirtschaftliche<br />

Produktion kleinster Losgrößen<br />

– ohne die Vernetzung von<br />

Automation und Unternehmens-IT<br />

bleibt Industrie 4.0 und damit auch<br />

die Antriebstechnik der Zukunft nur<br />

eine Vision. Die Basis bilden drei<br />

homogen miteinander verbundene<br />

Elemente: Open Core Engineering,<br />

multilinguale Steuerungen und<br />

offene Kommunikationsstandards<br />

wie OPC-UA.<br />

Norbert Sasse ist Leiter Produktmanagement<br />

Electric Controls and Engineering bei<br />

der Bosch Rexroth AG in Lohr<br />

Um die Wirtschaftlichkeit in der Produktion<br />

weiter zu steigern, suchen Maschinenanwender<br />

nach Möglichkeiten, wichtige<br />

Kennzahlen wie Zykluszeiten, Energieverbräuche<br />

und Maschinenstillstandzeiten effizient<br />

zu erfassen und auszuwerten. Parallel<br />

dazu wächst in vielen Branchen das Bestreben,<br />

die Wettbewerbsfähigkeit durch Individualisierung<br />

und kleinere Losgrößen zu<br />

erhöhen oder eine lückenlose Rückverfolgung<br />

und Qualitätssicherung zu realisieren.<br />

Ohne eine effiziente Anbindung der Automatisierung<br />

an die Unternehmens-IT lassen<br />

sich all diese Ziele jedoch kaum umsetzen.<br />

Sind die bestehenden Produktionssysteme<br />

einmal horizontal und vertikal vernetzt,<br />

lassen sich auch kleinste Losgrößen<br />

wirtschaftlich fertigen. Denn bei jeder<br />

Produkt umstellung sind eine Vielzahl von<br />

Daten oder Rezepturen von der IT an die<br />

Maschinen steuerungen zu übergeben. Um<br />

zum Beispiel dies einfacher und Ressourcen<br />

schonender als bisher bewerkstelligen<br />

zu können, hat Bosch Rexroth mit Open<br />

Core Engineering eine Schnittstellentechnologie<br />

in seine Steuerungen implementiert,<br />

die einen einfachen und schnellen<br />

Datenaustausch mit IT-basierten Anwendungen<br />

erlaubt.<br />

Doppelte Programmierarbeit<br />

vermeiden<br />

Bei neuen wie bei bereits installierten<br />

Maschinen erfordert die Datenerfassung<br />

durch Systeme außerhalb der Automatisierung<br />

bislang einen erheblichen Aufwand.<br />

Denn nach Stand der Technik müssen sowohl<br />

die auswertende Software in einem Produktionssystem<br />

wie auch das SPS-Programm<br />

erweitert werden. Weil das dafür benötige<br />

SPS-Know-how in den wenigsten Fällen im<br />

IT-Bereich der Unternehmen zu finden ist,<br />

müssen Endanwender diese Aufgabe bislang<br />

kostenintensiv an den Maschinenhersteller<br />

oder einen externen Dienstleister auslagern.<br />

Mit dem Open Core Interface lässt sich<br />

der hohe Aufwand für die zweifache Programmierung<br />

und den nötigen Softwareabgleich<br />

jedoch vermeiden. Unterschiedliche<br />

Unternehmensstellen können über die<br />

Schnittstelle direkt aus ihrer gewohnten<br />

Software-Umgebung per Ethernet auf die<br />

Steuerung zugreifen. Dabei geht es im Kern<br />

um Kommunikationsdienste wie OPC UA<br />

oder das mit HTML5 eingeführte Websockets-Protokoll.<br />

Ein typischer Anwendungsfall: Die Produktionsplanung<br />

liest im Rahmen von Excel<br />

124 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

mithilfe von VBA-Makros (Visual Basic for<br />

Applications) Fertigungsdaten aus, um sie<br />

sofort in der Tabellenkalkulation auszuwerten.<br />

Das Open Core Interface ermöglicht IT-<br />

Programmen den direkten Zugriff auf Daten<br />

der Steuerungen und Antriebe einer Maschine<br />

oder Anlage – im bekannten Sprachumfang<br />

der eingesetzten Hochsprache, gänzlich<br />

ohne SPS-Kenntnisse und unabhängig vom<br />

laufenden Maschinenprogramm.<br />

Datenzugriff mit<br />

verschiedenen Tools<br />

Die entscheidende Kompatibilität mit den<br />

unterschiedlichen Programmierumgebungen<br />

erreicht Bosch Rexroth durch ein<br />

nachinstallierbares, kostenlos zur Verfügung<br />

gestelltes Software Development Kit<br />

(SDK), das thematisch geordnete Funktionsbibliotheken<br />

für den direkten Zugriff<br />

auf alle Daten und Funktionen sämtlicher<br />

unterstützter Steuerungen wie Indramotion<br />

MLC bereitstellt. Die bisherigen Programmier-<br />

oder Konfigurationsarbeiten an<br />

der Steuerung sind somit hinfällig.<br />

Dank dieser Vereinfachung können nicht<br />

nur verschiedene Fachabteilungen mit<br />

unter schiedlichen Tools auf eine Maschine<br />

zugreifen. Vielmehr eröffnet sich Maschinenherstellern,<br />

Systemintegratoren und<br />

Endanwendern die Chance für eine effiziente<br />

Standardisierung ihrer Automatisierungslösungen.<br />

Auf Basis des Open Core Interface<br />

können Produktionsfirmen über den<br />

Ethernet-basierten Daten-Highway nicht<br />

nur sämtliche Produktionsdaten dezentral<br />

per Tabellenkalkulation verwalten, sondern<br />

viele Unternehmensziele realisieren, die<br />

mit Industrie 4.0 in Verbindung stehen –<br />

vom Condition Monitoring bis zur detaillierte<br />

Erhebung des Energieverbrauchs<br />

nach einzelnen Aktoren.<br />

Alle Infos via OPC UA-Server<br />

01 Das Open Core Interface erlaubt den<br />

Zugriff auf Daten von Steuerungen und<br />

Antrieben direkt aus IT-Programmen<br />

02 Schnell mit dem Office Programm Excel<br />

Produktionsdaten direkt aus einer Maschine<br />

erfassen und auswerten<br />

Im Sinne einer weitreichenden Konnektivität<br />

unterstützt Open Core Engineering<br />

umfang reich das Ethernet-basierte Standardprotokoll<br />

OPC UA (Unified Architecture).<br />

Weil sich die Vision von Industrie 4.0<br />

auf Produktionsebene nicht ohne Service<br />

Orientierte Architekturen (SOA) umsetzen<br />

lässt, hat Bosch Rexroth die Funktionen des<br />

in die Steuerungssysteme integrierten OPC<br />

UA-Servers im vergan genen Jahr noch einmal<br />

erheblich erweitert. So erhalten Anwender<br />

nun den Zugriff auf sämtliche Geräteinformationen<br />

und -funktionen über<br />

deren Abbildung im OPC UA-Adressraum.<br />

Das hat den Vorteil, dass sich serviceorientierte<br />

Lösungen und die automatisierte<br />

Datenaufbereitung für beispielsweise ein<br />

übergreifendes Condition Monitoring oder<br />

Energiemanagement viel einfacher implementieren<br />

lassen wie bisher.<br />

Universaldolmetscher für<br />

die Kommunikation<br />

Neben OPC UA sind Webtechnologien ein<br />

weiterer wichtiger Baustein für die standardisierte<br />

Informationsbereitstellung in<br />

der Industrie 4.0. Mit einem neu entwickelten<br />

Universal-Dolmetscher, dem Webconnector,<br />

versetzt Bosch Rexroth Endkunden<br />

und Maschinenbauer in die Lage, performante<br />

Web-Anwendungen, die browserbasiert<br />

auf beliebigen Plattformen wie PCs,<br />

Tablets oder Smartphones laufen, ohne zusätzliche<br />

Softwarekomponenten mit seinen<br />

Steuerungen und Antrieben zu verbinden.<br />

Der Webconnector übersetzt webbasierte<br />

Kommunikationsprotokolle in die Sprachen<br />

der Maschinen und umgekehrt. Auf diese<br />

Weise gelingt es unter anderem, von Smart<br />

Devices bekannte Technologien wie Websocket,<br />

Java Virtual Machine sowie den neuen<br />

Standard HTML5 auf die Motion Logic-<br />

Systeme von Rexroth zu übertragen. Als<br />

weiterer Vorteil lässt sich die effiziente<br />

Hochsprachenprogrammierung direkt auf<br />

der Steuerung nutzen.<br />

Vernetzung von<br />

Automation und IT<br />

Schnittstellentechnologien wie Open Core<br />

Interface versetzen Endanwender und<br />

Maschinenbauer in die Lage, Automation<br />

und Unternehmens-IT unter geringem<br />

Aufwand zu verbinden und entsprechende<br />

Anwendungen ohne SPS-seitige Programmierung<br />

effizient selbst zu entwickeln.<br />

In Verbindung mit multilingual<br />

programmierbaren Steuerungen eröffnet<br />

Bosch Rexroth zudem vielfältige und auf<br />

offenen Standards basierende Kommunikationswege<br />

als Basis für eine effiziente<br />

Vernetzung auf Maschinenebene sowie<br />

mit IT-Technologien. Das vereinfacht die<br />

Auswertung von Produktionsdaten wie<br />

Maschinenstillstandzeiten, Zykluszeiten<br />

und Energieverbräuche und schafft gleichzeitig<br />

die Voraussetzung zur Realisierung<br />

einer intelligenten Fabrik, in der Maschinen<br />

und IT-Systeme homogen und standardisiert<br />

Informationen auf unterschiedlichen<br />

Ebenen austauschen.<br />

www.boschrexroth.de<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 125

ANTRIEBE 4.0 I SPECIAL<br />

„Antriebe kommunizieren intelligenter“<br />

Wie ein Unternehmen die Anforderungen von Industrie 4.0 umsetzt<br />

Im Jahr 2013 wurde der „Antrieb 4.0“ geprägt<br />

und seitdem ist viel passiert. Im Interview<br />

erläutert Frank Maier, Vorstand Innovation bei<br />

Lenze SE in Aerzen, welche Fortschritte die<br />

Antriebstechnik gemacht hat, welchen Ansatz<br />

das Unternehmens heute für seine Produkte wählt<br />

und wie der Antrieb der Zukunft aussehen muss.<br />

Frank Maier, 2013 haben Sie im Interview<br />

mit uns gesagt, dass es für Sie zwei Ansätze<br />

für Industrie 4.0 gibt: „Der eine geht<br />

davon aus, dass ich die Welt messe. Der<br />

zweite geht davon aus, dass ich die Welt<br />

kenne und daher über Know-how in<br />

der Steuerung reagiere und nicht im<br />

einzelnen Netzknoten.“ Hat sich daran<br />

etwas geändert?<br />

Nein, daran hat sich nichts geändert. Die<br />

damals umrissenen Schwierigkeiten, die<br />

entstehen, wenn man die Welt vermessen<br />

wollte, sind immer noch dieselben.<br />

Würden wir jeden einzelnen Messpunkt<br />

mit Sensoren ausstatten und dann die<br />

01 i500 kommuniziert nicht nur mittels<br />

Keypad, auch drahtlose Kommuni kation ist<br />

über das WLAN-Modul möglich<br />

Veränderungen in der Messung interpretieren<br />

wollen, hätte das zwei Effekte: Zum<br />

einen bräuchten wir viele, viele Kabel, um<br />

die ganzen Knoten miteinander zu verbinden<br />

– im einfachsten Falle ist das zu teuer.<br />

Gut, es gibt auch drahtlose Alternativen,<br />

doch die sind auch nicht günstig. Zum<br />

anderen würden wir auch zu viele Daten<br />

erheben, die wir gar nicht brauchen – nicht<br />

handlungsrelevante Daten oder Datenhybris<br />

wären die Folge. Ein Beispiel: Viele<br />

unserer Kunden, u. a. aus der<br />

Verpackungsindu strie, müssen z. B. Papier,<br />

Folie oder Pappe schneiden. Wenn ich die<br />

Welt der Maschine nicht kenne, dann<br />

packe ich einen Sensor an das Messer, der<br />

mir irgendwann mitteilt, dass das Messer<br />

aufgrund von akuter Abstumpfung<br />

aus gewechselt werden möchte. Allerdings<br />

kennen wir die Maschine und wir wissen,<br />

dass wenn sich im Inverter für die Schneideapplikation<br />

etwas verändert, wird das etwas<br />

mit dem Messer zu tun haben – je stumpfer<br />

das Messer, je höher der Energieverbrauch.<br />

Also scheint die Welt doch relativ einfach<br />

zu sein – warum dann ein solcher Hype?<br />

Das fragen wir uns auch. Im Ernst, es geht<br />

ja nicht darum, irgendwie eine intelligente<br />

Produktion auf die Beine zu stellen,<br />

sondern das geschieht ja unter Neben -<br />

bedingungen. Diese sind zum einen die<br />

Ressourceneffizienz, insbesondere die<br />

Energie- und Rohstoffeffizienz, und zum<br />

anderen die Assistenz für den Menschen.<br />

Und hier liegt die große Herausforderung.<br />

Wir verneinen nicht die Komplexität, aber<br />

es gilt, sie so zu „verstecken“, dass sie<br />

handhabbar bleibt und dem Anwender<br />

Nutzen bringen kann.<br />

Welchen Ansatz wählt denn Lenze heute<br />

für sich als Unternehmen? Und warum?<br />

Wir kennen die Welt. Schon vor einigen<br />

Jahren haben wir uns in unserem<br />

Tätigkeitsfeld auf den Mittelständischen<br />

Produktionsmaschinenbau und darin<br />

besonders die Branchen der Produzenten<br />

für Consumer Goods Maschinen, der<br />

Intra logistik und der Automobilproduktion<br />

fokussiert. Die Herausforderungen innerhalb<br />

einer Branche sind relativ ähnlich<br />

und so können wir dadurch, dass wir<br />

schon viel gesehen und erfahren haben<br />

und somit schon viel kennen, unseren<br />

Kunden einen echten Mehrwert bieten.<br />

Damit sind wir auch schon mittendrin im<br />

„Antrieb 4.0“. Seitdem das Thema 2013<br />

zur Hannover Messe erstmals geprägt<br />

wurde, hat sich einiges getan. Wo sehen<br />

Sie die meisten Fortschritte in der<br />

Antriebstechnik?<br />

Die Antriebe werden nicht intelligenter,<br />

aber sie kommunizieren intelligenter. Auf<br />

126 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

der kommenden SPS/IPC/Drives in Nürnberg<br />

stellen wir unsere neue Generation von<br />

Frequenzumrichtern vor. Die machen einige<br />

Dinge ganz schön intelligent. Dazu gehört<br />

z. B. das Thema der Kommunikation mit<br />

dem Nutzer der Maschine. Wir konzentrieren<br />

uns hier auf schon Vorhandenes aus<br />

anderen Bereichen des Lebens wie<br />

Smartphones oder Tablets und die damit<br />

einhergehenden Tech nologien. Darüber<br />

hinaus werden die Antriebe natürlich besser<br />

im Sinne von präziser auf einen bestimmten<br />

Motor einstellbar. Selbstverständlich werden<br />

sie auch effizienter – sonst wären wir ja nicht<br />

bei Industrie 4.0.<br />

Sind diese schon beim Kunden angekommen<br />

und wie ist die Akzeptanz und Nachfrage?<br />

Seit 2013 vermarkten wir den Lenze<br />

Smart Motor, wenn Sie so wollen, der erste<br />

wirkliche Industrie 4.0-Motor. Der ist schon<br />

zehntausendfach beim Kunden – Tendenz<br />

steigend. Es folgt jetzt der neue Inverter, i500.<br />

Die Kunden, die ihn schon testen, sind<br />

sehr angetan.<br />

Immer wieder hört man Aussagen wie: „Jedes<br />

Unternehmen muss seinen Weg zu<br />

Industrie 4.0 selbst definieren und eine<br />

geeignete Lösung finden.“ Was bedeutet<br />

denn das für einen Hersteller von Antrieben<br />

wie Lenze? Wie müssen Sie also auf den<br />

Kunden in Zukunft reagieren?<br />

Da verändert sich nun wirklich nichts. Wir<br />

haben immer für uns in Anspruch genommen,<br />

ein innovatives, aber marktorientiertes<br />

Unternehmen zu sein. Verändert sich der<br />

Markt oder verändern wir den Markt, dann<br />

verändern wir uns natürlich mit. Dafür braucht<br />

man Industrie 4.0 allerdings wirklich nicht.<br />

Wie muss denn für Sie letztlich der<br />

Antrieb 4.0 in Zukunft aussehen?<br />

Der Antrieb 4.0 wird flexibler sein, jedoch<br />

ohne Produktivitätsverluste. Er wird einfacher<br />

zu bedienen sein. Er wird effizienter sein. Das<br />

alles erreicht er dadurch, dass er intelligenter<br />

wird, allerdings in vielen Dimensionen:<br />

intelligentere Art und Weise der Kommunikation<br />

mit dem Nutzer, der Kommunikation<br />

mit anderen Teilen der Maschine oder<br />

anderen Antrieben, intel ligentere Art der<br />

Installation oder der Optimierungsmöglichkeiten<br />

und der Servicefreundlichkeit.<br />

Den ersten Schritt dahin können Sie, wie<br />

gesagt, Ende November bei Lenze auf<br />

der Messe sehen.<br />

www.lenze.com<br />

DRIVEN TO<br />

PERFECTION<br />

Komplette<br />

Antriebssysteme<br />

Mehrachs-Motion<br />

Controller<br />

High Performance<br />

Servoantriebe<br />

Dynamische<br />

Servomotoren<br />

02 Die Kombination aus Lenze Smart Motor und Getriebereihe führt zu einer Verschmelzung<br />

der Intelligenz einer elektronischen Ansteuerung mit der Einfachheit eines Netzmotors<br />

Integrierte, geregelte<br />

Schrittmotoren<br />

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Halle 1 - 420<br />

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+49 2153 1398586<br />

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ANTRIEBE 4.0 I SPECIAL<br />

„Dezentrale Intelligenz gefordert“<br />

Warum Montage- und Lineartechnik einen wichtigen Beitrag zu Industrie 4.0 leisten<br />

Industrie 4.0 führt auch in der Montage zu neuen<br />

Entwicklungen bei der Echtzeiterfassung, Visualisierung<br />

und Überwachung von Daten. Im Verbund mit<br />

Antrieben und Steuerungen spielt u. a. Lineartechnik<br />

eine zentrale Rolle. Stefan Schmitz, technische Leitung<br />

Lineartechnik bei Bosch Rexroth, gibt einen Überblick.<br />

Stefan Schmitz ist<br />

technischer Leiter<br />

Lineartechnik bei der<br />

Bosch Rexroth AG in Lohr<br />

Die Entwicklung in Richtung Industrie<br />

4.0 schreitet rasch voran.<br />

Immer mehr vernetzte Konzepte mit<br />

dezentraler Intelligenz, autonomem<br />

Verhalten und Kontext anbindung in<br />

Echtzeit finden auf Basis offener<br />

Schnittstellen ihren Weg in die Praxis.<br />

Bosch Rexroth treibt diese Entwicklung<br />

auch im Bereich der Montageund<br />

Lineartechnik aktiv voran. In<br />

Verbindung mit elektrischen Antrieben<br />

und Steuerungen macht die Lineartechnik<br />

es z. B. erst möglich, dass<br />

Achsen beliebige Positionen anfahren<br />

und damit für die variantenreiche<br />

Fertigung eingesetzt werden können.<br />

Dabei kombinieren wir unsere Linearsysteme<br />

auch mit IT-Technologien.<br />

Entsprechende Apps vereinfachen die Wartung, verkürzen die<br />

Inbetriebnahme oder ermöglichen es, Linearachsen in Echtzeit zu<br />

programmieren oder zu bedienen. Bei unserem integrierten Messsystem<br />

haben wir Messsensorik und Auswertungselektronik mit<br />

unseren Kugel- und Rollenschienenführungen kombiniert. Auf<br />

diese Weise lassen sich alle Positionen präzise und in Echtzeit<br />

erfassen – eine notwendige Grundlage, um Antriebs- und<br />

Steuerungsdaten direkt verarbeiten zu können.<br />

Werden gesammelte Fertigungsdaten auch in Echtzeit gefiltert,<br />

aufbereitet und visualisiert, profitiert die Produktion von geringeren<br />

Ausfallzeiten und mehr Effizienz in den Prozessen. Im Montagebereich<br />

gelingt dies u. a. mithilfe eines interaktiven Fertigungsinformationssystems.<br />

Über einen großen Touchscreen behalten<br />

die Verantwortlichen vor Ort alle relevanten Kennzahlen im Blick<br />

und können bei Bedarf schnell Lösungsprozesse anstoßen. Mit<br />

modernen Monitoring-und Analyse-Lösungen können Prozessdaten<br />

produktionsübergreifend in Echtzeit überwacht und<br />

dokumentiert werden. Damit lassen sich im Montagebereich<br />

wichtige Qualitätsmerkmale wie Schraubendrehmomente und<br />

Toleranzen transparent abbilden, um bei Abweichungen im<br />

Produktions prozess sofort gegensteuern zu können.<br />

Die konsequente und wirtschaftliche Übertragung des<br />

Indus trie 4.0-Gedankens auf die Linear- und Montagetechnik erfordert<br />

Komponenten mit dezentraler Intelligenz sowie Antriebs- und<br />

Steuerungssysteme, die konsequent auf offene Schnittstellen und<br />

Kommunikationsstandards setzen. Bosch Rexroth hat die erforderlichen<br />

Weichen frühzeitig gestellt und ist damit schon heute und<br />

auch langfristig der richtige Partner für Industrie 4.0.<br />

www.boschrexroth.de<br />

IMPRESSUM<br />

erscheint <strong>2015</strong> im 54. Jahrgang, ISSN 0722-8546<br />

Redaktion<br />

Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Dirk Schaar,<br />

E-Mail: d.schaar@vfmz.de<br />

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />

Redaktion: Alexandra Pisek M.A.,<br />

E-Mail: a.pisek@vfmz.de<br />

Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de<br />

Redaktionsassistenz: Eva Helmstetter, Tel.: 06131/992-<br />

371, E-Mail: e.helmstetter@vfmz.de, Ulla Winter,<br />

Gisela Kettenbach, Melanie Lerch , Monika Schäfer,<br />

(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

Gestaltung<br />

Anette Fröder, Doris Buchenau, Anna Schätzlein,<br />

Sonja Schirmer, Mario Wüst<br />

Chef vom Dienst<br />

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />

Anzeigen<br />

Oliver Jennen, Tel. 06131/992-262,<br />

E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />

Annemarie Benthin, Anzeigenverwaltung<br />

Tel. 06131/992-250, E-Mail: a.benthin@vfmz.de<br />

Anzeigenpreisliste Nr. 52: gültig ab 1. Oktober <strong>2015</strong><br />

www.vereinigte-fachverlage.info<br />

Leserservice<br />

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

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

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

Änderungen Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

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

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Jahresabonnement: Inland: € 153,- (inkl. Versandkosten)<br />

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Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

Verlag<br />

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

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128 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

„Industrie 4.0“ im Netz<br />

Industrie 4.0: Deutschland hinkt<br />

Vision hinterher<br />

So stolz man hierzulande auch ist, ein Vorreiter in<br />

der Diskussion des Themas zu sein, die industrielle<br />

Vernetzung steckt <strong>2015</strong> noch in den Kinderschuhen.<br />

Inwiefern der fertigende Mittelstand tatsächlich<br />

bereit für Industrie 4.0 ist, hat das Marktforschungsinstitut<br />

Pierre Audoin Consultants (PAC) im Auftrag<br />

der Freudenberg IT herausgefunden.<br />

VDMA: EU-Kommission ignoriert Industrie 4.0<br />

Die Strategie der EU-Kommission zum Binnenmarkt für Güter und<br />

Dienstleistungen erfüllt laut VDMA nicht die Erwartungen des<br />

deutschen Maschinenbaus. Der Vorschlag ignoriere weitgehend die<br />

Digitalisierung in der Industrie und verpasse damit die Chance, eine<br />

Grundlage für einen Binnenmarkt für das Zeitalter der Industrie 4.0<br />

in Europa zu schaffen.<br />

http://bit.ly/1XJzI1K<br />

http://bit.ly/1XJz6t8<br />

Video: Industrie 4.0 bei Wittenstein<br />

Das Thema Industrie 4.0 hat für Wittenstein eine ganz besondere<br />

und strategische Bedeutung. Erfahren Sie im Interview mit<br />

Dr. Peter Stephan, wie sich das Unternehmen aus der<br />

Antriebstechnik in diesem Bereich engagiert.<br />

Industrie 4.0: Digitale (R)Evolution<br />

der Wirtschaft?<br />

Im Begriff „Industrie 4.0“ stecken die Chancen und<br />

Herausforderungen der Digitalisierung der Zukunft. Doch<br />

können Unternehmen mit „Industrie 4.0“ überhaupt<br />

schon flächendeckend etwas anfangen? Lesen Sie dazu<br />

mehr in einer Studie der ZEW Zentrum für Europäische<br />

Wirtschaftsforschung GmbH.<br />

http://bit.ly/1XJxwHR<br />

http://bit.ly/1l3iEWt<br />

Clever gelöst,<br />

Schaltschrank eingespart<br />

Passt<br />

IndraDrive Mi<br />

Flexibler und effizienter Automatisieren mit IndraDrive Mi<br />

Mit dem intelligenten Antriebssystem IndraDrive Mi verlagern Sie die komplette Antriebstechnik vom Schaltschrank<br />

direkt in Ihre Maschinen. Das spart Platz, reduziert den Verkabelungsaufwand um bis zu 90 % und optimiert Ihre<br />

Energiebilanz. Dank der integrierten Motion-Logic realisieren Sie komplexe Bewegungsabläufe rein auf Antriebsebene.<br />

IndraDrive Mi punktet mit umfangreichen zertifizierten Sicherheitsfunktionen und Multiprotokollfähigkeit, die ihn<br />

universell einsetzbar machen. Nutzen Sie die Intelligenz dieses Antriebssystems für modulare Maschinenkonzepte und<br />

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ANTRIEBE 4.0 I NACHGEFRAGT<br />

Antriebstechnik im Zeitalter von<br />

Industrie 4.0 – wo stehen wir heute schon<br />

in der Forschung und Entwicklung?<br />

Intelligente Automatisierung, die selbstorganisierende<br />

Verrichtung von Arbeit durch Maschinen sowie die<br />

autonome Mobilität wesentlicher Betriebsmittel und<br />

Werkstücke in der wandlungs fähigen Fabrik sind<br />

die zentralen Befähiger für die vierte indu strielle<br />

Revolution. Kraftvolle, effiziente, geräuscharme, fein<br />

regelbare und emissionsfreie elektrische Antriebe<br />

bilden die technologische Grundlage für Werkzeugund<br />

Verarbeitungs maschinen, Roboter und Handhabungssysteme<br />

sowie Transportfahrzeuge und<br />

Förderbänder für die Industrie 4.0.<br />

Umgekehrt stellen elektrische Antriebe Cyber-physische<br />

Systeme par excellence dar: Mittels vielfältiger<br />

Sensoren detektieren sie sensibel die Umwelt und<br />

generieren große Mengen relevanter Daten; über<br />

semantische Protokolle synchronisieren sie sich<br />

untereinander, kommunizieren mit anderen Objekten<br />

oder direkt über das Internet. Leistungsfähige<br />

Steuerungen ermöglichen dezentrale Intelligenz,<br />

selbständige Diagnosefähigkeit sowie lokale<br />

Entscheidungskompetenz und dank ihrer flexiblen<br />

Energiewandlung gewährleisten sie sowohl dynamische<br />

Bewegung als auch effiziente Energieerzeugung.<br />

M. Sc. Eva Bogner, wissenschaftliche Mitarbeiterin<br />

M. Eng. Sandra Abersfelder, externe Promovendin<br />

in Kooperation mit Bosch Rexroth<br />

Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke, Lehrstuhlinhaber,<br />

Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung<br />

und Produktionssystematik,<br />

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg<br />

War bisher die Mechatronisierung der Treiber für die Entwicklung hin zur<br />

intelligenten Antriebstechnik, eröffnet das aktuelle Zeitalter Potenziale zur<br />

Steigerung in Richtung Hochintelligenz.<br />

Erwähnt seien Computer-Programme, die extrem große Anzahlen von Varianten<br />

optimieren und selektieren, um z. B. hochintegrierte Range-Extender-Antriebssysteme<br />

wie im Projekt De-Rex zu gestalten. Neue Prüftechnologien wie unser Konzept<br />

Car-in-the-Loop erlauben eine realitätsnahe Labor-Erprobung z. B. selbstfahrender<br />

Fahrzeuge mit Interaktion aktiver Antriebe für Lenkung, Triebstrang und Fahrwerk.<br />

Noch progressiver ist der Ansatz, basierend auf unserer Online-Vorhersage der<br />

Restlebensdauer von Fahrzeuggetrieben, einen Paradigmenwechsel bei<br />

deren Aus legung einzuleiten. Zum Nutzen der Gesamtökologie soll Leichtbau<br />

durch schwächere Dimensionierung betrieben werden, wobei für die wenigen extremen Fahrer dennoch<br />

ein sicherer Betrieb ggf. inklusive Aggregatetausch erfolgen kann.<br />

Ansätze und Vorarbeiten sind also vorhanden. Die herausfordernde weitere Umsetzung steht jetzt an.<br />

Prof. Dr.-Ing. Stephan Rinderknecht<br />

Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau,<br />

Technische Universität Darmstadt<br />

130 <strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong>

IM NÄCHSTEN HEFT: 12/<strong>2015</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: <strong>11</strong>. 12. <strong>2015</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 26. <strong>11</strong>. <strong>2015</strong><br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

01 In Hamburg entsteht ein Röntgenlaser der Superlative: Die<br />

PC-basierte Steuerungs- und Antriebstechnik positioniert dabei<br />

hochpräzise insgesamt 91 spezielle Magnetanordnungen<br />

02 Der enorme Kostendruck führt bei Werkzeugmaschinen zu einem<br />

intensiven Blick auf die Energieeffizienz. Eine entscheidende Rolle<br />

spielen dabei leichte Anlagenkomponenten wie Kupplungen<br />

Der direkte Weg<br />

im Internet:<br />

www.<strong>antriebstechnik</strong>.de<br />

als E-Paper:<br />

www.engineering-news.net<br />

Redaktion:<br />

d.schaar@vfmz.de<br />

MDA Technologies:<br />

www.en.engineering-news.net<br />

03 Ein Weltmarktführer für Anlagen zur Metallumformung sowie<br />

Hütten- und Walzwerktechnik setzt in leistungsstarken Raupenzügen<br />

zur Rohrherstellung auf kundenspezifische Sonderketten<br />

04 Leitungen gibt es viele am Markt, aber nicht alle entsprechen den<br />

gewünschten Anforderungen der Industrie. Einem Konfektionär ist es<br />

nun gelungen, neben den qualitativen, technischen Merkmalen auch die<br />

prozessualen Aspekte in der Herstellung nachhaltig zu verbessern.<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

<strong>antriebstechnik</strong> <strong>11</strong>/<strong>2015</strong> 131

SPS IPCDrives<strong>2015</strong><br />

24.–26. November<br />

Halle <strong>11</strong><br />

siemens.de/sps15<br />

E20001-F430-P900<br />

Der Spielmacher<br />

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laufenden Applikation. Zuverlässigkeit,<br />

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sind die besonderen Qualitäten<br />

unseres Spielmachers FLENDER SIP®.<br />

Wir bieten ein Spektrum dauerfester,<br />

zuverlässiger und fein abgestufter Getriebe<br />

in vielen Bauformen und mit<br />

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hält mit fünf Abtriebswellenvarianten<br />

jeden gewünschten Anschluss andie<br />

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rechtwinklige FLENDER SIP bieten<br />

ein filigranes Spektrum mit bis zu 53<br />

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