O+P Fluidtechnik 6/2017
O+P Fluidtechnik 6/2017
O+P Fluidtechnik 6/2017
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5445<br />
06 Juni <strong>2017</strong><br />
ORGAN DES FORSCHUNGSFONDS<br />
FLUIDTECHNIK IM VDMA<br />
FLUIDTECHNIK<br />
OPTIMIERTE MONTAGESICHERHEIT<br />
UND BEDIENBARKEIT<br />
24 I Rohrumformsystem im<br />
Einsatz an einer Hydraulikpresse<br />
08 I LOUNGE<br />
Technologie zu gestalten<br />
und diese im Markt zu<br />
realisieren, reizt mich<br />
38 I DIESELGATE<br />
IM TANKROHR<br />
Zeitgemäße Auslegung des<br />
Rücklaufs zum Tank<br />
Bruno Hartmann<br />
oup-fluidtechnik.de
TECHNIKWISSEN FÜR INGENIEURE<br />
R E P O R T<br />
ORGAN DES FORSCHUNGSFONDS<br />
FLUIDTECHNIK IM VDMA<br />
ORGAN DES FORSCHUNGSFONDS<br />
FLUIDTECHNIK IM VDMA<br />
KONSTRUKTIONS-JAHRBUCH<br />
9 Print-Ausgaben im Jahr<br />
+ Sonderausgabe <strong>O+P</strong> Report (1x jährlich)<br />
+ Sonderausgabe <strong>O+P</strong> Konstruktionsjahrbuch<br />
(1x jährlich)<br />
Überblick:<br />
Das aktuelle<br />
Produktangebot der<br />
<strong>Fluidtechnik</strong><br />
DAS BASISKOMPENDIUM<br />
FÜR DEN INGENIEUR IN<br />
PLANUNG, KONSTRUKTION<br />
UND BETRIEB. KLAR GEGLIEDERT.<br />
MIT ALLEN LEISTUNGSDATEN.<br />
34 | DURCHLEUCHTET –<br />
SICHERE UND EFFZIENTE<br />
SCHLAUCHVERBINGUNDEN<br />
COMMUNITY GRUNDLAGEN<br />
PRODUKTKATALOG<br />
Exportweltmeister<br />
trotz schwierigem<br />
Marktumfeld<br />
oup-fluidtechnik.de<br />
Wichtige Hinweise für<br />
die Projektierung fluidtechnischer<br />
Anlagen<br />
Das gesamte Angebot der<br />
Hydraulik und Pneumatik<br />
in Tabellenform<br />
FIRMENVERZEICHNIS<br />
Alle wichtigen<br />
Informationen von rund<br />
550 Anbietern<br />
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Produktgruppen:<br />
Pumpen und Pumpenaggregate<br />
Antriebe<br />
oup-fluidtechnik.de<br />
Antriebe<br />
Effektives Biegen<br />
und Umformen von Rohren<br />
Steuerungen und Regelungen<br />
Mess- und Prüftechnik<br />
Weitere Systemkomponenten<br />
ORGAN DES FORSCHUNGSFONDS<br />
FLUIDTECHNIK IM VDMA<br />
FLUIDTECHNIK<br />
54 I FORSCHUNG<br />
IM DIALOG<br />
Experten diskutieren<br />
Erfolgsprojekt STEAM<br />
12 I BREXIT<br />
Welche Auswirkungen hat<br />
der Austritt auf die Branche?<br />
08 I MENSCHEN<br />
UND MÄRKTE<br />
„Mich faszinieren die Dynamik<br />
und der Facettenreichtum<br />
der <strong>Fluidtechnik</strong>“<br />
Peter-Michael Synek (VDMA)<br />
OUP_SO_Titel_VOSS_2016_08.indd 1 11.10.2016 10:33:46<br />
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Abo-Begrüßungsgeschenk:<br />
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Sichern Sie sich den lückenlosen Bezug wertvoller Informationen!<br />
6 Telefax: 06131-992/100 @ E-Mail: vertrieb@vfmz.de Internet: engineering-news.net & Telefon: 06131-992/147<br />
Ja, ich möchte die Zeitschrift „<strong>O+P</strong>“ abonnieren<br />
Das Jahresabonnement umfasst 9 Ausgaben und kostet € 159,- (Ausland € 179,- netto) inkl. Versandkosten. Als Begrüßungsgeschenk<br />
erhalte ich den Bluetooth-Lautsprecher. Das Abonnement verlängert sich jeweils um ein weiteres Jahr, wenn es nicht spätestens<br />
4 Wochen zum Ende des Bezugsjahres schriftlich gekündigt wird.<br />
Die Bestellung kann innerhalb von 14 Tagen ohne Begründung bei der Vereinigte Fachverlage GmbH widerrufen werden. Zur Wahrung der Frist genügt die rechtzeitige Absendung.<br />
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genutzt, um Sie über berufsbezogene Produkte und Dienstleistungen zu informieren. Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich beim Verlag widersprochen werden (vertrieb@vfmz.de).<br />
Name/Vorname<br />
Position<br />
Firma<br />
Abteilung<br />
Straße oder Postfach<br />
PLZ/Ort<br />
Telefon/E-Mail<br />
Datum, Unterschrift<br />
Vereinigte Fachverlage GmbH . Vertrieb . Postfach 10 04 65 . 55135 Mainz . Telefon: 06131/992-0 . Telefax: 06131/992-100<br />
E-Mail: vertrieb@vfmz.de . Internet: www.engineering-news.net<br />
„<strong>O+P</strong>“ ist eine Zeitschrift der Vereinigten Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz, HRB 2270, Amtsgericht Mainz,<br />
Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Umsatzsteuer-ID: DE 149063659, Gerichtsstand: Mainz
EDITORIAL<br />
SICHERHEIT –<br />
ALLES RELATIV<br />
Angesichts der in allen Lebenslagen präsenten, stetig wachsenden<br />
Bedrohungen steigt der verständliche Wunsch nach Sicherheit.<br />
Doch gibt es diese überhaupt? Leider nicht zu 100 %, aber<br />
Bedrohungsanalyse und Risikobewertung können helfen.<br />
Laut Wikipedia kann man Sicherheit nur als relativen Zustand der<br />
Gefahrenfreiheit ansehen, der stets nur für einen bestimmten<br />
Zeitraum, eine bestimmte Umgebung oder unter bestimmten<br />
Bedingungen gegeben ist. Im Extremfall können sämtliche Sicherheitsvorkehrungen<br />
versagen, etwa bei Vorkommnissen, die sich nicht<br />
beeinflussen oder voraussehen lassen. Sicherheit bedeutet also nicht,<br />
dass Beeinträchtigungen vollständig ausgeschlossen sind, sondern<br />
nur, dass sie hinreichend unwahrscheinlich sind. Dass diese Definition<br />
absolut richtig ist, beweisen die Vorkommnisse der jüngsten<br />
Vergangenheit zum Beispiel um Ransomware nur allzu deutlich.<br />
Dies nahm die Redaktion <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> zum Anlass, das<br />
wichtige Thema Sicherheit im Schwerpunkt IT Security<br />
aufzugreifen. Unter anderem erfahren Sie, liebe Leserinnen und<br />
Leser, ab Seite 12, was anerkannte Experten in unserer Umfrage<br />
dazu sagen. Fazit: Sicherheit kommt nicht von selbst, sie kann nie<br />
allumfassend sein und es gibt sie nicht kostenlos!<br />
Kraft<br />
ist<br />
unser<br />
antrieb<br />
TOX ® -<br />
Kraftpaket<br />
2 – 2000 kN<br />
Welche Erfahrungen haben Sie gesammelt? Wie gehen Sie mit<br />
dieser Thematik um? Auf Ihre Antworten freut sich schon jetzt<br />
Ihr<br />
Michael Pfister<br />
m.pfister@vfmz.de<br />
Wir lassen stetig<br />
innovative Ideen in<br />
unsere bewährten<br />
pneumohydraulischen<br />
Antriebe einfließen.<br />
Das kraftvolle geniale<br />
Prinzip ist zigtausendfach<br />
gleich geblieben.<br />
TOX ® GmbH &<br />
PRESSOTECHNIK Co. KG<br />
D-88250 Weingarten<br />
info@tox-de.com<br />
www.tox-de.com
INHALT<br />
12<br />
28<br />
38<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
PERSONALIEN<br />
05 Vorstandvorsitzender der<br />
SmartFactoryKL bestätigt<br />
BIG PICTURE<br />
06 Innovation für die<br />
Forstwirtschaft<br />
<strong>O+P</strong> LOUNGE<br />
08 Bruno Hartmann: „Technologie<br />
zu gestalten und diese im Markt<br />
zu realisieren, reizt mich“<br />
SERVICE<br />
10 Kastas startet neues B2B-Portal<br />
<strong>O+P</strong> UMFRAGE<br />
12 Cyber-Attacken, Ransomware &<br />
Co.: Wie real ist die Bedrohung?<br />
IT SECURITY<br />
14 WannaCry – Das unendliche<br />
Katz- und Mausspiel<br />
15 Kommentar: Jenseits ethischer<br />
Normen<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
ANTRIEBE<br />
16 Hydraulik und Elektromechanik<br />
werden eins<br />
20 Antriebszylinder: Presskraft auf<br />
den Punkt<br />
22 Drehbohrgerät: Einer für alles<br />
TITEL UMFORMMASCHINEN<br />
24 Sicher und komfortabel in Form<br />
kommen<br />
STEUERUNGEN UND<br />
REGELUNGEN<br />
28 Baggereinsatz in virtuellen<br />
Wänden<br />
<strong>O+P</strong> VOR ORT<br />
30 Blasenspeicher: Doppelte<br />
Leistung<br />
32 Interview mit Ahmet Güven zur<br />
neuen Generation Hydrauliköle<br />
von Shell<br />
36 Die am schnellsten zu konfektionierende<br />
Energiekette der Welt<br />
MARKTPLATZ<br />
19 Produktinnovationen und mehr<br />
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
VERBINDUNGSELEMENTE<br />
38 Dieselgate im Tankrohr –<br />
falsche Auslegung kann zu<br />
Beschädigungen der Anlage<br />
durch Kavitation, Druckschläge<br />
und Diesel-Effekte führen<br />
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SERVICE<br />
03 Editorial<br />
34 Impressum<br />
35 Inserentenverzeichnis<br />
50 <strong>O+P</strong> Final<br />
TITELBILD<br />
Walter Stauffenberg GmbH & Co. KG<br />
Werdohl<br />
4 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
PERSONALIEN<br />
Mehr über die Mitgliederversammlung<br />
lesen Sie hier:<br />
bit.ly/SmartKL<br />
VORSTANDVORSITZENDER DER SMARTFACTORYKL BESTÄTIGT<br />
Die Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V. hat auf ihrer Mitgliederversammlung Prof. Dr. Detlef Zühlke, Initiator und Gründer der<br />
SmartFactoryKL, als Vorsitzenden des Vorstandes im Amt bestätigt. Das Bild zeigt (v.l.n.r.) den vierköpfigen Vorstand: Dr. Thomas<br />
Bürger, Prof. Dr. Detlef Zühlke, Andreas Huhmann und Klaus Stark (Foto: SmartFactoryKL).<br />
www.smartfactory.de<br />
ALBERTO<br />
BARTOLI<br />
EDWIN<br />
MARINGKA<br />
ARNOLD<br />
BÜSCHER<br />
MARÍA BELÉN<br />
ARANDA COLÁS<br />
ULRICH<br />
JOCHEM<br />
ist neuer CEO von<br />
Gefran. Seine Vorgängerin<br />
Maria-Chiara<br />
Franceschetti (48),<br />
Tochter des Gründers<br />
Ennio Franceschetti und<br />
seit 2014 an der<br />
Unternehmensspitze<br />
des Sensorik- und<br />
Automatisierungsspezialisten,<br />
rückt nun in den<br />
Aufsichtsrat. Bartoli (57)<br />
hatte vor seinem<br />
Wechsel zu Gefran die<br />
Position des CEO bei<br />
einem italienischen<br />
Thermostat- und<br />
Brennerproduzenten<br />
inne.<br />
hat mit Wirkung zum 1.<br />
März <strong>2017</strong> die Bereichsleitung<br />
Materialwirtschaft<br />
bei der Hansa-<br />
Flex AG in Bremen<br />
übernommen. Der<br />
bisherige Abteilungsleiter<br />
Einkauf ist damit<br />
auch für die beiden<br />
Zentrallager in Bremen<br />
und Geisenfeld bei<br />
Ingolstadt verantwortlich.<br />
Darüber hinaus<br />
wird der Diplom-Ökonom<br />
seine bisherige<br />
Leitungsposition im<br />
Einkauf beibehalten und<br />
beide Positionen in<br />
Personalunion ausfüllen.<br />
hat die Geschäftsführung<br />
für den Vertrieb Deutschland<br />
der U.I. Lapp GmbH<br />
übernommen. Zuvor war<br />
Büscher in unterschiedlichen<br />
Führungspositionen<br />
bei renommierten<br />
Industrieunternehmen<br />
tätig. Internationale<br />
Erfahrungen sammelte<br />
er unter anderem als<br />
Geschäftsführer der<br />
Rittal Corp. in den USA.<br />
Zuletzt verantwortete er<br />
als Geschäftsführer der<br />
Weidmüller GmbH & Co.<br />
KG die Geschäfte in<br />
Deutschland und<br />
Zentraleuropa.<br />
ist Engineer Powerwoman<br />
<strong>2017</strong>. Die Referentin<br />
der Geschäftsführung der<br />
Robert Bosch GmbH setzt<br />
sich für neue Technologien<br />
ein, die die Verkehrssicherheit<br />
erhöhen und<br />
hat sich auf Kongressen<br />
oder in Arbeitskreisen für<br />
das automatisierte<br />
Fahren stark gemacht.<br />
Gleichzeitig engagiert<br />
Aranda sich als Mentorin<br />
und ermuntert junge<br />
Mädchen und Studentinnen<br />
dazu, sich von<br />
der Technik faszinieren<br />
zu lassen und ihren<br />
eigenen Weg zu gehen.<br />
ist neuer General<br />
Manager der Parker<br />
Hydraulic Controls<br />
Division Europe. Damit<br />
ist er ab sofort verantwortlich<br />
für die Entwicklung<br />
und Fertigung von<br />
Industriehydraulik-Komponenten<br />
am Stammsitz<br />
in Kaarst, in den Werken<br />
in Oberndorf am Neckar<br />
und im finnischen<br />
Tampere sowie im<br />
italienischen Cellatica.<br />
Jochem, der auf Hansgeorg<br />
Kolvenbach folgt,<br />
berichtet an den Vice<br />
President Operations der<br />
Parker Hydraulics Group.<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong> 5
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
6 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
INNOVATION FÜR DIE FORSTWIRTSCHAFT<br />
Ende Mai fand in Hannover die LIGNA <strong>2017</strong> statt. Die<br />
Holzbe- und -verarbeitungsmesse ist mit einem neuen<br />
Flächenkonzept an den Start gegangen, um das<br />
Zusammenwachsen von Handwerk und Industrie bei<br />
der Anwendung von Technologien zu spiegeln. Dazu<br />
wurde ein Vorführgelände eingerichtet, das in<br />
Zusammenarbeit mit dem Kuratorium für Waldarbeit<br />
und Forsttechnik e. V. (KWF) auf einem etwa 1 500<br />
Quadratmeter großen Parcours täglich mehrere<br />
moderierte Technikpräsentationen zeigte.<br />
Auf unserem Big Picture ist der<br />
Harvester Ponsse Scorpion King<br />
dort in Aktion zu sehen. Zur<br />
LIGNA <strong>2017</strong> kamen insgesamt<br />
93 000 Besucher, davon 42 000<br />
internationale Besucher aus<br />
mehr als 100 Ländern.<br />
www.ligna.de<br />
Besuchen Sie unsere neue<br />
Website und überzeugen<br />
Sie sich von der Vielfalt<br />
unserer hochpräzisen<br />
Mikrohydraulik-<br />
Komponenten!<br />
THE LEE COMPANY SINCE 1948
TECHNOLOGIE ZU GESTALTEN<br />
UND DIESE IM MARKT ZU<br />
REALISIEREN, REIZT MICH<br />
Bruno Hartmann ist seit über 25 Jahren Teil<br />
des Rexroth-Konzerns. Er durfte die<br />
<strong>Fluidtechnik</strong> aus verschiedensten<br />
Perspektiven kennenlernen, vom Einkauf<br />
bis zum Vertrieb. Heute ist er Leiter Vertrieb<br />
und Branchenmanagement Bagger bei<br />
Bosch Rexroth. Er freut sich auf die<br />
Verschmelzung der Hydraulik mit anderen<br />
Technologien. So können Maschinen und<br />
Prozesse neu gedacht werden.<br />
Herr Hartmann, bitte<br />
stellen Sie sich kurz vor;<br />
wie sind Sie zu Ihrer<br />
derzeitigen Position<br />
gekommen?<br />
Als ich vor über 25 Jahren als junger Wirtschaftsingenieur im Einkauf eines mittelstän dischen<br />
Pumpenherstellers unter dem Dach von Mannesmann Rexroth landete, war das eher zufällig.<br />
Mich hat die Hydraulik sehr schnell fasziniert, daher wechselte ich in die Anwendungstechnik<br />
und projektierte hydrostatische Fahrantriebe für Radlader und Stapler. Von da entwickelte sich<br />
mein Weg in verschiedene Management-Positionen.<br />
Als ich zuletzt die Strategie-Abteilung unseres Teilkonzerns leitete und mir das Angebot gemacht<br />
wurde, das neu geschaffene Branchen-Management für Bagger zu übernehmen, musste ich nicht<br />
lange überlegen. Technologie zu gestalten und diese im Markt zu realisieren, das hat mich gereizt.<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Was fasziniert Sie an der<br />
Hydraulik und ihrer<br />
Anwendung in der<br />
Maschine Bagger?<br />
Sie arbeiten seit vielen<br />
Jahren im selben Konzern.<br />
Wurde Ihnen das nie<br />
langweilig?<br />
Mich fasziniert zum Beispiel, wenn Mobilkrane tonnenschwere Brückenelemente millimetergenau<br />
positionieren. Oder wenn Radlader mit unbändiger Kraft in Schüttgut einfahren und kurz<br />
danach mit unglaublicher Feinfühligkeit Paletten positionieren. Hydraulik steht für Kraft, Präzision,<br />
Kosteneffizienz, Robustheit und Leistungsdichte in einer einzigartigen Dosierung. Bagger sind<br />
natürlich ganz besondere Maschinen, so ein wenig die Königsklasse wenn es um die Vielfältigkeit<br />
von Aufgaben geht. Ob als Mini-Bagger im Einsatz mit unterschiedlichsten Anbaugeräten, ob im<br />
Standard-Bagger beim klassischen Graben, oder als Mining-Shovel im Materialumschlag als Teil<br />
einer Prozesskette: jede Anforderung ist unterschiedlich. Viele Bewegungsachsen müssen simultan<br />
so zusammenspielen, dass die Aufgabe bestmöglich erfüllt wird und der Bediener intuitiv das<br />
Richtige tut. Wir werden gerade bei den Baggern durch den Einsatz von Elektronik viele neue<br />
Ideen realisieren können, die die Produktivität verbessern, die Zuverlässigkeit steigern und den<br />
Spritverbrauch weiter senken werden. Solche Aufgaben wünscht man sich doch als Ingenieur.<br />
Mir war es vergönnt, unser Geschäft von vielen verschiedenen Perspektiven kennenzulernen,<br />
sei es im Einkauf, im Vertrieb, oder beim Einsatz im Ausland. Ich durfte auch<br />
immer wieder ganz vorne mit dabei sein, wenn die Grenze des technisch Machbaren<br />
verschoben wurde: stangenlose Flugzugschlepper zum Beispiel, die scheinbar mühelos<br />
8 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 4/<strong>2017</strong>
„Hydraulik ist Kraft, Präzision,<br />
Kosteneffizienz, Robustheit<br />
und Leistungsdichte in<br />
einzigartiger Dosierung“<br />
Bruno Hartmann<br />
Jumbos bewegen, wurden möglich durch unsere elektronischen Antriebs-<br />
Schlupfregelungen. Wir haben den Trend hin zur Joystick-Steuerung bei Kompaktladern<br />
mitgestaltet. Oder zuletzt die Herausforderungen seitens der Diesel-<br />
Abgas-Gesetz gebung: auch hier konnten wir mit pfiffigen Ideen helfen, wie zum<br />
Beispiel dem hydrostatischen Hochleistungsbremsen. Uns ist immer wieder<br />
etwas Neues eingefallen, um Probleme unserer Kunden zu lösen. Darüber hinaus<br />
gibt es natürlich in einem Konzern immer wieder Veränderungen und Visionen,<br />
die es gilt an die Realitäten am Markt und bei unseren Kunden anzunähern. Auch<br />
das ist immer wieder enorm spannend und fordernd für Führungsteams. Nein,<br />
langweilig wurde es mir bisher noch nicht.<br />
Was sind Ihrer Meinung<br />
nach die größten Herausforderungen<br />
der <strong>Fluidtechnik</strong><br />
hinsichtlich ihrer<br />
Zukunftsfähigkeit?<br />
Die ganze Welt spricht von elektrischen Antrieben und Vernetzung und man fragt<br />
sich: Wo bleibt die Hydraulik? In Zukunft werden Antriebstechniken zunehmend<br />
verschmelzen, um die jeweiligen Stärken bestmöglich zu nutzen. Es gilt somit, Faktoren<br />
wie Leistungsdichte und Kosteneffizienz der Hydraulik in der Kombination<br />
mit anderen Technologien weiterzudenken. Wie so etwas geht, haben wir eindrucksvoll<br />
bei hydro-mechanischen Antriebskonzepten gezeigt. Ähnliche Revolutionen<br />
stehen uns in Verbindung mit elektrischen Antrieben, Elektronifizierung,<br />
Hybridisierung und Vernetzung bevor. Hier bieten sich jede Menge Möglichkeiten,<br />
insbesondere mit dem Technologie-Wissen von Bosch im Rücken, nicht nur<br />
Hydraulik und Maschinen neu zu denken, sondern auch Prozesse völlig anders zu<br />
konzipieren. Die Herausforderung wird sein, das nötige technologie-übergreifende<br />
Wissen aufzubauen und junge Ingenieure und Software-Entwickler für diese neue<br />
Antriebstechnik zu gewinnen.<br />
www.boschrexroth.de<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 4/<strong>2017</strong> 6/<strong>2017</strong> 9
SERVICE<br />
KASTAS STARTET<br />
NEUES B2B-PORTAL<br />
Im Rahmen der kontinuierlichen Aktivitäten, den<br />
Zugang zu den eigenen Produkten zu verbessern,<br />
hat Kastas den Start des neuen B2B-Portals<br />
seal-Link angekündigt; seal-Link wird einen<br />
One-Stop-Shop für Kastas-Kunden darstellen.<br />
Auf seal-Link.com können Kunden nach den gewünschten<br />
Produkten zu suchen, die Lagerverfügbarkeit überprüfen,<br />
Aufträge erstellen, ihre Bestellhistorie nahtlos digital verfolgen<br />
und Produktdokumentationen abrufen. Kastas<br />
wurde schon immer für die ständige Verfügbarkeit ab Lager geschätzt.<br />
Das Unternehmen unterhält für alle Standardprodukte einen<br />
großen Lagerbestand an sieben Standorten in der Türkei und in<br />
Deutschland, da kurze Vorlaufzeiten kritisch für das eigene Unternehmenswachstum<br />
und den Erhalt der positiven Beziehung zu<br />
Partnern sind.<br />
Mit dem neuen B2B-Portal will Kastas die Lagerverfügbarkeit mit<br />
einem effizienten Bestellvorgang kombinieren. Indem das Unternehmen<br />
diese umfassende digitale Plattform für Kunden anbietet,<br />
können zeitnahe und fortlaufende Leistungen für den globalen<br />
Kundenstamm aus 20 Zeitzonen angeboten werden. seal-Link ist<br />
eine maßgeschneiderte Lösung, die mit der SalesForce-Plattform für<br />
Kastas aufgebaut wurde. SalesForce ist ein CRM-basierter Lösungsanbieter,<br />
der global als Marktführer anerkannt ist. Die Flexibilität<br />
und Stabilität der SalesForce-Plattform waren Schlüsselfaktoren bei<br />
der Entscheidung, seal-link auf dieser Technologie aufzubauen.<br />
Das seal-Link-Portal startet ab Mai <strong>2017</strong> über Kastas Europe in<br />
Deutschland und soll bis Ende des zweiten Quartals <strong>2017</strong> global<br />
vollständig verfügbar sein.<br />
www.seal-link.com<br />
www.kastas.com<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Bircan Atilgan,<br />
International<br />
Marketing<br />
Manager bei<br />
Kastas Sealing<br />
Technologies<br />
ZEIT SPAREN UND SCHNELL ZUM PRODUKT<br />
Bircan Atilgan, International Marketing Manager bei Kastas Sealing Technologies,<br />
fasst die Anforderungen von Kunden sowie Kastas an das Portal<br />
zusammen: "Wir haben einen vielseitigen Kundenstamm mit Blick auf die<br />
Marktsegmente, Geschäftsfelder und die geografische Verteilung. Als<br />
Reaktion auf die einzelnen Bedürfnisse bieten wir unsere Produkte und<br />
Lösungen globalen Vertriebsorganisationen, lokalen Vertriebspartnern,<br />
globalen Maschinenherstellern, Zylinderproduzenten, Maschinenbauunternehmen<br />
und vielen anderen an. Diese Kunden haben alle eines gemeinsam:<br />
Sie wollen Zeit sparen. Sie wollen das Produkt, das sie brauchen, schnell<br />
finden, ihre Bestellung umgehend aufgeben, die Lieferbedingungen prüfen<br />
und ihre Sendung so schnell wie möglich erhalten. Weiterhin ist es für uns als<br />
dynamisches Unternehmen, das mehrere neue Designs einführt und<br />
hunderte neuer Abmessungen zu seinem Produktangebot hinzufügt, sehr<br />
wichtig, dass wir diese Artikel umgehend zum Verkauf anbieten. Über<br />
seal-Link können unsere Kunden auf diese neuen Ergänzungen zugreifen,<br />
sobald sie im Lager vorhanden sind."
FRANCHISESYSTEM VON PIRTEK IST JETZT „PREMIUM“<br />
Pirtek hat zum dritten Mal in Folge für sein<br />
Franchisesystem den silbernen F&C-Award<br />
erhalten, das Gütesiegel des Deutschen Franchiseverbandes.<br />
Der Verband bewertet dafür in Kooperation<br />
mit Igenda, der Gesellschaft für Unternehmens-<br />
und Netzwerkevaluation, die Unternehmensstandards,<br />
prüft Franchisevertrag und<br />
-handbuch juristisch und analysiert die Zufriedenheit<br />
der Franchisenehmer. Pirtek wird bei Igenda<br />
nun als „Premium-System“ geführt. Das Gütesiegel<br />
ist drei Jahre gültig. Pirtek hat aktuell deutschlandweit<br />
72 Franchise-Niederlassungen und führt mit<br />
mobilen Werkstätten schnelle und flexible Hydraulikschlauchreparaturen<br />
vor Ort durch.<br />
www.pirtek.de<br />
ZYLINDERDRUCKSENSOREN ALS EIGENES ANGEBOT<br />
Sensor-Technik Wiedemann tritt zukünftig<br />
eigenständig am Markt für Zylinderdrucksensoren<br />
auf. Durch eine Zusammenarbeit<br />
mit Herstellern großer Motoren sollen<br />
dabei neueste Anforderungen bei der<br />
Weiterentwicklung von Messsystemen<br />
berücksichtigt werden. Dazu zählen neben<br />
neuen Herausforderungen an die Robustheit<br />
von Messsystemen, z. B. durch größer<br />
werdende Spitzendrücke, auch Datenmanagement-Lösungen<br />
in maritimen und<br />
stationären Motorenanwendungen. Der<br />
Hersteller<br />
produziert bereits Zylinderdruck- und Common-Rail-Sensoren<br />
zur Verwendung in großen Diesel-, Gas- und Zweistoffmotoren<br />
auf Basis der eigenen Dünnschichttechnologie.<br />
www.sensor-technik.de<br />
26.-29. JUNI <strong>2017</strong>, MÜNCHEN<br />
HALLE A3, STAND 248<br />
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die benötigten Varianten,<br />
Größen und Gewindearten.<br />
Sie bestellen per E-Mail oder<br />
Telefon. Und wir versenden<br />
oft am selben Tag.<br />
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die aktuellen<br />
Produkte und<br />
Leistungen. Dazu<br />
gehören auch<br />
Neu- und Weiterentwicklungen<br />
im<br />
Bereich der<br />
Miniaturbauweise<br />
sowie Links und<br />
Downloads von<br />
Produktdatenblättern.<br />
Ein Messekalender,<br />
ein<br />
Terminologie-Glossar<br />
für die Produktbeschreibung<br />
und eine Suchfunktion runden das Online-Angebot<br />
ab. Die Website ist auch auf die Darstellung auf Endgeräten wie<br />
Tablets und Smartphones eingestellt.<br />
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WIE REAL IST DIE BEDROHUNG?<br />
UND WIE KANN ICH MEINE ANLAGEN<br />
IM ZWEIFELSFALL SCHÜTZEN?<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Durch Industrie 4.0 mit Digitalisierung, Vernetzung und Verteilung der Intelligenz im<br />
System steigen die Möglichkeiten eines Angriffs über die IT auf die Automationssysteme.<br />
Damit ist Security eines der zentralen Themen bei Industrie 4.0 und muss<br />
über den gesamten Lebenszyklus und auf allen Implementierungsebenen von<br />
Anfang an mit beachtet werden. Welche Security Maßnahmen jeweils zu ergreifen sind,<br />
sollte in einer Bedrohungsanalyse ermittelt werden. Aus ihr können notwendige Fähigkeiten<br />
wie zum Beispiel Authentifizierung, Benutzer- und Rollenverwaltung, sichere Kommunikation,<br />
Logging der security-relevanten Änderungen etc. abgeleitet werden. Zukünftig müssen<br />
– zum Beispiel in Plug&Work Szenarien – die Security Fähigkeiten maschinenlesbar beschrieben<br />
sein, damit Komponenten und Systeme selbstständige Kooperationen untereinander<br />
eingehen können.<br />
www.boschrexroth.com<br />
Martin Hankel, Projektleiter Industrie 4.0 Technik, Bosch Rexroth AG<br />
12 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
UMFRAGE<br />
Dass jemand durch Sabotage oder<br />
ähnliche Angriffe einem spezifischen<br />
Maschinen- oder Anlagenbauer<br />
Schaden zufügen möchte, um damit<br />
den Aktienkurs zu manipulieren, halten wir für<br />
ein geringes Risiko für die IT des Unternehmens.<br />
So wie es sich auch mit anderen Risiken<br />
für Unternehmen verhält, die man nicht selbst<br />
in der Hand hat. Zum Beispiel Erdbeben,<br />
Windhosen oder Selbstmordattentäter.<br />
Natürlich müssen entsprechende Security-<br />
Maßnahmen ergriffen werden. Natürlich sind<br />
Abwehrmaßnahmen notwendig. Aber bitte<br />
dabei auch die Kirche im Dorf lassen. Ein<br />
gesundes Maß an Risikomanagement zeigt<br />
schnell, dass der Know-how-Diebstahl,<br />
Ransomware oder menschliches Fehlverhalten<br />
weit größere Risiken darstellen. Die<br />
dagegen notwendigen Schutzmaßnahmen<br />
zeigen die Leitfäden des VDMA für ISMS und<br />
Industrie 4.0 Security und die Lernkurse von<br />
University4Industry.<br />
Übrigens gilt für Strafverfolger bei Aktienmanipulationen<br />
das Motto: „Follow the money“. Der<br />
hochregulierte Markt für Finanztransaktionen<br />
macht anonyme Aktionen nahezu unmöglich<br />
und Täter identifizierbar. Das gilt jedoch nicht<br />
für Bitcoin, hier ist Anonymität oberstes Prinzip.<br />
Ransomware (Erpressung) ist gerade deshalb so<br />
erfolgreich.<br />
industrialsecurity.vdma.org<br />
Steffen Zimmermann, Leiter Competence Center<br />
Industrial Security, VDMA<br />
Die Ransomware-Attacke WannaCry, die Mitte Mai für<br />
Schlagzeilen sorgte, hat bei den bekannten Opfern vor<br />
allem IT-Systeme aus Office-IT Umgebungen befallen<br />
und sich dort ausgebreitet. Bislang ist noch kein Fall<br />
bekannt, bei dem auch die Steuerungs-Anlagen von Maschinen<br />
beispielsweise in Produktionsunternehmen betroffen waren. Das<br />
Szenario, dass die Steuerungstechnik einer Maschine Ransomware<br />
zum Opfer fällt, ist allerdings angesichts der zunehmenden<br />
Vernetzung von Office IT und Industrial IT ein durchaus realistisches.<br />
Zudem existiert bereits Ransomware, die ganz gezielt<br />
solche Steuerungen befällt und in Geiselhaft nimmt. Dazu gehört<br />
zum Beispiel die LogicLocker Ransomware. Sie nutzt eine<br />
Scan-Software, um nach bekannten Schwachstellen in der<br />
eingesetzten SCADA-Software zu suchen. Hier hilft auch Patch-<br />
Management nicht weiter. Erstens war das von Microsoft zur<br />
Verfügung gestellte Update für Windows XP erst im Mai<br />
verfügbar, also als die Attacken schon weltweit Systeme befallen<br />
hatten. Zweitens laufen immer noch viele IT-Systeme mit<br />
Windows XP, die nicht in jedem Fall sofort gepatcht werden<br />
können. Software, die zur Steuerung von Maschinen eingesetzt<br />
wird, ist zumeist speziell konfiguriert worden. Bei jedem Update<br />
muss also manuell nachgebessert werden, damit die Konfigurationen<br />
nicht verloren gehen und die zu steuernde Maschine auch<br />
nach dem Update weiter wie gewünscht ihre Aufgabe erfüllt.<br />
Mit dieser Form der Attacke versuchen die Cyber-Kriminellen<br />
jedoch nicht nur Lösegeld zu erpressen. Von Fall zu Fall kann es<br />
auch lukrativ für die Angreifer sein, die „Bänder“ stillzulegen,<br />
also die Produktion künstlich anzuhalten, um dem betroffenen<br />
Unternehmen zu schaden. Bei dieser Vorgehensweise handelt es<br />
sich um Cyber-Sabotage. Darunter versteht sich z.B. politisch<br />
motivierter Cyber-Vandalismus, der auf die Prosperität der<br />
verwundbaren Wirtschaftsinfrastrukturen der Industrienationen<br />
abzielt. Hinweise darauf lassen sich unter anderem im Quellcode<br />
von WannaCry finden. Allerdings gilt hier zu<br />
beachten, dass die Urheber ihre Spuren<br />
bewusst verwischen wollen und falsche<br />
Fährten legen.<br />
Darüber hinaus muss eine solche<br />
Software auch nicht unbedingt sofort<br />
eine Steuerung lahmlegen. Es ist<br />
ebenfalls denkbar, dass eine Gruppe von<br />
Cyberkriminellen eine Ransomware<br />
nutzt, um weitere Spyware nachzuladen,<br />
die dann Informationen über die Steuerungssoftware<br />
ausliest und diese Daten<br />
zurückspielt, ohne, dass das betroffene<br />
Unternehmen davon weiß.<br />
www.t-systems.com<br />
Bernd König,<br />
CISSP, Principal<br />
Evangelist Cyber<br />
Security,<br />
T-Systems<br />
International<br />
GmbH<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong> 13
IT SECURITY<br />
WANNACRY – DAS UNENDLICHE<br />
KATZ- UND MAUSSPIEL<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Die Erpressersoftware WannaCry hat sich in den<br />
Tagen nach dem 12. Mai dieses Jahres wie ein<br />
Lauffeuer verbreitet. Über 200 000 Rechner in<br />
insgesamt über 150 Ländern sind infiziert<br />
worden. Die Ursache dieser rasanten<br />
Infektionswelle liegt in den Algorithmen der<br />
etablierten IT-Sicherheitslösungen: Sie schützen<br />
ausschließlich vor bereits bekannten Gefahren<br />
– und sind machtlos gegen unbekannte oder<br />
modifizierte Angriffe. Welche Konsequenzen<br />
sind daraus zu ziehen?<br />
Sandro Gaycken, Leiter des Digital Society Institute an der<br />
inter nationalen Business School ESMT Berlin, warnte angesichts<br />
WannaCrys in einem Interview mit dem TV-Nachrichtensender<br />
n-tv vor dem grundlegenden Problem der gängigen<br />
Sicherheitsstrategien. „Es kann natürlich sein, dass die Angreifer<br />
den [Angriffsmechanismus] jederzeit anpassen, oder dass es<br />
irgendwelche anderen Mechanismen gibt, die man übersehen hat“,<br />
erklärt der IT-Sicherheitsexperte die Schwebe, in der Unternehmen<br />
stets stecken. Die Gefahr sei noch nicht gebannt. Wie auch? Seit<br />
Jahrzehnten basieren IT- Sicherheitslösungen auf einer riesigen<br />
Liste bekannter Gefahren. Das Ergebnis ist ein nicht enden wollendes<br />
Katz- und Mausspiel.<br />
NEUARTIGE ANGRIFFSKONZEPTE<br />
Wanna Decryptor, wie die Schadsoftware ursprünglich heißt, ist ein<br />
Verschlüsselungsprogramm. Das Schadprogramm installiert sich<br />
auf einem Rechner, verschlüsselt die Daten und Zugänge und gibt<br />
diese nur gegen ein Lösegeld wieder frei. Diese sogenannten<br />
Erpresserprogramme oder Ransomwares arbeiten in der Regel<br />
langfristig und treten meist vereinzelt auf. Das Ausmaß und die<br />
Geschwindigkeit der Ausbreitung von WannaCry sind bis dato einzigartig<br />
– und vermutlich nur der Anfang neuer Angriffsvektoren<br />
und Cyberkriminalitätsaktivitäten.<br />
POINTIERT<br />
WANNACRY OFFENBART GRENZEN KLASSI-<br />
SCHER IT-SICHERHEITSSTRATEGIEN<br />
INDUSTRIEUNTERNEHMEN BENÖTIGEN KON-<br />
TINUIERLICHE ÜBERWACHUNGSLÖSUNG…<br />
…DIE NICHT NUR GEFAHREN, SONDERN<br />
JEGLICHE ANOMALIE ERKENNT UND MELDET<br />
„Die rasante Verbreitung des jetzt stattfindenden Erpressungsangriffs<br />
lässt sich damit erklären, dass das Programm nicht nur über<br />
den typischen Weg von Emails bzw. deren Anhängen oder kontaminierte<br />
Webseiten auf die Rechner gelangte, sondern sich dann<br />
selbst aktiv über SMB-Kommunikation (Server Message Block, ein<br />
Netzwerkprotokoll, Hinweis der Redaktion) verbreitete.“ Das<br />
konstatiert Dr. Frank Stummer, Mitbegründer von Rhebo, einem<br />
Technologieunternehmen, das sich auf die Ausfallsicherheit<br />
industrieller Steuersysteme mittels Überwachung der Datenkommunikation<br />
spezialisiert hat. „Durch diese Kombination mit<br />
einem Wurm, der sich nach der Installation aktiv an andere Rechner<br />
im Netzwerk und Kontakte des infizierten Nutzerkontos<br />
versendet, konnte WannaCry auch auf andere Netzwerkebenen<br />
überspringen, was in verschiedenen Industrieunternehmen und<br />
Kritischen Infrastrukturen zu Produktions- und Infrastrukturausfällen<br />
geführt hat.“<br />
DAS UNBEKANNTE ERKENNEN<br />
Klassische Sicherheitslösungen wie Firewalls und Virenscanner<br />
sind gegen diese Form des Angriffsmechanismus nicht gefeit. Sie<br />
erkennen weder unbekannte Gefahren – sogenannte Anomalien –<br />
noch hätten sie in jedem Fall ausreichend Einblick in die eigentliche<br />
Code-Struktur der Schadprogramme.<br />
„Industrieunternehmen müssen sich von der Illusion verabschieden,<br />
dass sie mit Firewalls, Virenscanner und Intrusion Detection-Systemen<br />
ihre Steuernetze ausreichend absichern können.<br />
Die Angriffsvektoren der Cyberkriminellen werden immer spezifischer<br />
und ausgeklügelter. Die Detektion wird oft erst möglich, wenn<br />
das Kind schon in den Brunnen gefallen ist“, kritisiert Stummer die<br />
Defizite gängiger Sicherheitslösungen.<br />
Vielmehr hilft Industrieunternehmen eine Lösung, die das Steuernetz<br />
kontinuierlich auf Anomalien überwacht und jede Abweichung<br />
von der Standardkommunikation im Steuernetz meldet. Auch das<br />
Bundesministerium für Sicherheit in der Informationstechnologie<br />
(BSI) bezeichnete die selbstlernende Anomalie erkennung auf<br />
der diesjährigen Hannover Messe als eine zentrale Sicherheitsstrategie<br />
für das industrielle Internet der Dinge und die Industrie<br />
4.0. Mit diesem Ansatz hätte auch der Angriff durch<br />
WannaCry frühzeitig erkannt werden können. Er wäre sofort<br />
als abweichende Kommunikationsstruktur im Netzwerk<br />
gemeldet worden, so dass Gegenmaßnahmen frühzeitig<br />
eingeleitet hätten werden können.<br />
„Die Überwachung muss lückenlos erfolgen.<br />
Das heißt, wirklich jede verdächtige Aktion im<br />
Steuernetz muss gemeldet werden – ganz<br />
unabhängig davon, ob diese bereits als<br />
Gefahr gelistet ist oder nicht. Alles andere<br />
wird in Zukunft unzureichend<br />
sein. WannaCry hat soeben diese<br />
Zukunft eingeläutet“, ist Dr.<br />
Stummer überzeugt.<br />
www.rhebo.com<br />
14 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
JENSEITS<br />
ETHISCHER<br />
NORMEN<br />
Die selbstlernende Anomalieerkennung soll<br />
Angriffen auf die Steuernetze von Industrieunternehmen<br />
in Zeiten von Industrie<br />
4.0 vorbeugen. Ein solches System hätte<br />
die Einleitung von Maßnahmen gegen Wanna Cry<br />
deutlich beschleunigt, so das Bundesministerium für<br />
Sicherheit in der Informationstechnologie (siehe<br />
nebenstehender Artikel). Ist dies wirklich die abschließende<br />
Lösung im Kampf gegen Cyberangriffe?<br />
Muss man nicht eher die Frage nach der Entwicklung<br />
unserer Gesellschaft stellen?<br />
Ziel von WannaCry waren unter anderem Krankenhäuser.<br />
Durch die Dateiverschlüsselung mit paralleler<br />
Lösegeldforderung hat die Ransomware die Behandlung<br />
vieler Patienten verlangsamt und behindert. Indirekt<br />
könnte dies sogar Menschenleben in Gefahr<br />
gebracht haben. Wer tut so etwas aus Habgier?<br />
Ins Bild passt hier auch der Anschlag auf den<br />
Mannschaftsbus von Borussia Dortmund vom 11. April dieses<br />
Jahres. Wenn auch nicht mit den Waffen der Cyberkriminellen aus-<br />
FLUIDTECHNIK<br />
geführt, war auch in diesem Fall Habgier das Motiv. Laut den<br />
Ermittlern soll der festgenommene Tatverdächtige mit seinem<br />
Angriff versucht haben, dem börsennotierten Fußballclub einen<br />
größtmöglichen Schaden zuzufügen. Der Aktienkurs sollte einbrechen<br />
und der Tatverdächtige wollte sich durch sogenannte Put-<br />
Optionsscheine bereichern, so die zuständigen Behörden. In<br />
diesem Fall soll der Personenschaden somit sogar integraler Teil<br />
des Plans zur persönlichen Gewinnmaximierung gewesen sein.<br />
In welch einer Welt leben wir, in der für ein paar Euro Menschenleben<br />
gefährdet werden? Sollte nicht eher eine Debatte über<br />
Moral und Anstand angestoßen werden, um solchen Angriffen<br />
vorzubeugen, anstatt über immer neue Abwehrmechanismen zu<br />
diskutieren? Ich glaube, langfristig hilft nur präventiv aufzuklären:<br />
Das heißt, den jungen Menschen unserer Gesellschaft vor<br />
Augen zu führen, wie jämmerlich und niederträchtig ein solches<br />
Vorgehen ist.<br />
Kurzfristig braucht es natürlich dennoch wirksamen Schutz. Auf<br />
IT-Ebene muss in Zeiten der vernetzten Produktion neu gedacht<br />
werden. Die genannten Beispiele der jüngeren Vergangenheit haben<br />
gezeigt, dass die Angreifer jenseits der ethischen Normen unserer Gesellschaft<br />
agieren und vor Nichts und Niemandem Halt machen. Auch<br />
im Maschinen- und Anlagenbau sind Szenarien denkbar, in denen<br />
Menschenleben gefährdet werden könnten, um einem Unternehmen<br />
Schaden zuzufügen. Ich schätze, gerade kleinere Unternehmen im<br />
Maschinen- und Anlagenbau setzen noch auf „herkömmliche“ IT-<br />
Sicherheitssysteme, wie sie nebenstehend erläutert werden. Es gilt<br />
also, sich schlau zu machen und ein geeignetes System zu finden, mit<br />
dem Ihr Unternehmen solchen Attacken Einhalt gebieten kann.<br />
Peter Becker, Redaktion <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong><br />
Hinweis des Autors: Ich will mit diesem Kommentar in keiner<br />
Weise andere Arten von Attacken als gerechtfertigter darstellen als<br />
die oben genannten.
ANTRIEBE<br />
HYDRAULIK UND ELEKTROMECHANIK<br />
WERDEN EINS<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Hydraulisch oder elektromechanisch? Vor dieser<br />
Frage stehen Konstrukteure im Maschinen- und<br />
Anlagenbau, wenn es um die auszuwählende<br />
Antriebstechnologie geht. Dass eine hybride Lösung<br />
als rentable Option viele Vorteile bieten kann, zeigt<br />
das Konzept des elektrohydrostatischen Aktuators.<br />
Das Unternehmen Moog setzt dies gemeinsam mit<br />
Maschinenherstellern um. Betreiber profitieren<br />
davon durch System- und Kostenvorteile.<br />
Konstrukteure stehen vor der Herausforderung, neue Maschinen<br />
und Anlagen zu entwickeln, die ein deutliches Plus<br />
an Energieeffizienz, Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit<br />
bieten. Doch wie kann es gelingen, eine Maschine so zu<br />
konstruieren, dass sie in allen Bereichen das Optimum leistet? Ein<br />
großes Potenzial liegt in der verwendeten Antriebstechnik. Je nach<br />
Leistungsklasse ist diese in der Regel elektrohydraulisch oder elektromechanisch<br />
ausgeführt. Beide Technologien bieten systembedingte<br />
Vor- und Nachteile. Welches Konzept eignet sich für die<br />
jeweilige Anwendung am besten? Kommt eine Hybridlösung in<br />
Frage? Der elektrohydrostatische Aktuator bildet die Symbiose<br />
beider Technologien. Als kompakter Hybrid vereint er die Vorteile<br />
beider Seiten und umgeht gleichzeitig ihre Nachteile. Dies sorgt<br />
später im laufenden Betrieb der Maschine für mehr Energieeffizienz<br />
und Produktivität und spart zudem Betriebskosten ein.<br />
Autoren: Dr.-Ing. Achim Helbig, Dr.-Ing. Christoph Boes, Moog GmbH<br />
DAS BESTE AUS ZWEI WELTEN IN<br />
EINER BAUGRUPPE<br />
Das elektrohydrostatische Antriebssystem (EAS) verbindet hydraulische<br />
und elektrische Konstruktionselemente zu einem in sich geschlossenen<br />
System. Dazu zählen ein Frequenzumrichter, ein Servomotor,<br />
eine Radialkolbenpumpe, ein Hydraulikzylinder und Sensorik<br />
für die Achsregelung. Der Pumpenantrieb ist drehzahlgeregelt<br />
und für den Vier-Quadranten-Betrieb ausgelegt. Alle Komponenten<br />
sind in der Regel in die Aktuatorbaugruppe integriert. Damit ist das<br />
EAS vollständig autonom. Das System benötigt lediglich eine Stromquelle.<br />
Im Gegensatz zu einem elektrohydraulischen Aktuator<br />
kommt das EAS ohne Hydraulikleitungen aus, was die Kosten erheblich<br />
senkt, die Zuverlässigkeit steigert und das Risiko für Umweltbelastungen<br />
drastisch minimiert. Zudem benötigt es weder Spindeloder<br />
andere mechanische Getriebe – was ihn vom elektromechanischen<br />
Antrieb unterscheidet. Im EAS arbeitet zwischen Elektromotor<br />
und Hydraulikzylinder ein hydrostatisches Getriebe. Der Antriebsmotor<br />
dreht sich nur, wenn am Abtrieb eine Bewegung gefordert ist.<br />
Das EAS-Designkonzept verbindet das Beste aus beiden Welten:<br />
die Vorteile des Hydraulikzylinders bei der Kraftübertragung, den<br />
Kosten und der Robustheit mit den energetischen Vorteilen des elektromechanischen<br />
Antriebs mit der typischen Eigenschaft, „Power on<br />
Demand“. Damit folgt der elektrohydrostatische Antrieb dem aktuellen<br />
Trend, bei der Maschinenkonstruktion besonderes Augenmerk<br />
auf Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit zu richten. Auch<br />
muss das verwendete Hydrauliköl aufgrund des hohen Wirkungsgrades<br />
und den damit verbundenen geringen Verlusten nur wenig<br />
Wärme aufnehmen. Es erreicht in der Regel nur etwa 40 bis 60 °C Betriebstemperatur.<br />
In Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen und<br />
dem Lastprofil kommt das EAS entweder mit einer Konvektionskühlung<br />
des hydrostatischen Getriebes aus oder erfordert einen Kühlkreislauf<br />
kleiner Leistung. Die platz- und energieraubende Kühlung<br />
klassischer hydraulischer Aggregate kann entfallen. Ein weiterer Vor<br />
16 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
ANTRIEBE<br />
POINTIERT<br />
DAS EAS VERBINDET HYDRAULISCHE UND<br />
ELEKTRISCHE KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
BASIS FÜR DIE UMSETZUNG DEZENTRALER<br />
ANTRIEBSKONZEPTE<br />
BESONDERES AUGENMERK AUF ENERGIE<br />
EFFIZIENZ UND UMWELTFREUNDLICHKEIT<br />
teil: Die Ölalterung wird auf ein Minimum beschränkt aufgrund des<br />
Sauerstoffabschlusses, des wesentlich reduzierten Wärmeeintrags<br />
und den nicht vorhandenen Scherbelastungen im Ventil.<br />
VORTEILE FÜR KONSTRUKTEURE<br />
HOHE ROBUSTHEIT UND<br />
„POWER ON DEMAND“<br />
Die autonome und platzsparende Baugruppe des EAS bildet die<br />
Basis für die Umsetzung dezentraler Antriebskonzepte. Damit wird<br />
dem zunehmenden Wunsch von Maschinenherstellern und Betreibern<br />
entsprochen, zentrale Antriebe wie eine elektrohydraulische<br />
Lösung mit aufwendiger Zentralhydraulik und Versorgungsaggregat<br />
zu vermeiden. Elektromechanische Antriebe sind für dezentrale<br />
Lösungen ebenso geeignet, haben aber den entscheidenden Nachteil<br />
der Kraftlimitierung und scheiden daher bei Maschinen, die hohe<br />
bis sehr hohe Kräfte benötigen, als Antriebsquelle aus. Für den<br />
Konstrukteur ist die Integration eines EAS in ein geplantes Antriebssystem<br />
einfach, da es einem elektromechanischen Antrieb<br />
sehr nahe kommt. Wie bei einem elektromechanischen Antriebssystem<br />
benötigt es die gleichen mechatronischen Kenntnisse, z. B.<br />
den Aktuator auszulegen oder die dynamische Performance des<br />
Antriebs zu optimieren. Auch die Antriebssteuerungen und die verwendeten<br />
Feldbussysteme (z. B. EtherCAT) sind identisch.<br />
Zieht der Konstrukteur ein klassisches elektrohydraulisches Antriebssystem<br />
in Betracht, so ist zu beachten, dass dies einen hohen<br />
infrastrukturellen Aufwand erfordert: Pumpen, Steuerblöcke, Servoventile,<br />
Filter, Sensoren und Verbindungselemente (Rohre,<br />
Schläuche, Kupplungen) müssen ausgelegt und installiert werden.<br />
All dies entfällt beim elektrohydrostatische Antrieb: Er ist eine einfach<br />
zu handhabende Plug & Play-Lösung welche z. B. die Filtrie-<br />
rung bereits enthält. Die Implementierung eines EAS-Antriebssystems<br />
wird zusätzlich durch eine besondere Modulbauweise erleichtert.<br />
Moog unterscheidet hier Standardkomponenten von anwenderspezifischen<br />
Komponenten. Zu den Standardkomponenten<br />
zählen Frequenzumrichter und elektrohydrostatische Pumpen Einheiten<br />
(EPU), die in verschiedenen Baugrößen verfügbar sind. Die<br />
anwenderspezifischen Komponenten sind Steuerblöcke und Hydraulikzylinder,<br />
die je nach Anwendung individuell ausgelegt werden.<br />
So kann einerseits für jede einzelne Maschinenapplikation eine<br />
maßgeschneiderte EAS-Antriebslösung konstruiert werden, andererseits<br />
ermöglicht das Konzept die Schnittstelle zum Anwender<br />
den Anforderungen entsprechend zu gestalten.<br />
ANWENDUNGSSZENARIEN UND<br />
RENTABILITÄTSANALYSE<br />
Der Einsatz der EAS-Technologie ist besonders prädestiniert für folgende<br />
Anwendungsfelder:<br />
n Maschinen mit elektromechanischem Antrieb, die die hohe Kraftaufnahme<br />
und Kraftdichte der Hydraulik für eine begrenzte Anzahl<br />
von Achsen benötigen, z. B. Spritzgießmaschinen.<br />
n Alle hydraulisch angetriebenen Maschinen mit mehreren hydraulischen<br />
Bewegungsachsen mit aufwendiger Infrastruktur für die<br />
Zentralhydraulik, z. B. Pressen, Walzwerke und Dampfturbinen.<br />
Für Volumenströme größer als 450 l/min ist es möglich mehrere<br />
EPU parallel zu schalten.<br />
Aus ökonomischer Sicht ist das EAS eine lohnende Option. Je<br />
nach Applikation liegt er in den Anschaffungskosten möglicherweise<br />
zunächst höher, was aber im Vergleich zur elektrohydraulischen<br />
Antriebslösung durch die hier anfallenden Kosten der hydraulischen<br />
Infrastruktur und die höheren Betriebskosten wieder ausgeglichen<br />
wird. Eine Rentabilitätsanalyse ist empfehlenswert. Sie<br />
schließt den Energieverbrauch der in Betrieb genommenen Maschine<br />
ein und ermittelt die Gewinnschwelle.<br />
EAS MITTELS EPU BEI DER<br />
MASSIVUMFORMUNG – EIN FALLBEISPIEL<br />
Die SMS group GmbH, der führende Hersteller von Ringwalzmaschinen<br />
beauftragte Moog mit der Entwicklung eines neuen Antriebskonzepts<br />
für eine Radial-Axial-Walzmaschine (RAW). Die Bedarfsanalyse<br />
zeigte folgende Kernpunkte: Auf eine Zentralhydraulik<br />
sollte vollständig verzichtet werden. Ziel war eine vereinfachte und<br />
verkürzte Installation und schnellere Inbetriebnahme der Ringwalzmaschinen<br />
beim Endkunden. Der Wegfall der Zentralhydraulik<br />
sollte zugleich den Geräuschpegel minimieren sowie mögliche<br />
01 ELEKTROHYDROSTATISCHER ANTRIEB (EAS)<br />
01 Prinzipieller Aufbau eines<br />
elektrohydrostatischen Antriebssystems<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong> 17
ANTRIEBE<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Sicherheits- und Umweltgefährdungen<br />
durch Leckage oder<br />
Brand reduzieren. Die Maschine<br />
sollte darüber hinaus deutlich<br />
energieeffizienter produzieren.<br />
Die zentrale Antriebslösung<br />
der bisher gefertigten Maschinen<br />
basierte auf einer Konstantdruckquelle,<br />
die speziell im Teillastbetrieb<br />
nicht energieeffizient<br />
arbeitete. In der Speicherhydraulik<br />
arbeiteten die Pumpen ständig<br />
gegen hohen Druck. An den<br />
Walzachsen befand sich eine<br />
hochauflösende Servohydraulik,<br />
die mit Steuerblöcken und Servoventilen<br />
umgesetzt wurde. Der<br />
Energie- bzw. Leistungsfluss<br />
wurde über die Servoventile gesteuert.<br />
Hieraus resultierten systembedingt<br />
teils erhebliche<br />
Drosselverluste, die sich auch<br />
nachteilig auf die Gesamteffizienz<br />
der RAW auswirkten. Die Positions-<br />
und Kraftregelung sind<br />
durch schnelle Eilgangbewegungen<br />
und hochauflösende, aber<br />
extrem langsame Bewegungen<br />
unter wechselnder Kraftrichtung<br />
gekennzeichnet.<br />
Für SMS group GmbH schied<br />
eine rein elektromechanische<br />
Lösung aus, weil hohe Kräfte<br />
(> 1 MN) für den Ringwalzprozess<br />
erforderlich sind. Dies ist die<br />
Stärke hydraulischer Antriebe.<br />
Aber auch der EAS-Antrieb kann<br />
diese Kräfte mit seinem hydrostatischen<br />
Getriebe umsetzen.<br />
Der Ringwalzmaschinenhersteller<br />
entschied sich für das EAS-<br />
Konzept und realisierte dies gemeinsam<br />
mit den Experten von<br />
Moog an einem neuen Maschinentyp<br />
RAW ecompact. Die EAS-<br />
Antriebe wurden als Direktantriebe<br />
an den fünf translatorischen<br />
Achsen zur Formgebung<br />
der Ringe montiert. Die EPU<br />
(elektrohydrostatische Pumpen 03<br />
Einheit) zur Energieumwandlung<br />
wurde raumsparend an den<br />
Steuerblock bzw. Zylinder geflanscht. Der Steuerblock erfüllt damit<br />
nur noch eine Überlast- und Sperrfunktion. Sowohl die Eilgänge<br />
mit hoher Geschwindigkeit als auch die Arbeitsgänge mit sehr<br />
niedriger Geschwindigkeit werden jetzt direkt aus der drehzahlgeregelten<br />
4-Quadranten-EPU gefahren.<br />
ENERGIE- UND INVESTITIONSKOSTEN<br />
DRASTISCH GESENKT<br />
Die Möglichkeiten, mit dem EAS-Konzept Energie einzusparen, sind<br />
enorm: Im Vergleich zu herkömmlichen Ringwalzmaschinen kann<br />
der Energieverbrauch bis zu 40 Prozent reduziert werden. Die Anschlussleistung<br />
sank um 50 Prozent, die Kühlleistung sogar um 70<br />
Prozent. Durch den Wegfall der Zentralhydraulik sinkt das Ölvolumen<br />
von 3 000 auf nur noch 200 l. Hinzu kommt, dass durch das neue Anla-<br />
VERGLEICH DER ANTRIEBSTECHNOLOGIEN<br />
02 Vor- und Nachteile der Antriebstechnologien<br />
03 Moog verfügt über ein breites Produktportfolio für<br />
Frequenzumrichter, elektrohydrostatische Pumpen Einheiten<br />
(EPU) und anwenderspezifische EAS-Komponenten<br />
gendesign die komplette Maschinen- und Fundamentverrohrung<br />
entfällt. Die benötigte Aufstellfläche für eine zusätzliche Hydraulikstation<br />
entfällt ebenfalls. Weil kaum noch Hydrauliköl erforderlich ist,<br />
spart das erheblich Hilfs- und Betriebsstoffe ein. Leckagen werden<br />
durch die hohe Integration aller Hydraulikkomponenten vermieden.<br />
Fotos: Aufmacher Courtesy of SMS group GmbH, 01-03 Moog GmbH<br />
www.moog.de<br />
02<br />
18 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
HOCHDRUCK-EDELSTAHLFILTER<br />
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Die Hochdruckfilter<br />
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korrosionsbeständigen<br />
Filtergehäuse<br />
aus Edelstahl<br />
sind für<br />
Anwendungen<br />
in<br />
extremen<br />
Umgebungen<br />
geeignet. Typische Bereiche sind die Energieund<br />
Entsorgungswirtschaft, die Bergbauindustrie<br />
und Offshore-Anwendungen. Es gibt<br />
sie in drei Gehäuselängen und mit verschiedenen<br />
Filterfeinheiten. Filterelemente mit<br />
sterngefaltetem Filtermaterial sorgen für<br />
niedrigste Druckverluste und eine hohe<br />
Schmutzaufnahme. Das hat lange Wartungsintervalle<br />
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Ausbaustufen. Auf den mobilen<br />
Einsatz zugeschnitten sind sie mit einem<br />
robusten Gehäuse, einer gegen elektromagnetische<br />
Einflüsse beständigen<br />
Elektronik und einem Touchscreen, der<br />
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Einbau werden die Montage-Varianten<br />
Panel- und RAM-Mount unterstützt.<br />
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MIT WENIG KRAFTAUFWAND<br />
SPANNEN<br />
Um große<br />
Werkstücke<br />
an schwer<br />
zugänglichen<br />
Positionen<br />
zu befestigen,<br />
bietet<br />
Enemac die<br />
Kraftspannmuttern<br />
ESB und<br />
ESD an. Sie sind in einem Außengehäuse<br />
versteckte Planetengetriebe, die per<br />
Außensechskant ohne großen Kraftaufwand<br />
angetrieben werden. Hierdurch<br />
wird das Innengewinde etwas eingezogen<br />
und das Gegenstück fest gespannt.<br />
Mit ihnen kann eine Kraft von 6 bis 20 t<br />
manuell ausgeübt werden. Die ESB ist für<br />
Werkstücke mit gleicher Bauteilstärke<br />
konzipiert. Für Bauteile mit unterschiedlichen<br />
Abmessungen gibt es die ESD mit<br />
Durchgangsgewinde, die über einen<br />
unbegrenzten Hub verfügt. Sondervarianten<br />
gibt es z. B. für Hochtemperaturoder<br />
Hygienebereiche.<br />
www.enemac.de<br />
Öl-/Luftkühler OAC<br />
Kunden, die diesen Artikel gekauft haben, kauften auch:<br />
Elastische Klauenkupplung<br />
ROTEX ® Standard<br />
Pumpenträger-Fußflansch-<br />
Kombi, gedämpft<br />
Alubehälter<br />
BAK<br />
Tankheizung<br />
EHP<br />
Plattenwärmetauscher<br />
PHE<br />
ktr.com
ANTRIEBE<br />
01 Das TOX-Kraftpaket<br />
mit ZKPr, angebaut an<br />
einem Einpressbügel<br />
zum Setzen von<br />
Stanzmuttern<br />
PRESSKRAFT<br />
AUF DEN<br />
PUNKT<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Mit dem pneumohydraulisch arbeitenden<br />
Presskraft-Antriebszylinder TOX-Kraftpaket hat<br />
das süddeutsche Technologie-Unternehmen TOX<br />
Pressotechnik GmbH & Co. KG vor fast 40 Jahren<br />
eine Standard-Antriebslösung geschaffen, die sich<br />
bis heute in nahezu allen bearbeitenden und<br />
montierenden Industriezweigen durchgesetzt hat.<br />
Der Antriebszylinder TOX-Kraftpaket sorgt weltweit mit seiner<br />
kombinierten Presskraft-/Hubfunktion für rationelle<br />
Abläufe bei solchen Prozessen, die „Presskraft auf den<br />
Punkt“ benötigen. Dazu zählen viele Verfahren zum mechanischen<br />
Bearbeiten von Blech wie Stanzen, Umformen, Prägen,<br />
Markieren, Umbördeln und dergleichen sowie vor allem auch<br />
verbindungstechnische Prozesse wie Fügen/Clinchen, Nieten,<br />
Clinchnieten, Verstemmen, Montieren und Einstanzen von Funktionselementen.<br />
Bei diesen Verfahren und Prozessen handelt es sich<br />
immer um Anwendungen, bei denen eine zu überwindende Gegenkraft<br />
existiert. Dabei ist aber nicht nur einfach die besagte<br />
Gegenkraft zu überwinden, sondern in vielen Fällen ist die gewünschte<br />
Presskraft buchstäblich auf den Punkt genau, sprich exakt<br />
in einer bestimmten (End)Position, einzubringen. Und dies so-<br />
POINTIERT<br />
GEREGELTE TOX-KRAFTPAKET-<br />
ANTRIEBSZYLINDER<br />
INTELLIGENTE KRAFTHUB-REGELUNG FÜR<br />
PRÄZISE PROZESSE<br />
MEHR PROZESSSICHERHEIT AUFGRUND<br />
PUNKTGENAUER PRESSKRAFT<br />
HOHE ENERGIEEFFIZIENZ DURCH PNEUMO-<br />
HYDRAULISCH ERZEUGTE PRESSKRAFT<br />
20 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
ANTRIEBE<br />
02<br />
02 Das Schema der Regelungsfunktion<br />
Phase 1 und Phase 2<br />
03 Die Logik der Krafthub-Regelung<br />
Zur Gewährleistung der Umschaltung über ein<br />
Wegsignal ist die Hubabfrage mittels der entsprechend<br />
zugehörigen Sensoren (Zubehör<br />
ZHU) vorbereitet. Alternativ kann dafür auch ein<br />
innen oder außen am TOX-Kraftpaket integriertes<br />
Wegmesssystem (Zubehör ZKW/ZHW) verwendet<br />
werden.<br />
wohl in der Einzelstück-Fertigung als auch in der Serien- und Großserien-Produktion.<br />
Um nun die erwähnte Presskraft-/Hub-Kombination<br />
zuverlässig und reproduzierbar zur Verfügung stellen zu können,<br />
haben die Entwicklungs-Ingenieure eine Zusatzfunktion realisiert<br />
und damit dem TOX-Kraftpaket mehr Intelligenz implementiert.<br />
KRAFTHUB-SERVOREGELUNG BIS 150 KN<br />
ALS ERSTAUSRÜSTUNG ODER NACHRÜSTUNG<br />
Neben dem grundsätzlichen Vorteil, dass die neue Zusatzfunktion<br />
auf der hunderttausendfach bewährten robusten Mechanik aufbaut,<br />
zeichnen sich die per Krafthub-Regelung durch Servoventil<br />
intelligenteren TOX-Kraftpakete durch folgende Leistungsmerkmale<br />
aus: Einstellbare Geschwindigkeit sowie Weg und Verläufe im<br />
Krafthub, einstellbarer Anschlag auf absolute oder relative Position,<br />
weniger Luftverbrauch, durch Hydraulikuntersetzung robustes Regelverhalten,<br />
Überlastsicherung über die Software, einfache und<br />
kostengünstige Regelung, nachrüstbar an vielen TOX-Kraftpaket-<br />
Typen. Wie bei den Standardtypen des TOX-Kraftpakets, wird die<br />
Funktion in zwei Phasen angesteuert, nämlich Phase 1 = Eilhub und<br />
Phase 2 = Krafthub. Die Ansteuerung des Eilhubs erfolgt mit einem<br />
5/2-Wege-Ventil. Die Ansteuerung auf Krafthub, mit Hilfe des Übersetzerkolbens,<br />
erfolgt jeweils erst nach dem ausgefahrenen Eilhub.<br />
Zur Zuschaltung des Krafthubs wird der Übersetzerkolben mit<br />
einem 5/3-Wege-Ventil wie ein doppelt wirkender Pneumatik-<br />
Zylinder, jedoch unabhängig vom Arbeitskolben, angesteuert. Die<br />
Zuschaltung des 5/3 Wege-Servoventils zur Krafthub-Regelung geschieht<br />
elektrisch über ein Wegsignal oder einen TOX-Kraftsensor.<br />
03<br />
GEREGELTE KRAFTPAKET-AN-<br />
TRIEBSZYLINDER: ANWENDUNGS-<br />
POWER IM KOMPAKTFORMAT<br />
Dass es mit der kreativ-pfiffigen Krafthub-Regelung<br />
gelungen ist, die pneumohydraulischen Antriebszylinder<br />
noch effizienter und für weitere<br />
Anwendungsgebiete attraktiv zu machen, belegt<br />
das folgende Einsatzbeispiel aus dem Bereich Automobilindustrie<br />
bzw. Zulieferteile-Produktion.<br />
Die Herausforderung bei diesem Projekt, bei dem<br />
es um das Einpressen verschiedener Stanzmuttern<br />
an einem Blechbauteil geht, war die extrem<br />
schlechte Zugänglichkeit der Einpresspositionen.<br />
Die sehr kompakte Bauweise der Presskraftantriebe<br />
TOX-Kraftpaket X-K 008 und X-K 015 mit<br />
Krafthub-Servoregelung, die Technologie- und<br />
Verfahrens-Kompetenz sowie das vielfach nachgewiesene<br />
Knowhow für rationelle Einpress-Systemlösungen<br />
überzeugten auch einen bayerischen<br />
Anlagenbauer, die Prozesse „Automatisches<br />
Setzen von Stanzmuttern M 6, M 8 und<br />
M 10 an Blechbauteilen“ als komplette Lieferleistung<br />
aus einer Hand an TOX Pressotechnik zu<br />
vergeben. Die drei Stationen zum vollautomatischen<br />
Einpressen der Stanzmuttern bestehen<br />
jeweils aus einem Einpressbügel EMB aufgebaut auf einem Ständer,<br />
einem Presskraft-geregelten Antriebszylinder TOX-Kraftpaket<br />
X-K 008 für die Station M 6 bzw. jeweils einem Kraftpaket X-K 015 für<br />
die Stationen M 8 und M 10. Vervollständigt wird das Ganze durch<br />
Matrizenhalter, Stanzmuttern-Setzkopf, Zuführeinheit zum Bunkern,<br />
Sortieren, Vereinzeln und Einbringen der Stanzmuttern sowie je einer<br />
TOX-Steuerung STE mit Prozessüberwachung für die drei Komplettsysteme.<br />
Beim Einstanz- und Setzprozess wird eine Stanzmutter<br />
zunächst lagerichtig dem Setzkopf zugeführt und dann in das Bauteil<br />
(Blechdicken 2,5, 3 und 5 mm) eingepresst. Der beim Stanzen entstehende<br />
Butzen wird dabei pneumatisch ausgestoßen und außerdem<br />
erfolgt per integrierte Sensorik noch eine Prüfung des Innengewindes<br />
jeder einzelnen Stanzmutter.<br />
RESÜMEE<br />
Mit den geregelten Presskraft-Zylindern TOX-Kraftpaket mit der Zusatzfunktion<br />
ZKPr Krafthub-Servoregelung werden zum einen alternative<br />
Antriebsmöglichkeiten geboten. Zum anderen ergibt sich über<br />
die reproduzierbar exakte und positionspräzise darstellbare Presskraft<br />
eine hohe und bei Bedarf (z. B. mit dem TOX-Einpressüberwachungssystem<br />
EPW) auch lückenlos dokumentierbare Bauteil-Qualität.<br />
Des Weiteren gewährleistet die präzise auf den Punkt gebrachte<br />
(Einpress-)Kraft hinsichtlich der Antriebstechnik eine hohe Prozesssicherheit,<br />
und die pneumohydraulisch erzeugte Presskraft sorgt bei<br />
geringem Druckluftverbrauch für eine hohe Energieeffizienz.<br />
www.tox-de.com<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong> 21
ANTRIEBE<br />
EINER FÜR<br />
ALLES<br />
Schwerlastbaumaschinen galten in der<br />
Vergangenheit nicht als technologischer Vorreiter.<br />
Gesundheits - und Sicherheitsaspekte sowie die<br />
steigende Nachfrage nach Mehrzweckgeräten und<br />
Rückverfolgbarkeit führten aber dazu, dass<br />
inzwischen selbst die schwersten Maschinen über<br />
innovative Funktionalitäten verfügen, die eher mit<br />
den neuesten Pkw als mit herkömmlichen<br />
Baumaschinen in Verbindung gebracht werden.<br />
Das hydraulische Drehbohrgerät SR 75 von Soilmec verdeutlicht,<br />
was mit variablen, elektronisch betriebenen Komponenten<br />
unter rauen Baubedingungen erreicht werden kann. „Einer der<br />
wichtigsten Impulse für die technische Entwicklung in unserem<br />
Bereich war der Bedarf an Mehrzweckgeräten“, so Mark Nelson, Geschäftsführer<br />
von Soilmec in Großbritannien. „Glücklicherweise spiegelt<br />
sich das auch bei unseren Technologiepartnern wider. So bietet Bosch<br />
Rexroth multifunktionale, miteinander verbundene Antriebssteuerungen,<br />
Pumpen und Hydraulik an.“<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
FÜNF FUNKTIONEN OHNE KOMPROMISS<br />
Das Drehbohrgerät SR 75 verfügt über fünf hoch spezialisierte Bohrfunktionen:<br />
Kelly bohrverfahren für Bohrungen mit großem Durchmesser,<br />
Endlosschneckenbohrer (CFA) für sofortige Betoneinspritzung,<br />
verkleidete Kleinbohrpfähle bzw. überschnittene Pfahlwände (CAP/<br />
CSP), wenn eine zusätzliche Abstützung erforderlich ist, Verdrängungspfähle<br />
(DP und TCT), wenn der Bediener eine Bodenabförderung vermeiden<br />
möchte, und Turbojet (TJ), mit der eine verfestigte Bodensäule<br />
erzeugt werden kann. In der Vergangenheit waren für diese Spezialbohrtechniken<br />
einzelne Maschinen erforderlich, wobei ein Fahrzeug<br />
höchstens zwei bis drei Funktionen abdeckte. „Durch die Entwicklung<br />
auf Bauteil und Systemebene können wir nun alle fünf<br />
Funktionen umsetzen, ohne bei einem Bereich Abstriche<br />
machen zu müssen“, erklärt Nelson.<br />
Für Kevin Follows, Regionalleiter Anwendungstechnik bei<br />
Bosch Rexroth in Großbritannien, ist der Multifunktionsansatz<br />
mit fünf Möglichkeiten und einer hohen Präzision<br />
das Ergebnis der stärkeren Elektronifizierung: „Die neuesten<br />
Entwicklungen bei variablen elektrischen Antrieben und<br />
Steuerungen ermöglichen, dass wir jede beliebige Anzahl an<br />
Funktionen auf der Steuerungsebene programmieren. Soilmec<br />
hat diese Technologie aufgegriffen und skaliert, um eine Maschine<br />
zu entwickeln, die eine Reihe von Bohrfunktionen bequem abdecken<br />
kann. Mit einer mechanischen Herangehensweise wäre das äußerst<br />
schwierig oder gar unmöglich gewesen.“
POINTIERT<br />
DREHBORGERÄT MIT FÜNF HOCH<br />
SPEZIALISIERTEN BOHRFUNKTIONEN<br />
MULTIFUNKTIONALES PARALLELOGRAMM<br />
AUS VIER HYDRAULIKZYLINDERN<br />
TELEMATIKLÖSUNG ERMÖGLICHT<br />
FERNÜBERWACHUNG UND -STEUERUNG<br />
01<br />
Herzstück der Ausführung des SR 75 ist das multifunktionale<br />
Parallelogramm an der Stirnseite der Maschine. Es besteht aus vier<br />
Hydraulikzylindern, die das Anheben und Nivellieren des Mastes<br />
des hydraulischen Drehbohrgeräts sowie die Positionierung und<br />
Steuerung des Kraftdrehkopfs regeln. Das von Soilmec Ingenieuren<br />
entwickelte Parallelogramm befähigt die Maschine, sich durch den<br />
von Rexroth Steuerventilen geregelten Anschluss automatisch auszugleichen.<br />
Vom Hauptschaltschrank aus regeln die Rexroth Steuerblöcke<br />
die Zylinder, bedienen den Kraftdrehkopf sowie die Winde<br />
und positionieren das Parallelogramm.<br />
EINFACHE BEDIENUNG<br />
Die hohe, übergreifende Funktionalität ist mit einer leicht zu handhabenden,<br />
reaktionsschnellen Maschinenschnittstelle verbunden,<br />
die eine präzise Steuerung durch die Bediener erlaubt. Steve<br />
Joynson, Werks und Fertigungsleiter bei Cementation Skanska, einem<br />
Kunden von Soilmec, erläutert: „Aus Sicht des Endanwenders<br />
kann der Maschinenbediener in die Rexroth Steuerung eingeben,<br />
welche genaue Menge an Druck über die ferngesteuerten Entlastungsventile<br />
und Elektroventile abgegeben werden soll. Das Wesentliche<br />
ist, dass die Touch Control Schnittstelle mit den Rexroth<br />
Komponenten interagiert, um präzise Funktionen zu ermöglichen.<br />
Das haben wir auf die gesamte Maschine ausgedehnt.“<br />
Die hohe Funktionalität beschränkt sich nicht nur auf die Fahrerkabine:<br />
Moderne Telematik bedeutet, dass dem Bauunternehmen<br />
Echtzeitdaten und Zeichnungen mit Details zum Pfahl, zur Tiefe,<br />
zum Durchmesser, zur verwendeten Menge an Beton und des hinzugefügten<br />
Stahls sowie zum Standort bereitgestellt werden.<br />
02<br />
01 Das hydraulische Drehbohrgerät SR-75 von Soilmec mit<br />
Antrieben, Steuerungen, Pumpen und Hydraulik von Rexroth<br />
FERNSTEUERUNG<br />
02 Die Steuerventileinheit des SR-75, die die<br />
Funktionen des Kraftdrehkopfs regelt<br />
Das Drilling Mate System (DMS), mit dem weltweit auf Fahrzeuge zugegriffen<br />
werden kann, und die Monitoringsysteme werden für Käufer<br />
des SR 75 automatisch mitgeliefert. Für Nelson liegt der Nutzen für<br />
die Endanwender auf der Hand: „Sämtliche Informationen zu jedem<br />
einzelnen Pfahl können innerhalb von wenigen Minuten abgerufen<br />
werden.“ Dies schafft nicht nur zum Zeitpunkt der Installation Sicherheit,<br />
dass alles gemäß den Spezifikationen abläuft, sondern auch<br />
noch 30 Jahre später. Denn sollte sich das Gebäude absenken, kann<br />
auf die Daten zugegriffen werden und das Bauunternehmen ist abgesichert.<br />
Falls am Gebäude zusätzliche Fundamentarbeiten zu einem<br />
späteren Zeitpunkt ausgeführt werden müssen, sind die Hintergrundinformationen<br />
dazu ebenfalls vorhanden und abrufbar. „Praktisch<br />
bedeutet dies, dass wir innerhalb von fünf bis zehn Minuten,<br />
nachdem ein Pfahl aufgestellt wurde, bereits alles über ihn wissen.<br />
Wir können auch auf den Steuerungsbildschirm zugreifen, damit wir<br />
genau das sehen, was auch der Bediener sieht. Ganz gleich, wo auf<br />
der Welt sich dieser gerade befindet“, so Nelson.<br />
Die Telematiklösung ist nicht nur auf Monitoring und Aufzeichnung<br />
beschränkt. Die übergreifende Funktionsfähigkeit der Maschine<br />
bedeutet, dass Monitoring und Steuerung mit dem SR 75<br />
auch aus der Ferne möglich sind, wie Nelson erläutert: „Wir können<br />
vom Computer per Fernzugriff Anweisungen an die Pfahlmodule<br />
geben, die dann elektronische Signale an die Rexroth Elektroventile<br />
der Proportionalregler schicken. Diese wiederum leiten Öl zu den<br />
Steuerkolbenblöcken, damit sich alle Winden mit einer bestimmten<br />
Leistung oder Geschwindigkeit in Bewegung setzen.“<br />
Für Joynson ist das SR 75 im Bereich Fernüberwachung und<br />
-steuerung ein großer Schritt nach vorn. Er merkt an: „In Bezug auf<br />
den Betrieb handelt es sich hierbei um den höchsten Automatisierungsgrad,<br />
den es bisher gab. Wir können so den Arbeitsplan in die<br />
Maschine einspeisen und kostspielige Fehler vor Ort vermeiden.<br />
Dies ist bei den üblicherweise geringen Toleranzen, mit denen wir<br />
arbeiten, entscheidend.“<br />
Bilder: Bosch Rexroth AG<br />
www.boschrexroth.de<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong> 23
UMFORMMASCHINEN<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL<br />
03 Die Maschine ist über ein<br />
Touchpad leicht zu bedienen<br />
SICHER UND KOMFORTABEL<br />
IN FORM KOMMEN<br />
01 Das Ende eines kaltgezogenen<br />
Präzisionsrohrs wird umgeformt<br />
02 Über neun Monate wurde die Transferpresse mit zwölf Stationen<br />
für einen kanadischen Automobilzulieferer in Slowenien hergestellt<br />
04 Der Wechsel der Formstutzen<br />
erfolgt über einen Bajonettverschluss<br />
Der slowenische Hydraulik-Dienstleister Pisnik setzt das neue Rohrumformsystem Stauff<br />
Form bei der Verrohrung einer hydraulischen Großpresse zur Bearbeitung von Blechteilen<br />
für die Automobilindustrie ein. Die Presse wurde nach Kanada geliefert, wo Mitarbeiter von<br />
Pisnik die Anlage zurzeit verrohren. Das Rohrumformsystem überzeugt insbesondere durch<br />
die hohe Montagesicherheit und die intuitive Bedienbarkeit der Umformmaschine.<br />
24 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
POINTIERT<br />
MIT STAUFF FORM UND CONNECT GEFÜGTE<br />
VERBINDUNGEN SIND LECKAGEFREI UND …<br />
… ÜBERTREFFEN MIT 800 BAR FÜR AUSGE-<br />
WÄHLTE TYPEN DIE STANDARD-VORGABEN<br />
KURZER DREHWEG UND GERINGER<br />
KRAFTAUFWAND BEI ENDMONTAGE<br />
GERINGE GERÄUSCHENTWICKLUNG UND<br />
EINFACHE KOMMUNIKATION<br />
Die Pisnik d.o.o. mit Sitz im slowenischen Vuzenica hat sich in den vergangenen<br />
Jahren als Dienstleister für Hydraulikverrohrungen und als Hersteller kompletter<br />
hydraulischer Systeme und Aggregate auch grenzübergreifend einen<br />
hervorragenden Namen gemacht – sowohl mit mobilen Services als auch mit<br />
einer leistungsfähigen, modernen und gut ausgestatteten Fertigung. Als einer der ersten<br />
Abnehmer weltweit hat sich Pisnik schon früh, noch vor der eigentlichen Markteinführung<br />
im Jahr 2015, für die Anschaffung einer StauffForm-Rohrumformmaschine<br />
entschieden und setzt das System seitdem erfolgreich für die Herstellung hochwertiger<br />
Verrohrungen ein.<br />
Jernej Pisnik, Produktions- und Vertriebsleiter: „In Stauff Form sahen wir die Möglichkeit,<br />
unseren Kunden eine leistungsfähige und montagefreundliche Alternative für<br />
anspruchsvolle Anwendungen anzubieten, die bislang vielfach mit aufwändigen<br />
Schweißverbindungen realisiert wurden.“ Pisnik erhielt eine detaillierte Einweisung vor<br />
Ort, erprobte das neue Umformsystem über mehrere Wochen und gab seine Praxiserfahrungen<br />
im Rahmen eines konstruktiven Dialogs an Stauff weiter. Viele dieser Anregungen<br />
konnten noch vor der Markteinführung seitens Stauff bei der Gestaltung der Maschine<br />
berücksichtigt werden.<br />
EINSATZ IN DER PRAXIS<br />
Zu den ersten Kunden, für die Pisnik Stauff Form eingesetzt hat, gehört ein international<br />
führender Hersteller von hydraulischen und mechanischen Pressen für die Stahl- und<br />
Blechbearbeitung. Das Unternehmen, das Pressen mit Kräften von 400 bis 40 000 kN und<br />
Tischlängen von bis zu 8 m für internationale Kunden konzipiert, legt grundsätzlich großen<br />
Wert auf Sicherheit und Langlebigkeit seiner Anlagen. Der Einsatz von Stauff Form<br />
war ein wichtiges Kriterium bei der Auftragsvergabe an die F irma Pisnik. Der Auftrag<br />
enthielt die komplette Hydraulikverrohrung einer Mehrstößel-Transferpresse für einen<br />
kanadischen Automobilzulieferer. Die Presse mit zwölf Stationen<br />
wurde für die bis zu 9-stufige Herstellung von Außengehäusen<br />
für Automatikgetriebe konzipiert.<br />
Die bei Stauff ermittelten Testergebnisse der Rohrverbindungen<br />
hinsichtlich Belastbarkeit und Langlebigkeit sprachen<br />
für sich: Die Druckbeständigkeit der mit Stauff Form<br />
in Verbindung mit Verschraubungskomponenten der<br />
Baureihe Stauff Connect umgesetzten Verbindungen<br />
übertrifft mit 800 bar für ausgewählte Typen und<br />
Baugrößen die Vorgaben der DIN 2353 und ISO 8434-1<br />
deutlich. Dank der hochwertigen Zink/Nickel-Oberfläche<br />
bieten die Komponenten mit mehr als 1200<br />
Stunden Beständigkeit gegen Rotrost/Grundmetallkorrosion<br />
im Salzsprühnebeltest nach DIN EN ISO 9227<br />
einen hervorragenden Korrosionsschutz, der die bisherigen<br />
Marktstandards deutlich übertrifft. Die verbesserte<br />
DAS UMFORMSYSTEM HAT<br />
UNSERE ERWARTUNGEN<br />
VOLL ERFÜLLT<br />
Jernej Pisnik<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong> 25<br />
Dr-Breit.indd 1 06.08.2012 13:59:15
UMFORMMASCHINEN<br />
05<br />
05 Durch die spezielle Kontur des umgeformten Rohres wird in<br />
Verbindung mit dem Stauff Formring und einem herkömmlichen<br />
Verschraubungskörper der einzig mögliche Leckagepfad abgedichtet<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL<br />
Abnutzungsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit, die dank der<br />
plastischen Verformbarkeit der Oberfläche erzielt werden kann,<br />
trägt ebenfalls zur Langlebigkeit bei. Um die geltenden Standards<br />
bzw. Werksnormen für diesen Anwendungsfall zu erfüllen, wäre<br />
alternativ nur die Verwendung von Schweißverschraubungen in<br />
Frage gekommen. Die Montage wäre dann aber deutlich aufwändiger<br />
und zeitintensiver gewesen.<br />
Insgesamt werden allein an dieser Anlage 1200 m Hydraulikrohre<br />
verbaut, die mit über 800 Stauff-Form-Verbindungen<br />
angeschlossen oder fest miteinander verbunden wurden. Nachdem<br />
der Auftraggeber von den Vorteilen des Umformsystems<br />
überzeugt war, wurde kein Unterschied mehr zwischen den<br />
Verbindungen von Druck- und Rücklaufleitungen gemacht. Das<br />
gesamte hydraulische System wurde mit Stauff Form, die Druckluft-<br />
und sonstigen Versorgungsleitungen mit herkömmlichen<br />
Schneidringen aus dem Stauff-Connect-Programm realisiert.<br />
HOHE QUALITÄT, STATIONÄR WIE MOBIL<br />
06<br />
Die Anlage wurde über einen Zeitraum von neun Monaten in Slowenien<br />
hergestellt, in Teilen nach Kanada verschifft und wird dort zurzeit<br />
von Mitarbeitern der Firma Pisnik endmontiert. Jernej Pisnik:<br />
„Aus unserer Sicht ist Stauff Form die beste Lösung für anspruchsvolle<br />
Stationärhydraulik. Wir sehen aber auch viele Möglichkeiten in<br />
der Mobilhydraulik. In beiden Bereichen können wir unseren Kunden<br />
jetzt Verrohrungen in höchster Qualität und nach höchsten<br />
Sicherheitsstandards bis zu einem Rohrdurchmesser von 42 mm<br />
bieten. Dass die Maschine transportabel ist, ist für uns ein weiterer<br />
Vorteil, denn wir erledigen viele Montagen vor Ort beim Kunden.<br />
Zudem erfolgt das Umformen sehr zeitsparend und effizient.“<br />
Mit dem neuen Umformsystem hat Stauff Form sein Komplettangebot<br />
der Rohrverbindungstechnik um die „Königsklasse“ erweitert.<br />
An das Ende eines nahtlos kaltgezogenen Präzisionsrohrs aus Stahl,<br />
Edelstahl oder alternativen Werkstoffen und Legierungen wird in einer<br />
elektrohydraulischen Maschine die für das System spezifische Kontur<br />
angeformt. Auf das Rohrende wird der Stauff Formring mit fest verbundener<br />
und somit unverlierbarer Elastomerdichtung aufgeschoben. In<br />
Kombination mit einem herkömmlichen Verschraubungskörper mit<br />
06 Ein deutlicher Vorteil vor allem in engen Einbausituationen ist der<br />
kurze Drehweg von nur 15 bis 20°. Das Montageende wird durch einen<br />
deutlich spürbaren Drehmomentanstieg angezeigt.<br />
24°-Innenkonus und einer Überwurfmutter gemäß ISO 8434-1 entsteht<br />
so eine formschlüssige Verbindung, die am einzig möglichen Leckagepfad<br />
sicher, dauerhaft und wartungsfrei abdichtet. Die Dichtwirkung<br />
wird vom Systemdruck der Hydraulikanlage unterstützt, so dass das<br />
neue Rohrumformsystem hervorragend für Hochdruck-Anwendungen<br />
geeignet ist. In solchen Einsatzbereichen profitiert der Anwender<br />
darüber hinaus von einer erhöhten Ausreißfestigkeit – ein klarer<br />
Sicherheitsvorteil angesichts von Druckschlägen und vibrierenden<br />
Belastungen, die typisch sind für viele Hydraulikanlagen. Für Pisnik<br />
und den Endkunden war dies ein entscheidendes Argument. Jernej<br />
Pisnik hierzu: „Bei Rohrverbindungen sind vor allem die Druckspitzen<br />
eine große Belastung. Mit Stauff Form können wir zuverlässige, weil<br />
dauerhaft leckagefreie Verbindungen realisieren.“<br />
INTUITIV BEDIENBAR UND LEISE<br />
In Anbetracht der kompakten Bauweise vieler mobiler und stationärer<br />
Maschinen ist auch der kurze Drehweg der Überwurfmutter bei<br />
der Endmontage ein Vorteil. Dieser beträgt nur 15 bis 20° nach Erreichen<br />
des Festpunktes und kann mit geringem Kraftaufwand und in<br />
der Regel ohne Umsetzen des Gabelschlüssels erfolgen. „Unsere<br />
Monteure bestätigen, dass das Montageende durch einen deutlich<br />
spürbaren Drehmomentanstieg angezeigt wird und die Gefahr von<br />
Über- oder Untermontagen praktisch ausgeschlossen werden kann“,<br />
berichtet Jernej Pisnik aus der Praxis. Ein wichtiges Kriterium bei der<br />
Entscheidung für Stauff Form war für Pisnik außerdem die Umformmaschine<br />
selbst: „Ihre Nutzung ist denkbar einfach und schnell zu<br />
lernen. Im Rahmen der detaillierten Einweisung durch Stauff Mitarbeiter<br />
vor Ort konnten die wenigen Fragen der Monteure umgehend<br />
beantwortet werden.“ Die Maschine ist über ein Touchpad sogar mit<br />
Handschuhen zu bedienen. Die Formstutzen werden bei Wechsel<br />
des Rohrdurchmessers oder der Wandstärke über einen Bajonettverschluss<br />
im Handumdrehen ausgetauscht. Dies erfolgt wie der Wechsel<br />
der Klemmbacken, die das Rohr während des Umformvorgangs<br />
in Position halten, komplett ohne Werkzeuge. Ein weiterer wichtiger<br />
Aspekt für Jernej Pisnik: „Die geringe Geräuschentwicklung schützt<br />
unsere Beschäftigten vor Gesundheitsschäden, verbessert die<br />
Sicherheit am Arbeitsplatz und erleichtert die Kommunikation<br />
untereinander.“ In Zukunft kann die Umformmaschine um ein<br />
zusätzliches Modul zur Fernwartung und „Live-Unterstützung“ der<br />
Anwendungstechniker durch den bei Stauff zuständigen technischen<br />
Kundenberater erweitert werden. So können beispielsweise<br />
Softwareupdates durchgeführt oder abweichende Rohrparameter,<br />
etwa für den Einsatz anderer Werkstoffe als Stahl und Edelstahl,<br />
kundenspezifisch programmiert werden. „Das setzt dem ohnehin<br />
hervorragenden Stauff Service gewissermaßen die Krone auf“,<br />
beurteilt Pisnik diese zusätzliche Ausstattung.<br />
www.stauff.com<br />
STAUFF LINE IM VIDEO:<br />
Wir waren bei Stauff auf der<br />
Hannover Messe und haben mit<br />
Jörg Deutz über das neue Konzept<br />
Stauff Line gesprochen:<br />
http://bit.ly/MDA_Stauff<br />
26 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
HARDWARE FÜR<br />
EXTREME<br />
BEDINGUNGEN<br />
Die Steuerungshardware Indra<br />
Control XM2201 ist von sechs<br />
europäischen und amerikanischen<br />
Klassifikationsgesellschaften<br />
für den Einsatz auf Schiffen<br />
und Offshore-Installationen<br />
auch unter extremen Umgebungsbedingungen<br />
zugelassen<br />
worden. Die Reihe Indra Control<br />
XM ist eine Hardware-Basis nach<br />
Schutzart IP20 der Embedded-<br />
Steuerungen für SPS-Programme<br />
und Motion-Control-Aufgaben.<br />
Sie regelt elektrische,<br />
hydraulische und elektrohydraulische<br />
Antriebe. Die modulare<br />
Steuerungshardware kann auch<br />
z. B. in der Metallurgie oder der<br />
Holzverarbeitung in allen<br />
Klimazonen eingesetzt werden.<br />
www.boschrexroth.com<br />
MARKTPLATZ<br />
MAGNETO-INDUKTIVE WEGSENSOREN MIT GROSSEM MESSBEREICH<br />
Die neuen Modelle aus der Reihe der magnetoinduktiven<br />
Wegsensoren aus dem Hause Micro-Epsilon<br />
zeichnen sich durch ihre robuste Bauform kombiniert<br />
mit moderner Sensortechnologie aus. Der Aufbau des<br />
Messsystems ist zuverlässig und langlebig. Die Vorteile<br />
liegen außerdem in der extrem kompakten Bauform.<br />
Die neuen Sensoren der Serie MDS-40-D18-SA sind in<br />
ein robustes Edelstahlgehäuse integriert und wurden<br />
z. B. für Anwendungen am Hydraulikzylinder mittels<br />
Klemmbefestigung konzipiert. Neu sind auch die<br />
magneto-induktiven Sensoren der Serie MDS-35-M12-<br />
SA-HT, die in ein robustes Edelstahlgehäuse integriert sind und für erhöhte Umgebungstemperaturen<br />
bis 120 °C entwickelt wurden. Diese sind sowohl mit integriertem Kabel als auch mit Stecker<br />
verfügbar. Die Sensoren werden z. B. in der Weg- und Abstandsmessung eingesetzt.<br />
Kastaş İlan - De<br />
www.micro-epsilon.de<br />
146 x 202 mm<br />
VERZÖGERUNGSFREI<br />
UND HOCHGENAU<br />
Kastas führt sein<br />
neues B2B-Portal<br />
Einfache<br />
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Der Neigungssensor Positilt<br />
PTK29 von ASM liefert auch<br />
unter Bewegung, Schocks und<br />
Vibrationen präzise Messergebnisse.<br />
Mit gyrokompensierter<br />
Mems-Technologie werden die<br />
Signale verzögerungsfrei und<br />
mit einer statischen Linearität<br />
bis 0,05° ausgegeben. Die<br />
Sensor-Elektronik ist in einem<br />
hermetisch dichten Edelstahlgehäuse<br />
untergebracht. Das<br />
10 mm flache und maximal<br />
49,5 mm breite Gehäuse kann<br />
flexibel auch in enge Räume<br />
installiert werden. Für Sicherheitsanwendungen<br />
ist er in<br />
einem Gehäuse mit Platz für<br />
redundante Elektronik verfügbar.<br />
Für Anwendungen in<br />
Bewegung unter harten<br />
Umweltbedingungen ausgelegt,<br />
findet er besonders in<br />
mobilen Maschinen Einsatz.<br />
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Vollständiges<br />
Produktangebot<br />
Flexible<br />
Logistik<br />
Zeiteffizienz
BAGGEREINSATZ IN<br />
VIRTUELLEN WÄNDEN<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Im Internet sieht man es immer wieder:<br />
Bildstrecken von umgestürzten Baggern oder von<br />
Gebäuden, denen dank nur eines unachtsamen<br />
Moments eines Maschinenbedieners ganze<br />
Stücke fehlen. Um solchen Unfällen<br />
vorzubeugen, entwickelt die englische Firma<br />
Prolec Ltd. Sicherheits- und Steuerungssysteme<br />
für Baumaschinen. Hansa-Flex liefert die<br />
Hydraulik für diese Systeme.<br />
Die Firma Prolec Ltd., Teil der James Fisher PLC Group of<br />
Companies, mit Sitz in Poole, Großbritannien ist einer<br />
der weltweit führenden Hersteller von Sicherheitssys<br />
temen für Baumaschinen. Mittels Sensortechnologie<br />
überwachen diese das Anheben oder Schwenken der Ausrüstung<br />
einer Baumaschine und senden bei Gefahr ein Signal<br />
an die Hydraulik. Hansa-Flex hat die Ventilblöcke für die<br />
Systeme entwickelt und liefert sie seit 2010 zusammen mit den<br />
dazugehörigen Schlauchleitungssätzen an den Hauptsitz von<br />
Prolec in England.<br />
ANWENDUNGSBEISPIEL: BAGGER IM GLEISBAU<br />
Für Baggerführer im Gleisbau gibt es viel zu beachten: Der Bagger<br />
darf die Ausrüstung nicht so hoch heben, dass er mit der stromführenden<br />
Oberleitung in Kontakt kommt. Zugleich gilt es, den Abstand<br />
zum benachbarten Gleis zu beachten, wo häufig trotz der angrenzenden<br />
Gleisarbeiten noch Züge fahren. Die Sichtfreiheit des<br />
Maschinenbedieners ist durch das Führerhaus jedoch eingeschränkt.<br />
Prolec unterstützt den Baggerführer bei dieser Herausforderung.<br />
Die Sicherheitslösungen von Prolec bestehen aus einer Zentraleinheit,<br />
in welche die kompletten Geometriedaten der Baumaschine<br />
eingespeist werden. Die dazugehörige Software errechnet den<br />
am weitesten entfernt oder höchstgelegenen Punkt. Mit einem<br />
Display kann der Maschinenbediener so den gesamten Arbeitsbereich<br />
des Baufahrzeugs überwachen. Zudem verhindert das<br />
System das Herausschwenken des Oberwagens aus einem vorher<br />
festgelegten Winkelbereich oder einer „virtuellen Wand“. Bei einem<br />
entsprechenden Signal der Zentraleinheit schaltet die Hydraulik<br />
automatisch alle gefährlichen Bewegungen ab, während sichere<br />
Bewegungen weiterhin erlaubt sind. Der Strom wird vom Ventil<br />
genommen, die entsprechende Baggerbewegung kommt zum<br />
Erliegen. Die Winkelbegrenzung, ab der die Sensoren Alarm schlagen,<br />
wird je nach Einsatzbereich des Fahrzeugs anders definiert.<br />
Der Baggerführer kann also sicher sein, dass seine Maschine die<br />
Oberleitung und die Gleise nicht berührt und bei Einsatz als mobiler<br />
Kran durch eine Überlast nicht umfällt.<br />
28 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
STEUERUNGEN UND REGELUNGEN<br />
01 Jürgen Reineke, Prolec, (l.) und Rainer Lüdeking,<br />
Hansa-Flex, inspizieren die Steuerung.<br />
02 Die kundenspezifische Hydraulik des Systems<br />
liefert Hansa-Flex<br />
01<br />
02<br />
MOBILER SOFORTSERVICE<br />
Die Beratungskompetenz hat Hansa-Flex inzwischen in weiteren Bereichen<br />
unter Beweis gestellt. Mit seinem mobilen Hydraulik-Sofortservice<br />
unterstützten die Spezialisten Prolec bei einem Kundentermin vor Ort.<br />
Hansa-Flex fertigte kurzfristig die benötigten Schlauchleitungen und<br />
baute sie in die Baumaschine des Kunden ein.<br />
KUNDENSPEZIFISCH AUS EINER HAND<br />
„Bevor wir die Hydraulik von Hansa-Flex bezogen, setzten wir<br />
lediglich Einzelventile in unseren Systemen ein“, erklärt Jürgen<br />
Reineke, Sales Manager im Prolec Central Europe Office. „Die<br />
kompletten Ventilblöcke sind jedoch flexibler und ihre Beschaffung<br />
ist besser einplanbar, da die Grundkomponente immer die gleiche<br />
ist.“ Die Basis für die Ventilblöcke bildet ein Multifunktionsblock,<br />
den Hansa-Flex kundenspezifisch herstellt und bestückt.<br />
Von den Steuermöglichkeiten des Fahrzeugs hängt es ab, ob der<br />
Kunde den Ventilblock in 3-, 4- oder 5-fach-Ausfertigung benötigt<br />
oder für sehr komplexe Systems gar zwei Blöcke in Reihe. „Der Ausleger<br />
eines Baggers besitzt zwei oder drei Gelenke“, erläutert Reineke,<br />
„Müssen wir z. B. nur die Hubhöhe oder das Schwenken begrenzen,<br />
wird ein 3-fach-Block eingebaut. Gibt es noch weitere Stufen für<br />
unterschiedliche Höhen- und Schwenkbewegungen, kommt ein 4-<br />
oder 5-fach-Block zum Einsatz.“<br />
VARIABLE INTEGRATION<br />
Der Ventilblock wird in den Vorsteuerkreis einer Baumaschine<br />
eingebaut, der die Haupthydraulik bewegt. Die Sensorkabel des<br />
Prolec-Sicherheitssystems führen vom Baggerarm nach hinten zur<br />
zentralen Steuerung und von dort zu den Ventilblöcken, die<br />
geschützt vor Wasser und Hitze im Inneren der Baumaschine angebracht<br />
sind. „Je nach Kunde müssen die Blöcke anders ins System<br />
POINTIERT<br />
SENSORTECHNOLOGIE VON PROLEC ÜBER-<br />
WACHT BAUMASCHINENBEWEGUNGEN<br />
VERHINDERT ANHEBEN UND SCHWENKEN<br />
IN GEFAHRENBEREICHE<br />
VENTILBLÖCKE FÜR DAS SYSTEM<br />
LIEFERT HANSA-FLEX<br />
ENGE ZUSAMMENARBEIT FÜHRT ZU INDIVI-<br />
DUELLEN PRODUKTEN FÜR PROLEC-KUNDEN<br />
integriert, die Schläuche unterschiedlich vom Block abgeführt<br />
werden“, sagt Reineke. „Das Spektrum ist dabei sehr groß.“<br />
Die beratungsintensive Zusammenarbeit ist auch der Grund,<br />
weshalb Prolec sich die Hydraulik eigens aus Deutschland schicken<br />
lässt. „Wir kennen inzwischen alle Kunden von Prolec und können<br />
unser Produkt dadurch wie maßgeschneidert an ihre Bedürfnisse anpassen“,<br />
erläutert Rainer Lüdeking vom Hansa-Flex Außendienst.<br />
„Seit 2010 haben wir die Blöcke immer wieder für aktuelle Anforderungen<br />
optimiert. Durch das Feedback der Prolec-Kunden, das an<br />
uns weitergegeben wird, können wir die Systeme laufend verbessern.“<br />
www.hansa-flex.de<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong> 29
DOPPELTE<br />
LEISTUNG<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Vom Standard-Membranspeicher bis zu<br />
kundenspezifischen Speicheranlagen mit mehr<br />
als 100 000 l Gasvolumen erfüllen Druckspeicher<br />
von Roth Hydraulics vielfältige Aufgaben in allen<br />
Anwendungen der Hydraulik. Nun erweitert der<br />
Hersteller sein Sortiment an Blasenspeichern.<br />
Blasenspeicher ermöglichen das Speichern und Freisetzen von<br />
hydraulischer Energie. Durch einströmende Druckflüssigkeit<br />
am ölseitigen Ventil komprimiert sich der Stickstoff, der sich in<br />
der Blase befindet. Hydraulische Energie wird gespeichert. Bei<br />
abfallendem Druck im Hydrauliksystem entspannt sich das Gas, die<br />
Blase dehnt sich aus und drängt die Flüssigkeit aus dem Blasenspeicher<br />
zurück in das Hydrauliksystem. Hydraulische Energie wird freigesetzt.<br />
SORTIMENTSERWEITERUNG<br />
Roth Hydraulics, ehemals Bolenz & Schäfer, ist seit über 60 Jahren führend<br />
in der Speichertechnik. Mit internationalen Zertifizierungen und<br />
Standorten in Deutschland, China und in den USA reagiert der Hersteller<br />
flexibel auf Kundenwünsche. Nun erweitert der Spezialist sein Sortiment<br />
an hydropneumatischen Blasenspeichern. Die neue leistungsstarke<br />
High-Flow-Version verfügt gegensätzlich zu dem Standard über<br />
eine nahezu verdoppelte Entnahmeleistung. Verantwortlich hierfür ist<br />
ein von Roth neu entwickeltes und strömungsoptimiertes Ventil,<br />
welches zudem die Reaktionsfähigkeit optimiert.<br />
„Die Leistungsfähigkeit unserer neuen Baureihe erreicht ein Niveau,<br />
das bisher nur Kolbenspeichern vorbehalten war. Mit unserer neuen<br />
Entwicklung erschließen sich zusätzliche Anwendungsfelder für Roth<br />
Blasenspeicher“, erklärt Harald Velte, Leiter Entwicklung und Konstruktion<br />
bei Roth Hydraulics. Die Roth Blasenspeicher eignen sich für den<br />
Einsatz in Kunststoff-Spritzgießmaschinen, Blasformmaschinen, hydraulischen<br />
Pressen und für die Fertigung von Composite-Bauteilen.<br />
Diese kommen z. B. in der Automobilindustrie zur Anwendung.<br />
FLEXIBLE BLASE<br />
Die Trennung zwischen Gas- und Flüssigkeitsraum bei den Speichern<br />
erfolgt mittels einer flexiblen Blase. Sie ist in den mit Betriebsmedium<br />
gefüllten Druckraum eingebettet. Die Speicher bestehen aus einem<br />
nahtlos geschmiedeten Druckkörper, einer flexiblen Blase mit einvulkanisiertem<br />
Gasanschluss sowie dem fluidseitigen Anschluss aus<br />
C-Stahl oder Edelstahl. Das Produktprogramm von Roth Hydraulics<br />
umfasst neben den High-Flow Blasenspeichern eine Vielzahl weiterer<br />
Versionen mit unterschiedlichen Flüssigkeitsanschlüssen.<br />
Die Blasenspeicher sind mit Volumen von 1 bis 57 l, für einen<br />
Betriebsdruck bis zu 420 bar und für Einsatztemperaturen von -40 bis<br />
+80 °C ausgelegt. Als Blasenwerkstoffe stehen zur Auswahl NBR (Acrylnitril-Butadien-Kautschuk),<br />
TT NBR (für Tieftemperaturen) und ECO<br />
(Ethylenoxid-Epichlorhydrin-Kautschuk). Auf Anfrage bietet der Her-<br />
steller Sonderwerkstoffe an. Für Offshore-Anwendungen sind widerstandsfähige<br />
Lackierungen verfügbar. Auch Kunststoffbeschichtungen<br />
sind möglich.<br />
Roth Hydrospeicher steigern die Effizienz hydraulischer Anlagen<br />
und reduzieren die Betriebskosten. Neben der Abdeckung von Leistungsspitzen<br />
werden die Blasenspeicher u. a. auch zur Pulsationsdämpfung<br />
von kurzhubigen, hochfrequenten Schwingungen und<br />
Druckspitzen sowie für Volumenstromkompensation, hydraulische<br />
Stoßdämpfung oder Federung, Schockabsorption und als Energiespeicher<br />
für Notbetätigung bei Energieausfall eingesetzt. Als Vollsortimenter<br />
liefert Roth Hydraulics eine komplette Technologie-Palette mit<br />
Kolben-, Blasen- und Membranspeichern sowie Speicheranlagen für<br />
verschiedenste Anwendungen.<br />
www.roth-hydraulics.de<br />
POINTIERT<br />
SPEICHERN UND FREISETZEN VON<br />
HYDRAULISCHER ENERGIE<br />
HIGH-FLOW-BLASENSPEICHER MIT NAHEZU<br />
VER DOPPELTER ENTNAHMELEISTUNG<br />
EINSATZ IN KUNSTSTOFFSPRITZGIESS-<br />
MASCHINEN UND HYDRAULISCHEN PRESSEN<br />
Redakteurin Svenja Stenner (rechts) überzeugte sich auf der Hannover<br />
Messe <strong>2017</strong> von den Blasenspeichern mit erhöhter Entnahmeleistung.<br />
Von links nach rechts: Frank Fuchs, Geschäftsführer Roth Hydraulics GmbH<br />
und Christin Roth-Jäger, Geschäftsführerin Roth Werke GmbH<br />
30 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
MARKTPLATZ<br />
EFFIZIENTE UND ZUVERLÄSSIGE FILTRATIONSLÖSUNGEN<br />
Die Filtration Division von Eaton hat Filtrationslösungen<br />
für Hydraulik- und Schmierölanwendungen,<br />
die frischen Wind in Prozesseffizienz<br />
und -zuverlässigkeit bringen. Ein Highlight ist<br />
das Twinfil TWF 4000 Filtrationssystem, das<br />
speziell für den Einsatz in Getriebeschmiersystemen<br />
von Windkraftanlagen neu überarbeitet<br />
wurde. Das seewasserfeste, eloxierte Aluminiumgehäuse<br />
in kompakter Bauform hat eine<br />
hohe Korrosionsbeständigkeit und reduziert das<br />
Gewicht um mehr als 75 Prozent im Vergleich zu Standardausführungen in C-Stahl<br />
oder Gusseisen. Der einfach zu wechselnde TEF 426 Filter wird im Tank montiert<br />
und verhindert, dass Verschmutzungen in den Vorratsbehälter während des<br />
Elementwechsels gelangen und Öl beim Wechsel austritt. Das Kieselgelgranulat im<br />
BFD-Belüftungsfilter absorbiert Feuchtigkeit und schützt das Öl vor Oxidation.<br />
www.eaton.de<br />
INDIVIDUELL ZUSCHNEIDBARE STOSSDÄMPFUNGSPLATTEN<br />
Slab ist eine vielseitige Familie von Stoßdämpfungsplatten und schwingungsisolierenden<br />
Platten von ACE. Es gibt sie neben der Standardgröße 1500 x 800 mm auch<br />
nach kundenspezifischer Anforderung, für die sie in fast beliebiger Form und Größe<br />
zuschneidbar sind. Der Hersteller nutzt dafür eine CNC-Einheit, die beliebige<br />
Plattenmaße und -formen aus den Standardgrößen herauslöst, wobei Radien von<br />
2,5 mm möglich sind. Die Toleranzen beim Zuschnitt betragen z. B. bei einer Länge<br />
von 30 bis 120 mm nur ± 0,3 mm.<br />
www.ace-ace.de<br />
HYDRAULISCHE UND ELEKTRISCHE<br />
ANTRIEBSTECHNOLOGIE VEREINT<br />
Die elektrohydrostatische Pumpeneinheit (EPU)<br />
von Moog ist eine Kombination hydraulischer<br />
und elektrischer Antriebstechnologie, mit der<br />
sich dezentrale Antriebsstrukturen realisieren<br />
lassen. Da sie kein zusätzliches Hydraulikaggregat<br />
benötigt wird, verringert sich der Platzbedarf.<br />
Die Einheit wurde für die einfache Installation<br />
entwickelt und lässt sich direkt an einen<br />
Steuerblock oder Zylinder montieren. Der in sich<br />
geschlossene Antrieb verringert die Gefahr von<br />
Leckagen und Ausfällen. Eingesetzt werden<br />
kann er in der Metallumformung, im Spritz- und<br />
Druckguss, in Gas- und Dampfturbinen oder bei<br />
der Blattverstellung von Windturbinen.<br />
www.moog.de<br />
F<br />
Bio-abbaubar<br />
Energieeffizienz<br />
Öl-Microfiltration<br />
Co2-Reduktion<br />
Langzeitöle<br />
Laborservice<br />
Öl-Sensoren<br />
Die Zeichen unserer Leistung –<br />
seit 1986<br />
KLEENOIL PANOLIN AG D – 79804 Dogern Tel.: + 49 7751/8383 – 0 info@kleenoil.com www.KLEENOILPANOLIN.com
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
WIR VERSUCHEN,<br />
DER ZEIT EIN BISSCHEN<br />
VORAUS ZU SEIN
INTERVIEW<br />
Die Gesamtbetriebskosten (Total Cost of Ownership, TCO) von<br />
Maschinen und Anlagen sind ein entscheidender wirtschaftlicher<br />
Faktor für Industrieunternehmen. Sie standen im Zentrum des<br />
diesjährigen Shell Technology Forums in Amsterdam. Dort hatten wir<br />
Gelegenheit mit Ahmet Güven, Product Application Specialist für<br />
Hydrauliköle, über die neue Generation Hydrauliköle des<br />
Unternehmens sowie ihre Auswirkungen auf die TCO zu sprechen.<br />
Herr Güven, heutzutage<br />
müssen Hydrauliksysteme<br />
rund um die Uhr arbeiten, bei<br />
maximaler Effizienz und<br />
Produktivität sowie unter<br />
extrem hohen Drücken von<br />
bis zu 500 bar. Welche<br />
Auswirkungen hat dies auf<br />
das verwendete Hydrauliköl?<br />
Sie haben kürzlich die<br />
nächste Generation Ihrer<br />
Shell Tellus Hydraulik-Öle auf<br />
den Markt gebracht. Was sind<br />
die Vorteile dieser Produkte?<br />
Wie schwer ist es, eine solche<br />
neue Generation von<br />
Hydraulikölen zu entwickeln?<br />
Wird das falsche Öl in einem<br />
hydraulischen System<br />
genutzt, kann es zum<br />
Maschinenausfall führen,<br />
was wiederum hohe Kosten<br />
nach sich zieht. Die TCO<br />
steigen. Ich schätze, es gibt<br />
einen großen Bedarf an<br />
Service und Support, oder?<br />
Wie sie bereits sagten, die Drücke steigen. Und wenn die Drücke steigen, steigen auch die Temperaturen<br />
und damit die Belastung des Öls. Es gibt die Faustregel: pro Temperaturanstieg um<br />
10 Grad Celsius verdoppelt sich die Oxidation. Also muss das Öl oxidationsresistent sein.<br />
Darüber hinaus gibt es jedoch noch weitere Belastungen, bedingt durch die hohen Drücke.<br />
Wenn das Öl bei solch hohen Drücken durch das Ventil strömt, kommt es zu Druckabfällen, die<br />
sehr große Reibung verursachen sowie zu einer großen Temperaturänderung.<br />
Die Temperatur steigt und fällt also kontinuierlich. Die Temperaturspitzen reichen bis zu 135<br />
Grad Celsius. Und an diesen Stellen kommt der sogenannte Thermal Breakdown ins Spiel, an<br />
dem die Bindungen zwischen den verschiedenen chemischen Elementen des Fluids brechen.<br />
Dies ist eine weitere Belastung für das Hydrauliköl, der es widerstehen muss. Wenn man eine<br />
neuartige Formel für ein Fluid entwickelt, muss man diese drei Dinge beachten: Belastung<br />
durch Druck, Oxidation und Temperatur.<br />
Die Shell Tellus S2 VX und MX Öle sind momentan die einzigen auf dem Markt, die die extrem<br />
anspruchsvollen Anforderungen der Bosch Rexroth Fluid Ratings List RDE 90245 erfüllen. Es kann<br />
bei Drücken bis zu 500 bar eingesetzt werden, bei Drehzahlen bis zu 4000 Umdrehungen pro<br />
Minute und einer Arbeitstemperatur von 100 Grad Celsius. Somit schützen diese Shell Fluide<br />
selbst unter den oben genannten Einflüssen – Druck, Oxidation, Hitze – die Pumpe vor Verschleiß.<br />
Shell Tellus S2 VX und MX sind zudem von Gruppe 1 in Gruppe 2 der Basisöle aufgestiegen. Das<br />
bedeutet, wir haben eine verbesserte Oxidationsstabilität. Zur Verdeutlichung: Wir haben einen<br />
Reifungstest nach ASTM D943 (Standard-Oxidationstest, Hinweis der Redaktion) mit diesen Produkten<br />
ausgeführt – wir nennen ihn TOST Life Test – und Bosch Rexroth verlangt an dieser Stelle<br />
2500 Betriebsstunden. Wir haben diese Anforderung um das Doppelte übertroffen; unsere Öle<br />
liefen über 5000 Stunden. Die Ölwechselintervalle werden somit deutlich länger und unsere Kunden<br />
können ihre Maschinen nahezu durchgehend betreiben. So steigern unsere Öle die Produktivität<br />
der Anwender und reduzieren Wartungskosten und somit die TCO.<br />
Es ist nicht einfach, denn man muss immer den bestmöglichen Kompromiss finden. Wenn man<br />
beispielsweise den Schutz vor Verschleiß verbessern möchte und ein entsprechendes Additiv<br />
hinzufügt, kann dies unter Umständen negative Effekte für andere Aspekte nach sich ziehen, wie<br />
zum Beispiel einen schlechteren Schutz vor dem Thermal Breakdown Effekt. Dies muss man<br />
alles ausbalancieren.<br />
Zudem fragen nicht alle OEM dieselben Werte nach. Wir erfüllen eine Vielzahl von Spezifikationen,<br />
nicht nur das eingangs erwähnte Bosch Rexroth Fluid Rating. Unter anderem erfüllen Shell<br />
Tellus Öle auch die Anforderungen nach Parker Denison oder Eaton.<br />
Darüber hinaus ist eine der größten Herausforderungen heutzutage auf Seite der Dichtungen zu<br />
finden. Die OEM sind sehr erpicht auf Dichtungskompatibilität. Früher testeten wir die Kompatibilität<br />
über eine Dauer von 100 Stunden, heute sind es über 1000 Stunden. Weiterhin verlangen<br />
die Maschinen- und Komponentenhersteller inzwischen viel mehr Informationen als früher. Vor<br />
einigen Jahren reichte es noch zwei Datensätze zum jeweiligen Öl zu liefern. Inzwischen wollen<br />
die Hersteller alle Daten für alle Basisöl-Kombinationen. Man muss also sehr viele sehr teure<br />
Tests durchführen, um diesen Anforderungen gerecht zu werden.<br />
Dummerweise ist die erste Aufgabe eines hydraulischen Fluids, Kraft von einem Ort zu einem<br />
anderen zu übertragen. Wenn ein Maschinenbetreiber das Hydrauliköl in einem System wechselt<br />
und danach sieht, dass diese Aufgabe der Kraftübertragung befriedigend erfüllt wird, ist er<br />
der Meinung, dass alles in bester Ordnung ist. Je nachdem um welches Öl es sich handelt, kann<br />
er sich jedoch große Probleme einhandeln, selbst wenn die Maschine zunächst wie erwartet<br />
läuft. Sowohl unsere Erfahrungen als auch die von Filter- und Additivherstellern haben gezeigt,<br />
dass mindestens 50 Prozent aller Service-Fälle von Hydrauliksystemen mit der Qualität und<br />
Reinheit des Hydrauliköls in Verbindung gebracht werden können.<br />
Wichtig hierbei: Es fehlt in nahezu allen Fällen an ausreichendem Know-How. Denn die Ausfälle<br />
sind meist mechanischer Natur – man hat z.B. einen Ausfall eines Lagers, eines Zylinders<br />
oder eines Ventils – und beim Check wird genau das festgestellt: ein Problem am Lager, Zylinder<br />
oder Ventil. Aber in Wirklichkeit sind diese meist durch die Qualität des Hydrauliköls bedingt.<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong> 33
INTERVIEW<br />
Inzwischen weisen sogar die Komponentenhersteller auf die Wichtigkeit des richtigen<br />
Hydrauliköls hin. Nicht alle hydraulische Fluide sind gleich.<br />
Was wird die Zukunft<br />
bringen? Was kann man von<br />
den Shell Hydraulikölen von<br />
morgen erwarten?<br />
Wir glauben, dass wir die Technologieführer am Markt in Sachen Fluide sind. Wir versuchen,<br />
den Anforderungen von heute mindestens einen Schritt voraus zu sein. Wir arbeiten an diversen<br />
Projekten, unter anderem an einem GTL-basierten Fluid (Gas to Liquid). Es wird die Leistungsmerkmale<br />
in Sachen Druck und Temperatur nochmals nach oben verschieben. Wir versuchen<br />
durch Kooperationen mit OEM den sich stetig ändernden und steigenden Anforderungen<br />
nicht nur gerecht zu werden, sondern der Zeit immer ein bisschen voraus zu sein.<br />
Wir arbeiten zum Beispiel an Schmiermittel-Sensoren, um Predictive-Maintenance-Konzepte<br />
umzusetzen. Diese sind bereits in Feldversuchen im Einsatz und sollen die Qualität des<br />
Hydrauliköls überwachen, um frühzeitig vor Problemen im Hydrauliksystem zu warnen.<br />
www.shell.de/lubricants<br />
Das Interview führte Peter Becker, Redaktion <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong><br />
IMPRESSUM<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
FLUIDTECHNIK<br />
erscheint <strong>2017</strong> im 61. Jahrgang, ISSN 0341-2660<br />
Redaktion<br />
Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Michael Pfister<br />
Tel.: 06131/992-352, E-Mail: m.pfister@vfmz.de<br />
(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />
Stv. Chefredakteur: Peter Becker B. A.,<br />
Tel.: 06131/992-210, E-Mail: p.becker@vfmz.de<br />
Redakteurin: Svenja Stenner,<br />
Tel.: 06131/992-302, E-Mail: s.stenner@vfmz.de<br />
Redaktionsassistenz: Melanie Lerch,<br />
Tel.: 06131/992-261, E-Mail: m.lerch@vfmz.de,<br />
Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371, E-Mail: p.weidt@vfmz.de<br />
Angelina Haas, Gisela Kettenbach, Ulla Winter<br />
(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />
Herausgeber: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff,<br />
Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen<br />
der RWTH Aachen, Steinbachstr. 53, 52074 Aachen,<br />
Tel.: 0241/8027511, Fax: 0241/80-22194,<br />
E-Mail: mh@ifas.rwth-aachen.de,<br />
Internet: www.ifas.rwth-aachen.de<br />
Organ: Organ des Forschungsfonds des Fachverbandes<br />
<strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA<br />
Gestaltung<br />
Mario Wüst, Doris Buchenau, Anette Fröder,<br />
Sonja Schirmer<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 />
Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />
E-Mail: a.zepig@vfmz.de<br />
Annemarie Benthin, Anzeigenverwaltung<br />
Tel.: 06131/992-250, E-Mail: a.benthin@vfmz.de<br />
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Produkte und Dienst-leistungen zu informieren.<br />
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beim Verlag widersprochen werden (vertrieb@vfmz.de).<br />
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Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit der Annahme<br />
des redaktionellen Contents (Texte, Fotos, Grafiken<br />
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34 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
INDIVIDUALISIERTE PRODUKTE<br />
AUS DER SMART FACTORY<br />
DRUCKLUFTLECKAGEN<br />
SCHNELL ERKENNEN<br />
Eine flexible<br />
automatisierte<br />
Produktion in<br />
Losgröße 1<br />
bieten Pöppelmann<br />
und<br />
Arburg an. Dies<br />
beinhaltet die<br />
Individualisierung<br />
von<br />
Großserienteilen<br />
durch eine<br />
Kombination von<br />
Spritzgießen und<br />
additiver Fertigung und eine lückenlose Rückverfolgbarkeit jedes<br />
Bauteils über ein Leitrechnersystem. Im Webshop von Pöppelmann<br />
können die Produktwünsche eingegeben werden. Aus der<br />
Bestellung wird ein QR-Code generiert, der an das Smartphone<br />
des Kunden gesendet oder ausgedruckt wird. Die Informationen<br />
werden bei Arburg mit einem Scanner ausgelesen und für den<br />
Produktionsablauf auf einen NFC-Chip übertragen. So wird das<br />
Produkt selbst zum Datenträger.<br />
www.poeppelmann.com<br />
DER DIREKTE WEG<br />
<strong>O+P</strong> IM INTERNET: www.oup-fluidtechnik.de<br />
<strong>O+P</strong> ALS E-PAPER: www.engineering-news.net<br />
<strong>O+P</strong>-REDAKTION: m.pfister@vfmz.de<br />
WERBUNG IN <strong>O+P</strong>: a.zepig@vfmz.de<br />
MDA TECHNOLOGIES – FLUIDTECHNIK INTERNATIONAL:<br />
www.en.engineering-news.net<br />
TECHNISCH-WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT<br />
Dr.-Ing. C. Boes, Böblingen<br />
Dipl.-Ing. M. Dieter, Sulzbach/Saar<br />
Prof. Dr.-Ing. A. Feuser, Lohr a. M.<br />
Dr.-Ing. M. Fischer, Kraichtal<br />
Dr.-Ing. G. R. Geerling, Elchingen<br />
Prof. Dr.-Ing. M. Geimer, Karlsruhe<br />
Prof. Dr.-Ing. habil. W. Haas, Stuttgart<br />
Dr.-Ing. W. Hahmann, Kempen<br />
Prof. Dr.-Ing. S. Helduser, Krefeld<br />
Frau Prof. Dr.-Ing. M. Ivantysynova,<br />
Purdue University<br />
Univ.-Prof. Dr.-Ing. G. Jacobs, Aachen<br />
Dipl.-Ing. M. Knobloch, München<br />
Dr. L. Lindemann, Mannheim<br />
INSERENTENVERZEICHNIS HEFT 06/<strong>2017</strong><br />
Bott, SMART HYDRAULICS,<br />
Mössingen11<br />
Breit Hydraulik, Heiligenhaus25<br />
Eisele Pneumatics,<br />
Waiblingen11<br />
EKOMAT, Karben35<br />
Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen<br />
Dr.-Ing. K. Roosen, Kaarst<br />
Dr.-Ing. P. Saffe, Hannover<br />
Dr.-Ing. MBA IMD A. W. Schultz,<br />
Memmingen<br />
Dipl.-Ing. E. Skirde, Neumünster<br />
Prof. Dr.-Ing. C. Stammen, Krefeld<br />
Dipl.-Ing. P.-M. Synek, Frankfurt<br />
Prof. Dr.-Ing. J. Weber, Dresden<br />
Der Vorsitzende und stellvertretende<br />
Vorsitzende des Forschungsfonds<br />
<strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA:<br />
Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen<br />
Dr.-Ing. R. Rahmfeld, Neumünster<br />
KASTAS SEALING TECHNOLOGIES,<br />
Quickborn27<br />
Kleenoil Panolin, Dogern31<br />
KTR Systems, Rheine19<br />
LEE Hydr. Miniaturkomp., Sulzbach7<br />
TOX PRESSOTECHNIK, Weingarten3<br />
Die Reihe LDS 1000 erweitert<br />
das Portfolio programmierbarer<br />
Druckluftmessgeräte mit<br />
I/O-Link von EGE um Messfühler<br />
für Rohrdurchmesser bis<br />
200 mm. Sie messen den<br />
Verbrauch in Druckluftnetzen<br />
nach dem Differenzdruckprinzip.<br />
Der Luftverbrauch<br />
eines Bereichs, Anlagenteils<br />
oder Werkzeugs wird in einem<br />
Display mit Sensortasten<br />
angezeigt. Alternativ erlaubt<br />
ein I/O-Link das Auslesen der<br />
Messwerte durch die SPS und<br />
das Parametrieren des Sensors<br />
vom PC aus. Die Eintauchfühler<br />
liefern neben der Leckage-<br />
Erkennung auch Messwerte zu<br />
Druck und Temperatur. Dazu<br />
kommen eine Dosierfunktion,<br />
Hysterese-Funktion, Manipulationserkennung<br />
und<br />
Ausschaltverzögerung.<br />
www.ege-elektronik.com<br />
DIAGNOSE FÜR<br />
INDUSTRIE-4.0-ANWENDUNGEN<br />
EFFIZIENTES PAKET<br />
FÜR SERVOPUMPEN<br />
Mit seinem Hardware- und<br />
Softwarepaket für Servopumpen-Lösungen<br />
stellt Baumüller<br />
einen leistungsstarken und<br />
effizienten Antrieb für<br />
Kunststoffmaschinen zur<br />
Verfügung. Die Servopumpe<br />
kombiniert die Eigenschaften<br />
der hydraulischen<br />
Leistungsübertragung mit<br />
denen der elektrischen<br />
Servo-Antriebstechnik. Das<br />
Antriebspaket besteht aus<br />
einer Konstantpumpe, einem<br />
Servomotor, einem B Maxx<br />
5000 Umrichter und der im<br />
Umrichter integrierten<br />
Servopumpen-Regelungsfunktion.<br />
Eine Palette an dynamischen<br />
Motoren und Umrichtern<br />
in unterschiedlichen<br />
Kühlungsvarianten bietet<br />
entsprechend des jeweiligen<br />
Lastprofils der Anwendung die<br />
passende Antriebslösung.<br />
www.baumueller.de<br />
Für die digitale<br />
Steuerung von<br />
Pneumatik-Produkten<br />
ist die Feldbus-<br />
Elektronikplattform<br />
der Baureihe 580 von<br />
Asco Numatics um<br />
IO-Link-Module<br />
erweitert worden. Mit<br />
den Ventilinseln der<br />
Baureihe 500 bieten die Module eine einfache, günstige Lösung<br />
zur Steuerung von Magnetventilen. Die Modelle ermöglichen<br />
einen Durchfluss von 400 bis 1400 l/min. Erhältlich ist auch eine<br />
Grundplatte, über die zwei Drücke gleichzeitig verarbeitet werden<br />
können. Durch optimierte Diagnosefunktionen ist eine hohe<br />
Maschinenverfügbarkeit gegeben. Typische Anwendungen sind<br />
Förder- und Robotik-Applikationen, Pick and Place- und Montageautomaten<br />
oder Verpackungsmaschinen.<br />
www.asconumatics.eu/de<br />
Ekomat.indd 1 07.11.2012 07:49:19<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong> 35
DIE AM SCHNELLSTEN ZU<br />
KONFEKTIONIERENDE<br />
ENERGIEKETTE DER WELT<br />
Zeit ist Geld, sagte schon Benjamin Franklin.<br />
Dieser Regel folgend hat der Kunststoff-Spezialist<br />
igus auf der Hannover Messe die e-Kette 4.1L<br />
mit neuartigem Trennstegsystem vorgestellt.<br />
Dank diesem – und einer neuen Zugentlastung<br />
– soll die Kette bis zu 80 % schneller konfektioniert<br />
werden können als vergleichbare Produkte.<br />
Ich habe mir auf der Messe die wenigen nötigen<br />
Minuten Zeit genommen und den Selbstversuch<br />
gewagt. Wie schnell kann ich als Laie die E4.1L<br />
befüllen und zusammenbauen?<br />
Autor: Peter Becker, Redaktion <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong><br />
16:31 Uhr<br />
Nachdem ich die die Kette vollständig geöffnet habe, geht<br />
es nun an das Einsetzen des neu entwickelten Trennstegsystems.<br />
Damit ist es nun sehr nutzerfreundlich möglich,<br />
Böden zur bedarfsgerechten Innenaufteilung über mehrere<br />
Ebenen einzuschieben. Die Trennstege werden per Hand<br />
eingeklickt. In diesem Fall sind es jeweils drei pro Steg.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
16:30 Uhr<br />
Los geht‘s. Unterstützt von einer igus-Spezialistin hebele ich per<br />
Schraubendreher die obenliegenden Öffnungsstege der E4.1L auf.<br />
Sie sind um 115 Grad aufschwenkbar und rasten in Endposition<br />
ein. Bei Bedarf lassen sie sich auch komplett entnehmen, wieder<br />
einlegen und durch einfaches Zudrücken verschließen.<br />
16:33 Uhr<br />
Nun werden die ersten Leitungen<br />
sowie die ersten Zwischenböden<br />
eingebracht. Die Böden<br />
werden ebenfalls von Hand eingesetzt<br />
und rasten in Endposition<br />
ein. Am unteren Bildrand ist<br />
das neu entwickelte Zugentlastungssystem<br />
zu sehen. Die<br />
wabenförmige Struktur passt<br />
sich den eingelegten Leitungen<br />
und ihren unterschiedlichen<br />
Durchmessern an.<br />
36 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
ENERGIEKETTEN<br />
16:38 Uhr<br />
Mit Hilfe der igus-Expertin lege ich die dritte<br />
Lage, unter anderem Stromleitungen, ein.<br />
16:36 Uhr<br />
Die zweite Lage folgt, in diesem Fall Servo-Leitungen.<br />
Nachdem das Funktionsprinzip nun bekannt<br />
ist, geht das Einsetzen der Böden und Verlegen<br />
der Leitungen schon deutlich schneller.<br />
16:41 Uhr<br />
igus nennt die E4.1L die am schnellsten<br />
zu konfektionierende Energiekette der<br />
Welt. Angesichts des Selbstversuchs mag<br />
ich das gerne glauben. Gerade mal etwas<br />
mehr als zehn Minuten habe ich gebraucht,<br />
um ohne jegliche Vorkenntnisse<br />
meine erste Energiekette zu konfektionieren.<br />
Durch die nahezu werkzeugfreie<br />
Montage, die gute Zugänglichkeit des<br />
Innenraums und das flexible Trennstegsystem<br />
können Profis sicherlich in deutlich<br />
kürzerer Zeit individuelle Lösungen<br />
für beliebige Anwendungsgebiete entstehen<br />
lassen.<br />
www.igus.de<br />
16:40 Uhr<br />
Zum Schluss wird dann<br />
doch noch einmal Werkzeug<br />
benötigt. Mit einem<br />
Innensechskant-Schlüssel<br />
wird das Zugentlastungssystem<br />
mittels abschließendem<br />
Metallsteg fixiert.
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
VERBINDUNGSELEMENTE<br />
DIESELGATE<br />
IM TANKROHR<br />
Heiko Baum, Gerd Scheffel<br />
Hydraulische Antriebe werden zur Reduzierung der Zykluszeit immer<br />
dynamischer, was zu höheren Fluidaustauschraten führt. Seitens der<br />
Druckversorgung ist dem Anlagenbauer hierfür kein Aufwand zu groß.<br />
Der Rücklauf zum Tank jedoch wird oft noch anhand von überlieferten<br />
Faustformeln ausgelegt. Das kann zu Beschädigungen der Anlage<br />
durch Kavitation, Druckschlägen und Diesel-Effekten führen und ist<br />
nicht mehr zeitgemäß.<br />
38 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
VERBINDUNGSELEMENTE<br />
ENTSTEHUNG VON DIESEL-EFFEKTEN IN EINER<br />
HYDRAULIKANLAGE<br />
Nachdem das letzte Ventil im Kreislauf durchströmt worden ist,<br />
fließt das Fluid mit hoher Geschwindigkeit durch die Tankleitung<br />
zurück in den Tank. Beim Einlauf in den Tank wird die Geschwindigkeit<br />
bis zum Stillstand abgebremst. Wenn die Schließzeit des<br />
Ventils kürzer als die Bremszeit der Fluidsäule ist, kommt es durch<br />
Entstehen von Unterdruck zum Zurückströmen des Fluids in der<br />
Tankleitung, was Druckschläge erzeugt. Die Strömungsverhältnisse<br />
in einer Tankleitung können in einen stationären und einen instationären<br />
Zustand unterteilt werden.<br />
Strömungsverhältnisse: Von stationären Verhältnissen spricht<br />
man, wenn sich die Strömungsverhältnisse (z. B. Durchfluss,<br />
Druck) an einem Punkt der Rohrleitung zeitlich nicht ändern. Eine<br />
derartige vereinfachende Annahme ist für viele Aufgaben der Hydraulik<br />
in Rohrleitungen ausreichend und die Berechnung erfolgt<br />
durch Anwendung der Bernoullischen Energiegleichung. Instationäre<br />
Bedingungen treten immer dann auf, wenn zeitliche Veränderungen<br />
eine Rolle spielen. Ein praktisches Beispiel ist der Druckstoß<br />
beim plötzlichen Öffnen oder Schließen eines Ventils. Dabei<br />
treten erhebliche dynamische Kräfte (Schläge) auf. Das kann man<br />
zum Beispiel bei Wasserschläuchen beobachten oder in Hauswasserleitungen<br />
manchmal hören. Dabei können Schäden an Leitungen<br />
und Rohrhalterungen entstehen [1].<br />
Die stationären Strömungsverhältnisse werden hier nicht näher<br />
betrachtet; sie dienen aber häufig als theoretische Basis für die<br />
Faustformeln zur Dimensionierung der Tankleitung. Die folgenden<br />
Ergebnisse zeigen, dass die instationären Strömungsverhältnisse<br />
für die Auslegung der Tankleitung viel relevanter sind, da diese in<br />
der Praxis maßgeblich für die Druckschläge verantwortlich sind.<br />
Beim Druckschlag denkt man oft nur an die Zulaufleitung. Es<br />
kommt aber auch auf der Ablaufseite des Ventils in der Tankleitung<br />
zu Druckschlägen – nur, dass hier unter Umständen ein kurzer, aber<br />
wie die folgenden Betrachtungen zeigen, entscheidender Zeitraum<br />
mit sehr niedrigem Druck durchlaufen wird, bevor es zum Druckschlag<br />
kommt.<br />
Ursache des niedrigen Drucks hinter dem Ventil ist die Induktivität<br />
der Fluidsäule. In einer bewegten Fluidsäule ist kinetische Energie<br />
gespeichert, die erst durch eine Bremskraft abgebaut werden<br />
muss, damit die Fluidsäule stoppt. Hierdurch strömt beim Schlie-<br />
ßen des Ventils kurzzeitig mehr Volumenstrom in Richtung Tank als<br />
über das schließende Ventil nachströmen kann. Analog gilt das<br />
auch für die Rücklaufleitung eines Zylinders, wenn dieser in den<br />
Anschlag bzw. die Endlagendämpfung läuft. In beiden Fällen wird<br />
die Volumenstrombilanz für den Bereich am Anfang der Leitung<br />
negativ. Wird die Fluidsäule zunächst vereinfacht als homogener<br />
Block betrachtet (Bild 01), die Reibung in der Leitung vernachlässigt<br />
und der Brems-Differenzdruck konstant gehalten, so kann man<br />
sich den Bremsvorgang der Fluidsäule wie eine PKW-Bremsung<br />
vorstellen und die Bremszeit und der Bremsweg werden wie gezeigt<br />
berechnet.<br />
Die Kurven im Diagramm zeigen den zugehörigen Weg-Geschwindigkeits-Verlauf.<br />
Die Geschwindigkeit sinkt parabelförmig<br />
von der Anfangsgeschwindigkeit bis auf Null ab. Fluidtechnisch<br />
sehr interessant ist, was auf der linken Seite der Leitung direkt hinter<br />
dem Ventil passiert. Wenn kein Fluid nachströmt, dann bleibt<br />
die Volumenstrombilanz während der gesamten Bremszeit, also bis<br />
zum Stopp der Fluidsäule, negativ. Der Druck fällt während dieser<br />
Zeit immer weiter ab. Die Fluidsäule „zieht“ am Anfang der Tankleitung.<br />
Das „Ziehen“ der Fluidsäule ist für die weitere Betrachtung<br />
der Druckschläge in der Tankleitung von essenzieller Bedeutung.<br />
Im Unterschied zu Festkörpern, die einen Elastizitätsmodul haben<br />
und die auf Druck und Zug belastet werden können, können Fluide,<br />
deren Widerstand gegenüber einer Volumenänderung über den<br />
Kompressionsmodul beschrieben wird, nicht gezogen, sondern nur<br />
gedrückt werden. In hydraulischen Systemen steht das Fluid immer<br />
unter Druck, denn selbst im Tank herrscht mindestens Atmosphärendruck.<br />
Wird das Fluid entspannt, dann sinkt der Fluiddruck. Es ist aber<br />
zu beachten, dass ein reales Fluid immer auch einen Anteil gelöster<br />
und einen sehr geringen Anteil ungelöster Luft enthält, die das Betriebsverhalten<br />
beeinflussen.<br />
In Druckflüssigkeiten gelöste Luft (Absorption): Sauerstoff- und<br />
Stickstoffmoleküle lagern sich in die Struktur der Flüssigkeit ein. Es<br />
liegt ein homogenes, molekular verteiltes Gemisch vor (echte Lösung).<br />
Die gelöste Luftmenge erreicht einen Sättigungswert, der mit<br />
dem absoluten Druck steigt. Nach dem Henryschen Löslichkeitsgesetz:<br />
Der Löslichkeitskoeffizient für Luft (Bunsen-Koeffizient) α =<br />
0,09 bzw. 9 Vol.-% zeigt an, dass Mineralöl bei Atmosphärendruck 9<br />
Vol.-% Luft bis zum Sättigungszustand aufnimmt, d. h. bis zu 90 cm³<br />
Luft auf 1 L Öl in Lösung gehen [2].<br />
01 Weg-Geschwindigkeits-Verlauf einer Fluidsäule bei konstanter Bremskraft<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong> 39
VERBINDUNGSELEMENTE<br />
Ungelöste (freie) Luft in Druckflüssigkeit (Dispersion): Luft ist hier<br />
in Form frei verteilter Bläschen in die Flüssigkeit eingeschlossen, bei<br />
etwa über 30 % Luft im Hydrauliköl liegt Schaum vor. „Freie Luft“ beeinflusst<br />
die physikalischen Eigenschaften des Hydrauliköls [2].<br />
Solange der Fluiddruck hoch genug ist, ist dieser Luftanteil so<br />
stark komprimiert, dass er keine Auswirkung auf die Eigenschaften<br />
des Fluids hat. Je niedriger der Druck im Fluid wird, umso stärker ist<br />
jedoch der Einfluss der ungelösten Luft auf die Eigenschaften des<br />
Fluids. Zum Beispiel wird hierdurch der effektive Kompressionsmodul<br />
des Fluids sehr stark reduziert, was bei der Berechnung des<br />
Druckschlages noch wichtig wird. Auf eine detaillierte Beschreibung<br />
zum Einfluss der ungelösten Luft wird an dieser Stelle verzichtet<br />
und zur vertiefenden Lektüre auf Murrenhoff [3] verwiesen.<br />
Ist das Fluid komplett „entspannt“ und es wird trotzdem noch<br />
weiter an ihm „gezogen“, dann entsteht im Bereich des niedrigen<br />
Drucks die in Bild 01 gezeigte kavitationsähnliche Zone.<br />
02 Experimentell ermittelte Grenzkurve für die Zündung bei<br />
Kompression von einzelnen Luftblasen [9]<br />
Kavitation: Kavitation ist die Bildung und Auflösung von dampfgefüllten<br />
Hohlräumen (Dampfblasen) in Flüssigkeiten. Man unterscheidet<br />
zwei Grenzfälle, zwischen denen es viele Übergangsformen<br />
gibt. Bei der Dampfkavitation oder harten (transienten) Kavitation<br />
enthalten die Hohlräume hauptsächlich Dampf der umgebenden<br />
Flüssigkeit. Solche Hohlräume fallen unter Einwirkung des äußeren<br />
Drucks per Blasenimplosion zusammen (mikroskopischer Dampfschlag).<br />
Bei der weichen Gaskavitation treten in der Flüssigkeit gelöste<br />
Gase in die Kavitäten ein und dämpfen deren Kollaps [4].<br />
Kavitationsähnlich: Kavitationsähnlich (oder Pseudokavitation),<br />
weil es sich streng genommen um eine Mischung aus etwas Ölkavitation<br />
(Dampfdruck viel höher als bei Wasser) und aber erheblichen,<br />
meistens überwiegenden Luftblasenwirkungen handelt [5].<br />
In den beiden Textstellen zur Kavitation befinden sich zwei für<br />
die weitere Betrachtung von Druckschlägen in einer Tankleitung<br />
wichtige Punkte. Zum einen dämpfen im Fluid gelöste Gase den<br />
Kollaps der Kavitäten, also den Druckschlag, und zum anderen<br />
wird angedeutet, dass in diesen Kavitäten neben der Luft auch eine<br />
gewisse Menge Dampf des umgebenden Fluids enthalten ist. Dieser<br />
Dampf ist verantwortlich dafür, dass es bei Druckschlägen in der<br />
Tankleitung nicht nur zu Problemen durch die starken mechanischen<br />
Belastungen kommt, sondern auch zu thermischen Beschädigungen,<br />
da das Fluiddampf-Luft-Gemisch der Kavitationsblasen<br />
bei einer schnellen Kompression zündet. In der Hydraulik<br />
wird dieser Vorgang als Diesel-Effekt bezeichnet.<br />
Diesel-Effekt: Wenn man Mineralöl, das Luftbläschen enthält,<br />
sehr schnell verdichtet, werden die Bläschen so stark erhitzt, dass<br />
eine Selbstzündung des Luft-Gas-Gemisches auftreten kann. Dadurch<br />
entsteht örtlich ein sehr hoher Druck- und Temperaturanstieg<br />
– der auch Dichtungen beschädigen kann – sowie eine beschleunigte<br />
Alterung des Öls verursacht [6].<br />
Der Diesel-Effekt und die dadurch verursachten Schäden sind<br />
bereits seit Jahrzehnten Forschungsgegenstand. Interessante Veröffentlichungen<br />
zu diesem Thema finden sich bereits in den 1970er<br />
Jahren. So präsentiert Lohrentz [7] eine Vorrichtung mit der der<br />
Diesel-Effekt visuell beobachtet werden konnte. Hörl [8] hat die Explosion<br />
in einem transparenten Zylinderrohr in einem Video festgehalten.<br />
In der nur wenig später erschienenen Dissertation von<br />
Lipphardt [9] findet sich dann bereits eine Grafik (Bild 02), die abhängig<br />
von der Druckanstiegsgeschwindigkeit eine experimentell<br />
ermittelte Grenzkurve für die Zündung bei Kompression von einzelnen<br />
Luftblasen zeigt.<br />
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
03 Verlauf der mittleren Blasentemperatur bei unterschiedlichen Druckanstiegsgeschwindigkeiten [10]<br />
40 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
VERBINDUNGSELEMENTE<br />
Eine Veröffentlichung von Schmitz [10], über die simulative Analyse<br />
der Dynamik einer Gasblase zur Untersuchung des Dieseleffektes<br />
in hydraulischen Systemen, gibt einen Überblick zum aktuellen<br />
Stand der Forschung. Die genauen Systembedingungen, die zum<br />
Auftreten des Diesel-Effektes führen, sind zwar noch immer nicht<br />
vollständig bekannt, man weiß heute aber, dass die Zusammensetzung<br />
des Fluiddampf-Luft-Gemisches, das Temperaturniveau in<br />
der Blase und die Druckanstiegsgeschwindigkeit wesentliche Einflussgrößen<br />
sind.<br />
Die Erläuterungen zu Bild 01 haben bereits verdeutlicht, dass es<br />
zum Ende des Bremsvorgangs direkt hinter dem Ventil, also am Anfang<br />
der Tankleitung, eine kavitationsähnliche Zone geben kann. Der<br />
reinen Existenz der Einflussgröße „Fluiddampf-Luft-Gemisch“ ist also<br />
genüge getan, wobei es, je nach Vehemenz des Bremsvorgangs,<br />
sicherlich eine unterschiedlich große kavitationsähnliche Zone mit<br />
unterschiedlich großen Gemischblasen geben wird. Die praktische<br />
Erfahrung zeigt, dass mit Sicherheit einige der Blasen dann auch das<br />
bei Schmitz [10] beschriebene richtige Gemisch für die Selbstzündung<br />
haben. An dieser Stelle sei erwähnt, dass bereits Lohrentz [7]<br />
von erfolgreichen Experimenten berichtet, bei denen dem Hydrauliköl<br />
Superbenzin oder Bleitetraäthyl hinzugefügt wurde, um die Oktanzahl<br />
zu erhöhen und somit die Zündwilligkeit zu reduzieren.<br />
Was die Einflussgröße „Temperaturniveau in der Blase“ anbelangt,<br />
so zeigt ein Blick in den Motorenbau, dass es nur einer ausreichenden<br />
Kompression, also genügend Druck, bedarf, um das<br />
richtige Temperaturniveau für eine Selbstzündung zu erreichen.<br />
Bei modernen Diesel-Motoren mit Aufladung liegt das Kompressionsverhältnis<br />
unter 19:1 und ohne Aufladung zwischen 21:1 bis<br />
23:1 [11]. Das sind Kompressionsverhältnisse, die die moderne<br />
Ölhydraulik locker schafft. Würde der Druck am Anfang der Tankleitung<br />
während des Bremsvorgangs bis auf 0,1 bar absolut abfallen,<br />
dann würde schon ein Druckschlag mit einer Amplitude von<br />
knapp über 2 bar für die notwendige Kompression ausreichen.<br />
Wie in Bild 03 bei Schmitz [10] und in Bild 02 bei Lipphardt [9]<br />
dargestellt, spielt die Einflussgröße „Druckanstiegsgeschwindigkeit“<br />
eine bedeutende Rolle beim Diesel-Effekt.<br />
Der Druckanstieg muss abhängig von den anderen Einflussgrößen<br />
so schnell erfolgen, dass die Wärme, die während der Kompression<br />
entsteht, die zur Selbstzündung notwendige Temperatur<br />
von > 320 °C erreicht. Ist der Druckanstieg zu langsam, geht die<br />
Wärme von der Blase in das Fluid über und es erfolgt keine Zündung.<br />
Da die höchsten Druckgradienten während des Druckschlags<br />
auftreten, ist die genaue Kenntnis der dynamischen Vorgänge eine<br />
notwendige Voraussetzung, um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens<br />
eines Diesel-Effekts abschätzen zu können.<br />
ZURÜCKSTRÖMEN DER FLUIDSÄULE<br />
IN DER TANKLEITUNG<br />
Ist die Fluidsäule aus Bild 01 zum Stillstand gekommen und hat sich<br />
eine kavitationsähnliche Zone mit niedrigem Druck gebildet, dann<br />
wird die Fluidsäule anschließend aufgrund des höheren Druckes<br />
im Tank wieder zurück Richtung Ventil beschleunigt. Die Gemischblasen<br />
werden hierbei zunächst ohne viel Widerstand komprimiert.<br />
Es beginnen die thermodynamischen Vorgänge, die schlussendlich<br />
zur Selbstzündung führen.<br />
Was dies für die Dynamik in der Fluidsäule bedeutet, lässt sich<br />
stark vereinfacht wie folgt beschreiben. In den Gemischblasen<br />
steigt während der Kompression der Druck, wodurch auf die zurückströmende<br />
Fluidsäule eine stetig wachsende Bremskraft wirkt.<br />
Dies ist zunächst in etwa so, als wenn eine bewegte Masse in eine<br />
weiche Feder läuft. Aufgrund der Thermodynamik der Gemischblasen<br />
ist die Federrate jedoch nicht linear, sondern steigt während der<br />
Kompression progressiv. Dies ist die bereits in [4] erwähnte dämpfende<br />
Wirkung.<br />
Die in der Wasserhydraulik als etwas Positives empfundene dämpfende<br />
Wirkung hat jedoch eine fatale Auswirkung auf die Dynamik<br />
einer ölhydraulischen Fluidsäule. Bei der Richtungsumkehr der<br />
Fluidsäule aus Bild 01 gilt direkt wieder die Druckgleichung, nur<br />
dass die Volumenstrombilanz jetzt positiv ist und es zu einem<br />
Druckaufbau kommt. Wäre die kavitationsähnliche Zone komplett<br />
mit Fluid gefüllt, das einen geringen Volumenanteil ungelöster Luft<br />
enthält, so würde der Druckaufbau sofort mit einem relativ hohen<br />
Kompressionsmodul des Fluids starten. Die rückströmende Fluidmasse<br />
würde also direkt gegen eine stark progressive Feder anlaufen.<br />
Durch die Gemischblasen wird der effektive Kompressionsmodul<br />
des Fluids jedoch sehr stark reduziert und es bedarf erst einmal<br />
einer gewissen zurückströmenden Fluidmenge bis sich wieder ein<br />
effektiver Kompressionsmodul ergibt, der groß genug ist, einen<br />
nennenswerten Bremsdruck aufzubauen. Wiederum als mechanische<br />
Analogie ausgedrückt, läuft die rückströmende Fluidmasse<br />
zunächst gegen eine sehr weiche Feder. Die Fluidsäule beschleunigt<br />
hierdurch zu Beginn des Rückströmvorgangs viel länger, als es<br />
bei einer Tankleitung ohne kavitationsähnliche Zone möglich wäre.<br />
Am Ende des Vorgangs muss die Fluidsäule aus einer deutlich höheren<br />
Geschwindigkeit abgebremst werden. Durch dieses Abbremsen<br />
der Fluidsäule wird jetzt der Druckschlag in der Tankleitung<br />
eingeleitet und es sind alle Voraussetzungen erfüllt, dass es dabei<br />
auch zu einem Diesel-Effekt kommen kann.<br />
Um abzuschätzen, aus welcher Geschwindigkeit die Fluidsäule<br />
während des Druckschlags abgebremst wird, wird die vereinfachte<br />
Betrachtung aus Bild 01 erweitert. Relevant für die Dynamik in der<br />
Tankleitung ist nämlich nur der Teil der Fluidsäule, der sich in der<br />
Leitung befindet (Bild 04). Der Bremsweg reduziert sich hierdurch<br />
im Vergleich zu Bild 01 etwas, da bei konstantem Bremsdruck die<br />
Bremsbeschleunigung ansteigt, wenn die Masse in der Leitung abnimmt.<br />
Würde Reibung immer noch keine Rolle spielen und gäbe es keine<br />
kavitationsähnliche Zone, so würde die Fluidsäule mit der Geschwindigkeit<br />
auf das geschlossene Ventil prallen, mit der sie zu Beginn<br />
des Bremsvorgangs in die Tankleitung eingeströmt ist. Das<br />
Vorzeichen ist jetzt entgegengesetzt. Die voraussichtliche Amplitude<br />
des Druckschlags, und somit auch der zu erwarteten Druckgradient,<br />
können mit den in Bild 05 dargestellten Berechnungsgleichungen<br />
für den Druckstoß ermittelt werden.<br />
Druckstoß: Der Druckstoß (auch Wasserhammer, engl. Water hammer,<br />
pressure surge) wurde von Joukowsky im Jahre 1898 erkannt<br />
und von Allievi im Jahre 1905 theoretisch hergeleitet und bezeichnet<br />
die dynamische Druckänderung eines Fluids. Druckstöße sind<br />
in technischen Anlagen generell unvermeidlich (das wäre nur mit<br />
einer unendlich langen Schließzeit möglich), das Ausmaß eines<br />
Druckstoßes lässt sich jedoch mindern. Die Information „Druck“<br />
wird dabei von longitudinalen Druckwellen weitergegeben [12].<br />
Umgangssprachlich wird der Begriff Joukowsky-Stoß für den<br />
Druckanstieg in einer Rohrleitung verwendet, der beim zu raschen<br />
Schließen eines Ventils (oder Stellarmatur) auftritt. Die Gleichung<br />
in Bild 05 ist gültig für Rohrleitungen mit sehr kleiner Wandreibung,<br />
wenn die Geschwindigkeitsänderung unter der Wellenfortpflanzungsgeschwindigkeit<br />
liegt und der Zeitraum der Geschwindigkeitsänderung<br />
im Vergleich zur Reflexionszeit kurz ist. Der so berechnete<br />
Druckstoß unter Verwendung der Wellenfortpflanzungsgeschwindigkeit<br />
des Strömungsmediums stellt die ideale physikalisch<br />
maximal mögliche Druckerhöhung bei einer unendlich steifen<br />
Rohrleitung dar [12].<br />
Um realere Werte zu bekommen, müssen jedoch Einflussfaktoren<br />
wie die Elastizität der Rohrwand (Bild 05, rechter Teil) und<br />
der Luftgehalt im Fluid, durch den, wie bereits geschildert, der<br />
Kompressionsmodul des Fluids reduziert wird, bei der Berechnung<br />
der Wellenfortpflanzungsgeschwindigkeit berücksichtigt werden.<br />
Hierdurch wird die effektiv im Medium auftretende Wellenfort-<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong> 41
VERBINDUNGSELEMENTE<br />
04 Tankleitung mit angepasster Masse<br />
05 Der Joukowsky-Stoß für den Sonderfall dünnwandiges Rohr [12]<br />
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
06 Druckstoß in Rohrleitungen unter Beachtung der Schließzeit [12]<br />
pflanzungsgeschwindigkeit deutlich reduziert, wodurch dann natürlich<br />
auch die Amplitude des Druckstoßes reduziert wird.<br />
Der mit den Gleichungen aus Bild 05 berechnete Druckstoß ist<br />
für die meisten Fälle zu konservativ, da, wie Bild 06 verdeutlicht, auch<br />
die Ventilschließzeit und die Reflexionszeit eine wichtige Rolle spielt.<br />
Die Ventilschließzeit, oder allgemeiner ausgedrückt, die Abschaltzeit<br />
des Volumenstroms, der in die Tankleitung einströmt, ist in diesem<br />
Zusammenhang noch die am einfachsten zu ermittelnde Größe. Bei<br />
modernen hydraulischen Systemen kann man aus den Signalen der<br />
Steuerung ablesen, wie schnell das Ventil schließt oder der Zylinder<br />
im Anschlag abgebremst wird. Deutlich schwieriger ist es, einen verlässlichen<br />
Wert für die Reflexionszeit anzugeben.<br />
Reflexionszeit: Die Reflexionszeit beschreibt die Zeit, die nötig<br />
ist, damit die Information „Druckänderung“ von der Armatur bis<br />
zum Leitungsende und wieder zur Armatur weitergegeben wird.<br />
Bei dieser Abschätzung des Druckstoßes fällt die Wellenfortpflanzungsgeschwindigkeit<br />
nicht mehr ins Gewicht. Zu einer genaueren<br />
Abschätzung können Ventilkennlinien mit einbezogen werden. Im<br />
Detail kann man dann die Rekursionsformel nach Allievi (ohne<br />
Rohrreibung) anwenden, um die Druckerhöhung aufgrund des<br />
Ventilschließvorganges zu berechnen [12].<br />
Die in Bild 06 gezeigte Berechnung der Reflexionszeit geht von<br />
einer Wellenfortpflanzungsgeschwindigkeit aus, die während des<br />
gesamten Vorgangs konstant ist. Die Betrachtungen zur Kavitation<br />
haben jedoch gezeigt, dass dies nicht der Fall ist. Wenn die Druckwelle<br />
vom tankseitigen Ende aus wieder Richtung Ventil läuft, dann<br />
durchläuft sie auch den Bereich der kavitationsähnlichen Zone, in<br />
dem sich der Kompressionsmodul und somit die Wellenfortpflanzungsgeschwindigkeit<br />
sehr stark ändern.<br />
Bis jetzt wurde bei den Betrachtungen auch immer die Reibung<br />
zwischen Fluidsäule und Leitungswand komplett vernachlässigt. Es<br />
42 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
VERBINDUNGSELEMENTE<br />
ist ein Leichtes, hier jetzt einen geschwindigkeitsproportionalen<br />
Reibfaktor in die Berechnungsgleichungen einzubetten. Wie aber<br />
ist dieser Wert zu bestimmen, welche Einflussfaktoren spielen hier<br />
eine Rolle?<br />
Für die folgenden Betrachtungen ist es wichtig festzuhalten, dass<br />
sich die Reibung, analog zur allgemeinen Strömungssituation in<br />
der Tankleitung, in einen stationären und einen instationären Anteil<br />
aufteilt. Zur vertiefenden Lektüre über den reibungsbedingten<br />
Druckverlust in einer Leitung wird an dieser Stelle wieder auf Murrenhoff<br />
[3] oder auf [13] verwiesen. Der stationäre Anteil ist dabei<br />
von der Reynolds-Zahl und der relativen Rauigkeit der Leitung abhängig<br />
und unterteilt sich in einen laminaren und einen turbulenten<br />
Bereich. Der instationäre Anteil, umgangssprachlich auch<br />
frequenzabhängige Reibung genannt, ist für die Dämpfung hochfrequenter<br />
Druckpulsationen, wie sie nach einem Druckstoß auftreten,<br />
verantwortlich. Vertiefende Lektüre findet sich hierzu bei<br />
Müller [14].<br />
Auf den Beginn des Druckstoßes hat zunächst einmal die stationäre<br />
Reibung einen deutlichen Einfluss. Beim Abbremsen der Fluidsäule<br />
entsteht hierdurch der Effekt des Line-Packing.<br />
Line-Packing: Da Reibungsverluste in der Rohrleitung zu dem<br />
Druckstoß addiert werden müssen, kann der real entstehende<br />
Druckstoß jedoch noch höhere Drücke erreichen (z. B. in Erdölpipelines).<br />
Bei einem Stillstand der Strömung infolge eines Ventilschließvorganges<br />
ist auch keine Reibung mehr vorhanden und die<br />
nun fehlende Druckreduzierung durch den Reibungsdruckverlust<br />
führt zu einem zusätzlichen Druckanstieg, der auf den Joukowsky-<br />
Stoß „draufgepackt“ wird. Beachtet werden muss, dass die Joukowsky-Gleichung<br />
unter anderem deshalb nur eine ungenaue Näherung<br />
darstellt und deshalb Druckstöße eventuell numerisch simuliert<br />
werden müssen [12].<br />
SIMULATION VON DRUCKSCHLÄGEN<br />
NACH KAVITATION<br />
Nach dem theoretischen Exkurs zu den Wirkzusammenhängen<br />
beim Druckschlag in einer Tankleitung wird nachfolgend ein simulativer<br />
Ansatz präsentiert, mit dem die kritischen Druckgradienten<br />
in sehr guter Näherung berechnet werden können. Durch die Simulationen<br />
wird somit zunächst ein grundlegendes Verständnis für die<br />
Problemsituation in der Tankleitung erreicht.<br />
Am Beispiel einer DN-100-Tankleitung wird anschließend das<br />
Druckschlagverhalten automatisiert für die Einflussfaktoren Strömungsgeschwindigkeit,<br />
Leitungslänge, Brems-Differenzdruck und<br />
Ventilschließzeit berechnet. Die Zusammenfassung der Simulationsergebnisse<br />
zu Nomogrammen liefert abschließend ein leicht<br />
verständliches Hilfsmittel für die Auslegung einer Tankleitung. Kritische<br />
Betriebspunkte, die zu Druckschlägen führen könnten, lassen<br />
sich dann ohne aufwändige Berechnungen bereits in einem<br />
sehr frühen Projektstadium identifizieren und können durch entsprechende<br />
Maßnahmen vermieden werden.<br />
Wichtig für die Simulation eines Druckschlagens nach Kavitation<br />
ist es, dass das verwendete Rohrmodell dazu in der Lage ist, neben<br />
dem eigentlichen Druckstoß auch noch die „Vorgeschichte“, also<br />
die Kavitation bzw. die kavitationsähnlichen Verhältnisse in der<br />
Tankleitung, abzubilden. Eine zu detaillierte Beschreibung des für<br />
diese Aufgabenstellung im Simulationsprogramm DSHplus [15] implementierten<br />
Rohrleitungsmodells würde allerdings diesen Beitrag<br />
sprengen. Hier verweisen die Autoren auf eine ergänzende zukünftige<br />
Veröffentlichung.<br />
Das Simulationsmodell, das zur Berechnung der Druckschläge in<br />
einer Tankleitung verwendet wird, ist in Bild 07 dargestellt. Zentral<br />
in der Mitte befindet sich die eigentliche Tankleitung, die aus vier<br />
Einzelrohrstücken modelliert ist. Jedes Rohr ist intern wiederum<br />
entlang der Mittellinie in zahlreiche Elemente unterteilt, an denen<br />
07 Simulationsmodell zur Druckstoßberechnung<br />
lokal der Druck, die Strömungsgeschwindigkeit, die Wellenfortpflanzungsgeschwindigkeit<br />
und das Kavitationsvolumen berechnet<br />
werden. Die internen Zustandsgrößen der Rohre werden zu einem<br />
Vektor zusammengefasst und in eine Datei gespeichert, sodass die<br />
Dynamik des Druckschlags im Anschluss an die Simulation analysiert<br />
werden kann. Weitere Modellbereiche dienen der Vorgabe der<br />
Fluiddaten, zur Berechnung der theoretischen Druckamplitude<br />
nach Joukowsky [12] und zur Bestimmung des Druckgradienten direkt<br />
am Leitungsanfang.<br />
Während einer Druckschlagsimulation wird die Strömungsgeschwindigkeit<br />
zunächst langsam von 0 m/s bis auf die Wunschgeschwindigkeit<br />
erhöht. Multipliziert mit der Querschnittsfläche der<br />
Leitung ergibt sich ein Volumenstrom, der am linken Leitungsende<br />
aufgeprägt wird. Das rechte Leitungsende ist offen und es ist hier<br />
ein konstanter Bremsdruck vorgegeben. In der Simulation entspricht<br />
ein Bremsdruck von 0 bar einem atmosphärischen Druck<br />
von 1 bar absolut. Da der Dampfdruck eines Hydrauliköls in der<br />
Größenordnung von
VERBINDUNGSELEMENTE<br />
08 Druckschlagsimulation<br />
09 Detailansicht der ersten beiden Druckschläge<br />
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
ungelösten Luft beeinflusst, der in der Praxis jedoch schwer zu messen<br />
ist und der wahrscheinlich Werte bis in den niedrigen Prozentbereich<br />
erreichen kann. Generell gilt, dass je kleiner der Anteil ungelöster<br />
Luft ist, desto größer werden die Amplituden des Druckschlags.<br />
Unter Laborbedingungen konnte Schrank [17] für HLP 46<br />
einen Wert von 0,03 % messen. Dieser Wert wird für die Simulationen<br />
als Richtwert verwendet, um eine konservative Druckschlagabschätzung<br />
zu gewährleisten.<br />
Während des Bremsvorgangs sinkt der Volumenstrom Q 1<br />
immer<br />
weiter ab, bis er bei ca. 0,28 s den Wert Null erreicht. Die Fluidsäule<br />
steht still. Im weiteren Verlauf wird das Volumenstromsignal Q 1<br />
negativ,<br />
was bedeutet, dass die Fluidsäule jetzt zurück Richtung Leitungsanfang<br />
läuft. Der Druckschlag erfolgt nach etwa 0,34 s. Die leichte<br />
Krümmung der Volumenstromkurve, kurz vor dem Druckschlag, ist<br />
ein Indiz dafür, dass die Fluidsäule während des Kollapses der Kavität,<br />
wie theoretisch bereits prognostiziert, progressiv abgebremst wird.<br />
Bild 09 präsentiert eine Detailansicht der ersten beiden Druckschläge,<br />
bei denen deutlich der Line-Packing-Effekt zu erkennen<br />
ist. Der Druckgradient ist bei beiden Druckschlägen größer, als<br />
der von Lipphardt (siehe in Bild 02) experimentell ermittelte kritische<br />
Wert von 100 000 bar/s. Es würde somit beim Abbremsen<br />
der Fluidsäule aller Voraussicht nach zu einem Diesel-Effekt<br />
kommen.<br />
Die Druckschläge in Bild 09 und der Überblick des gesamten<br />
Bremsvorgangs in Bild 08 zeigen, dass es in der Tankleitung nicht<br />
nur einen Druckschlag gibt, bevor die Fluidsäule zum Stillstand<br />
kommt. Die mechanische Analogie zum Feder-Masse-System ist<br />
wieder gut geeignet, um zu veranschaulichen, warum dies so ist.<br />
Während des Abbremsens der Masse durch die Feder wird kinetische<br />
Energie in potentielle Energie umgewandelt. Anschließend<br />
wird die Masse durch die gespannte Feder wieder beschleunigt, bevor<br />
der Abbremsvorgang erneut einsetzt. Wäre dieser Vorgang reibungsfrei,<br />
so würde eine unendliche Abfolge von Wechseln zwischen<br />
kinetischer und potentieller Energie erfolgen. In der Realität<br />
klingt eine Feder-Masse-Schwingung jedoch ab, da dem System<br />
durch Reibung fortlaufend Energie entzogen bzw. diese in Wärmeenergie<br />
umgewandelt wird. In der <strong>Fluidtechnik</strong> ist dies, wie Bild 10<br />
verdeutlicht, nicht anders. Die Dichte ist hier vereinfacht als konstant<br />
angenommen.<br />
Auch die Bremskräfte während des Druckschlags entstehen<br />
durch Umwandlung der Bewegungsenergie der Fluidsäule in potentielle<br />
Energie. Die „hydraulische Feder“ wird in diesem Zusammenhang<br />
durch den effektiven Kompressionsmodul der Flüssigkeit<br />
und das unter Druck stehende Volumen gebildet. Der Energieverlust<br />
entsteht durch die stationären und instationären Reibungseffekte.<br />
Um den Effekt des „Zurückfederns“ der Fluidsäule zu veranschaulichen,<br />
präsentiert Bild 11 einen Ausschnitt der Druckwerte,<br />
die während der Simulation entlang der Mittelachse der Leitung<br />
berechnet wurden (siehe auch Erklärung zu Bild 07). Die X-Achse<br />
zeigt den Ausschnitt der Simulationszeit von 0,322 s bis 0,35 s, in<br />
44 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
VERBINDUNGSELEMENTE<br />
10 Druckerhöhung in der bremsenden Fluidsäule<br />
11 Druckvektorplot mit Detailansicht des ersten Druckschlags<br />
dem der erste Druckschlag erfolgt. Die Leitungslänge ist die Y-Achse<br />
der Grafik. Der Leitungsanfang liegt bei 0 mm, das tankseitige<br />
Leitungsende ist bei 2500 mm. Auf der Z-Achse ist der Druckwert<br />
aufgetragen, der von -1 bar bis 1 bar skaliert ist, um im niedrigen<br />
Druckbereich eine bessere Auflösung der Abbildung zu erreichen.<br />
Am Ursprung der X-Achse bei 0,332 s ist ein Druckgefälle innerhalb<br />
der Leitung zu erkennen, das daraus resultiert, dass hier die<br />
Fluidsäule bereits wieder Richtung Leitungsanfang strömt. Der<br />
Druck an Position 2500 mm entspricht dem eingestellten Bremsdruck,<br />
der kontinuierlich bis zu Position 0 mm hin absinkt, wo der<br />
Druck oberhalb des Dampfdrucks liegt, da die kavitationsähnliche<br />
Zone bereits kollabiert ist. Bei ca. 0,339 s kommt es durch das rückströmende<br />
Fluid zum Druckschlag.<br />
Der Druckschlag startet an Position 0 mm und läuft mit Wellenausbreitungsgeschwindigkeit<br />
zum Leitungsende bei 2500 mm, wo<br />
er am offenen Leitungsende reflektiert wird. In Bild 11 endet der<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong> 45
VERBINDUNGSELEMENTE<br />
12 Parametervorgabe und Datenexport für die automatisierte Simulation<br />
13 Übersicht der Parametervariationen<br />
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
14 Maximaler Druckgradient in Abhängigkeit von Leitungslänge und Strömungsgeschwindigkeit<br />
46 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
VERBINDUNGSELEMENTE<br />
Druckschlag bei ca. 0,343 s. Ab diesem Zeitpunkt ist jetzt der Effekt<br />
der „zurückfedernden“ Fluidsäule erkennbar. Es entsteht ein Bereich,<br />
in dem der Druck bis auf das Dampfdruckniveau abfällt und<br />
kavitationsähnliche Zustände herrschen. Hier entsteht das Luft-<br />
Fluid-Gemisch, das letztlich durch den nachfolgenden Druckschlag<br />
gezündet wird.<br />
Die Simulationsergebnisse zeigen, dass es möglich ist, numerisch<br />
die kritischen Druckgradienten zu bestimmen, die während des<br />
Abbremsens einer Fluidsäule in der Tankleitung zum Diesel-Effekt<br />
führen. Unter welchen Randbedingungen es zu Druckschlägen mit<br />
Diesel-Effekten kommt, hängt jedoch von den individuellen Randbedingungen<br />
der jeweiligen Anlage ab. Hier zeigen sich jetzt die<br />
Vorteile der numerischen Simulation, denn durch eine Parametervariation<br />
kann automatisiert ein breites Spektrum möglicher Anlagenkonfigurationen<br />
berechnet werden.<br />
Basis der automatisierten Simulation bildet das schon bekannte<br />
Simulationsmodell aus Bild 07, das um Elemente zur Parametervorgabe<br />
und um einen automatischen Datenexport (Bild 12) erweitert<br />
wird.<br />
Während der automatisierten Simulation wird das in Bild 13 dargestellte<br />
Parameterfeld berechnet. Jede der 13 200 Simulationen ergänzt<br />
die Ergebnisdatei um eine Datenzeile, sodass abschließend<br />
alle Informationen gesammelt vorliegen.<br />
Bild 14 zeigt exemplarisch die Datenmenge 1 für eine Ventilschließzeit<br />
von 10 ms und einer Brems-Differenzdruck von 1,0 bar.<br />
Es sind die Zellen rot eingefärbt, bei denen der Druckgradient den<br />
kritischen Wert von 100 000 bar/s überschreitet und somit die Gefahr<br />
eines Diesel-Effektes besteht. Der Rand der roten Fläche repräsentiert<br />
eine Art „Grenzkurve“ für den Diesel-Effekt-freien Betrieb<br />
der Tankleitung.<br />
Aus dem Beispiel in Bild 14 wird deutlich, dass bei einer sehr<br />
kurzen Ventilschließzeit bereits für eine Tankleitung ab 3 m Länge<br />
die Gefahr von Diesel-Effekten vorliegt, auch wenn die Strömungsgeschwindigkeit<br />
noch unterhalb des sehr oft in der Literatur genannten<br />
Richtwertes von 2,0 m/s liegt. Es wird ferner auch deutlich,<br />
dass es ab einer bestimmten Leitungslänge tatsächlich so etwas wie<br />
eine Grenze für die maximal zulässige Strömungsgeschwindigkeit<br />
gibt. Allerdings ist die maximal zulässige Strömungsgeschwindigkeit<br />
nicht konstant, sondern variiert mit dem Brems-Differenzdruck,<br />
der Ventilschließzeit, der Viskosität des Fluids und dem Leitungsdurchmesser.<br />
NOMOGRAMME ZUR ZULÄSSIGEN DYNAMIK<br />
IN TANKLEITUNGEN<br />
15 Nomogramm für HLP 46, 40 °C, 100 000 bar/s kritischer Druckgradient<br />
und Umgebungsdruck<br />
Für die praktische Arbeit ist die Darstellung der kritischen Druckgradienten<br />
anhand einzelner Diagramme viel zu unhandlich, denn<br />
für jede relevante Ventilschließzeit-Brems-Differenzdruck-Kombination<br />
müsste es ein eigenes Diagramm geben. Für das Parameterfeld<br />
aus Bild 13 wären das 60 Diagramme. Da im Prinzip jedoch nur<br />
die Grenzkurve interessant ist, ab der der kritische Druckgradient<br />
überschritten wird, können die Ergebnisdaten weiter zusammengefasst<br />
werden. Für eine konstante Brems-Druckdifferenz wird aus<br />
den 15 Grenzkurven einer Ventilschließzeitvariation das in Bild 15<br />
dargestellten Nomogramm zusammengefügt, das die relevante Information<br />
von 3300 Druckschlagsimulationen zusammenfasst.<br />
Der einzige freie Parameter ist jetzt noch die Brems-Druckdifferenz<br />
der Anlage. Aus den vier Einzelnomogrammen der Brems-<br />
Druckdifferenzvariation wird das in Bild 16 dargestellt Übersichtsnomogramm<br />
erstellt.<br />
Das Übersichtsnomogramm verdeutlicht, dass die Grenzkurve<br />
des kritischen Druckgradienten durch längere Ventilschließzeiten<br />
und/oder durch eine Erhöhung der Brems-Druckdifferenz zu höheren<br />
Strömungsgeschwindigkeiten hin verschoben werden kann.<br />
Die Erhöhung der Brems-Druckdifferenz hilft allerdings nur bedingt<br />
bei sehr kurzen Ventilschließzeiten und Tankleitungen, die<br />
länger als 4 m sind.<br />
Der hyperbolische Verlauf der Übersichtsnomogramme deuten<br />
an, dass es für das Druckschlagverhalten auch noch einen Zusammenhang<br />
zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und der Tankleitungslänge<br />
geben muss.<br />
Im Fall der DN-100-Tankleitung ist die kritische Reynolds-Zahl, ab<br />
der die Strömung turbulent wird, bereits bei einer Strömungsgeschwindigkeit<br />
von knapp über 1 m/s erreicht. Ist eine Strömung turbulent,<br />
dann ist der Druckverlust viel größer als bei einer laminaren<br />
Strömung. Der Druck am Leitungsanfang ist somit auch größer als<br />
der Bremsdruck am tankseitigen Leitungsende. Im strömenden Fluid<br />
gibt es also eine treibende Druckdifferenz innerhalb der Leitung, die<br />
wiederum als vorgespannte „hydraulische Feder“ interpretiert werden<br />
kann. Die „hydraulische Feder“ ist umso stärker vorgespannt, je<br />
länger die Tankleitung ist. Schließt das Ventil, dann entspannt sich<br />
während des Bremsvorgangs die „hydraulische Feder“, wodurch der<br />
Bremsvorgang selbst verlängert wird. Das Ergebnis ist eine längere<br />
Beschleunigungstrecke für die zurückströmende Fluidsäule, wodurch<br />
der Druckschlag und konsequenterweise auch der Druckgradient<br />
größer werden. Schließt das Ventil langsamer, dann reduziert<br />
sich hierdurch zwar nicht der Bremsweg – er vergrößert sich sogar<br />
etwas, da der Druck in der kavitationsähnlichen Zone durch das<br />
nachströmende Fluid nicht so lange auf Dampfdruckniveau abfällt<br />
und dadurch die Brems-Druckdifferenz kleiner ist – die kavitationsähnliche<br />
Zone ist jedoch nicht mehr so groß. Hierdurch wird die Beschleunigungsstrecke<br />
für die rückströmende Fluidsäule kürzer und<br />
es kommt früher zum Aufbau eines Bremsdruckes, wodurch die Amplitude<br />
des Druckschlags sinkt. Damit dennoch genügend kinetische<br />
Energie für einen Druckschlag zur Verfügung steht, dessen Druckgradient<br />
die kritische Marke von 100 000 bar/s übersteigt, bedarf es einer<br />
initial höheren Strömungsgeschwindigkeit. Die Grenzkurve des kri-<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong> 47
VERBINDUNGSELEMENTE<br />
16 Übersichtsnomogramm für HLP 46, 40 °C und 100 000 bar/s kritischer Druckgradient<br />
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />
tischen Druckgradienten wird somit für längere Ventilschließzeiten<br />
zu höheren Strömungsgeschwindigkeiten hin verschoben.<br />
Bei einer längeren Tankleitung wird der Einfluss der Reibung auf<br />
das Druckschlagverhalten immer dominanter. Die Reibung in der<br />
Tankleitung kann in Analogie zum schwingenden Feder-Masse-<br />
System mit der Systemdämpfung verglichen werden. Für das dynamische<br />
System „Tankleitung“ ist die Systemdämpfung gekoppelt an<br />
den Gleichgewichtszustand zwischen verfügbarer treibender<br />
Druckdifferenz und der reibungsbedingten maximalen Strömungsgeschwindigkeit.<br />
Die genauen Wirkzusammenhänge zwischen Strömungsgeschwindigkeit<br />
und Rohrreibung auf das Druckschlagverhalten in einer<br />
Tankleitung werden die Autoren im Rahmen einer weiteren Veröffentlichung<br />
untersuchen, bei der dann auch der Einfluss des Leitungsdurchmessers,<br />
der über die Reynolds-Zahl wiederum die Reibung<br />
beeinflusst, berücksichtigt wird.<br />
Ziel der Tankleitungsauslegung muss es sein, den Diesel-Effekt<br />
auf jeden Fall zu vermeiden. Hierzu ist es ausreichend, wenn zunächst<br />
der kritischste Betriebspunkt überprüft wird. In den Übersichtdiagrammen<br />
von Bild 16 repräsentiert die 10-ms-Ventilschließzeit<br />
diesen kritischsten Betriebspunkt, da hier der in die<br />
Tankleitung einströmende Volumenstrom am schnellsten abgeschaltet<br />
wird und somit mit den längsten Beschleunigungsstrecken<br />
für die rückströmende Fluidsäule zu rechnen ist. Bild 17 zeigt die<br />
Zusammenstellung der 10-ms-Grenzkurven bei unterschiedlichen<br />
Brems-Druckdifferenzen zu einem abschließenden zusammenfassenden<br />
Nomogramm.<br />
Die Achsen des Nomogramms wurden auf eine Tankleitungslänge<br />
von 4 m und eine Strömungsgeschwindigkeit von 4 m/s verkürzt,<br />
um diesen für die Praxis interessanten Betriebsbereich besser auflösen<br />
zu können.<br />
VERMEIDUNG VON DIESEL-EFFEKTEN<br />
IN DER TANKLEITUNG<br />
Der in offenen Tanks vorhandene Atmosphärendruck reicht häufig<br />
nicht zur dieseleffektfreien Abbremsung des rücklaufenden Fluidstromes<br />
aus. Die überlieferten Rücklaufleitungs-Geschwindigkeits-<br />
Empfehlungen sind oft zu hoch. Durch eine Vergrößerung des Leitungsquerschnittes<br />
oder durch Verlegen von Parallel-Leitungen lässt sich die<br />
Geschwindigkeit meistens unter die kritische Grenze absenken. Reicht<br />
das nicht aus, sind zusätzliche Maßnahmen zu ergreifen. Eine Maßnahme<br />
ist die Druckkapselung des Tanks und die Erhöhung des Druckes im<br />
Inneren mittels Druckluft (Bild 18, a). Das ist eine bei großen Pressen<br />
schon lange angewandte Methode. Jedoch ist die Druckhöhe aufgrund<br />
der großen druckbeaufschlagten Flächen eingeschränkt.<br />
48 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong>
VERBINDUNGSELEMENTE<br />
Eine zweite Methode ist der Einbau eines Rückschlagventils am Ende<br />
der Tankleitung als sogenanntes „Fußventil“ (Bild 18, b). Hierzu<br />
werden üblicherweise ISO-Cartridge-Ventile verwendet, die mit Federn<br />
bis ca. 4 bar vorgespannt werden können. Die 4 bar Vorspanndruck<br />
addieren sich zum Atmosphärendruck, sodass sich ein<br />
Brems-Differenzdruck von 5 bar ergibt. Wichtig ist, dass die Steuerölführung<br />
zum Cartridgekegel so groß dimensioniert wird, dass<br />
das Ventil dynamisch den Volumenstromschwankungen folgen<br />
kann. Eine dritte Methode ist der Einbau einer Drossel, ebenfalls<br />
am Ende der Tankleitung (Bild 18, c), die auf die Erzeugung der gewünschten<br />
Brems-Druckdifferenz bei einem mittleren Volumenstrom<br />
ausgelegt wird und der Ausgleich der Volumenstromdifferenzen<br />
durch einen Hydraulik-Speicher erfolgt. Mit dieser Methode<br />
können beliebig hohe Brems-Druckdifferenzen erzeugt werden. Alle<br />
diese zusätzlichen Maßnahmen der Brems-Druckdifferenz-Erhöhung<br />
erfordern zwar Energie. Dafür werden jedoch Störungen und<br />
Schäden durch Explosionen vermieden und die Lebensdauer der<br />
Anlage verlängert.<br />
ZUSAMMENFASSUNG<br />
Die <strong>Fluidtechnik</strong> befindet sich in härtestem Wettbewerb mit der<br />
Elektromechanik. Jede der beiden Technologien hat ihre Stärken und<br />
Schwächen. Die <strong>Fluidtechnik</strong> hat große Vorteile in Bezug auf Leistungsdichte,<br />
Leistung „um die Ecke herumführen“ und mehrere Abtriebe<br />
zentral aus einer Antriebseinheit zu versorgen. Diese Vorteile<br />
kommen nur zum Einsatz, wenn die Schwächen der <strong>Fluidtechnik</strong><br />
nicht zum Hindernis werden. Das Fluid als Betriebsmedium kann<br />
wie Stahl mit höchster Druckfestigkeit beansprucht werden. Im Gegensatz<br />
zu Stahl erlaubt es jedoch keine Zugbeanspruchung. Da Fluide<br />
auch als Schmiermittel in Motoren und Getrieben verwendet<br />
werden, hat sich die Auffassung verbreitet, das Fluid toleriere klaglos<br />
alle Formen der Beanspruchung, also auch die Zugbeanspruchung.<br />
Schon in den 70er Jahren lagen umfassende Forschungsergebnisse<br />
vor, die die schädliche Wirkung von Luft im Fluid und Diesel-Effekten<br />
auf die gesamte Hydraulikinstallation zeigten. In den folgenden Jahrzehnten<br />
wurde die Beanspruchung der Fluide immer weiter gesteigert,<br />
weil hydraulische Antriebe zur Reduzierung der Zykluszeit immer<br />
dynamischer werden mussten, was zu höheren Fluidaustauschraten<br />
führte. Der Rücklauf zum Tank jedoch wurde oft noch<br />
anhand von überlieferten Faustformeln ausgelegt. Das führte zunehmend<br />
zu Beschädigungen der Anlage durch Kavitation, Druckschläge<br />
und Diesel-Effekte. Eine Wiederaufnahme der Forschung war hier<br />
zwingend erforderlich, um mit neuen Erkenntnissen und Methoden<br />
die Funktionalität der Tankleitung der gesteigerten Leistungsfähigkeit<br />
des gesamten Fluidsystems anzupassen.<br />
www.fluidon.com<br />
17 Grenzkurven für HLP 46, 40 °C und 100000 bar/s kritischer<br />
Druckgradient bei 10 ms Ventilschließzeit und unterschiedlichen<br />
Brems-Druckdifferenzen<br />
18 Verschiedene Methoden zur Erhöhung des Brems-Differenzdruckes<br />
in der Tankleitung<br />
Literaturhinweise<br />
[1] Seite „Strömungen in Rohrleitungen“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie.<br />
Bearbeitungsstand: 20. Dezember 2016, 22:10 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/<br />
wiki/Strömungen_in_Rohrleitungen (Abgerufen: 30. Dezember 2016, 06:54 UTC)<br />
[2] Findeisen, D.; Helduser, S.: „Ölhydraulik – Handbuch der hydraulischen<br />
Antriebe und Steuerungen“, 6. Auflage, Springer Vieweg, 2015, Seite 84<br />
[3] Murrenhoff, H.: „Grundlagen der <strong>Fluidtechnik</strong>, Teil 1: Hydraulik“, Umdruck<br />
zur Vorlesung, RWTH Aachen, 2012<br />
[4] Seite „Kavitation“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand:<br />
22. Dezember 2016, 18:35 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title<br />
=Kavitation&oldid=160901751 (Abgerufen: 4. Januar <strong>2017</strong>, 09:25 UTC)<br />
[5] Matthies, H. J.; Renius, K. T.: „Einführung in die Ölhydraulik – Für Studium<br />
und Praxis“, Springer Fachmedien Wiesbaden, 2014<br />
[6] Seite „Dieseleffekt“. In gbt.ch – Wissensdatenbank zur Gebäudetechnik, URL:<br />
http://www.gbt.ch/Lexikon/D/Dieseleffekt.html (Abgerufen: 4. Januar <strong>2017</strong>,<br />
16:50 UTC)<br />
[7] Lohrentz, H.-J.: „Mikro-Dieseleffekt als Folge der Kavitation in Hydrauliksysthemen“,<br />
Sonderdruck aus <strong>O+P</strong> Ölhydraulik und Pneumatik 18 (1974) Nr. 3<br />
[8] Hörl, E.: Parker Prädifa Video „Luft im Öl“, Expert Verlag, 1975<br />
[9] Lipphardt, P.: „Untersuchung der Kompressionsvorgänge bei Luft-in-Öl-Dispersionen<br />
und deren Wirkung auf das Alterungsverhalten von Druckübertragungsmedien<br />
auf Mineralölbasis“, Dissertation RWTH-Aachen, 1975<br />
[10] Schmitz, K.; Kratschun, F.: „Simulation der Dynamik einer Gasblase zur<br />
Untersuchung des Dieseleffektes in hydraulischen Systemen“, <strong>O+P</strong> Ölhydraulik<br />
und Pneumatik 5/2016<br />
[11] Seite „Dieselmotor“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand:<br />
3. Januar <strong>2017</strong>, 16:00 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?ti<br />
tle=Dieselmotor&oldid=161233852 (Abgerufen: 5. Januar <strong>2017</strong>, 20:43 UTC)<br />
[12] Seite „Druckstoß“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand:<br />
15. August 2016, 20:53 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/wiki/Druckstoß<br />
(Abgerufen: 30. Dezember 2016, 06:53 UTC)<br />
[13] Seite „Druckverlust“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand:<br />
3. August 2016, 11:15 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?tit<br />
le=Druckverlust&oldid=156685723 (Abgerufen: 8. Januar <strong>2017</strong>, 10:05 UTC)<br />
[14] Müller, B.: „Einsatz der Simulation zur Pulsations- und Geräuschminderung<br />
hydraulischer Anlagen“, Dissertation RWTH Aachen, 2002<br />
[15] n. n.: DSHplus – Simulationsprogramm für fluidtechnisch mechatronische<br />
Systeme, Fluidon Gesellschaft für <strong>Fluidtechnik</strong> mbH, Aachen, <strong>2017</strong><br />
[16] Seite „Dampfdruck“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand:<br />
16. Dezember 2016, 15:03 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=<br />
Dampfdruck&oldid=160707675 (Abgerufen: 13. Januar <strong>2017</strong>, 07:40 UTC)<br />
[17] Schrank, K.: „Eindimensionale Hydrauliksimulation mehrphasiger Fluide“,<br />
Dissertation RWTH Aachen, 2015<br />
Autoren: Dr.-Ing. Heiko Baum, Fluidon Gesellschaft für <strong>Fluidtechnik</strong> mbH,<br />
Jülicher Straße 338a, 52070 Aachen;<br />
Dr.-Ing. Gerd Scheffel, Parker Hannifin GmbH, Gutenbergstr. 38, 41564 Kaarst<br />
<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> 6/<strong>2017</strong> 49
FLUIDTECHNIK<br />
IT-SECURITY:<br />
WAS TUN UNTERNEHMEN IM MASCHINEN-<br />
UND ANLAGENBAU GEGEN ANGRIFFE<br />
ÜBER DEN DATEN-HIGHWAY?<br />
39%<br />
mehr Unternehmen als 2009<br />
testen aktuell Notfallpläne.<br />
Damit werden IT-Sicherheitsstrategien<br />
immer wichtiger.<br />
01<br />
Existiert ein Notfallplan für IT-Sicherheitsvorfälle?<br />
Notfallplan vorhanden<br />
8 %<br />
Notfälle werden getestet<br />
2009 2016<br />
FLUIDTECHNIK<br />
47 %<br />
50 %<br />
51 %<br />
02<br />
Gibt es IT-Sicherheitsschulungen für Mitarbeiter?<br />
44 %<br />
40 %<br />
37 %<br />
34 %<br />
17 %<br />
31 %<br />
2x<br />
Die Zahl der Unternehmen, die<br />
regelmäßige IT-Sicherheitsschulungen<br />
durchführen hat sich seit<br />
2009 verdoppelt.<br />
ABER:<br />
regelmäßig<br />
vorfallsbezogen<br />
2009 2016<br />
nein<br />
Der Anteil ist mit 34% jedoch<br />
immer noch sehr gering<br />
FLUIDTECHNIK<br />
IT-AUSFÄLLE<br />
treffen Logistik,<br />
Entwicklung<br />
& Konstruktion<br />
sowie<br />
Produktion<br />
besonders<br />
stark. Im<br />
schlimmsten<br />
Fall stehen<br />
die Bänder still<br />
und Produkte<br />
können nicht<br />
geliefert werden.<br />
03<br />
FLUIDTECHNIK<br />
Wie stark sind einzelne Unternehmensbereiche von einem Ausfall<br />
der IT-Infrastruktur betroffen?<br />
76 % 74 % 67 %<br />
Logistik<br />
Entwicklung<br />
&<br />
Konstruktion<br />
hoch mittel gering unbekannt<br />
Fertigung<br />
&<br />
Produktion<br />
Lesen Sie mehr zu IT-Security auf den Seiten 12-15.<br />
Quelle: VDMA IT-Security 2016
IM NÄCHSTEN HEFT: 07-08/<strong>2017</strong><br />
ERSCHEINUNGSTERMIN: 10. 08. <strong>2017</strong><br />
ANZEIGENSCHLUSS: 26. 07. <strong>2017</strong><br />
01<br />
FLUIDTECHNIK<br />
NEWSLETTER<br />
Der E-Mail-Service<br />
für die<br />
<strong>Fluidtechnik</strong>-Szene<br />
Aktuelle Nachrichten<br />
rund um Hydraulik<br />
und Pneumatik, Aktorik,<br />
Steuerelektronik<br />
und Sensorik<br />
02<br />
03<br />
01 In fluidtechnischen Systemen wird das Öl als konstruktives Element betrachtet, das<br />
verschiedene Aufgaben erfüllt. Es überträgt Leistung, übernimmt die Schmierung, den<br />
Wärmehaushalt und transportiert den Schmutz zu den Filtern. Obwohl es vielfältige<br />
Ursachen für Ausfälle in fluidtechnischen Systemen gibt, rückt besonders der Zustand<br />
des Öls in den Fokus. Hierbei sind vor allem Partikel die Hauptursache für Verschleiß oder<br />
Schädigung der Komponenten.<br />
Foto: Argo-Hytos<br />
02 Durch die Integration der drehzahlvariablen Pumpen in Totally Integrated Automation<br />
bietet Siemens nun deutlich mehr Kunden die Möglichkeit, von den Vorteilen frequenzumrichter-geregelter<br />
Hydrauliklösungen zu profitieren – durch energiesparende, leistungsstarke<br />
und leise Hydrauliklösungen mit einem Höchstmaß an Performance und Ressourceneffizienz.<br />
Foto: Siemens<br />
ERSCHEINT<br />
MONATLICH<br />
03 Schwer befahrbares Terrain stellt für selbstfahrende und gezogene Arbeitsmaschinen<br />
immer eine Herausforderung dar. Differentialsperrventile von Bucher Hydraulics lösen solche<br />
Aufgaben durch Power on Demand, sodass die Maschinen allzeit zuverlässig arbeiten. Wird die<br />
Differentialsperre bei normalem Fahrbetrieb nicht benötigt, wird die Teilfunktion bei<br />
geringem Druckverlust umgangen, was die Effizienz steigert.<br />
Foto: Bucher Hydraulics<br />
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