DER KONSTRUKTEUR ASB 2017
DER KONSTRUKTEUR ASB 2017
DER KONSTRUKTEUR ASB 2017
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19073<br />
SON<strong>DER</strong>AUSGABE <strong>2017</strong><br />
ANTREIBEN – STEUERN – BEWEGEN<br />
24 I MOTION CONTROL<br />
INCLUDED<br />
48 I GETRIEBEPRINZIP FÜR<br />
DIE MECHATRONIK<br />
MARK MAHLER SETZT AUF<br />
KLEINBAUENDE WÄLZLAGER<br />
TITELSTORY<br />
IN <strong>DER</strong> LAGERTECHNIK<br />
NEUE WEGE GEHEN<br />
DerKonstrukteur.de
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EDITORIAL<br />
BASICS <strong>DER</strong><br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Antriebstechnologien müssen im Maschinenbau schon immer ihre Kräfte<br />
messen, wenn die Frage gestellt wird, welche Antriebslösung für eine<br />
Anwendung die beste ist. Wird eine hohe Kraftdichte benötigt? Welche<br />
Drehmomente, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen sind gefordert?<br />
Wie viele Positionen sind anzufahren und mit welcher Genauigkeit? Oder sind<br />
Bewegungen bzw. Achsen zu synchronisieren? Neben diesen technischen<br />
Aspekten spielt natürlich auch die Wirtschaftlichkeit eine entscheidende Rolle.<br />
Hier geht es unter anderem um möglichst geringen Einbauraum, eine<br />
einfache Einbindung in die Gesamtkonstruktion, die sichere Auslegung,<br />
zuverlässige Funktion und hohe Maschinenverfügbarkeit – und nicht zuletzt<br />
auch um die Themen Energieeffizienz, Life-Cycle-Kosten und Steigerung der<br />
Maschinen-Performance.<br />
Ja, all dies sind wesentliche Aspekte für die Konstruktion. Trotz aller Industrie-<br />
4.0- und Digitalisierungsthemen, die heute im Vordergrund zu stehen<br />
scheinen, bleiben die Basics der Antriebstechnik mechanische, elektromechanische,<br />
elektronische, Software- und mechatronische Komponenten und<br />
Systeme.<br />
So konzentrieren wir uns in dieser Sonderausgabe von Der Konstrukteur<br />
bewusst auf diese Basics – auf Lager und Führungen, Motoren und<br />
Steuerungen, Getriebe, Kupplungen und Bremsen sowie auf mechanische und<br />
elektronische Antriebselemente. Erfahren Sie, was es Neues rund um diese<br />
Basics gibt und wie diese den aktuellen Anforderungen des Maschinenbaus<br />
gerecht werden.<br />
Dr. Michael Döppert<br />
Chefredakteur<br />
m.doeppert@vfmz.de<br />
Präzise hoch stapeln<br />
Antriebsriemen für<br />
Regalbediengeräte<br />
Weniger Verschleiß, weniger Wartung, bessere<br />
Positionierzeiten: Der CONTI® Synchrodrive sorgt<br />
in Fahr- und Hubantrieben von Regalbediengeräten<br />
für maximale Effizienz – ab sofort auch im<br />
neuen Profil HTD 20M. Gemeinsam mit einem<br />
Flaschenzugsystem lässt sich mit dem Riemen<br />
tonnenschwere Ware in Hochregallagern schneller<br />
und präziser positionieren. Und das zahlt sich<br />
für Betreiber aus.<br />
Mehr über unsere Lösungen unter:<br />
contitech.de/ptg-ind<br />
Power Transmission Group
INHALT<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
03 Editorial: Basics der Antriebstechnik<br />
06 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> persönlich:<br />
Marcus Timmermann<br />
08 Konstruktion 2025: Auf Augenhöhe<br />
Elektrische und pneumatische Antriebe<br />
10 Whiteboard: Engagiert – Energiespeicherlösungen,<br />
sichere Bremswiderstände und darüber hinaus:<br />
Einblicke in das bunte Leben von Michael Koch<br />
12 Standpunkt: Von der App bis zu Virtual Reality<br />
74 Standpunkt: Mechanik mit Daten im Gepäck<br />
74<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
LAGER UND LINEARTECHNIK<br />
14 TITELSTORY<br />
In der Lagertechnik neue Wege gehen<br />
20 Lineartechnik hebt ab<br />
22 Dynamik auf der Achse<br />
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
24 INTERVIEW<br />
Frequenzumrichter: Motion Control included<br />
28 Ein Champion unter den Kleinstmotoren<br />
32 Elektrisch unterwegs in Venedig<br />
34 Was genau ist eigentlich ein Servomotor?<br />
38 Elektromechanik in Form<br />
40 Mikroantriebssystem: Anywhere – anytime<br />
44 Antriebstechnologien: Weg und Kraft – keine<br />
Kompromisse<br />
56<br />
ANZEIGE<br />
20<br />
TITELBILD<br />
Schaeffler Technologies<br />
AG & Co. KG, Herzogenaurach<br />
4 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
34<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN<br />
48 Das Getriebeprinzip für die Mechatronik?<br />
52 Planetengetriebe: Volle Power – halbes Gewicht<br />
56 Hydraulische Bremszylinder: Wer bremst, gewinnt!<br />
60 Bremssysteme: Zwei Typen für schwere Fälle<br />
ANTRIEBSELEMENTE UND SOFTWARE<br />
64 Drehgeber: Robuster und präziser Dreh<br />
70 Berechnungssoftware: Mit Vollgas ins Ziel<br />
48<br />
SERVICE<br />
73 Impressum<br />
73 Inserentenverzeichnis<br />
75 Vorschau<br />
Erster sterilisierbarer<br />
Encoder<br />
Das erste sterilisierbare Antriebssystem.<br />
maxon bringt einen sterilisierbaren Encoder auf den Markt. Damit erhalten Kunden ein System, das vom<br />
BLDC-Motor über das Getriebe bis zum Sensor 1000 Zyklen im Autoklaven aushält.<br />
Eigenschaften des sterilisierbaren Antriebssystems<br />
maxon ECX Motor Bis zu 120000 min -1 , laufruhig, geringe Wärmeentwicklung.<br />
maxon GPX Getriebe Für hohe Drehmomente und Speed. Bis zu 90% Wirkungsgrad.<br />
maxon ENX Encoder Erhältlich als Inkremental- (1024 Impulse) und Absolut-Version (4096 Schritte).<br />
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MARCUS<br />
TIMMERMANN<br />
hat Maschinenbau, Fachrichtung<br />
Automatisierungstechnik<br />
studiert. Heute ist er<br />
verantwortlich für die<br />
Produktentwicklung bei Atlanta<br />
Antriebssysteme. Nicht ganz<br />
nebenbei war er als<br />
THW-Mitglied beteiligt, Leben zu<br />
retten und ist ein im Ländle<br />
lebender Schalke-Fan.<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Wie kommt man von der Automatisierung<br />
zum Getriebebau?<br />
Meine Ausbildung habe ich bei einem Getriebebauer<br />
gemacht, damit ist die Affinität<br />
gegeben. Damals hieß mein Studiengang<br />
Automatisierungstechnik und ist nun in<br />
Mechatronik umbenannt. Heute stelle ich<br />
fest, diese Fachrichtung war ideal, weil das<br />
Vernetzen von Disziplinen im Getriebebau<br />
wichtig ist.<br />
Was reizt Sie an Ihren Konstruktions- und<br />
Entwicklungsaufgaben bei Atlanta?<br />
Hier im KMU bei Atlanta kommt man bei<br />
den Aufgaben auch in Kontakt mit Kunden,<br />
deren Problemen und sucht dafür Lösungen.<br />
Jeden Konstrukteur erreicht man dabei leider<br />
nicht und kann erklären, dass gerade<br />
unsere Atlanta-Getriebe einen besonders<br />
guten Wirkungsgrad haben, aber man kann<br />
es versuchen.<br />
Sehen Sie hier einen Wandel in den Produktbzw.<br />
Konstruktionsanforderungen?<br />
Ja, durch Industrie 4.0 und Komplexität.<br />
Industrie 4.0 bedeutet für uns Daten, die wir<br />
erfassen und dem Kunden zu seinem Vorteil<br />
zur Verfügung stellen. Komplexität heißt<br />
beim Getriebe 1575 Varianten bei einer<br />
Baugröße mit nur 11 Bauteilen zu haben und<br />
der Monteur kann noch entscheiden, welche<br />
entsteht.<br />
Was war für Sie das einschneidendste<br />
Erlebnis in Ihrem Leben?<br />
Neben der Geburt meiner Kinder, war dies<br />
der SEEBA-Einsatz des THW 1999 in Gölcük<br />
(Türkei) nach dem Erdbeben. Eine Erfahrung<br />
und Bestätigung, dass der freiwillige Dienst<br />
im Katastrophenschutz sinnvoll ist. Ein wichtiges<br />
Erlebnis steht noch aus: die nächste<br />
Meisterschaft vom FC Schalke 04.<br />
6 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong><br />
DIPL.-ING. (FH) MARCUS<br />
TIMMERMANN<br />
LEITER KONSTRUKTION UND ENTWICK-<br />
LUNG, ATLANTA ANTRIEBSSYSTEME,<br />
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<strong>KONSTRUKTEUR</strong>EN<br />
UNSERER KUNDEN
AUS SMC PNEUMATIK WIRD<br />
SMC DEUTSCHLAND<br />
Aus der SMC<br />
Pneumatik<br />
GmbH wird die<br />
SMC Deutschland<br />
GmbH. In<br />
Deutschland<br />
beschäftigt der<br />
Hersteller für<br />
pneumatische<br />
und elektrische<br />
Automatisierungstechnik<br />
mehr als 700<br />
Mitarbeiter.<br />
Weltweit sind es rund 19 200 Arbeitnehmer in 83 Ländern.<br />
„Deutschland hat innerhalb der SMC Corporation einen hohen<br />
strategischen Stellenwert, und zwar sowohl als Absatzmarkt als<br />
auch als Entwicklungsstandort“, betont Geschäftsführer Ralf<br />
Laber. In der Deutschland-Zentrale in Egelsbach bei Frankfurt am<br />
Main befindet sich das German Technical Center mit rund 90<br />
Mitarbeitern. In dem modernen Technologiezentrum entstehen<br />
Lösungen in den Bereichen Feldbustechnik, elektrische und<br />
pneumatische Antriebe, Sensorik, Ventile und Luftaufbereitung.<br />
Anwendungen von SMC finden sich heute in der Automobil-,<br />
Elektro-, Medizin-, Verpackungs- und Lebensmittelindustrie<br />
sowie im Werkzeugmaschinenbau.<br />
Mit dem neuen Namen betont das Unternehmen gleichzeitig<br />
seine starke Ausrichtung am Kunden und seine Präsenz auf dem<br />
deutschen Markt.<br />
www.smc.de<br />
EBM-PAPST BAUT STANDORT IN LAUF AUS<br />
Die EBM-Papst Gruppe investiert 13 Millionen Euro in einen<br />
Neubau an seinem Unternehmensstandort Zeitlauf in Lauf bei<br />
Nürnberg. In drei Bauphasen sollen innerhalb der nächsten zwei<br />
Jahre ein Verwaltungsgebäude sowie zwei Produktionshallen<br />
entstehen. Seit 2013 gehört der Getriebespezialist zum in<br />
Mulfingen (Baden-Württemberg) ansässigen Technologieunternehmen<br />
EBM-Papst und wird von dessen Tochterunternehmen in<br />
St. Georgen (Schwarzwald) organisatorisch betreut. In Lauf<br />
entwickelt und produziert EBM-Papst Getriebeteile wie Planeten-,<br />
Stirnrad- und Winkelgetriebe für die industrielle Antriebstechnik.<br />
Stefan Brandl, Vorsitzender der Geschäftsführung der EBM-Papst<br />
Gruppe, sieht in der Investition nicht nur eine räumliche Erweiterung,<br />
die aufgrund des stetigen Wachstums notwendig wurde,<br />
sondern erklärt: „Der Standort Lauf hat für uns eine hohe<br />
strategische Bedeutung im Ausbau unserer Systemkompetenz.“<br />
Außerdem sei das Bauvorhaben ein klares Bekenntnis der<br />
langfristigen Sicherung des Standorts und seiner Beschäftigten.<br />
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♦ das innovative Wellen-/Nabenbefestigungsystem<br />
BOQA® kennen<br />
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♦ die nahezu unbegrenzten Einsatzmöglichkeiten des<br />
BOQA® Befestigungselementes für die Befestigung<br />
von Zahnriemenscheiben, Zahnrädern, etc.<br />
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♦ sich über kostengünstige Lösungen durch das<br />
Einsparpotential der Varianzbandbreiten des BOQA®<br />
Befestigungssystems<br />
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♦ uns nach unserem Komplettangebot an einbaufertigen<br />
Zahnriemenscheiben-Baugruppen mit dem BOQA®<br />
Befestigungselement<br />
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♦ die Sicherheit, die Sie mit belastungsresistenten<br />
Wellen-/Nabenverbindungen mit dem BOQA® Befestigungselement<br />
in Ihren Produkten realisieren<br />
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♦ Ausfällen in Ihren Produkten vor, indem Sie sich bei<br />
Befestigungsherausforderungen für das BOQA® Befestigungssystem<br />
als richtige Lösung entscheiden<br />
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♦ die Monteure Ihrer Entwicklungen durch die einfache<br />
Handhabung bei Montage und/oder Demontage der<br />
Wellen-/Nabenverbindung durch Verwendung von<br />
BOQA® Befestigungselementen<br />
MAILEN Sie<br />
♦ uns oder einem unserer Fachhandelspartner in Ihrer<br />
Nähe und lassen Sie sich „massgeschneiderte“ Angebote<br />
für Ihre Entwicklung(en) zukommen. Die Überlassung<br />
einer STP-Datei der betroffenen Baugruppe(n)<br />
würde uns die Lösungsfindung für Sie erleichtern<br />
VERTRAUEN Sie<br />
♦ wie alle zufriedenen Kunden es tun, unseren langjährigen<br />
Erfahrungen mit den von uns entwickelten und<br />
vertriebenen BOQA® Befestigungselementen „made in<br />
germany“<br />
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♦ sich von unseren Ausführungen durch Ihren Besuch<br />
auf unserer Homepage: www.boda-online.com<br />
WIR freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Ihnen.<br />
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<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong> 7<br />
Bodatec.indd 1 19.06.<strong>2017</strong> 07:46:23
KONSTRUKTION 2025<br />
AUF<br />
AUGENHOHE<br />
ELEKTRISCHE UND<br />
PNEUMATISCHE<br />
ANTRIEBE<br />
Der Name SMC ist für viele Konstrukteure eng mit<br />
der Pneumatik verbunden. Wie sehen Sie diese<br />
Verknüpfung?<br />
Das ist richtig. Bis Juni <strong>2017</strong> hatten wir Pneumatik<br />
auch noch in unserem Firmennamen, doch seitdem<br />
firmieren wir als SMC Deutschland GmbH.<br />
Unser Produktportfolio hat sich in den vergangenen<br />
Jahren stark verbreitert, gerade auch bei den elektrischen<br />
Komponenten für die Automatisierungstechnik.<br />
Hervorheben möchte ich hier unsere elektrischen<br />
Antriebe und Greifer, die wir für die Konstrukteure<br />
im Programm haben.<br />
Wir sind schon lange nicht mehr auf nur eine Technologie<br />
festgelegt. Wir sind Lösungsanbieter – und<br />
das technologieübergreifend. Das sehen auch immer<br />
mehr Konstrukteure. Der Vorteil unserer Produkte<br />
ist, dass sich die Maße unserer Komponenten – ob<br />
elektrisch oder pneumatisch – nicht oder kaum unterscheiden.<br />
Somit kann der Konstrukteur bei ähnlichem<br />
Bauraum die jeweils beste Lösung wählen.<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Wird es die eine, bessere Antriebstechnologie<br />
jemals geben?<br />
Die beste Antriebstechnologie ist die, die genau für<br />
die Herausforderung des Kunden passt. Das kann<br />
die Pneumatik oder ein elektrischer Antrieb sein.<br />
Die Pneumatik hat Vorteile in der Robustheit, einfachen<br />
Inbetriebnahme und den moderaten<br />
Anschaffungskosten. Elektrische Antriebe sind sehr<br />
gut regelbar, energieeffizient und äußerst flexibel in<br />
der Positionierung. Je nach Anforderung des Kunden<br />
finden wir die beste Lösung. Dabei gehen wir die<br />
Aufgabe losgelöst von der Technologie an, das ist<br />
ein klarer Vorteil von SMC. Und sollten wir in<br />
unserem Portfolio einmal nicht fündig werden,<br />
ent wickeln unsere mehr als 90 Konstrukteure im<br />
German Technical Center eine individuelle und<br />
passende Kundenlösung.<br />
Müssen pneumatische und elektrische Antriebe<br />
noch „dazulernen“, um fit für die Fabrik 2025<br />
bzw. die Maschine 4.0 zu sein?<br />
Auf jeden Fall. Das lehrt uns die Vergangenheit. Die<br />
Technik wird sich immer weiterentwickeln. Innovationen<br />
werden neue Möglichkeiten bieten und aufzeigen.<br />
Ich glaube, dass die Produkte beider Technologien<br />
noch intelligenter werden und sich noch<br />
einfacher und schneller vernetzen lassen. Dafür<br />
müssen wir auch nicht bis ins Jahr 2025 warten.<br />
www.smc.de<br />
CHRISTIAN ZIEGLER<br />
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UND PRODUCT MANAGEMENT,<br />
SMC DEUTSCHLAND GMBH<br />
OB ELEKTRISCH O<strong>DER</strong><br />
PNEUMATISCH – ES<br />
GEHT EINZIG UM DIE<br />
BESTE LÖSUNG FÜR<br />
DEN KUNDEN<br />
8 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
KIT: FUNKTIONALE SICHERHEIT KOMMT<br />
AUF DEN LEHRPLAN<br />
Eine Stiftungsprofessur „Elektrotechnische und informationstechnische<br />
Grundlagen der funktionalen Sicherheit“ und ein Lern- und<br />
Anwendungszentrum Mechatronik richtet das Karlsruher Institut<br />
für Technologie KIT mit finanzieller Unterstützung von SEW -<br />
Eurodrive ein.<br />
Die Stiftungsprofessur soll die Kompetenzen der Hochschule<br />
beim sicherheitsgerichteten Design der Mikrosystemtechnik auf<br />
Chipebene ausbauen. Sie ist in der Fakultät für Elektrotechnikund<br />
Informationstechnik angesiedelt, soll aber auch Forschung<br />
und Lehre im Maschinenbau stärken und Beiträge zu den<br />
Studiengängen Elektrotechnik, Mechatronik, Informatik und<br />
Wirtschaftsingenieurwesen leisten. Im Lern- und Anwendungszentrum<br />
Mechatronik<br />
sollen Studierende<br />
projektorientiert<br />
Funk tionale Sicherheit<br />
erlernen, anwenden<br />
und erleben. Dazu<br />
werden Arbeitsflächen<br />
und Demonstratorsysteme<br />
der Sicherheitsforschung<br />
auf dem<br />
Campus Süd des KIT<br />
aufgebaut.<br />
www.kit.edu<br />
JAPANISCHER MUTTERKONZERN ERWIRBT<br />
MEHRHEIT AN HARMONIC DRIVE AG<br />
Die Interglobal<br />
Industrieholding<br />
im<br />
Besitz von<br />
Reinhard<br />
Ernst hat im<br />
Dezember<br />
2016 ihre<br />
Mehrheitsanteile<br />
der<br />
Harmonic<br />
Drive AG an<br />
die Harmonic<br />
Drive Systems Inc., Tokio, verkauft. Mit Wirkung vom 22. März<br />
<strong>2017</strong> ist der Anteilsverkauf abgeschlossen. Die börsennotierte<br />
Harmonic Drive Systems Inc. hält nunmehr 74,7 % der Anteile<br />
und ist somit Mehrheitsgesellschafter. Die restlichen 25,3 %<br />
Anteile hält die staatliche Beteiligungsgesellschaft Innovation<br />
Network Corporation of Japan (INCJ).Harmonic Drive Systems<br />
Inc. unterhält neben den neu erworbenen Anteilen an der<br />
Harmonic Drive AG auch Mehrheitsanteile an der Harmonic<br />
Drive LLC, Boston. Der Kauf der Harmonic Drive AG legt den<br />
Grundstein für die globale und einheitliche Vermarktung der<br />
Marke Harmonic Drive.<br />
www.harmonicdrive.de<br />
ABM GREIFFENBERGER STÄRKT STANDORTE IN OBERFRANKEN UND POLEN<br />
ABM Greiffenberger investiert einen zweistelligen Millionenbetrag in seine Standorte im oberfränkischen Marktredwitz und im<br />
polnischen Lublin. Die Gelder fließen in die Automatisierung und Modernisierung der Produktion, die Erweiterung der Fertigungskapazität,<br />
sowie in die Forschung und Entwicklung. Bei der Investition in die technologischen Fertigungsprozesse liegt der Fokus auch auf<br />
Digitalisierung und Industrie 4.0. Die Gelder fließen u. a. in automatisierte und mit Handlingsystemen ausgestattete Bearbeitungszentren,<br />
sowie in die Motorenfertigung. Derzeit laufen die Einführung eines Produktkonfigurators und die Weiterentwicklung des ERP-Systems<br />
in Richtung Lean Production und One-Piece-Flow. Der Releasewechsel beinhaltet auch die Anbindung an ein Warehouse-Management-System<br />
und den elektronischen Datenaustausch mit externen Partnern. Zudem wird der Vertrieb, insbesondere in Europa, Asien<br />
und Nordamerika, personell aufgestockt.<br />
www.abm-antriebe.de<br />
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<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong> 9
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
WHITEBOARD<br />
ENGAGIERT<br />
ENERGIESPEICHER-<br />
LÖSUNGEN, SICHERE<br />
BREMSWI<strong>DER</strong>STÄNDE<br />
UND DARÜBER HINAUS:<br />
EINBLICKE IN DAS<br />
BUNTE LEBEN VON<br />
MICHAEL KOCH<br />
Welchen Weg gehen Sie mit<br />
Ihrem Unternehmen und<br />
warum nennen Sie es Fabrikle?<br />
Was ist dabei Ihr Antrieb?<br />
Wie sieht Nachhaltigkeit in<br />
Ihren Augen aus?<br />
Wie passen Bremswiderstände<br />
in dieses Bild?<br />
Engagement hört für Sie an<br />
den Unternehmensgrenzen<br />
nicht auf?<br />
10 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
MICHAEL KOCH<br />
FIRMENGRÜN<strong>DER</strong> UND GESCHÄFTSFÜHRER<br />
<strong>DER</strong> MICHAEL KOCH GMBH, UBSTADT-WEIHER
APP<br />
STANDPUNKT<br />
VON <strong>DER</strong><br />
APP<br />
BIS ZU<br />
VIRTUAL<br />
BIS ZU<br />
VIRTUAL<br />
REALITY<br />
FRANK KRONMÜLLER<br />
PROKURIST/EXECUTIVE VICE PRESIDENT,<br />
R+W ANTRIEBS ELEMENTE, KLINGENBERG<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Der Support-Service über soziale Netzwerke inklusive<br />
Apps ist bei den meisten B2C-Unternehmen selbstverständlich.<br />
Mobile Apps werden auch im erweiterten<br />
Geschäftsumfeld immer wichtiger. Das bestätigen die<br />
Zahlen der letzten Jahre, der weltweite Gesamtumsatz mit mobilen<br />
Apps liegt bei ca. 76,5 Milliarden US-Dollar, der Anteil der Business-to-Business-Apps<br />
bei 50 %. Vorreiter für mögliche<br />
Applikationen findet man überwiegend im Ausland, zum Beispiel<br />
in den USA. Generell ist aber von Bedeutung, dass für den Nutzer<br />
ein Mehrwert geschaffen wird und die App nicht nur als reines<br />
Marketingtool zu sehen ist – denn dann könnte man sich die Entwicklungskosten<br />
und vor allem die Zeit für die Konzeption und<br />
Umsetzung der App sparen.<br />
Viele Industrieunternehmen haben diesen Ansatz mittlerweile<br />
erkannt und bieten Apps mit einem sogenannten Profit und liefern<br />
zusätzlichen Service. Grundsätzlich sind B2B-Applikationen<br />
komplexer, da überwiegend aus verschiedenen Backend-Systemen<br />
Informationen abgerufen und zurückgespiegelt werden. Es gibt<br />
mobile Apps, die interaktive Bedienungsanleitungen für industrielle<br />
Maschinen darstellen oder gar die komplette Steuerung<br />
einer Anlage erlauben und Prozesse eigenständig regulieren. Die<br />
unmittelbare Aufnahme und Verarbeitung von Anfragen direkt hin<br />
zur Angebotserstellung und Übermittlung rein durch eine mobile<br />
Applikation sind keine Seltenheit mehr.<br />
Wenn der strategische Ansatz (Service, Controlling, Maschinensteuerung<br />
etc.) für eine App feststeht, kann eine App für alle<br />
Beteiligten ganz praktisch sein, der Anwender spart Zeit und das<br />
Unternehmen optimiert den gesamten Geschäftsprozess mit positiven<br />
Auswirkungen auf Absatz und Kundenbindung.<br />
R+W hat sich vor der Hannover Messe Gedanken rund um die<br />
Erweiterung einer bestehenden App gemacht und kam zu dem<br />
Entschluss, einen Servicebereich zu integrieren und die Produkte<br />
virtuell auf verschiedenste Weisen darzustellen. Der generierte<br />
Mehrwert durch diese Zusätze kommt allen Nutzern der App zu<br />
Gute, selbst den R+W-Vertriebsmitarbeitern.<br />
APPS UND VIRTUAL REALITY<br />
VERÄN<strong>DER</strong>N AUCH DIE WELT<br />
<strong>DER</strong> ANTRIEBSTECHNIK<br />
In der neu geschaffenen Kategorie Service können mithilfe von<br />
Videos oftmals nachgefragte Sachverhalte, wie beispielsweise die<br />
Drehmomenteinstellung einer Sicherheitskupplung, angeschaut<br />
werden. Der Ablauf beim Ein- und Ausrasten und das Einstellen<br />
einer Kupplung werden so ganz einfach dargestellt und im individuellen<br />
Tempo fast schon spielerisch erklärt. Das ist wichtig für die<br />
Endmontage einer Maschinenanlage, es können aber auch die<br />
richtigen Schlüsse vor und während der Planung einer Anlage<br />
gezogen werden.<br />
Der Bereich Virtual Reality ist für die Nutzung mit Cardboard-<br />
Brille konstruiert. Wenn kein Cardboard vorliegt, können die<br />
Produkte (Elastomer-Kupplung, Metallbalgkupplung, Sicherheitskupplung,<br />
Gelenkwelle und Lamellenkupplung) im Showroom inspiziert<br />
werden. Das Plus für den Anwender: die Produkte können<br />
gedreht, auseinander montiert, im Einsatz und in den verschiedensten<br />
Anwendungsgebieten betrachtet werden. On top gibt es<br />
eine kurze Übersicht mit den technischen Daten und Eigenschaften<br />
der ausgewählten Kupplung. In der VR-Welt stehen ebenso die<br />
diversen R+W-Kupplungsarten zum Erproben bereit.<br />
Für uns bei R+W war die Erweiterung der App auf jeden Fall ein<br />
weiterer notwendiger Schritt, den wir nach der Hannover Messe<br />
aufgrund des überwiegend positiven Feedbacks als äußerst gelungen<br />
bewerten. Solche Tools müssen kontinuierlich ausgebaut und<br />
optimiert werden und liegen im Fokus der modernen Marketingwelt,<br />
und sie bringen letztlich auch einen Mehrwert für Konstrukteure.<br />
www.rw-kuppungen.de<br />
12 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
SEIT BEGINN <strong>DER</strong> HANNOVER MESSE DABEI<br />
Ein Aussteller der<br />
ersten Stunde auf der<br />
Hannover Messe ist<br />
Continental. In<br />
diesem Jahr kam das<br />
Unternehmen im 70.<br />
Jahr nach Hannover,<br />
um neue Technologien<br />
für die Industrie<br />
vorzustellen. Während<br />
den Besuchern der<br />
„Export-Messe 1947<br />
Hannover“ technische<br />
Kautschukprodukte<br />
wie Wärmflaschen,<br />
Gummihandschuhe<br />
für Haushalt und<br />
Industrie oder<br />
Aufsätze für Pipetten präsentiert wurden, standen <strong>2017</strong><br />
intelligente und miteinander vernetzbare Technologien im<br />
Fokus. „Das vorausschauende Warten und Instandhalten von<br />
Maschinen und Anlagen wird künftig ein wesentlicher<br />
Wachstums- und Effizienztreiber in einer Vielzahl der<br />
Industrien sein, in denen wir tätig sind“, so Continental-Vorstand<br />
Hans-Jürgen Duensing. Das Unternehmen demonstrierte,<br />
was mit den Mitteln der Digitalisierung in der<br />
Industrie alles möglich ist: von hochpräziser Messtechnik für<br />
den reibungslosen Lauf von Fördergurtanlagen bis hin zu<br />
Apps zur Schwingungsmessung via Smartphone.<br />
www.contitech.de<br />
BONFIGLIOLI: OPTIMISTISCH NACH REKORD-UMSATZ<br />
Der italienische Antriebsspezialist Bonfiglioli hat 2016 mit 790 Mio.<br />
Euro einen Rekord-Umsatz erwirtschaftet. Das Unternehmen zählt<br />
mit 15 % Marktanteil zu den größten Herstellern von Antriebstechnik<br />
für Baumaschinen. Mit seinen Azimut- und Pitchantrieben beliefert es<br />
eigenen Angaben zufolge 35 % aller Windenergieanlagen. In den<br />
letzten drei Jahren sei der Umsatz besonders stark in Brasilien, China,<br />
Indien und Russland gestiegen. Jedoch seien Europa und der Mittlere<br />
Osten mit fast 57 % des Gesamtumsatzes nach wie vor die wichtigsten<br />
Märkte. Das Unternehmen baut seine weltweite Produktion<br />
weiter aus, z. B. mit einem Werk für Mobile und Windlösungen im<br />
italienischen Forli und einer Produktionsstätte für Industrie-Getriebe<br />
im indischen Pune. Dazu plant es den Neubau der Konzernzentrale<br />
nach Industrie-4.0- und aktuellen Energieeffizienz-Kriterien. Für das<br />
Jahr <strong>2017</strong> erwartet der Antriebsspezialist einen „lebhaften Markt mit<br />
weiterem Wachstum.“<br />
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TITELSTORY<br />
IN <strong>DER</strong> LAGERTECHNIK<br />
NEUE WEGE GEHEN<br />
Steigende Anforderungen an Roboter in der<br />
Industrieautomation veranlassen die Hersteller,<br />
nach Wegen zu suchen, noch steifere und präzisere<br />
Gelenk- bzw. Handachsen zu entwickeln. Auch bei den Präzisions-<br />
Planetengetrieben für die Automatisierungstechnik steigt die Nachfrage<br />
nach kippsteiferen und tragfähigeren Abtrieben. Limitierender Faktor sind<br />
in beiden Fällen die dort eingesetzten Schrägkugellager.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Die Schrägkugellager der schmalen ISO-Baureihe 718 kommen<br />
speziell im Abtrieb von Präzisionsplanetengetrieben zum<br />
Einsatz, um den benötigten Bauraum deutlich zu reduzieren.<br />
Gleichzeitig müssen diese Lager hohe kombinierte<br />
Belastungen, bestehend aus Axial- und Radialkräften sowie Kippmomenten<br />
übertragen.<br />
Auch in Handachsen von Robotern werden sie bevorzugt eingesetzt.<br />
Dort stehen vor allem das geringe Gewicht der gesamten<br />
Konstruktion und die große Hohlwelle im Vordergrund, die nur mit<br />
sehr kleinen Lagerquerschnitten realisiert werden kann. Vor allem<br />
die aus den Kräften und Momenten resultierenden Verformungen<br />
und Verlagerungen an den Schrägkugellagern sind heute die<br />
begrenzenden Faktoren auf dem Weg zu noch mehr Präzision.<br />
LINIEN- ANSTATT PUNKTKONTAKT:<br />
VERDOPPELTE KIPPSTEIFIGKEIT<br />
Die Steifigkeit dieser Kugellagerungen ist im gegebenen Bauraum<br />
hinsichtlich Kontaktgeometrie, Kugeldurchmesser und Anzahl der<br />
Kugeln kaum weiter ausreizbar. Eine technisch und wirtschaftlich<br />
interessante Lösung für mehr Steifigkeit und Tragfähigkeit im<br />
gleichen Bauraum bietet Schaeffler mit seinen INA Schrägrollenlagern<br />
an. Es handelt sich um Wälzlager mit zylindrischen Rollen<br />
und schräg zur Lagerachse angeordneten Laufbahnen.<br />
Der Linienkontakt der Zylinderrollen sorgt für eine außergewöhnlich<br />
hohe Steifigkeit, bezogen auf den Bauraum eine beachtlich<br />
hohe Tragfähigkeit und für geringste Einfederungen. Ein ein facher<br />
Vergleich macht dies anschaulich: Eine Kugel mit 10 mm Durchmesser<br />
belastet mit einer Normalkraft von 1 000 N führt zu einer<br />
Einfederung von 40 µm, die Zylinderrolle gleichen Durchmessers<br />
bietet 8 µm Einfederung und damit das 5-fache an Steifigkeit.<br />
Schaeffler bietet die Schrägrollenlager in den zwei Bauarten SGL<br />
und AXS an. Die exakt geschliffenen, dreieckförmigen Ringquerschnitte<br />
der SGL-Lager ermöglichen im Zusammenspiel mit dem<br />
Linienkontakt der Zylinderrollen sehr präzise, tragfähige und steife<br />
Lagerungen. Zwischen den Lagerringen ist ein Käfig aus verschleißfestem<br />
Kunststoff angeordnet. Er wird an der Welle geführt. Die<br />
Lager der SGL-Baureihe entsprechen der Maßreihe 18 und sind<br />
14 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
LAGER- UND LINEARTECHNIK<br />
damit direkt austauschbar mit den Schrägkugellagern der Baureihe<br />
718. Im Vergleich zu diesen Schrägkugellagern lässt sich mit SGL-<br />
Schrägrollenlagern gleicher Baugröße die Kippsteifigkeit kompletter<br />
Lagerungen z. B. am Abtrieb von Planetengetrieben baugrößenabhängig<br />
um 50 bis 230 % erhöhen.<br />
ALTERNATIVE LAGERBAUART FÜR<br />
PRÄZISONSGETRIEBE<br />
Getriebehersteller können ihren Kunden mit den SGL-Lagern<br />
als alternative Lagerbauart zu den Schrägkugellagern zwei Performance-Klassen<br />
anbieten. Wittenstein Alpha aus Igersheim war Vorreiter<br />
beim Einsatz dieser Wälzlager-Entwicklung und verwendet in<br />
DIE SCHRÄGROLLENLAGER<br />
KÖNNEN DIE KIPPSTEIFIGKEIT<br />
KOMPLETTER LAGERUNGEN UM<br />
50 BIS 230 % ERHÖHEN<br />
Aus diesem Anforderungsprofil entwickelten die Schaeffler-<br />
Inge n ieure mehrere Lagerkonzepte – am Ende der Analyse stand<br />
die Entwicklung der Schrägrollenlager SGL. Marc Mahler fügt noch<br />
hinzu: „Aus Sicht des Getriebebaus sind die SGL-Lager sehr kompakt<br />
bauende, steife und hochgenaue Lager, die große Lasten übertragen<br />
können. Die im Vergleich zu den Schrägkugellagern geringere<br />
Nenndrehzahl spielt bei unseren Anwendungen keine Rolle.“<br />
LAGER FÜR KOMPAKTESTE UND SEHR<br />
LEICHTE KONSTRUKTIONEN<br />
Schaeffler bietet zusätzlich zur SGL-Baureihe mit massiven Lagerringen<br />
die Baureihe AXS an. Markantes Merkmal sind die nur 1 mm<br />
starken, spanlos hergestellten Ringe. Da diese keine eigene Formstabilität<br />
besitzen, passen sie sich den konischen Lagersitzen der<br />
Umgebungskonstruktion perfekt an. Dies bedingt jedoch auch,<br />
01<br />
den Hochleistungsgetrieben TP+ generell diese Lagertype. Dipl.-Ing.<br />
Marc Mahler, Konstrukteur bei Wittenstein Alpha, erläutert zu diesem<br />
Projekt: „Bei der Weiterentwicklung unserer Getriebebaureihe<br />
TP zu den TP+-Getrieben definierten wir sechs anspruchsvolle Ziele<br />
und sind mit diesen an Schaeffler herangetreten: Reduzierung des<br />
Getriebe-Bauraums, Steigerung der Tragfähigkeit der Abtriebslagerung,<br />
Erhöhung der Lebensdauer, Verbesserung der Kippsteifigkeit<br />
am Abtrieb, Mehrfachverwendung und Kostenoptimierung.“<br />
01 SGL-Lager passen in den gleichen Bauraum wie die<br />
Schrägkugellager der Baureihe 718, verfügen jedoch über einen<br />
sehr steifen Rollenkontakt<br />
02 Kippsteifigkeiten von Schrägkugellagern und Schrägrollenlagern<br />
bei gleicher Baugröße im Vergleich<br />
02<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong> 15
LAGER- UND LINEARTECHNIK<br />
03<br />
03 Wittenstein Alpha Präzisions-Planetengetriebe<br />
TP+ mit INA Schrägrollenlagern des Typs<br />
SGL für eine besonders kippsteife, tragfähige<br />
und platzsparende Abtriebslagerung<br />
04 Das INA Schrägrollenlager AXS überzeugt<br />
vor allem durch geringes Gewicht und<br />
minimalsten Bauraum bei gleichzeitig<br />
beachtlichen Tragzahlen<br />
dass die Genauigkeit der AXS-Lagerung entscheidend von der<br />
Qualität der Umgebungskonstruktion bestimmt wird – insbesondere<br />
von der Rundheit und Oberflächenbeschaffenheit<br />
der Welle und des Gehäuses sowie von der Winkeltoleranz.<br />
In einer Aufspannung gedrehte bzw. feingedrehte<br />
Oberflächen genügen in den meisten Anwendungsfällen.<br />
Die Lagerringe können auch von Konstruktionen aus<br />
Aluminium oder anderen Leichtbauwerkstoffen aufgenommen<br />
werden, sodass extrem leichte Konstruktionen<br />
realisierbar sind. Da die beiden Lagerringe identisch sind,<br />
ist eine Verwechslung der Teile in der Montage ausgeschlossen.<br />
Der Innenring ist auf dem Wellenbund und der Außenring<br />
in der Gehäusebohrung zentriert.<br />
AXS-Lager sind auf das absolut notwendige Material für den<br />
Wälzkontakt reduziert und erlauben kompakteste und sehr<br />
leichte Lösungen. Sie werden stets paarweise eingesetzt und<br />
sind für kombinierte Axial- und Radiallasten entwickelt worden.<br />
Die O-Anordnung der Lager erlaubt große Stützabstände<br />
und sehr steife Lagerungen. Während die SGL-Lager grundsätzlich<br />
über einen Druckwinkel von 45° verfügen, sind die<br />
AXS-Lager sowohl mit einem Druckwinkel von 45° als auch<br />
mit einem Druckwinkel von 60° für überwiegende Axiallasten<br />
verfügbar.<br />
Schrägrollenlager AXS werden besonders erfolgreich in Anwendungen<br />
mit Schwenkbetrieb oder niedrigen Drehzahlen<br />
eingesetzt, z. B. in Getrieben für die präzise Nachführung von Solarpanels<br />
oder in Stellantrieben und Vorschubantrieben von Werkzeugmaschinen.<br />
Ihr großes Potenzial beweisen die AXS-Lager außerdem in Handachsen der Lackierroboter<br />
von Dürr: Das minimale Gewicht der Lager, der kleine Querschnitt und der<br />
sehr steife Rollenkontakt ermöglichen eine leichte, dünnwandige und sehr tragfähige<br />
Konstruktion mit großem Freiraum für die Durchführung der Farbschläuche. In Verbindung<br />
mit der hohen Kippsteifigkeit der Lagerung werden präzise Sprühbahnen und<br />
ein perfektes Sprühbild realisiert. Darüber hinaus sind die Lager durch die spanlose<br />
Herstellung der Ringe kostengünstig.<br />
Bilder: Aufmacherbild Dürr; Bilder 01, 02 und 04 Schaeffler; Bild 03 Wittenstein<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
"EINE ALTERNATIVE<br />
LAGERBAUART MIT<br />
GROSSEM POTENZIAL<br />
FÜR UNSERE PRÄZI<br />
SIONSGETRIEBE"<br />
Marc Mahler,<br />
Konstrukteur,<br />
Wittenstein Alpha<br />
Für sehr platzsparende Kon -<br />
s truktionen mit kombinierten<br />
Axial- und Radialkräften, in<br />
denen der punktförmige Wälzkontakt<br />
der Kugel nicht mehr die<br />
notwendige Steifigkeit erreicht,<br />
sind die Schrägrollenlager SGL<br />
bzw. AXS von Schaeffler optimal<br />
geeignet.<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
www.schaeffler.de<br />
04<br />
16 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
ZAHNRAD | GETRIEBE | HÄRTEREI<br />
Hochwertige Materialien,<br />
modernste Technologien<br />
und optimale Arbeitsprozesse<br />
sind die Basis unserer<br />
Arbeit. Sensibilität und<br />
Erfahrung das Geheimnis<br />
unseres Erfolgs.<br />
DAS SCHRÄGROLLENLAGER<br />
ERFÜLLT DIE HOHEN<br />
ANFOR<strong>DER</strong>UNGEN AN PRÄZISE<br />
ABTRIEBSLAGERUNGEN VON<br />
PRÄZISIONSGETRIEBEN<br />
HANS-GEORG KIERDORF,<br />
Anwendungstechniker für Industriegetriebe bei Schaeffler<br />
Die heutigen Anforderungen der Robotik und des Präzisionsgetriebebaus an<br />
die Abtriebslagerungen bezüglich geringstem Bauraum bei gleichzeitig hoher<br />
Tragfähigkeit und Steifigkeit werden mit unseren Lagerreihen SGL und AXS auf<br />
Basis der Zylinderrolle voll erfüllt. Besonderes Augenmerk ist auf die Auslegung<br />
der Lagerung zu richten. Gerade die Berechnung ihrer Steifigkeiten ist nicht<br />
trivial. Hier können wir nicht nur mit Bearinx, unserem Berechnungs-Tool,<br />
sondern auch mit unseren erweiterten CAE-Berechnungstools den Kunden<br />
unterstützen. Wir berechnen in Bearinx nicht nur den einzelnen Wälzkontakt<br />
und die Verlagerung der Lager, sondern auch die der Wellen und Verzahnungen,<br />
also das komplette System. So wird die Auslegung auf dem neuesten<br />
technologischen Stand wirklich realitätsnah.<br />
Video<br />
Wir sind TANDLER<br />
TANDLER Zahnrad- und<br />
Getriebefabrik GmbH & Co. KG<br />
Kornstraße 297- 301<br />
D-28201 Bremen<br />
Fon: + 49 421 53 63 -6<br />
Fax: + 49 421 53 63 -801<br />
www.tandler.de
LAGER UND LINEARTECHNIK<br />
SOFTWARE ZUR EXAKTEN<br />
AUSLEGUNG VON<br />
LINEARACHSEN<br />
Direktangetriebene Linearachsen haben<br />
einen wesentlich besseren Wirkungsgrad<br />
und eine höhere Überlastfähigkeit als<br />
klassische Linearachsen. Diese Vorteile<br />
können Anwender aber nur nutzen, wenn die<br />
Achsen korrekt ausgelegt werden. A-Drive<br />
Technology verwendet dafür ein spezielles<br />
Simulationsprogramm, das teure Überdimensionierungen<br />
ersparten soll. Bei<br />
direktangetriebenen Linearachsen ist der<br />
Motor schon integriert, sodass sich Maschinen<br />
deutlich kompakter und kosteneffizienter<br />
bauen lassen. Das Unternehmen bietet unter<br />
anderem Modelle von Sinadrives an, die aus<br />
einem Führungsprofil mit robustem Messsystem,<br />
einem Linearmotor und Linearführungen<br />
bestehen. Auf Wunsch sind als<br />
Zubehör auch Endschalter und Energieführungsketten<br />
erhältlich. Für die Auslegung der<br />
Achsen setzt das Unternehmen eine<br />
Software ein, die die Anwendung unter<br />
Berücksichtigung aller Vorgaben des Kunden<br />
optimiert. So können beispielsweise<br />
Faktoren wie Beschleunigung, Konstantfahrzeiten<br />
und Bremsungen in die Simulation<br />
einfließen. Das Programm gibt aber auch<br />
Aufschluss darüber, welche Temperaturen<br />
der Motor im Betrieb erreicht. Dieser Punkt<br />
wird von den meisten herkömmlichen<br />
Programmen vernachlässigt.<br />
www.a-drive.de<br />
MINIATUR-LINEARAKTUATOR<br />
Der derzeit kleinste Linearaktuator des<br />
umfassenden Schrittmotorenprogramms<br />
von Haydon Kerk findet auf nur<br />
15 mm (0,6“) Durchmesser Platz. Er<br />
gehört zur 15 000er Serie, deren<br />
Linearaktuatoren in zwei Ausführungen<br />
erhältlich sind – Captive und External<br />
Linear. Die Aktuatoren bieten eine<br />
Auswahl verschiedener Auflösungen im<br />
Bereich von 0,02 bis 0,10 mm pro Schritt.<br />
Sie liefern eine lineare Kraft von bis zu<br />
1,7 kg ohne Beeinträchtigung der Lebensdauer. Die Modelle sind für den Mikroschrittbetrieb<br />
geeignet, womit noch feinere Auflösungen möglich sind. Die von Haydon Kerk<br />
Motion Solutions genutzten firmeneigenen Fertigungsprozesse – zum Beispiel für die<br />
Kunststoffmutter aus technischem Thermoplast und die aus Edelstahl gerollte<br />
Gewindespindel – gewährleisten laut Anbieterhohe Effizienz und Lebensdauer.<br />
Zu den typischen Anwendungen zählen medizinische Geräte, Halbleiterhandling,<br />
Ventilsteuerung, X-Y-Tische, Handgeräte und vieles mehr. Zusätzlich zu den Standardkonfigurationen<br />
kann Haydon Kerk Motion Solutions die Bauart der Aktuatoren an<br />
spezifische Anwendungsanforderungen anpassen.<br />
www.haydonkerk.com<br />
PROFILSCHIENENFÜHRUNGEN IN O-ANORDNUNG<br />
Hiwin erweitert die Familie seiner<br />
Profilschienenführungen um die<br />
CG-Baureihe. Diese unterscheidet<br />
sich in der Kugelführung von den<br />
bisherigen durch die O-Anordnung<br />
ihrer vier Kugelreihen. So erreicht sie<br />
eine höhere Steifigkeit und kann<br />
stärkere Rollmomente aufnehmen.<br />
Optional steht ein Abdeckband zur<br />
Verfügung, das einfach auf die<br />
Oberseite der Schiene aufgeklippt<br />
wird. Dadurch verschließt es die<br />
Montagebohrungen und das Anbringen von Abdeckkappen entfällt. Um eine zuverlässige<br />
Versorgung mit Schmierstoffen zu sichern, ist die CG-Baureihe neben den<br />
üblichen Schmierkanälen an beiden Umlenkungen mit einem zusätzlichen Schmierkanal<br />
in der Mitte des Laufwagens ausgestattet. Das ist speziell bei Kurzhubanwendungen<br />
ein Vorteil, da hier kein kompletter Kugelumlauf stattfindet. Die CG-Baureihe hat<br />
einen hohen Wirkungsgrad bei präzise wiederholbaren Linearbewegungen. Bis Ende<br />
<strong>2017</strong> wird sie in allen Größen erhältlich sein.<br />
www.hiwin.de<br />
Reversierend wiedereinrasten<br />
EAS ® -reverse —<br />
freischaltende Sicherheitskupplung<br />
vom Marktführer auch für schwer<br />
zugängliche Antriebssituationen<br />
www.mayr.com<br />
Ihr zuverlässiger Partner<br />
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18 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
VEREINFACHTE WÄLZLAGER BESCHAFFUNG<br />
Mit Rillenkugellagern und Kegelrollenlagern<br />
des japanischen Herstellers Nachi hat Findling<br />
sein Abeg-Premium-Segment erweitert.<br />
Daneben deckt Findling mit Wälzlagern der<br />
Eco- oder Easyroll-Leistungsklassen auch den<br />
Lowcost-Bereich ab. Anwendungstechniker des<br />
Karlsruher Wälzlagerspezialisten bieten auch<br />
eine technische Beratung an, von der anwendungsbezogenen<br />
Spezifikation über die<br />
Berechnung und Simulation bis hin Schulungsangeboten<br />
für alle Kenntnisstände. Der<br />
Anbieter übernimmt außerdem komplexe<br />
Supply-Chain-Prozesse. Dieser Dienstleistungsbereich<br />
wird weiterhin ausgebaut. Im<br />
Rahmen des globalen Qualitätsmanagements verantwortet er die Lieferantensuche, das Voraudit,<br />
die Validierung sowie das Voll- und Prozessaudit. Die Auslagerung der Beschaffungsprozesse wird<br />
vertraglich abgesichert bei genau definierten Leistungskriterien und -kennzahlen. Der Einkauf<br />
globaler Wälzlagertechnologie wird so zu einem transparenten Prozess.<br />
www.findling.com<br />
TEMPERATURBESTÄNDIGKEIT ERHÖHT<br />
Igus hat seinen Allround-Gleitlager-Werkstoff weiter<br />
verbessert und präsentiert Iglidur G1. Der neue schmier- und<br />
wartungsfreie Tribo-Polymer-Werkstoff soll mit höherer<br />
Temperaturbeständigkeit, niedriger Feuchtigkeitsaufnahme<br />
sowie weiter verbessertem Reibungs- und Verschleißverhalten<br />
überzeugen. Das neue Gleitlager verfügt über erheblich<br />
verbesserte Werkstoffeigenschaften, und das zum nahezu<br />
gleichen Preis. So haben die Entwickler die Verschleißraten<br />
bei niedrigen Lasten (bis 5 MPa) auf bis zu ein Viertel<br />
reduziert. Die Standzeiten bei hohen Belastungen konnten je<br />
nach Anwendungsparametern nahezu verdoppelt werden.<br />
Gleichzeitig lässt sich der Allrounder jetzt bei Anwendungstemperaturen<br />
bis 180 °C dauerhaft einsetzen. Darüber<br />
hinaus wurde die Temperatur, ab der neben dem Presssitz<br />
eine zusätzliche axiale Sicherung empfohlen wird, um die Hälfte auf 120 °C gesteigert. Damit und<br />
mit der um mehr als 50 % gesenkten Feuchtigkeitsaufnahme ist der Werkstoff für ein noch breiteres<br />
Spektrum an Umgebungsbedingungen geeignet.<br />
www.igus.de<br />
Multilift II Produktlinie<br />
Für jede Anwendung die<br />
richtige Hubsäule<br />
Ausführung -telescope-<br />
▪ optimales Einbau-Hubverhältnis<br />
▪ erfüllt Ergonomienorm für<br />
Arbeitstische (DIN EN 527-1:2011)<br />
Ausführung -impact-<br />
▪ Absorption extremer Aufprallkräfte<br />
(z.B. für dynamisch beanspruchte<br />
Arbeitstische)<br />
Ausführung -ESD-<br />
▪ elektrisch leitfähige Hubsäule<br />
Ausführung -safety-<br />
▪ mit Absturzsicherung für<br />
Überkopfanwendungen<br />
ALTERNATIVE ZU OPTISCHEN MESSSYSTEMEN<br />
Das analoge Hall Modul bietet die Firma<br />
Tecnotion als eine günstigere Alternative<br />
zu hochgenauen optischen Messsystemen<br />
bei Linearmotorachsen an. Es kann<br />
verwendet werden in Anwendungen, die<br />
nur einen gewissen Grad an Genauigkeit<br />
erfordern. Das Modul wird direkt an der<br />
Spuleneinheit montiert und nutzt die<br />
Magnetplatte als Maßstab zur Positionsbestimmung.<br />
Es ist so konzipiert, dass es<br />
mit seinen knappen 32 mm Höhe unter<br />
die Schlittenplatte passt und nicht über<br />
die Spuleneinheit hinaus steht. Zudem<br />
macht das Auslesen der Magnetbahn einen gesonderten Maßstab neben der Magnetplatte überflüssig.<br />
Das Modul benötigt lediglich einen 5 V DC-Anschluss und gibt ein Sinus-Cosinus-Signal aus.<br />
Mit Absolutgenauigkeiten von ± 100 µm und ± 30 µm Wiederholgenauigkeit eignet es sich z. B. für<br />
viele Applikationen in der Holzbearbeitung oder bei Handlingaufgaben.<br />
www.tecnotion.com<br />
LINEAR-<br />
PROFIL-<br />
VERBINDUNGS-<br />
MODUL-<br />
TECHNIK<br />
www.rk-rose-krieger.com
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
LAGER UND LINEARTECHNIK<br />
LINEARTECHNIK<br />
HEBT AB<br />
Fliegen ist pure Leidenschaft! Mit dem Light<br />
Sport Aircraft Breezer gilt das in besonderem<br />
Maße. Es ist sofort spürbar, dass der<br />
Konstrukteur selbst ein begeisterter<br />
Luftsportler und Vereinspilot ist. Leichte<br />
Teleskopschienen bewegen in diesem High<br />
Performance Flugzeug die Plexiglashaube<br />
der Pilotenkanzel – mit Sicherheit.<br />
In ihrer Flugzeugmanufaktur nahe des Schleswig-Holsteinischen<br />
Wattenmeers baut die Breezer Aircraft GmbH & Co. KG in sorgfältiger<br />
Präzisionsarbeit hochwertige und individuelle Ultraleicht-<br />
und LSA-Flugzeuge. Die sog. Light Sport Aircrafts sind<br />
einmotorige Leichtflugzeuge mit ein oder zwei Sitzen. Zuerst<br />
kamen sie Anfang der 2000er Jahre in den USA auf. Ihr maximales<br />
Abfluggewicht liegt bei 600 kg und die zulässige Höchstgeschwindigkeit<br />
bei maximaler Motorleistung bei 222 km/h. Sie verfügen<br />
über ein Kolbentriebwerk, ein festes Fahrwerk und haben keine<br />
Druckkabine. Die kleinen Breezer-Sportmaschinen werden bei<br />
Breezer Aircraft von einem 20-köpfigen Team aus Flugzeug-Enthusiasten<br />
mit dem Ziel gebaut, hochwertige und vielseitige Kleinflugzeuge<br />
mit Komfort, maximaler Sicherheit, guter Verarbeitung und<br />
starkem Design anzubieten. Die Ingenieure, Mechaniker und Techniker<br />
sind zum Teil selbst begeisterte Flugsportler und Vereinspiloten,<br />
die mit dem Breezer ein hochwertiges Allroundflugzeug<br />
20 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
mit gutmütigen Flugeigenschaften geschaffen haben, das auch auf kleineren Flugplätzen<br />
mit kurzen Bahnen eine entspannte Landung ermöglicht und schnell und<br />
sicher aufsteigt. Mit seinem ausgewogenen Schwerpunkt, den bei jeder Tankfüllung<br />
stabilen Flugeigenschaften und einer Geschwindigkeit von rund 185 km/h<br />
– die Höchstgeschwindigkeit liegt bei 210 km/h – hat es als leichte Reiseflugmaschine<br />
weltweit Freunde gefunden.<br />
ABSOLUT ZUVERLÄSSIG<br />
Das Besondere am Breezer liegt in der Konstruktion. Sie demonstriert die Überleitung<br />
traditioneller Metallbauweise in die LSA-Klasse. CNC-gefräste, genietete<br />
und geschraubte Bleche aus zertifiziertem Luftfahrt-Aluminium werden beim<br />
Breezer zu einem eleganten und harmonischen Äußeren zusammengefügt. Die<br />
durchsichtige Plexiglashaube der 1,16 m breiten Pilotenkanzel ist ein besonders<br />
wichtiges Bauteil der Konstruktion. Sie muss immer sicher und fest in ihrer Position<br />
bleiben und sich zum Ein- und Aussteigen auch im Notfall schnell und problemlos<br />
öffnen lassen. Bei Breezer Aircraft werden deshalb wartungsfreie Teleskopschienen<br />
der Rollon Gruppe zur Führung und Befestigung des beweglichen Teils der<br />
DIE TELESKOPSCHIENEN WURDEN WEGEN<br />
DES GERINGEN GEWICHTS UND <strong>DER</strong><br />
HOHEN BELASTBARKEIT AUSGEWÄHLT<br />
Plexiglashaube verwendet. Ralf Magnussen, Entwicklungsingenieur bei der Breezer<br />
Aircraft GmbH, hat sich wegen des geringen Gewichts und der hohen Belastbarkeit<br />
für ein System von Rollon entschieden. Während des Ein- und Aussteigens<br />
wird die Haube voll aufgezogen und die beiden rechts und links an der Pilotenkanzel<br />
angebrachten Teleskopschienen werden maximal belastet. Beim Flug ist<br />
die Haube geschlossen und wird oben mittig arretiert. Im geschlossenen Zustand<br />
wird das System entsprechend kaum belastet.<br />
LEICHT UND STABIL<br />
Die Teleskopschiene HTT aus der Produktfamilie Hegra Rail ist ein Teilauszug mit<br />
einem Hub von über 60 % der geschlossenen Teleskoplänge. Sie besteht aus einer<br />
Führungsschiene und einer Läuferschiene, die von einem Kugelkäfig geführt wird.<br />
Breezer Aircraft setzt die kleinste Baugröße 30 mit 15 mm Breite und 30 mm Höhe<br />
ein. Neben der leichten Aluminiumlegierung sorgen Bohrungen in der Führungsschiene<br />
und im Läufer für größtmögliche Gewichtsersparnis. Die Bohrungen<br />
wurden von den Rollon-Ingenieuren genau berechnet, sodass sich Tragzahl und<br />
Festigkeit der Teleskopschienen nicht verringern. Um bündig mit dem CFK-Haubenrahmen<br />
abzuschließen, wurde die 890 mm lange Teleskopschiene HTT030 am<br />
ausgezogenen Ende abgeschrägt ausgeführt.<br />
MASSGESCHNEI<strong>DER</strong>T<br />
Rollon setzt auf das Custom-Design aller Bauteile: Kleine und große individuelle<br />
Anpassungen der Teleskopschienen für das jeweilige Kundenprojekt sind die<br />
Spezialität des Unternehmens. Neben Gewicht und Stabilität sind dabei immer<br />
Langlebigkeit, Komfort und Ergonomie im Blick. Die Hegra-Rail-Teleskopführungen<br />
sind eine ausgezeichnete Lösung für die Luftfahrtbranche. Laut Hersteller<br />
weisen sie leichte und ruhige Laufeigenschaften auf, sind kosteneffizient und<br />
verfügen über eine exzellente Selbstausrichtung. Für die Aviation-Branche und<br />
speziell das Flugzeuginterieur bietet Rollon eine Vielzahl individuell anpassbarer<br />
Teleskopschienen an.<br />
Bilder: Breezer Aircraft GmbH & Co. KG, Rollon<br />
www.rollon.com<br />
DIE ACHSE.<br />
Wir bewegen.<br />
www.hiwin.de/DieAchse<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong> 21<br />
HIWIN.indd 1 13.06.<strong>2017</strong> 11:09:37
LAGER- UND LINEARTECHNIK<br />
DYNAMIK AUF<br />
<strong>DER</strong> ACHSE<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Das Besondere an den hier vorgestellten<br />
Linearmotor-Achsen sind die extrem kompakten<br />
Motoren, die den Einheiten überraschend kurze<br />
Gesamtlängen verleihen. Wer in seiner<br />
Konstruktion mit schwierigen und beengten<br />
Einbausituationen kämpft, erhält damit eine<br />
echte Problemlösung.<br />
Mit dem jüngsten Kind seiner High-Dynamic-Produktfamilie<br />
stellt der Kinematik-Spezialist Jung (JA2 GmbH)<br />
eine innovative Lineartechnik-Lösung für die Montage-,<br />
Handhabungs- und Positioniertechnik vor. Vor allem<br />
Anlagen- und Apparatebauern, die ihre Systeme immer wieder<br />
beengten Einbau- und Aktionsräumen anpassen müssen, macht<br />
die neue Linearachsen-Baureihe HA02-37Sx60 das Leben leichter.<br />
Der Grund: Erstmals verwendet Jung in diesen Achsen eine neue<br />
Generation von Motoren, die aufgrund ihrer ungewöhnlichen<br />
Innenarchitektur ein extrem kompaktes und kurzes Design haben.<br />
Da diese Short-Motoren gerade mal halb so lang sind wie leistungsähnliche<br />
Linearmotoren konventioneller Bauart, können<br />
auch die neuen High-Dynamic-Achs-Einheiten um etwa 50 % kürzer<br />
ausfallen. Firmenchef Wilhelm Jung erläutert: „Da die Achsen besonders<br />
kurz bauend sind, haben die kompakten Systeme unserer<br />
neuen Baureihe HA02 beispielsweise bei einem Hub von 160 mm<br />
eine Gesamtlänge von lediglich 290 mm. Eine vergleichbare Linearachse<br />
mit tubularem Servoantrieb in konventioneller Bauweise ist<br />
ungefähr doppelt so lang; sie beansprucht also erheblich mehr<br />
Raum.“ Ein weiterer Platzvorteil ist, dass die Short-Motoren keine<br />
abstehenden Stecker, sondern direkte Kabelgänge haben.<br />
VIELFALT AN SYSTEMLÖSUNGEN<br />
In der Einführungsphase bietet Jung die platzsparenden High-<br />
Dynamic-Linearmotor-Achsen der Baureihe HA02 mit Spitzenkräften<br />
von 122 N und Dauerkräften von 20 N an. Die nächste Variante mit<br />
einer Spitzenkraft von 255 N und einer Dauerkraft von 35 N ist<br />
bereits in der Realisierung. Damit ist die HA02-Baureihe dieser<br />
Linearmotor-Achsen komplett.<br />
Das Anwendungsgebiet der neuen Achsen ist grundsätzlich breit<br />
gefächert. Sie können zum Positionieren, Schieben, Zuführen, Ausstoßen<br />
und Eindrücken ebenso eingesetzt werden, wie zum Aufund<br />
Abstapeln oder Palettieren. „Denkbar sind auch Systemlösungen,<br />
bei denen auf einer einzigen Achse mehrere, individuell angesteuerte<br />
Short-Motoren laufen“, sagt Wilhelm Jung – und denkt dabei<br />
z. B. an vollautomatisierte und hocheffiziente Multi-Motor-Achsen<br />
für komplexe Sortier- und Selektierprozesse.<br />
Weitere Einsatzfelder für die Linearmotor-Achsen eröffnen sich<br />
durch die Möglichkeit, die Short-Motoren beidseitig mit Abstreifern<br />
auszustatten. Auf diese Weise wird das Eindringen von Staub- und<br />
Schmutzpartikeln in den Motor verhindert, sodass er auch mit<br />
rauen Produktionsumgebungen bestens klarkommt. Die in den Linearführungen<br />
verwendeten Wagen sind standardmäßig mit<br />
Abstreifern ausgestattet.<br />
KURZE ALTERNATIVE ZUR PNEUMATIK<br />
Mit den High-Dynamic-Linearmotor-Achsen der Baureihe HA02<br />
bietet Jung eine weitere hochdynamische Alternative zu pneumatisch<br />
betriebenen Linearachsen. Außerdem gilt: So wie die High<br />
Dynamic-Achsen vom Typ HA01 mit ihren konventionellen tubularen<br />
Servoantrieben (Spitzenkräfte: 67 N, 255 N, 585 N), verfügen auch<br />
die neuen Short-Motor-Einheiten über hochwertige Linearführungen<br />
mit Kugelumlaufwagen. Die Kugelketten im Kugelumlauf sind<br />
für hohe Spitzengeschwindigkeiten, hohe Beschleunigungen, einen<br />
niedrigen Geräuschpegel und eine sehr lange Lebensdauer ausgelegt.<br />
Charakteristisch für die Linearmotor-Produkte von Jung: Auch<br />
die Konstruktion der neuen High-Dynamic-Linearmotor-Achsen<br />
HA02 folgt dem Prinzip der Masseoptimierung, was konkret bedeutet:<br />
Trotz kleinem Einbauquerschnitt und sehr geringer bewegter<br />
Masse ist eine hohe Verdrehsteifigkeit gewährleistet.<br />
Bilder: Zffoto/Fotolia.de, JA2 GmbH<br />
www.ja2-gmbh.de<br />
22 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
LAGER UND LINEARTECHNIK<br />
GERÄUSCHARME AKTUATOREN<br />
FÜR HÖHERE TRAGZAHLEN<br />
Thomson erweitert<br />
seine geräuscharme<br />
Whisper-<br />
Trak-Aktuatorenreihe<br />
für anspruchsvollere<br />
Anwendungen. Die<br />
neuen Modelle<br />
verdoppeln die<br />
Tragzahl von 2 auf<br />
4 kN, bieten<br />
höhere Verfahrgeschwindigkeiten bei 2 kN und neue Optionen für<br />
Niederstromschalten, Endlagenschalter und die Positionssteuerung<br />
bei 2 und 4 kN. Der neue Aktuator erreicht eine Geschwindigkeit<br />
von 4 mm/s, das ursprüngliche Modell 8 mm/s. Mit der<br />
Erweiterung gibt es drei Elektronikoptionen: Das fünfpolige<br />
Niederstromschalten mit elektronischen Endlagenschaltern<br />
eignet sich für Anwendungen, bei denen hohe Ströme geschaltet<br />
werden müssen. Das zweipolige Schalten nur mit elektronischen<br />
Endlagenschaltern vereinfacht die Installation von Anwendungen,<br />
die Start-/Stopp- und Positionsinformationen benötigen, aber kein<br />
Niederstromschalten. Ein eingebetteter Potentiometer und<br />
digitaler Encoder mit elektronischen Endlagenschaltern erlaubt<br />
die Nutzung der Positionsrückmeldung für andere Zwecke.<br />
www.thomsonlinear.de<br />
ROBUSTE UND EFFIZIENTE<br />
SCHRÄGKUGELLAGER<br />
Das einreihige Schrägkugellager<br />
aus der Hochleistungslager-Serie<br />
Explorer von SKF kann die Betriebskosten<br />
von Schraubenkompressoren,<br />
Pumpen und Getrieben<br />
verringern. Mit einem robusten<br />
Messingkäfig erreichen die Lager<br />
mit einem Berührungswinkel von<br />
40° eine erhöhte Grenzdrehzahl.<br />
Die Käfiggeometrie und hochfestes<br />
Messingmaterial reduzieren<br />
die Kontaktkräfte des Käfigs und<br />
erhöhen seine Festigkeit, gewährleisten<br />
eine größere Toleranz<br />
gegenüber Stößen und Schwingungen<br />
und erlauben so auch bei extremen Bedingungen höhere<br />
Drehzahlen. Daneben wird auch ein Berührungswinkel von 25°<br />
angeboten, der eine weitere Erhöhung der Drehzahl ermöglicht<br />
und dabei höhere Radialbelastungen aufnimmt. Bei beiden sorgt<br />
der optimierte Kugel-Käfig-Kontakt für eine geringere Wärmeentwicklung<br />
und eine höhere Temperaturstabilität, während der<br />
Geräusch- und Schwingungspegel reduziert wird. Für schwierige<br />
Bedingungen gibt es abgedichtete Varianten, die Verunreinigungen<br />
entgegenwirken.<br />
www.skf.com<br />
SCHMIERSTOFF FÜR LANGE LAUFZEITEN<br />
Für die Langzeitschmierung von hoch beanspruchten Wälzlagern hat Klüber das Klübersynth BHE 46-403 entwickelt. Das vollsynthetische<br />
Hochtemperaturfett ist über einen weiten Gebrauchstemperaturbereich einsetzbar. Die Additivierung schützt vor Verschleiß<br />
und Korrosion und reduziert so den Reibungswiderstand über lange Laufzeiten. Es eignet sich insbesondere für Kegelrollenlager,<br />
Zylinderrollenlager und Pendelrollenlager, z. B. in den Radlagern von Automobilen, den Transporteinheiten der Stahlindustrie, in<br />
Maschinen der Land- und Bauwirtschaft, in Förderanlagen, Textil- oder Papiermaschinen. Auch als Dichtfett zur Schmierung von<br />
Wälzlagerdichtungen kann es verwendet werden. So kann auch die Anzahl unterschiedlicher Fette reduziert werden, was die Gefahr<br />
von Verwechslungen minimiert.<br />
www.klueber.com<br />
SLF. DA BEWEGT SICH WAS.<br />
Kugellager und Rollenlager<br />
von 30 mm bis 1600 mm Außendurchmesser<br />
in verschiedenen Ausführungen<br />
Spindeleinheiten<br />
Bohr-, Fräs- und Drehspindeln<br />
Spindeln mit angeflanschtem<br />
bzw. integriertem Motor<br />
Spindeln für spezielle Einsatzgebiete<br />
Rekonditionierung<br />
von Wälzlagern<br />
Spindel- und Lagerungstechnik<br />
Fraureuth GmbH<br />
Fabrikgelände 5<br />
D-08427 Fraureuth<br />
Tel.: +49 (0) 37 61 / 80 10<br />
Fax: +49 (0) 37 61 / 80 11 50<br />
E-Mail: slf@slf-fraureuth.de<br />
www.slf-fraureuth.de<br />
SLF.indd 1 12.06.<strong>2017</strong> 12:14:35<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong> 23
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
OTION<br />
MOTION<br />
CONTROL<br />
INCLUDED<br />
INCLUDED<br />
Kosten, Bauteile und Komplexität reduzieren, das sind immer wieder die<br />
Anforderungen an die Konstruktion. Wie Danfoss diese mit seinen Frequenzumrichtern<br />
mit Integrated Motion Control erfüllt, darüber sprach die Redaktion mit Hans-Josef<br />
Mennen, Business Development Manager Danfoss GmbH, VLT Antriebstechnik.
INTERVIEW<br />
Herr Mennen, als Business<br />
Development Manager sind<br />
Sie nah am Kunden. Was sind<br />
für Sie die Herausforderungen<br />
im Kundenkontakt bei<br />
Antriebsauslegungen?<br />
Die größte Herausforderung ist es für mich, komplizierte Dinge für den Kunden einfach zu<br />
machen. Dazu gehört es, das Pflichtenheft sozusagen aus der Maschine abzulesen, eine einfache<br />
Umsetzung zu erarbeiten und in die Maschine zu integrieren – letztlich auch das Ganze<br />
ohne großen Aufwand an Ressourcen, sei es technischer oder zeitlicher Art, beim Endkunden<br />
zur vollen Funktion zu bringen. Dazu ist es wichtig, auch nicht ganz triviale Anwendungen, wie<br />
das Positionieren und Synchronisieren einzelner Antriebsachsen, auf einfache Art umzusetzen.<br />
WIR HABEN MOTION-CONTROL-FUNKTIONALITÄTEN<br />
IN DEN FREQUENZUMRICHTER INTEGRIERT<br />
Für einzelne Achsen oder für Maschinen mit wenig bis mittlerem Aufwand an Bewegungsregelungen<br />
ist der Aufwand, ein traditionelles Servosystem zu integrieren, eine hohe Hürde, die es<br />
zu nehmen gilt. Diese Servosysteme bedingen häufig ein eigenes Bussystem, eine eigene Steuerungs-Philosophie<br />
sowie spezielle Antriebsregler mit Motoren und Getrieben. Weniger Komplexität,<br />
weniger Komponenten wären hier ein Gewinn.<br />
Ihre Antwort auf diese<br />
Themen heißt Integrated<br />
Motion Control bzw. IMC?<br />
Was ist damit gemeint?<br />
Können Sie unseren Lesern<br />
das Einsatzspektrum der<br />
Frequenzumrichter mit IMC<br />
definieren?<br />
Integrated Motion Control bedeutet zunächst einmal, dass unser Standard-Frequenzumrichter<br />
VLT Automation Drive um die Möglichkeit erweitert wurde, eine Bewegungssteuerung selbsttätig<br />
durchzuführen. Unsere Entwickler haben dazu die Firmware des Geräts um einen<br />
Lageregler erweitert. Dieser kann eigenständig Bewegungsprofile generieren und auch entsprechend<br />
ausregeln. Ebenso ist die Software in der Lage, einer Bewegung zu folgen und ermöglicht<br />
somit Synchronfahrten.<br />
Den großen Vorteil dieser Lösung sehen wir darin, dass man weder ein zusätzliches Engineering-Werkzeug<br />
noch spezielle Bibliotheken innerhalb der SPS benötigt, um diese Funktionen<br />
zu ermöglichen – das wird alles vom Frequenzumrichter übernommen. Auch ein Betrieb ganz<br />
ohne SPS – lediglich über digitale Ansteuerung – ist möglich. Da IMC Bestandteil der Standardsoftware<br />
ist, kann man auch deren Funktionalität für diese Anwendungen nutzen. Dadurch<br />
lassen sich alle relevanten Gebersysteme als Istwertquelle nutzen, so wie auch alle relevanten<br />
Bussysteme zur Verfügung stehen. Zugleich ist in vielen Fällen ein Betrieb auch vollkommen<br />
ohne Geber über die integrierte sensorlose Rotorlageerfassung möglich.<br />
Der Danfoss VLT Automation Drive FC302 ist unsere Standard-Frequenzumrichter-Baureihe,<br />
die einen Leistungsbereich von 0,37 kW bis 1,4 MW abdeckt und mit einer Vielzahl an Funktionen<br />
für Industrieanwendungen ausgestattet ist. Entsprechend breit ist das Spektrum möglicher<br />
Applikationen. Klassisch sehen wir den Einsatz in einfachen Förderanlagen, Maschinenantrieben<br />
und auch Anwendungen, die man heute nicht unbedingt klassisch als Motion-Anwendung<br />
identifizieren würde, wie z. B. einfache Initiator-Positionierungen.<br />
Es lassen sich übrigens neben den klassischen asynchronen Drehstrommotoren, in den bekannten<br />
Effizienzklassen auch permanenterregte Synchronmotoren in SPM-Ausführung anschließen<br />
und entsprechend betreiben. Der Maschinenbauer kann daher nicht nur die Motorart,<br />
sondern auch den Lieferanten frei wählen bzw. wechseln.<br />
We drive the universe.<br />
Harmonic Drive AG | Hoenbergstraße 14<br />
65555 Limburg/Lahn | T +49 6431 5008-0<br />
www.harmonicdrive.de
INTERVIEW<br />
Wie wird Ihre Antriebslösung in<br />
den Automatisierungsverbund<br />
integriert? Was verlangt sie<br />
dem Maschinenbauer ab?<br />
Kann in den Anwendungen mit<br />
IMC grundsätzlich auf Geber<br />
verzichtet werden?<br />
Können Sie uns exemplarisch<br />
ein typisches Kundenprojekt mit<br />
IMC beschreiben?<br />
Was war das Resultat des neuen<br />
Aufbaus?<br />
Für den Maschinenbauer oder Integrator stellt sich die Aufgabe recht einfach dar. Was ja auch<br />
exakt das Ziel von IMC ist. Er kann alle bekannten bisherigen Möglichkeiten nutzen, angefangen<br />
von reinem Handbetrieb über klassische Steuerung mittels analoger und digitaler Signale<br />
bis zur Bussteuerung. Der einzige Unterschied gegenüber dem bisherigen Handling, bei dem<br />
er den VLT Automation Drive als Drehzahlregler genutzt hat: Der Anwender gibt statt eines<br />
Sollwerts für die Drehzahl bzw. Frequenz, nun diesen Sollwert für die Position vor. Und es<br />
sind einige zusätzliche Signale vorhanden, die für weitere Features genutzt werden.<br />
Ganz klares Jein, wie man so schön sagt: Es kommt auf die Anwendung an. Eigentlich ist dies<br />
auch die einzige Herausforderung, die der Einsatz mit IMC mit sich bringt: eine realistische<br />
Abschätzung, ob ein Rückführungssystem im gegebenen Anwendungsfall gebraucht wird<br />
oder eben nicht.<br />
Eine Anwendung ist ein Portionierungssystem an einem Extruder. Hier wird mit Hilfe eines<br />
Sensors das ausgestoßene Endlosmaterial auf die gewünschte Länge geschnitten. Die bisherige<br />
Lösung dafür bestand aus einem Synchron-Servomotor mit eingebautem Resolver,<br />
der als Rotorlageerfassung zur Feldregelung sowie auch als Lageerfassung diente. Dazu der<br />
eigentliche Servoantriebsregler und ein Sensor zur Erfassung der Ruheposition des Messers.<br />
Dazu natürlich noch die für alle Komponenten notwendigen Verkabelungen.<br />
Die Lösung mittels IMC stellt sich prinzipiell sehr ähnlich dar. Bei den ersten Versuchen<br />
nutzten wir die zur Verfügung stehenden Komponenten und haben einfach den ohnehin<br />
vorhandenen Servomotor ohne dessen Resolver betrieben. Dabei zeigte sich sehr schnell,<br />
dass wir mittels IMC das System 1:1 substituieren können und zwar ohne Nutzung des Gebersystems.<br />
Aber es zeigte sich während der Versuche mit der Anlage des Kunden auch, dass<br />
der vorhandene Motor nicht optimal geeignet war. Er verfügte zwar über das geforderte<br />
Drehmoment, verschenkte aber einen Großteil der möglichen Drehzahl, sprich der Dynamik.<br />
Wir wählten einen Motor eines anderen Herstellers, der der geforderten Charakteristik<br />
mehr entsprach und konnten dadurch eine Verdopplung des Ausstoßes erreichen.<br />
In Summe ergaben sich Einsparungen von 365 € pro Antriebsachse, bei einem Antrieb der<br />
eine Leistung von ca. 0,75 kW besitzt. Die reinen Kosten sind ein Aspekt für die Anwendung,<br />
viel wichtiger war dem Kunden aber, einen Standardantrieb anstelle eines kompletten Servosystems<br />
nutzen zu können. Dazu entfällt die anfällige Geberverkabelung. Natürlich ist die<br />
mit den Versuchen gefundene bessere Lösung seiner Antriebsaufgabe mehr als erfreulich,<br />
ebenso wie auch die verringerte Komplexität auf allen Ebenen.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Liegt es dann nicht auf der Hand,<br />
dass für einfachere Positionierund<br />
Synchronisier-<br />
Anwendungen klassische<br />
Servokonfigurationen in<br />
Zukunft zugunsten von solchen<br />
integrierten Lösungen wie<br />
Ihrem Frequenzumrichter mit<br />
IMC immer mehr verschwinden<br />
werden?<br />
Ein deutliches Ja und Nein. Wir sehen die Möglichkeiten, die wir mit IMC bieten als ein weiteres<br />
Tool im Werkzeugkasten der Engineering-Welt – sozusagen das Bindeglied zwischen<br />
ein fachen Motorsteuerungen und Servosystemen: Sicherlich bieten wir mit IMC eine deutliche<br />
Erweiterung dieser Möglichkeiten. In einigen Fällen wird eine Substitution mit Sicherheit<br />
zu beobachten sein, aber der weiteste Bereich sind zunächst erst mal die vielen<br />
Anwendungen, bei denen der Entwickler bisher den Aufwand scheute, ein Servosystem<br />
einzusetzen.<br />
Vielen Dank für das Gespräch!<br />
Das Interview führte Dr. Michael Döppert<br />
www.danfoss.de<br />
FÜR EINFACHE POSITIONIER-<br />
UND SYNCHRONISIERUNGS-<br />
AUFGABEN BRAUCHT MAN<br />
NICHT UNBEDINGT EIN<br />
SERVOSYSTEM
BÜRSTENLOSER GLEICHSTROMMOTOR<br />
NACH AXIALFLUSSPRINZIP<br />
Der Gleichstrommotor BGA 22 x 22 dCore<br />
von Dunkermotoren ist eisenlos<br />
aufgebaut. Dies ermöglicht Rastmomentfreiheit<br />
und einen vibrationsarmen,<br />
leisen Lauf. Der Axialflussmotor<br />
mit gestapelten Wicklungen ist mit<br />
Seltenerd-Magneten permanentmagnetisch<br />
erregt, seine Kommutierung<br />
erfolgt elektronisch. Die Wickeltechnik<br />
und die Stapelbauweise bilden die<br />
Grundlage für die hohe Volumenleistung.<br />
Mit seinem hohen Wirkungsgrad<br />
eignet er sich für den batteriebetriebenen Einsatz. Er kann sowohl auf hohe als auch auf<br />
niedrige Drehzahlen ausgelegt werden. Die aktuellen Auslegungen bieten Drehzahlen<br />
bis 16 000 min -1 . Der Motor ist mit drei Hallsensoren ausgestattet, die zur Kommutierung<br />
erforderliche Rotorlageinformation liefern. Diese können auch zur Drehzahlregelung<br />
und zum Positionieren herangezogen werden. Sollten die Hallsensoren für die<br />
Positioniergenauigkeit nicht ausreichen, ist der Motor mit entsprechenden Gebersystemen<br />
zu kombinieren.<br />
Torquemotoren<br />
Direktantriebe<br />
jetzt bis<br />
150000 Nm<br />
www.dunkermotoren.de<br />
EFFIZIENTE STANDARTISIERTE ANTRIEBSEINHEITEN<br />
Standardisierte Antriebseinheiten für Intralogistik- und Gepäckförderanlagen sind die<br />
Logidrive-Systeme von Nord Drivesystems. Sie erleichtern Projektierung und Ersatzteilmanagement<br />
durch reduzierte Varianten. Mit Motoreffizienzklasse IE4 und Systemeffizienzklasse<br />
IES2 erfüllen sie die höchsten Effizienzvorschriften und erreichen auch<br />
im Teillastbereich und bei niedrigen Drehzahlen sehr hohe Wirkungsgrade. Die Antriebe<br />
lassen sich einfach in Reihe installieren. Die Versorgungsspannung wird über kurze<br />
Leitungen von einer zur nächsten Einheit durchgeschleift. Die Systeme bestehen aus<br />
einem Kegelradgetriebe, einem<br />
IE4-Permanentmagnetsynchronmotor<br />
und einem Frequenzumrichter,<br />
der in Motornähe installiert<br />
wird. Netztrennschalter, Schlüsselschalter<br />
und Handbedienschalter<br />
am Gerät erlauben einen flexiblen<br />
Vor-Ort-Zugriff auf einzelne<br />
Antriebsachsen zum Einrichtbetrieb<br />
oder Service. Die Sicherheitsfunktionen<br />
STO und SS1 sind<br />
standardmäßig enthalten.<br />
· maximale Momente<br />
· hohe Wirkungsgrade<br />
· kundenspezifisch<br />
· hoch dynamisch<br />
www.nord.com<br />
SCHREITANTRIEB FÜR NANOMETERGENAUES POSITIONIEREN<br />
Für das exakte Positionieren von großen Optiken, Detektor- oder Kameraaufbauten<br />
bietet Physik Instrumente (PI) den Piezoschreitantrieb Picma Walk an. V-förmig ausgerichtete<br />
Picma-Aktoren sorgen bei ihm für eine genaue Vorschubbewegung mit<br />
mindestens 60 N Haltekraft, 50 N Druck- bzw. Zugkraft und einer Geschwindigkeit bis<br />
15 mm/s. Lasten bis 5 kg lassen sich damit auf den Nanometer genau positionieren. Die<br />
Läuferlängen sind zwischen 25 und 100 mm variabel. Da die Antriebe modular aufgebaut<br />
sind, lassen sie sich auch individuell anpassen. Die Aktoren sind vollkeramisch<br />
isoliert, was ihre Leistung und Gebrauchsdauer erhöht. Der monolithische Piezokeramikblock<br />
ist durch die Isolierschicht vor Luftfeuchtigkeit und gegen Ausfälle durch<br />
erhöhten Leckstrom geschützt und erreicht so auch unter extremen Umgebungsbedingungen<br />
eine hohe Bewegungszyklenzahl. Außerdem hat der Antrieb keine rotierenden<br />
oder reibenden Teile.<br />
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günstigen, individuellen<br />
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Fax. 0 93 71/97 19 50<br />
e-mail: oswald@oswald.de
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
EIN<br />
CHAMPION<br />
UNTER DEN<br />
KLEINSTMOTOREN<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Viele Anwendungen erfordern möglichst kleine,<br />
aber dennoch leistungsstarke Antriebe, die hohe<br />
Drehmomente liefern und wenig Einbauplatz<br />
benötigen. Dank neuer Wickeltechnik haben<br />
jetzt auch Kleinstmotoren mit nur 22 mm<br />
Durchmesser ausreichend Drehmoment für<br />
solche Anwendungen.<br />
Autoren: Andreas Seegen, Faulhaber<br />
Ellen-Christine Reiff, Redaktionsbüro Stutensee<br />
Kleine, leichte Motoren, die hohe Leistung bringen, sind an<br />
sich nicht neu; bereits vor etwa zwei Jahren hat der Antriebsspezialist<br />
Faulhaber mit der Entwicklung der Serie<br />
3274 BP4 hier neue Maßstäbe gesetzt. Der bürstenlose DC-<br />
Servomotor mit 32 mm Durchmesser und 74 mm Länge hat ein<br />
Dauerdrehmoment von beachtlichen 162 mNm. Mit knapp 320 g<br />
bringt er dabei weniger als die Hälfte an Gewicht auf die Waage als<br />
herkömmliche Motoren mit vergleichbarem Leistungsvermögen<br />
und eignet sich für Anwendungen, in denen es auf hohe Leistung<br />
und dynamischen Start-/Stopp-Betrieb bei möglichst geringem<br />
Gesamtgewicht ankommt, wie z. B. in Gelenkantrieben von humanoiden<br />
Robotern, elektrischen Greifern oder Hochleistungsfahrantrieben<br />
für die Inspektionsrobotik.<br />
Die Entwicklung ist aber keineswegs stehengeblieben: Das leistungsstarke<br />
Leichtgewicht hat jetzt einen kleinen Bruder bekommen.<br />
Der neue DC-Kleinstantrieb 2264 BP4 erreicht ein maximales Drehmoment<br />
von 59 mNm, bei nur 140 g Gewicht und einem Durchmesser<br />
von 22 mm. Außerdem sind Drehzahlen bis zu 34 000 min -1 möglich.<br />
28 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
Der perfekte Dreh<br />
für effiziente<br />
Antriebslösungen.<br />
01 Der große Bruder des neuen<br />
DC-Kleinstmotors liefert bei 32 mm<br />
Durchmesser und 74 mm Länge ein<br />
Dauerdrehmoment von 162 mNm<br />
Der Kräftige: RIB.<br />
01<br />
Der Schnelle: RKI.<br />
SEGMENTWICKLUNG ERHÖHT DEN KUPFERANTEIL<br />
Der Grund für diese Leistungsstärke und zugleich das Herzstück bei beiden Motoren<br />
ist die neuartige Segment-Wicklung der Spule. „Seit 1947 mit der Faulhaber-Wicklung<br />
die Geschichte der modernen Kleinstmotoren begann, gehört die Wickeltechnik zu unserer<br />
Kernkompetenz“, erläutert Anne Schilling, die Produktmanagerin. Mit der neuen<br />
Segmentwicklung, die für die bürstenlosen DC-Motoren der Familie BP4 entwickelt<br />
wurde, setzen die Antriebsspezialisten diese Tradition fort. „Wir haben aber nicht nur<br />
die Wicklung entwickelt, sondern beherrschen auch die dazugehörige Fertigungstechnik“,<br />
ergänzt Anne Schilling.<br />
Dabei ist der Aufbau der neuen, zum Patent angemeldeten Wicklung einfach zu verstehen:<br />
Einzeln gewickelte Segmente werden überlappend ineinander gesteckt. Dadurch<br />
lässt sich in der Spule eine besonders große Menge Kupfer unterbringen. Der hohe Kupferanteil<br />
steigert die Leistungsfähigkeit des Motors. Weitere erwünschte Nebeneffekte<br />
dieses Spulenaufbaus sind eine hohe Wicklungssymmetrie mit minimalen Stromverlusten<br />
und ein entsprechend hoher Wirkungsgrad.<br />
Durch die kompakte Spule lässt sich außerdem eine belastbare Welle mit 4 mm Durchmesser<br />
und passender Lagerung verbauen. „Damit kann der kleine Motor ohne weiteres<br />
NEU<br />
Der Genaue: SRV.<br />
www.idam.de
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
02 Einzeln gewickelte Segmente werden überlappend<br />
ineinander gesteckt, dadurch lässt sich in der Spule<br />
eine besonders große Menge Kupfer unterbringen<br />
02<br />
auch als Direktantrieb dienen, etwa in Handstücken motorisierter<br />
Werkzeuge“, erklärt Anne Schilling. Der vierpolige Motor weist zudem ein<br />
geringes Trägheitsmoment auf und ist deshalb auch gut für den dynamischen<br />
Start-/Stopp-Betrieb geeignet.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
"DAS GEHEIMNIS<br />
UNSERER NEUEN<br />
KLEINSTMOTOREN<br />
LIEGT IN <strong>DER</strong><br />
WICKELTECHNIK"<br />
Anne Schilling,<br />
Produktmanagerin,<br />
Faulhaber<br />
Der neue DC-Kleinstmotor ist eine<br />
passende Antriebslösung für<br />
praktisch alle Anwendungen, bei<br />
denen es eng zugeht oder das<br />
Gewicht eine entscheidende Rolle<br />
spielt, aber zugleich viel Drehmoment<br />
benötigt wird. Die beiden<br />
wichtigsten Einsatzgebiete finden<br />
sich bei Handstücken von elektrischen<br />
Werkzeugen und in der<br />
industriellen Automation.<br />
Technology of Switzerland<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
SENSORIK PLATZSPAREND INTEGRIERT<br />
Die Sensoren für die Positionsbestimmung lassen sich ebenfalls wirtschaftlich und<br />
platzsparend integrieren. Analoge Hallsensoren, die es als Option gibt, benötigen<br />
keinen zusätzlichen Bauraum. Sie bestimmen die Position der Welle sehr genau und<br />
können in den meisten Fällen einen Encoder ersetzen. Dadurch sind besonders<br />
leichte und kompakte Antriebslösungen realisierbar. Sollte doch mehr Präzision gefordert<br />
sein, etwa bei optischen Systemen, in Messsystemen oder in der Halbleiterfertigung,<br />
stehen kompatible optische und magnetische Encoder zur Verfügung. Sie<br />
lassen sich ganz einfach am hinteren Multifunktionsflansch des Motors befestigen.<br />
Ebenso wie sein großer Bruder ist auch der neue Kleinstantrieb überlastfähig. Er<br />
arbeitet ohne verschleißanfällige mechanische Kommutierung und erreicht deshalb<br />
im Vergleich zum herkömmlichen DC-Kleinstmotor eine deutlich höhere Lebensdauer.<br />
Für viele Anwendungen interessant ist auch der große Temperaturbereich<br />
von -40 bis +125 °C, in dem der Motor eingesetzt werden kann.<br />
BREITES ANWENDUNGSSPEKTRUM<br />
Bei elektrischen Astscheren, elektrischen Schraubendrehern oder bei motorisierten<br />
Instrumenten für die Chirurgie arbeiten die Anwender oft viele Stunden mit ihren<br />
Geräten. Es zählt also jedes Gramm, das gehalten und bewegt werden muss. Zugleich<br />
sollen die Werkzeuge schnell, stark und effektiv sein, müssen also auf den<br />
Punkt Höchstleistungen erbringen, damit jeder Arbeitsgang ohne Nachsetzen abgeschlossen<br />
werden kann. Für solche Anwendungen sind die neuen Kleinstmotoren<br />
prädestiniert.<br />
Ganz ähnliche Anforderungen gelten – zumindest im Hinblick auf das Größe-<br />
Drehmoment-Verhältnis – in vielen Bereichen der Fabrikautomation, etwa bei Greifern<br />
oder Robotern, bei mobilen Robotern wie z. B. Kanalrobotern, in der Luftfahrt bei<br />
der Kabinenausstattung oder bei aktiven Prothesen, welche die Funktion fehlender<br />
Gliedmaßen immer umfassender übernehmen können. Mit passenden Präzisionsgetrieben<br />
lässt sich der DC-Kleinstantrieb für praktisch jede Aufgabenstellung passend<br />
konfigurieren.<br />
Bilder: Faulhaber<br />
www.faulhaber.com<br />
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hydraulische Steuerungs- und Antriebstechnik. Ob grosse, komplexe Herausforderungen<br />
oder Einzelkomponenten: Jeder Auftrag ist für uns der Wichtigste.<br />
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für Sie da zu sein.<br />
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30 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
UNIVERSALANTRIEB:<br />
MEHR KÜHLMÖGLICHKEITEN<br />
Nachdem<br />
Rexroth die<br />
komplette<br />
Antriebstechnik<br />
vom<br />
Schaltschrank<br />
in die Maschine<br />
verlagert hat,<br />
wurde zusätzlich<br />
zu den<br />
motorintegrierten<br />
und<br />
motornahen<br />
Antrieben Indradrive Mi dezentrale Versorgungs- und Netzmodule<br />
entwickelt. Sie ermöglichen es, alle elektrischen Antriebskomponenten<br />
direkt an der Maschine zu montieren. Jetzt gibt es<br />
diese Module mit neuen Kühlvarianten für unterschiedliche<br />
Produktionsumgebungen. Neben der thermischen Schnittstelle<br />
für Coldplate-Anbau oder den isolierten Anbau stehen jetzt<br />
auch die Varianten Konvektionskühlung und forcierte Luftkühlung<br />
zur Verfügung. Diese Kühlarten erfordern kein Prozesswasser.<br />
Anwendungen, bei denen kein Prozesswasser zur Verfügung<br />
steht, z. B. in der Förder- oder Handhabungstechnik, in der<br />
Lebensmittel- und Verpackungstechnik und teilweise in der<br />
Druck- und Holzindustrie, benötigen damit keine zusätz liche<br />
Rückkühlung.<br />
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sehr guten<br />
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Drehmoment zu<br />
Größe und<br />
Gewicht bietet<br />
der Kleinantrieb integrierte Sensorik und einen breiten Drehzahlbereich.<br />
Der vierpolige Motor erreicht ein Drehmoment von<br />
59 mNm, bei nur 140 g Gewicht und einem Durchmesser von<br />
22 mm. Außerdem soll er bis zu 34 500 min -1 schaffen. Der Grund<br />
für diese Leistungsstärke ist die neuartige Segment-Wicklung der<br />
Spule, die für diese Motoren entwickelt wurde. Dank der überlappend<br />
ineinandergesteckten, einzeln gewickelten Segmente lässt<br />
sich in der Spule eine besonders große Menge Kupfer unterbringen.<br />
Erwünschter Nebeneffekt ist die große Wicklungssymmetrie mit<br />
minimalen Verlusten und entsprechend hohem Wirkungsgrad.<br />
Dank der kompakten Spule findet eine belastbare Welle mit 4 mm<br />
Durchmesser und passender Lagerung Platz. Mit seinem geringen<br />
Trägheitsmoment ist der Motor gut für den dynamischen Start-/<br />
Stopp-Betrieb geeignet.<br />
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THE LEE COMPANY SINCE 1948
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Die Stadt Venedig schlägt im öffentlichen<br />
Linienverkehr mit Elektromobiltät zu Wasser<br />
neue Wege ein. Mit der Scossa, einem elektrisch<br />
angetriebenen Boot für rund 40 Personen, setzt<br />
die Lagunenstadt auf eine nachhaltige Lösung<br />
zur Reduzierung von Lärm- und<br />
Schadstoffemissionen.<br />
Auf den vielen kleinen und größeren Kanälen in der<br />
Lagunenstadt dienen Boote sowohl den Einheimischen<br />
als auch Touristen zur Beförderung. Mit dem Projekt<br />
Scossa geht Venedig nun den Weg hin zu elektrisch angetriebenen<br />
Tourismus-Booten, um den Emissionsausstoß und die<br />
Lärmbelästigung auf den schmalen und von hohen Häusern gesäumten<br />
Wasserwegen zu reduzieren. Die Betreibergesellschaft<br />
Alilaguna und der Bootsbauer Cantieri Vizianello setzen dabei auf<br />
die Elektromotortechnik von Siemens, mit der das erste derart ausgestattete<br />
Boot, die Scossa, angetrieben wird.<br />
MIT ELEKTROANTRIEB AUF DEM CANALE GRANDE<br />
Die hier verwendete Technologie setzt neue Maßstäbe für alle<br />
kleineren Wasserfahrzeuge. Sie ist seit vielen Jahren im Automobilbereich<br />
etabliert und wurde nun für den Einsatz in der marinen Umgebung<br />
angepasst. Der Elektromotor nutzt die Erfahrungen aus der Automobilbranche<br />
und wurde nun als Antriebsmotor für den Einsatz in<br />
Booten angepasst. Dabei wurden seine ursprünglichen geringen Abmessungen<br />
beibehalten und die vom öffentlichen Linienverkehr geforderten<br />
Aspekte einer umfänglichen Zuverlässigkeit mit einbezogen.<br />
Das modulare Antriebssystem Elfa von Siemens wurde auf die Anwendung<br />
Siship Ecoprop zugeschnitten und in die neuesten<br />
LFMP-Batterien aus Valence integriert. Die Bordstromversorgung<br />
übernimmt ein Elfa-180-kW-Synchronmotor mit Permanentmagneterregung<br />
oder der Akku, der den Elfa-180-kW-Antriebs motor über Elfa-Monofrequenzumrichter<br />
und Sinamics-DCP-Umrichter versorgt.<br />
Die Batterien sind unter den Sitzbänken im Schiffsinneren verstaut<br />
und liefern genügend Leistung für eine Tour auf dem Canale Grande<br />
durch das beliebte historische Zentrum Venedigs. Das Aufladen<br />
erfolgt dann mittels Generator während einer Fahrt auf den Wasserwegen,<br />
die weiter vom Zentrum entfernt sind. Dabei läuft das<br />
Boot nicht zu 100 % elektrisch, sondern dieselelektrisch. In der<br />
offenen Lagune sind so mit dem Dieselantrieb, der die Batterien<br />
lädt, Geschwindigkeiten von bis zu 30 km/h, was etwa 16 Knoten<br />
entspricht, möglich. In den schmalen Kanälen der Altstadt fährt das<br />
Boot im Elektromodus lediglich 5 bis 7 km/h, also drei bis vier<br />
Knoten. Das Boot bewegt sich so absolut geräuschlos, emissionslos<br />
und mit geringer Wellenbewegung durch Venedig. Die Scossa ist<br />
15 m lang, gut drei m breit und bietet Platz für 40 Gäste.<br />
AUF EINEM GUTEN WEG<br />
„Der Einsatz nachhaltiger Lösungen in der Schifffahrt ist bei Kreuzfahrtschiffen<br />
bereits weit verbreitet, während er bei kleineren Schiffen<br />
eher sporadisch ist. Es ist ein kleiner Beitrag zur Nachhaltigkeit der<br />
Stadt, an die wir fest glauben und die uns antreibt, diesen Weg mit<br />
dem Bau weiterer umweltfreundlicher Wasserfahrzeuge auch zukünftig<br />
zu beschreiten", erklärt Fabio Sacco, Präsident von<br />
Alilaguna. Und Giuliano Busetto, Leiter der Siemens Divisionen<br />
Digital Factory und Process Industries and Drives in Italien, ergänzt:<br />
„Mit dem Know-how und den Kompetenzen, die wir im Laufe<br />
der Jahre erworben haben, sind wir nicht nur in der Lage, eine technologisch<br />
hochmoderne, sondern auch eine sichere und zuverlässige<br />
Anwendung zu realisieren. Damit stellt Siemens Italien sowohl seine<br />
Engineering-Kompetenz unter Beweis, als auch seine Innovationsfähigkeit<br />
im Zusammenhang mit Umwelt und Nachhaltigkeit.<br />
Bild: Alilaguna<br />
DAS TOURISTENBOOT MIT ELEKTRO-<br />
ANTRIEB SETZT MASSSTÄBE<br />
www.siemens.de<br />
32 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
ANTRIEBE MIT KLEINSPANNUNG FÜR VIELFÄLLTIGE EINSATZBEREICHE<br />
www.kollmorgen.com<br />
Die AKM DC Servomotoren Niederspannung mit ihrer Auslegung auf 48 V waren<br />
ursprünglich als kundenspezifische Lösung für spezielle Einsatzgebiete gedacht. Dabei<br />
hat sich der Servomotor schnell so gut bewährt, dass ihn Kollmorgen künftig als<br />
Standarderweiterung der AKM-Reihe und damit als Serienprodukt anbieten wird. Die<br />
Einsatzmöglichkeiten der Kleinspannungsservomotoren mit 48 V sind vielfältig. Gleiches<br />
gilt für die zwei Varianten mit 24 V Leistungsversorgung. Bis zu 300 W Leistung bei 6 A<br />
Strom liefern die Servomotoren mit 48 V Spannung in der Baugröße 3 – ausreichend z. B.<br />
für präzise Antriebsaufgaben in Verpackungsmaschinen. Weil die Achsen kurzzeitig<br />
einen Spitzenstrom bis 15 A liefern können, lassen sich damit die beim Anfahren<br />
herrschenden Losbrechmomente gut beherrschen, was letztlich dauerhafte Überdimensionierung<br />
der Antriebstechnik verhindert. Das Stillstandsmoment beträgt 1,25 Nm mit<br />
einem Spitzenmoment von 4,1 Nm. Weitere Varianten der AKM Niederspannungsservomotoren<br />
sind zwei 48-V-Motoren mit weniger Leistung sowie zwei Antriebe mit<br />
angepassten Wicklungen für 24 V.<br />
SERVOMOTOREN:<br />
VERBESSERTE EFFIZIENZ<br />
Mit den Allen-Bradley-Kinetix-<br />
VPC-Servomotoren von Rockwell<br />
können Maschinen mit größeren<br />
Geschwindigkeiten und höherem<br />
Drehmoment betrieben und<br />
damit kann der Maschinendurchsatz<br />
verbessert werden.<br />
Der Motor bietet ein hohes<br />
kontinuierliches Drehmoment<br />
bei höheren Dreh‐ zahlen über<br />
längere Zeiträume hinweg.<br />
Durch innen liegende Permanentmagneten<br />
kann er in der<br />
Feldschwächung betrieben<br />
werden. So lässt sich eine Last<br />
kontinuierlich und weit über die<br />
Nenndrehzahlen des Motors in<br />
der Maschine befördern. Bei<br />
dieser Technik können Hersteller<br />
Materialbahnen und Wickler mit<br />
hohen Geschwindigkeiten und<br />
konstanter Leistung einsetzen.<br />
Encoder-Optionen mit hoher<br />
Auflösung und Genauigkeit<br />
sorgen für eine präzise und<br />
schnelle Regelung, was z. B. in<br />
der Druckindustrie von Nutzen<br />
ist. Die Serie erfüllt die IE4-<br />
Norm. Der Motor ist zurzeit<br />
nur für den Einsatz mit dem<br />
Kinetix 5700-Servoantrieb<br />
ausgelegt. Die Funktionalität<br />
soll aber auf weitere Antriebe<br />
ausgeweitet werden.<br />
IHR ERfOLG IST<br />
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Innovation entsteht dort, wo es Raum für neue<br />
Ideen gibt. Bei uns finden Sie ihn. Denn genau<br />
das zeichnet die HANNING ELEKTRO-WERKE seit<br />
über 70 Jahren aus. Ob Motor, Pumpe, Lüfter oder<br />
Frequenzumrichter: Als Spezialist für kundenspezifische<br />
Antriebskomponenten sowie -systeme<br />
entwickeln und produzieren wir die individuell besten<br />
Lösungen für Ihre Anwendungen.<br />
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<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong> 33
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
WAS GENAU IST<br />
EIGENTLICH EIN<br />
SERVOMOTOR?<br />
„Du Papa, wo kommen denn die kleinen Babys her?“.<br />
Wissen Sie nicht so recht, wie Sie darauf antworten sollen?<br />
Aber nicht nur diese, sondern auch die nächste Frage kann<br />
selbst Experten in Verlegenheit bringen: „Was genau ist<br />
eigentlich ein Servomotor?“ Was genau ein Servomotor<br />
ist, wird tatsächlich unterschiedlich interpretiert.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Der Begriff „Servo“ stammt vom lateinischen „Servus“, also<br />
dem Sklaven ab. Der Begriff „Motor“ vom lateinischen „moto“,<br />
„Ich bewege“. So unschön die Herkunft des Begriffes<br />
„Servo“ ist, so passend ist doch der Begriff „Servomotor“<br />
für einen fleißigen Diener, der etwas bedingungslos bewegt. Gäbe<br />
es keine weiteren Einschränkungen, wäre damit auch ein ungeregelter<br />
Bandantrieb oder ein einfacher Lüftermotor eingeschlossen.<br />
Dies ist aber im allgemeinen Verständnis nicht so.<br />
Generell wird ein Servomotor als ein Motor verstanden, der zumindest<br />
über eine Regelung verfügt bzw. eine Rückmeldung über<br />
seine dreh- oder lineare Position liefern kann. Hier einige Definitionen<br />
aus Literatur und Internet:<br />
n Servomotor (Antriebstechnik): Ist ein beliebiges Antriebssystem<br />
mit guter Regelbarkeit.<br />
n Ein Servomotor ist ein elektrischer Motor, der strom-, drehzahlund/oder<br />
positionsgeregelt ist. Er ermöglicht die Einstellung vorgegebener<br />
Ströme, Drehzahlen und/oder Drehwinkel .<br />
n Als Servomotor werden spezielle Elektromotoren bezeichnet, die<br />
die Kontrolle der Winkelposition ihrer Motorwelle sowie der<br />
Drehgeschwindigkeit und Beschleunigung erlauben. Sie bestehen<br />
aus einem Elektromotor, der zusätzlich mit einem Sensor zur<br />
Positionsbestimmung ausgestattet ist. Die vom Sensor ermittelte<br />
Drehposition der Motorwelle wird kontinuierlich an eine meist<br />
außerhalb des eigentlichen Motors angebrachte Regelelektronik<br />
übermittelt, den sogenannten Servoregler, der die Bewegung des<br />
Motors entsprechend einem oder mehreren einstellbaren Sollwerten<br />
– wie etwa Soll-Winkelposition der Welle oder Solldrehzahl<br />
– in einem Regelkreis regelt.<br />
Der nur als „Servo“ bezeichnete Modellbau-Servo, der ja auch eine<br />
vorgegebene Drehposition einstellt, wird in den meisten Fällen<br />
vom Begriff des Servomotors ausgeschlossen. „Servomotor“ beschreibt<br />
damit also nicht eine bestimmte Motor-Bauart. Vielmehr<br />
können Servomotoren unterschiedlichster Bauart sein. Auch<br />
elektrohydraulische oder elektropneumatische Motorenwerden<br />
teilweise als Servomotoren bezeichnet (im Gegensatz zur Wikipe-<br />
Autor: Michael Burgert, Dunkermotoren GmbH, Bonndorf<br />
34 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
E20001-F220-P900-V4<br />
Was bewegt 24/7?<br />
Unermüdlich im Einsatz: FLEN<strong>DER</strong> Antriebskomponenten<br />
und Integrated Drive Systems (IDS)<br />
Ob in Schwerlastkranen, Ozeanriesen, Zementmühlen<br />
oder Förderbändern: Überall dort, wo größte Lasten<br />
zuverlässig und effizient bewegt werden sollen, sind<br />
FLEN<strong>DER</strong>® Antriebskomponenten erste Wahl. Sie stehen<br />
für Branchenerfahrung und Applikationskompetenz,<br />
für Zuverlässigkeit und Anlagenverfügbarkeit.<br />
Das weltweit größte Standardsortiment bietet dabei<br />
immer den perfekten Antrieb – ob als einzelne Komponenten<br />
oder als vollintegriertes System. FLEN<strong>DER</strong><br />
Antriebskomponenten bewegen 24/7.<br />
Das weltweit größte Portfolio für mechanische Antriebstechnik<br />
setzt Maßstäbe in Zuverlässigkeit, Leistung und Flexibilität.<br />
FLEN<strong>DER</strong> Antriebskomponenten sind fester Bestandteil der<br />
Siemens Integrated Drive Systems.<br />
siemens.de/getriebe
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
"MIT SERVOMOTOREN<br />
UND SERVOANTRIEBS-<br />
LÖSUNGEN KENNEN<br />
WIR UNS BESTENS AUS"<br />
Michael Burgert,<br />
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Dunkermotoren<br />
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entwickeln und produzieren<br />
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1 100 Mitarbeitern hochwertige<br />
lineare und rotative Antriebssysteme.<br />
Mit Hauptsitz in Bonndorf im<br />
Schwarzwald sind wir weltweit<br />
agierender Partner für Lösungen rund<br />
um die elektrische Antriebstechnik.<br />
Dank unseres modularen Baukastensystems<br />
mit Antriebskomponenten<br />
bis zu 2 600 W Abgabeleistung und<br />
der Integration von Logik- und<br />
Leistungselektronik mit verschiedenen<br />
Busschnittstellen bieten wir unseren<br />
Kunden hohe Flexibilität. Im Bereich<br />
integrierter, smarter BLDC<br />
Servoantriebe sehen wir uns als<br />
Weltmarktführer.<br />
Quellenhinweise:<br />
(1) Seite „Servo“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie.<br />
Bearbeitungsstand: 14. März <strong>2017</strong>, 11:14 UTC.<br />
URL: https://de.wikipedia.org/w/index.<br />
php?title=Servo&oldid=163571113 (Abgerufen:<br />
26. Mai <strong>2017</strong>)<br />
(2) Seite "motor”. In: Wiktionary, The Free Dictionary.<br />
Bearbeitungsstand 25. Mai <strong>2017</strong>, 00:44 UTC. URL:<br />
https://en.wiktionary.org/w/index.<br />
php?title=motor&oldid=44257611 (Abgerufen:<br />
26. Mai <strong>2017</strong>)<br />
(3) Wagner, Markus: Technisches Wörterbuch<br />
Mechatronik/ Automation deutsch-englisch<br />
[CD-ROM], Seligenstadt: Lehrmittel-Wagner, 2011<br />
(4) Gerke, Wolfgang: Elektrische Maschinen und<br />
Aktoren: Eine anwendungsorientierte Einführung,<br />
München: Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH,<br />
2012, S. 10<br />
(5) Seite „Servomotor“. In: Wikipedia, Die freie<br />
Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 7. März <strong>2017</strong>, 07:39<br />
UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?titl<br />
e=Servomotor&oldid=163347715 (Abgerufen:<br />
26. Mai <strong>2017</strong>)<br />
(6) Seite „Servomechanism”. In: Wikipedia, The Free<br />
Encyclopedia. Bearbeitungsstand: 22. März <strong>2017</strong>,<br />
19:07 UTC. URL: https://en.wikipedia.org/w/index.<br />
php?title=Servomechanism&oldid=771646856<br />
(Abgerufen: 26. Mai <strong>2017</strong><br />
(7) Tobin, Stephen M., DC Servos: Application and<br />
Design with MATLAB®, Boca Raton: CRC Press, 2010, S. 1<br />
(8) Firoozian, Riazollah: Servo Motors and Industrial<br />
Control Therory, Berlin: Springer Science & Business<br />
Media, 2008, S. 60<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
dia Definition). Im Folgenden werden nur noch Elektromotoren als Servomotoren behandelt.<br />
Als Servomotoren weit verbreitet sind permanenterregte Synchronmotoren,<br />
Asynchronmotoren und bürstenbehaftete Gleichstrommotoren. Aber auch bei diesen<br />
Motoren gibt es eine Vielzahl von Begriffen, die teilweise unterschiedlich verwendet werden.<br />
Hier eine Übersicht einiger häufig verwendeter Begriffe mit Erklärung:<br />
AC-UND-DC-SERVOMOTOREN<br />
Als AC-Servomotoren werden in der Regel Motoren bezeichnet, die an Versorgungsspannungen<br />
betrieben werden, die direkt durch Gleichrichtung einer Wechselspannung (einphasig<br />
oder dreiphasig) erzeugt werden. Dies sind in der Regel Gleichspannungen ab<br />
ca. 230 V DC bis über 600 V DC. Im Gegensatz dazu werden Servomotoren, die direkt an einer<br />
Kleinspannung bis ca. 48 V DC betrieben werden können, als DC-Servomotoren bezeichnet .<br />
Eine Aussage über die Motor-Bauart lässt diese Einteilung aber nicht zu. Permanenterregte<br />
Synchronmotoren werden nach dieser Definition sowohl als AC als auch als DC-<br />
Synchronmotoren verwendet. Asynchronmotoren und Reluktanzmotoren werden<br />
hauptsächlich als AC-Servomotoren eingesetzt; permanent- oder fremderregte bürstenbehaftete<br />
Gleichstrommotoren eher als DC-Servomotoren . Auch wenn es auf den ersten<br />
Blick nicht sinnvoll erscheint, bietet der Markt auch Schrittmotoren, die mithilfe eines<br />
Encoders eine Positionsrückführung erhalten und somit als DC-Servomotoren angeboten<br />
werden.<br />
BLDC- UND EC-SERVOMOTOREN<br />
BLDC- (Brushless Direct Current) und EC- (Electrically Commutated) Servomotoren sind<br />
technisch gesehen permanenterregte Synchronmotoren. Oft werden diese Begriffe noch<br />
mit eher kleinen, blockkommutierten Motoren, die im Kleinspannungsbereich betrieben<br />
werden, verbunden. Mittlerweile werden die als BLDC und EC bezeichneten Motoren<br />
häufig feldorientiert angesteuert, wodurch sie in Sachen Dynamik, Geräuschverhalten<br />
und Energieeffizienz den als „AC-Servo“ bezeichneten Motoren in nichts nachstehen.<br />
SERVOMOTOREN, SERVOVERSTÄRKER UND SERVOANTRIEBE<br />
Viele Motoren, die als Servomotoren angeboten werden, können selbst nicht drehen, da sie<br />
keine integrierten Servoverstärker haben. Lediglich Servomotoren mit integriertem Servoverstärker<br />
können ohne externe Komponenten, nach Anlegen einer Versorgungsspannung<br />
im Servobetrieb selbstständig, Drehmoment, Drehzahl oder Position regeln. Dies geschieht<br />
nach Vorgaben über einen Busanschluss oder über digitale bzw. analoge Eingänge.<br />
Im Sprachgebrauch hat es sich trotzdem durchgesetzt, dass Motoren, die einen externen<br />
Servoverstärker benötigen als Servomotoren bezeichnet werden. Diese stellen sogar<br />
nach wie vor den größten Anteil der Servomotoren dar. Die Kombination aus Motor und<br />
Verstärker wird in der Regel als Servoantrieb bezeichnet.<br />
DYNAMIK<br />
Sind alle Servomotoren hochdynamisch? Viele „Servomotor“-Definitionen gehen auf die<br />
Dynamik nicht ein. Dennoch denkt man bei einem Servomotor an einen hoch<br />
dynamischen Antrieb. Mechanische Zeitkonstanten, also die Dauer von Stillstand bis<br />
63 % der Maximaldrehzahl ohne Last, liegen bei hochdynamischen Servomotoren im<br />
Bereich ab ca. 1 bis zu wenigen ms.<br />
Erreicht wird eine hohe Dynamik durch mehrere Faktoren. Neben einer hohen Flussdichte<br />
und einer niedrigen Läufer-Massenträgheit muss der Servoverstärker auf die<br />
Motorwicklung abgestimmt sein, damit der Motor dynamisch arbeiten kann.<br />
MOTORFEEDBACK<br />
Resolver waren lange Zeit das Maß der Dinge bei Motor-Feedbacksystemen von Servomotoren.<br />
Mit der Digitalisierung sind magnetische und optische Systeme, die voll digitale<br />
Ausgangssignale liefern, auf dem Vormarsch. Wichtig ist, dass das Feedbacksystem<br />
hinsichtlich Robustheit, Genauigkeit und Schnittstelle zum Servoverstärker passt. Motoren<br />
mit voll integriertem Feedbacksystem und Servoverstärker haben den Vorteil, dass<br />
das Feedbacksystem gleich auf den Regler abgestimmt ist.<br />
Jetzt können Sie zumindest zum Thema Servomotoren Rede und Antwort stehen. Die<br />
Frage mit den Babys bekommen Sie dann auch noch hin. In diesem Sinne: „Servus!“<br />
Bilder: Dunkermotoren<br />
www.dunkermotoren.de<br />
36 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
SEVOMOTOR-BAUKASTEN: DREI BAUREIHEN, ZAHLREICHE OPTIONEN<br />
Das Servo-Baukastensystem von Heidrive beinhaltet drei Servo-Baureihen mit einer Vielzahl an Standardkomponenten. Neben der für<br />
den asiatischen Raum gefertigten HeiMotion-Compact (HMC)-Baureihe bietet das Unternehmen die Premium-Baureihe (HMP), die vor<br />
allem für den europäischen Raum interessant ist. Temperatursensoren,<br />
sicher angebaute Geber, UL-Zulassungen sowie verschiedene<br />
gängige Steckeranschlüsse sind in dieser Baureihe Standard. Für hohe<br />
Beschleunigungswerte wurde die Baureihe HeiMotion Dynamic<br />
(HMD) entwickelt. Diese Motoren zeichnen sich durch ihr dynamisches<br />
Verhalten und ihre Robustheit aus. Letztere wurde durch eine<br />
konzentrierte Wicklung erreicht. Die Motoren haben einen Wirkungsgrad<br />
von bis zu 94 %. Für alle drei Baureihen sind sämtliche Optionen<br />
(Geber, Bremse, Stecker, Kappen, Planetengetriebe usw.) des Baukastens<br />
verfügbar. Die Motoren umfassen einen Leistungsbereich von<br />
50 W bis 15,5 kW sowie ein Stillstandsmoment von 0,18 bis 110 Nm.<br />
Die Drehzahlen reichen von 2 000 bis 9 000 min -1 .<br />
www.heidrive.de<br />
TROMMELMOTOREN MIT<br />
GESTEIGERTER LEISTUNG<br />
Damitläuft alles reibungslos:<br />
Dieneuen Palettenstopper<br />
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Unsere neue Produktfamilie:<br />
32unterschiedliche Palettenstopper/Vereinzeler<br />
fürdiverseAnforderungen in derTransfertechnik.<br />
Rulmeca hat die Nennleistung<br />
seiner Trommelmotoren der<br />
80LS-Serie mit 80 mm Mantelrohrdurchmesser<br />
von bislang<br />
maximal 120 W auf nun 160 W<br />
gesteigert. Der Performance-<br />
Zuwachs wurde durch die<br />
Neuauslegung des Stators<br />
erreicht. Die kürzeste lieferbare<br />
Breite des neuen Trommelmotors<br />
ist 300 mm. Um die Leistung<br />
optimal auf den Gurt zu übertragen,<br />
kann der Trommelmantel mit<br />
einer Gummierung versehen<br />
werden. Die maximal zulässige<br />
Gummierungsdicke beträgt 5 mm.<br />
Wo leistungsfähige Fördertechnik<br />
für besonders flach bauende<br />
Fördertische gebraucht wird,<br />
können damit bestehende<br />
Lösungen nun leistungsfähiger<br />
ausgelegt werden. Dazu sind<br />
asynchrone Trommelmotoren<br />
überlastfähiger als solche mit<br />
Synchrontechnik, was für das<br />
Startverhalten von Förderbändern<br />
wichtig ist. Die Motoren sind in<br />
Stahl- und Edelstahlausführungen<br />
erhältlich. In Edelstahl<br />
und mit dem IP66/69plus-Schutz<br />
sind sie geeignet für EHEDG-konforme<br />
Fördertechnik in der<br />
Lebensmittelindustrie.<br />
www.rulmeca.de<br />
Damit stehen Ihnen zuverlässige, effiziente<br />
und günstige Maschinenelemente zur<br />
Verfügung,die Palettenmit Massenvon<br />
1kgbis 1.200 kg pneumatisch oder<br />
elektrischvoneinandertrennen und<br />
einzeln weiterbefördern.<br />
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S E R V<br />
I C E
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
LEKTROMECHANIK<br />
IN FORM<br />
Ein zentrales Bauteil in Druckgießmaschinen ist<br />
die Formschließeinheit. Sie dient dem Öffnen<br />
und Schließen der Druckgießform. Ein Anbieter<br />
von Druckguss-Servicedienstleistungen hat jetzt<br />
eine solche Baugruppe entwickelt, welche unter<br />
anderem durch ihren elektro mech anischen<br />
Antrieb Vorteile erschließt.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Mit der Entwicklung einer eigenen Formschließeinheit,<br />
sprich eines Schließteils, ergänzt die Druckguss Service<br />
Deutschland GmbH (DSD) den fehlenden Produktbaustein<br />
in ihrem Portfolio und vollzieht so den<br />
abschließenden Schritt zum OEM. In Kombination mit dem DSD-<br />
Gießaggregat ist man in der Lage leistungsfähige und prozesssichere<br />
Druckgussmaschinen im Schließkraftbereich von 400 bis 4 000 t<br />
anzubieten.<br />
GERINGER VERSCHLEISS<br />
GEGENÜBER <strong>DER</strong> HYDRAULISCHEN<br />
LÖSUNG BIETET <strong>DER</strong> EINSATZ <strong>DER</strong> ELEK<br />
TROMECHANISCHEN ZYLIN<strong>DER</strong> EINEN<br />
ENORMEN ENERGETISCHEN VORTEIL<br />
Das Herzstück des DSD-Schließteils bildet die Druckplatte die mit<br />
acht Plungerzylindern bestückt ist und über eine hydraulische Kraft<br />
die Säulendehnung zum Spannen der Maschine aufbringt. Durch<br />
die gleichmäßige Verteilung der Krafteinleitungspunkte (vgl. Kniegelenk)<br />
hinter der beweglichen Formhälfte und einen simplen Aufbau<br />
der Einzelzylinder, kann ein servicefreundlicher und verschleißarmer<br />
Betrieb der Schließeinheit realisiert werden.<br />
In die Gegenplatte ist eine Aussparung für den Original-Auswerfer<br />
integriert, sodass bei einem Umbau auf eine 2-Platten-Maschine<br />
lediglich das Kniegelenk entfernt wird und die Druckplatte samt<br />
angepasster Säulen remontiert werden muss. Mit diesem Umbauverfahren<br />
kann je nach Bauart der Original-Maschine eine Verkürzung<br />
der Anlage von bis zu 30 % erreicht werden.<br />
HÖHERER WIRKUNGSGRAD<br />
Die Öffnungs- und Schließbewegung der Druckgussmaschine wird<br />
über diagonal angeschlagene elektromechanische Zylinder realisiert.<br />
Diese Lösung bietet eine optimale Positioniermöglichkeit für<br />
die bewegliche Formhälfte und gleichzeitig stellt sich ein enormer<br />
energetischer Vorteil aufgrund des höheren Wirkungsgrads gegen-<br />
über einer hydraulischen Lösung ein. Da so der größte hydraulische<br />
Verbraucher im System durch eine elektrische Lösung ersetzt<br />
wurde, kann das Pumpenaggregat der Druckgussmaschine ebenfalls<br />
wesentlich reduziert werden.<br />
Ein weiterer Vorteil ist der drastisch reduzierte Schmiermittelbedarf<br />
durch den Wegfall des schmieraufwendigen Kniehebels und<br />
durch die Umgestaltung der Führung der beweglichen Platte. Die<br />
Maschinensäulen werden, anders als bei marktbekannten Systemen,<br />
lediglich zur Krafteinbringung in das System verwendet und<br />
sind in der festen Aufspannplatte und dem Säulengestell aufgenommen.<br />
Die bewegliche Platte und die Gegenplatte haben jeweils<br />
Durchgangslöcher in denen die Säulen frei durchgeführt sind.<br />
Die benötigte seitliche Führung der Platte wird über einen speziellen<br />
Maschinenschuh mit selbstschmierenden Gleitelementen<br />
realisiert.<br />
Im Konstruktionsprozess des Schließteils ist es den Ingenieuren<br />
von DSD gelungen, die bekannten Vorteile einer 2-Platten Maschine<br />
abzubilden, aber dabei nicht den Servicegedanken des Firmengründers<br />
aus den Augen zu verlieren. So wird es das DSD-Schließteil<br />
sowohl für Neumaschinen geben, als auch als Umbauvariante<br />
von einer 3-Platten-Maschine, um den großen Markt für Retrofitmaschinen<br />
bedienen zu können.<br />
www.dgs-hl.de<br />
38 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
GETRIEBEMOTOREN IN KRANEN<br />
AUF SCHROTTPLÄTZEN<br />
Für eine Kranserie für die Nutzung auf dem Schrottplatz hat der<br />
Hersteller von Brückenkränen Köthen Getriebemotoren von Bauer<br />
eingesetzt. Kräne auf Schrottplätzen müssen bei hohen Drehzahlen<br />
arbeiten und dabei große Lasten anheben. Dazu müssen<br />
Schrottplätze ein immer höheres Produktivitätsniveau erreichen.<br />
Gleichzeitig bestimmen die Verbesserung von Sicherheitssystemen,<br />
Energieeffizienz und Automation die Gestaltung neuer<br />
Kräne. Mit Blick auf diese Anforderungen hat Bauer eine Lösung<br />
entwickelt, die auf seiner Kegelradgetriebemotor-Reihe BK<br />
basiert. BK80-Modelle wurden für die Kranfahrantriebe und<br />
BK90-Modelle für die Laufkatzenantriebe ausgewählt. Die<br />
Gehäuse werden aus Gusseisen mit Kugelgraphit hergestellt,<br />
einem Material, das<br />
rauesten Umweltbedingungen<br />
widerstehen<br />
kann. Hoher<br />
IP-Schutz und eine<br />
korrosionsbeständige<br />
Beschichtung helfen<br />
ihnen zusätzlich, den<br />
starken Belastungen<br />
des Schrottplatz-Betriebs<br />
standzuhalten.<br />
www.bauergears.com<br />
WECHSELRICHTERANTRIEB FÜR MEDIUM-<br />
UND SCHWERLASTBEREICH<br />
Die Umrichterreihe<br />
Active Cube von<br />
Bonfiglioli wurde<br />
erweitert mit dem Drive<br />
Controller Active Cube 7<br />
mit erhöhten Leistungsbereichen<br />
von 160 oder<br />
200 kW. Die 160 kW-Variante<br />
weist Leistungsdichte<br />
von 2 kW/l auf,<br />
die 200 kW-Ausführung<br />
erzielt mit einer<br />
integrierten Flüssigkeitskühlung<br />
eine Leistungsdichte von 2,5 kW/l. Die Antriebe sind<br />
besonders geeignet für die Medium- und Schwerlastindustrie, z.<br />
B. den Materialtransport und die Bergbau-, Zucker-, Wasser- und<br />
Abwasser-, Straßenbau- und Kunststoffindustrie. Erhältlich sind<br />
sie für 230 und 400 V Versorgungsspannung. Sie bieten Steuerfunktionen<br />
mit 32 Instruktionen und 16 Variablen sowie mehrere<br />
Feedback-Sensoren. Dazu kommt eine breite Palette digitaler und<br />
analoger Ein- und Ausgänge. Beide Modelle verfügen entweder<br />
über PTC, PT100 oder KTY-Temperatursensor. Die Sicherheitsfunktion<br />
STO und SIL2 sind als Standard integriert.<br />
www.bonfiglioli.de<br />
UNIVERSELLER SERVOVERSTÄRKER<br />
Der Servoverstärker D1-N von Hiwin eignet sich nicht nur für rotative Servomotoren, sondern auch für Linear- und Torquemotoren, und<br />
deckt damit die gesamte Motorpalette des Herstellers ab. Die unterstützten Geberschnittstellen und analogen sowie digitalen<br />
Hall-Sensoren ermöglichen einen vielseitigen Einsatz speziell im Linearmotorbereich mit verschiedenen Wegmesssystemen; auch<br />
Motoren anderer Hersteller können mit dem Servoverstärker eingesetzt werden. Das Gerät erlaubt eine einfache und sichere Verdrahtung<br />
und einen schnellen Austausch durch komplett steckbare Anschluss-Steckverbinder. Ein Echtzeitoszilloskop, FFT-Analyse sowie<br />
Bode- und Nyquist-Diagramme unterstützen bei der Inbetriebnahme und Fehleranalyse. Die Sicherheitsfunktion STO ist direkt in das<br />
Gerät integriert. Im Fehlerfall kann über den Verstärker der Motorstrom und damit das Drehmoment am Motor sicher abgeschaltet<br />
werden, ohne die Versorgungsspannung am Antrieb zu unterbrechen.<br />
www.hiwin.de<br />
Hochpräzisionskugellager<br />
Spindeltechnik<br />
Freiläufe<br />
Dichtungen<br />
GMN Paul Müller Industrie GmbH & Co. KG<br />
Äußere Bayreuther Str. 230 · D-90411 Nürnberg<br />
Phone: +49 911-5691-249 · Fax: +49 911-5691-587<br />
Mail: vertrieb.kula@gmn.de<br />
.de
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
ANYWHERE<br />
Neuartige am Körper tragbare Geräte zur<br />
Verabreichung von Medikamenten können zu jeder<br />
Zeit an jedem Ort aktiviert werden. Für ihre<br />
Funktion, Zuverlässigkeit und Handhabbarkeit ist<br />
das in ihnen eingesetzte, kundenspezifisch<br />
entwickelte Mikroantriebssystem eine<br />
entscheidende Komponente.<br />
– ANYTIME<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Die neue Patch-Pumpe SC2Wear ermöglicht die unkomplizierte<br />
Verabreichung von Furosemid, dem am häufigsten<br />
verwendeten parenteralen Diuretikum zur Behandlung<br />
von Flüssigkeitsüberlastung bei Herzinsuffizienz. Im<br />
Gegensatz zu den derzeit verwendeten Lösungen für die Verabreichung<br />
des Medikaments, die intravenöse Injektionen oder Einnahme<br />
in Tablettenform erfordern, erfolgt die Verabreichung bei<br />
diesem neuen Gerät subkutan. Der Patient wird in die Lage versetzt,<br />
sich unter ärztlicher Aufsicht bei entsprechenden Anzeichen selbst<br />
das Medikament Furosemid zu verabreichen. Dadurch kann der<br />
Verlauf der Erkrankung frühzeitig positiv beeinflusst werden und es<br />
wird eine schnelle Rückkehr zu einem normalen Flüssigkeitshaushalt<br />
erreicht.<br />
Die Semi-Einweg-Pumpe SC2Wear ist ein Produkt von SC Pharmaceuticals,<br />
Inc. das biopharmazeutische Unter nehmen mit Sitz in<br />
Lexington, Massachusetts, USA hat ein ganzes Portfolio neuartiger<br />
Medikamente für die subkutane Verabreichung entwickelt.<br />
Zur Entwicklung dieses innovativen Geräts ging das Unternehmen<br />
eine Partnerschaft mit der Schweizer Sensile Medical AG<br />
ein. Sensile wiederum entschied sich für die Bühler Motor GmbH,<br />
ein Unternehmen mit langjähriger Erfahrung im Bereich der Mikroantriebssysteme,<br />
als Entwicklungspartner für die Antriebstechnik<br />
der Mikrokolbenpumpe des Geräts.<br />
WIE<strong>DER</strong>VERWENDBARER AKTIVATOR<br />
UND EINWEG-EINSATZ<br />
Die Pumpe besteht aus zwei Hauptkomponenten: dem Aktivator,<br />
wiederverwendbar für mehrere Anwendungen, und dem nach<br />
jeder Anwendung auszuwechselnden Einsatz. Der wiederverwendbare<br />
Aktivator besitzt in etwa die Größe eines Handys und enthält<br />
eine Antriebseinheit, eine wiederaufladbare Batterie, moderne<br />
Elektronik mit integriertem Tongeber. Der auswechselbare Einsatz<br />
DAS MASSGESCHNEI<strong>DER</strong>TE<br />
ANTRIEBSYSTEM PASST IN DAS<br />
KONZEPT DES WEGWEISENDEN<br />
MEDIZINISCHEN GERÄTS<br />
enthält alles, was mit dem Medikament oder dem Körper in Kontakt<br />
kommt: die Mikrokolbenpumpe, den Mechanismus zum automatischem<br />
Einführen und Zurückziehen der Infusionsnadel, das Flüssigkeitsreservoir<br />
und ein Heftpflaster, das während der Verwendung<br />
auf der Haut haftet.<br />
40 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
BEWEGUNG!<br />
01<br />
01 Die geräusch- und bauraumoptimierte Antriebseinheit<br />
im Herzen des wiederverwendbaren Aktivators<br />
Die Antriebseinheit für die Mikrokolbenpumpe, die aus einem kleinen Elektromotor<br />
mit einem Planetengetriebe besteht, wurde von Bühler Motor zusammen mit Sensile<br />
Medical speziell für dieses Produkt entwickelt und wird auch von Bühler Motor in<br />
Serie produziert. Auch an der Entwicklung der Schnittstelle zwischen der Antriebseinheit<br />
im wiederverwendbaren Aktivator und dem Mikrokolben im Einweg-Einsatz<br />
war Bühler Motor beteiligt. Der durch Sensile zum Patent angemeldete Einrast-<br />
Mechanismus sorgt für eine sichere und zuver lässige Verbindung zwischen<br />
Antriebseinheit und Mikrokolbenpumpe.<br />
ANFOR<strong>DER</strong>UNGEN AN DIE ANTRIEBSEINHEIT<br />
Mit der ersten Umdrehung des Motors aktiviert die Bühler Motor Antriebseinheit den<br />
Mechanismus der Infusionsnadel, pumpt das Medikament aus dem Flüssigkeitsreservoir<br />
zur Infusionsnadel und sorgt für die Medikamentenabgabe an den Patienten.<br />
FRIZLEN Brems- und Anlasswiderstände<br />
sorgen weltweit für Dynamik<br />
bei Hub- und Fahrantrieben in<br />
Krananlagen, im Logistikbereich<br />
sowie bei mobilen Systemen<br />
im Hafenbereich und Offshore.<br />
Leistungen von 10 W bis 500 kW<br />
Bis IP67, mit UL / CE<br />
FRIZLEN Leistungswiderstände<br />
Belastbar<br />
Zuverlässig<br />
Made in Germany<br />
Tel. +49 7144 8100-0<br />
www.frizlen.com
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
"WIR ENTWICKELTEN EINE<br />
KUNDENSPEZIFISCHE<br />
ANTRIEBSLÖSUNG TROTZ<br />
EHRGEIZIGEM<br />
KOSTENZIEL"<br />
Sabrina Brod,<br />
Project Manager<br />
Healthcare Solutions,<br />
Bühler Motor GmbH<br />
02<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Einen optimal an die Kundenforderungen<br />
angepassten Antrieb innerhalb<br />
eines engen Kostenrahmes zu<br />
realisieren war sicher eine der großen<br />
Herausforderungen bei der Entwicklung<br />
des Antriebs für das medizinische<br />
Gerät. Möglich wurde das durch die<br />
sehr enge Zusammenarbeit mit dem<br />
Kunden und seinem Entwicklerteam.<br />
Wöchentliche Telefonkonferenzen aber<br />
auch häufige Treffen Face-to-Face vor<br />
allen wichtigen Meilensteinen bzw.<br />
Design Freezes waren selbstverständlicher<br />
Bestandteil.<br />
"DIE ANTRIEBSEINHEIT<br />
VON BÜHLER MOTOR IST<br />
EIN KERNELEMENT<br />
UNSERES TRAGBAREN<br />
INFUSIONSGERÄTS"<br />
Timon Rickenbacher,<br />
Projektleiter bei<br />
Sensile Medical<br />
Vor der detaillierten Entwicklung der<br />
Antriebseinheit für die SC2Wear<br />
-Infusionspumpe wurde nach dem<br />
idealen Entwicklungs- und Produktionspartner<br />
innerhalb einer Evaluationsphase<br />
gesucht. Aufgrund der<br />
guten Kommunikation und der<br />
Möglichkeit, im Raum Deutschland die<br />
Antriebseinheit entwickeln zu können,<br />
war der Entscheid, dies mit der Firma<br />
Bühler Motor anzugehen, schnell<br />
gefällt. Die Antriebseinheit als<br />
Unterbaugruppe mit Motor-, Getriebeund<br />
Interface von Bühler Motor aus<br />
einer Hand überzeugt.<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
Für den diskreten Einsatz des Geräts am Patienten, wurde bei Bühler Motor besondere<br />
Sorgfalt auf die Entwicklung eines geräuscharmen Planetengetriebes gelegt.<br />
Um die höchsten Qualitätsstandards zu gewährleisten, erfolgt der Mikro-Spritzguss<br />
der Planetenräder, Planetenträger und des Ritzels am Standort Monheim in<br />
Deutschland. Hier befindet sich das Bühler eigene Kompetenzzentrum für diese<br />
Prozesse, und die Nähe zur Entwicklung in Nürnberg sorgt für kurze Kommunikationswege.<br />
Die konsequente Einhaltung der Normen EN 60601-1 und EN ISO 13485 spielte<br />
während des ganzen Entwicklungsprozesses eine führende Rolle. In den nach<br />
dem neuesten Stand der Technik ausgestatteten Bühler eigenen Testlaboren galt<br />
es, kritische Tests zu bestehen – u. a. in Sachen Temperaturbeständigkeit, Stoßfestigkeit<br />
und Geräuschentwicklung. Bühler Projektqualitätsingenieure begleiteten<br />
die Entwicklungsteams während des gesamten Prozesses von der Konzeption<br />
über die Entwicklung bis hin zur Industrialisierung.<br />
Der eingeschränkte Bauraum gehörte zu weiteren Herausforderungen bei der<br />
Entwicklung des Antriebes. Das Ergebnis: Ein Getriebemotor mit einem Außendurchmesser<br />
von nur 15 mm und ein Planetengetriebe, das einer Axiallast von<br />
0,5 kg dauerhaft standhält. Die Planetenräder z. B. weisen einen Durchmesser<br />
von nur 4 mm auf.<br />
Die Mikrokolbenpumpe von Sensile Medical besitzt ein Hubvolumen von 10 µl,<br />
etwa ein Fünftel des Volumens eines Wassertropfens. Bei jeder Umdrehung wird<br />
mit der Antriebseinheit von Bühler ein winziges Tröpfchen aus dem Flüssigkeitsreservoir<br />
abgezogen und unter die Haut abgegeben.<br />
ALLE ENTWICKLUNGSZIELE ERREICHT<br />
Das Haupt-Entwicklungsziel war es, die bestmöglichen Funktionen im Hinblick auf<br />
Qualität, Sicherheit und einfache Handhabung zum Preis eines Einwegprodukts zu<br />
realisieren. Der bei Bühler Motor gelebte Entwicklungsgrundsatz „Design to Cost“<br />
spielte daher auch eine wichtige Rolle bei der Entscheidung für Bühler Motor als<br />
Partner.<br />
Nur die enge Zusammenarbeit zwischen SC Pharmaceuticals, Sensile Medical<br />
und Bühler Motor ermöglichte es, die Produktentwicklung erfolgreich in einem<br />
eng begrenzten Zeitrahmen durchzuführen. Bereits ein Jahr nach der Angebotsanfrage<br />
wurden Musterantriebe geliefert. Zweieinhalb Jahre nach der Angebotsanfrage<br />
werden die Antriebseinheiten in Serie bei Bühler Motor in Mexico gefertigt.<br />
Bilder: Bühler Motor, Sensile Medical<br />
www.buehlermotor.de<br />
02 Der in dem medizinischen Gerät verbaute 15-mm-Getriebemotor<br />
42 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
NIE<strong>DER</strong>SPANNUNGSMOTOR GOES DIGITALISIERUNG<br />
Mit der nächsten Motorengeneration Simotics SD<br />
(„Severe Duty“) bietet Siemens ein Digitalisierungspaket<br />
für zukünftige Herausforderungen der<br />
Antriebstechnik. Basis dafür ist ein kompakter<br />
Grauguss-Niederspannungsmotor mit hoher<br />
Leistungsdichte. Aufgrund ihrer hohen Widerstandsfähigkeit<br />
sind die Motoren für Anwendungen unter<br />
erschwerten Umgebungsbedingungen geeignet, z. B.<br />
in der petrochemischen oder der allgemeinen<br />
Prozessindustrie. Sie erfüllen die Wirkungsgradanforderungen<br />
der Effizienzklassen IE3, IE4 und IES2. Das<br />
Smart Motor Concept ermöglicht eine einfache<br />
Analyse der Zustandsdaten des Motors in der<br />
Mindsphere mit weltweitem Zugriff. Der Data-Matrix-Code auf dem Motor ermöglicht eine<br />
maschinenlesbare Identifizierung des Motors und einen schnellen Zugriff auf Motorinformationen<br />
für eine einfache Inbetriebnahme und Ersatzteilbestellung. Zudem sind durch den Einsatz eines<br />
digitalen Zwillings z. B. 2D-Zeichnungen und 3D-Modelle verfügbar.<br />
SPINPLUS<br />
AN LEICHTIGKEIT<br />
KAUM ZU ÜBERBIETEN<br />
Leicht und schlank präsentiert<br />
sie sich und ist die<br />
ideale Präzisionskupplung<br />
für hochdynamische Anwendungen.<br />
www.siemens.com<br />
EINFACHES ANTRIEBSSYSTEM FÜR ROLLENBAHNEN<br />
Ein modulares Antriebssystem für Rollenbahnen<br />
ist EC Drive S von SEW-Eurodrive.<br />
Es wurde für den Leistungsbereich in der<br />
Leichtlastfördertechnik optimiert und<br />
kann in der staudrucklosen Förderung<br />
ebenso zum Einsatz kommen wie in der<br />
Positionierung von Fördergütern. Das<br />
System verfügt über integrierte Inkrementalgeber<br />
im Motor, was zusätzliche<br />
Sensoren, z. B. in Eckumsetzern oder<br />
Drehtischen, überflüssig macht. Es bietet<br />
40 W Dauerleistung und ist mehr als 250 %<br />
überlastfähig. Dabei kombiniert es ein<br />
beidseitig gelagertes Planetengetriebe mit<br />
einem effizienten Permanentem-Magnetmotor. Der Motorschutz wird über einen Thermistor<br />
realisiert, d. h. der Anwender kennt immer die aktuelle Temperatur des Motors. Ein elektronisches<br />
Typenschild ermöglicht eine automatische Inbetriebnahme der Antriebe. Die Motoransteuerung<br />
kann über Profinet IO, Ethernet IP, Modbus TCP oder Ethercat als auch binär umgesetzt werden.<br />
I/O-Module ergänzen das Antriebssystem.<br />
www.sew-eurodrive.de<br />
GEROTORMOTOREN FÜR LEICHTE UND MITTELSCHWERE LASTEN<br />
Die Gerotormotoren der Xcel-Serie von Eaton mit<br />
niedriger Drehzahl und hohem Drehmoment sind für<br />
Anwendungen bei niedriger und mittelschwerer Last<br />
zur Optimierung der Leistung und Zuverlässigkeit<br />
ausgelegt. XL2- und XL4-Motoren haben eine Drei-Zonen-Konstruktion,<br />
die einen bidirektionalen Betrieb<br />
ermöglicht und über einen Gehäuseleckölanschluss<br />
verfügt, der die Beständigkeit gegenüber Druckspitzen<br />
verbessert. Die Motoren eignen sich besonders für<br />
Anwendungen mit spezifischen Konstruktionsanforderungen.<br />
Die Serie bildet eine Ergänzung zur<br />
Char-Lynn-Premium-Serie. Dabei wird nur ein einziger<br />
Zulieferer für alle Motorleistungsstufen benötigt. Die Motoren bieten die gängigsten Optionen für<br />
Wellen, Anschlüsse, Lager und Schluckvolumen zur Erleichterung und Verkürzung des Entwicklungsprozesses.<br />
XL2-Motoren eignen sich optional für integrierte Ventile und bilden so eine platzund<br />
gewichtssparende Alternative für separate Steuerblöcke.<br />
www.eaton.com/hydraulics<br />
Egal ob präzise positioniert,<br />
bestückt oder gemessen wird<br />
– das Leichtgewicht fühlt sich<br />
überall zu Hause.<br />
SCHMIDT-KUPPLUNG<br />
GmbH<br />
www.schmidt-kupplung.com
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
– KEINE KOMPROMISSE<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Es sind die vier Antriebsarten Pneumohydraulik,<br />
Elektromechanik, Pneumatik und Hydraulik, die<br />
für kombinierte Weg-/Kraft-Operationen, zum<br />
Beispiel in Pressen, in Frage kommen. Das Ziel<br />
des Maschinenbauers: den für seine jeweilige<br />
Anwendung in jeder Hinsicht effizientesten<br />
Presskraft-Antrieb zu finden. Das geht ohne<br />
Kompromisse, wenn der Antriebslieferant alle<br />
vier Technologien beherrscht.<br />
Unter dem Dach der Tox Pressotechnik GmbH & Co. KG befinden<br />
sich heute die Unternehmensbereiche: Komponenten<br />
(Antriebe, Steuerungen, Sensorik und Software für<br />
Prozesse und Qualitätssicherung), Systeme (Pressen-Baukasten<br />
von 2 bis 2 000 kN, Hand-, Maschinen-und Roboterzangen),<br />
Verfahren (Tox-Clinch-Technologie, Niet-Technologie und Funktionselemente-Technologie).<br />
Mit seinem Antriebsprogramm mit<br />
Pneumohydraulik, Elektromechanik, Pneumatik und Hydraulik<br />
bietet Tox Pressotechnik Maschinenbauern energie- und bearbeitungseffiziente<br />
Lösungen für jeden Anwendungsfall.<br />
PNEUMOHYDRAULIK – GERINGER<br />
ENERGIEEINSATZ, HOHE LEISTUNGSDICHTE<br />
Mit der Entwicklung des Tox-Kraftpakets etablierte das Technologie-Unternehmen<br />
ab Ende der 70er Jahre das Prinzip der Pneumohydraulik<br />
bei industriell und universell einsetzbaren Antriebs-<br />
JEDE <strong>DER</strong> VIER ANTRIEBSARTEN<br />
FINDET ÜBER IHRE SPEZIELLEN<br />
EIGENSCHAFTEN AUCH ZU<br />
KÜNFTIG IHRE ANWENDUNGEN<br />
Einheiten für kombinierte Weg-/Kraft-Operationen. Heute gibt es<br />
ein breites Programm an Standard- und Sonderausführungen, die<br />
in allen Bereichen der produzierenden und montierenden Industrien<br />
zum Einsatz kommen. Mit den beiden Baureihen Line-Q und Line-<br />
X werden Presskraftbereiche von 10 bis 1 700 kN abgedeckt, wobei<br />
sich die Anwendungen von der Blechbearbeitung über das Ein-<br />
44 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
01<br />
01 Der Aufbau des pneumohydraulischen<br />
Antriebs<br />
02 Systemaufbau des<br />
Antriebs Tox-Electric-Drive<br />
02<br />
pressen von Montage- und Funktionselementen oder das Stanzen<br />
von Verpackungen bis hin zum Einsatz in der Lebensmittel industrie<br />
erstrecken.<br />
Im Zeitraum von fast 40 Jahren wurden von den Antriebs -<br />
zy lindern Tox-Kraftpaket mehr als 150 000 Einheiten produziert<br />
und weltweit installiert. Die Vorteile der pneumohydraulischen<br />
Antriebstechnik liegen im vergleichsweise einfachen Aufbau der<br />
kompakten und extrem robusten Zylindersysteme, der einfachen<br />
(An-)Steuerung, dem geringen Energieeinsatz bei sehr hoher Leistungsdichte,<br />
und schließlich der bewiesenen Zuverlässigkeit über<br />
Millionen Arbeitshübe.<br />
Außerdem zeichnen sich die Antriebszylinder durch einen geschlossenen<br />
Öl- und Arbeitskreislauf aus, und sie werden ganz einfach<br />
durch die sowieso vorhandene Druckluft und nicht über ein<br />
aufwendiges Hydraulikaggregat betrieben. Sie lassen sich leicht in<br />
Konstruktionen integrieren, sind einfach zu installieren, benötigen<br />
nur minimale Wartung, können je nach Bedarf mit sehr hohen<br />
Hubfrequenzen arbeiten und funktionieren betriebssicher.<br />
Mittels optionalem Zubehör hinsichtlich der Eigenparametern<br />
(Druck, Hub) sowie der relevanten Ergebnisparameter (Kraft, Weg,<br />
Positionen) sind sie zu überwachen und nachzusteuern. Die beiden<br />
Baureihen ergeben, gerechnet ohne Aufbauvarianten, bereits ein<br />
breites Spektrum von rund 5000 Ausführungen. So steht für buchstäblich<br />
jeden denkbaren Anwendungsfall auch der ideale Presskraftantrieb<br />
zur Verfügung.<br />
ELEKTROMECHANIK – FEINFÜHLIG<br />
REGELN UND STEUERN<br />
Die zunehmenden Anforderungen aus der Serienproduktion z. B.<br />
aus der Automobilindustrie führten Anfang des 21. Jahrhunderts<br />
zur Entwicklung elektromechanischer Servoantriebe der Baureihe<br />
Tox-Electric-Drive. Ausgehend von einer fortschreitenden Elektrifizierung<br />
in den Produktionsbetrieben sowie den Forderungen nach<br />
belegbarer Prozesssicherheit für eine maximale und dokumentierte<br />
Produktqualität, gilt es die Kraft-/Weg-Operationen für Presskraft-<br />
Machen Sie Ihrer Maschine Beine....<br />
... mit Direktantrieben von Tecnotion<br />
Der Spezialist für Linearmotoren und Torque Motoren<br />
mit über 25 Jahren Erfahrung<br />
Tecnotion GmbH<br />
Elsenheimerstraße 59 | 80687 München<br />
Tel. 089 381537 400 | info@tecnotion.de
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
04<br />
03<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
03 Eine Pneumatikpresse Tox-Fine-Press PFHL<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
04 Pneumohydraulik-Aggregat Typ X-KT-<br />
System mit einem Übersetzer X-ES und zwei<br />
Hydraulikzylindern HZL<br />
"MIT UNSEREM TOX-<br />
KRAFTPAKET GARAN-<br />
TIEREN WIR EINE LEBENS -<br />
DAUER VON 10<br />
MILLIONEN HÜBEN"<br />
Dr.-Ing. Wolfgang Pfeiffer,<br />
Geschäftsführer,<br />
Tox Pressotechnik<br />
Die Pneumohydraulik, das Tox-Kraftpaket,<br />
ist eine Entwicklung unseres<br />
Hauses. Der Antrieb ist extrem<br />
robust dank seiner Elastizität in der<br />
Kraftwirkung. Er ist wartungsarm,<br />
schnell und einfach im Aufbau. Er ist<br />
überlastsicher bis zum Stillstand. Er<br />
ermöglicht hohe Hubfrequenzen,<br />
und nach Erreichen der Endkraft<br />
bedarf er keiner weiteren Energieaufnahme.<br />
Wir garantieren 10 Millionen<br />
Hübe. Neue Komponenten testen wir<br />
über 20 Millionen Hübe. Die<br />
Zuverlässigkeit und Unverwüstlichkeit<br />
dieser Antriebe bestätigen uns<br />
unsere Kunden immer wieder.<br />
Antriebe feinfühlig zu regeln und zu steuern, um reproduzierbare Prozessabläufe darstellen<br />
zu können. Die Elektromechanik bietet dafür ideale Voraussetzungen, denn über die<br />
E-Motoren und deren Stromversorgung / Servocontroller plus die Software sind nun die<br />
Schnittstellen klar zu definieren und damit ist die Einbindung in übergeordnete Steuerungs-,<br />
Qualitätssicherungs- und auch Kommunikations-Netzwerke gewährleistet.<br />
Die Antriebe Tox-Electric-Drive gibt es heute in der bewährten Standard-Bauform<br />
EPMS, der Kompaktversion EPMK (optional auch mit Sicherheitsbremse) und EPMR<br />
(ausgelegt als kurz bauende Roboterzangen-Antriebe). Neu sind die Baureihen EQ-K und<br />
EX-K (jeweils mit oder ohne Sicherheitsbremse), EX-F (bis zu 800 mm/s schnell) sowie<br />
EPMR 500 und 700 (speziell ausgelegt für Clinch-/Niet-Operationen). Der mechanische<br />
Teil des Antriebs basiert je nach Bauweise und Leistung auf einer Kugelumlaufspindel<br />
bzw. einer Planetengewindespindel und ist über einen Riementrieb und ein Getriebe mit<br />
dem Servomotor gekoppelt.<br />
Die elektromechanischen Antriebe Tox-Electric-Drive gibt es im Kraftbereich von 2 bis<br />
100 kN (EQ-K) bzw. von 10 bis 200 kN (EX-K) oder auch mit Presskräften bis 1 000 kN<br />
(EPMK). Je nach Auslegung finden sie als Pressen-, Maschinen- oder Zangenantriebe<br />
Verwendung.<br />
PNEUMATIK- O<strong>DER</strong> HYDRAULIKANTRIEBE – IMMER AKTUELL<br />
Mehr als eine Abrundung stellen rein pneumatische Antriebe von Tox Pressotechnik<br />
deshalb dar, weil sie den jeweiligen Anforderungen entsprechend konzipiert und ausgelegt<br />
sind. Manchmal ist weniger einfach genug, um zuverlässig und prozesssicher sowie<br />
effi zient und wirtschaftlich arbeiten zu können.<br />
Aus diesem Grund weisen die Tischpressen Tox-Fine-Press vom Typ PFHL pneumatische<br />
Antriebe auf und selbiges gilt für die kombinierte Spann- und Bearbeitungseinheit<br />
Tox-Kraft-Kurver, mit der in einem Arbeitshub z. B. zwei Blechteile fixiert und zusammengespannt<br />
sowie gestanzt werden.<br />
Als nach wie vor relevante Antriebs-Alternative sind auch Hydraulikzylinder im Lieferprogramm<br />
von Tox Pressotechnik enthalten. Diese sind einzeln erhältlich oder integriert<br />
in Tox-KT-Systemen. Oftmals ist es technisch eben von Vorteil, etwa bei sehr engen Bauräumen<br />
oder aufgrund baulicher Gegebenheiten, für einen benötigten hydraulischen Antrieb<br />
eine getrennte Anordnung von Arbeitsteil (Zylinder) und Aggregat zu wählen. Mit<br />
dem Tox-KT-System bietet das Unternehmen praxisgerechte Lösungen, bei denen der<br />
Zylinder und das Aggregat getrennt voneinander zu installieren sind und trotzdem die<br />
volle Leistung und Arbeitsdynamik verfügbar ist.<br />
Geht es in Maschinen um Antriebe für kombinierte Weg-/Kraft-Operationen, bietet Tox<br />
Pressotechnik hierfür alle verfügbaren Antriebstechnologien – auch in Kombination. Der<br />
Kunde bzw. die Anwendung entscheidet über die Auswahl.<br />
www.tox-de.com<br />
46 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
MOTOREN UND STEUERUNGEN<br />
RUHIG SERVOMOTOREN: BEI HOHER REGELGÜTE<br />
www.baumueller.de<br />
Die DSH1-Baureihe von Baumüller bietet Servomotoren für High-Precision-Anwendungen.<br />
Diese haben ein besonders niedriges Rastmoment und erreichen damit eine sehr hohe<br />
Regelgüte. Ein typisches Einsatzgebiet z. B. im Handling- und Roboterbereich sind Schweißroboter,<br />
die Bauteile mit einer exakten, hochwertigen Schweißnaht fertigen. Ebenso<br />
eignen sie sich z. B. für Etikettendruckmaschinen, die eine gleichbleibend hohe, reproduzierbare<br />
Druckqualität erreichen müssen. Der maximale Drehzahlbereich der Motoren, die<br />
in den Baugrößen 45 bis 100 verfügbar sind, liegt bei 6000 min -1 bei Nennleistungen in der<br />
selbstgekühlten Ausführung bis 10 kW. Die neuen Modelle sind in die aktuelle DS-Servomotoren-Palette<br />
des Herstellers integriert. Einem Baukastensystem folgend, sind die<br />
mechanischen Schnittstellen und die Anschlusstechnik analog zu den bestehenden<br />
Motoren ausgeführt.<br />
UMRICHTER DRAHTLOS STEUERN<br />
Die Frequenzumrichter VLT HVAC Drive, Aqua Drive und<br />
Automation Drive von Danfoss gibt es nun mit dem drahtlosen<br />
HMI-Modul VLT Wireless Communication Panel LCP 103. In<br />
Verbindung mit der App My Drive Connect ermöglicht es das<br />
Modul, auf Tablets und Smartphones die gleiche Funktionalität<br />
wie das vollgrafische Local Control Panel LCP 102 abzubilden<br />
– nur ohne drahtgebundene Verbindung. Durch die auf dem<br />
Bildschirm des Mobilgeräts abgebildete Oberfläche bieten sich<br />
zudem mehr Möglichkeiten zur<br />
Visualisierung, z. B. die Anzeige von<br />
Statusmeldungen, ein Quickmenü<br />
für die einfache Inbetriebnahme,<br />
Parametrierung, Alarmprotokolle<br />
und eine Reset-Funktion. Das<br />
Modul nutzt Standard-Wlan-Technologie<br />
und WPA2-Sicherheits-Features.<br />
Es kommuniziert über eine<br />
Punkt-zu-Punkt-Verbindung.<br />
Vorteile bringt das Modul auch bei<br />
Anwendungen, bei denen der<br />
Antrieb schwer zugänglich ist, z. B.<br />
in Kranen, Hebezeugen, Aufzügen<br />
oder HVAC-Anwendungen.<br />
www.danfoss.de<br />
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Bosch Common-Rail-Technologie<br />
• 46 oder 62 kW max. Leistung, 1,5 oder 2Liter Hubraum<br />
• Kompakte Einbaumaße bei nur 133 oder 152 kg Gewicht<br />
• HöchsteKraftstoffeffizienz ihrer Klasse<br />
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VON FÖR<strong>DER</strong>GÜTERN<br />
Einen Synchron-Trommelmotor für Bandfördersysteme mit einer<br />
Leistung bis 1,1 kW hat Interroll herausgebracht. Er bietet ein<br />
hohes Drehmoment und eine sehr starke Bandzugskraft. So ist<br />
er besonders geeignet für hohen Durchsatz von Fördergütern.<br />
Der Motor ermöglicht Bandgeschwindigkeiten bis 3,34 m/s und<br />
bewältigt auch steile Beschleunigungs- und Abbremsrampen.<br />
Der Antrieb ist auch für die hygienesensible Lebensmittel- und<br />
Pharma-Industrie geeignet: Er ist komplett aus Edelstahl<br />
gefertigt, Konstruktion und Design des vollständig geschlossenen<br />
Antriebs entsprechen den EHEDG-Richtlinien. Außerdem sind<br />
seine Materialien nach Vorgaben der USDA/FDA und der<br />
EU-Verordnung EG 1935/2004 zertifiziert. Die Motoren weisen<br />
einen Leistungsverlust von nur 9 % auf. Ein aus gehärtetem Stahl<br />
gefertigtes Planetengetriebe überträgt bis zu 95 % der verfügbaren<br />
Leistung direkt auf das Fördersystem und reduziert so den<br />
Energiebedarf deutlich.<br />
www.interroll.com<br />
CREATINGPOWER SOLUTIONS.<br />
Hatz.indd 1 22.06.<strong>2017</strong> 07:37:30
GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
DAS GETRIEBEPRINZIP<br />
FÜR DIE MECHATRONIK?<br />
Als die Grundlage des Harmonic-Drive-Getriebes<br />
in der Mitte des letzten Jahrhunderts entwickelt<br />
wurde, war Mechatronik noch kein Thema im<br />
Maschinenbau. Heute ist dieses Getriebeprinzip<br />
wichtiger Bestandteil vieler mechatronischer<br />
Lösungen. Es war seiner Zeit voraus und ist jetzt<br />
aktueller denn je.<br />
Autor: Bernhard Wührl, Harmonic Drive AG, Limburg<br />
Bei einer Vielzahl von Möglichkeiten schnell das richtige Produkt<br />
zu finden, ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Für jedes<br />
mechatronische Produkt und jede Anwendung sind die<br />
wichtigsten Anforderungen und Eigenschaften definiert.<br />
Basierend auf einer idealen Kombination aus Mechanik, Elektronik<br />
und Software soll es anwendungsspezifisch anpassbar sowie kompakt<br />
aufgebaut sein und darüber hinaus den geringsten Aufwand<br />
beim Anwender verursachen. Diese Anforderungen bilden die<br />
Grundlage für die Entwicklung und Weiterentwicklung von Harmonic-<br />
Drive-Produkten.<br />
DAS HARMONIC-DRIVE-PRINZIP<br />
Das Harmonic-Drive-Getriebe gehört zur Gruppe der Wellgetriebe.<br />
Der elliptische Wave Generator als angetriebenes Teil verformt<br />
über das Kugellager den Flexspline, der sich in den gegenüberliegenden<br />
Bereichen der großen Ellipsenachse mit dem innenverzahnten<br />
Circular Spline im Eingriff befindet. Mit Drehen des Wave<br />
48 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
01<br />
01 Aufbau des Getriebes nach dem Harmonic-Drive-Prinzip<br />
Generators verlagert sich die große Ellipsenachse und damit der Zahneingriffsbereich. Da der<br />
Flexspline zwei Zähne weniger als der Circular Spline besitzt, vollzieht sich während einer<br />
halben Umdrehung des Wave Generators eine Relativbewegung zwischen Flexspline und Circular<br />
Spline um einen Zahn und während einer ganzen Umdrehung um zwei Zähne. Bei fixiertem<br />
Circular Spline dreht sich der Flexspline als Abtriebselement entgegengesetzt zum Antrieb.<br />
Die Eigenschaften im Vergleich zu konventionellen Getriebetechnologien lassen sich so zusammenfassen:<br />
Sie sind kompakt (hohe Momentendichte i = 30 bis 300), leicht (mehrere Faktoren<br />
leichter), präzise (Wiederholgenauigkeit < 5 Winkelsekunden), lebensdauerspielfrei und<br />
sie können generell mit Hohlwelle ausgelegt<br />
werden.<br />
"UNSERE GETRIEBE BIETEN<br />
DIE BASIS FÜR DIE<br />
BENÖTIGTEN MECHANISCHEN<br />
GRUNDEIGENSCHAFTEN<br />
MECHATRONISCHER<br />
PRODUKTE"<br />
Bernhard Wührl,<br />
Gesamtvertriebsleiter,<br />
Harmonic Drive AG<br />
Durch das Zusammentreffen vieler<br />
Vorteile unserer Harmonic-Drive-<br />
Getriebe ist die Robotik mit ihrem<br />
mechatronischen Anspruch und den<br />
benötigten bewegten Achsen eine<br />
Domäne für dieses Prinzip. Gerade<br />
In der aktuell im Fokus stehenden<br />
kollaborativen Robotik bewährt sich<br />
unser Getriebeprinzip im idealen<br />
Zusammenspiel mit Motor, Bremse,<br />
Sensorik und der intelligenten<br />
Auswertung durch Software.<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
Durch diese Eigenschaften entstehen<br />
zahlreiche Vorteile des Harmonic-Drive-<br />
Prinzips in den unterschiedlichsten Anwendungen.<br />
Diese Vorteile kommen zur Geltung<br />
in Anwendungen mit hohen Genauigkeitsanforderungen,<br />
vor allem im Reversierbetrieb<br />
(präzise und spielfrei), in mobilen Systemen<br />
oder bewegten Achsen (geringes<br />
Gewicht), bei begrenzten Einbausituationen<br />
(Kompaktheit), wenn eine Durchführung<br />
benötigt wird (Hohlwelle) und wenn kleine<br />
Baugrößen verlangt werden (ab 5 mm<br />
Außendurchmesser verfügbar).<br />
Die typischen Marktsegmente des Harmonic-Drive-Getriebes<br />
sind Robotik, Werkzeugmaschinen,<br />
Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik<br />
und Optik. In vorgenannten Marktsegmenten<br />
wird mindestens einer der Vorteile<br />
aus dem Harmonic-Drive-Prinzip benötigt.<br />
In der Robotik beispielsweise kommt es auf<br />
Genauigkeit, Spielfreiheit, geringes Gewicht,<br />
Baugröße und in vielen Fällen auch auf das<br />
Vorhandensein einer Hohlwelle an.<br />
MECHATRONIK IM BESTEN SINNE<br />
Durch die individuellen Bedürfnisse, z. B. in<br />
Pick-and-Place-Anwendungen oder in der<br />
medizinischen Anwendung, entstehen unterschiedlichste<br />
Bauformen und Kombinati-<br />
ANTRIEBS- UND<br />
SYSTEMLÖSUNGEN<br />
FÜR WERKZEUG-<br />
MASCHINEN<br />
DREHTISCH-<br />
ANTRIEBE<br />
Denox® DT<br />
MOTOR<br />
GETRIEBE<br />
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350%<br />
300%<br />
250%<br />
200%<br />
150%<br />
100%<br />
50%<br />
0%<br />
Planetengetriebe<br />
Harmonic<br />
Drive<br />
Beispielhafter Vergleich<br />
Gewicht/Baugröße/Moment pro cm 3<br />
100% 100% 100%<br />
27%<br />
36%<br />
m V Mp/V<br />
Planetengetriebe<br />
Harmonic Drive<br />
02 Ein beispielhafter Vergleich: Planetengetriebe mit<br />
Harmonic-Drive-Getriebe<br />
291%<br />
i Tr m V Mp/V<br />
2-stufig 100 32 Nm 2 kg 0,0214 cm 3 1 498 Nm/cm 3<br />
1-stufig 100 36 Nm 0,54 kg 0,0078 mm 3 4 359 Nm/cm 3<br />
Verhältnis 4/1 3/1 1/3<br />
02<br />
onen. Vor allem die benötigte Sensorik hängt vom speziellen Einsatzfall<br />
ab. Es gibt jedoch immer eine Konstante, das Harmonic-<br />
Drive-Getriebe.<br />
Durch die über Jahrzehnte entwickelten Abwandlungen kann<br />
dieses entweder besonders flach, mit extra großer Hohlwelle und<br />
mit unterschiedlichsten Lagern eingesetzt werden. Dabei bleibt es<br />
immer spielfrei, hochgenau, äußerst kompakt und leicht. In Robotikanwendungen<br />
bildet meist die geschlossene Roboterstruktur das<br />
Gehäuse, in das die aufeinander abgestimmten Komponenten (Getriebe,<br />
Motor, Sensorik, Bremse, Elektronik) hochintegriert sind.<br />
Vor allem die Spielfreiheit ist in diesen Anwendungen von<br />
elementarer Bedeutung. Sie ist Voraussetzung für die Regelbarkeit<br />
und hat damit erheblichen Einfluss auf benötigte Funktionalitäten<br />
wie Sicherheit, Genauigkeit und Dynamik. Fast genauso<br />
wichtig wie die Spielfreiheit sind die Kompaktheit und das Gewicht.<br />
Jedes Gramm das durch die verbauten Komponenten in<br />
die Konstruktion eingebracht wird, geht von der produktiv nutzbaren<br />
Traglast ab.<br />
Dies gilt für den gesamten mechatronischen Aufbau. Ist das<br />
Getriebe schwer, so muss es mitbewegt werden und benötigt einen<br />
größeren Motor. Dieser benötigt eine leistungsfähigere Elektronik,<br />
welche somit eine höhere Verlustleistung hat. All das führt<br />
wieder zu größeren Strukturen womit sich der Kreis schließt.<br />
Auch im Sinne der Energieeffizienz ist es sinnvoll, bewegte<br />
Komponenten so leicht wie möglich auszuführen. Dadurch verringert<br />
sich der Energieverbrauch im Betrieb auf ein nötiges Minimum,<br />
und der Roboter, oder auch andere bewegte Kinematiken,<br />
können energieeffizient betrieben werden.<br />
Hier vereinen sich letztlich die drei Hauptthemen der letzten<br />
zehn Jahre mit einer Philosophie, welche in den letzten 20 Jahren,<br />
immer mehr an Bedeutung gewonnen hat: Energieeffizienz, Industrie<br />
4.0 und kollaborative Roboter sind ohne mechatronische<br />
Konstruktionsansätze und Produkte nicht realisierbar. Die Harmonic-Drive-Getriebe<br />
spielen dabei eine essenzielle Rolle, da sie<br />
die Basis für die benötigten Grundeigenschaften bieten. Es gibt<br />
derzeit keine andere Getriebetechnologie, welche diese in so<br />
idealer Weise vereint.<br />
Bilder: Harmonic Drive AG<br />
www.harmonicdrive.de<br />
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50 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN<br />
MASSGESCHNEI<strong>DER</strong>TE KUPPLUNGEN<br />
FÜR MOTOREN-PRÜFSTÄNDE<br />
Die hochelastischen<br />
Tok-Kupplungen von<br />
Reich sind auf die<br />
Anforderungen von<br />
Motorenherstellern<br />
und Prüfstandsbetreibern<br />
ausgerichtet.<br />
Kupplungen und<br />
Kupplungswellen<br />
werden auf die<br />
Motoren genau<br />
abgestimmt. Mit<br />
Drehzahlen bis<br />
10 000 min -1 sind sie<br />
speziell für Prüfstände<br />
geeignet, auf denen Verbrennungsmotoren getestet werden. Die<br />
Kupplungen werden zwischen Motor und Dynamometer eingesetzt<br />
und weisen eine hohe Drehelastizität sowie eine Drehmomentkapazität<br />
von 100 bis 70 000 Nm auf. Dadurch sind sie für<br />
ein breites Spektrum an Motoren geeignet. Die Baureihe umfasst<br />
Größen für einen Drehmomentbereich von ca. 1 600 bis<br />
1 40 000 Nm. Das Modell Tok 910.1 etwa wurde speziell für große<br />
Gasmotoren bis zu einem Leistungsbereich von 4 500 kW<br />
entwickelt. Es wird in Energieerzeugungsanlagen zwischen Motor<br />
und Generator eingesetzt. Die hochelastischen Kupplungen<br />
verschieben kritische Eigenfrequenzen des Antriebsstrangs<br />
unterhalb der Betriebsdrehzahl.<br />
www.reich-kupplungen.de<br />
LEISTUNGSSTÄRKERES<br />
22-MM-PLANETENGETRIEBE<br />
Portescap hat mit dem R22HT ein 22-mm-Planetengetriebe mit<br />
hohem Drehmoment herausgebracht. Es verfügt über ein<br />
Getriebedesign komplett aus Metall und spezielle Zahnräder, die<br />
ein Dauerdrehmoment bis 3,7 Nm und Wirkungsgrade von 62 bis<br />
82 % bei einer empfohlenen Maximaldrehzahl von 12 000 min -1<br />
bieten. In einem gewissen Nennleistungsbereich kann es auch<br />
mit höheren Werten für Maximaldrehzahl und Geschwindigkeit<br />
betrieben werden. Das Getriebe kann eine doppelt so hohe<br />
Drehzahlausgabe erreichen wie vorausgegangene Produkte und<br />
ist mit zwei bis vier Stufen mit Verhältnissen von 10,9:1 bis<br />
850,3:1 erhältlich. Zum Einsatz kommt es z. B. in elektrischen<br />
Greifern, medizinischen Analysegeräten, Fensterlüftungsaktuatoren,<br />
medizinischen Geräten für die Physiotherapie oder<br />
Kameraaktuatoren.<br />
Mit seinem<br />
hohen Wirkungsgrad<br />
eignet es<br />
sich für batteriebetriebene<br />
Geräte. Es ist mit<br />
den Motoren mit<br />
Durchmessern<br />
von 22 bis 25 mm<br />
der Reihen DC<br />
und BLDC des<br />
Herstellers<br />
kompatibel.<br />
www.portescap.com<br />
SPIELFREIE, ZUVERLÄSSIGE SERVOKUPPLUNGEN<br />
Wellenkupplungen in Servoachsen unterliegen je nach Anwendungsfall ganz unterschiedlichen<br />
Anforderungen. Deshalb bietet Mayr Antriebstechnik ein sehr breites und ausgereiftes<br />
Produktportfolio und hat verschiedene Metallbalg-, Elastomer- und Lamellenpaketkupplungen<br />
im Programm. Ganz aktuell hat das Unternehmen seinen Standardbaukasten<br />
um zahlreiche neue Nabenausführungen und Zwischenhülsen ergänzt. Das intelligente<br />
Baukastensystem sorgt für eine hohe Verfügbarkeit und kurze Lieferzeiten bei Standardbauteilen.<br />
Darüber hinaus rüstet sich der Hersteller für die Zukunft und reagiert mit neuen,<br />
modernen Fertigungsmethoden und einem optimierten internen Handling auf die stetig<br />
wachsenden Herausforderungen.<br />
www.mayr.com<br />
Die neuen Baugrößen der<br />
Typen MPR und MPG sind da!<br />
Spielarme Planetengetriebe von VOGEL<br />
mit einem max. Beschleunigungsmoment<br />
von bis zu T 2bzul<br />
= 4600 Nm<br />
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Vogel.indd 1 13.06.<strong>2017</strong> 11:44:15<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong> 51
P<br />
GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN<br />
VOLLE POWER<br />
– HALBES GEWICHT<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Situationen, in denen es auf jede Sekunde und<br />
auf erstklassiges Equipment ankommt: Hilfe<br />
nach Verkehrsunfällen, Hilfe nach Katastrophen.<br />
Robuste, wirkungsvolle Rettungsgeräte, wie<br />
mobile Spreizgeräte und Scheren, sind dann<br />
unverzichtbar. In diesen spielen Planetengetriebe<br />
eine entscheidende Rolle.<br />
Leistungsstarke Rettungsgeräte gehören seit Jahrzehnten zu<br />
den unverzichtbaren Hydraulik-Werkzeugen der Feuerwehren.<br />
Die Bilder sind eindrücklich: Aufgeschnittene PKWs am Stauende,<br />
aus denen eingeklemmte Unfallopfer gerettet wurden,<br />
aufgeschnittene Waggons nach dem Zugunglück, aufgespreizte<br />
Stahltüren für den Zugang nach der Gasexplosion. Herkömm liche<br />
Lösungen weisen allerdings einige Nachteile und Einschränkungen<br />
auf: Konventionelle Hydraulikaggregate als Antrieb müssen zunächst<br />
aufgebaut und in Betrieb genommen, Hydraulikschläuche<br />
angeschlossen werden, bevor die Hilfe einsetzen kann. Das kostet<br />
Zeit. Das Equipment raubt viel Platz im Fahrzeug, es ist schwer und<br />
in der Reichweite an die Zugänglichkeit gebunden und auf die<br />
Länge der Hydraulik-Schläuche begrenzt.<br />
KEIN KOMPROMISS BEI <strong>DER</strong> LEISTUNG<br />
Diese Einschränkungen veranlassten Lukas Hydraulik in Erlangen,<br />
ein führender Anbieter solcher Geräte, eine mobile Lösung zu entwickeln.<br />
„Kein Kompromiss bei der Leistung, tragbar, von einer<br />
DIE AUFGABENSTELLUNG, HOHE<br />
KRÄFTE AUF KLEINSTEM BAU-<br />
RAUM ZU ÜBERTRAGEN, KÖNNEN<br />
PLANETENGETRIEBE ERFÜLLEN<br />
Person zu bedienen“, so benennt Entwicklungsingenieur Dietmar<br />
Lindner die grundlegenden Anforderungen des Lastenhefts. Die<br />
Strategie zum Ziel: Mit einem starken Elektromotor, gespeist durch<br />
einen Hochleistungsakku, die Hydraulik-Pumpe antreiben.<br />
„Sehr schnell wurde deutlich, dass man die sehr hohe Drehzahl<br />
des Elektromotors der Hydraulikpumpe nicht zumuten kann, das<br />
52 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
OWER<br />
01 Flexible und mobile Rettungsgeräte<br />
01<br />
GETRIEBE, KUPPLUNGEN,BREMSEN<br />
funktioniert nicht“, sagt Lindner. Die theoretische<br />
Möglichkeit, einen deutlich drehmomentstärkeren<br />
Motor zu verbauen, der das notwendige<br />
Drehmoment bei erträglichen Drehzahlen liefert,<br />
ist praktisch nicht umzusetzen: „Abmaße<br />
und Gewicht eines solchen Motors hätten das gesamte<br />
Konzept gesprengt“, so Lindner.<br />
Klare technische Anforderung: Es muss ein<br />
Getriebe zwischen Elektromotor und Hydraulikpumpe<br />
verbaut werden. „Es wurde schnell deutlich,<br />
dass IMS Gear der gesuchte Partner ist,<br />
denn dort hat man sich sehr engagiert, obwohl<br />
wir natürlich lediglich non-automotive-Stückzahlen<br />
nachgefragt haben.“<br />
Für Heinz Gert Hagedorn, Vice President Sales<br />
& Engineering Planetary Gears bei IMS Gear,<br />
spiegelt dieses Engagement die immense Erfahrung<br />
des Unternehmens und die technische Ambition,<br />
Neues zu ermöglichen, gleichermaßen<br />
wider: „Es war uns schnell klar, dass die Aufgabenstellung,<br />
viel Kraft auf kleinstem Bauraum zu<br />
übertragen, nur mit einem Planetengetriebe<br />
(PLG) gelöst werden kann. Mit unserem modularen<br />
PLG- Baukastensystem verfügen wir über die<br />
Plattform, bei Anfragen zeitnah eine Technologieabschätzung<br />
geben zu können und folgend eine<br />
Lösung zu erarbeiten.“<br />
TIEFER GRIFF IN DEN GETRIEBE-<br />
BAUKASTEN<br />
Das Projekt erwies sich als ausgesprochen fordernd.<br />
„Das modulare IMS-Gear-System empfiehlt<br />
Eingangsdrehzahlen von 3 000 min -1 . In diesem Fall<br />
liefert der Elektromotor 24 000 min -1 bei einem<br />
Moment von 0,4 Nm“, berichtet Vertriebsingenieur<br />
Andreas Sigwart. Da der Bauraum stark begrenzt<br />
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GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN<br />
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Gewicht und Aussparungen<br />
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"ELEKTROMECHANIK<br />
UND HYDRAULIK<br />
ERGÄNZEN SICH IN<br />
DIESEM GERÄTE-<br />
KONZEPT"<br />
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Metall-Zahnkranz<br />
Durchmesser 52 mm<br />
02<br />
Dr. Michael Döppert,<br />
Chefredakteur<br />
Nadelgelagerte<br />
Metall-Planetenräder<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
Extrem hohe Kräfte auf kleinstem<br />
Bauraum, das kann nur die Hydraulik.<br />
Kombiniert mit der Flexibilität der<br />
Elektromechanik wird – wie hier<br />
gezeigt – die Konstruktion von<br />
Rettungs-Handgeräten revolutioniert.<br />
Letztlich dank der Kraftübertragung<br />
zwischen Elektromotor und Hydraulikpumpe<br />
durch ein Getriebe mit hoher<br />
Leistungsdichte wird dieses Gerätekonzept<br />
erst möglich und durch sein<br />
reduziertes Gewicht praxistauglicher.<br />
"UNSER GETRIEBEBAU-<br />
KASTEN GIBT UNS<br />
GROSSE FLEXIBILITÄT IN<br />
<strong>DER</strong> GETRIEBE-<br />
AUSLEGUNG"<br />
Heinz Gert Hagedorn,<br />
Vice President Sales &<br />
Engineering Planetary<br />
Gears, IMS Gear<br />
Die Variabilität des IMS-Gear-Baukastens<br />
mit Zugriff auf in der Praxis<br />
bewährte Komponenten erlaubt die<br />
schnelle und kostengünstige<br />
Ableitung von Derivaten. Mit<br />
unserem modularen Baukastensystem<br />
verfügen wir über die<br />
Plattform, zeitnah eine Technologieabschätzung<br />
geben zu können und<br />
folgend eine Lösung zu erarbeiten, die<br />
genau auf die Kundenanforderungen<br />
abgestimmt ist.<br />
02 Schnittmodell<br />
des modifizierten<br />
Planetengetriebes<br />
PM 52<br />
ist, stand ausschließlich ein einstufiges PLG zur Debatte. Planetenräder aus Kunststoff, die<br />
aufgrund des Gewichtsvorteils angezeigt gewesen wären, schieden ebenso aus wie das zunächst<br />
angedachte Getriebe aus der Produktlinie IMS-Baseline mit 42 mm Durchmesser.<br />
„Nach ersten Testläufen wurde deutlich, dass wir die Anforderungen erfüllen können,<br />
dafür aber sehr tief in den Baukasten werden greifen müssen“, berichtet Sigwart. Als<br />
Basis erwies sich das 52-mm-Getriebe als hinreichend standfest. Da die Ausgangsdrehzahl<br />
mit etwa 5 000 min -1 immer noch ambitioniert ist, kommen geradverzahnte Metallräder<br />
zum Einsatz, denn durch eine Schrägverzahnung würden zu hohe Axialkräfte entstehen.<br />
Zur besseren Lagerung können die Planetenräder in der IMS-Techline mit einer<br />
größeren Bohrung versehen werden. Überhaupt kommt der optimierten Lagerung<br />
zentrale Bedeutung zu: „Herkömmliche Gleitlagerung würde bei den immensen Drehzahlen<br />
zu viel Wärme erzeugen, dadurch das Schmierfett verbrennen und bei Trockenlauf<br />
sehr schnell verschleißen“, erläutert Sigwart. So verfügt die heutige Serienlösung<br />
über eine Nadellagerung, gleichzeitig kommt ein spezieller Schmierstoff zum Einsatz.<br />
EXTREME KRAFT HINTER DEM PLANETENGETRIEBE<br />
Da die einzelnen Komponenten aus der IMS-Baseline und der IMS-Techline stammen,<br />
verringert sich der Aufwand für Tests spürbar, da Muster kostengünstig und ohne großen<br />
Zeitverlust zur Verfügung stehen. „Eine Sonderentwicklung wäre bei Stückzahlen<br />
von einigen Tausend Getrieben pro Jahr wirtschaftlich nicht darstellbar gewesen", sagt<br />
Entwicklungsingenieur Dieter Lindner. Zumal IMS Gear auf der Abtriebsseite extrem<br />
flexibel sei und so auch die optimale Anbindung an die Hydraulikpumpe schnell umgesetzt<br />
werden konnte. Die hydraulische Übersetzung der Pumpe hinter dem Planetengetriebe<br />
beträgt 10 000:1, womit sich die Kraft der Scheren, Spreizer und Zylinder erklärt.<br />
So entstand ein kompaktes Rettungsgerät, das bei gleicher Leistung hohe Handlingvorteile<br />
bietet. „Durch den Einsatz der E-Draulik-Serie spart man bei einem kompletten<br />
Rettungssatz mit Schere, Spreizer und Rettungszylinder etwa 50 % des Gewichtes<br />
gegenüber der konventionellen Ausstattung“, erklärt Lindner.<br />
Sollten weitere Fortschritte bei den Akkus, dem Elektromotor oder der Hydraulik geänderte<br />
Untersetzungen des Planetengetriebes notwendig machen, lässt sich dies aus dem<br />
Baukasten heraus umsetzen. „Die Variabilität des IMS-Gear-Baukastens und der Zugriff<br />
auf in der Praxis bewährte Komponenten erlaubt die schnelle und kostengünstige Ableitung<br />
von Derivaten”, so sieht Hagedorn gerade in dieser strategischen Option besonderen<br />
Mehrwert für Kunden. Schnelle und vor allem sichere Verfügbarkeit seien angesichts<br />
immer kürzerer Innovationszyklen wichtige Grundvoraussetzung nicht nur für den technischen,<br />
sondern auch für den ökonomischen Erfolg. Durch ein schlankeres Motorritzel<br />
konnte als erste Änderung Gewicht eingespart werden. In diesem Fall exakt 77 g. „Die<br />
Gewichtsoptimierung stellt einen fortdauernden Prozess dar, über die einzelnen Komponenten<br />
summieren sich die Einsparungen“, erklärt Lindner abschließend.<br />
Bilder: Aufmacherbild und Bild 01 Lukas Hydraulik; Bild 02 IMS Gear<br />
www.imsgear.com<br />
Die kundenspezifische Abtriebseite<br />
bietet optimale Anbindung an die<br />
Hydraulikpumpe<br />
54 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
Z_Antriebstechnik_KISSsoft_Release_<strong>2017</strong>_90x130mm.indd 1 29.03.<strong>2017</strong> 08:11:05<br />
KISSsoft.indd 1 13.06.<strong>2017</strong> 11:12:55<br />
GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN<br />
KRAFTVOLLER TREIBER IM CRUSHING-BEREICH<br />
Eine Antriebslösung<br />
für<br />
hybride,<br />
dieselelektrische<br />
Mobilbrecher<br />
bietet<br />
Stiebel mit<br />
dem Pumpenverteilergetriebe<br />
Typ<br />
4395. Es ist<br />
Bestandteil<br />
einer<br />
modularen Motor-Getriebe-Einheit und trägt darin zur Energieeffizienz<br />
und Treibstoffoptimierung bei. Das Verteilergetriebe<br />
verfügt über eine Eingangsleistung bis 700 kW, eine Nebenabtriebsleistung<br />
je Achse von 360 kW. Ein großer Achsenabstand der<br />
Nebenabtriebsachsen wurde mit versetzten Zwischenwellen<br />
erreicht. Das ermöglicht sowohl im Antrieb und Durchtrieb den<br />
Anbau großer Motorkomponenten und den beidseitigen Betrieb<br />
von Hydraulikaggregaten an den Abtriebsachsen. Im ersten<br />
Antriebsmodus sind Dieselmotor und Getriebe mit extra starker<br />
Leistung im Einsatz. Im zweiten Antriebsmodus wird der Dieselmotor<br />
vom Getriebe entkoppelt und der Antrieb erfolgt über den<br />
Elektromotor von der Durchtriebsseite. Umsetzbar ist auch ein<br />
weiterer Antriebsmodus, wenn an den Nebenabtrieben außerdem<br />
ein Hydromotor installiert ist.<br />
www.stiebel.de<br />
PERFORMANCE MANAGEMENT SYSTEM<br />
Industriegetriebe von ZF werden z. B. in seilbahngeführten<br />
Transportanlagen eingesetzt, wo sie sowohl eisigen Temperaturen,<br />
etwa in Skiliften, als auch tropischer Hitze im urbanen<br />
Shuttlesystem standhalten. Das Performance Management<br />
System ZF ProVID ermöglicht dabei die Zustandsüberwachung,<br />
indem es alle relevanten Informationen des Antriebsstrangs<br />
verfügbar macht. Mit ZF-Algorithmen wird eine Zustandsbewertung<br />
der Anlage generiert und ein Bericht mit Handlungsempfehlungen<br />
erstellt. Verarbeitet werden z. B. schwingungstechnische<br />
Daten aus Verzahnungen und Lagern von Getrieben und<br />
anderen Elementen eines Antriebsstrangs oder Öleigenschaften<br />
mit Bezug zur Gebrauchsdauer. So können bevorstehende<br />
Schäden früh erkannt und Ausfälle vermieden werden. Eine<br />
modulare Adaption des Systems ist möglich, sodass für jede<br />
Anwendung<br />
ein individuelles<br />
Überwachungsprofil<br />
erstellt werden<br />
kann. Es ist<br />
auch in<br />
bestehende<br />
Anlagen mit<br />
Industriegetrieben<br />
des<br />
Herstellers<br />
integrierbar.<br />
ww.zf.com<br />
NEU<br />
Release<br />
03/<strong>2017</strong><br />
Permanentmagnetbremse<br />
oder Federdruckbremse?<br />
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Ob Permanentmagnetbremsen oder<br />
Federdruckbremsen – aufgrund unseres breit<br />
gefächerten Produktprogramms können wir<br />
auf nahezu alle Kundenwünsche eingehen.<br />
Die neu entwickelte Federdruckbremse für<br />
Servomotoren „Servo Line“ komplettiert das<br />
Produktportfolio, sodass wir Ihnen für jede<br />
Applikation die optimale Lösung anbieten können.<br />
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GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN<br />
WER BREMST, GEWINNT!<br />
WER BREMST GEWINNT!<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Hydraulische Bremszylinder sind in erster Linie<br />
dafür bekannt, hin- und herschwenkende<br />
Massen zu beruhigen. Dass sie bei der Produktion<br />
von Rädern und in Rädern selbst für einen<br />
enormen Zeitgewinn sorgen, ahnt kaum jemand.<br />
Zwei auf den ersten Blick unterschiedlich<br />
gelagerte Einsatzfälle zeigen: Diese Bremsen<br />
geben Gas!<br />
Hydraulische Bremszylinder ähneln von der Form und vom<br />
Aufbau her Industriegasfedern. Dass die ACE Stoßdämpfer<br />
GmbH diese Maschinenelemente auch in kompakter<br />
Bauform mit Zylinderdurchmessern von nur 12 mm und<br />
Hüben von 20 mm anbietet, ist für die Konstrukteure der Firma<br />
Holland Mechanics BV ein entscheidender Faktor. Ihr Ziel: Für die<br />
Herstellung von Laufrädern für unterschiedliche Fahrradtypen eine<br />
schnellere und genauere Richtmaschine anbieten, die nicht mehr<br />
Platz als ihr Vorgänger benötigt.<br />
Autor: Robert Timmerberg, M. A., Fachjournalist (DFJV), Düsseldorf<br />
STEIGERUNG <strong>DER</strong> PRODUKTIONS-<br />
GESCHWINDIGKEIT UM 10 %<br />
Beim Spannen der Speichen in den Laufrädern war lange Zeit eine<br />
Felgenabweichung von ± 0,4 mm Standard. Erzielt wurde diese<br />
durch gleichbleibende Werte während des automatisierten<br />
Spannprozesses. Zum Vergleich: Für die Herstellung der Lauf räder<br />
von Standarddrahteseln und erlaubten Toleranzen von<br />
± 0,4 mm der Felge führt die Maschine ca. 40 Kontrollhandlungen<br />
durch. Für hochwertige Rennräder sind hingegen bis zu 100 nötig,<br />
um sicherzustellen, dass deren Laufräder den Qualitätskriterien<br />
entsprechen. Bei einer Felgentoleranz von 0,4 mm reichte es, Gummipuffer<br />
einzusetzen, um die Bewegungsabläufe in der Maschine<br />
zu beruhigen und so die Überprüfung der Kraftunterschiede zwischen<br />
den einzelnen Speichen zügig abzuschließen. Allerdings verursachen<br />
Gummipuffer aufgrund ihrer Material eigenschaften<br />
einen leichten Rückprall der bewegten Massen und damit auch<br />
Zeitverzögerungen in den Abläufen.<br />
Als erste Kunden ihre Anforderungen an die Laufrad-Richtmaschinen<br />
von Holland Mechanics BV steigerten und nur noch<br />
Toleranzen von ± 0,3 mm zuließen, schloss sich Jasper Wessels aus<br />
der Forschungs- und Entwicklungsabteilung mit Rob Bakker von<br />
Doedijns BV kurz. Dieser Zulieferer von Maschinenelementen und<br />
gleichzeitig einer der Vertriebspartner der ACE Stoßdämpfer GmbH<br />
in den Benelux-Staaten berät und beliefert das Unternehmen seit<br />
Jahren mit Komponenten. Dem Team war klar, dass eine Umstel-<br />
56 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
01<br />
01 Die hydraulischen<br />
Bremszylinder optimieren<br />
die Laufrad-Richtmaschine<br />
der Holland Mechanics BV<br />
02<br />
02 Eine getunte Konstruktion<br />
des Ice-Handbikes von<br />
Ad Aarts mit Ölbremsen<br />
sorgt für ein Kurventempo<br />
von bis zu 21 km/h<br />
Motion Control Drives<br />
lung auf Bremszylinder zahlreiche Vorteile mit sich bringen würde. Zum einen kann ohne<br />
den durch die Gummipuffer verursachten Rückpralleffekt schneller und besser produziert<br />
werden, weil besser kontrollierte Bewegungen das präzise Greifen der Speichen<br />
begünstigen und die Ausfallquote durch Fehlgriffe senken. Zum anderen lassen sich<br />
durch das Zusammenspiel aus verbessertem Antrieb der Richtwerkzeuge und zusätzlich<br />
integrierten Präzisionsbauteilen wie den Bremszylindern nun Toleranzwerte von<br />
± 0,1 mm erzielen. Mit Durchmessern von 12 mm und Hublängen von 20 mm sind die<br />
ACE-Bremszylinder vom Typ HB-12-20-EE-P in der Lage, Zug- und Druckkräfte von bis<br />
zu 180 N aufzubringen und die in der Maschine bewegten Massen so präzise abzubremsen,<br />
dass eine Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit um 10 % erzielt werden konnte.<br />
Außerdem berichten die niederländischen Radexperten davon, dass es gelungen ist,<br />
die vormaligen Ausfälle während der Bewegungsabläufe so gut wie vollständig zu verhindern,<br />
da die Greifer seltener neben die Speichen schnappen als zuvor. Beschleunigte<br />
Produktion bei weniger Ausfall, das ist eine Rechnung, die nicht nur bei Laufrad-Richtmaschinen<br />
aufgeht und allseits für Zufriedenheit sorgt.<br />
STEIGERUNG <strong>DER</strong> KURVENGESCHWINDIGKEIT UM 50 %<br />
Von ähnlich positiven Resultaten berichtet der niederländische Handbike-Langstreckenfahrer<br />
Ad Aarts. Handbikes gelten als die Formel-1-Fahrzeuge unter den Rollstühlen. Bei<br />
seinem speziell für Kunst- und Natureisbahnen entwickelten Handbike verfolgte Ad Aarts<br />
das Ziel, mit den Bremszylindern von ACE seine Kurvenfahrten besser in den Griff zu bekommen.<br />
Ohne dabei Hilfsmittel wie ABS oder Kurvenassistenten zu benutzen, war auch<br />
in diesem Fall die Regulierung der Verfahrgeschwindigkeit der Schlüssel zum Erfolg.<br />
Hierbei kamen allerdings nur von der Produktbezeichnung her die hydraulischen<br />
Bremszylinder zum Einsatz. In Wahrheit verbirgt sich unter der Produktbezeichnung<br />
einfach präzise.<br />
Überlegene Antriebslösungen<br />
mit höchster Präzision, hohem<br />
Wirkungsgrad, schnellen Lieferzeiten.<br />
Ihr Wettbewerbsvorteil:<br />
Antriebstechnik von Sumitomo Drive<br />
Technologies.<br />
Telefon +49 8136 66-0<br />
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www.sumitomodrive.com
GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
"BREMSEN AN <strong>DER</strong><br />
RICHTIGEN STELLE<br />
KANN DEN PROZESS<br />
BESCHLEUNIGEN"<br />
Martina Heimerl,<br />
Stv. Chefredakteurin<br />
Eine alte chinesische Lebensweisheit<br />
sagt: Wenn Du es eilig hast,<br />
gehe langsam. Der Beitrag zeigt:<br />
Bremsen an der richtigen Stelle<br />
kann den Prozess enorm beschleunigen.<br />
Das gilt für eine Produktions-<br />
oder eine Richt maschine,<br />
wie im ersten Fallbeispiel, aber<br />
auch im Einsatz in einem Hochleistungsrad.<br />
Beide Einsatzfälle veran <br />
schaulichen die hohe Flexibilität<br />
und Leistungsstärke der Ölbremsen<br />
und hydrau lischen Bremszylinder.<br />
"DIE KURVENFAHRTEN SIND<br />
AUCH DANK <strong>DER</strong> ÖLB REMSEN<br />
VON ACE SUPER, MEIN<br />
ICE-HANDBIKE IST<br />
ZU 100 % STABIL"<br />
Ad Aarts, Extremsportler<br />
und Handbike-Langstreckenfahrer,<br />
Berlicum,<br />
Niederlande<br />
Nach dem Einbau der gasbefüllten<br />
Ölbremse von ACE gelang es mir<br />
sofort, die Kurven in einem Eisstadion<br />
um 50 % schneller als bisher<br />
zu durchfahren. Auf Natureis<br />
erhoffe ich mir eine weitere<br />
Steigerung. Denn künstliches Eis ist<br />
härter und glatter als Natureis und<br />
die Kurven auf Natureisbahnen<br />
haben einen etwas größeren Radius<br />
und ermöglichen so mehr Tempo.<br />
Mein Saisonhöhepunkt ist ein 200 km<br />
langes Rennen unter freiem Himmel<br />
auf dem Weißensee in Österreich.<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
DIE GANZE WELT <strong>DER</strong> GESCHWINDIGKEITSREGULIERUNG<br />
Die ACE Stoßdämpfer GmbH widmet der Geschwindigkeitsregulierung einen<br />
eigenen Produktbereich. Dieser besteht neben Industriegasfedern, Türdämpfern<br />
und Rotationsbremsen auch aus Ölbremsen und hydraulischen Bremszylindern.<br />
Allen gemeinsam ist, dass sie jeder Art von Bewegung eine neue Qualität<br />
verleihen. Dies gilt für das Heben und Senken eines Objekts genauso wie für<br />
dessen Vorschub oder auch für<br />
das sanfte Bremsen von<br />
rotierenden und linearen<br />
Bewegungen. Hydraulische<br />
Bremszylinder sind dabei<br />
wahre Multitalente. Ob als<br />
Antriebs-, als Ausgleichs- oder<br />
als Sicherheitselement<br />
genutzt, das Ein- und Ausfahrtempo<br />
dieser ACE-Lösungen<br />
ist stets präzise einstellbar.<br />
Dadurch lassen sich Verfahrgeschwindigkeiten<br />
steuern, in<br />
beiden Richtungen Gleichläufe<br />
regeln oder hin- und herschwenkende<br />
Massen<br />
ausgleichen. Je nach Modell<br />
liegen die Druck- und<br />
Zugkräfte zwischen 20 und<br />
50 000 N. Dabei sind die<br />
wartungsfreien, einbaufertigen<br />
Produkte in Körperdurchmessern<br />
von 12 bis 70 mm<br />
und in Hublängen von 10 bis<br />
zu 800 m lieferbar.<br />
HB-22-150-EE-NT-200N ein Sondermodell einer gasbefüllten Ölbremse von ACE. Wegen<br />
ihrer Ähnlichkeit zu den Bremszylindern werden aber solche Sonderlösungen bei den<br />
Ölbremsen auch unter der Produktbezeichnung HB geführt. Im Handbike von Ad Aarts<br />
haben sie die zuvor eingesetzten Industriegasfedern ersetzt. Mit denen war immerhin eine<br />
Kurvengeschwindigkeit von bis zu 14 km/h möglich. Ohne sie wäre seine Maschine auf<br />
dem glatten Untergrund in den Kurven kaum zu kontrollieren gewesen. Aber der Sportler<br />
wollte mehr. Aus diesem Grund wandte er sich an die ACE Stoßdämpfer GmbH, genauer<br />
gesagt an deren firmeneigenen Vertrieb in den Niederlanden. Der Experte vor Ort, Han<br />
Titulaer, schlug zwei Ölbremsen mit Trennkolben vor. Im Normalfall dienen Ölbremsen<br />
dazu, für eine konstante Vorschubgeschindigkeit entlang ihres Hubs zu sorgen, wenn es<br />
nicht zu hohen Aufprallgeschwindigkeiten kommt. Entsprechend der unterschiedlichen<br />
Größen decken die geschlossenen, hydraulischen und einstellbaren Bremsen große Kraftbereiche<br />
ab. Sie reichen von 50 bis 1 800 N. Normale Einsatzfälle dieser Maschinenelemente<br />
sind z. B. das Bohren von Feinblechen oder das Sägen von Aluminium- und Kunststoffprofilen,<br />
um beispielsweise Werkzeugbrüche zu vermeiden. Beim in den Niederlanden<br />
verwendeten Typ handelt es sich um das oben genannte Sondermodell einer gasbefüllten<br />
Ölbremse. Diese Lösung ist im vorliegenden Fall gut geeignet, da das Maschinenelement<br />
die Möglichkeit bietet, eine schiefe Ebene im Horizontalbereich wieder auszugleichen.<br />
Schließlich neigt sich der Sitz von Ad Aarts in Kurven um 10 bis 15°. Das anschließende Zurückstellen<br />
in den Horizontalbereich erlaubt die Kombination aus Ölbremsen und Gasbefüllung,<br />
weil die Ölbremsen in diesem Fall beim Einfahren dämpfen. Das Gas drückt die<br />
Kolbenstange danach mit einer Kraft von 200 N wieder nach draußen.<br />
Bereits ein erster Test zeigte, wie hervorragend die neue Kombinationslösung als Stabilisator<br />
funktioniert. Ad Aarts gelang es ad hoc, die Kurven in einem Eisstadion ohne<br />
Probleme mit 21 km/h in der Stunde und damit 50 % schneller als bisher zu durchfahren.<br />
Bilder: ACE Stoßdämpfer GmbH, Holland Mechanics BV, Ad Aarts<br />
www.ace-ace.de<br />
58 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN<br />
KOMPAKTE STAHL-LAMELLENKUPPLUNGEN<br />
Renk präsentiert die um neue Eigenschaften und Anwendungsbereiche erweiterte<br />
Baureihe der Raflex-Serie: Jetzt wird sowohl der niedrig- als auch der hochtourige<br />
Drehzahlbereich abgedeckt. Die Stahl-Lamellenkupplungen wurden funktional<br />
verbessert und um die DS-Varianten im Bereich von Low-Speed-Applikationen ergänzt.<br />
Im Vergleich zu den Vorgängermodellen sind die komplett überarbeiteten Stahl-Lamellenkupplungen<br />
dieser Serie noch leistungsfähiger. So ist die DS-Baureihe zum Beispiel<br />
kompakter bei verbesserter Leistungsdichte. In vielen Fällen kann dadurch die Kupplung<br />
kleiner ausgewählt werden. Ein weiterer Vorteil liegt im geringeren Gewicht der<br />
Baureihe, welches die Wellenenden der Maschinen weniger belastet. Standardmäßig<br />
können Dauerdrehmomente von bis zu 68 000 Nm, auf Anfrage bis zu 350 000 Nm,<br />
angeboten werden. Die neuen Lamellenkupplungen erfüllen je nach Baureihe die<br />
Vorgaben der API 610 bzw. 671. Auch der Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen<br />
gemäß ATEX 94/9/EG ist möglich. In der Ausführung DSP kann die Kupplung in werkseitig montierte Baugruppen gewuchtet<br />
werden, was die Reproduzierbarkeit einer hohen Wuchtgüte gewährleistet.<br />
www.renk.eu<br />
NEUE BAUGRÖSSE<br />
SCHLIESST<br />
DREHMOMENTLÜCKE<br />
Germany | USA | Mexico | China<br />
SEW-Eurodrive schließt bei<br />
seinen Stirnradgetrieben mit der<br />
Baugröße R127 eine Drehmomentlücke.<br />
Auch sie kann mit<br />
Motoren, Adaptern oder<br />
eintreibenden Deckeln kombiniert<br />
werden. Als Getriebemotor<br />
erreicht das Stirnradgetriebe mit<br />
Drehstrommotoren der Effizienzklassen<br />
IE1 bis IE3 oder in<br />
Verbindung mit synchronen<br />
Servomotoren ein Drehmoment<br />
bis 6 000 Nm. In zwei- oder<br />
dreistufiger Ausführung gibt es<br />
35 fein abgestufte Übersetzungen.<br />
Als Doppelgetriebe mit<br />
einem vorgeschalteten Stirnradgetriebe<br />
der Baugrößen R77<br />
können mit bis zu sechs<br />
Stirnradstufen Übersetzungen<br />
bis i=20 936 erreicht werden.<br />
Neben der Fußausführung ist<br />
auch eine Flanschausführung<br />
erhältlich. Für besonders hohe<br />
Querkräfte, z. B. in Mischern oder<br />
Rührwerken, gibt es eine<br />
Ausführung mit verlängerter<br />
Flanschwelle und verstärkter<br />
Abtriebswellenlagerung. Mit der<br />
neuen Größe kann die Wirtschaftlichkeit<br />
gesteigert oder<br />
eine Drehmomentreserve von<br />
bis zu 40 % geschaffen werden.<br />
www.sew-eurodrive.de<br />
Gear Technology. Worldwide.<br />
Planetary Gears.<br />
Designed to your needs.<br />
plg.imsgear.com<br />
Modulares<br />
Baukastensystem<br />
ø von 22 bis 120 mm<br />
in drei Produktlinien:<br />
IMS.baseline,<br />
IMS.techline und<br />
IMS.SDline<br />
IMS-Gear.indd 1 20.06.<strong>2017</strong> 14:06:07<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong> 59
GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN<br />
ZWEI TYPEN<br />
FÜR SCHWERE FÄLLE<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Beide bändigen große Kräfte zuverlässig. Und<br />
beide können einiges ab. Die Rede ist von<br />
hydraulischen und elektromechanischen<br />
Bremssystemen. In den unterschiedlichsten<br />
Anwendungen stehen sie ihren Mann – sogar<br />
in einer stillgelegten Zeche und tief unten auf<br />
dem Meeresgrund.<br />
Ob Verkehrs- oder Fördertechnik, Berg- oder Kranbau,<br />
On- oder Offshore: Beim Einsatz eines Bremssystems in<br />
einer industriellen Anwendung geht es nicht nur darum,<br />
große Kräfte zu bändigen. Auch widrigen Umwelteinflüssen<br />
wie Schlamm, Nässe, Sturm, Salz, klirrender Kälte oder glühender<br />
Hitze gilt es, dauerhaft standzuhalten. Die Windkraftindustrie stellt<br />
diesbezüglich besonders hohe Anforderungen und verlangt den<br />
Brems- und Verriegelungssystemen alles ab. KTR beliefert die Branche<br />
schon seit über einer Dekade mit hydraulischen und elektromecha-<br />
Autor: Dr. Norbert Partmann, Geschäftsführer KTR Brake Systems GmbH,<br />
Schloß Holte-Stukenbrock<br />
nischen Bremsen. Die hier gesammelten Erfahrungen lassen sich<br />
dabei optimal in andere Kernmärkte transferieren.<br />
HYDRAULISCH<br />
Die hydraulischen Bremssysteme basieren auf der klassischen Scheibenbremse<br />
und sind sowohl in aktiver als auch in federbetätigter<br />
Ausführung erhältlich. Schwimmsattelbremsen bieten den Vorteil<br />
weitgehend axialkraftfrei zu arbeiten, wodurch eine Schädigung des<br />
Triebstrangs ausgeschlossen ist – auch bei Installationsfehlern oder<br />
Fehleinstellungen. Die Bremsen erzeugen Klemmkräfte bis zu<br />
542 kN in der aktiven und 1 400 kN in der passiven Ausführung. Ihr<br />
verhältnismäßig geringes Gewicht und die kompakten Abmessungen<br />
ermöglichen ein umfassendes Einsatzspektrum und halten gleichzeitig<br />
die Transport-, Lagerungs- und Montagekosten gering. Der<br />
hohe Schutz vor Witterungseinflüssen, durch komplette Kapselung<br />
und integrierte Schmutzabstreifer, und die maximale Materialnutzung<br />
der Bremsbeläge reduzieren überdies den Wartungsaufwand.<br />
ELEKTROMECHANISCH<br />
Auch die elektromechanischen Bremsen gibt es bei KTR wahlweise<br />
als aktive oder passive Schwimmsattelbremse. Anders als bei ihrem<br />
hydraulischen Pendant erzeugen sie ihre Bremskraft auf rein elektromechanischem<br />
Weg und bringen damit Klemmkräfte bis zu<br />
65 kN bzw. 1 600 kN auf. Bei der aktiven Ausführung treibt ein Elek-<br />
60 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN<br />
01 An den Winden der Krananlage auf der Zeche Walsum<br />
kommen je zwei hydraulische Schwimmsattelbremsen mit<br />
einer Klemmkraft von je 160 kN zum Einsatz<br />
01<br />
02<br />
02 Beim Wechsel der Gezeiten fixieren<br />
elektromechanische Bremsen den Antriebsstrang<br />
der Atlantis-Turbine AR1500<br />
tromotor über einen Hebelarm ein Getriebe an, in der passiven Version<br />
hingegen wirkt er entgegengesetzt und löst die Bremse. Die<br />
elektromechanischen Bremsen sind in der aktiven Ausführung<br />
selbsthemmend. Das bedeutet, dass die Stromzufuhr abgeschaltet<br />
werden kann, wenn die Bremse zugefahren ist. Sollte die Stromzufuhr<br />
einmal unerwartet abfallen oder gar unterbrochen werden,<br />
bleibt die Bremskraft aufgrund der Selbsthemmung erhalten. Erforderliche<br />
Wartungsarbeiten wie Ölwechsel und Ölentsorgungen<br />
erübrigen sich aufgrund der wegfallenden Hydraulik.<br />
IN <strong>DER</strong> ZECHE<br />
Auf der Zeche Walsum in Duisburg wurde 2008 die Steinkohleförderung<br />
endgültig eingestellt. Doch Schächte mit bis zu über 1 000 m<br />
Tiefe kann man nicht einfach schließen. Man muss sie langfristig<br />
verwahren, um landschaftsverändernde Folgeschäden wie Auswaschungen<br />
in der Tiefe oder Tagesbrüche an der Oberfläche zu verhindern.<br />
In der stillgelegten Zeche müssen dafür jährlich gut<br />
20 Mio. m 3 Wasser über Tage gepumpt werden. Die altgedienten<br />
Schächte „Franz Lenze“ und „Wilhelm Roelen“ sind bereits dauerstandsicher<br />
verfüllt und mit vielen Hundert Meter Rohrleitungen<br />
ausgestattet. Am Schacht Wilhelm werden Tauchpumpen für die<br />
Brunnenwasserhaltung eingesetzt. Um das schwere Equipment<br />
sicher in die Teufe zu senken, kommt ein Spezialkran von Terex<br />
MHPS zum Zuge. In Zusammenarbeit mit ThyssenKrupp Mill<br />
Services & Systems wurde dafür eigens ein Zwei-Träger-Doppel-<br />
windenwerk der Marke Demag mit 250 t Traglast entwickelt und auf<br />
die Gegebenheiten von Schacht Wilhelm ausgerichtet. Die Hubeinheit<br />
stellt die Infrastruktur für das Einbringen von Pumpen und<br />
Rohrleitungen bereit. Etwa alle 10 m wird das nächste Rohrstück<br />
aufgesetzt, das heißt: Zwischen den Intervallen muss permanent<br />
sicher gebremst werden – auch wenn es regnet, schneit oder friert!<br />
DIE IN <strong>DER</strong> WINDKRAFT GESAM-<br />
MELTEN ERFAHRUNGEN LASSEN<br />
SICH IDEAL IN AN<strong>DER</strong>E MÄRKTE<br />
TRANSFERIEREN<br />
An den beiden Winden der Krananlage sind jeweils zwei passive<br />
Schwimmsattelbremsen mit einer Klemmkraft von je 160 kN angebracht.<br />
Die hydraulischen Scheibenbremsen fungieren im Regelfall<br />
als Halte- und im Fehlerfall als Notbremse. Die Bremsen werden<br />
durch Federkraft geschlossen und durch Hydraulik geöffnet. An<br />
jeder Winde ist daher ein Hydraulikaggregat integriert.<br />
AUF DEM MEERESGRUND<br />
Im Pentland Firth, der Meerenge zwischen der schottischen Nordküste<br />
und den Orkney-Inseln, sollen Meeresströmungen mit<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong> 61
GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN<br />
Geschwindigkeiten von geschätzten 5 m/s vorkommen. An dieser<br />
energiereichen Stelle entsteht das größte Gezeitenkraftwerk der<br />
Welt. Das Vorhaben erstreckt sich in ca. 30 m Tiefe auf einer Grundfläche<br />
von über 10 km 2 und wird von der schottischen Projektierungsfirma<br />
MeyGen Limited realisiert. Der Bau des Turbinenfelds<br />
erfolgt in mehreren Phasen. In der ersten Ausbaustufe wurden zu<br />
Beginn des Jahres vier Unterwasserturbinen der Hersteller Atlantis<br />
Resources Limited und Andritz Hydro Hammerfest auf dem<br />
Meeresgrund installiert. Weitere 80 Turbinen sollen bis 2022 folgen<br />
und eine Gesamtleistung von 86 MW erzielen. Das Fernziel des<br />
Gezeitenprojekts liegt bei insgesamt 398 MW. MeyGen würde dann<br />
das derzeit weltweit größte Gezeitenkraftwerk von Sihwa-ho in<br />
Süd korea mit 254 MW überflügeln.<br />
Die AR1500 der Firma Atlantis Resources Limited ist eine von<br />
zwei Hochleistungsturbinen, die auf dem Boden der Meerenge<br />
verankert wurde. Die Turbine misst eine Gesamthöhe von 22,5 m.<br />
Ihre Gondel ist knapp 11 m lang und wiegt 150 t. An ihrer Spitze<br />
befinden sich drei verstellbare Rotorblätter mit einem Gesamtdurchmesser<br />
von 18 m. Die Turbinengondel ist auf dem Turm um<br />
360° drehbar gelagert. Um die Energie von Ebbe und Flut gleichermaßen<br />
zu nutzen, richtet ein Azimutlager mit einem Antriebsund<br />
Arretierungssystem die Gondeln bei jedem Gezeitenwechsel<br />
neu aus. Dafür wird der Antriebsstrang der Turbine fixiert. In der<br />
AR1500 kommen hierfür insgesamt drei elektromechanische<br />
Bremsen der Bauart EMB-STOP M-A-xx-F Lever von KTR zum Einsatz.<br />
Die aktiven Schwimmsattelbremsen, sogenannte Floater, erzeugen<br />
Klemmkräfte bis jeweils 125 kN. Sie sind direkt hinter dem<br />
Generator angeordnet und in der Regel geöffnet. Die Rotorbremsen<br />
schließen, sobald die Turbine beim Gezeitenwechsel in die neue<br />
Strömungsrichtung gedreht wird. Anschließend werden die Systeme<br />
wieder geöffnet und die Meeresströmung kann die Rotorblätter<br />
erneut antreiben. Die Bremsen sind als Haltebremsen ausgelegt,<br />
können in Ausnahmesituationen aber auch zur Notbremsung eingesetzt<br />
werden. Die elektromechanischen Systeme sind selbsthemmend,<br />
was bedeutet, dass die Stromzufuhr abgeschaltet werden<br />
kann, sobald die Bremsen zugefahren sind. Sollte die Stromzufuhr<br />
einmal unerwartet abfallen oder gar unterbrochen werden,<br />
bleibt die Anpresskraft aufgrund der Selbsthemmung<br />
erhalten. Im Umkehrschluss heißt das, dass die Bremsen keine<br />
elektrische Energie verbrauchen, wenn sie im geöffneten, betriebsbereiten<br />
Stand-by-Modus sind. Die unterbrechungsfreie<br />
Stromversorgung der AR1500 ermöglicht eine Aktivierung der<br />
Bremssysteme zu jeder Zeit.<br />
FÜR JEDEN ZWECK DIE RICHTIGE BREMSE<br />
Ob elektromechanisches oder hydraulisches System, die Vorgehensweise<br />
bei der Projektierung bleibt immer dieselbe: Die Bremsen<br />
werden auf die individuellen Gegebenheiten jeder Anwendung<br />
angepasst und aufeinander abgestimmt. Dazu kommen Temperaturberechnungen,<br />
Spannungsberechnungen in der Bremsscheibe,<br />
FEM-Analyse und Bremszeitberechnungen und schließlich die<br />
Inbetriebnahme der Anlage und Wartungsdienstleistungen im<br />
Lebenszyklus sowie Schulungen für die Wartungsteams.<br />
Bilder: Aufmacher + 01 KTR Systems GmbH, 02 Atlantis Resources Limited<br />
www.ktr.com<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
"OB HYDRAULISCH O<strong>DER</strong><br />
ELEKTROMECHANISCH<br />
– UNSERE BREMSSYSTEME<br />
SIND SO AUSGELEGT, DASS<br />
SIE FLEXIBEL EINGESETZT<br />
WERDEN KÖNNEN"<br />
Dr. Norbert Partmann,<br />
Geschäftsführer KTR<br />
Brake Systems GmbH<br />
Bei der Wahl des richtigen<br />
Bremssystems gilt es, die unterschiedlichsten<br />
Aspekte wie<br />
Platzbedarf, Betätigungsart,<br />
Klemmkraft und Reaktionszeit bis<br />
hin zur Kundenpräferenz zu<br />
berücksichtigen. Deshalb sollte<br />
der Anwender unbedingt auf die<br />
Beratung der Bremsenspezialisten<br />
vertrauen. Sie stellen sicher,<br />
dass für jede Applikation die<br />
optimale Bremse zum Einsatz<br />
kommt.<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
GEGENÜBERGESTELLT<br />
KTR-STOP<br />
EMB-STOP<br />
System Hydraulisch Elektromechanisch<br />
Bauarten<br />
- Festsattelbremse<br />
- Schwimmsattelbremse<br />
- Azimutbremse<br />
- Schwimmsattelbremse<br />
- Azimutbremse<br />
- Rotor Lock<br />
- Rotor Lock<br />
Betätigungsart Aktiv oder passiv Aktiv oder passiv<br />
Klemmkräfte<br />
Klemmkrafteinstellung<br />
- Bis 1 400 kN<br />
(passive Ausführung)<br />
- Bis 542 kN<br />
(passive Ausführung)<br />
- Vor Ort möglich<br />
- Geregelt (mittels Steuerung)<br />
- Bis 65 kN<br />
(passive Ausführung)<br />
- Bis 1 600 kN<br />
(passive Ausführung)<br />
- Ab Werk möglich<br />
- Geregelt (mittels Steuerung)<br />
Reaktionszeit Ab 0,1 Sekunden Ab 0,014 Sekunden<br />
Einsatztemperatur Von -40 °C bis +50 °C Von -40 °C bis +50 °C<br />
Platzbedarf<br />
Geringer Bauraum an der<br />
Bremsscheibe erforderlich<br />
Größerer Bauraum an der<br />
Bremsscheibe notwendig, dafür<br />
kein zusätzlicher Platzbedarf<br />
erforderlich<br />
Wartung Wartungsarm Nahezu wartungsfrei<br />
Einsatzgebiet<br />
Besonderheiten<br />
- Variabel<br />
- Besonders geeignet für raue<br />
Umgebungsbedingungen<br />
- on- und Offshore<br />
- Hohe Leistungsdichte<br />
- Geregelte Bremsvorgänge mittels<br />
elktronischer<br />
Steuerung möglich<br />
- Variabel<br />
- Besonders geeignet für raue<br />
Umgebungsbedingungen<br />
- on- und Offshore<br />
- Endmonate: Plug and Play<br />
- Geregelte Bremsvorgänge mittels<br />
elktronischer Steuerung möglich<br />
- Aktive Bremsen sind selbsthemmend,<br />
Bremskraft bleibt<br />
ernergielos erhalten<br />
62 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
GETRIEBE, KUPPLUNGEN, BREMSEN<br />
BREMSEN FÜR STELLANTRIEBE<br />
Die federkraftbetätigten, elektromagnetisch<br />
gelüfteten Bremsen der Baureihe XS von<br />
Warner Electric zeichnen sich durch hohe<br />
Leistungsdichte aus. Dank ihrer Konzeption<br />
als statisch geschlossene Haltebremsen<br />
eignen sich die Modelle auch als Notstopp-<br />
Lösung. Die Bremsen wurden speziell für<br />
Stellantriebe entwickelt, die den größten<br />
Teil der Zeit in ihrer Position verharren.<br />
Typische Anwendungen sind Verstellmechanismen<br />
von Flugzeug- oder Fahrzeugsitzen<br />
und medizintechnische Einrichtungen. Der<br />
Stellantrieb muss in der Lage sein, die<br />
Position auch dann zu halten, wenn sich die<br />
Last ändert oder die Spannungsversorgung<br />
ausfällt. Die Bremsen sind in sechs Baugrößen<br />
mit einem Durchmesser von 22, 29<br />
oder 33 mm erhältlich. Für jeden Durchmesser<br />
gibt es eine im Hinblick auf Gesamtlänge<br />
und Gewicht optimierte Variante sowie<br />
eine längere Version mit höherem Bremsmoment.<br />
Die Bremsen sind für die Aufnahme<br />
von Wellen mit einem Maximaldurchmesser<br />
von 3,5 4,5 bzw. 6 mm ausgelegt. Die<br />
Bremsspule wird serienmäßig mit 24-V-<br />
Gleichspannung versorgt.<br />
www.warnerelectric-eu.com<br />
DREI GETRIEBETYPEN: MEHR KRAFT AN <strong>DER</strong> WELLE<br />
Bis zu doppelt so<br />
hohe maximale<br />
Drehmomente<br />
liefern drei neue<br />
Typen der Getriebebaureihe<br />
G500 von<br />
Lenze. Die Kegelradgetriebe<br />
G500-B<br />
lassen sich in ihrer<br />
zwei- und dreistufigen<br />
Ausführung platzsparend in Maschinen integrieren, liefern fein gestufte Übersetzungen<br />
bis i=360 und ein Drehmoment bis 20 000 Nm. Die Stirnradgetriebe G500-H<br />
erreichen in zwei- und dreistufigen Ausführungen Drehmomente bis 14 000 Nm bei<br />
einer Übersetzung bis i=370. Die Flachgetriebe G500-S zeichnen sich durch ihre<br />
schmale Bauform aus. Das Drehmoment erreicht in zwei- und dreistufiger Ausführung<br />
19 000 Nm mit fein gestuften Übersetzungen bis i=500. Alle Typen sind so konstruiert,<br />
dass Motoren weniger Energie aufbringen müssen, weil die Verluste so gering sind: ihr<br />
Wirkungsgrad liegt über 94 %. So steigt die Energieeffizienz, während die Eigenerwärmung<br />
sinkt – was eine längere Gebrauchsdauer begünstigt. Passende IE3-Motoren<br />
bietet der Hersteller mit den Reihen M240-P und M550-P an.<br />
www.lenze.com<br />
SCHNELLHUBGETRIEBE FÜR HIGH-SPEED-POSITIONIERUNGEN<br />
Mit den Schnellhubgetrieben NG1/2/3 bietet ANT Antriebstechnik eine mechanische<br />
Alternative zu Servohydraulik-Lösungen für hochdynamische Positionier- und Handhabungsaufgaben.<br />
Mit der Baureihe lassen sich (elektro-)mechanische Systemlösungen<br />
zusammenstellen, die Hubkräfte von 30 kN und mehr entwickeln, und das mit<br />
Beschleunigungen bis 40 m/s 2 . Die Getriebe gibt es in drei Baugrößen. Für Hubgeschwindigkeiten<br />
bis 175 mm/s und Wirkungsgrade bis 40 % empfiehlt der Hersteller<br />
die Varianten mit Trapezgewindetrieben. Für Hubgeschwindigkeiten bis 1 000 mm/s<br />
und Wirkungsgrade von etwa 70 % gibt es Ausführungen mit Kugelgewindetrieben.<br />
Dabei ist die Baugröße NG1 für Hubkräfte bis 12 000 N und die Baugröße NG2 für<br />
Hubkräfte bis 30 000 N ausgelegt. Die Baugröße NG3 ist kundenspezifischen Sondereinsatzfällen<br />
vorbehalten, bei denen meist noch größere Hubkräfte anfallen. Mit ihren<br />
kubischen Gehäusen sind die Getriebe allseitig montierbar.<br />
www.ant-antriebstechnik.de<br />
komplett<br />
zuverlässig<br />
ökonomisch<br />
Verschlussschrauben, Entlüftungsventile und Ölschaugläser – EIN Abdichtungssystem<br />
für alle Einschraub- und konstruktionsbedingten Löcher im Getriebegehäuse. Komplett<br />
montiert und einsatzbereit.<br />
HN | DREHTEILE<br />
Unser Paket für die<br />
Antriebstechnik<br />
It’s our turn.<br />
heinrichs.de
ANTRIEBSELEMENTE UND SOFTWARE<br />
ROBUSTER<br />
UND<br />
PRÄZISER<br />
DREH<br />
Ob in Produktionsanlagen, in mobilen<br />
Maschinen oder auch in der Windkraft,<br />
Drehgeber spielen dort in den Antrieben eine<br />
entscheidende Rolle, wenn es um<br />
Effizienzsteigerung, Zuverlässigkeit und<br />
Langlebigkeit geht. Sie müssen vielfältigen<br />
Anforderungen entsprechen, eine hohe<br />
Widerstandsfähigkeit und Präzision aufweisen<br />
und dabei natürlich auch wirtschaftlich sein.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Mit einer hohen Winkelgenauigkeit bis ±0,15° sorgen die<br />
Magres-Absolut-Drehgeber der Serie EAM580 und<br />
EAM360 von Baumer für effiziente Prozessabläufe und<br />
erleichtern die Auslegung in der Applikation. Dadurch<br />
spielen die magnetischen Drehgeber ihre Vorteile in puncto<br />
Robustheit auch in Bereichen aus, die bisher oft nur mit optischen<br />
Drehgebern gelöst werden konnten. Aufgrund des innovativen<br />
Designs und spezieller Abgleichverfahren zeichnet sich die magnetische<br />
Präzisionsabtastung durch stabile Messgenauigkeit, bezogen<br />
auf Temperatur, Drehzahl sowie Drehrichtungswechsel, aus.<br />
Die umfangreiche Produktfamilie bietet mit vielfältigen Mechanik-,<br />
Anschluss- und Schnittstellen-Varianten in den Baugrößen 58<br />
und 36 mm eine hohe Flexibilität für die Auswahl des passenden<br />
Drehgebers. Dabei ist der modulare Aufbau nicht nur der Schlüssel<br />
für die Wirtschaftlichkeit des Portfolios, sondern auch für die<br />
Autorin: Petra Reichle, Baumer IVO GmbH & Co. KG, Villingen-Schwenningen<br />
durchgängige Robustheit. So wurde z. B. bei den kompakten<br />
Baugrößen von 36 mm auf die gleichen groß dimensionierten Kugellager<br />
gesetzt, wie bei den 58-mm-Varianten. Eine weitere Besonderheit<br />
sind die lagerlosen Kit-Drehgeber, bei denen der Magnet als<br />
separate Komponente in der Applikation installiert wird. Durch die<br />
MAGNETISCHE DREHGEBER KOM-<br />
MEN IN ANWENDUNGEN, FÜR<br />
DIE BISHER OFT NUR OPTISCHE<br />
DREHGEBER IN FRAGE KAMEN<br />
Eliminierung des Lagers arbeiten diese praktisch verschleißfrei.<br />
Der große Luftspalt bis 2 mm, auch bei Multiturn-Varianten, sorgt<br />
für eine einfache Integration.<br />
Zusätzlich wurde auf neuste Kommunikationstechnologie gesetzt.<br />
U. a. unterstützen die Profinet-Varianten z. B. das Media<br />
Redundancy Protocol (MRP) und das Link Layer Discovery Protocol<br />
64 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
BUCHTIPP<br />
Dieses Buch erleichtert durch<br />
eine möglichst anschauliche und<br />
anwendungsorientierte Darstellung<br />
der Zusammenhänge dem Leser<br />
den Zugang zu dem interessanten<br />
Fachgebiet der elektrohydraulischen<br />
Antriebe und Steuerungen, ohne<br />
allerdings auf die notwendigen<br />
physikalischen und mathematischen<br />
Grundlagen zu verzichten.<br />
(LLDP) zur Nachbarschaftserkennung. Somit erhöhen sie die Zuverlässigkeit von<br />
Maschinen und Anlagen bzw. verkürzen Stillstandszeiten im Servicefall.<br />
EN 13849 KONFORME FIRMWARE<br />
Die Firmware der neuen Serie wurde entsprechend den Anforderungen der EN 13849<br />
entwickelt. Dadurch sind die Drehgeber als Standardkomponenten mit Embedded<br />
Software einsetzbar in zertifizierbare Gesamtsysteme bis PLd. Die notwendigen Informationen<br />
für eine effiziente Bewertung und Sicherheitsbetrachtung sind in einer<br />
Application Note erhältlich. Der EAM580 mit CANopen-Schnittstelle ist zusätzlich<br />
mit redundanter Abtastung verfügbar. Die Positionen werden über zwei Node IDs<br />
ausgegeben und müssen steuerungsseitig zur Plausibilisierung überprüft werden.<br />
ZUVERLÄSSIG UNTER EXTREMEN BEDINGUNGEN<br />
Besonders im rauen Außeneinsatz, in Anwendungen wie z. B. Nutzfahrzeugen oder<br />
Mobilkranen, müssen Drehgeber gegen vielfältige Belastungen gerüstet sein. Zu den<br />
speziellen Herausforderungen gehören starke Belastungen: Schock und Vibration,<br />
Staub, Schmutz, Wasser oder Frost. Durch eine Schockbeständigkeit bis 500 g und<br />
eine Vibrationsbeständigkeit bis 30 g ist eine gute Widerstandsfähigkeit gewährleistet.<br />
Grundlagen elektrohydraulischer<br />
Antriebe<br />
und Steuerungen<br />
von Prof. Dr.-Ing. Siegfried Helduser<br />
380 Seiten, zahlreiche Abbildungen,<br />
broschiert, ISBN 978-3-7830-0387-1<br />
€ 32,- (zzgl. Versandkosten)<br />
Online-Shop<br />
unter<br />
www.engineering-news.net<br />
Bitte bestellen Sie bei:<br />
Vereinigte Fachverlage GmbH<br />
Vertrieb . Postfach 10 04 65 . 55135 Mainz<br />
Telefon: 06131/992-0<br />
Telefax: 06131/992-100<br />
E-Mail: vertrieb@vfmz.de<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong> 65<br />
OUP_Buch_elektrohydraulische_Antriebe_60x265_2016_02.indd 16.02.2016 1 14:35:48
ANTRIEBSELEMENTE UND SOFTWARE<br />
01<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
01 Die neue Generation der Drehgeber<br />
bietet eine hohe Vielfalt an Ausführungen<br />
und ermöglicht wirtschaftliche Lösungen<br />
"UNSERE NEUE DREH-<br />
GEBERGENERATION<br />
KOMBINIERT ROBUST-<br />
HEIT MIT HÖCHSTER<br />
PRÄZISION"<br />
Katharina Blum,<br />
Produktmanagerin,<br />
Baumer Motion Control<br />
Die robusten magnetischen Magres<br />
Absolut-Drehgeber von Baumer<br />
haben sich weltweit unter härtesten<br />
Einsatzbedingungen bewährt. Die<br />
neue Generation EAM580 &<br />
EAM360 eröffnet nun interessante<br />
und vielfältige Möglichkeiten, da sie<br />
diese bewährte Robustheit mit<br />
höchster Präzision und modernster<br />
Kommunikationstechnologie<br />
kombiniert. Die EN 13849 konforme<br />
Firmware ermöglicht einen Einsatz<br />
in Sicherheitsfunktionen bis PLd.<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
Zudem bietet die Stahlhaube der magnetischen Drehgeber einen hohen Schutz vor<br />
externen Magnetfeldern.<br />
Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die groß dimensionierten Kugellager mit hohem<br />
Abstand für eine radiale und axiale Wellenlast von 80 bzw. 40 N. Der robuste Shaftlock-Flansch-Aufbau<br />
sichert mittels eines Anschlagbunds gegen ein axiales Einschlagen<br />
der Welle. Dies macht den Drehgeber unempfindlich gegenüber Installationsfehlern<br />
und sorgt für eine hohe Zuverlässigkeit.<br />
Teil der neuen Generation magnetischer Drehgeber ist die R-Serie EAM580R und<br />
EAM360R, die einen verlässlichen Dauerbetrieb auch unter extremen Bedingungen,<br />
speziell im Bereich mobile Automation, garantiert. Um den dort geltenden erhöhten<br />
Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit gerecht zu werden, wurde<br />
die Elektronik gemäß den Normen der ECE R10 ausgelegt und getestet. Standardmäßig<br />
weisen die Drehgeber eine Korrosionsfestigkeit bis C5-M auf und entsprechen der<br />
Schutzart IP67. Mit Litzenquerschnitten von 0,5 mm 2 ist eine ökonomische Konfektion<br />
von Automotive-Steckverbindern möglich.<br />
Ähnlich hohe Anforderungen gelten beim Einsatz in Windenergieanlagen. Speziell im<br />
Offshore-Bereich ist Zuverlässigkeit das entscheidende Kriterium, da ein Ausfall hohe<br />
Kosten verursachen kann. Das robuste Design sorgt für eine hohe Langlebigkeit auch<br />
unter schwierigsten klimatischen Bedingungen. Werden die Drehgeber redundant eingesetzt,<br />
z. B. bei der Regelung des Rotorblattanstellwinkels, spielt auch die Präzision eine<br />
Rolle, da Messdifferenzen beider Kanäle die Verfügbarkeit beeinflussen können. Hier<br />
bietet die Magres-Baureihe durch die hohe Winkelgenauigkeit von bis zu ± 0,15° eine<br />
präzise Lösung, die damit einen Beitrag zur Effizienz des Pitchsystems leistet.<br />
Aufgrund ihrer Robustheit kombiniert mit einer hohen Genauigkeit eignen sich die<br />
Drehgeber auch für ein breites Einsatzspektrum im industriellen Umfeld.<br />
INDUSTRIE-4.0-READY<br />
Die von Sensoren bereitgestellten Informationen spielen in der Industrie 4.0 eine zentrale<br />
Rolle, wobei die Herausforderung der Sensorhersteller darin besteht, die Vielfalt<br />
der Sensoren und Schnittstellen auf effiziente Weise Industrie-4.0-ready zu machen.<br />
Die Absolut-Drehgeber der Serie EAM580 unterstützen den Kommunikationsstandard<br />
OPC UA über Profinet. Dieser gewährleistet einen rückwirkungsfreien und sicheren<br />
Datenaustausch zwischen verschiedenen Systemen. Der offene und plattformunabhängige<br />
Standard ist einfach anpassbar an zukünftige Anforderungen.<br />
Bilder: Baumer<br />
www.baumer.com<br />
66 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
ANTRIEBSELEMENTE UND SOFTWARE<br />
BEFESTIGUNGSELEMENTE FÜR<br />
WELLE-NABEN-VERBINDUNGEN<br />
Seit nunmehr 24<br />
Jahren bietet die<br />
BodaTec GmbH<br />
innovative Welle-Naben-Verbindungen<br />
"Made in Germany"<br />
an und entwickelt<br />
sein Angebot an<br />
ausgeklügelten<br />
Befestigungslösungen<br />
in Kooperation mit<br />
den Anwendern kontinuierlich weiter. Unter der Markenbezeichnung<br />
Boqa ist zwischenzeitlich ein umfangreiches Portfolio<br />
an zuverlässigen und einfach zu handhabenden Befestigungselementen<br />
entstanden, die den gestiegenen Qualitätsanforderungen<br />
heutiger Antriebe (hohe Anfahrdrehmomente, Reversivbetrieb<br />
etc.) gerecht werden.<br />
Neben der funktionellen Zuverlässigkeit bieten Boqa Befestigungselemente<br />
eine Reihe weiterer technischer, wie wirtschaftlicher<br />
Vorteile für den Anwender, z. B.: Sicherheit (die Welle-Naben-Befestigungen<br />
lösen sich nicht und rutschen nicht durch);<br />
platzsparend (äußerst günstiges Verhältnis zwischen Wellenund<br />
montierbarem Naben-Durchmesser); Präzision (Rundlaufgenauigkeit<br />
von 1/100 mm); Langlebigkeit (grundsätzlich aus<br />
Edelstahl gefertigt); Wirtschaftlichkeit (Varianzbandbreite<br />
reduziert Lagerkosten); einfache Handhabung (präzise positionierbar,<br />
leicht demontierbar); maßgeschneiderte Lösungen<br />
(einbaufertige Zahnscheiben-Baugruppen als Komplettlösung);<br />
Vielseitigkeit ( Wellen-Durchmesser 1,5 bis 32,00 mm als<br />
Standard).<br />
ZAHNRIEMEN OPTIMIEREN PUMPENTECHNIK<br />
Hochleistungszahnriemen<br />
von Contitech<br />
können laut Anbieter<br />
die Leistung, Installation<br />
und Instandhaltung von<br />
Pumpen in sensiblen<br />
Anwendungen verbessern.<br />
Sie kommen bei<br />
der Tornado-Drehkolbenpumpen-Serie<br />
T2<br />
von Netzsch zum<br />
Einsatz. Darin überträgt<br />
ein Riemen aus der<br />
Synchroforce-Familie<br />
das Drehmoment vom<br />
Motor auf die beiden<br />
Drehkolben und<br />
synchronisiert deren<br />
Rotation. Zugleich ermöglicht das Riemengetriebe eine robuste,<br />
wartungsarme Ausführung der Pumpe. Die Antriebsform der<br />
T2-Serie ermöglicht eine kompakte Ausführung bei geringem<br />
Gewicht und kurzer Einbautiefe. Das zeigt sich bei der T.Sano, einer<br />
Pumpe der T2-Serie für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie.<br />
Die pulsationsarme Drehkolbenpumpe ermöglicht eine präzise<br />
Dosierung bei der Befüllung von Wasser oder in die Wein Flaschen.<br />
Empfindliches Fördergut, sogar Schaumwein, kann schonend zur<br />
Filtrations- oder Abfüllanlage befördert werden. Die durch das<br />
Riemengetriebe kompakten Abmessungen der Pumpe erlauben<br />
auch den mobilen Einsatz.<br />
www.contitech.de<br />
www. boda-online.com<br />
KOMPAKTE UND ROBUSTE SCHLEIFRINGE<br />
Bei der Übertragung<br />
von Strom und<br />
Signalen in Kleinwindanlagen<br />
kann<br />
es zu einer Verdrehung<br />
der Kabel<br />
zwischen Plattform<br />
und Generator<br />
kommen. Um dies<br />
zu vermeiden,<br />
werden Schleifringe<br />
eingesetzt, die<br />
jedoch viel Bauraum<br />
beanspruchen und regelmäßig gereinigt werden müssen.<br />
Servotecnica fertigt für diesen Anwendungsbereich sehr<br />
kompakte Schleifringe aus hochwertigen Materialien, die für<br />
hohe Leistungen ausgelegt sind und eine äußerst geringe<br />
Abnutzung aufweisen. Die Schleifringe enthalten im Gegensatz<br />
zu herkömmlichen Drehübertragern keine wartungsintensiven<br />
Kohlebürsten. Der Hersteller verwendet stattdessen Bürsten und<br />
Ringe mit Goldbeschichtung, die eine optimale Übertragung von<br />
Leistung und Signalen garantieren. Die Schleifringe haben eine<br />
hohe Stabilität und sind gegen elektromagnetische Interferenzen<br />
und extreme Temperaturen geschützt. Der Schleifring SVTS<br />
A bietet Drehzahlen bis zu 250 min -1 (600 auf Anfrage) und ist in<br />
Größen von 12, 15, 22 und 25 mm erhältlich.<br />
www.servotecnica.de<br />
Klein, Präzise und Stark<br />
15 mm Miniatur-Linearaktuatoren & Schrittmotoren<br />
LE15<br />
LC15<br />
LE15 / ZBMR<br />
15mm Linearaktuatoren<br />
• Schrittmotorbasis<br />
• Captive und External Linear Ausführungen<br />
• Bis zu 17 N Kraft<br />
• 20 µm bis 100 µm pro Schritt, Mikroschritt fähig<br />
• Kundenspezifische Lösungen erhältlich<br />
www.HaydonKerk.de<br />
Phone: +49 9123 / 96 282 – 10
ANTRIEBSELEMENTE UND SOFTWARE<br />
ENERGIEMANAGEMENT FÜR<br />
GLEICHSTROMNETZE<br />
Für die Absicherung von<br />
Antrieben gegen Spannungsschwankungen,<br />
die Reduzierung<br />
von Lastspitzen und die<br />
netzunabhängige Nutzung<br />
generatorischer Energie<br />
bietet Michael Koch die<br />
Energiemanagementsysteme<br />
KTS an. Sie bringen Leistungen<br />
in der Spitze bis weit<br />
über 100 kW und bis 1,8 MJ<br />
Energie. Dafür sorgt eine auf<br />
die jeweilige Anwendung<br />
abgestimmte Kombination<br />
von Leistungselektronik,<br />
Superkondensator-Modulen<br />
und Peripherie. Direkt an den<br />
Gleichstromzwischenkreis<br />
des Antriebs angeschlossen,<br />
liefert das System Energie im<br />
Bedarfsfall unterbrechungsfrei und puffert generatorische<br />
Energie zyklisch. Darüber hinaus sind alle notwendigen Sicherungssysteme<br />
integriert, die Verdrahtung ist komplett. Ergänzende<br />
Komponenten für das System sind die Entladeeinheiten SDU<br />
zur Senkung der Speicherspannung im Wartungsfall und die 24-V-<br />
Notstrom-Energieversorgung NEV.<br />
www.bremsenergie.de<br />
Anschrift:<br />
Alles unter einem Dach!<br />
Druckguss Service Deutschland GmbH<br />
Wesloerlandstr. 112, 23568 Lübeck<br />
Tel: 0451/61999-0 • Fax: 0451/69255-4<br />
Elektrotechnik:<br />
→ Schaltschrankbau<br />
→ Regelungstechnik<br />
→ Programmierung SPS<br />
Schweißtechnik:<br />
→ Reparaturschweißen<br />
→ Plattieren u. Panzern<br />
→ Schweißkonstruktionen<br />
Hydraulik:<br />
→ Anlagenoptimierung<br />
→ Zylinderbau/-reparatur<br />
→ Aggregatbau<br />
Mechanik:<br />
→ Drehen bis 14.000mm<br />
→ Honen<br />
→ Lohnfertigung<br />
Service:<br />
→ Mobiles Fräsen/Spindeln<br />
→ Vermessungstechnik<br />
→ Vorbeugende<br />
Instandhaltung<br />
→ UVV - Prüfungen<br />
→ Fehlersuche<br />
Web:<br />
www.dgs-hl.de<br />
E-Mail: info@dgs-hl.de<br />
MINIATUR-DREHGEBER FÜR<br />
MOBILE MASCHINEN<br />
Speziell für den<br />
Einsatz in<br />
mobilen<br />
Arbeitsmaschinen<br />
hat Turck<br />
den kompakten<br />
und verschleißfreien<br />
Miniatur-Drehgeber<br />
Ri360-<br />
QR20 entwickelt.<br />
Die<br />
neue Drehgeberserie<br />
in<br />
Schutzart<br />
IP68/IP69K<br />
übertrifft die<br />
e1/E1-Anforderungen<br />
und ist in einem kompakten Gehäuse mit den Maßen<br />
71 x 64 x 20 mm aufgebaut. Sie basiert auf dem berührungslosen<br />
Resonator-Messprinzip. Das Gehäuse umschließt den Positionsgeber<br />
komplett und deckt diesen nach außen vollständig ab.<br />
Alternativ kann der Geber auch oberhalb des Gehäuses positioniert<br />
werden. Dieses Konstruktionsprinzip verspricht hohe<br />
Montageflexibilität und bietet bei abgedeckter Montage neben<br />
Schutz vor Staub oder Feuchtigkeit auch mechanischen Schutz.<br />
Das Gehäuse ist zudem dauerhaft dicht. Selbst die oft problematischen<br />
potenziell undichten Stellen wie LED-Linsen entfallen, da<br />
der Drehgeber aus einem transluzenten Kunststoff besteht. Er<br />
bietet eine EMV-Störfestigkeit von 100 V/m und ist gegen<br />
leitungsgeführte Störungen nach DIN ISO 7637-2 oder SAE<br />
J113-11, dem sogenannten Load-Dump, geschützt.<br />
www.turck.com<br />
KISSSOFT-RELEASE MIT ETLICHEN NEUERUNGEN<br />
Ende April hat<br />
Kisssoft sein<br />
neues Kisssoft-<br />
Release<br />
03/<strong>2017</strong> mit<br />
etlichen<br />
Neuerungen<br />
vorgestellt.<br />
Unter<br />
anderem sind<br />
Zuverlässigkeitsberechnungen<br />
von<br />
Getrieben auf<br />
Systemebene<br />
möglich sowie<br />
eine vereinfachte<br />
Modellierung mittels vordefinierten Getriebestufen in<br />
Kisssys, außerdem die Nachrechnung von Fuß-Spannungen mit FE<br />
bei Stirnrädern. Die Variationsrechnung für die innere Geometrie<br />
der Lager ist in übersichtlicher Listenform verfügbar. Daneben<br />
ermöglicht das neue Release die Ermittlung der Unwuchtanregung<br />
bei der Schwingungsberechnung von Wellen. Eine kostenlose<br />
Testversion ist bei Kisssoft erhältlich.<br />
www.kisssoft.ag<br />
68 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong><br />
Druckguss.indd 1 28.06.<strong>2017</strong> 13:17:16
CONTENT – MARKETING<br />
AT ITS BEST<br />
BE PART OF IT<br />
SUMMERof <strong>2017</strong><br />
ENGINEERING<br />
>> INDUSTRIE 4.0 –<br />
SOLUTIONS AND APPLICATIONS!<br />
>> MACHEN SIE IHR UNTERNEHMEN ZUM STAR<br />
<strong>DER</strong> MULTIMEDIALEN LIVE-ROADSHOW <strong>2017</strong><br />
SUMMERof <strong>2017</strong><br />
ENGINEERING<br />
Nehmen Sie schon heute<br />
Ihre Zielgruppe mit auf die Reise<br />
in die Technologische Zukunft<br />
der INDUSTRIE 4.0!<br />
Teilnehmer <strong>2017</strong>:
ANTRIEBSELEMENTE UND SOFTWARE<br />
MIT VOLLGAS INS ZIEL<br />
VOLLGAS INS ZIEL<br />
MIT<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Das Hobby von Sandy Geyer und ihren rund 60<br />
Teamkollegen: Gas geben! Mit dem WHZ Racing<br />
Team von der Westsächsischen Hochschule in<br />
Zwickau treten sie bei der Formula Student an.<br />
Bei der Konstruktion ihrer Rennwagen hilft<br />
ihnen eine Berechnungssoftware. Die Studentin<br />
berichtet…<br />
Seit der Gründung unseres WHZ Racing Teams 2006 hatten<br />
wir schon viele Erfolge. Unser Fuhrpark umfasst mittlerweile<br />
11 Rennfahrzeuge. In der Saison 2012/13 waren wir sogar auf<br />
Platz 3 der Weltrangliste.<br />
SOFTWARE …<br />
Im Bereich Powertrain sind wir zu acht. Für die Auslegung unserer<br />
Getriebekomponenten verwenden wir bereits seit vielen Jahren das<br />
Maschinenelemente-Berechnungsprogramm von Kisssoft. Eine<br />
Konstruktion ohne Kisssoft wäre für uns heute unvorstellbar. Mein<br />
Kollege Sven Schlifke, zuständig für das Planentengetriebe, nutzt<br />
die Software aktiv und weiß die Vorteile zu schätzen: „Ohne die<br />
Software müssten wir Verzahnungen, Lagerlebensdauer und<br />
Schraubverbindungen aufwendig per Hand berechnen.“<br />
Insgesamt sparen wir mit Kisssoft mehrere Wochen bis gar Monate<br />
Zeit bei der Entwicklung und Konstruktion der Bauteile. Da man bei<br />
Auslegungen und Nachrechnungen selten auf Anhieb das optimale<br />
Ergebnis erreicht, wiederholen sich manche Berechnungen mehrmals.<br />
Das kann zu einem sehr langwierigen Prozess führen. In der<br />
Formula Student entwickeln wir jedes Jahr ein neues Fahrzeug. Da<br />
für die Entwicklung und Konstruktion des Fahrzeuges nur rund<br />
16 Wochen zur Verfügung stehen, ist Zeit ein besonders kostbares<br />
Gut. Da leistet die Berechnungssoftware wertvolle Dienste.<br />
Außerdem erleichtert uns das Programm das Studium der KFZ-<br />
Technik und des Maschinenbaus, denn wir können die Software<br />
auch im Studium zur Berechnung von Maschinenelementen oder<br />
ganzen Maschinenbaugruppen einsetzen und uns so aufwändige<br />
Rechnungen mit Hand sparen.<br />
Unser aktuelles Fahrzeugkonzept basiert auf einem Allrad-<br />
Antrieb mit vier selbst entwickelten und gefertigten Radnabenmotoren.<br />
Um die hohen Drehzahlen der 38-kW-Elektromotoren an<br />
die Räder zu übertragen, ist eine Übersetzung des Motormoments<br />
durch ein Getriebe notwendig. Aufgrund des geringen Bauraums<br />
in den 10"-Felgen entwickeln wir auch die Getriebe selbst. Um die<br />
dafür notwendigen einfachen Planetengetriebe mit Stufenplanet<br />
70 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
KON_AG_<strong>2017</strong>_04_001 1 04.04.<strong>2017</strong> 12:04:25<br />
AM<br />
PULS<br />
<strong>DER</strong><br />
TECHNIK !<br />
<strong>DER</strong><br />
<strong>KONSTRUKTEUR</strong><br />
ANTREIBEN – STEUERN – BEWEGEN<br />
19073<br />
04 APRIL <strong>2017</strong><br />
AM PULS <strong>DER</strong> TECHNIK<br />
20 I VORSPRUNG DURCH<br />
MECHATRONIK<br />
82 I ENGINEERING 4.0<br />
FRANK KRONMÜLLER<br />
SETZT AUF EIN BREITES<br />
SPEKTRUM AN<br />
KUPPLUNGSFORMEN<br />
TITELSTORY<br />
IN SCHWARZ UND WEISS<br />
DEN TRENDS<br />
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Informationen!<br />
SANDY GEYER,<br />
WHZ RACING TEAM <strong>DER</strong> WEST-<br />
SÄCHSISCHEN HOCHSCHULE,<br />
POWERTRAIN, FP11.17E, ZWICKAU<br />
6 Telefax: 06131-992/100<br />
@ E-Mail: vertrieb@vfmz.de<br />
Internet: www.engineering-news.net<br />
& Telefon: 06131-992/147<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong> 71<br />
KON_Aboanzeige_60x265_<strong>2017</strong>_04.indd 1 05.04.<strong>2017</strong> 17:16:59
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
ANTRIEBSELEMENTE UND SOFTWARE<br />
02<br />
01<br />
01 Planetengetriebe mit Stufenplanet<br />
02 Verzahnungs- und Wellenauslegung<br />
der Motorwelle<br />
zu entwickeln, nutzen wir hauptsächlich die Verzahnungs- und<br />
Wellenberechnung von Kisssoft. Das Programm bietet ein breites<br />
Spektrum an Werkstoffen, das dem Konstrukteur die Materialauswahl<br />
erleichtert. Falls ein Material nicht vorhanden ist oder<br />
verändert werden muss, kann es eigenhändig in der Datenbank<br />
angelegt werden.<br />
Die im Modul „Wellenberechnung“ integrierte Lagerlebensdauer-Berechnung<br />
mit einer umfangreichen Datenbank an Wälzlagern<br />
sowie der Möglichkeit, mehrere Wellen in einer Berechnung<br />
zu modellieren, erleichtert und beschleunigt unsere Konstruktionsphase.<br />
Ein Vorteil ist hier auch, dass die zuvor berechneten Zahnräder<br />
mitimplementiert werden können.<br />
Neben der Auslegung der Getriebekomponenten setzen wir<br />
Kisssoft auch in anderen Bereichen der Entwicklung unseres Rennfahrzeugs<br />
ein: So wird zum Beispiel auch die Zahnstange der Lenkeinheit<br />
mit Hilfe der Software ausgelegt. Den verwendeten Titan-<br />
werkstoff hinterlegen wir dabei selbst in der Datenbank. Für die<br />
Berechnung der Rotorwelle im Motor und ihrer Eigenfrequenzen<br />
verwenden wir die Wellenberechnung.<br />
… UND KNOW-HOW<br />
Das Sponsoring von Kisssoft umfasst aber nicht nur die Softwarelizenz,<br />
sondern auch die Vermittlung von Know-how durch die<br />
Kisssoft-Experten: Mit den Eingaben, die uns in der Einführungsschulung<br />
von Kisssoft vermittelt wurden, und den definierten Sollsicherheiten,<br />
lassen sich die Zahnräder immer im optimalen Bereich<br />
zwischen Lebensdauer und Masseoptimierung auslegen.<br />
Bilder: WHZ Racing Team der Westsächsischen Hochschule<br />
www.kisssoft.ch<br />
72 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
ANTRIEBSELEMENTE UND SOFTWARE<br />
LASERSINTER-MATERIAL SPEZIELL<br />
FÜR ZAHNRÄ<strong>DER</strong><br />
Ein Lasersinter-Material speziell für die additive Fertigung von<br />
schmier- und wartungsfreien Zahnrädern ist Iglidur I6 von Igus.<br />
Dieser Werkstoff für das selektive Lasersintern (SLS) zeigt eine<br />
deutlich erhöhte Verschleißfestigkeit im Vergleich zu Standardmaterialien.<br />
Im hauseigenen Testlabor wurde ein Schneckenrad<br />
mit 5 Nm Drehmoment und 12 min -1 getestet. Dabei blieb das<br />
Zahnrad aus dem Standardmaterial PA12 nach 521 Zyklen stehen.<br />
Das Zahnrad aus dem neuen Werkstoff zeigte Herstellerangaben<br />
zufolge nach 1 Mio. Zyklen nur einen geringen Verschleiß und war<br />
noch voll funktionsfähig. Auch gegenüber gefrästen Zahnrädern<br />
konnte sich das Material behaupten. Tribologisch optimierte<br />
Zahnräder können über den 3D-Druckservice des Herstellers<br />
bestellt werden. Auf www.igus.de/3ddruckservice kann eine<br />
Step-Datei des Zahnrads hochgeladen, das neue SLS-Material<br />
ausgewählt und das Zahnrad in Auftrag gegeben oder ein<br />
Angebot angefordert werden.<br />
www.igus.de<br />
INSERENTENVERZEICHNIS HEFT <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong><br />
ACE Stoßdämpfer, Langenfeld37<br />
bodaTec, Wolfschlugen7<br />
Bosch Rexroth, Lohr13<br />
ContiTech, Hannover3<br />
CURRAX, Hamburg47<br />
Desch Antriebstechnik, Arnsberg49<br />
druckguss service, Lübeck68<br />
Faulhaber, Schönaich Halfcover<br />
Frizlen, Murr41<br />
GMN Paul Müller, Nürnberg39<br />
Hanning Elektro-Werke,<br />
Oerlinghausen33<br />
Harmonic Drive, Limburg25<br />
Haydon Kerk, F Elancourt67<br />
Hatz, Ruhstorf47<br />
Heidenhain, Traunreut 4.US<br />
Heinrichs & Co. KG,<br />
Dommershausen63<br />
HIWIN, Offenburg21<br />
IDAM AG, Suhl29<br />
Igus, Köln50<br />
IMS Gear, Donaueschingen59<br />
Kendrion, Villingen-Schwenningen55<br />
KISSsoft AG, CH-Bubikon55<br />
LEE, Sulzbach31<br />
maxon motor, München5<br />
Mayr, Mauerstetten18<br />
Merkes, Solingen53<br />
Oelhydraulik Hagenbuch,<br />
CH-Ebikon30<br />
Oswald Elektromotoren,<br />
Miltenberg27<br />
RK Rose+Krieger, Minden19<br />
Schmidt-Kupplung, Wolfenbüttel43<br />
Sieb & Meyer, Lüneburg9<br />
Siemens - Industry Sector, Bocholt35<br />
SLF, Fraureuth23<br />
Sumitomo, Markt Indersdorf57<br />
Tandler, Bremen17<br />
Tecnotion, München45<br />
Vogel, Oberboihingen51<br />
Wittenstein alpha, Igersheim 2.US<br />
WELLE-NABE-VERBINDUNGEN MIT HÖHEREN DREHMOMENTEN<br />
www.ringspann.de<br />
Mit seinem Produktkatalog <strong>2017</strong>/18 hat Ringspann die Baureihen der Welle-Nabe-Verbindungen<br />
nach der gleichen Berechnungsmethode zur präzisen Reibschluss-Ermittlung neu<br />
ausgelegt. Nun gibt es 25 Baureihen an reibschlüssigen Welle-Nabe-Verbindungen für<br />
Drehmomente von 0,16 bis 4 225 000 Nm. Mehrere Verbindungen steigen dadurch in höhere<br />
Leistungsklassen auf, z. B. viele Konus-Spannelemente. Die Mittelklasse-Baureihen RLK 110<br />
und RLK 13x verfügen nun über höhere übertragbare Drehmomente von bis zu 82 500 Nm.<br />
Dies ergibt sich durch höhere Anzugsmomente, die für die Spannschrauben zugelassen<br />
werden. Auch das Online-Berechnungstool wurde auf die neue Reibschluss-Berechnungsmethode<br />
umgestellt. Außerdem erweitern dreiteilige Schrumpfscheiben der Baureihe RLK 603<br />
S und die Premium-Elemente RLK TC mit besonders hoher Zentriergenauigkeit das Angebot.<br />
IMPRESSUM<br />
erscheint <strong>2017</strong> im 48. Jahrgang, ISSN 0344-4570<br />
Redaktion<br />
Chefredakteur: Dr. Michael Döppert (md), M.A.<br />
Tel.: 06131/992-238, E-Mail: m.doeppert@vfmz.de<br />
(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />
Stv. Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Martina Heimerl<br />
(mh), Tel.: 06131/992-201, E-Mail: m.heimerl@vfmz.de<br />
Redakteurin: Dipl.-Geogr. Martina Laun (ml),<br />
Tel.: 06131/992-233, E-Mail: m.laun@vfmz.de<br />
Redaktionsassistenz: Gisela Kettenbach,<br />
Tel.: 06131/992-236, E-Mail: g.kettenbach@vfmz.de,<br />
Angelina Haas, Melanie Lerch, Ulla Winter<br />
(Redaktionsadresse siehe Verlag)<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 />
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Helge Rohmund, Anzeigenverwaltung,<br />
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Anzeigenpreisliste Nr. 47: gültig ab 1. Oktober 2016<br />
Leserservice:<br />
vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />
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Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige Änderungen<br />
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weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />
Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />
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Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />
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das Recht zur elektronischen/digitalen Verwertung,<br />
z. B. Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen,<br />
zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Datenträger<br />
jedweder Art, wie z. B. die Darstellung im Rahmen von Internet-<br />
und Online-Dienstleistungen, CD-ROM, CD und DVD<br />
und der Datenbanknutzung und das Recht, die vorgenannten<br />
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zur Feststellung der Verbreitung von<br />
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<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong> 73
ANIK MIT DATEN<br />
STANDPUNKT<br />
IM<br />
MECHANIK MIT DATEN<br />
IM GEPÄCK<br />
Wie kommt die Mechanik, wie Maschinenelemente,<br />
Getriebe und Zahnstangen, in die Welt der Industrie<br />
4.0? Wie kann auf dem Weg dorthin Nutzen für<br />
Maschinenbauer und Maschinenbetreiber generiert<br />
werden? Das fragen wir uns bei Atlanta Antriebssysteme und<br />
brachten so neuen Schwung in die Entwicklung, weit über die<br />
klassische Produktentwicklung hinaus.<br />
Wir wollten und haben die größte internationale Messe der Welt,<br />
die Hannover Messe Industrie, genutzt, um mit unseren Kunden<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
MARCO KELLER<br />
ATLANTA ANTRIEBSSYSTEME,<br />
BIETIGHEIM-BISSINGEN<br />
UNSERE KUNDEN PROFITIEREN<br />
VON <strong>DER</strong> FÜLLE VON DATEN, DIE<br />
WIR ZU UNSEREN MASCHINEN-<br />
ELEMENTEN ZUR VERFÜGUNG<br />
STELLEN KÖNNEN<br />
die Ideen, die wir zum Thema Industrie 4.0 haben, zu diskutieren.<br />
Industrie 4.0 ist heute in aller Munde. Doch jeder versteht etwas<br />
anderes darunter. Wir von Atlanta haben uns deshalb gefragt, was<br />
Industrie 4.0 für unsere Arbeit und Produkte bedeutet. Und<br />
welchen Mehrwert wir unseren Kunden dadurch bieten können.<br />
Mit Industrie 4.0 machen wir aus einfachen Produkten intelligente<br />
Produkte.<br />
Zum Beispiel, indem wir den Flansch mit Sensoren ausstatten.<br />
So sind wir in der Lage, unterschiedlichste Werte über Motor,<br />
Getriebe und Kupplung auszulesen. Zum Beispiel die Temperatur,<br />
Schwingungen, Drehzahlen und Verschiebungen. Das liefert<br />
uns Informationen darüber, ob die Maschine oder unser Getriebe<br />
reibungslos läuft – oder eben nicht. So können unsere Kunden<br />
Abweichungen bemerken und Wartungsmaßnahmen einleiten,<br />
schon bevor etwas ernsthaft kaputt geht. Und das Beste: Der<br />
Flansch hat keine Auswirkungen auf die anderen Komponenten<br />
und ist somit mit nahezu allen Motoren und Getrieben kompatibel!<br />
Auch ein 2D-Matrixcode macht unsere Produkte zukünftig noch<br />
„schlauer“. Durch das Einscannen mithilfe einer App sind weitere<br />
Hintergrundinformationen, wie Katalogdaten und Montageanleitungen<br />
zu den einzelnen Produkten, ganz einfach abrufbar. Die<br />
hinterlegten Informationen ermöglichen auch einen eins-zu-eins-<br />
Austausch (Klon-Anfrage) jedes einzelnen Produkts, inklusive aller<br />
individuellen Abweichungen.<br />
Die Messdaten der Zahnstangen sammeln wir in einer Cloud,<br />
das hat noch einen weiteren Vorteil: Zum Beispiel bei Zahnstangen,<br />
die produktionsbedingt immer auch Abweichungen in der<br />
Länge aufweisen können (Gesamtteilungsfehler). Diese Abweichungen<br />
sind ebenfalls als Daten gespeichert, sodass eine App<br />
mit Hilfe des Matrixcodes die Fertigungstoleranz jeder einzelnen<br />
Zahnstange erfassen kann. So lässt sich automatisch die optimale<br />
Reihenfolge für die Montage von Zahnstangen ermitteln, um die<br />
Abweichungen der einzelnen Zahnstangen auf der Wegstrecke<br />
und im Ganzen wieder auszugleichen.<br />
Wir hatten auf der Hannover Messe Zeit, diese Ideen mit den<br />
Kunden zu diskutieren. Hier gab es interessante Gespräche und<br />
auch weitere Anregungen. Das Fazit lautet, dass wir mit unseren<br />
Ideen gerade in Bezug auf die Messdaten der Zahnstange auf dem<br />
richtigen Weg sind, nämlich die Daten die in unserem Hause sowieso<br />
schon zur Verfügung stehen, dem Kunden so zur Ver fügung<br />
zu stellen, dass dieser daraus einen Vorteil für seine Anlagen<br />
erzielen kann.<br />
Nun geht es für uns darum, diese Ideen möglichst schnell auch<br />
umzusetzen, damit der Kunde wirklich davon profitiert.<br />
www.atlantagmbh.de<br />
74 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong>
VORSCHAU<br />
IM NÄCHSTEN HEFT: 7-8/<strong>2017</strong><br />
ERSCHEINUNGSTERMIN: 01. 08. <strong>2017</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 17. 07. <strong>2017</strong><br />
01<br />
02<br />
03<br />
04<br />
<strong>DER</strong> DIREKTE WEG<br />
IM INTERNET<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
ALS E-PAPER<br />
www.engineering-news.net<br />
REDAKTION<br />
m.doeppert@vfmz.de<br />
WERBUNG<br />
a.zepig@vfmz.de<br />
IN SOZIALEN NETZWERKEN<br />
www.Facebook.com/DerKonstrukteur<br />
www.twitter.com/derkonstrukteu<br />
01 Sensoren, Leistungssteller und PID-Regler sind unverzichtbare<br />
elektronische Bausteine für die Realisierung der Smart Factory für<br />
die Kunststoffverarbeitung.<br />
Bild: Gefran<br />
02 Kommen in der Automatisierungstechnik oder in mobilen<br />
Arbeitsmaschinen Wegsensoren zum Einsatz, sprechen häufig<br />
schlagkräftige Argumente für magnetostriktive Sensoren.<br />
Bild: ATP Hydraulik<br />
03 Schwere Lasten einfach bewegen – Lineartechnik für die einfache<br />
Handhabung auch großer Bauteile.<br />
Bild: Rodriguez<br />
04 Mit maßgeschneiderten, kaltgerollten Kugel- und Gleitgewindetrieben<br />
kann hohe Funktionalität und maximale Energieeffizienz<br />
erreicht werden.<br />
Bild: Eichenberger<br />
(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>ASB</strong>/<strong>2017</strong> 75
Genauigkeit konsequent<br />
weiterentwickelt<br />
Absolute Längen- und Winkelmessgeräte von HEIDENHAIN setzen seit Jahren Maßstäbe für die Genauigkeit von<br />
Werkzeugmaschinen. Das wird auch bei den neuesten Generationen unserer Messgeräte so sein. Heute sind diese<br />
Produkte diagnosefähig, verfügen über weitere Schnittstellenvarianten und sind mit Funktionaler Sicherheit inklusive<br />
mechanischem Fehlerausschluss ausgestattet. Auf diese Weise haben wir bewährte Produkte konsequent weiterentwickelt,<br />
damit sie für die Anforderungen im modernen Maschinenbau bestens gerüstet sind.<br />
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76 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2017</strong>