DER KONSTRUKTEUR 4/2018

19073 

04 APRIL 2018 

AM PULS DER TECHNIK 

52 I MIT PNEUMATIK 

AUF DRAHT 

82 I DURCHGÄNGIGE 

DATEN DRUCKFRISCH 

VOLKER KUHOFF: „UNSERE 

ANTRIEBSTECHNIK BEWÄHRT SICH 

AUCH IN INTRALOGISTISCHEN 

LUFTFRACHTSYSTEMEN“ 

TITELSTORY 

READY FOR 

TAKE-OFF 

DerKonstrukteur.de

Taktik-Tipp 

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Das SCHUNK-Tippspiel zum Fußball-Highlight des Jahres. 

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EDITORIAL 

EINE NEUE REALITÄT? 

Virtueller Realismus – so könnte vielleicht eine Kunst- oder Literaturrichtung 

der nahen Zukunft benannt sein – oder doch eher Digitalismus? Auch 

Philosophen sollten hier eine neue Spielwiese finden. Als Konstrukteure und 

Entwickler können Sie mit der digitalen Technologie der Virtual Reality (VR) 

an Ihrem Arbeitsplatz bereits „Handfestes“ greifen – wenn nicht schon 

heute, dann mit Sicherheit in ganz naher Zukunft. 

Virtual Reality ist mehr als ein Spielzeug, auf das sich nicht nur die 

Consumer-Industrie gestürzt hat. Virtual Reality ist die logische und 

konsequente Weiterentwicklung des Grundansatzes von Computer Aided 

Design (CAD), des digitalen Konstruierens. Hier fing die digitale Realität im 

Maschinenbau schon in den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts zweidimensional 

an, bevor es in die 3D-Welt ging. Ende der 90er Jahre kam mit 

Digital Mock-Up der entscheidende Schritt zu einer ersten durchgängigen 

virtuellen Produktentwicklung. Baugruppensimulationen und Kollisionsprüfungen 

waren jetzt am digitalen Modell möglich. Die Funktion einer 

Baugruppe oder Maschine konnte damit, ohne dass sie physisch existiert, 

simuliert, validiert und optimiert werden. 

Die VR-Technologie setzt heute noch eins drauf: Mit der VR-Brille können Sie 

in Ihre Konstruktion eintauchen und mit ihr interagieren. Sie erhalten neue 

Einsichten in Ihre Konstruktionen, die Ihnen bislang nicht denkbare bzw. 

vorstellbare Konstruktionsansätze ermöglichen. VR wird zum unverzichtbaren 

Werkzeug. VR wird zur Realität in der Konstruktion, so wie zuvor 

2D- und dann 3D-CAD. 

Dr. Michael Döppert 

Chefredakteur 

m.doeppert@vfmz.de

INHALT 

MENSCHEN UND MÄRKTE 

03 Editorial: Eine neue Realität? 

06 DER KONSTRUKTEUR persönlich: 

Melanie Friederich 

08 Konstruktion 2025: Bildverarbeitung – Next Level 

10 Whiteboard: Facettenreich 

Digital, real, fiktiv – Einblicke in die vielseitige Welt 

von Dr. Stefan Beermann 

12 Standpunkt: Klebtechnologie auf der Überholspur? 

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN 

ANTRIEBSTECHNIK 

14 TITELSTORY Maßgeschneiderte Antriebslösungen: 

Ready for Take-off 

18 Schrittmotoren auf dem Mars 

22 Gehäuselose Motoren: Motor pur 

26 Linearmotoren: Form vollendende Antriebstechnik 

30 Antrieb 4.0 

34 Konzepte für hochpräzise Torquemotoren 

38 Kupplungen: Superlative im XXL-Format 

40 Rücklaufsperren: Schwere Jungs 

42 Dieselelektrischer Antrieb: Hybrid über den See 

44 Motoren und Getriebe: Autonom unterwegs 

46 In fünf Schritten zur optimalen Dämpfung 

48 Kugelgewindetriebe: Den Lichtbogen beherrschen 

50 Hubelemente: Synchrone Gewichtheber 

10 

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FLUIDTECHNIK 

52 Mit Pneumatik auf Draht 

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 

56 Zupacken und spannen 

60 5 Trends: Herausforderungen für die 

Maschinensicherheit 

62 Robust – der etwas andere 

Differenzdruck- Transmitter 

66 Signal- und Feldbustechnik: Alles auf Grün 

68 Ultraschall macht Leichtbauroboter safe 

70 Gateway in die IoT-Welt 

KONSTRUKTIONSELEMENTE 

72 Hybridleitung: Eine für alles 

74 Kombi-Schutzschalter: Ein Plus an Sicherheit 

TITELBILD 

Lenze SE 

Hameln 

INNENTITELBILD 

Autodesk GmbH 

München 

SERVICE 

84 Impressum 

85 Inserentenverzeichnis 

97 Vorschau 

4 DER KONSTRUKTEUR 4/2018

SPECIAL 

Halle 22,Stand B 39 

DIGITALE PRODUKTENTWICKLUNG 

78 Generatives Design macht‘s möglich 

82 Durchgängige Daten druckfrisch 

86 Durchgängig entwickeln – hybrid fertigen 

90 Berechnungsprogramm: Das Rad 

neu erfunden – und berechnet 

94 Aus der virtuellen CAD-Welt in die Produktion 

98 Standpunkt: Was kommt nach der Digitalisierung? 

86 

48 

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MELANIE FRIEDERICH 

ist studierte Wirtschafts- und 

ausgebildete Schraubfachingenieurin 

und beschäftigt sich bei 

Arnold Umformtechnik mit der 

Berechnung und Auslegung von 

Schraubverbindungen. 

Wie sind Sie zur Fügetechnik und zum 

„Schrauben“ gekommen? 

Bereits während meines dualen Studiums wusste 

ich, dass mich Schrauben bei meinem beruflichen 

Werdegang nicht mehr loslassen werden. 

Es gibt rund um die Schraubverbindung viele 

unterschiedliche Themengebiete, in die man sich 

vertiefen kann. Genau das macht für mich den 

Reiz aus. 


Was ist für Sie die größte Herausforderung bei 

der Auslegung und Berechnung von 

Schraubverbindungen? 

Die größte Herausforderung ist hier die Abschätzung 

der Betriebsbeanspruchung und der Reibung 

im originalen Schraubenverband. Davon 

ist abhängig, welcher Schraubennenndurchmesser, 

welche Festigkeitsklasse und Montageparameter 

zu wählen sind. Am Ende muss für den 

Kunden – im Dialog mit ihm – eine funktionsfähige 

und möglichst kostenoptimierte Verbindung 

stehen. 

Welche Entwicklungsaufgabe zum Thema 

Schrauben könnte Sie besonders reizen? 

Mich interessiert die Thematik Reibung besonders. 

Die Entwicklung an einem Oberflächensystem, mit 

dem bei unterschiedlichsten Werkstoffen das VDA- 

Reibwertfenster eingehalten und zudem die Anforderungen 

an das Warmlöseverhalten erfüllt werden 

können, fände ich sehr spannend. 

Als begeisterte Skifahrerin verlassen Sie sich auch 

im Schnee auf Schraubverbindungen? 

Ja, die Schraubverbindungen von Skiern und 

Bindungen sind hohen Betriebskräften ausgesetzt. 

Ihre richtige Auslegung ist auch hier sehr 

wichtig. Es gibt aber noch andere Parallelen. 

Beim Schrauben ist bei hoher Reibung ein höheres 

Montagedrehmoment erforderlich, um gleiche 

Vorspannkräfte zu generieren. Beim Skioder 

Snowboardfahren auf sulzigem Schnee 

muss ich für Schwünge mehr Kraft aufbringen, 

als in kälterem Schnee. 

6 DER KONSTRUKTEUR 4/2018 

MELANIE FRIEDERICH, 

TEAM LEADER ENGINEERING ACCOUNT 

MANAGEMENT, ARNOLD UMFORMTECHNIK, 

FORCHTENBERG-ERNSBACH 

SCHRAUBVERBINDUNGEN 

HABEN MICH BEI MEINEM 

BISHERIGEN BERUFLICHEN 

WERDEGANG IMMER 

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KOMPETENZZENTRUM SENSORIK UND 

MESSTECHNIK AUF DER HANNOVER MESSE 

LIVE@ 

Der AMA Verband präsentiert sich auf der Hannover 

Messe vom 23. bis 27. April 2018 mit 19 Ausstellern 

auf dem AMA Zentrum für Sensorik und Messtechnik 

in Halle 11. Als Kompetenzzentrum für Sensorik und 

Messtechnik bietet dieses eine eigene Plattform 

innerhalb der Fachmesse „IAMD – Integrated Automation, 

Motion & Drives“. Die ausstellenden Firmen und Institute 

informieren über Sensorelemente, spezielle Sensoren, komplexe 

Sensorsysteme, spezifische Messtechnik sowie System- und 

Komplettlösungen. Der Verband ermöglicht mit seinem kostenlosen 

Branchenführer einen Überblick über die Produkte und 

Dienstleistungen 

seiner Mitglieder. Der 

AMA Verband ist 

zudem Partner des 

Forums Automation 

in Halle 14. Dort 

können sich Messebesucher 

in Vortragsreihen 

unter anderem 

über Messtechnik in 

der Automatisierung 

informieren. Experten 

stellen Trendthemen 

vor und stehen für 

Diskussionen zur 

Verfügung. 

www.ama-sensorik.de 

IDEEN FÜR GÜNSTIGE 

ROBOTIKANWENDUNGEN GESUCHT 

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HOHE PRODUKTLEBENSDAUER UND PROZESSSICHERHEIT 

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höhere Betriebstemperaturen und 

verlängert die Produktlebensdauer 

selbst unter härtesten 

Betriebsbedingungen 

LIVE@ 

Der Low Cost Robotics Ideenwettbewerb von Igus 

geht in die zweite Runde. Gesucht werden erneut 

Ideen für Roboteranwendungen, die manuelle 

Aufgaben im industriellen Umfeld günstig automatisieren. 

Dabei geht es darum, monotone Aufgaben auf 

Robotik umzustellen und Arbeitskraft effektiver zu nutzen. Die 

eingereichten Ideen werden von einer Jury aus Forschung, 

Fachpresse und Herstellern bewertet. Zu gewinnen gibt es einen 

Robolink-Gelenkarm oder gleichwertige Robolink-Bauteile, um 

die Idee umzusetzen. 2017 gewann das Konzept von MLC-Engineering, 

bei dem ein Robolink-Gelenkarm in der optischen 

Messtechnik einsetzt 

wird. Der 5-Achs-Roboter 

entnimmt dabei 

nach der Fertigstellung 

eines Werkstückes das 

gefertigte Teil aus einer 

Produktionsmaschine, 

transportiert es zu 

einem optischen 

Messgerät und legt es 

nach Prüfung ab. 

Einsendeschluss ist der 

30. Juni 2018. Die 

Gewinner werden auf 

der Motek bekanntgegeben. 

Mehr Infos 

unter: www.low-costrobotics.de 

www.igus.de 

HANNOVER 

23.–27. 

APRIL 2018 

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KONSTRUKTION 2025 

BILDVERARBEITUNG – 

NEXT LEVEL 

Wie sieht das nächste Level der Bildverarbeitung 

aus? 

LIVE@ 

Sie hat bereits zum Sprung auf das nächste Level 

angesetzt: Mit der Kombination aus 3D-Imaging 

und künstlicher Intelligenz (KI) sind die notwendigen 

Voraussetzungen gegeben. Die technische 

Entwicklung in der Bildverarbeitung und die steigenden 

Prozessorleistungen haben neue Applikationsfelder 

geschaffen und damit den Sprung auf den 

Massenmarkt ermöglicht. Beide Technologien sind 

technisch ausgereift und zu erschwinglichen Preisen 

in innovative Anwendungen integrierbar, meist als 

Embedded Vision. 3D-Technologie mit Echtzeitverarbeitung 

ermöglicht eine exaktere und schnellere 

Wahrnehmung für Applikationen, bei denen die 

Umgebung eine Rolle spielt. In Kombination mit 

selbstlernenden Algorithmen können, basierend 

auf den umfassenden Analysen der jeweiligen 

Umgebung und Situation, valide Entscheidungen 

getroffen werden. Das nächste Level heißt also: Die 

Maschinen werden vom programmierten Gehilfen 

zum intelligenten (Mit-)Entscheider werden. 

Wird es so möglich, dass Maschinen sehen und 

denken werden? 

Die Bildverarbeitung stattet die Maschinen mit 

nahezu menschlichen Sinnen aus. Die visuelle 2Dund 

3D-Sensorik lässt sehen, die KI verstehen, beides 

zusammen ermöglicht Maschinen und Geräten 

das Interagieren mit ihrer Umwelt und kognitives 

Lernen. Wenn etwa ein intelligenter Rasenmäher 

erkennt, wo die Rasenkante endet, genau dort 

stoppt und dann auch noch realisiert, dass der kleine 

Haufen im Gras ein Igel ist, der umfahren werden 

muss, dann sieht und denkt dieses Gerät. 

DR. CHRISTOPHER SCHEUBEL 

ZUSTÄNDIG FÜR IP UND BUSINESS 

DEVELOPMENT BEI FRAMOS, 

TAUFKIRCHEN 


Wird die Bildverarbeitung für die Smart Factory 

eine Enabler-Technologie sein? 

Sie ist eine wichtige Voraussetzung für die Smart 

Factory. Das zeigt sich wunderbar am Beispiel 

neuartiger Logistikroboter. Die fahren durchs 

Lager, heben und bewegen Kisten, können Objekte 

greifen oder zum Menschen bringen, und räumen 

diese Kisten auch wieder auf. Mit einer exakten 

Objekt-, Positions- und Distanzerkennung navigieren 

sie mühelos im Raum und können mit neuen, 

nicht erlernten Situationen bestens umgehen. 

Mehrere vernetze Roboter kommunizieren untereinander 

und stimmen ihre Handlungen ab, sie 

sorgen damit selbstständig für eine optimale 

Unterstützung des Menschen und der Prozesse. 

www.framos.com 

8 DER KONSTRUKTEUR 4/2018 

MASCHINEN WERDEN 

VOM PROGRAMMIERTEN 

GEHILFEN ZUM 

INTELLIGENTEN MIT- 

ENTSCHEIDER WERDEN

IAMD – INTELLIGENZ IN DEN ANTRIEB GEBRACHT 

Mit der Sonderschau „Smart Power Transmission and Fluid 

Power Solutions“ zeigt die IAMD – Integrated Automation, 

Motion & Drives im Rahmen der Hannover Messe 2018 vom 

23. bis 27. April in Halle 23 wie altbewährte Grundtechnologien 

wettbewerbsfähig bleiben. Die Demonstratoren der Firmen 

Aventics, Bosch Rexroth, Schaeffler, Bucher Hydraulik, Linde 

Hydraulics, Moog und Argo Hytos, belegen plastisch, dass die 

kontinuierliche Weiterentwicklung vorhandener Systeme zu 

intelligenten Lösungen führen kann. 

Wie das in der Praxis aussieht, beschreibt Peter Michael Synek, 

stellvertretender Geschäftsführer im VDMA-Fachverband 

Fluidtechnik, der die Sonderschau gemeinsam mit der Deutschen 

Messe organisiert: „Hersteller hydraulischer und pneumatischer Komponenten und Systeme realisieren heute vielfach dezentrale 

Antriebslösungen mit integrierter Intelligenz. Hydromotoren und -pumpen kommunizieren dabei mit Ventilen und Zylindern und 

tauschen Daten mit übergeordneten Steuerungen aus. Proportionalhydraulik und Servopneumatik sind beste Beispiele dafür.“ 

www.hannovermesse.de 

CONTROL UM EINE 

HALLE ERWEITERT 

NEU 

JHS-3i Gehäuselager 

In einem sehr positiven Umfeld 

findet die Fachmesse Control vom 

24. bis 27. April in Stuttgart statt. 

Die deutsche Bildverarbeitungsindustrie 

verzeichnete 2017 eine 

Umsatzsteigerung von 18 %. Auch 

für dieses Jahr wird zweistelliges 

Wachstum erwartet. Der Grund 

für die Beliebtheit der Schlüsseltechnologie 

ist die Möglichkeit, 

die visuellen Prozesse in jeden 

Produktionsprozess zu integrieren. 

Gleichzeitig erobert industrielle 

Bildverarbeitung neue 

Anwendungsgebiete. Ein weiterer 

Wachstumstreiber ist die 

Digitalisierung. Auf der Messe 

präsentieren sich neben der 

industriellen Bildverarbeitung 

auch boomende Segmente wie 

robotergestützte Systeme oder 

optoelektronische Sensortechnik. 

Aufgrund steigender Ausstellerund 

Besucherzahlen wird die 

Messe in diesem Jahr um eine 

Halle erweitert. Zum Rahmenprogramm 

gehören z. B. die „Vision 

Talks“ des EMVA, das „Event 

Forum“ des Fraunhofer IPA und 

die Sonderschau „Berührungslose 

Messtechnik“ der Fraunhofer- 

Allianz Vision. 

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WHITEBOARD 

FACETTEN- 

REICH 

DIGITAL, REAL, FIKTIV – 

EINBLICKE IN DIE 

VIELSEITIGE WELT VON 

DR. STEFAN BEERMANN 

Sie haben Mathematik studiert, 

wie kamen Sie dann zum 

Maschinenbau? 

Kisssoft ist ein Unternehmen 

mit bewegter Historie, wie 

sahen die Stationen aus? 

Die zunehmende Digitalisierung 

schreit nach Vernetzung, ist das 

auch ein Thema für Sie? 

Beruflich sind Sie in der digitalen 

Welt unterwegs, privat dagegen 

eher in der realen – was war Ihr 

größter handwerklicher Coup? 

Dann haben Sie wiederum ein 

Faible für Science-Fiction- 

Romane. Was ist Ihre Vision für 

die Getriebesimulation? 


Bild 1: Kisssoft AG; Deutsche Messe; 

chrupka, snyGGG/Fotolia.de 

Bild 2: Kissling AG 

Bild 3,5: Kisssoft AG 

Bild 4: snd63/pixabay.com 


DR. STEFAN BEERMANN 

CEO, KISSSOFT AG, CH-BUBIKON

STANDPUNKT 

KLEBTECHNOLOGIE 

AUF DER 

ÜBERHOLSPUR? 

GUDRUN WEIGEL 

LEITERIN ENGINEERING BEI 

DELO INDUSTRIE KLEBSTOFFE 


KLEBESTOFFE ERFÜLLEN DIE 

STEIGENDEN ANFORDERUN- 

GEN DER INDUSTRIE 

Was bereits seit einigen Jahren der Klebetechnologie 

einen Aufschwung verschafft, sind vor allem zwei 

Entwicklungen: Miniaturisierung und Multi-Material- 

Design. Die Miniaturisierung ist speziell in der Consumer-Elektronik 

ein anhaltender Trend, betrifft aber ebenso den 

Maschinenbau. Elektronikbauteile wie Sensoren für Smartphones, 

Kameras für autonomes Fahren oder in Industrieanlagen 

werden immer kleiner – und das bei verbesserter Leistung. Zudem 

werden vor allem aus funktionellen Gründen in der Industrie 

mehr und mehr Multi-Material-Designs und Leichtbaustrukturen 

eingesetzt. Sobald Faserverbundwerkstoffe, wie Carbonfaserverstärkte 

Kunststoffe (CFK), ins Spiel kommen oder diese mit klassischen 

Konstruktionsmaterialien wie Metallen kombiniert werden, 

lassen sich Fügetechniken wie Schweißen, Nieten oder Schrauben 

nicht mehr anwenden, da sie das CFK-Material beschädigen oder 

das Gewicht wieder erhöhen würden. 

Kleben hat für viele Anwendungen einen entscheidenden Vorteil: 

Klebstoffe können nahezu jede Oberfläche mit einer anderen 

verbinden und unterschiedlichste mechanische und physikalische 

Eigenschaften haben. Jede Anforderung – sei es hinsichtlich 

Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit oder spannungsausgleichender 

Eigenschaften – kann in passende, chemische 

Rezepturen übersetzt werden. Daraus resultieren immer wieder 

neue Spezialklebstoffe, die für ein entsprechendes Anwendungsfeld 

neben Verbundfestigkeit auch weitere Eigenschaften, wie z. B. 

elektrische Leitfähigkeit mitbringen können. 

Hinsichtlich der Prozesse liegt der Fokus der Industrie auf Effizienz, 

Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit. Auch dieser anhaltende 

Trend treibt die Klebstofftechnologie voran, deren Aufgabe es ist, 

industrielle Fertigungsprozesse mit zu berücksichtigen und 

Systeme zu entwickeln, mit denen sich die Klebstoffe einfach, 

genau und schnell dosieren und aushärten lassen. 

Gerade in Branchen, in denen kurze Taktzeiten erforderlich 

sind, um große Stückzahlen zu fertigen und die Nachfrage 

zu bedienen, braucht es schnelle Systeme, wie lichthärtende 

Klebstoffe. Diese können innerhalb von wenigen Sekunden vollständig 

aushärten. Ihre Einschränkung allerdings: Der Klebstoff 

muss vom Licht erreicht werden können, damit die Aushärtereaktion 

vollständig ablaufen kann. Ist dem nicht so, kommen 

dualhärtende Systeme in Frage. Durch eine kurze Belichtung der 

Kehlnaht, also der Klebstoffschicht, die zwischen den Bauteilen 

hervortritt, kann die Klebung vorfixiert werden. Seine Funktionsfestigkeit 

erreicht der Klebstoff durch einen zusätzlichen 

Feuchte- oder Wärme mechanismus. Das ist auch besonders 

für Schattenzonen not wendig, die es konstruktionsbedingt an 

manchen Bauteilen gibt. Der Vorteil der Lichthärtung kann damit 

auch für undurchstrahlbare Teile, wie sie im Maschinenbau 

häufig vorkommen, etwa bei Magneten oder der Welle-Nabe-Verbindung 

im E-Motor genutzt werden und die Prozessgeschwindigkeit 

erhöhen. 

Durch fortlaufende Forschung werden immer wieder neue 

Klebstoffe auf Epoxidharz- oder Acrylatbasis sowie auf Basis 

anderer Bausteine entwickelt, um die steigenden Anforderungen 

der Industrie zu erfüllen. Letztlich sind es die Innovationen in 

verschiedenen Branchen und Anwendungsfeldern, die stetig neue 

Lösungen erfordern, das Kleben sehr stark und positiv beeinflussen 

und zu neuen Fortschritten in der Klebstoff- und Prozesstechnologie 

führen. 

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12 DER KONSTRUKTEUR 1-2/2018 4/2018

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TITELSTORY 

READY FOR


LIVE@ 

01 Für den Antrieb 

der Rollenförderer 

kommt der Smart 

Motor zum Einsatz 

Autor: Volker Kuhoff, Lenze SE, Hameln 

Im neuen Cargo Terminal am 

Flughafen Helsinki-Vantaa kommt 

der komplette Materialfluss aus 

der Hand der Lödige Systems in 

Warburg – und die Antriebstechnik 

von Lenze in Hameln. 

01 

Entscheidende Faktoren für den Erfolg eines intralogistischen 

Luftfrachtsystems sind unter anderem Geschwindigkeit und 

Zuverlässigkeit der Prozesse. Seit 1975 realisiert die Lödige 

Systems GmbH weltweit Luftfrachtanlagen jeglicher Größenordnung. 

Das Leistungsspektrum reicht von der Beratung und 

Systemplanung bis hin zur Inbetriebnahme und Wartung des Luftfrachtsystems. 

Generell gilt dabei, dass nur mit der richtigen 

Kombination aus Terminal-Equipment sowie stationärer und 

mobiler Fördertechnik ein effizienter Betrieb des Frachtumschlags 

zu erreichen ist. 

MODULARE SYSTEME UND 

OPTIMIERTE PROZESSE 

Zum Handling von Standard Cargo Units werden kombinierte 

mechanische und manuelle Lösungen unterschiedlichen Automatisierungsgrades 

auf den Prozess optimiert abgestimmt. Modulares 

Design und integrierte Komponenten ermöglichen eine kundenspezifische 

Systemplanung und die schnelle Reaktion auf sich 

verändernde Bedingungen. Mithilfe dynamischer Antriebssysteme 

und intelligenter Steuerung wird die Fracht schnell und sicher im 

gesamten Lager transportiert. In Regallagern sorgen vollautomatisierte 

Fahrzeuge für schnelles wie sicheres Ein- und Auslagern. Die 

Antriebstechnik muss die zu transportierenden Gewichte leistungsmäßig 

beherrschen und darüber hinaus auch die notwendige 

Dynamik und Präzision für die geforderten Lagerspiele und 

Positions genauigkeiten liefern. 

Die prozessoptimierte Steuerung und Regelung der Antriebstechnik 

von Regalfahrzeugen ist eine der größten Herausforderungen 

an die mechanische und elektrische Integration. Der Antriebstechnik 

kommt entscheidende Bedeutung in der gesamten Anlage 

zu, gleichzeitig müssen verschiedene in sich hochkomplexe 

Themenfelder bearbeitet bzw. beherrscht werden. Die zu transportierende 

Last von mehreren Tonnen ist mit der maximal möglichen 

Geschwindigkeit auf kürzestem Weg, im dreidimensionalen Koordinatensystem, 

ohne Beschädigung an die richtige Stelle zu transportieren. 

Daneben sind Fragestellungen wie Verfügbarkeit, 

Leistung, Energieeffizienz, Betriebskosten, Ersatzteilhaltung und 

Wartung bei der Planung und Ausführung zu berücksichtigen. Die 

Gebäudeinfrastruktur muss rechtzeitig involviert werden, um sie 

auf die Planung und die Anforderungen der Antriebstechnik der 

Regalfahrzeuge abzustimmen. 

Ferner sind umfangreiche elektrotechnische, mechanische und 

organisatorische Vorgaben aus dem Bereich Sicherheit und 

Arbeitsschutz zu berücksichtigen. In der frühen Planungsphase 

und im Detail-Engineering kommt der elektrischen Konstruktion 

und der Softwareintegration ebenfalls eine wichtige Rolle zu. 

Über dem gesamten System wacht ein ausgeklügeltes Softwaresystem, 

das steuert und regelt. „Die gesamte Steuerungs- und 

Lagerverwaltungssoftware wird im eigenen Softwarehaus der Lödige 

Industries Gruppe erstellt und individuell angepasst“, so Frank Hoffmann, 

Head of Controls/Electrical Engineering. Dazu steht dem 

Leiter des Bereichs ein Team aus IT- und PLC-Spezialisten zur Seite. 

Das Fundament bildet ein hochvernetztes System verschiedenster 

Netzwerkteilnehmer wie IT, Steuerungen, Displays, Kameras oder 

Waagen. Auch die Regalfahrzeuge samt ihrer Antriebstechnik sind 

Teil des leitungsgebundenen oder drahtlosen Netzwerkes. 

SMARTE ANTRIEBSLÖSUNGEN 

DER ANTRIEBSTECHNIK KOMMT 

ENTSCHEIDENDE BEDEUTUNG 

IN DER INTRALOGISTIK ZU 

Das Herzstück der Anlage ist das Lager- und Transportsystem für 

Luftfrachtcontainer und Paletten. Im System sind mehrere Elevating 

Transfer Vehicle (ETV) für Nutzlasten bis etwa 7 t sowie Regalbediengeräte 

(RBG) für Nutzlasten bis 1,5 t unterwegs. Während für 

die Hub- und Fahrantriebe vornehmlich Lenze-Getriebemotoren 

in Verbindung mit den Servo Drives 9400 zum Einsatz kommen, 

greift Lödige Systems für die vorgelagerte Fördertechnik zum Lenze 

Smart Motor sowie dem dezentralen Frequenzumrichter 8400 

Motec. „ETV und RBG sind antriebstechnisch ein besonderes Feld. 

Mit Lenze haben wir einen Partner gefunden, der nicht nur Technik 

liefert, sondern für uns auch Antriebs-Know-how mitbringt“, erklärt 

Frank Hoffmann. 

DER KONSTRUKTEUR 4/2018 15


Für die horizontale Fördertechnik setzt Lödige vor 

allem auf den Lenze Smart Motor – eine Kombination 

aus intelligentem, drehzahlveränderbarem Motor 

mit Hocheffizienzgetriebe. Der Nutzen dieser 

Antriebslösung besteht darin, die Vorteile der schnellen 

Inbetriebnahme eines Netzmotors zu haben und 

dabei auch noch mit veränderbaren Festdrehzahlen 

arbeiten zu können. Dank dieser Flexibilität lässt sich 

die Drehzahl des Lenze Smart Motors als Antrieb für 

die Rollenförderer während der Inbetriebnahme 

leicht einstellen und im Verbund justieren. „Es ist 

immer notwendig, bei ineinandergreifenden Förderstrecken 

Anpassungen bei den Geschwindigkeiten 

vorzunehmen“, weiß Hoffmann aus Erfahrung. Durch 

den Einsatz des Smart Motors ist ein zusätzlicher 

Frequenzumrichter nicht erforderlich und die 

gewünschte Drehzahl lässt sich schnell und einfach 

per NFC an den Smart Motor übertragen. 

Für funktionale und auch in der Leistung hochwertige 

Antriebsaufgaben im horizontalen Materiafluss 

greift Lödige ebenfalls ins Lenze-Portfolio und setzt 

auf Getriebemotoren, die direkt mit dem dezentralen 

Frequenzumrichter 8400 Motec kombiniert sind. 

KOOPERATIVES ENGINEERING 

Damit das zeitlich eng bemessene Projekt in Finnland 

reibungslos über die Bühne geht, war der 

Bereich Lenze-Engineering von Beginn an eingebunden. 

„Für uns ist es von großer Bedeutung, einen 

Partner im Bereich der Antriebstechnik zu haben, der 

alle Schnittstellen und die gesamte Wertschöpfungskette 

von Konzept, Auslegung, Detailplanung, Lieferung, 

Vorinbetriebnahme, Vor-Ort-Realisierung bis 

hin zu Service und Reparatur abdecken kann und 

dieses Konzeptmodell auch aktiv lebt“, unterstreicht 

Hoffmann. Diese enge Zusammenarbeit schafft nach 

02 


UNSERE ANTRIEBSTECHNIK ERFÜLLT 

DIE ANFORDERUNGEN ANSPRUCHS- 

VOLLER MATERIALFLUSSSYSTEME 

VOLKER KUHOFF, 

Key Account Manager bei Lenze 

Mit klar definierten Schnittstellen von der Mechanik über die Elektronik bis 

hin zur Software nutzt der Anlagenbauer Lödige für den Materialfluss in 

Logistikzentren unser Antriebstechnik-Portfolio für maßgeschneiderte 

Antriebslösungen. Unsere Zusammenarbeit beinhaltet außerdem ein klar 

definiertes Paket an Inbetriebnahme-Unterstützung. Nur so ist es möglich, 

komplexe Projekte wie ein Cargo-Terminal innerhalb einer Bauzeit von 

weniger als einem Jahr zu realisieren. 


Safety 

electrohydraulics 

03 

• Proportionals & 

conventionals 

• Up to SIL 3 and PL e 

• Certified by TÜV 

Safety digital 

proportionals 

Safety on-off valves 

02 Den Fahrantrieb der Regalfahrzeuge übernehmen Getriebemotoren 

mit Servoreglern der Reihe 9400 

Safety on-off cartridges 

03 Für den Antrieb der Kettenförderer ist mehr Leistung gefragt: Eine 

Aufgabe für den dezentralen Frequenzumrichterantrieb 8400 Motec. 

seinen Erfahrungen die Grundlage dafür, dass Design fehler durch gegenseitigen 

Abgleich frühzeitig erkannt und vermieden werden. Denn später bei 

der Anlagenin betriebnahme „arbeitet ein Mitarbeiter, der möchte seine Anlage 

effizient in Betrieb nehmen und keine Zeit durch Fehlersuche verlieren“. 

Lödige Systems ist angesichts der immer enger werdenden Projekttermine dazu 

übergegangen, keine einzelnen Motoren oder Frequenz umrichter zu kaufen, 

sondern anschlussfertige Antriebslösungen. Diese wurden im Vorfeld zwischen 

Lenze und Lödige detailliert abgestimmt − bis hin zu den Softwareschnittstellen. 

Parallel zum Kontakt ins Stammwerk in Deutschland gibt es heute eine weiterführende 

Zusammenarbeit mit dem Service-Team der Lenze-Niederlassung im 

finnischen Espoo. Die Einbindung der Lenze-Landesgesellschaft verkürzt aufgrund 

der räumlichen Nähe die Reaktionszeiten beträchtlich. 

Die Schnelligkeit ist deshalb so wichtig, weil knappe Zeitfenster zwischen 

Abschluss der Rohbauarbeiten und Anlageninbetriebnahme zu einer echten 

Herausforderung in solchen Projekten geworden sind. Deshalb ist es für 

Lödige wichtig, Partner zu haben, die ergebnisorientiert arbeiten. Vertrauen 

zählt zu den wesentlichen Kaufargumenten in der Projektabwicklung. „Wir 

haben den Anspruch, fertig projektierte Maschinen aus der Schublade ziehen 

zu können“, erklärt Frank Hoffmann. „Deshalb benötigen wir Lieferanten, die 

flexibel sind und sofort reagieren, wenn wir bei der Inbetriebnahme kurzfristig 

Engineering-Support benötigen. Ich kann es mir nicht leisten, dass eine 

Maschine zwei Wochen steht, nur weil meine Leute einen Frequenzumrichter 

nicht zum Laufen bekommen. Beim Engineering-Support trennt sich die 

Spreu vom Weizen.“ 

Bilder: Lenze 

www.lenze.com 

23 - 27 APRIL 2018 

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SCHRITTMOTOREN 

AUF DEM MARS 

LIVE@ 


Schrittmotoren bewähren sich in unterschiedlichsten 

Anwendungen und Umgebungen. 

Ein wirklich ausgewöhnlicher Einsatzfall ist der 

in einem Kamerasystem, das auf einer 

Mars-Expedition zum Einsatz kommen soll. 

Autor: Andreas Seegen, Faulhaber, Schönaich; Ellen-Christine Reiff, 

Redaktionsbüro Stutensee 

Der Start der nächsten Rover-Expedition auf dem Mars ist für 

2020 geplant. Dazu wird die Hauptnutzlast der russischen 

Proton-Rakete aus dem von den europäischen und russischen 

Weltraumorganisationen (ESA & Roskosmos) entwickelten 

Exo-Mars-Rover bestehen. Das Fahrzeug soll nach der 

Landung nach biologischen Aktivitäten suchen. Ein wichtiges 

Messgerät dafür ist eine Panorama-Kamera, die Stereoaufnahmen 

des roten Planeten liefern wird. Die sogenannte Pan Cam besteht aus 

zwei Weitwinkelkameras, vor denen jeweils ein rotierendes Rad mit 

unterschiedlichen Objektivfiltern angebracht ist. Dadurch sind dreidimensionale 

Panoramaaufnahmen im 300-Grad-Winkel möglich. 

Eine weitere Kamera mit hoher Auflösung liefert zusätzliche Detailaufnahmen. 

Schrittmotoren, die an die harten Anforderungen auf 

dem Mars angepasst wurden, treiben die Rotationsachsen der Filterräder 

und das Fokussiersystem der hochauflösenden Kamera an. 

Die Umgebungsbedingungen auf dem Mars fordern den am 

Exo-Mars-Rover eingesetzten Komponenten Höchstleistung ab. 

Zum einen arbeitet der Rover nach der Landung bei einem Luftdruck 

von nur 0,00636 bar, was auf der Erde dem atmosphärischen 



01 Die Panoramakamera 

besteht 

aus zwei Weitwinkelkameras, 

vor denen jeweils 

ein rotierendes Rad 

mit unterschiedlichen 

Filtern 

angebracht ist 

01 

Druck in 35 km Höhe entspricht. Gleichzeitig schwanken die 

Temperaturen zwischen etwa + 20 und - 120 °C. Hinzu kommen 

Beeinträchtigungen durch den Staub, den der Rover beim Fahren 

und bei geologischen Bohrungen aufwirbelt. 

Die Panoramakamera, die vom Mullard Space Science Laboratory 

(MSSL-UCL, südlich von London) in Zusammenarbeit mit der 

OHB System AG (München), dem Deutschen Zentrum für Luftund 

Raumfahrt (DLR, Berlin) und Thales Alenia Space (TAS-CH, 

Zürich) entwickelt wurde, ist deshalb an einem zwei Meter hohen 

Mast montiert. „Wir schützen so die Optik vor Staub und können 

von der erhöhten Position zudem wesentlich bessere Panoramabilder 

aufnehmen“, erklärt Jonathan Jones, Ingenieur für Mechanik 

und Thermodynamik bei MSSL. 

SCHRITTMOTOREN FÜR OBJEKTIVFILTER 

UND FOKUSVERSTELLUNG 

Mit den vor den Weitwinkelkameras liegenden Objektivfiltern hat 

MSSL ein System geschaffen, das während der geplanten Mission 

02 Das Filterrad rotiert vor den beiden Weitwinkelkameras 

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03 

03 Die Schrittmotoren wurden an 

die harten Anforderungen auf der 

Marsoberfläche angepasst 

Aufnahmen mit unterschiedlicher Polarisation erzeugt. „Geplant ist, täglich zehn 

Bilder zur Erde zu schicken“, fährt Jones fort. Was auf den ersten Blick recht wenig 

klingt, entpuppt sich in der Praxis durchaus als anspruchsvoll: Zunächst erstellt 

die Kamera für jedes Bild drei Aufnahmen. Diese werden dann jeweils zur Erde 

geschickt und dort für das endgültige Bild übereinandergelegt. 

Mehr als zehn Bilder pro Tag sind aufgrund der geringen Datenbandbreite 

der Funkkommunikation zwischen Mars und Erde 

nicht möglich. Jedes Funksignal zwischen den benachbarten 

Planeten ist zudem ungefähr 20 Minuten unterwegs. 

Elf Objektivfilter pro Rad ermöglichen es, den Pan-Cam-Weitwinkelkameras 

unterschiedliche Aufnahmen mit veränderten Polarisationen zu machen. Die Filterräder 

rotieren und müssen für scharfe Bilder exakt in Position gebracht werden. Als 

Antrieb setzt MSSL an jeder Achse einen Schrittmotor aus dem Precistep-Schrittmotor- 

Portfolio von Faulhaber ein. Für diese Wahl sprachen gleich mehrere Gründe: Die MSSL- 

Ingenieure waren bei der Entwicklung der Panoramakamera auf der Suche nach Motoren, 

die unter Marsbedingungen verlässlich und präzise positionieren und dazu auch 

noch sehr klein bauen. Schrittmotoren empfehlen sich für diese außergewöhnliche 

Applikation außerdem, weil sie ohne Positionsrückmeldung je nach Ausführung mit 

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„SCHRITTMOTOREN 

KÖNNEN NICHT NUR IM 

WELTRAUMEINSATZ HOHE 

ANFORDERUNGEN 

ERFÜLLEN“ 

Andreas Seegen, 

Leiter Marketing 

bei Faulhaber 

DIESE SCHRITTMOTOREN KÖNNEN 

AUF DEM MARS ÜBERLEBEN 

einer Auflösung von bis zu 1 280 Schritten pro Umdrehung genau positionieren und in 

der Handhabung deutlich einfacher und robuster sind als klassische Servomotoren. 

Auch der Fokussiermechanismus der hochauflösenden Kamera wird deshalb von 

einem solchen Precistep Schrittmotor angetrieben. Der Rotor besteht aus einem 

Kunststoffträger für zehn bis zwölf magnetische Polpaare, je nach Motorausführung. 

Das große Magnetvolumen garantiert ein hohes Drehmoment. Der Motor folgt exakt 

dem außen angelegten Feld, ohne dass er dafür aufwändig geregelt werden muss. „Der 

Schrittmotor ist somit die perfekte Lösung für unsere optische Anwendung, da er die 

Objektiveinstellung dank seines Rastmoments auch ohne Strom halten kann. 

Zudem werden durch die Ansteuerung im offenen Regelkreis Jitter (Servozittern) 

vermieden; es entstehen sehr scharfe und klare Bilder“, erklärt Sébastien Vaneberg, 

Vertriebsingenieur bei der Faulhaber Precistep SA. Diese Schweizer Gesellschaft ist innerhalb 

der Faulhaber Group auf besonders kleine Schrittmotoren spezialisiert. Der 

Motoraufbau und eigens entwickelte Fertigungsverfahren erlauben eine schnelle 

Anpassung der Antriebe an kundenspezifische Anforderungen. 


Was sich in Luft- und Raumfahrt 

bewährt, bietet auch für andere 

anspruchsvolle Einsatzbereiche 

gute Voraussetzungen. Hohe 

Zuverlässigkeit, wenig Gewicht, 

hohe Leistungsdichte, geringes 

Trägheitsmoment, hochgenaues 

Positionieren und geringer 

Stromverbrauch sind in vielen 

Anwendungen gewünscht. 

Anforderungen wie Vakuumtauglichkeit, 

Verträglichkeit hoher 

Temperaturunterschiede, Robustheit 

gegen Vibrationen und hohe 

Beschleunigungen können die 

Kleinstantriebe ebenso erfüllen. 

Dank des modularen Standardprogramms 

genügen meist geringe 

Modifikationen, um auch eher 

speziellen Aufgabenstellung 

Rechnung zu tragen. 

AN DIE ANWENDUNGSANFORDERUNGEN ANGEPASST 

Die an den Rotationsachsen im Filterwechselsystem der Pan Cam eingesetzten zweiphasigen 

Schrittmotoren der Serie AM1020 beispielsweise messen im Durchmesser 

lediglich 10 mm, sind knapp 16 mm lang und liefern ein Drehmoment von 1,6 mNm. 

Sie arbeiten mit einer Auflösung von 20 Schritten pro Umdrehung und sind mit einem 

Präzisionsgetriebe gleichen Durchmessers kombiniert, das eine Übersetzung von 64:1 

liefert. 

In enger Engineering-Zusammenarbeit mit MSSL haben die Antriebsspezialisten 

die Motoren zudem für den kommenden Einsatz auf der Marsoberfläche entsprechend 

angepasst. Hierzu zählen zum Beispiel ein vakuumtauglicher Trockenschmierstoff 

sowie angepasste Sinterlager. „Die Motoren müssen auf dem Mars überleben 

können“, bringt Jonathan Jones die Anforderungen an die Antriebe auf den Punkt. Und 

damit später nach der Landung nichts dem Zufall überlassen bleibt, testet das Mullard 

Space Science Laboratory die Komponenten der Panoramakamera aktuell in einer 

Versuchsumgebung. 

Die Rahmenbedingungen bei den Tests gehen dabei noch über die Verhältnisse auf 

dem Mars hinaus. Die Antriebe müssen 5 000 Zyklen positionieren und dabei wechselnden 

Temperaturen zwischen - 130 und + 50 °C ertragen. „Der Versuch läuft und die 

Motoren übertreffen unsere Erwartungen“, freut sich Jonathan Jones. „Auf dem Markt 

haben wir nichts Vergleichbares gefunden, als es um die Konzeption der Antriebe 

ging.“ Faulhaber gehört zudem zum Standard der European Space Agency (ESA). 

Bilder: Aufmacherbild, 01 und 02 ESA/ATG medialab; 03 Faulhaber 

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MOTOR PUR 


Wer mit Antriebstechnik von der Stange nichts 

anfangen kann, dem bieten gehäuselose 

Motoren eine gute Basis für individuelle 

Lösungen. Sie basieren auf einer breiten 

Motorenbasis sowie besonderer Entwicklungs-, 

Fertigungs- und Integrationskompetenz des 

Motorenherstellers. 

Grundlage der gehäuselosen Cyber Kit Motors von 

Wittenstein Cyber Motor ist die permanentmagneterregte 

Synchronmaschine, wie sie Wittenstein in seiner 

Innovationsfabrik in hohen Stückzahlen fertigt. 

Verschiedene Gründe sprechen für diesen Typ von elektrischen 

Maschinen. So lassen sich diese Motoren auf Grund ihres geringen 

Bauvolumens besonders einfach integrieren. Hinzu kommt, dass 

der Rotor einer permanentmagneterregten Synchronmaschine im 

Betrieb vergleichsweise kühl bleibt, weil Stromwärmeverluste – 

im Gegensatz zu Asynchronmotoren – ausschließlich im Stator 

entstehen. 

Autor: Christoph Weis und Dr. Kay-Horst Dempewolf, 

Wittenstein Cyber Motor GmbH, Igersheim 

AUF DAS WESENTLICHE REDUZIERT 

Rotor und Stator – das ist der auf das Wesentliche reduzierte Lieferumfang 

der Cyber Kit Motors, auch wenn sie optional z.B. um 

Sensoren, mechanische Schnittstellen, eine Flüssigkeitskühlung 

oder einen besonderen Kabelabgang ergänzt werden können. Die 

Motoren lassen sich in verschiedenen Stator-Außendurchmessern, 

Blechpaketlängen, Hohlwellendurchmessern und Rotorvarianten 

entweder besonders leistungs- oder besonders drehmomentoptimiert 

dimensionieren. So kann ein Leistungsbereich von 10 W bis 

200 kW bei Abmessungen von 19 mm bis 440 mm im Außendurchmesser 

abgedeckt werden. 

Unterstützt wird die Auslegung durch zwei leistungsfähige 

Berechnungswerkzeuge. Mit dem Softwaretool Cymex 5 können 

sehr genau die erforderlichen Leistungsdaten ermittelt werden, die 

sich aus einer Bewegungsaufgabe ergeben. Mit einem weiteren 

DIE GEHÄUSELOSEN MOTOREN 

DECKEN EINEN LEISTUNGSBEREICH 

VON 10 W BIS 200 KW AB 

Programm zur Kennlinienberechnung werden – ausgehend von 

vorhandenen Synchronmaschinen – die gehäuselosen Einbaumotoren 

im Detail definiert und hinsichtlich äußerer Bestimmungsgrößen 

wie Spannung, Temperatur, Frequenz und Strom 

dimensioniert. Es ermöglicht, das voraussichtliche Betriebsverhalten 

quantitativ zu bewerten, den Spannungsabfall unter Last oder den 

Anstieg der Umgebungstemperatur zu simulieren und so die Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie 

möglichst exakt auf die Anforderungen 

der Applikation abzustimmen. Ohne großen Aufwand lassen sich 



LIVE@ 

01 

mehrere Motoren mit unterschiedlichem Durchmesser bewerten 

und so die optimale Lösung ermitteln. 

KOMPETENZ IN DER KLEINSERIENMANUFAKTUR 

Als Motorenhersteller ist Wittenstein in der Lage, Motoren sowohl 

mit konzentrierter als auch mit verteilter Wicklung der Statoren 

auszuführen. Bei Bedarf kann eine Wicklung bei besonderen 

Sicherheitsanforderungen auch redundant ausgeführt werden. Die 

Einbaumotoren der Baureihe Cyber Kit Motors nutzen in den meisten 

Fällen das Prinzip der verteilten Wicklung, das sich unter anderem 

durch eine hohe Lebensdauer und ein geringes Rastdrehmoment 

auszeichnet. 

01 Die gehäuselosen 

Motoren 

bieten ein 

hoch integrierbares 

Lösungskonzept für 

servotechnische 

Anwendungen 

02 Die Einbaumotoren 

nutzen in 

den meisten Fällen 

das Prinzip der 

verteilten Wicklung 

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„UNSERE EXPERTISE GEWÄHR- 

LEISTET HOCH PERFORMANTE 

ANTRIEBSLÖSUNGEN 

OHNE REALISIERUNGS- 

RISIKEN“ 

Christoph Weis, 

Produktmanager, 

Wittenstein Cyber Motor 


03 

Kompaktheit und Integrationsfähigkeit, 

Präzision und Vielfalt, Effizienz 

und Robustheit – dies alles zeichnet 

die gehäuselosen Servomotoren 

Cyber Kit Motors aus. Sie ermöglichen 

eine Vielzahl individueller 

Antriebslösungen unter anderem für 

die Mess- und Prüftechnik, die 

Halbleiter- und Elektronikfertigung, 

für Montage- und Fertigungsmaschinen, 

im Bereich Robotik und Handling 

sowie in der Verpackungstechnik. 

„GEHÄUSELOSE MOTOREN 

ERFORDERN BESONDERE 

BERATUNGSKOMPETENZ“ 

Dr. Kay-Horst Dempewolf, 

Leiter Entwicklung Automotive 

und Servomotoren, 

Wittenstein Cyber Motor 


03 Durch ihre Kompaktheit und Integrationsfähigkeit 

bieten die gehäuselosen Motoren maximale 

Freiheit bei der Konstruktion neuer Maschinen 

Ursächlich hierfür ist, dass das Träufeln der Spulen in die Nuten in Handarbeit erfolgt. 

Ausgeführt wird die Arbeit, die viel Fein gefühl und Ruhe erfordert, von sehr erfahrenen 

Fachkräften, die die Drähte mit größter Sorgfalt ohne mechanische Belastung in die 

Nut einbringen, so dass die Isolation nicht beschädigt wird. Hieraus resultieren besonders 

langlebige Einbaumotoren mit applikationsspezifisch optimierbaren Kupferfüllfaktoren, 

die sich zudem durch ein sehr kleines Rastdrehmoment von etwa ein Promille 

auszeichnen und so äußerst präzise Bewegungen ermöglichen. 

Sind die Statoren gewickelt, werden sie einschließlich des Wickelkopfes entweder mit 

Harz imprägniert oder Epoxid vergossen. Letzteres empfiehlt sich beispielsweise dann, 

wenn der Motor einer hohen thermischen Belastung unterliegt oder eine möglichst große 

Wärmeableitung erforderlich ist. 

Die Arbeitsplätze, an denen die Statoren handgewickelt werden, sind Teil einer 

hochspezialisierten Kleinserienmanufaktur. Diese bietet die notwendige Flexibilität, 

um auf kundenspezifische Forderungen wie Blechpaketlänge, Temperaturfühler 

oder Windungszahl einzugehen. Zudem ermöglicht sie es, Präzisionsmotoren wie 

die Cyber Kit Motors bereits ab Losgröße 1 bis in kleine Serien von bis zu wenigen 

tausend Stück individuell sowie wirtschaftlich effizient zu fertigen. Gleichzeitig ist 

die Kleinserienmanufaktur in die fertigungs- und logistisch optimierten Strukturen 

und Abläufe der Innovationsfabrik eingebettet und profitiert z. B. von deren umfangreichen 

Prüfmöglichkeiten und Qualitätsstandards. 


Die Lieferung von gehäuselosen 

Motoren ist keineswegs für jeden 

Elektromotorbauer selbstverständlich, 

denn der Beratungsaufwand 

kann groß und vielschichtig sein. 

Vermittelt werden müssen zum einen 

technische Kenntnisse und Zusammenhänge, 

beispielsweise zu den 

Motoren selbst, zu ihrer Lagerung im 

Kundengehäuse oder auch zum 

Zusammenspiel mit einer Leistungselektronik, 

deren Inbetriebnahme 

und Parametrisierung. Zum anderen 

können sich für den Kunden eine 

Reihe rechtlicher Verpflichtungen zur 

Prüfung und Kennzeichnung ergeben. 

DIE ANWENDUNG ENTSCHEIDET 

Neben der Entwicklungs- und Fertigungskompetenz bietet Wittenstein Cyber Motor 

den Kunden die Möglichkeit, sie bei der Integration der gehäuselosen Cyber Kit Motors 

in die jeweilige Applikation zu unterstützen. Dies kann bei einer Integration in 

Eigenregie durch Beratungsdienstleistungen und Support direkt beim Kunden geschehen 

oder bei Wittenstein im Rahmen einer gemeinsamen Vorwärtsintegration. 

Hierbei liefert der Kunde seine Beistellteile in die Innovationsfabrik – die komplette 

Montage zur einbaufertigen Baugruppe einschließlich der erforderlichen Prüfmaßnahmen 

übernimmt Wittenstein. 

Für die zweite Option hat man sich z. B. bei der Ehrt Maschinenbau GmbH entschieden, 

als es darum ging, einen innovativen Direktantrieb für Gewindeformer 

in Stanzmaschinen zu realisieren. Dipl.-Ing. Tobias Campe, der Leiter Entwicklung/Konstruktion 

des Unternehmens, fasst die Vorteile aus seiner Sicht zusammen: 

„Wittenstein verfügt über das Know-how und die Werkzeuge, um den Motor 

und die von uns beigestellten Teile fachmännisch zu montieren. In dieser kurzen 

Entwicklungszeit von gerade einmal einem halben Jahr hätten wir es nicht geschafft, 

entsprechende Kapazitäten und Prozesse aufzubauen. So können wir uns 

auch bestens auf unsere eigenen Kernkompetenzen konzentrieren.“ 

Bilder: Wittenstein 

www.wittenstein.de 


KUNDENSPEZIFISCH ANPASSBARE FREQUENZUMRICHTER 

Sieb+Meyer hat den Frequenzumrichter 

SD2M als Basis für kundenspezifische 

Entwicklungen leistungsseitig nochmals 

erweitert. So ist es nun möglich, individuelle 

Lösungen mit Motorströmen bis 650 A 

zu realisieren, wahlweise auf Grundlage 

einer Luft- bzw. Flüssigkeitskühlung. Durch 

die Drei-Level-Technologie in Kombination 

mit Schaltfrequenzen bis 16 kHz ist es in 

der Regel möglich, auf zusätzliche Motordrosseln 

bzw. Sinusfilter zu verzichten. Die 

Standardversionen lassen sich in Hochgeschwindigkeitsmotoren 

bis zu einer 

Drehfeldfrequenz von 2000 Hz und einem 

Motorstrom von 424 A bei 16 kHz Schaltfrequenz 

einsetzen. Synchron- und Asynchronmotoren lassen sich mit und ohne 

Drehzahlgeber vektorgeregelt betreiben, z. B. in Turbokompressoren. Die Variante mit 

DC-Spannungsversorgung in Kombination mit rückspeisefähigen Netzteilen/Netzwechselrichtern 

eignet sich für Anwendungen, in denen eine Netzrückspeisung benötigt 

wird, z. B. in Prüfständen oder ORC-Anlagen. 

www.sieb-meyer.de 

ABSICHERUNG DER MASCHINENFUNKTION ERWEITERT 

LIVE@ 

Siemens erweitert das Servoantriebssystem Sinamcis S210 um die Extended- 

Safety-Integrated-Funktionen. Zu Safe Torque Off, Safe Stop 1 und Safe Brake 

Control kommen mit der Firmware Version V5.1 SP1 die Funktionen Safe 

Stop 2, Safe Operating Stop, Safely Limited Speed , Safe Speed Monitor, Safe 

Direction und Safe Brake Test hinzu. Die Geber der Simotics S-1FK2-Motoren 

unterstützen die neu dazugekommenen Funktionen und verfügen nun über eine 

Geberauflösung von 22 Bit. Anwendungsschwerpunkte sind Maschinen für Verpackung, 

Handling und Digitaldruck. Die 

Extended-Safety-Funktionen werden 

über eine Lizenz im Umrichter 

freigeschaltet und von der übergeordneten 

Simatic S7-1500F bzw. S7- 1500 

TF-Steuerung via Profisafe ausgelöst. 

Das Servoantriebssystem besteht aus 

dem Umrichter und den Simotics 

S-1FK2-Servomotoren. Diese sind in 

fünf Leistungsklassen von 50 bis 

750 W verfügbar. Der Anschluss der 

Motoren an die Umrichter erfolgt per 

Einkabelverbindung. 

www.siemens.com 

MEHR INTELLIGENZ FÜR HEAVY-DUTY-DREHGEBER 

Die Heavy-Duty-Drehgeber der Serie HMG10P / PMG10P von Baumer können über einen 

Wlan-Adapter von PC, Tablet oder Smartphone aus parametriert werden. Dies ermöglicht 

die individuelle Einstellung und Optimierung vieler Geräteparameter vor Ort. 

Ein Parameter-Download vereinfacht die Anlagendokumentation. Der Passwortschutz 

verhindert Manipulationen. Neben der Ausgabe der Absolutposition bieten die Drehgeber 

bis zu zwei inkrementale Ausgangssignale mit Nullimpuls und einen integrierten 

Drehzahlschalter. Parametrierbar sind die Auflösung der SSI-Absolutposition, die 

Inkrementalauflösung von 1 bis 13 1072 Impulsen pro Umdrehung sowie die Schaltdrehzahl 

von 2 bis 12 000 min -1 . Die Drehgeber werden z. B. in Container-Krananlagen, 

Hubbrücken oder Stahlwerken eingesetzt. Mit zweiseitiger Lagerung, einer 

magnetischen Abtastung und dem Baumer-Energy-Harvesting-Umdrehungszähler sind 

die Absolut-Multiturn-Drehgeber nicht nur robust, sondern auch präzise. 

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FORM VOLLENDENDE 


LIVE@ 


Seitdem die Chocolat Frey AG jüngst die 

Produktion ihrer Napolitains erweiterte, 

profitiert jetzt auch der größte Schweizer 

Schokoladenhersteller von den Vorteilen 

fortschrittlicher Linearmotorentechnik. Er stellt 

unterschiedlichste Sorten seiner kleinen 

Schokoladentäfelchen mit noch höherer 

Qualität, Prozesssicherheit und Produktivität her. 

Autor: Dipl.-Ing. Franz Joachim Roßmann, 

Technikjournalist aus Gauting bei München 

Wenn Manfred Leuenberger, der Technischer Leiter 

im Bereich Confiserie der Chocolat Frey AG, zu 

einer Besichtigung der jüngsten Produktionserweiterung 

seines Unternehmens einlädt, umschmeichelt 

den Besucher der Duft nach frischer Schokolade, kaum dass 

er den Zugang zu den Produktionshallen passiert hat. Kein 

Wunder, schließlich führt der Weg durch den Bereich, in dem die 

Schokoladenrohmasse für die etwa 2 500 Produkte des Chocolatiers 

frisch zubereitet und für die Weiterverarbeitung in Tanks 

zwischengelagert wird. Doch bevor der Besucher den jüngsten 

Maschinenneuzugang – eine hochmoderne Anlage für die 

Produktion von kleinen Schokoladentäfelchen, den sogenannten 

Napolitains – in Augenschein nehmen kann, geht es in die 

Umkleide zum Anlegen der Hygienekleidung. Dann nur ein paar 

Treppen abwärts und schon steht der Besucher vor der neuen 

Anlage, die ihn ebenso in ihren Bann zu ziehen vermag wie die 

auf ihr gefertigten Produkte. 



01 Die Formen werden Richtung der feststehenden 

Gießdüsen angehoben, um unerwünschte Spritzer und 

Lufteinschlüsse zu vermeiden 

VOM LASTENHEFT ZU DEN VORTEILEN 

DER DIREKTANTRIEBE 

Der Startschuss für die neue Anlage fiel bereits 2013, als sich der 

große Erfolg der kleinen Schokoladentäfelchen abzeichnete. Das 

Lastenheft für die Gießanlage enthielt als zentrale Forderung eine 

deutlich höhere Ausstoßleistung als sie die bis dato vorhandenen 

Anlagen aufweisen. Während letztere jeweils maximal 400 kg 

gefüllte oder ungefüllte Napolitains pro Stunde produzieren können, 

sollte die neue Anlage in der gleichen Zeit bis zu 2 t, also etwa 

6 000 Täfelchen, bewältigen. 

Diese Vorgaben hat der Maschinenbauer, der schon für die älteren 

Linien verantwortlich zeichnete, durch den Einsatz modernster 

Technik erfüllt. Eine zentrale Rolle spielt dabei ein Linearmotor von 

MIT DIESEN LINEARMOTOREN 

KÖNNEN FÜLL- UND VERSCHLIESSP 

PROZESSE FLEXIBEL UND 

DYNAMISCH GESTALTET WERDEN 

Linmot, dem die Aufgabe zukommt, die ca. 850 x 380 großen Kunststoffformen 

mit Aussparungen für 225 Täfelchen (25 x 9) in der 

Gießeinheit vom Transportband nach oben in Richtung der feststehenden 

Gießdüsen anzuheben. 

„Wenn die flüssige Schokolade durch das Gießsystem in die 

Form eingebracht wird, wird letztere angehoben, damit der 

Abstand zwischen Füllpegel und Gießdüsen möglichst gering ist“, 

erläutert Leuenberger. „So vermeiden wir Lufteinschlüsse oder 

Spritzer.“ 

01 

Bei den älteren Linien übernimmt ein Pneumatikzylinder das 

Anheben der Formen. Doch schon der erste Blick auf diesen 

Vorgang offenbart eine Schwäche der mittels Druckluft betriebenen 

Arbeitszylinder: Die Bewegung ist ruckelig und beim Absenken fällt 

die Form ziemlich unsanft zurück auf die Transportschienen. Beim 

Linearmotor dagegen ist der komplette Bewegungsablauf trotz der 

geforderten höheren Dynamik der neuen Maschine sanfter und 

schont damit Mechanik und Produkt. 

Weniger ins Auge sticht ein weiterer Vorteil der elektrischen 

Direktantriebstechnik für den Endanwender, der aber nicht minder 

bedeutend ist: „Der Linearmotor erlaubt durch sein integriertes 

Messsystem eine wesentlich exaktere Positionierung der Form, 

sodass wir in jedem Moment genau wissen, wo sich die Form gerade 

GEMEINSAM DIE ZUKUNFT IMFOKUS 

Servo Antriebssysteme 

 

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„ES LOHNT SICH, DIE 

LINEARMOTOREN- 

TECHNOLOGIE 

MIT INS KALKÜL 

ZU ZIEHEN“ 


Dr. Michael Döppert, 

Chefredakteur 


Linearmotoren können nicht nur die 

Performance von Maschinen und 

Prozessen steigern, sie können auch 

die Produktqualität verbessern. Und 

wenn diese Direktantriebe, wie im 

Fall der Fertigung der Schokoladentäfelchen 

bei der Chocolat Frey AG, 

im Vergleich zu Pneumatik-Antrieben 

den Produktionsausstoß 

verfünffachen, spricht spätestens 

dann keiner mehr über vielleicht 

höhere Anschaffungskosten. 

befindet“, erklärt Manfred Leuenberger. Damit ist es möglich geworden, 

den optimalen Abstand zwischen Füllpegel und der Form mit einer 

Präzision im Zehntelmillimeterbereich jederzeit exakt einzuhalten. 

Zudem lassen sich problemlos unterschiedliche Verfahrprofile 

realisieren, die genau auf die individuellen Anforderungen des 

Produkts bzw. des Füllprozesses angepasst sind. „Das ist mit 

Pneumatik nicht zu machen, ist aber insbesondere bei gefüllten 

Produkten ein echter Vorteil, da wir damit die optimale Verteilung 

der Schokoladenmasse in der Form unterstützen und die Prozesssicherheit 

erhöhen können, sowie mehr Freiheiten bei der Gestaltung 

des Herstellungsprozesses haben“, fügt der Technikspezialist der 

Chocolat Frey AG an. Die Möglichkeit zur individuellen Anpassung 

der Verfahrprofile kann darüber hinaus genutzt werden, um die 

Belastung für Produkte und Mechanik während des Produktionsprozesses 

minimal zu halten. Zudem ist es seit der Verwendung 

eines elektrischen Direktantriebs machbar, zwischen verschiedenen 

Profilen auf Knopfdruck hin und her zu schalten. Produktwechsel 

nehmen entsprechend weniger Zeit in Anspruch. 

LEISTUNGSSTARKER LINEARMOTOR 

02 Ein tubularer 

Linearmotor sorgt 

für präzises, 

dynamisches, 

geregeltes und 

gleichzeitig 

sanftes Anheben 

der Formen 

Die Konstrukteure der Gießmaschine haben sich hier für den Einsatz 

eines tubularen Linearmotors aus der Serie P10-70 von Linmot mit 

einem Hub von 90 mm entschieden: Einem Stator mit Encoder PS10- 

70x160U-BL-QJ und dem Läufer PL10-28x390/340 sowie passendem 

Montageflansch, der zugleich als Kühlkörper dient. Da der Motor 

außerhalb des Hygienebereichs montiert ist, weist er keine erhöhte 

Schutzklasse auf. Für anspruchsvollere Anwendungen hat Linmot 

aber auch Varianten in INOX- und ATEX-Ausführung im Programm. 

Die Entscheidung für die Serie P10-70 fiel bei dem Maschinenbauer 

aus gutem Grund. Die Motoren dieser Serie verfügen über 

eine Dreiphasenwicklung. Sie zeichnen sich durch Spitzenkräfte bis 

zu 2500 N aus. Dank ihrer modularen Bauweise lassen sich Hübe 

zwischen 10 und 1 770 mm erreichen. Geschwindigkeiten von mehr 

02 

als 5 m/s und Beschleunigungen von über 100 g sind Garant für 

sehr kurze Positionierzeiten und hohe Taktzahlen. 

Durch den Wegfall von spielbehafteten mechanischen Komponenten 

wie Getriebe oder Zahnstangen lassen sich Linearmotoren 

bei entsprechender Auflösung des Messsystems nicht nur beliebig 

genau positionieren, sondern sind auch wesentlich wartungsärmer 

als Pneumatikzylinder oder bürstenbehaftete Motoren. Anders als 

bei der Pneumatiklösung lässt die Kraft des Linearmotors auch 

nicht mit der Zeit nach, sodass Wartungsarbeiten nur noch in 

größeren Abständen nötig sind. 

ABGESTIMMTE REGLER-MOTOR-KOMBINATION 

Die Versorgung des Linearmotors übernimmt bei der Gießmaschine 

des Schweizer Chocolatiers ein Servoregler E1400 von Linmot mit 

direkter Netzeinspeisung (400 V). Linmot hat dafür gesorgt, dass die 

Motoren aber auch ebenso gut in Kombination mit diversen 

leistungsstarken Antrieben anderer Hersteller betrieben werden 

können. Der Maschinenbauer der Gießmaschine hat jedoch einen 

maßgeschneiderten E1400 mit integrierter Sercos-III-Schnittstelle 

zur Anbindung an einen Motion Controller von Bosch Rexroth 

Indra Control L65 mit konfigurierbarer Sercos III Schnittstelle 

bevorzugt. Die Bewegungssteuerung berechnet bei dieser Konstellation 

die einzelnen auf die Produkte bzw. Gießprozesse zugeschnittenen 

Verfahrprofile, sodass auf Knopfdruck und mit höchster 

Flexibilität auf die Anforderungen der unterschiedlichen Produkte 

eingegangen werden kann. 

Der Linmot-Regler bietet dabei dem Maschinenbauer große Freiheit 

bei der Wahl des Steuerungsherstellers, da Varianten des E1400 

für andere verbreitete Industriebusse wie Ethercat, Powerlink, 

Profinet. Profibus oder Ethernet/IP erhältlich sind. 

„Nach über einem Jahr im Einsatz kann ich sagen, die Linearmotor-Lösung 

von Linmot hat sich bewährt“, konstatiert Leuenberger 

abschließend. Sichtlich beeindruckt von den Möglichkeiten 

der Direktantriebstechnik sieht der Technische Leiter Confiserie 

von Chocolat Frey eine positive Zukunft für die Linearmotoren in 

seinem Betrieb voraus: „Es gibt noch einige Anwendungen, zum 

Beispiel im Abfüllbereich für fertig verpackte Produkte, bei denen 

es Sinn macht, die bisher üblichen Pneumatikzylinder durch 

Linear motoren zu ersetzen.“ 

Bilder: Chocolat Frey, Linmot, Roßmann 

www.linmot.com 



DREHGEBER FÜR HÄRTESTE EINSÄTZE 

Posital hat seinen Hochleistungsgeber-Baukasten Ixarc um Heavy-Duty-Encoder 

erweitert. Diese sind als Inkremental- und Absolut-Drehgeber verfügbar. Sie 

sind für besonders raue und anspruchsvolle Einsätze entwickelt, z. B. auf 

Schiffen, in Offshore-Anlagen und Bergwerken, auf Kränen oder in Windkraftanlagen. 

Ihr Gehäuse besteht aus korrosionsbeständigem Edelstahl 316L bzw. 

Aluminium. Spezialdichtungen ermöglichen Schutzklasse IP 67. Die Lager halten 

mechanischen Wellenlasten bis 250 N axial bzw. 350 N radial stand und sind 

gegenüber Schock und Vibrationen resistent. Eine Shaft-Lock-Wellensperre 

schützt die internen Komponenten vor Schäden durch extreme Schublasten auf 

der Welle. Zusätzlichen Schutz für Ausrüstung und Bediener bietet ein optional 

angebotener mechanischer Drehzahlschalter. Er sendet ein Warnsignal an die 

Motorsteuerung, sobald die Drehzahl der Welle einen vorgegebenen Grenzwert 

überschreitet. Der Betriebstemperaturbereich beträgt -40 bis +80 ° C. 

www.posital.de 

MOTION CONTROLLER 

UM ETHERCAT ERWEITERT 

LIVE@ 

Maxon Motor stattet seine 

Positioniersteuerungen der 

Epos4-Reihe mit zusätzlichen 

Konnektivitätsmöglichkeiten 

aus. Neu lassen sie sich mittels 

einer Erweiterungskarte als 

Slave in jegliche EtherCAT-Netzwerke 

einbinden. Die Steuerungen 

können jetzt mittels 

EtherCAT nach CoE Standard 

kommunizieren. Die hierfür 

entwickelte Card lässt sich mit 

den Steuerungscontrollern im 

Gehäuse sowie mit allen 

Modulen der Serie kombinieren. 

Zu einem späteren Zeitpunkt 

folgen Epos-Compact-Bauformen 

in EtherCAT-Ausführung. 

Dank dieser Erweiterung für die 

Welt der Ethernet-basierenden 

Kommunikationsprotokolle wird 

das Anwendungsfeld für die 

kompakten Positioniersteuerungen 

nochmals ausgeweitet 

– unter anderem für Bereiche, in 

denen kurze Zykluszeiten in 

synchronisierten Multiachssystemen 

zählen. Diese Steuerungen 

eignen sich sowohl für 

die Ansteuerung von bürstenbehafteten 

als auch bürstenlosen 

DC-Motoren. Sie überzeugen 

durch ihre Leistungsdichte. 

Kunden bekommen Zusatzleistungen 

für eine einfache 

Inbetriebnahme kostenfrei zur 

Verfügung gestellt. 

www.maxonmotor.com 

DER PÖPPELMANN EFFEKT: 

Geschlossener 

Materialkreislauf 

durch Recycling. 

Themen wie Umwelt- und Klimaschutz 

werden für Unternehmen 

immer wichtiger. Auch wir möchten 

gern einen Beitrag zur Ressourcenschonung 

leisten – und zwar 

durch Recycling. Unter der Initiative 

PÖPPELMANN blue∏ setzen wir 

deshalb zur Herstellung unserer 

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ANTRIEB 4.0 


Antriebstechnik wird intelligent. Dafür sorgen 

Antriebselektronik und –Software aber auch die 

Einbindung von Kommunikationstechnik. 

Auf komplette Antriebslösungen aus einer Hand, die aus 

Getrieben, Motoren und Frequenzumrichtern bzw. Motorstartern 

bestehen, setzt Nord Drivesystems. Die optimale 

Kombination der Einzelkomponenten wird für jede 

Kundenanwendung aus einem abgestimmten Baukastensystem zusammengestellt. 

Besonderer Stellenwert kommt der Antriebselektronik 

zu – den Frequenzumrichtern, Feldverteilern und Motorstartern. 

Sie schaffen die Basis, um aus mechanischen bzw. elektromechanischen 

Komponenten eine intelligente Antriebslösung generieren 

zu können. 

DIE EVOLUTION ZUM SMARTEN 

ANTRIEBSKONZEPT 

Autor: Jörg Niermann, Nord Drivesystems Gruppe, Bargteheide 

Durch schrittweise Weiterentwicklung der dezentralen Antriebe 

aus dem Nord-Portfolio ist aktuell der Feldverteiler 

Nordac Link SK 250E entstanden, der speziell für Anwendungen 

in der Förder- und Handhabungstechnik optimiert wurde. Er 

bringt intelligente Antriebslösungen auf den Weg, denn er stellt 

flexible Funktionalität für alle Antriebsaufgaben inklusive Multi- 

Motoren-Betrieb, Positionieren oder Heben und Senken zur Verfügung. 

Die integrierte PLC ermöglicht vielfältige Anwendungen 

bis hin zu autarken Funktionsbereichen, die übergeordnete 

Anlagensteuerungen entlasten und eigene Ablaufsteuerungen in 

Gang setzen können. 

Als Logidrive, der Antriebslösung für die Intralogistik, gibt es den 

Nordac Link SK 250E Frequenzumrichter, als perfekt abgestimmtes 

Antriebssystem in Kombination mit einem hocheffizienten zweistufigen 

Nordbloc.1 Kegelradgetriebe SK92x72.1 und einem besonders 

energieeffizienten Nord-IE4-Synchronmotor. Zusammen ergeben 

diese Einzelteile ein höchst effizientes und überlastfähiges Antriebssystem 

mit der Systemwirkungsgradklasse IES2. Zur Verfügung 

steht ein Leistungsbereich von 0,55 bis 7,5 kW. Dank des Nord 

Modulbaukastens mit nur drei Grundbaugrößen ist es möglich, die 

Variantenvielfalt gering zu halten. 

Das neue dezentrale Antriebskonzept Nordac Link ist die Antwort 

auf die Evolution der Steuerungsarchitektur von der Automatisierungspyramide 

zum intelligenten Automatisierungsnetzwerk. 

Darin kommt der Antriebstechnik eine wichtige Rolle zu, da sie die 

ablaufenden Prozesse in Bewegung bringt. Intelligente Antriebstechnik 

muss drei Eigenschaften mitbringen: Sie muss vernetzt, autark 

und skalierbar sein. 

Durch die Integration einer PLC in die Nord-Frequenzumrichter 

können applikationsspezifische antriebsnahe Funktionen effizient 

programmiert und wie alle anderen Funktionalitäten des 

Frequenzumrichters parametriert werden. Antriebe sind heute integraler 

Bestandteil des Automatisierungsnetzwerkes. Sie protokollieren 

die Antriebs- und Anwendungsdaten fortlaufend und 

werten alle zur Verfügung stehenden Sensor- und Aktordaten aus. 

INTELLIGENTE ANTRIEBSTECHNIK 

MUSS VERNETZT, AUTARK UND 

SKALIERBAR SEIN 

Die erhobenen Daten werden dann von der integrierten Umrichter-PLC 

lokal aufbereitet und ausgewertet. Der intelligente Antrieb 

kommuniziert relevante Daten an die Leitebene und an 

Komponenten im Netzwerk. 

Auf dieser Basis ist der intelligente Antrieb ohne übergeordnete 

Steuerung in der Lage, eigenständig und situationsgerecht in der 

Anlage zu agieren und eine Ablauf-, bzw. Bewegungssteuerung 

einzuleiten – z.B. für eine Positionieranwendung. Auch modulare 

Anlagendesigns mit autarken Fertigungsinseln sind möglich. Durch 

kontinuierliche Überwachung der Feldebene, die Verknüpfung von 

Kommunikation, Sensorik (Temperatur, Stromaufnahme), Prozessdaten 

(Drehmoment, Beschleunigung, Drehzahl) und den Vitalparametern 

des Antriebes ergibt sich eine höhere Flexibilität und Prozesssicherheit 

des Systems. Die automatische Zustandsbeurteilung 

wird möglich. So können ungeplante Stillstandzeiten signifikant 


Patrouille Suisse 

Das Original 

–aus der Schweiz 

LIVE@ 

Steilgewindespindeln 

verringert werden und eine zustandsorientierte Instandhaltung 

wird möglich. 

INTEGRATION WEITERER STEUERUNGS- 

AUFGABEN 

Perspektivisch wird die Reise weitergehen bis hin zu cyber-physikalischen 

Systemen, die verteilt und dezentral, herstellerunabhängig 

und standortübergreifend zusammenarbeiten. Eine beliebige 

Kombination aus Steuerungen, SPS und Kommunikationsprotokollen 

wird ihre Betriebsdaten an die jeweilige Steuerungsebene 

übertragen. Die ERP-Ebene steuert dann die 

Feldebene auf Basis der bekannten Felddaten. 

Die integrierte PLC des Nordac-Link-Frequenzumrichters ist für 

diese autarken Szenarien bestens vorbereitet. Sie kann beispiels- 

Gleitspindeltriebe 

gerollte Präzision 

beliebige Steigungen 

geräuscharm 

preiswert 

100% Swiss made 

01 Die Feldverteiler-Baureihe Nordac Link wurde speziell für Zielanwendungen 

in der Förder- und Handhabungstechnik optimiert 

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5736 Burg · Schweiz 

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23. bis 27. April 2018 

Halle 16, Stand F04 

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wir bewegen. weltweit 

Ein Unternehmen der Festo Gruppe



„DIE INTELLIGENZ DER 

ANTRIEBSLÖSUNGEN 

MUSS NUTZBRINGEND 

BEHERRSCHT 

WERDEN“ 


Chefredakteur 

02 In Kombination mit einem zweistufigen 

Kegelradgetriebe und einem IE4-Synchronmotor 

bildet der Frequenzumrichter Nordac Link SK 250E 

die Antriebslösung Logidrive 

Eines ist sicher, Antriebe werden 

intelligenter werden. Vom Wälzlager 

oder der Dichtung über den Motor, 

das Getriebe oder die Bremse bis zur 

Antriebssteuerung, alle Antriebskomponenten 

werden in irgend einer 

Form betroffen sein, eigene Daten 

generieren und zur Auswertung und 

Regelung bereitstellen. Aus dieser 

Datenflut die entscheidenden 

herausfiltern und daraus Maßnahmen 

für den Prozess oder die 

Maschine abzuleiten, das wird hier 

die große Herausforderung sein. 

03 

02 

03 Durch kontinuierliche Überwachung der Feldebene, die Verknüpfung von Kommunikation, 

Sensorik, Prozessdaten und Vitalparametern des Antriebes ergibt sich eine höhere 

Flexibilität und Prozesssicherheit des Systems 



„WIR STELLEN HEUTE 

SCHON DIE ANTRIEBS- 

TECHNIK FÜR INDUS- 

TRIE 4.0 BEREIT“ 

Dr. Omar Sadi, 

Technischer Geschäftsführer, 

Nord Drivesystems 

Gruppe 

Unser neues dezentrales Antriebskonzept 

ist aus Sicht von Nord 

Drivesystems die genau passende 

Antwort auf die Evolution der 

Steuerungsarchitektur von der 

Automatisierungspyramide zum 

intelligenten Automatisierungsnetzwerk. 

weise Sensoren und Aktoren einer Zellenradschleuse für die Zementvermahlung einbinden 

und antriebsnahe Funktionen ausführen. z. B. stoppt sie die Schleuse, wenn sie 

eine Blockierung durch zu große Stücke oder zuviel Material diagnostiziert. Die PLC 

kann selbständig Abhilfemaßnahmen einleiten: Durch Umkehr der Antriebsrichtung 

versucht sie, die Blockierung wieder zu beheben. Führt dies nicht zum Erfolg, kann sie 

die Umleitung des Materialflusses auf eine andere Förderstrecke veranlassen und die 

Störung melden. 

Das Potenzial der neuen Nord-Frequenzumrichter zeigt sich auch in einer Maschine 

zum Schneiden von Käse und Fleisch für die Convenience-Food-Industrie. Der Maschinenhersteller 

hat sich dafür entschieden, die Zentralsteuerung seiner Maschine durch 

die integrierte PLC des für den Antrieb zuständigen Nord-Frequenzumrichters zu ersetzen. 

Sie bindet zusätzlich zur Antriebssteuerung alle Sensoren und Aktoren der Anwendung 

ein und erspart weiteren Steuerungsaufwand. 

Ganze Logistik- und Industrieanlagen lassen sich mit der aktuellen Nord-Antriebstechnik 

durch Cloud Integration weltweit aus der Ferne überwachen und hinsichtlich 

Antriebsauslegung und Materialfluss optimieren. Die Antriebe übertragen dazu einfach 

alle Daten über ein Industrie-4.0-Gateway in eine cloudbasierte Datenbank. Über ein 

Remote-Terminal mit übersichtlicher grafischer Darstellung der Anlage und ihrer Betriebsdaten 

kann die Kontrolle und Betreuung bis zum Einzelantrieb von jedem Ort mit 

Internetanschluss weltweit vorgenommen werden. Mit dem Konzept des Nordac Link 

ist die Antriebselektronik von Nord Drivesystems in jeder Hinsicht Industrie 4.0 ready! 

Bilder: Aufmacherbild iStock.com/eternalcreative|Getriebebau Nord; Bilder 1, 2 und 3 Nord Drivesystems 

www.nord.com 


RELUKTANZMOTOR MIT ERHÖHTER LEISTUNG UND EFFIZIENZ 

www.bonfiglioli.de 

LIVE@ 


Bei gleicher Statorlänge wie die vierpolige Standardmotorreihe 

der Effizienzklasse IE2 erreichen die Synchron-Reluktanzmotoren 

BSR von Bonfiglioli die Effizienzklasse IE4 – oder alternativ 

auf der Grundlage der Effizienzklasse IE2 bei gleichem Motorvolumen 

die doppelte Leistung. Dementsprechend bietet 

Bonfiglioli auch zwei Packages aus Motor und Umrichter an: Ein „High 

Efficiency“-Paket auf IE4-Standard und ein „High-Power-Density“-Paket 

mit voller Dynamik und hochpräziser Geschwindigkeit bei sensorlosem 

Einsatz. Der Motor ist in sechs Baugrößen und Leistungsgrößen von 0,37 

bis 18,5 kW erhältlich. Beim „High Efficiency“-Paket auf IE4-Standard sorgt 

der Motor bei gleicher Baugröße in Verbindung mit optimierter Antriebssoftware 

für mehr Effizienz. Im „High-Power-Density“-Paket benötigen die 

Motoren bei gleicher Ausgangsleistung deutlich weniger Platz. Der Antrieb 

baut kürzer und inklusive Klemmenkasten auch nicht mehr so hoch – je 

nach Anwendung kann dies bis zu zwei Baugrößen ausmachen. 

FREILÄUFE PER 

MAUSKLICK ORDERN 

LIVE@ 

Freiläufe von Ringspann 

können nun auch über 

einen Webshop bestellt 

werden. Zunächst stehen 

auf www.ringspann.de alle 

Einbaufreiläufe für die Drehmoment- 

Übertragung über Pressverbindung 

und Passfederverbindung zur 

Verfügung. Die Standard-Freiläufe 

aller anderen Klassen sollen in den 

nächsten Monaten schrittweise 

nachrücken. Bisher können Konstrukteure 

und technische Einkäufer aus 

zwölf Baureihen von Rücklaufsperren, 

Überhol- oder Vorschubfreiläufen in 

160 Größen mit Nenndrehmomenten 

von 325 bis 20 500 Nm wählen. Im 

Webshop wird der User intuitiv durch 

das Sortiment geführt. Per Mausklick 

erhält er alle entscheidungsrelevanten 

Auskünfte über Preise, Mengenstaffelungen, 

Verfügbarkeiten und 

Lieferzeiten. Kurze Textboxen 

skizzieren die typischen Einsatzgebiete 

und technischen Hauptmerkmale 

aller Baureihen und Typen. Zudem 

können an jeder Position im Webshop 

die passenden Datenblätter, Einbauanleitungen 

und 3D-CAD-Modelle der 

jeweiligen Modelle aufgerufen 

werden. 

DIE KUPPLUNG. 

FÜR DIE WELT DER 

PRÄZISION 

Sicherheitskupplungen 

Metallbalgkupplungen 

Elastomerkupplungen 

www.ringspann.de 

RW-KUPPLUNGEN.DE


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KONZEPTE FÜR HOCHPRÄZISE TORQUEMOTOREN 


Den genau auf die Antriebsaufgabe passenden 

Torquemotor gibt es nicht von der Stange. Schon 

mit der Auswahl der Motor-Topologie werden 

von vornherein die wichtigsten Eigenschaften 

des Torquemotors determiniert. 

Allgemein lassen sich in der Torquemotoren-Entwicklung 

vier Schwerpunkte – oftmals in Kombination – feststellen: 

höhere Systemgenauigkeit, verbesserte Dynamik, größere 

Drehmomentdichte oder ein breiteres Drehzahlspektrum. 

Da eine einzige Motor-Topologie nicht alle Eigenschaften gleich gut 

erfüllen kann, haben sich am Markt mehrere Motorbauarten etabliert. 

Die richtige Wahl der Motorbauart allein genügt jedoch noch 

nicht, um den Ansprüchen des Hochleistungsmaschinenbaus gerecht 

zu werden. 

SYSTEMGENAUIGKEIT BEI DIREKTANTRIEBEN 

Die Systemgenauigkeit des Torqueantriebes wird durch die Lagerung 

des Rotors, das Messsystem und die Messauflösung, die Steuerung 

bzw. Motorregelung und durch den Motor selbst bestimmt. 

Der Motor beeinflusst insofern die Systemgenauigkeit, indem er 

durch seinen spezifischen Aufbau aus Spulen, Magneten und Eisen 

– also seine Topologie – ungewollte Kräfte aus elektrisch und magnetisch 

erzeugten Oberwellen (Feld- und Durchflutungsoberwellen) 

sowie Temperaturgradienten in das Masse-Feder-System „Rotor-Lagerung“ 

induziert. 

Autor: Jochen Krismeyer, Fachjournalist für 

Antriebs- und Automatisierungstechnik, Nürnberg 

Zu den Störkräften zählen u. a. das Cogging (reluktanzbedingte 

Rastkräfte, stromlos) und die aktive Lastpulsation (bestromt). Sie 

wirken in Richtung des Drehmomentes und beeinflussen vor allem 

den Gleichlauf des Motors. Ferner wirken in radialer Richtung Anzugskräfte, 

die sich bedingt durch die unterschiedliche Polzahl von 

Stator und Rotor und vorhandene Systemfehler nicht vollständig 

aufheben. Das hat zur Folge, dass eine resultierende radiale Kraft, 

in Betrag und Richtung über dem Drehwinkel auch noch veränderlich 

– auf den Rotor wirkt. Diese pulsierende Störkraft verursacht 

eine minimale Verkippung der Drehachse und eine Anregung der 

Motormechanik – bei hohen Drehzahlen bis zu hör- und fühlbaren 

Schwingungen. Welche konstruktiven Möglichkeiten gibt es nun, 

die Systemgenauigkeit der jeweiligen Applikation individuell anzupassen? 

HOHE SYSTEMGENAUIGKEIT UND DYNAMIK 

BEI MITTLEREN DREHZAHLEN 

Für sehr positioniergenaue und bahntreue Antriebe setzt Schaeffler 

u.a. Torquemotoren mit Luftspaltwicklungen ein. Wie es die Bezeichnung 

bereits suggeriert, ist die Motorwicklung im magnetischen 

Luftspalt zwischen Stator und Rotor angebracht. Der Stator 

besteht aus einem durchgehenden Außenring und den darauf fixierten 

Kupferspulen – die Magnete rotieren also in einem geschlossenen 

Eisenring. Folglich entsteht auch nicht das Cogging, 

wie man dies von genuteten Motoren kennt. 

Motoren mit Luftspaltwicklungen induzieren nur sehr geringe 

Störungen in die mechanische Struktur und die Steuerung. Es werden 

jedoch Wirbelströme im Statorring erzeugt, die zu einer Erwärmung 

führen und folglich die Drehzahl begrenzen. Die Drehmomentausbeute 

ist aufgrund des recht großen Luftspalts geringer als 

bei genuteten Motoren. 

Diese Motorenbauart – bei Schaeffler sind das die Baureihen 

RMK (koaxial, Innen- oder Außenläufer) und RMF (Scheibenrotor) 

– zeichnet ein hervorragender Gleichlauf und außergewöhnliche 


Laufruhe aus. Die Wicklungen der RMK- und RMF-Motoren sind kernlos ausgeführt, 

wodurch sehr kleine Zeitkonstanten im Bereich von etwa einer Millisekunde realisiert 

werden. Durch die folglich sehr hohen Stromanstiegsgeschwindigkeiten sind 

diese Motoren hervorragend dynamisch regelbar und erreichen eine sehr hohe 

Bahntreue. 

HOHE SYSTEMGENAUIGKEIT UND DYNAMIK BEI 

GRÖSSEREN DREHZAHLEN 

Vielpolige, genutete Synchron-Servomotoren mit Zahnspulenwicklungen, also die 

typischen Torquemotoren, zeichnen sich grundsätzlich durch große Drehmomente 

bei niedrigen Drehzahlen aus. Die Drehzahlbegrenzung ist eine Folge der relativ 

starken aktiven Erwärmung der meist ungekühlten Rotoren. Diese heizen sich durch 

pulsierende Magnetfelder und dadurch hervorgerufene Wirbelströme auf. Der Effekt 

nimmt mit der Drehzahl und der Stromstärke zu. 

Eine konzeptionelle Maßnahme, die Drehzahl von Torquemotoren zu steigern, besteht 

in der geschickten Anordnung von verteilten Wicklungen. Verteilt bedeutet, 

dass die Spule nicht um einen Zahn, sondern um z. B. drei Zähne gewickelt ist. Die 

Rotoren verteilt gewickelter Motoren bleiben aufgrund geringerer Magnetflussschwankungen 

kühler, so dass bei deutlich höheren Polwechselfrequenzen der 

Drehzahlbereich des Motors angehoben werden kann. 

01 Einfluss der Motortopologie, der Wicklungsart und -auslegung auf den Drehzahl- und 

Drehmomentbereich von Torquemotoren 

02 Einfluss der Motortopologie, der Wicklungsart und -auslegung auf die Rotorverluste 

(Eisen und Magnet) in Abhängigkeit von der Drehzahl bzw. Ansteuerfrequenz 

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03 

04 

„TORQUEMOTOR 

IST NICHT GLEICH 

TORQUEMOTOR“ 


Chefredakteur 


Sehr schnelle Motoren erfordern kleinere Spannungs- und Drehmomentkonstanten 

und laufen dadurch auf hohem Stromniveau. Bei der notwendigen Anpassung der 

Motorwicklungen an die geforderten Drehzahlen sind die Kupferverluste nur abhängig 

vom Drehmoment und vom Aussteuerungsgrad des Motors, nicht aber vom 

Grundstrombedarf des Motors. 

Schaeffler bietet Torquemotoren mit verteilten Wicklungen und besonders optimierter 

Topologie als Baureihe SRV bzw. HSRV an. Sie bieten bei Polwechselfrequenzen 

bis in den kHz-Bereich sehr hohe Umfangsgeschwindigkeiten im Luftspalt von 

bis zu 50 m/s. Die Motoren zeichnen sich durch kleine elektrische Zeitkonstanten im 

Bereich weniger Millisekunden, eine sehr hohe Systemgenauigkeit, ausgezeichnete 

Laufruhe und hervorragenden Gleichlauf aus. Sie stellen aktuell den Benchmark in 

diesem Segment dar. 


Die Anwendungsanforderungen 

bestimmen die Auswahl des 

passenden Motors. Das gilt im 

Besonderen auch für Torquemotoren. 

Wer sich grundsätzlich für 

diese Antriebstechnologie entschieden 

hat, sollte mit Hilfe des 

Anbieters die am besten passende 

Motorbauart definieren. Das geht 

am effizientesten, wenn der 

Anbieter auch alle Bauarten und 

deren Topologien beherrscht. 

HOHE DREHMOMENTDICHTE UND GERINGE 

VERLUSTLEISTUNG 

Die oben beschriebenen Torquemotoren mit hoher Systemgenauigkeit werden häufig 

für präzise Positionierung, genaue Bahnkurven und sehr guten Gleichlauf eingesetzt. 

Im Vergleich dazu erfüllen „Leistungsantriebe“ vorwiegend Antriebsaufgaben. 

Die Forderung der Maschinenhersteller, bei gleichen Außenmaßen der Torquemotoren 

immer mehr Drehmoment und größere Spitzenmomente zu realisieren, hat bei 

Schaeffler zur Entwicklung von optimierten Motoren mit Zahnspulenwicklungen 

und Oberflächenmagneten geführt. 

Diese Motoren der Baureihe RI(B) wurden so gestaltet, dass bei identischen Außenmaßen 

der Kupferfüllfaktor und damit die Drehmomentdichte erhöht werden 

konnte. Um die damit gesteigerte mechanische Leistung auch abrufen zu können, 

mussten die Wärmeübergänge und die Kühlung der Motoren entsprechend optimiert 

werden. Die maximal mögliche Verlustleistung, die aus dem Motor heraus gekühlt 

werden kann, erhöht sich dadurch. In der praktischen Umsetzung bedeutet 

dies, dass die Motoren bei gleichem Bauraum mehr mechanische Leistung abgeben 

können (Spitzenlastauslegung - momentoptimiert) oder die Reserve bei niedrigerer 

Auslastung bewusst zur Wirkungsgradverbesserung dienen kann (Dauerlastauslegung 

- verlustleistungsoptimiert). 

Genügen die Drehzahlen der RI(B)-Motoren nicht, werden die Motoren mit Zahnspulenwicklungen 

modifiziert. Sie erhalten geblechte Rotoren mit eingebetteten Magneten. 

Durch den geblechten Magnetträger werden die Wirbelstromverluste auf ein 

Minimum reduziert. Der Rotor wird weniger erwärmt und ist nicht mehr der begrenzende 

Faktor für die Leistungsfähigkeit des Motors. Diese Baureihe nennt sich RKI(B) 

und ist technologieführend in der Kombination höchster Drehmomente und höchster 

Drehzahlen bei geringer Verlustleistung. 



05 

06 

DYNAMIK UND WICKLUNGSAUSLEGUNG 

Spricht man bei der Entwicklung von Torquemotoren von Dynamik, 

versteht man darunter neben der erreichbaren Drehzahl 

auch die realisierbare Stromanstiegsgeschwindigkeit. Sie ist für 

das Beschleunigungsvermögen des Motors in der exakten Bahnbewegung 

von wesentlicher Bedeutung. Große Induktivitäten reduzieren 

die Stromanstiegsgeschwindigkeiten, kleine Induktivitäten 

bieten große Stromanstiegsgeschwindigkeiten. Auch hier bestimmt 

die gewählte Topologie des Motors von vornherein dessen 

mögliche Performance. Aber auch die Wicklungsauslegung hat einen 

sehr großen Einfluss auf die Dynamik, denn Strom, Spannung, 

Drehzahl, Windungszahl und Induktivität stehen in einem 

festen physikalischen Zusammenhang. 

Senior Engineer Dr. Wolfgang Heinrich, Senior Engineer im Geschäftsfeld 

Industrie 4.0 bei Schaeffler, erklärt abschließend dazu: 

„Das ist auch der Grund, warum wir ein und denselben Motor in 

dem gleichen Gehäuse mit bis zu zehn verschiedenen Wicklungen 

anbieten. Diese werden je nach Kundenvorgabe für bestimmte 

Strom-Spannungs-Restriktionen, für die gewünschte Nenndrehzahl 

oder bestimmte Lastkollektive entwickelt. Genau das ist auch 

die Spezialität des Unternehmens und genau das wird von den 

Kunden heute verlangt. Wir haben im Bereich Direktantriebe den 

Anspruch Weltmarktführer zu sein. Unsere unterschiedlichen 

Motortopologien, die sich in den verschiedenen Motorbaureihen 

widerspiegeln, bilden hierfür eine hervorragende Basis.“ 

Bilder: Schaeffler 

www.schaeffler.de 

03 Hohe Systemgenauigkeit und Dynamik bei mittleren Drehzahlen 

bietet die Motorbaureihe RMF 

04 Die SRV-Motoren sind mit verteilten Wicklungen ausgeführt 

05 Die Motoren der Baureihe RI(B) verfügen über eine sehr hohe 

Drehmomentdichte 

06 Höchste Drehmomente und höchste Drehzahlen bei geringer 

Verlustleistung bieten die RKI(B)-Motoren 

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DIE PERFEKTE SERVOKUPPLUNG 

Dynamische Antriebsaufgaben 

mit häufigem Start-Stopp- und 

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absolute Positioniergenauigkeit 

im Vordergrund steht - das ist 

das Metier der Servoflex! 

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Kupplungen finden sich in fast jeder Maschine. 

Es gibt sie in diversen Ausführung und Größen 

– zum Beispiel auch als Sicherheitskupplungen. 

Die derzeit weltgrößte mechanische 

Sicherheitskupplung wurde 2017 für eine 

Windkraft-Testanlage ausgeliefert. 

Spezialprojekte, die die individuelle Anfertigung von Industrieund 

Präzisionskupplungen beinhalten, gehören bei der R+W 

Antriebselemente GmbH zum Tagesgeschäft. Die hauseigene 

Entwicklungsabteilung ist erfahren und verfügt über das 

Know-how, Anfragen mit besonders heiklen, oftmals extremen 

Parametern zu bedienen. Darunter fallen so namhafte Projekte wie 

die Sicherheitskupplung für die Weltraumstation ISS oder die steckbare 

Metallbalgkupplung für den leistungsfähigsten Teilchenbeschleuniger, 

den Large Hadron Collider (LHC). 

EIN BESONDERES PROJEKT 

Im Sommer 2017 wurde von R+W ein besonderes Projekt gehandelt 

– die größte Sicherheitskupplung der Welt, die STF 20000 mit einem 

Gesamtgewicht von 21,5 t. In jeder Hinsicht extrem waren daher 

auch die Anforderungen. Der Auftrag entwickelte sich aus der 

Ausschreibung eines spanischen Kupplungsherstellers. Dieser baute 

ein Transmissionselement für die zwei 6-MW-Motoren einer 

neuen, dänischen Windkrafttestanlage. Den hierfür zusätzlich notwendigen 

Überlastschutz in Form einer Sicherheitskupplung mit 

manueller Einrastung konnte R+W beisteuern. 

„Unser Lastenheft bestimmte die Kombination aus den enormen 

Lastzyklen des Windkraftbetriebs, den entsprechend hohen Kilonewtonmeter-Bereichen, 

die es zu bewältigen galt, und den baulichen 

Vorgaben der Spanier“, erklärt Rainer Benz, technischer 

Leiter bei R+W. Konkret heißt das: ein Ausrückmoment zwischen 

15 000 und 20 000 kNm, für das die Sicherheitskupplung ausgelegt 

sein sollte. Im Regelfall werden im Sicherheitsbereich bis zu 

2 800 Nm erreicht – das entspricht dem 7 000-Fachen des üblichen 

Werts. Der zu erzielende Außendurchmesser betrug 4 m. Der 

Innendurchmesser der gigantischen Sicherheitskupplung sollte 

immerhin noch 70 cm betragen, bei einer Länge von 470 mm. 

„Dennoch ist auch die STF 20000 nach denselben Prinzipien wie 

alle unsere bewährten Industrie-Sicherheitskupplungen aufgebaut, 

nur in anderen Dimensionen als üblich“, erläutert Rainer Benz. 


SIEBEN MONATE KONZEPTION 

Das R+W-Entwicklungsteam näherte sich der besonderen Aufgabe 

in sieben Monaten intensiver Konzeptionszeit zunächst mit der 

Erstellung eines 3D-Modells. Nach diesem virtuellen Prototyp konnte 

die gigantische Kupplung realisiert werden. Den ungewohnten physikalischen 

Parametern wurden die Ingenieure durch die Finite- 

Elemente-Methode Herr. Besonders akribisch wurde nach eventuellen 

Schwachstellen an der Kupplung gesucht, die sich bei herkömmlichem 

Gebrauch und üblicher Größe so nicht ergeben. 

„Die Gefahr von Verformungen oder Rissen aufgrund der extremen 

Beanspruchung in der Windkrafttestanlage haben wir genauestens 

geprüft. Davon hängt auch die langfristige Funktionssicherheit der 

Kupplung ab“, ergänzt Rainer Benz. Dementsprechend verstärkten 

die Konstrukteure die lokalisierten neuralgischen Punkte an der 

Kupplung. 

DREI WOCHEN GROSSTEILEPUZZLE 

Als Sonderanfertigung wurden danach alle Teile der Kupplung 

einzeln geschmiedet. Auch hier war absolute Präzisionsarbeit 

gefragt, denn der nachfolgende, akribisch geplante Prozess des 

Zusammensetzens sollte keine noch so kleine Ungenauigkeit bei 

der Fluchtung eines Bohrpunkts verzeihen. Insgesamt drei Wochen 

nahm das Großteilepuzzle drei R+W-Mechaniker in Anspruch. 

Anstatt von allen Seiten die Teile zusammenzusetzen, wurden die 

Einzelkomponenten nur von einer Seite montiert: „Wir haben aus 

der technischen Notwendigkeit einfach eine Tugend gemacht und 

uns das Belegen einer Pizza zum Vorbild genommen. Einzelteil um 

Einzelteil wurde so am Grundgerüst festgesteckt – die ideale Vorgehensweise, 

wie sich herausgestellt hat“, resümiert Rainer Benz. In 

einem Zeitrafferfilm (www.bitly/STF20000) dokumentierte das 

Team den aufregenden Prozess. 

www.rw-kupplungen.de 


PDMD-A10097-00-7600 

flender.com


SCHWERE 

JUNGS 

Autor: Dr. Torsten Kretschmer, Stieber GmbH, Heidelberg 


In der Schwerindustrie und überall dort, wo 

Material mit Fördereinrichtungen bewegt wird, 

spielen Rücklaufsperren eine elementare Rolle. 

Sie müssen zuverlässig funktionieren und dabei 

hohe Kräfte bändigen, um Menschen und 

Maschinen zu schützen. 

Die korrekte Auslegung der Rücklaufsperre verlangt exakte 

Daten zu den an der Förderstrecke anliegenden Drehmomenten. 

Im Idealfall wird die Rücklaufsperre parallel zum 

Antriebsaggregat konstruiert, weil Motor und Getriebe 

eine maßgebliche Rolle für deren Bemessung und Leistungsparameter 

spielen. 

Rücklaufsperren können entweder auf der schnell laufenden Getriebewelle 

und somit direkt an das Getriebegehäuse angeflanscht 

oder extern auf dem Wellenende der langsam laufenden Getriebewelle 

montiert werden. Im ersten Fall ist die Drehmomentbelastung 

geringer (ggf. kleinere Rücklaufsperre), die zweite Variante kann 

Vorteile bei der Wartung von E-Motor und Getriebe bingen. 

Bei Fördereinrichtungen mit Mehrfachantrieben und einer entsprechenden 

Anzahl an Rücklaufsperren (RS) ohne Drehmoment- 

begrenzung ist von einer nur geringen Lastverteilung zwischen den 

einzelnen RS auszugehen. Die Ursache hierfür sind das verzögerte 

Eingreifen der verschiedenen RS infolge von Toleranzen in den 

Sperren, unterschiedliche Banddehnungen an den RS, unterschiedliche 

Reibungszustände (Wirkungsgrade) in den Bändern 

usw. In der Praxis ergeben sich hieraus Sicherheitsfaktoren von 

bis zum 3-fachen des Antriebsmoments, wodurch die RS überproportional 

groß ausfallen. 

Mithilfe von drehmomentbegrenzenden Rücklaufsperren lässt 

sich der Lastausgleich optimieren, sodass diese bei unverminderter 

Sicherheit ggf. kleiner ausgelegt werden kann. 

AUSLEGUNGSBEISPIEL FÜR DIE LANGSAM 

LAUFENDE WELLE 

Bei einer Überlandbandanlage mit Rücklaufsperren ohne Drehmomentbegrenzung 

auf der langsam laufenden Welle muss die RS 

nach Vorgabe des Kunden die Drehmomentbelastung nach einem 

abgebrochenen Start überstehen. Hieraus ergab sich eine Drehmomentkapazität 

der RS von 833,5 kNm bei einem errechneten 

Rückdrehmoment im Normalbereich von nur 53 kNm. 

Bei identischen Ausgangsdaten für optimal eingestellte RS mit Drehmomentbegrenzung 

ist eine Drehmomentkapazität von 68,9 kNm 

ausreichend (Sicherheitsfaktor: 1,3). Im Falle eines abgebrochenen 

Starts rutscht die RS durch, bis die Spannung im Band abgebaut ist. 



„OPTIMAL AUSGELEGTE 

RÜCKLAUFSPERREN 

GEWÄHRLEISTEN EINE 

HÖHERE ANLAGEN- 

EFFIZIENZ“ 

Dr. Torsten Kretschmer, 

Technischer Leiter 

der Stieber GmbH 

Rücklaufsperren sind ein 

wichtiger Sicherheitsbaustein, 

der unkontrollierten Richtungsund 

Tempowechsel verhindert. Mit 

entsprechendem Know-how und 

fundiertem Wissen über die vorherrschenden 

Einsatzbedingungen 

ist es möglich, die Rücklaufsperre 

kompakt und kosteneffizient 

auszulegen und den Antriebsstrang 

trotzdem sicher vor Überlast zu 

schützen. 

AUSLEGUNGSBEISPIEL FÜR DIE SCHNELL 

LAUFENDE WELLE 

Im vorliegenden Fall hatte ein Kunde für einen Schrägförderer eine Standardrücklaufsperre 

ohne Drehmomentbegrenzung auf der schnell laufenden Welle mit einer maximalen 

Drehmomentkapazität von 72 kNm ausgewählt (Nenndrehmoment der Antriebseinheit 

27,2 kNm mal kundenseitig gefordertem Sicherheitsfaktor), die während eines abgebrochenen 

Starts mit einem überladenen Band beschädigt wurde. Für einen noch höheren 

Sicherheitsfaktor (bzw. eine noch größere RS) war das Getriebe nicht ausgelegt. 

Dem Kunden konnte durch den Einbau einer drehmomentbegrenzenden RS geholfen 

werden, die bei einem errechneten Rückdrehmoment von 15 kNm auf ein Losbrechmoment 

von 19,6 kNm (Sicherheitsfaktor 1,3) eingestellt wurde. 

Drehmomentbegrenzende RS, die das Rückdrehmoment sicher halten können (Stieber 

empfiehlt einen Sicherheitsfaktor von 1,3), können u. U. deutlich kleiner als herkömmliche 

RS ausgelegt werden 

SICHERE AUSLEGUNG VON LASTAUSGLEICHENDEN 

RÜCKLAUFSPERREN 

Die Auslegung hängt maßgeblich von den zur Verfügung stehenden Betriebsdaten wie 

Rückdrehmoment, Wirkungsgrad in der Bandanlage sowie dem Reibungskoeffizient in 

der Sperre ab. Darüber hinaus hat jede Anwendung ihre eigenen, besonderen Anforderungen, 

so dass die Auslegung von Rücklaufsperren von Experten geprüft werden sollte, 

die Erfahrungen auf diesem Gebiet haben. Die entsprechende technische Expertise 

vorausgesetzt, ist es möglich, kostengünstige und trotzdem sichere und zuverlässige 

Lösungen zu spezifizieren. 

KONTROLLIERTES ENTLASTEN 

Elektromotoren sind in der Regel nicht dafür ausgelegt, Förderbänder bei voller Beladung 

anzufahren, sonst wären sie im Normalbetrieb ineffizient. Deshalb ist nach Ansprechen 

einer Rücklaufsperre die kontrollierte Entlastung des Förderbandes nötig, wobei der 

Aufwand in hohem Maße von 

RÜCKLAUFSPERREN MIT 

DREHMOMENTBEGRENZUNG 

BIETEN VORTEILE 

der Bauart der installierten RS 

abhängt. Idealerweise erlaubt 

die mechanisch oder hydraulisch 

zu lösende RS ein kontrolliertes 

Entlasten des Bandes. Besonders 

effizient und komfortabel bei Anlagen mit mehr als einer RS ist das gleichzeitige 

und allmähliche Lösen mittels einer Zentralhydraulik, wie Stieber sie anbietet. Auf diese 

Weise kann die Fördereinrichtung kontrolliert rückwärts laufen, schnell entladen werden 

und in kürzester Zeit wieder den Betrieb aufnehmen. 

Während herkömmliche RS gleitgelagert sind, haben die Rücklaufsperren vom Typ 

RDBK und RDBR von Stieber eine patentierte Wälzlagerung. Hiermit sind sie in der 

Lage, sehr lange und vor allem bei hohen Geschwindigkeiten rückwärts zu laufen. 

Bilder: Stieber GmbH 

www.stieberclutch.com 

Internationale Fachmesse 

für optische Technologien, 

Komponenten und Systeme 

D 15. – 17. 05. 2018 

a FRANKFURT 

Pole Position 

in optischen Technologien 

Die 14. Optatec bildet als lupenreine Leitmesse 

das weltweite Angebot an Produkten, 

Detail- und Systemlösungen sowie 

Anwendungen innovativster optischer 

Technologien ab. Die ca. 600 Anbieter aus 

mehr als 30 Nationen begegnen hier im 

Messezentrum Frankfurt den entscheidenden 

Anwendern aus ca. 55 Ländern 

auf höchstem Niveau. 

Optische Bauelemente 

Optomechanik / Optoelektronik 

Faseroptik / Lichtwellenleiter 

Laserkomponenten 

Fertigungssysteme 

H SPIE Kongress 

"Optical Systems Design" 

www.optatec-messe.de 

Veranstalter: P. E. SCHALL GmbH & Co. KG 

+49 (0) 7025 9206-0 

optatec@schall-messen.de


LIVE@ 

HYBRID ÜBER 

DEN SEE 

DAS 

Elektromobilität ist längst nicht nur ein Thema 

für die Straße, sondern ebenso für die Schifffahrt. 

Ein Beispiel ist das Fahrgastschiff MS Diamant 

mit seinem parallelhybriden Antriebskonzept. 

ECOPROP-ANTRIEBSSYSTEM 

Mit dem dieselelektrischen Hybridantriebssystem Siship 

EcoProp ermöglicht Siemens kleineren Schiffen ein 

Maximum an Effizienz und eine bessere Umweltverträglichkeit. 

Das einfach bedienbare System stellt mit vier 

Antriebsmodi (Diesel, Batterie, Elektro, Hybrid) für jede 

Fahrsituation und jedes Fahrprofil den optimalen Antrieb 

bereit und kann dabei auch regenerative Energiequellen 

wie Windkraft, Solarzellen oder Brennstoffzellen problemlos 

integrieren oder nachrüsten. 


Die knapp 63,5 m lange und 13,5 m breite MS Diamant 

verrichtet seit Mai 2017 auf dem Vierwaldstättersee im 

Fahrplanverkehr ihren Dienst. Bis zu 1000 Fahr- oder 

400 Bankettgäste finden auf dem Schiff der Schifffahrtsgesellschaft 

des Vierwaldstättersees (SGV) Platz. Die MS Diamant, 

entworfen und gebaut von der SGV Tochter Shiptec AG, bietet 

solche Design-Highlights wie ein absenkbares Oberdeck und den 

Nautilus-Raum mit Unterwasserfenstern, die einen Blick in die 

Welt unter der Wasseroberfläche ermöglichen; ein bisschen wie 

Jule Vernes „20 000 Meilen unter dem Meer“. Neben dem Design ist 

auch das Technik-Konzept der Diamant besonders modern. Dazu 

gehört der parallelhybride Antrieb von Siemens: das sogenannte 

Siship-EcoProp-System, eine ökologisch und ökonomisch durchdachte 

Lösung. 

SICHERE VERSORGUNG BEI HOHER NETZLAST 

Der Antrieb besteht unter anderem aus zwei permanent erregten 

Synchronelektromotoren von Siemens mit jeweils 180 kW Leistung, 

die als Generatoren wirken. Zwei zusätzliche Diesel-Generatorenpakete 

von Siemens im Bug des Schiffs, die im normalen Betrieb 

nicht zum Einsatz kommen, sichern die Versorgung des Bordnetzes 

bei hoher Belastung. Das ist beispielsweise dann der Fall, wenn bei 

Bankett-Veranstaltungen die Küche eine hohe Netzlast verursacht. 

Zwei Batteriepakete mit je 84 kWh decken den Bedarf bei Leistungsspitzen, 

etwa bei Manövern oder zur Überbrückung der Bord- 

netzlast im Stationsstillstand. Durch den Hybridantrieb laufen die 

Maschinen stets im optimalen Lastbereich, was deren Verschleiß 

reduziert und die Lebensdauer erhöht. Mit dieser Antriebslösung 

lassen sich daher in Summe während des Betriebs bis zu 25 % an 

Treibstoff einsparen. 

INNOVATIVE ANTRIEBSTECHNIK 

DAS PARALLELHYBRIDE ANTRIEBS- 

KONZEPT SORGT FÜR HOHE 

EFFIZIENZ UND FLEXIBILITÄT 

Das Siship-EcoProp-Antriebssystem von Siemens senkt durch den 

Einsatz von Batterien den Treibstoffverbrauch und die Wartungskosten. 

Über eine Boost-Funktion kann zu dem die Leistung der 

Haupt motoren besonders klein dimensioniert werden (Downsizing), 

was den Treibstoffverbrauch weiter reduziert. Bei der Boost- 

Funktion, eingesetzt etwa beim Manövrieren oder Umsteuern, wird 

der bewusst klein dimensionierte Dieselmotor durch den Elektromotor 

unterstützt. Dieser liefert zusätzliches Drehmoment und 

„boostet“ damit den Dieselmotor. 

www.siemens.com/marine 



MOTOREN FÜR INTELLIGENTE ANTRIEBE 

LIVE@ 

Hochdynamisch, präzise und einfach zu konfigurieren 

– diesen Ansprüchen an die Automatisierung und 

Elektrifizierung folgen die Erweiterungen im Motorenspektrum 

von Bosch Rexroth. Den drehmomentstarken 

Synchron-Servomotor MS2N gibt es nun auch mit 

integriertem Geber der Kategorie SIL3 PLe für anspruchsvolle 

Aufgaben mit Safemotion. Dadurch können zusätzliche Sicherheitskomponenten 

entfallen. Für Umgebungen mit explosionsfähigen 

Gasen und Stäuben gibt es die Variante MS2E. Mit ihr 

können auch in den Zonen 2 und 22 Anwendungen mit Einkabelanschluss 

realisiert werden. Als Alternative zu Direktantrieben für 

klassische Kugelgewindetriebe gibt es nun die Reihe ML3 mit 

selbstgekühlten, eisenbehafteten Linearmotoren. Mit hoher 

Dynamik und Kraftdichte ermöglichen diese kürzeste Zykluszeiten. 

Mit weniger 

Komponenten, 

minimalem 

Verschleiß und 

höchsten Geschwindigkeiten 

eignen sie 

sich z. B im Digitalund 

3D-Druck, beim 

Laserschneiden oder 

in Pick-&-Place-Anwendungen. 

www.boschrexroth.de 

KLEINANTRIEBE MIT BISS 

LIVE@ 

Miniaturisierte Antriebe, deren Encoder über Biss-C 

mit den Motion Controllern kommunizieren, bietet 

Faulhaber an. Der magnetische Absolutencoder AES ist 

speziell auf den Einsatz an bürstenlosen DC-Kleinmotoren 

abgestimmt. Die Serie AESM bietet kompakte 

Absolutencoder, die selbst an miniaturisierten bürstenlosen 

DC-Antrieben mit nur 8 mm Durchmesser Platz finden. Die 

bidirektionale Sensor-Schnittstelle eignet sich durch ihre hohe 

Übertragungsrate besonders für dynamische Achsen mit hohen 

Beschleunigungen und für eine gleichmäßige Geschwindigkeitsregelung 

bei großer Positioniergenauigkeit. Da das Biss-Interface 

die Schnittstellensignale differentiell überträgt, erreicht 

es eine hohe Übertragungssicherheit. Die Übertragungstechnik 

Biss Line in Einkabeltechnologie bietet weiteres Potential zur Miniaturisierung. 

Damit werden nur 

zwei anstatt acht 

Signale für die 

Sensorschnittstelle 

benötigt. So 

können auch 

weitere Daten, z. B. 

von Temperatursensoren, 

übertragen 

werden. 

www.faulhaber.com 

DURCHGÄNGIGES DATENMANAGEMENT 

LIVE@ 

Eine durchgängige Plattform für Kombinationen von Servo- und Schrittmotortechnik im Mischbetrieb ist die CPX-E von 

Festo. Konzipiert als Ethercat-Mastersteuerung und Motion Controller in IP20 wird sie zum zentralen Steuerungssystem für 

die Handhabungstechnik. Für die Ausführung als Remote I/O gibt es mehrere Busmodule. Mit NE21-spezifischen Zulassungen 

wird das Modul auch das zentrale Steuerungssystem für die Prozessautomatisierung. Mit der Plattform können neben 

universellen Aufgaben auch systemtechnische Lösungen unterstützt werden. In Kombination mit der Software Automation 

Suite steht ein durchgängiges Datenmanagement zur Verfügung. Erweiterte Softwarefunktionen integrieren elektrische Antriebe des 

Herstellers. Mit dem Automatisierungssystem entstehen Handhabungslösungen wie Teilehandling, Montagetechnik, Palettieren, 

Kleben und Dosieren. Aber auch komplette Automatisierungslösungen von Maschinen gehören zu typischen Anwendungen. 

www.festo.com 

DER APPLICATIONIZER 

Unwiderstehlich für Kompaktmaschinen 

EU 

STAGE 

ENGINEERED FOR 

Die H-Serie ist mit so vielen Vorzügen ausgestattet, dass keine Kompaktmaschine 

daran vorbeifahren kann. Die Drei- und Vierzylinder-Motoren 

überzeugen durch hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen und die 

kompakte Bauform. „Rightsizing“ heißt das Zauberwort, wodurch eine 

Vielzahl von Maschinen im Leistungsbereich von 18,4 bis 62 Kilowatt 

ideal auf Touren gebracht wird. 


Halle 5a, Stand E 002 

www.hatz-diesel.com 

CREATING POWER SOLUTIONS.


LIVE@ 

AUTONOM 

UNTERWEGS 


Autonome Roboter in der Lagerlogistik brauchen 

zuverlässige und präzise Antriebe. Das 

beherzigte auch die YLOG GmbH bei der Auswahl 

geeigneter Motoren und Getriebe für ihre 

Autonomous Intelligent Vehicle. 

2007 hatten die Österreicher Heinrich Amminger und Martin 

Trummer die Idee, die Lagerlogistik zu revolutionieren. Das 

Prinzip ihrer Lagerlogistik ist recht einfach zu beschreiben: 

Die Technologie basiert auf einzelnen, frei fahrbaren Fahrzeugen, 

den Autonomous Intelligent Vehicles (AIV). Diese erkennen 

sich gegenseitig, beachten Vorfahrts- und Einbahnstraßenregelungen 

und erledigen auf diese Weise ihre Aufträge vollkommen autonom 

ohne Eingreifen eines zentralen Rechners. 

SHUTTLES STATT REGALBEDIENGERÄTE 

YLOG baut Shuttles unterschiedlicher Größe mit schwenkbaren 

Rädern, die in Lager- und Transportlogistik gleichermaßen agieren. 

Durch das an Bord befindliche Navigationssystem berechnen die 

AIVs einen einfachen Fahrauftrag und finden ihren Weg durch das 

Regal. Die Entwicklung des intelligenten Logistiksystems geht 

soweit, dass die Transportwagen während des Betriebes mit Strom 

aufgeladen werden. 

Die rund 50 kg schweren Shuttles benötigen sehr wenig Platz 

zum Manövrieren. Die Transportwagen verfügen über eine Leistung 

von nur 100 W, deshalb werden statt Akkus sogenannte 

Superkondensatoren eingesetzt. Der große Vorteil dieser Kondensatoren 

ist, dass diese in nur wenigen Sekunden aufgeladen werden. 

Durch diesen geringen Stromverbrauch der Roboter können etwa 

200 Roboter mit dem gleichen Energieaufwand betrieben werden, 

wie ein einzelnes konventionelles Regalbediengerät, das im Durchschnitt 

rund 20 000 W verbraucht. 

Das eigentlich Entscheidende des Logistiksystems ist die Steuerung: 

Zwar bekommen die Shuttles von einer zentralen Einheit 

den Auftrag, einen bestimmten Behälter aus den Regalen zu holen 

oder ihn abzustellen, aber sie steuern sich dank der einprogram- 

mierten Verkehrsregeln selbst. Dadurch können durchaus 

500 Transportwagen durch diesen dezentralen Ansatz in nur 

einem Lager unterwegs sein. 

MOTOREN FÜR PRÄZISE LENKUNG 

Motoren und Getriebe von Maxon Motor übernehmen in den autonomen 

Fahrzeugen unterschiedliche Aufgaben. So werden von 

insgesamt elf Achsen eines AIV neun durch Maxon-Motoren angetrieben. 

Diese sind verantwortlich für die Lenkung der Räder und 

die Aufnahme und Abgabe der Behälter. 

Es kommen unterschiedliche kundenspezifische Motorvarianten 

mit Getriebe zum Einsatz. Insgesamt werden neun Motoren pro 

Shuttle verbaut. Vier Motoren EC-max 30 werden z. B. als Lenkmotoren 

für die Roboterfahrzeuge verwendet. Die schwenkbaren Räder des 

Fahrzeugs werden durch den Antrieb in die exakte Position gebracht. 

HERZSTÜCK DES MOTORS FÜR 

DIE LENKUNG DER RÄDER IST 

DIE EISENLOSE WICKLUNG 

Die elektronisch kommutierten EC-Motoren zeichnen sich speziell 

durch ein günstiges Drehmomentverhalten, hohe Leistung, einen 

sehr großen Drehzahlbereich und durch ihre hohe Lebensdauer aus. 

In Kombination mit den Antrieben werden Maxon-Planetengetriebe 

in der Keramikversion verwendet. Durch die Verwendung 

von Keramik-Bauteilen in Getrieben kann das Verschleißverhalten 

kritischer Komponenten deutlich verbessert werden. Daraus ergeben 

sich die Vorteile, dass diese Getriebe eine höhere Lebensdauer, 

höhere Dauerdreh- und Kurzzeitdrehmomente haben und auch 

höhere Eingangsdrehzahlen erlauben. 

Für YLOG haben die Maxon-Motoren alle Anforderungen in 

Bezug auf Abstufung der Antriebe in Kombination mit den richtigen 

Getriebeübersetzungen ideal erfüllt. Auch die individuelle kundenspezifische 

Gestaltung der Antriebe, z. B. für die Lenkmotoren, war 

ausschlaggebend für die Wahl dieser Motoren. 

www.maxonmotor.com 



SCHNELLSTE SCHWERLAST-KUGELGEWINDETRIEBE 

Schnellere Beschleunigung und höhere Endgeschwindigkeit 

der Schließ- und Spritzeinheiten von vollelektrischen 

Kunststoff-Spritzgießmaschinen ermöglichen die 

neuen Baugrößen der Schwerlast-Kugelgewindetriebe 

HTF-SRE und HTF-SRD von NSK. Angewendet werden 

sie oft in Kunststoffmaschinen, mit denen Lichtleitplatten 

für die Displays von Smartphones und Tablets gefertigt 

werden. Diese werden immer größer, dünner und 

mit immer kürzeren Taktzeiten gefertigt. Die Linearantriebe in den Spritzgießmaschinen müssen daher mit immer größerer Dynamik 

arbeiten. Auf der Basis dieser Anforderungen wurden die neuen Schwerlast-Kugelgewindetriebe konzipiert. Von der Serie HTF-SRE gibt 

es nun auch kleine und mittlere Durchmesser ab 50 mm. Die Serie HTF-SRD für die Schließeinheiten von Kunststoffmaschinen wurde 

um Versionen mit größerer Steigung ergänzt. Nun stehen Schwerlast-Kugelgewindetriebe zur Verfügung, die Vorschubgeschwindigkeiten 

von 2 bis 3 m/s erreichen. 

www.nskeurope.de 

INTELLIGENT BREMSEN 

LIVE@ 

Sicherheitsbremsen 

von Mayr sind gerüstet 

für die Industrie 4.0. 

Das Modul Roba 

Brake-Checker etwa 

erkennt durch die Analyse von 

Strom und Spannung die Bewegung 

der Ankerscheibe und weiß, 

in welchem Zustand sich die 

Bremse befindet. Neben dem 

Schaltzustand kann das Modul 

auch rückschließen auf Temperatur, 

Verschleiß und Zugweg- oder 

Zugkraftreserve. Für Anwendungen, 

die zusätzlich eine Bremsmomentregelung 

erfordern, gibt 

es das Bremsmoment-Steuermodul 

Roba Torqcontrol. Es kann auch 

durch gezielte Beeinflussung von 

Strom und Spannung die Höhe 

des Bremsmoments im Betrieb 

verändern. Geräte und Maschinen 

lassen sich so gleichmäßig und 

sanft verzögern. Dieses Modul 

bietet die Möglichkeit, Regelkreise 

aufzubauen und Bewegungen 

intelligent zu bremsen. Die sichere 

Bremsenansteuerung Roba SBC 

plus bietet 

Sicherheitsbremsen 

und 

sichere 

Bremsenansteuerung 

im 

Komplettpaket. 

Entwickelt 

wurde sie 

zusammen mit 

Pilz für 

Anwendungen, 

die Normen 

zur funktionalen 

Sicherheit 

erfüllen 

müssen. 

www.mayr.com 

Einzigartige Performance 

ist Teamleistung. 

alpha Premium Line: Einzigartig. Individuell. Hocheffizient. 

Gut ist Ihnen nicht gut genug? Dann haben wir für Sie das optimale 

Erfolgsrezept: Profitieren Sie von unseren umfassenden Beratungsleistungen, 

die Ihnen Best-in-Class-Lösungen garantieren. Bauen Sie auf High End- 

Getriebe, wie die hochpräzisen Kraftpakete XP + , RP + und RPK + sowie die neuen 

Winkelvarianten XPC + , XPK + und RPC + . Damit übertreffen Sie die Leistungsdichte 

von Standardprodukten um ein Vielfaches. 

Wir beraten Sie gerne: Tel. +49 7931 493-0 

Besuchen Sie uns auf der HANNOVER MESSE vom 23. – 27. April 2018, Halle 15, Stand F10 

WITTENSTEIN alpha – intelligente Antriebssysteme 

www.wittenstein-alpha.de


IN 

FÜNF SCHRITTEN 

ZUR OPTIMALEN DÄMPFUNG 

Autor: Robert Timmerberg, M. A., 

Fachjournalist (DFJV), Düsseldorf 


Wie werden Industriestoßdämpfer für den 

jeweiligen Einsatzfall optimal ausgelegt? 

Welche Werte sind nötig? Was ist zu beachten? 

Ein Hersteller gibt Antworten und zeigt, wie 

man in fünf Schritten schnell und einfach ans 

Ziel gelangt. 

Beim Abbau kinetischer Energie bieten Industriestoßdämpfer 

handfeste Vorteile. Im Vergleich zu Festanschlägen 

stoppen sie auch große Massen punktgenau und fast lautlos. 

Und gegenüber der pneumatischen Endlagendämpfung 

überzeugen sie durch Einfachheit, Vielfalt und Wirtschaftlichkeit. 

Doch wer sich zum ersten Mal mit der Auslegung von Industriestoßdämpfern 

beschäftigt, kann schnell vor lauter Informationen 

und Formeln die Übersicht verlieren. Die ACE Stoßdämpfer GmbH 

bietet Hilfe zur Selbsthilfe und gibt einen Überblick. 

WELCHE WERTE SIND NÖTIG? 

90 % aller Einsatzfälle lassen sich berechnen, wenn folgende Parameter 

bekannt sind: 

n m = abzubremsende Masse in kg 

n v = Aufprallgeschwindigkeit in m/s 

n F = evtl. vorhandene Antriebskraft 

(z. B. eines Pneumatikzylinders) in N 

n X = Hübe 

n n = Anzahl der parallel eingesetzten Stoßdämpfer 

Mithilfe dieser Parameter werden in fünf Schritten die nötigen 

Werte zur Stoßdämpferauslegung berechnet. Aus den beiden oberen 

Parametern, der Masse m und der Geschwindigkeit v, wird zunächst 

die kinetische Energie nach der Formel m*v²*0,5 berechnet. 

Da die Geschwindigkeit in dieser Formel zum Quadrat eingeht, ist 

sie eine wichtige Komponente für eine optimale Dämpferauslegung. 

Manchmal ist die Geschwindigkeit aber nicht ohne Weiteres 

zu ermitteln. In diesem Fall kann der Außendienst von ACE diese 

vor Ort in der Anwendung feststellen. Als nächstes sind Durchmesser 

und Anzahl der Drosselbohrungen mithilfe der oben genannten 

Parameter zu definieren. Die Drosselbohrungen sind beim 

Funktionsprinzip der Stoßdämpfer, Aufprallenergie in Reibung 

und Wärme umzuwandeln, von entscheidender Bedeutung. Als 

drittes ist, falls vorhanden, die Antriebskraft bei der Auslegung zu 

berücksichtigen. Diese berechnet sich aus der Kraft multipliziert 

mit dem Dämpferhub. Der vierte Schritt einer erfolgreichen Auslegung 

ist die Berechnung der Energie pro Stunde, welche vom 

Dämpfer aufgenommen werden muss. Diese ergibt sich aus der 

Antriebskraft multipliziert mit der Anzahl der Stoßdämpferbeaufschlagungen 

pro Stunde. Schließlich wird noch die effektive Masse 

ermittelt. In die Formel zur Ermittlung der effektiven Masse geht 

die Geschwindigkeit ebenfalls zum Quadrat ein. 

VIELFÄLTIGE UNTERSTÜTZUNG 

Interessenten zu optimal ausgelegten Industriestoßdämpfern zu verhelfen, 

gehört für die ACE Stoßdämpfer GmbH zum Service. Die klassischen 

Varianten führen über die Beratung und Auslegung vor Ort 

durch Techniker im Kundendienst des Langenfelder Unternehmens. 

Daneben gibt es seit Jahren das ACE-Online-Berechnungsprogramm. 

Mit diesem lassen sich alle oben genannten Berechnungen 

ganz einfach durchführen. Außerdem hält der Spezialist für Dämpfungstechnik 

jetzt auch auf dem firmeneigenen YouTube-Kanal die 

wichtigsten Schritte fest, wie bewegte Massen über die gesamte Strecke 

mit einer linearen Kennlinie abgebremst werden können und so 

die geringste Belastung für die jeweilige Maschine entsteht. 

NÜTZLICHE INFORMATIONEN 

Generell ist es ratsam, Stoßdämpfer so auszulegen, dass sie über einen 

gewissen Leistungspuffer verfügen. Eine Auslastung von maxi- 


TIPPS IM VIDEO 

Auf ihrem YouTube-Kanal 

gibt die ACE Stoßdämpfer 

GmbH Tipps rund um die 

industrielle Dämpfungstechnik. 

Der Weg zum YouTube-Kanal des 

Anbieters führt entweder über die Startseite 

der Homepage www.ace-ace.de oder 

man gibt direkt auf YouTube die Suchwörter 

ACE Tips oder ACE Global ein. Der Link zum 

Clip „Welche Daten sind zum Auslegen eines 

Stoßdämpfers nötig?“ lautet: 

http://bit.ly/ACETips_Stoßdämpferauslegung 

DIE AUFPRALLGESCHWINDIGKEIT IST EIN 

ENORM WICHTIGER PARAMETER BEI DER 

DÄMPFERAUSLEGUNG 

mal 80 % ist empfehlenswert. Außerdem führen z. B. längere Dämpferhübe zu geringeren 

Stützkräften und somit zu einer geringeren Maschinenbelastung. Um einer 

reduzierten Lebensdauer durch Kühlschmiermittel, Späne oder Schmutz entgegenzuwirken, 

sollte man zusätzlich spezielles Zubehör wie Schutzkappen oder 

Sperrluftadapter verwenden. Wenn alle Parameter bekannt sind, sollte man sich 

für fest eingestellte Dämpfer entscheiden. Bei einstellbaren Dämpfern sind Fehleinstellungen 

möglich, die zu einer erhöhten Maschinenbelastung führen können. 

Außerdem ist zu beachten, dass ACE-Industriestoßdämpfer im Standardfall 

für Raumtemperaturen ausgelegt sind. Für extreme Umgebungstemperaturen bietet 

der Hersteller spezielle Dämpfermodelle an. Weitere Sonderlösungen wie z. B. 

Aufprallköpfe zur weiteren Geräuschreduktion sind vorhanden. Und wer noch 

weiterführende Informationen zum Thema Industriestoßdämpfer und deren Auslegung 

sucht: ACE bietet kostenlose Schulungen vor Ort beim Anwender, im firmeneigenen 

Vorführwagen, in Berufs- und Hochschulen oder im Internet. 

Bilder: ACE Stoßdämpfer GmbH, panptys/Fotolia.de 

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DER KONSTRUKTEUR 4/2018 47 

ROTOR-CLIP.indd 1 28.03.2018 15:03:21


LIVE@ 

DEN LICHTBOGEN BEHERRSCHEN 


Kugelgewindetriebe sind universelle 

mechanische Antriebselemente und werden 

immer wieder anspruchsvollen Anforderungen 

gerecht. So auch in Leistungsschaltern, die 

Spannungen bis 1 500 kV lenken. 

Unabhängig von seiner Position im Stromnetz hat ein Leistungsschalter 

zwei Aufgaben: Das tägliche Schalten von 

Leitungen im normalen Betrieb und die Unterbrechung 

der Stromversorgung im Falle einer Überlastung oder eines 

Kurzschlusses. Ein Leistungsschalter ist ein mechanisches Schaltgerät 

und muss in der Lage sein, innerhalb von Sekundenbruchteilen 

Leistungen von mehreren Gigavoltampere zu bändigen. 

Das Unterbrechen des Stromflusses führt bei jedem Schalter zu 

einem Spannungsüberschlag zwischen den beiden Kontakten. Es 

bildet sich ein Lichtbogen mit enormer Energie. Bei Temperaturen 

DIE VERSCHLEISSFREIEN KUGEL- 

GEWINDETRIEBE KÖNNEN GROSSE 

LASTEN ZUVERLÄSSIG BEWEGEN 

von über 50 000 °C und einem Volumen von weniger als einem Liter, 

können Drücke von bis zu 100 MPa auftreten. Das dabei ionisierte 

Gas (Plasma) leitet nicht nur weiterhin Strom, sondern reduziert 

die Lebensdauer des Bauteils. Bei starken Strömen kann es den 

Schalter sogar zerstören. Leistungsschalter sind so konstruiert, dass 

der beim Öffnen der Schaltkontakte entstehende Lichtbogen 

schnell und ohne Beschädigung des Schalters gelöscht und damit 

der Stromfluss unterbrochen wird. 

KALTGEWALZTE KUGELGEWINDETRIEBE 

KOMMEN INS SPIEL 

Ein global führender Energietechnikkonzern suchte eine zuverlässige 

Antriebslösung, um die schweren Metallkontakte in den Leistungsschaltern 

blitzschnell voneinander zu trennen. Bei der 

Eichenberger Gewinde AG wurde er fündig. Die robusten kaltgewalzten 

Kugelgewindetriebe aus Burg (CH), werden im Gewinderollverfahren 

in großen Serien hergestellt. Dabei werden Rauheitswerte 

um Rz 1.0 auf den Gewindeflanken und im Grundradius erreicht. 

Der Rollreibungskoeffizient beträgt bei Stahlkugeln 0,003 bis 

0,001 gegenüber von Gleitreibung Stahl auf Stahl (geschmiert) 

0,1 bis 0,05. Die hervorragenden Gleiteigenschaften des kaltgerollten 

Kugelgewindetriebs sorgen für minimalen Abrieb und 

bieten wenig Angriffsfläche für Verschmutzung. 

Ein Hochspannungs-Kurzschluss hat bereits nach 5 ms seinen 

maximalen Wert erreicht. Eine Unterbrechung der Stromversorgung 

im Falle eines Kurzschlusses wird zum Glück selten gefordert. 

Wenn dieser Fall aber unerwartet auftritt, ist die absolute Zuverlässigkeit 

der mechanischen Antriebselemente unabdingbar. Der 

Kugelgewindetrieb Typ Carry bietet hier in der Anwendung höchste 

Funktionssicherheit mit enormer Leistungskraft (Wirkungsgrad 

> 0,9) und Robustheit. 

Zwei massive Schubstangen sind beidseitig fest mit der maßgefertigten 

Mutter, auch als Mitnehmer bezeichnet, verbunden. Diese 

beiden Hebel setzen die riesigen, unter Federdruck stehenden 

Schlaganker in Bewegung, die den Metallkontakt extrem schnell 

trennen. Trotz widrigsten Wetterbedingungen und starken Temperaturunterschieden 

erfüllt der kaltgerollte Kugelgewindetrieb zuverlässig 

seinen Auftrag. 

ANWENDUNGSANFORDERUNGEN ERFÜLLT 

Die kundenspezifischen Vorgaben an den Kugelgewindetrieb mit 

eingebautem Kundeninterface in der Mutter präsentierten sich anspruchsvoll 

und vielfältig. Im Bezug auf Axialkraft und Geometrie 

wurden höchste Ansprüche gestellt. Die tribologischen Aspekte wie 

Reibung, Verschleiß und Schmierung wurden als wichtige Voraussetzungen 

aufgeführt, die es zu erfüllen galt. 

Die knifflige Aufgabe, das Äußere des Mutternkörpers den speziellen 

Schnittstellenanforderungen und den kinematischen Bedingungen 

anzupassen, stellte sich als besonders anspruchsvoll 

heraus. Aufgrund der Gesamtheit der Forderungen wurden für den 

weltweiten Einsatz verschiedenste Dimensionen des Kugelgewindetriebs 

Carry bestehend aus der kaltgerollten Gewindespindel 

und der spezifischen Mitnehmer-Mutter entwickelt. 

Bilder: Eichenberger, psdesign1/Fotolia.de 

www.gewinde.ch 



AUF KLEINSTEM RAUM EINFACH 

UND PRÄZISE VERFAHREN 

LIVE@ 

Die Automatisierung von Produktionsprozessen wird 

für den Maschinenbau immer wichtiger, um Produkte 

schnell und preiswert herzustellen. Daher hat Igus das 

kompakte Drylin-E-Raumportal entwickelt. Es ist 

schmier- sowie wartungsfrei und eignet sich für 

Anwendungen in der Medizintechnik mit hohen Sicherheitsanforderungen, 

bei Aufgaben in der Mikroelektronik oder für Pick-and- 

Place-Aufgaben bei Kleinstserien. In einem geringen Arbeitsraum 

von 400 x 400 x 100 mm kann die Komplettlösung Lasten bis zu 

2,5 kg bei maximalen Geschwindigkeiten von bis zu 0,5 m/s 

tragen. Zwei 

Drylin ZLW 

Zahnriemenund 

eine 

Drylin GRW 

Zahnstangenachse 

sorgen dabei 

für eine 

präzise 

Führung und 

einen 

schmierfreien 

Lauf, 

dank Gleitelementen aus Hochleistungskunststoffen. Optional 

sind auch Anschlusselemente für Konstruktionsprofile verfügbar. 

Das Portal wird anschlussfertig mit NEMA17/23-Schrittmotoren 

und Encoder geliefert. 

ENERGIEHANDLING BIS 560 VOLT DC 

LIVE@ 

Auch Drive Controller mit Anschlussspannung von 

230 V AC müssen nicht ohne eine aktive Gleichstromzwischenkreis-Erweiterung 

auskommen: Mit dem 

Speicher-Manager KSM 4.0 bietet Michael Koch ein 

universelles Gerät, das den Energiehaushalt des Drive 

Controllers managt. Als Speichermedien dienen dabei Elektrolyt- 

Kondensatoren, Doppelschichtkondensatoren oder Batterien. 

Abhängig von den Anforderungen des Antriebs kann das passende 

aktive Energiemanagementsystem konfiguriert werden. 

Mit einem Spitzenstrom von 60 A und einer Spannung der 

ange-schlossenen Speichermedien bis 260 V DC erreicht er eine 

Leistung bis 15,6 kW. Bei höherer Leistungsanforderung ist mit 

Kondensatoren und Doppelschichtkondensatoren eine Parallelschaltung 

von mehreren Geräten möglich. Der zu versorgende 

Gleichstrom(zwischen)kreis hat eine Dauerspannung bis 540 V DC. 

Der klassische Einsatzfall ist das Managen von Bremsenergie als 

Pufferfunktion mit kurzen Zyklen und häufigen Wiederholungen. 

www.igus.de 

LEBENSERWARTUNG WEIT ÜBERTROFFEN 

LIVE@ 

Die Dünnringlager von Nachi, die im Mars-Rover 

Curiosity der Nasa verbaut sind, erweisen sich als 

langlebiger als erwartet. Die Gebrauchsdauer war 

ursprünglich auf zwei Jahre datiert, nun dauert die 

Marsmission schon mehr als fünf Jahre an. Die 

leichten Lager befinden sich im Antriebssystem des Rovers und 

arbeiten dort unter widrigen Bedigungen des Weltraums, wie z. B. 

Temperaturen zwischen -120 und 0 °C. Eine hohe Zuverlässigkeit 

bei langer Gebrauchsdauer weist der Hersteller auch für seine 

Standardwälzlager aus, z. B. für die universell einsetzbaren 

Rillenkugellager, Axialkugellager in Varianten für ein- oder 

beidseitige Lastaufnahme, Schrägkugellager, ein- und zweireihige 

Zylinderrollenlager, radiale und axiale Pendelrollenlager oder 

Kegelrollenlager. Ergänzend zu den Standardwälzlagern gibt es 

auch hochgenaue 

Präzisionslager 

mit 

minimiertem 

Lagerspiel, 

planparallel 

geschliffene, 

axial spielfrei 

gepaarte 

Wälzlager 

sowie 

Gehäuse- 

Wälzlager-Einheiten. 

www.nachi.de 

www.bremsenergie.de 

HYGIENISCHE STIRNRADGETRIEBE 

FÜR HOHE DREHZAHLEN 

LIVE@ 

Nord Drivesystems hat seine Nordbloc.1-Reihe um 

einstufige Getriebe für Anwendungen mit hohen 

Drehzahlen und Drehmomenten erweitert. Das 

FEM-optimierte Blockgehäuse der Getriebe sorgt für 

Festigkeit und Steifigkeit. Der Aufbau mit internen 

Verstärkungen sowie die Steifigkeitserhöhung des Getriebegehäuses 

sorgen für einen geräuscharmen Lauf. Alle Lager- und 

Dichtungssitze sind im Gussteil enthalten. So entfallen Trennfugen, 

die das Gehäuse schwächen können und Ölleckagen 

begünstigen. Das Gehäuse ist aus Aluminium und damit leicht 

und robust. Zusätzlichen Schutz bietet die optionale Oberflächenveredelung 

NSD TUPH. Die Lager sind großzügig dimensioniert 

und können hohe axiale und radiale Kräfte aufnehmen. Durch die 

glatte, leicht zu reinigende Gehäuse-Oberfläche eignen sich die 

Getriebe für hygienekritische Branchen wie der Lebensmitteloder 

Pharmaindustrie. Typische Einsatzgebiete sind Pumpen, 

Mischer und Lüfter sowie Fördertechnik-Anwendungen. 

www.nord.com 



SYNCHRONE 

GEWICHTHEBER 


Es gibt sie noch, die Motion-Control-Lösungen 

auf rein mechanischer Basis. Ihr Einsatz ist zum 

Beispiel dann sinnvoll, wenn extreme Massen 

langsam bewegt werden müssen. So werden die 

hierbei verwendeten Hubelemente zu 

synchronisierten Gewichthebern. 

Hubelemente der Marke Pfaff-Silberblau von Columbus 

McKinnon Engineered Products werden häufig im Sondermaschinenbau 

eingesetzt. So auch in Fördereinrichtungen 

des Sondermaschinenbauers Krei-Ma zur Beschickung 

und Entladung von Wärmebehandlungsanlagen. Hier 

erhöht ein mechanisch synchronisierter Mehrspindelantrieb basierend 

auf den Pfaff-Silberblau-Spindelhubelementen SHE 20.1 den 

Automationsgrad und die Produktivität. Vorbei sind damit die 

Zeiten, als Halbzeuge den Wärmebehandlungsanlagen noch aufwändig, 

umständlich oder sogar manuell zugeführt wurden. 

MEHRSPINDELANTRIEBE MIT MECHANISCHER 

SYNCHRONISATION 

Die gesamte Fördereinrichtung verfügt über vier Hubanlagen – jeweils 

zwei für die Be- und die Entladeseite, wobei pro Anlage vier 

SHE 20.1 nach dem Antriebsschema 4.1 eingesetzt werden. Bei diesen 

Mehrspindelantrieben mit mechanischer Synchronisation nach 

Schema 4.1 werden vier Hubelemente über Kegelradgetriebe und 

hochelastische Gelenkwellen von nur einem Motor angetrieben. 

Die Techniker von Columbus McKinnon dimensionierten den 

kompletten Antriebsstrang gemäß den vom Sondermaschinenbauer 

vorgegebenen Anforderungen. Somit erhielt er bei dieser Lösung 

alles komplett aus einer Hand: die Dimensionierung und Lieferung 

aller Komponenten von der Kupplung über die Verteilergetriebe bis 

zum Motor. 

Mit der SHE-Baureihe mit integriertem Kugelgewindetrieb wird 

der bestmögliche Wirkungsgrad bei kleinstem Axialspiel und hoher 

Präzision im Gesamthub von 150 mm erzielt. Die Last in der Fördereinrichtung 

beträgt bis zu 15 t, die die vier Spindelhubelemente 

SHE 20.1 mit einer Maximalhubkraft von 200 kN leicht bewältigen. 

Bei der Krei-Ma-Fördereinrichtung werden Stahlrohre mit einem 

Kettenförderer angehoben, in der oberen Position quer zur Rollenbahn 

befördert, dann abgesenkt und auf einer Rollenbahn abgelegt, 

wo sie in Längsrichtung weiter zum Wärmebehandlungsofen zum 

Härten bzw. Vergüten transportiert werden. Nach dem Glühvorgang 

übergibt die Anlage die Rohre an die Absenkeinrichtung des 

Abschreckbeckens. Das abgekühlte Halbzeug wird daraufhin wieder 

über einen Kettenförderer, der ebenfalls von Pfaff-Silberblau- 

Spindelhubelementen höhenverstellt wird, abtransportiert. 

ROBUSTE BAUREIHE FÜR GROSSE LASTEN 

Die Hubelemente-Baureihe SHE deckt einen Lastbereich von 

0,5 bis 200 t ab. SHE-Antriebe zeichnen sich durch eine einsatzgehärtete 

und geschliffene Schneckenwelle und ein Getriebe mit zwei 

wählbaren Übersetzungsstufen aus. Sie kommen immer dann zum 

Einsatz, wenn große Lasten bei mittleren Einschaltdauern und 

mäßiger Hubgeschwindigkeit exakt positioniert und angehoben 

werden müssen, wie auch in den Fördereinrichtungen für die 

Wärmebehandlung. 

Die Maschinen und Anlagen dieses Sondermaschinenbauers 

werden weltweit in der Metall- und Schwerindustrie eingesetzt, beispielsweise 

in Stahl-, Walz-, Hütten-, Aluminium- und Nichteisen- 

Metallwerken sowie in Gießereien und in der Automobilindustrie. 

www.pfaff-silberblau.com/de 


präsentiert Ihre 

INNOVATION 

EXCELLENCE 2018 

DAS VERNETZTE 

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Zeigen Sie Ihre Excellence 2018 – Sprechen Sie uns an: 

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Teilnehmer 2018:

FLUIDTECHNIK 

LIVE@ 


MIT PNEUMATIK 

AUF DRAHT 

Pneumatik ist im Spiel, wenn Draht gebogen 

wird. Sie ist ein wichtiger Leistungsfaktor für die 

Funktionalität und Performance einer 

innovativen Drahtbiegemaschine. 

Die AmDa Technik GmbH in Hilden – ein mittelständischer 

Hersteller von Spezialmaschinen – hat nach rund zweieinhalb 

Jahren Entwicklungszeit eine Drahtbiegemaschine 

vorgestellt, die Draht und Flachstahl in einem Prozessschritt 

torsionsfrei richtet, locht, biegt, anfasst und abschneidet. In 

der Entwicklung wurden viele clevere Details realisiert, die zu einer 

hohen Produktionsgeschwindigkeit und Drahtrichtqualität führen. 

Der komplette pneumatische Strang samt Antrieben, Ventilen, 

Druckluftaufbereitung und Verschraubungen wurde von der 

SMC Deutschland bereitgestellt. Dabei zeigten sich die Vorteile 

einer langfristigen Zusammenarbeit mit einem breit aufgestellten 

Anbieter. 

Autor: Florian Wuttke, SMC Deutschland GmbH, Egelsbach 

AUSSERGEWÖHNLICHES MASCHINENKONZEPT 

Hinter dem Namen Kombianlage D-2510 / FS-253 verbirgt sich ein 

außergewöhnlicher Leistungsumfang: Die modular konzipierte 

Multifunktionsanlage hat sich bereits in mehreren Anwendungen 

bewährt und lässt sich – je nach Aufbau – gezielt auf spezifische Anforderungen 

auslegen. So kann die Maschine beispielsweise Drahtbügel 

mit einem Drahtdurchmesser von 2,5 bis 10 mm torsionsfrei 

richten und in 2D oder 3D biegen. Flachstähle bis 25 x 3 mm können 

gerichtet, gelocht und gebogen werden – und das mit enormer 

Produktionsgeschwindigkeit und hoher Präzision. Die Anlage lässt 

PNEUMATIK ERFÜLLT DIE AN- 

FORDERUNGEN DER MASCHINE 

AN PRÄZISION, DYNAMIK UND 

ZUVERLÄSSIGKEIT 

sich als einfache Biegemaschine oder als Doppelbiegemaschine 

zur Herstellung komplizierter Drahtbügel einsetzen. Auch können 

in einem Arbeitsschritt Einstechlöcher entlang des Flachstahls 

gesetzt und die Drahtenden angefasst werden. Dazu besteht die 

Möglichkeit, gerade Stäbe in zwei Richtungen auszuwerfen bzw. 

zur Weiterverarbeitung an benachbarte Anlagenteile zu übergeben. 

Einige der entwickelten Lösungen genießen inzwischen Patentschutz. 

Dazu zählt die Vorschubeinheit mit vier angetriebenen, 

mechanisch fest miteinander gekoppelten Antriebsrollen, die den 

Flachstahl sicher fixieren. Dadurch sind höchste Vorschubgeschwindigkeiten 

möglich. Schutzwürdig befanden Patentrichter 

auch das vollautomatisch arbeitende Rotorensystem, das sich 

selbst ständig an den Drahtdurchmesser anpasst. Zwei Richtrotoren 


DRIVE WITH OUR 

Calibrated 

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Pilot operated 

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LEE Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH 

Am Limespark 2 · 65843 Sulzbach 

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FLUIDTECHNIK 


„WIR SEHEN UNS NICHT 

NUR ALS ZULIEFERER 

SONDERN ALS 

ENTWICKLUNGS- 

PARTNER“ 

Florian Wuttke, 

SMC Deutschland GmbH 

Wir können Maschinenbauern einen 

unschätzbaren Mehrwert bieten, 

wenn wir mit unserem Antriebsund 

Steuerungs-Know-how 

frühzeitig in deren Entwicklung mit 

einbezogen werden. Von Vorteil ist 

hier, dass wir sowohl in der Pneumatik 

als auch in der Elektromechanik 

zuhause sind und über ein 

großes Produktportfolio verfügen, 

mit dem wir den kompletten 

Antriebsstrang abbilden können. So 

geschah das auch im Fall der neuen 

Drahtbiegemaschine von AmDa 

Technik, hier auf Basis von Pneumatik-Komponenten 

aus unserem 

umfassenden Standardprogramm. 


mit hyperbolisch gelagerten Vorschubrichtrollen sowie pneumatisch an den Drahtdurchmesser 

angepasste Weggeber sorgen für eine vollautomatische Zentrierung rund um den 

gerichteten Drahtstab. 

Diese Technologien verschaffen Anwendern maximale Flexibilität beim Wechsel der Produktion 

und führen gleichfalls zu einer sehr hohen Drahtrichtqualität. Das innovative System 

der zweifach pneumatisch angetriebenen Kupplungen zwischen den beiden Richtrotoren 

jedes Rotorenpaars ist ebenfalls patentrechtlich geschützt. Es ermöglicht die schnelle, 

softwaregesteuerte Umschaltung zwischen dem torsionsfreien Drahtrichten und der 

Unterstützung des 3D-Systems beim 3D-Biegen. 

ABGESTIMMTES PNEUMATISCHES SYSTEM 

Für die beiden verantwortlichen Entwicklungsingenieure von AmDaTech, Joannis G. 

Amyralis und Panagiotis T. Dafos, ist die optimal aufeinander abgestimmte Technologie 

des pneumatischen Systems ein wichtiger Faktor, die überlegene Leistungsfähigkeit der 

Anlage in punkto Produktionsgeschwindigkeit und Präzision im Drahtrichten erreichen 

zu können. Sie sind sich einig: „Die hohe Präzision, mit der die Drehantriebe von SMC 

arbeiten, haben wir mit Vergleichsprodukten anderer Hersteller nicht annähernd beobachten 

können. Dazu kommt das optimale Zusammenspiel aller Komponenten im pneumatischen 

System, das aus unserer Sicht maßgeblich dazu beiträgt, die herausragende 

Reproduziergenauigkeit zu erreichen. Gerade in anspruchsvollen Anwendungen, wie 

dem parallelen Biegen von Federelementen für die Automobilindustrie, bewerten 

Kunden das als entscheidendes Kriterium.“ 

Der gesamte pneumatische Antriebsstrang stammt von SMC in Egelsbach bei Frankfurt 

am Main. Er umfasst Zylinder, Drehantriebe und Lineareinheiten, sowie Ventilinseln 

mit insgesamt 46 verschiedenen Ventilen, ferner die Druckluftaufbereitungs- bzw. 

Verteilungsgeräte sowie zahlreiche Verschraubungen. Den Kern bilden dabei die 

Schwenkantriebe der Serien CRB und MSQ. Diese Komponenten sind speziell für 

Anwendungen konzipiert, die einen einfachen Wechsel der Biegeradien erfordern. 

Beide Antriebe zeichnet aus, dass sie voreingestellte Geschwindigkeiten sehr stabil einhalten. 

Mit Stoßdämpfern bzw. Dämpferscheiben ausgestattet, fangen sie außerdem die 

kinetische Bewegungsenergie materialschonend auf. Der Wechsel läuft gleichzeitig mit 

der Vorschubbewegung des Drahts. 

Neben dem Funktionsumfang sind in der neuen Drahtbiegemaschine etliche pfiffige 

Ideen umgesetzt: So sind die Biege- und 3D-Einheiten entlang der gesamten Maschinenlänge 

fahrbar. Damit können Anwender unterschiedlichen Biegeaufgaben mit maxi maler 

Flexibilität begegnen. Die doppelten Biegewerkzeuge sind variabel einstellbar und ermöglichen 

die Herstellung von Drahtbügeln mit zwei Biegeradien, scharfen Biegungen und 

Bogen oder Kreisen in einem Bügel. Die integrierte Stanze für Flachstahl übernimmt eine 

Doppelfunktion und kann sowohl Lochen als auch Schneiden. 

Pneumatisch angetrieben ist auch die Abwurfvorrichtung. Diese kann in zwei Richtungen 

agieren. Ein gerader Drahtstab kann z. B. nach hinten abgeworfen werden, während 

ein zweiter nach vorne der Weiterverarbeitung zugeführt wird. In einer Doppelbiegemaschine 

sind somit große, komplizierte Drahtbügel und gerade Drahtstäbe in einem 

Schritt parallel herstellbar. Die logische Folge: Es lassen sich außer gewöhnlich hohe 

Taktzahlen realisieren – nicht zuletzt auch dank der Pneumatik. 

www.smc.de 

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GUMMI-FORMTEILE IN HÖCHSTFORM 

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23. - 27. April 2018

FLUIDTECHNIK 

RETROFIT MACHT WERKZEUGMASCHINEN 

ENERGIEEFFIZIENTER 

LIVE@ 

Ein Retrofit der Hydraulik zum Betätigen von Spannstöcken, 

Kraftspannfuttern sowie Klemmen von 

Schlitten und Reitstöcken kann den Betrieb von bestehenden 

Werkzeugmaschinen energieeffizienter 

machen. Von Nachi gibt es dafür die Hydraulikaggregate 

NSPi. Sie erzeugen nur den exakt benötigten Volumenstrom 

und Druck. Elektromotor und Hydraulikpumpe sind 

direkt verbunden. Das reduziert Reibungsverluste. Die einstellbare 

Flügelzellenpumpe ist mit einer Druckwaage ausgestattet. 

Dadurch lässt sich der Volumenstrom anpassen. Muss die 

Hydraulik lediglich den Druck halten, z. B. bei geklemmten 

Schlitten, fließt außer einer geringen internen Leckagemenge 

kein Öl. Benötigt 

dagegen die Hydraulik 

einen größeren 

Volumenstrom, z. B. 

beim Öffnen oder 

Schließen von Spannbacken, 

wird die Flügelzellenpumpe 

innerhalb 

kürzester Zeit entsprechend 

eingestellt. Der 

Hersteller bietet auch 

Hydraulikaggregate 

speziell für Umformmaschinen 

an, z. B. 

Abkantpressen. 

www.nachi.de 

ROBUSTE FILTERPUMPE FÜR 

WERKZEUGMASCHINEN 

Der in Werkzeugmaschinen 

genutzte Kühlschmierstoff 

(KSS) wird während der 

Nutzung mit Feststoffen 

verunreinigt und muss 

gereinigt werden. Eine 

qualitativ hochwertige 

Filtration verlängert die 

Nutzungszeit des Werkzeugs. 

Um verunreinigtes KSS zur 

Filteranlage zu fördern, hatte 

Grundfos bisher Pumpen der 

Baureihe MTA und MTB im 

Programm. Neu ist die 

Baureihe MTD: Eine mehrstufige 

Eintauchpumpe, 

ausgestattet mit halboffenen 

Laufrädern. Damit 

fördert die Pumpe Späne, Fasern und abrasive Feststoffe bis zu 

einer Größe von 25 mm, sie kann somit bei allen Prozessen der 

Werkzeugmaschinen-Industrie eingesetzt werden. Die Baureihe ist 

für mehrere Druckbereiche (2 / 3 / 4 Laufrad-Stufen) und Eintauchlängen 

(230 / 280 / 330 mm) mit Fördermengen zwischen 50 und 

300 l/min verfügbar. Um die Standfestigkeit der Pumpe zu sichern, 

sind die Laufräder, das Spiralgehäuse und das Pumpengehäuse aus 

robustem Gusseisen gefertigt. Alle Oberflächen sind galvanisch 

beschichtet (Korrosionsschutz). 

www.grundfos.de 

PNEUMATISCHE ZENTRIEREINHEITEN 

LIVE@ 

Schwere Lasten mit kleinen Zylindern perfekt 

positionieren – Was kontrovers klingt, machen die 

neuen pneumatischen Zentriereinheiten der Serie 

MACM von SMC möglich. Sie können schwere Lasten 

bis 1 t tragen und diese in alle Richtungen – vor, 

zurück, rechts, links, quer und rotierend (360°) – bewegen. Das 

gelingt mit einer Zentriergenauigkeit von ± 1 mm. Dadurch wird 

es möglich, mit sehr kleinen, kompakten und kostengünstigen 

Ausrichtzylindern die Werkstückpositionierung z. B. in Förderlinien 

zu bewerkstelligen. Folglich können Maschinenbauer und 

Maschinenbetreiber Platz und Kosten sparen. In der Praxis 

zeichnen sich die Zentriereinheiten durch eine einfache Einstellung 

und geringen Wartungsaufwand aus. Sie sind aus Edelstahl 

gefertigt, lebensdauergeschmiert und mit drei verschiedenen 

Tischmaterialien aus Kunststoff oder Edelstahl bestellbar. 

Insgesamt umfasst das Sortiment vier verschiedene Baugrößen. 

Die größte Ausführung 

ist 198 × 198 × 

81 mm (L × B × H) klein 

und bietet einen Hub 

von 50 mm, einen 

Verstellbereich bis 

50 mm in jeder 

Richtung zur Schlittenmitte. 

Nach Angaben 

von SMC sind diese 

Zentriereinheiten 

derzeit einzigartig auf 

dem Markt. 

www.smc.de 

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FLUIDTECHNIK-KOMPONENTEN, 

SYSTEME UND DIENSTLEISTUNGEN 

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ZUPACKEN 

UND 

SPANNEN 

Mit einer Taktzeit von 

46 Sekunden durchlaufen Rohre 

mit variablen Längen und 

Durchmessern voll automatisiert 

fünf Bearbeitungsstationen. 

Anwendungsspezifisch 

konstruierte Hochleistungskraftspannmittel 

und 

wartungsarme Greifer 

gewährleisten im 24/7-Betrieb 

ein akkurates Teilehandling und 

eine zuverlässige Spannung. 

LIVE@ 


Wellen, Rohre, Bohrgestänge, Lenkstangen, Kolbenstangen 

– das Einsatzspektrum der Rohrenden-Bearbeitungsmaschine 

von HK-CON ist extrem breit. Kein 

Wunder: Ohne die Maschine umzustellen und ohne 

Backentausch, lassen sich Rohrlängen von 400 bis 2700 mm und 

Durchmessern von 36 bis 63 mm bearbeiten. Variieren die Teile 

müssen lediglich die Werkzeuge und das Programm geändert 

werden. „Mit Modifikationen ist es möglich, dasselbe Maschinenkonzept 

für Rohre mit 400er Durchmesser oder Längen über 6 m zu 

realisieren“, erläutert HK-CON Geschäftsführer Walter Kraft. 

Über eine Zuführung werden die Rohre bereitgestellt, per Roboter 

mittig aufgelegt, gegen einen Anschlag gefahren, nach dem Prinzip 

einer Taktstraße von jeweils drei Schunk PGN-plus Universalgreifern 

von Station zu Station übergeben und in speziell für die 

Anwendung modifizierten Schunk Kraftspannfuttern präzise zentrisch 

gespannt. 

An den HK-CON-eigenen Bearbeitungsmodulen, die sich auch in 

anderen Maschinenkonzepten bereits vielfach bewährt haben, 

werden die Teile je nach Anforderung gebohrt, geplant, gedreht und 

gefräst sowie mit Quernuten, Schlitzen oder Gewinden versehen. 

Sobald die erste Seite z. B. in fünf Stationen fertig bearbeitet ist, folgt 

unmittelbar mit dem nächsten Takt die Übergabe an die Bearbeitungsmodule 

der zweiten Seite, wo entweder die identischen Bearbeitungsschritte 

erfolgen oder eine veränderte Abfolge möglich ist. 

KRAFT- UND HUB OPTIMIERTE SPANNBLÖCKE 

Damit der Transfer der Rohre und deren Bearbeitung im voll automatisierten 

Betrieb nicht ins Stocken kommen, hat HK-CON die 

DIE SPANNBLÖCKE DEFINIEREN 

EINEN NEUEN MASSSTAB 

HINSICHTLICH LEISTUNGSDICHTE 

Maschine mit einer Vielzahl von Schunk-Greifern und -Spannmitteln 

ausgestattet. Elementares Herzstück sind zehn zentrisch 

spannenden Hochleistungskraftspannblöcke. „Wir benötigen eine 

hohe Spannkraft, um die Rohre sicher zu halten, und zugleich 


einen großen Hub, um ein möglichst großes Teilespektrum abzudecken“, betont 

Walter Kraft. Vor allem beim Aufbohren, Gewinden und Planen seien hohe Spannkräfte 

erforderlich, damit die Rohre bei der Bearbeitung nicht rotieren oder ihre 

axiale Position verändern. 

In intensiver Detailarbeit hat das Team am Schunk-Kompetenzzentrum für Drehtechnik 

und Stationäre Spannsysteme in Mengen individuell für die Anwendung bei 

HK-CON ein schmales, stationäres Kraftspannfutter mit hoher Spannkraft und zugleich 

großem Backenhub realisiert. Basis war das 2-Backen-Drehfutter Rota 2B-400. 

Erstmals ist es mit dem Futter möglich geworden, eine kraftvolle und zugleich 

variable Spannung von Rohrenden auf engem Raum zu realisieren, ohne dass ein 

Umbau des Spanners erforderlich ist. Lange Kolbenführungen gewährleisten eine 

präzise Werkstückzentrierung; lange Grundbackenführungen eine optimale 

Backenabstützung. Die Spannung erfolgt fast unmittelbar im Bereich der Führung, 

sodass ein optimales Verhältnis aus langer Führungsbahn und kurzem Hebel der 

Spannbacke ermöglicht wird. Justierbare Messingabstreifleisten dichten die Grundbacken 

ab und schützen das Innenleben vor Spänen, Schmutzpartikeln und Kühlschmierstoffen. 

Allseitig gehärtete und geschliffene Funktionsteile gewährleisten 

eine hohe Präzision und eine lange Lebensdauer der Kraftspannblöcke. 

Das Ergebnis kann sich sehen lassen: 50 000 N Spannkraft bei einem Hub von 

26 mm pro Backe und kompakter Bauweise definieren einen neuen Maßstab 

hinsichtlich der Kombination aus Backenhub, Spannkraft und Bauraum. 

SYNERGIE AUS SPANNTECHNIK UND GREIFSYSTEMEN 

Nach Aussage von Walter Kraft waren vor allem die Zuverlässigkeit und die Kompetenz 

von Schunk ausschlaggebend für die Entscheidung, wem man das Projekt 

anvertraut. Schon mehrfach habe HK-CON in enger Abstimmung mit Schunk-Fachberater 

Bernhard Ferenz innovative Lösungen realisiert. „Wir waren überzeugt, dass 

Schunk Spannstöcke mit so großem Hub und so großer Spannkraft realisieren kann“, 

so Kraft. Zusätzlich profitiert HK-CON von der einzigartigen Synergie aus Spanntechnik 

und Greifsystemen, die nur Schunk in einem solchem Umfang bietet. 

So kommen in einer Rohrenden-Bearbeitungsmaschine mit zweimal fünf Bearbeitungsstationen 

neben den zehn individuell entwickelten Kraftspannfuttern 20 abgedichtete 

PGN-plus-200-Universalgreifer zur unterstützenden Werkstückspannung, 

36 federbetätigte PGN-plus-200 als Hebeeinrichtung sowie zwei PGN-plus-200 für 

das Rohrhandling zwischen linker und rechter Rohrbearbeitung zum Einsatz. „Wir 

nutzen an jeder Station jeweils drei Greifer für den Transport und jeweils zwei abgedichtete 

Greifer für die unterstützende Werkstückspannung“, erläutert Walter Kraft. 

Sämtliche Greifer und Spannblöcke sind mit Prismenbacken ausgestattet, die eine 

zentrische Spannung gewährleisten und einen großen Durchmesserbereich abdecken. 

Zusätzlich zu den 50 000 N Spannkraft des Spannblocks kommen über die 

beiden Stützgreifer nochmals rund 7000 N Spannkraft hinzu. 

01 

LINEARTISCHE 

Wir bewegen. 

Hannover 23. – 27. April 2018 

HANNOVER MESSE 

Halle 15 Stand A06 

01 Individuell für die 

Anwendung entwickelter 

Kraftspannblock 

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02 Die leistungsdichten 

Universalgreifer sind 

annähernd wartungsfrei 

„LEISTUNGSDICHTE 

IST EIN IMMER 

WIEDERKEHRENDES 

THEMA IN DER 

KONSTRUKTION“ 


Chefredakteur 

Egal ob es sich zum Beispiel um 

Motoren, Getriebe und Steuerungen 

handelt oder wie hier im Fall einer 

Rohrbearbeitungsmaschine um 

Spannblöcke, für anspruchsvolle 

Anwendungen bzw. Maschinenkonzepte 

suchen Maschinenbauer nach 

Komponenten mit immer höherer 

Leistungsdichte. Und immer wieder 

gelingt es, neue Maßstäbe zu setzen 

– wie hier bei den Spannblöcken von 

Schunk hinsichtlich des Verhältnisses 

von Backenhub zu Spannkraft 

und zu Bauraum. 


02 

PROZESSSICHERHEIT UND FLEXIBILITÄT 

„Bei unseren Maschinen gilt das Prinzip besser sicherer als günstiger, denn die Prozesssicherheit 

ist absolut entscheidend“, unterstreicht Walter Kraft. „Oder anders ausgedrückt: 

Die Anlage muss einfach laufen.“ Konsequent achtete HK-CON auf einen abgedichteten 

Arbeitsraum, auf abgedichtete Greifer und robuste Spannmittel. Sowohl die Spannblöcke 

als auch die Achsen verfügen über eine Zentralschmierung und der größte Teil der 

Antriebsmotoren ist wassergekühlt. Zudem wurde die Maschine so ausgelegt, dass sich die 

Späne nicht verfangen und gut abgeführt werden. Damit die Rohre frei von Spänen sind, 

werden sie während der Bearbeitung von hinten gespült. „Bis auf den Werkzeug- und den 

Programmwechsel ist im Regelbetrieb kein Bedienereingriff erforderlich“, betont Kraft. 

Insgesamt 31 NC-gesteuerte Achsen gewährleisten eine maximale Flexibilität bei der 

Prozessgestaltung und beim Teiletransport. So können die Beschleunigung, die 

Geschwindigkeit und die Abholhöhe je nach Werkstück individuell variiert werden. 

Damit die axiale Position der Rohre zuverlässig erhalten bleibt, sind sie im laufenden 

Prozess permanent von einem oder mehreren Spannmitteln gespannt. Selbst beim Umsetzen 

von der Bearbeitung der linken auf die rechte Werkstückseite ist die Position exakt 

definiert. Dank des modularen Aufbaus kann die Zahl der Bearbeitungsstationen, der 

Werkzeuge und Achsen je nach Anforderung modular erweitert oder reduziert werden. 

Bilder: Schunk 

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DER KONSTRUKTEUR 

1 

4/2018 

03.04.2018 16:05:21

MEHR CONNECTIVITY-MÖGLICHKEITEN 

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Die IoT Gateway Software V2 von Bosch Rexroth bietet erweiterte Connectivity-Möglichkeiten 

für Neu- und Bestandsmaschinen. Für den Zugriff auf 

Produktions- und Maschinendaten lässt sich das webbasierte, konfigurierbare 

Tool über Device Apps mit verschiedenen Sensoren, Servern und 

Steuerungen verbinden. Unterstützt werden dabei der Multi-Sensor CISS 

von Bosch, der OPC UA-Vorgänger OPC DA sowie weitere Drittsteuerungssysteme. Die 

Weiterleitung der Daten zur Analyse und Auswertung erfolgt über Processing Apps, 

die neben verschiedenen Cloud-Diensten und On-Premises-Lösungen auch MES-Systeme 

unterstützen. Die Gateway-Software lässt sich auf verschiedenen Hardware-Plattformen 

betreiben: Neben der performanten 

Embedded-Steuerung XM von 

Rexroth kommen auch Industrie-PCs in 

Frage, etwa die neue IPC-Generation PR 

auf Linux-Basis. Neu ist auch das mit 

Bosch Connected Industry entwickelte 

Device Portal, mit dem verteilte 

IoT-Gateway-Instanzen fernverwaltet 

werden können. 

UMFASSENDES SMARTES HMI-KONZEPT 

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Eine Weiterentwicklung 

der 

CMT-Anwendungssoftware 

von Wachendorff 

für ein HMI zur 

Überwachung und 

Steuerung von 

Maschinen und 

Anlagen ist das 

CMT Monitor + 

Control System. 

Die CMT-Serie unterstützt nicht nur die Protokolle MQTT und OPC UA, seine Architektur 

durchbricht auch die Grenze zwischen Bilddarstellung, Datenbearbeitung und Datenverarbeitung. 

Der Bediener kann die beste Schnittstelle für seine Anwendung auswählen, 

z. B. ein Bediengerät mit Touchscreen, ein bildschirmloses Kommunikationsgateway 

oder einen Smart HMI-Server. Das Kommunikationsgateway und der Smart HMI-Server 

sind auch über ein kabelgebundenes Bediendisplay und über mobile Endgeräte bedienbar. 

Mit dem CMT-Viewer und der Auswahl des Monitors auf einem PC kann der 

Betreiber gleichzeitig mehrere Bildschirmoberflächen von den Bediengeräten, dem 

Kommunikationsgateway und dem Smart HMI-Server überwachen. Der Viewer- 

Monitor-Modus mit Echtzeitstatus realisiert eine Rundum-Überwachung. 

www.wachendorff-prozesstechnik.de 

MEDIENBESTÄNDIGER SICHERHEITSSCHALTER 

LIVE@ 

Robust und widerstandsfähig gegen aggressive 

Reinigungsmittel, säurehaltige Flüssigkeiten oder 

Hochdruck-Reinigungsgeräte, wie sie z. B. in der 

Verpackungs- und Lebensmittelindustrie vorkommen, 

ist der Sicherheitsschalter CTP-Edelstahl von 

Euchner. Kritische Komponenten wie Stecker, Deckelschrauben 

oder Führungsbuchsen sind bei ihm aus Edelstahl gefertigt. Er 

erreicht Kategorie 4 / PL e nach EN ISO 13849-1 ohne zusätzlichen 

Fehlerausschluss. Er erfüllt alle Anforderungen der EN ISO 

14119. Die hohe Schutzart IP67 und IP69k und eine Zuhaltekraft 

von 3 900 N machen den Sicherheitsschalter zum Allrounder 

für anspruchsvolle Umgebungen. 

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Innovation 

Dezentrale 

Installationstechnik 

Netzwerktechnologie 

IO-Link 

Industrie 4.0 

Stromversorgung 

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Innovation ist unser Antrieb. Mit 

unseren Produkten und Lösungen 

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TRENDS 

HERAUSFORDERUNGEN FÜR 

DIE MASCHINENSICHERHEIT 

Autor: Oscar Arias, Chief Sales Officer der Schmersal Gruppe 

Bilder: (1) Nataliya Hora / Shutterstock (2) lev dolgachov/fotolia (3) Jakub Jirsák/fotolia 

(4) gunnar3000/VRD/fotolia (5) Sergey Nivens/fotolia 


DEZENTRALE UND DYNAMISCHE SAFETY-KONZEPTE 

Größtmögliche Flexibilität in der Produktion, die wirtschaftliche Herstellung von sehr kleinen Losgrößen 

– das sind Zielsetzungen von Industrie 4.0. Damit dies gelingt, werden Produktionsstrukturen 

zunehmend dezentral angelegt sein, mit intelligenten Automatisierungskomponenten, die mit 

integrierter Software ihre Aufgaben eigenständig ausführen und autonome Entscheidungen treffen. 

Die Maschinensicherheit muss auf diese dynamisch agierenden Produktionsinseln mit ebenso 

dynamischen Sicherheitslösungen reagieren. Die Sicherheitsfunktionen werden daher zunehmend 

über programmierbare Sicherheitssteuerungen realisiert. Bei der modular aufgebauten Sicherheitssteuerung 

von Schmersal können schon jetzt individuell angepasste Schutzsysteme softwarebasierend 

konfiguriert werden, sodass einzelne, vernetzte Produktionszellen sicherheitsgerichtet miteinander 

kommunizieren können. 

SICHERE MENSCH-ROBOTER-KOLLABORATION 

Lag der Fokus früher auf der Trennung des Menschen von der Maschine, um seine Sicherheit zu 

gewährleisten, so arbeiten in der Industrie 4.0 Mensch und Maschine immer enger zusammen. Die 

Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) stellt völlig neue Anforderungen an die Sicherheitstechnik. Hier 

hat Schmersal bereits individuelle Lösungen entwickelt, die dem Roboter einen virtuellen Arbeitsbereich 

vorgeben und damit eine Kollaboration von Mensch und Robotern ohne trennenden Schutzzaun 

ermöglichen. Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme könnte künftig neben taktilen Systemen eine 

mehrstufige Sensorik zum Einsatz kommen, die – mithilfe optischer Sensoren und spezieller Bildverarbeitungsalgorithmen 

– Silhouetten von Menschen und menschliche Haut erkennt. An einem solchen 

Sensorsystem arbeitet die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg in ihrem von Schmersal unterstützten 

Forschungsvorhaben beyondSPAI. 

SAFETY GOES CLOUD 

In der Industrie 4.0 ist die permanente Zustandsüberwachung von technischen Prozessen die Grundlage 

für Predictive Maintenance. Monitoring-Informationen können nun auch von Sicherheitskomponenten 

geliefert und in einer Cloud-Umgebung ausgewertet werden. Eine solche Lösung bietet die Smart Safety 

Solution von Schmersal. Die Vorteile: Komponenten, die zu Einhaltung von Sicherheitsstandards 

eingesetzt werden, können gleichzeitig als Datenlieferant zur Produktivitätssteigerung beitragen. Und: 

Cloud-Lösungen ermöglichen die Verarbeitung umfangreicher Datenmengen und umfassende 

Datenanalysen. In Zukunft wird es vielleicht möglich sein, dass ein übergeordneter Rechner anhand von 

Monitoring-Daten das aktuelle Risiko bewertet und die daraus resultierenden risikoreduzierenden 

Maßnahmen ermittelt. So könnten zukünftig die Sicherheitslösungen einfach an die flexiblen, dynamisch 

agierenden Produktionseinheiten angepasst werden. 

SAFETY UND SECURITY WACHSEN ZUSAMMEN 

Durch die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung der Maschinen und Anlagen werden diese 

Systeme anfälliger für Manipulationen und Hackerangriffe. So kann ein Angriff auf IT-Systeme oder 

deren Sabotage – also ein Security-Risiko – auch zu einem Safety-Risiko werden. Künftig müssen 

Safety- und Security-Experten daher verstärkt zusammenarbeiten. Zielkonflikte, die sich aus widersprechenden 

Anforderungen an Safety und Security ergeben, werden bislang in frühen Entwicklungs- und 

Planungsphasen noch nicht systematisch behandelt. Infolgedessen ist eine Bestimmung des gesamten 

Sicherheitsrisikos bisher kaum möglich. Und noch gibt es kaum Experten, die in beiden Welten 

zuhause sind. Es ist daher umso wichtiger, die Experten für die jeweils andere Seite zu sensibilisieren. 

RISIKOBEWERTUNG 4.0 

Heutige Produktionsanlagen sind im Voraus geplant, besitzen eine statische Struktur und werden 

meist so belassen, wie sie konzipiert wurden. Ist das CE-Kennzeichen einmal angebracht und werden 

an der Maschine keine wesentlichen Veränderungen mehr vorgenommen, muss sich der Betreiber 

der Anlage keine Gedanken mehr über Safety machen. Zur Realisierung flexibler Anlagen und 

Maschinen geht der Trend zur Modularisierung. In der betrieblichen Praxis wird künftig eine 

modulare Zertifizierungsmethodik für diese flexible Anlagenstrukturen benötigt, die statt auf das 

komplette System nur noch auf Teilsysteme angewendet wird und modulare Sicherheitsnachweise 

ermöglicht. In Zukunft – so die Vision – zertifizieren sich Anlagen zur Laufzeit selbst und haben die 

Fähigkeit, sich selbst auf eventuelle Gefährdungen zu prüfen. 

www.schmersal.com 



LIVE@ 

ROBUST – 

DER ETWAS ANDERE 

DIFFERENZDRUCK- 

TRANSMITTER 


Bei der Entwicklung eines überdruckfesten 

Durchflussreglers half die frühe und enge 

Zusammenarbeit mit einem Spezialisten für 

Druckmesstechnik. Das besondere Messverfahren 

des Differenzdruck-Transmitters und 

die digitale Signalaufbereitung sorgen heute in 

der Anwendung für Robustheit und Flexibilität. 

Autor: Bernhard Vetterli, Dipl. El.-Ing. HTL, Elektronikund 

Softwareentwicklung, Keller AG, CH-Winterthur 

Für die Blechbearbeitung wird ein Sprühsystem benötigt, das 

eine exakte Dosierung von Schmierstoffen ermöglicht. Diese 

Applikation stand am Anfang der Entwicklung einer Liquid- 

Flow-Controller-Serie von Bürkert und diente als Pilotprojekt. 

Sensorik, Regelelektronik, Stellglied und die üblichen elektrischen 

Prozessschnittstellen waren in einem kompakten Gerät unterzubringen, 

das für sorglosen Dauerbetrieb auszulegen war. 

DURCHFLUSSMESSUNG PER DRUCKDIFFERENZ 

Aus Gründen der eher rauen Prozessumgebung und der allgemeinen 

Betriebssicherheit entschied man sich, die Messung der Durchflussmenge 

über den Druckabfall des Messmediums beim Passieren 

einer Messblende mit definiertem Durchmesser zu realisieren – 

und zwar mit zwei individuellen Drucksensoren. In diesem 

Planungsstadium kamen die bereits guten Kontakte zur Deutschen 

Niederlassung der Schweizer Keller AG für Druckmesstechnik ins 

Spiel. Dieser Anbieter hatte damals mit der Serie PD-39X bereits 

einen Differenzdruck-Transmitter vorgestellt, der die wichtigsten 

der geforderten Eigenschaften – insbesondere bezüglich Überlastbarkeit 

– liefern konnte. 

ZWEI DRUCKSENSOREN STATT EINEM 

Bei üblichen Differenzdruck-Transmittern werden beide Seiten 

einer Messmembran mit dem Messmedium beaufschlagt. Mit 



01 Schematischer Querschnitt eines Liquid Flow Controllers 

01 

typischen Messbereichen von 500 mbar und Systemdrücken bis 

10 bar könnte die einseitige Unterbrechung der Druckbelastung 

dazu führen, dass eine 20-fache Überlastung der Membran 

entsteht. Die lässt sich ohne aufwändige und entsprechend teure 

konstruktive Maßnahmen nicht auffangen und führt zwangsläufig 

zur Zerstörung des Transmitters. Solche Risiken wollten die 

Spezialisten für Fluid Control Systems bei Bürkert ausschließen 

und waren deshalb sehr an dem Modul zur Ermittlung der Druckdifferenz 

interessiert. 

Die Differenzdruck-Transmitter von Keller arbeiten mit zwei 

selektierten, gekapselten Silizium-Drucksensoren, die in etwa 

20 mm Abstand montiert werden. Sie liefern ihre jeweiligen 

Ausgangssignale an die Eingänge eines Xemics-Mikroprozessors, 

mit dessen Rechenleistung nach einer komfortablen 

16 bit-A/D-Wandlung alle reproduzierbaren Nichtlinearitäten 

und Temperaturabhängigkeiten mit mathematischen Mitteln 

DAS MESSMODUL ZEIGT SICH 

HÄUFIG ÜBERLEGEN GEGENÜBER 

KLASSISCHEN DIFFERENZ- 

DRUCK-TRANSMITTERN 

weitestgehend eliminiert werden. Mit diesem Verfahren erreicht 

Keller bei seinen Differenzdruck-Transmittern ein Gesamtfehlerband 

von besser als ±0,1 % FS über weite Temperaturbereiche. 

Das analoge Ausgangssignal des Moduls wird bis zu 200 Mal in der 

Sekunde aktualisiert und liefert eine gute Dynamikreserve für den 

Folgeprozess. Als Daumenregel lässt sich sagen, dass der Messbereich 

bei dieser Art von Differenzdruckmessung etwa 20 % des 

Vordrucks betragen sollte. 

Anschlussstecker für 

Sollwert, Istwert, 

Betriebsspannung etc. 

Regelelektronik 

Proportionalventil 

Feldbusstecker 

Durchflusssensor 

Edelstahlgrundkörper 

Fluidischer Eingang 

mit integr. Filter 

Neben den analogen Standardsignalen von 4 – 20 mA und 0 – 10 V 

bietet der Prozessor eine digitale RS485 Halbduplex-Schnittstelle. 

Über diese Schnittstelle können u. a. die Druck- und Temperaturmesswerte 

der individuellen Sensoren ausgegeben werden, also 

nicht nur die Werte der Druckdifferenz. Durch die Digitalisierung ist 

die Spanne des analogen Ausgangssignals flexibel an die gewünschte 

Spanne des Eingangssignals (Druckdifferenz) anzupassen. 

Am Ende der Gespräche zwischen Keller und Bürkert und einer 

Vielzahl von Tests stand eine Liefervereinbarung über Differenzdruck-Messmodule, 

die der gemeinsam ausgearbeiteten Spezifikation 

entsprechen. Seither sind die Liquid Flow Controller in 

verschiedensten Applikationen im Dauerbetrieb. 

Der mechanische Anschluss der Drucksensoren an den Hauptkanal 

des Durchflussreglers erfolgt übrigens jeweils über eine 

durch einen definierten Spülprozess zu entlüftende Kapillare, die 

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02 

02 Funktionsprinzip 

der Messwerterfassung: 

Gemessen wird 

nach dem Differenzdruckverfahren, 

eine 

Blende im Hauptkanal 

erzeugt bei Durchfluss 

einen Druckabfall, der 

von dem Differenzdrucksensor 

erfasst 

wird; aus dem 

Messsignal wird der 

Durchfluss berechnet 


„DIFFERENZDRUCK- 

ODER DRUCK- 

DIFFERENZ- 

TRANSMITTER?“ 

Martina Heimerl, 

Stv. Chefredakteurin 

Im Prinzip könnte man den Transmitter 

von Keller zur Abgrenzung 

gegenüber herkömmlichen Differenzdruck-Transmittern 

als Druckdifferenz-Transmitter 

bezeichnen. 

Sein Ergebnis ist schließlich nicht ein 

direkt gemessener Differenzdruck, 

sondern eine abgeleitete Größe, ein 

Rechenwert, nämlich die Differenz 

zwischen zwei Drücken, die getrennt 

voneinander gemessen wurden. 

Diese Trennung der Messung ist 

seine „Rüstung“, sie macht den 

Transmitter unempfindlich gegen 

eine einseitige Unterbrechung der 

Druckbelastung. 


auch gleichzeitig als Tiefpassfilter für Druckspitzen ausgelegt ist. Alle vom Messmedium 

berührten Teile – bis auf die Dichtungsringe – sind aus Edelstahl. 

INTEGRATION 

Die Liquid Flow Controller werden bei Bürkert als Prozessmessgeräte kundenspezifisch 

für jeden konkreten Einsatz nach Auftrag gefertigt. Mit nur drei unterschiedlich bestückten 

Differenzdruck-Transmittern lassen sich je nach Vordruck Durchflussendwerte 

zwischen 0,9 l/h und 36 l/h realisieren. Die Feinabstimmung der Mess bereiche erfolgt 

über die speziellen, im Strömungskanal integrierten Blenden – wobei die angestrebte 

Differenz von Eingangsdruck und Ausgangsdruck bei typisch 500 mbar liegt. 

Schließlich setzten die Konstrukteure bei Keller weitere Details nach Kundenwunsch 

um: Das Lieferformat der flexiblen Platine mit den Details der elektrischen Anschlüsse 

sowie die mechanische Einbindung wurden ebenso gemeinsam spezifiziert wie das 

Ausgangssignal beim Nenndurchfluss, das jetzt mit 2,5 V deutlich von der Katalogware 

abweicht. 

Durch die digitalisierte Signalverarbeitung und die digitale Schnittstelle des 

Mikroprozessors stehen die individuellen Sensorsignale für den Eingangsdruck und Ausgangsdruck 

zur Verfügung und können im Durchflussregler intern genutzt werden um 

Grenzwerte zu setzen, Überlastungen zu detektieren oder andere Diagnosefunktionen zu 

realisieren. Bei der Kalibrierung der Durchflussmessung (üblicherweise mit Wasser oder 

einer Flüssigkeit, die eine ähnliche Viskosität wie die Prozessflüssigkeit hat) können die 

Kalibrierdaten im Prozessor des Differenzdruck-Transmitters komplett neu parametriert 

werden. Das erlaubt einen Abgleich auf die ganz individuellen Prozesse der Kunden und 

damit für viele Anwender eine optimale Lösung. 

AUF DEN PUNKT GEBRACHT 

Zwei Spezialisten – einer für Durchflussregelung und einer für Druckmessung – konnten 

durch konstruktive Zusammenarbeit eine sehr konkrete Kundenanfrage gemeinsam 

lösen. Die auf einem Mikroprozessor aufbauende Signalverarbeitung des mit zwei Drucksensoren 

arbeitenden Differenzdruck-Transmitters von Keller hat die Integration in 

einen Durchflussregler für den Dauerbetrieb in der Prozesstechnik wesentlich vereinfacht 

und die Realisierung einer Reihe von Funktionalitäten ermöglicht. Das Modul zeigt 

sich in einer Reihe von Applikationen deutlich überlegen gegenüber klassischen Differenzdruck-Transmittern 

mit nur einer Membran – insbesondere in Bezug auf Überlastbarkeit. 

Die Digitalisierung der Sensor-Signalverarbeitung bietet vor allem bei kundenspezifischen 

Anwendungen eine Reihe von Vorteilen, die sich auch in einer Gesamtkostenrechnung 

deutlich niederschlagen. 

Bilder: Keller AG 

www.keller-druck.ch 



ARBEITSSTRÖME PERMANENT ÜBERWACHT 

LIVE@ 

Der Profinet-Switch Promesh P9 von Indu-Sol trägt den 

gesteigerten Performance-Anforderungen der 

Automatisierungsbranche Rechnung und überwacht 

die EMV-Belastung des Netzwerks. Dabei ermöglicht er 

die permanente Überwachung von Ableitströmen. In 

der Automatisierungstechnik sind oft überhöhte Schirmströme 

die Ursache für Unregelmäßigkeiten im Datenverkehr. Eine 

punktuelle Bewertung mit einer Strommesszange kann zu kurz 

greifen, da die Effekte mitunter nur zu bestimmten Zeitpunkten 

auftreten. Bei einer kontinuierlichen Messung über das gesamte 

Frequenzspektrum (20 kHz) erfolgt nicht nur die Erfassung des 

Mittelwertes, sondern auch das Feststellen der Spitzenwerte. Das 

Webinterface des Switches ist auf die Anforderungen der 

Automatisierungstechnik abgestimmt. Es bietet eine einfache 

grafische 

Darstellung der 

Portstatistiken, 

Fehlerspeicher 

und ein 

integriertes 

Alarmmanagement. 

Die 

Ampelfarben 

geben Hinweise 

zum Netzwerkzustand 

und 

gegebenenfalls 

zum Handeln. 

www.indu-sol.com 

FARBGENAUER SENSOR FÜR 

GERINGEN BAURAUM 

LIVE@ 

Für das Bestimmen, Messen oder Erkennen von Farben 

in industriellen Anwendungen hat Micro-Epsilon den 

Colorsensor CFO100 entwickelt. Er kombiniert eine 

hohe Farbgenauigkeit und Graustufenerkennung mit 

Schnittstellen wie Ethernet und einer einfachen 

Bedienbarkeit. Diese erfolgt per Tastensteuerung und über die 

Anzeige-LEDs am Gehäuse. In sieben Farbgruppen lassen sich bis 

zu 256 Farben einlernen. Beleuchtung, Mittelwertbildung und 

Signalverstärkung werden automatisch auf die Messsituation 

angepasst. Neben der Speicherung von Farben sind auch 

Toleranzanpassungen im Sensor und Konfigurationen über die 

Tastensteuerung 

möglich. Beleuchtung 

und Messung 

erfolgen über 

einen Lichtwellenleiter. 

Der Sensor 

kann auch bei 

geringem 

Bauraum eingebunden 

werden. 

Er ist z. B. in der 

Lebensmittelindustrie 

für Sortieraufgaben, in der Automobilindustrie zur 

Bauteilkontrolle, im Druck bei der Farbmarkenerkennung oder der 

Verpackungskontrolle im Einsatz. 

www.micro-epsilon.de 

Sicherheitstechnik für d en Maschinenbau 

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MGB2 Modular 

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Sicherheitssystem mit Zuhaltung 

Modularer Aufbau für maximale 

Flexibilität beim Einsatz 

Einfacher Austausch von Funktionen 

durch Submodule 

Abgesetzte Montage des Busmoduls 

möglich 

Mehrere MGB2 pro Busmodul 

anschließbar 

Integrierter PROFINET Switch 

Umfangreiche Diagnosefunktionen 

Höchste Sicherheit Kategorie 4/PLe 

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23. -27.04.2018 ·Halle 9/Stand D16 

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ALLES 

AUF 

GRÜN 

LIVE@ 


Die Murrelektronik hat in ihrem Logistikzentrum 

alle Prozesse bestens im Griff. Dabei setzt sie auf 

eigene Signal- und Feldbustechnik. 

Wenn Unternehmen aus der Automatisierungsbranche 

eine Bestellung bei Murrelektronik aufgeben, dann 

greift im Logistikzentrum in Oppenweiler ein Rädchen 

in das andere. Die bestellten Produkte werden über 

Förderbänder zu den Kommissionier- und Packplätzen transportiert. 

Nur wenig später treten sie fein säuberlich verpackt die Reise 

an ihren Bestimmungsort an. 

Dank einer ganzen Reihe von Modlight70-Signalsäulen können 

die Mitarbeiter im operativen Bereich und ihre Kollegen in der 

Leitstelle des Logistikzentrums auf einen Blick erkennen, ob alle 

Prozesse nach Plan laufen. Kommissionierer und Packer bedienen 

die Leuchten von ihren Arbeitsstationen aus mit Funktastern. 

Leuchtet das grüne LED-Element, dann ist alles in Ordnung. Das gelbe 

Element symbolisiert, dass ein Mitarbeiter eine Pause macht, 

dann kann sich ein Springer auf den Weg machen. Blau steht für 

einen Verpackungsmittel-Engpass, Rot kennzeichnet eine Störung. 

Das ist eine klare Symbolik – nichts muss mehr auf Zuruf geschehen. 

Eine Herausforderung ist dabei die räumliche Ausdehnung des 

Logistikzentrums. Darauf zu vertrauen, dass die Funksignale über 

weite Distanzen oder gar durch Wände störungsfrei übertragen 

werden, erschien den Verantwortlichen nicht ratsam. Aus diesem 

Grund werden die Funksignale mit einer dezentralen Installationslösung 

auf Basis des Cube-Feldbussystems digital über Leitungen 

übertragen. 

Dazu wurden die Funkempfänger in Schaltschränken an mehreren 

Standorten innerhalb des Logistikzentrums positioniert. Diese Funkempfänger 

steuern die Eingänge des IP20-Feldbusmoduls Cube20 

an. Diese Eingangsmodule kommunizieren mit der SPS-Steuerung, 

die die Signale verarbeitet und an das im Feld befindliche Cube67- 

Feldbussystem übergibt, das die Signalsäule Modlight70 ansteuert. 

DAS FELDBUSSYSTEM ERLAUBT EINE 

EINFACHE UND KOSTENEFFIZIENTE 

ANBINDUNG DER SIGNALSÄULEN 

Der Einsatz von Cube20 im Schaltschrank ist eine kostengünstige 

Lösung, denn statt vieler einzelner E/A-Karten muss nur ein Modul 

auf der Hutschiene montiert werden. Dafür sorgt die hohe 

Packungsdichte. In der Praxis erweist sich die Einzelkanaldiagnose 

direkt am Modul als vorteilhaft. Wenn es mal irgendwo in der 

Verdrahtung einen Fehler gibt, dann leuchtet die LED am betroffenen 

Steckplatz und der Fehler kann ohne große Suche in kurzer Zeit 

behoben werden. 

Für die Einbindung der Aktorik in das Cube67-System werden 

praktische Module mit einem direkten Modlight-Signalanschluss 

verwendet. Diese Cube-Cable-Module sind mit einer 1,5 m langen 

Verbindungsleitung versehen, der 8-polige M12-Anschluss wird 

direkt an der Signalsäule angebracht. Die einzelnen Anschlussmodule 

wiederum werden mit einer Systemleitung verbunden, 

über die sowohl das Signal wie auch die Energie übertragen werden. 

Das ermöglicht eine schnelle und einfache Installation. 

Die Signalsäulen Modlight70 können modular aus einem 

Anschlusselement und mehreren farbigen LED-Modulen mit 

einem Durchmesser von 70 mm durch einen Bajonettverschluss 

zusammengesteckt werden. „Im Logistikzentrum haben wir die 

Farben durchgängig bestimmten Funktionen zugeordnet, darum 

verwenden wir die Signalsäulen in jeweils identischer Konfiguration“, 

erklärt Oliver Behnke, Leiter des Murrelektronik-Logistikzentrums. 

Wichtig sind ihm die energiesparende LED-Technologie, die lange 

Lebensdauer und die Wartungsfreiheit der Module. 

Bild: Markus Napieralla 

www.murrelektronik.com 


IP67-I/O-MODUL FÜR SERIELLE SCHNITTSTELLEN 

LIVE@ 

Turck erweitert seine I/O-Modulfamilie TBEN-S um eine Variante für serielle Schnittstellen. 

Das TBEN-S-2COM bindet Geräte mit RS232- oder RS485-Schnittstelle direkt im Feld 

an Steuerungen mit den Protokollen Profinet, Ethernet/IP oder Modbus TCP an. Die 

Charakteristik der beiden seriellen Ports kann der Anwender frei zwischen RS232 und RS 

485 wählen. Zudem bietet das Modul vier I/Os, die konfigurationslos als Ein- oder 

Ausgang benutzt werden können. Den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen ermöglichen die 

Schutzarten IP65, IP67 bis IP69K sowie der erweiterte Temperaturbereich von -40 bis +70 °C. Eine 

Client-Funktion für Modbus RTU ist im I/O-Modul bereits 

integriert. Dadurch entfällt der Aufwand, Zugriffe auf 

Modbus in der Steuerungsumgebung selbständig zu 

programmieren. Bis zu 64 Modbus-RTU-Geräte pro Modul 

können am Netzwerk angebunden werden. Da das Modul 

auch im Profinet- oder Ethernet/IP-Betrieb über Modus 

TCP senden kann, kann es Report-Daten von Sensoren und 

Aktoren einfach parallel an Edge-Gateways, Daten-Hubs 

oder Cloud-Systeme übertragen. 

© Andrey Armyagov/Fotolia.com 

www.turck.com 

SMART PLASTICS ERHÖHEN ANLAGENVERFÜGBARKEIT 

LIVE@ 

Sensoren und Überwachungsmodule 

machen die Kunststoff-Lösungen der 

Produktfamilie Isense von Igus fit für eine 

vorausschauende Wartung. Ein System zur 

Überwachung des Betriebszustandes von 

E-Ketten ist Isense EC RC, insbesondere in Führungsrinnen 

bei langen Verfahrwegen. Sensoren messen 

und überprüfen dabei durchgehend die Position der 

Kette. So wird bei mechanischen Störungen ein 

CM 

Weiterlaufen der Anlage verhindert. Das Modul EC M 

MY 

wird auf dem Mitnehmer der Kette montiert und 

nimmt eigenständig dessen Zustand über Beschleunigung, 

Geschwindigkeit, Temperatur und zurückgeleg- 

CY 

CMY 

te Zyklen auf. Daraus können die zurückgelegte Strecke und die verbleibende Standzeit des Systems 

abgeleitet werden. Mit dem Modul CF Q werden die Daten der intelligenten Chainflex-Leitungen K 

gesammelt. Durch kontinuierliche Messung der elektrischen Eigenschaften in Abhängigkeit der 

Umgebungstemperatur und der Zyklenzahl wird ein Ausfall der Leitung rechtzeitig vorhergesagt. 

C 

M 

Y 

Das Rex-System 

Ihre All-in-one Lösung 

Bestehend aus drei Komponenten – 

Einspeisung, Überstromschutz und 

Stromverteilung – revolutioniert das 

REX12-System Ihre DC 24 V-Ebene. 

Ihr Nutzen: 

● Erhöht die Maschinenverfügbarkeit 

● Bringt Flexibilität 

● Spart Zeit, Kosten und Platz 

Infos unter: www.e-t-a.de/REX12-System 

www.igus.de 

LICHTSCHNITTSENSOR ERMÖGLICHT SCHNELLE 

PRODUKTWECHSEL 

LIVE@ 

Pepperl+Fuchs hat seine Smartrunner-Familie um ein neues Modell erweitert. Wie der 

bereits verfügbare Matcher ist das neue Modell spezialisiert auf Erkennungsaufgaben via 

Profilvergleiche. Dazu gehören u.a. die Anwesenheits-, Vollständigkeits- und Lageerkennung 

von Objekten. Außerdem besteht die Möglichkeit, bis zu 32 eingelernte Profile fest 

intern abzuspeichern. Der Wechsel zwischen den Profilen und sämtlichen zugehörigen 

Einstellungen lässt sich schnell per Remote-Befehl über die integrierte RS-485-Schnittstelle erledigen. 

Ein weiteres Merkmal ist die Möglichkeit, die Verschiebung zwischen der eingelernten und der 

aktuellen Position des Objekts auszugeben. Diese 

liefert wichtige Erkenntnisse über die Qualitätssicherung 

sowie Prozesssicherheit und erlaubt das 

Beheben von Mängeln, bevor es zu Ausfällen kommt. 

Auf Basis der Smartrunner-Technologie kann der 

Matcher zudem ohne Verwendung eines PCs durch 

Data-Matrix-Steuercodes parametriert werden. 

Passende Gateways für Profinet, Profibus, EtherCat 

oder EtherNet/IP gestatten die Anbindung der 

Sensoren an aktuelle Feldbusssysteme. 

www.pepperl-fuchs.com 

facebook.com/eta.germany 

Besuchen Sie uns auf der 

Hannover-Messe 

vom 23.– 27. April 2018 

Halle 11, Stand A69 

www.e-t-a.de 

-RTU


ULTRASCHALL MACHT 

LEICHTBAUROBOTER 

SAFE 


Die Sensorik auf Ultraschallbasis findet 

ein weites Anwendungsfeld in der 

Automatisierungstechnik und jetzt auch in der 

Sicherheitstechnik. In der Anwendung an einem 

Leichtbauroboter für die Aggregatmontage 

ermöglicht sie die sichere und effiziente 

Mensch-Roboter-Kollaboration. 

Die effiziente und sichere Zusammenarbeit von Mensch 

und Roboter wird möglich durch die Entwicklung des 

fehlersicheren Ultraschall-Safety-Sensors von Mayser. Er 

ist laut Hersteller als einziger Ultraschallsensor weltweit 

nach ISO 13849-1:2015 Kategorie 3 PL d für den Personenschutz 

zugelassen. Nun wurde gemeinsam mit Thyssenkrupp System Engineering 

ein Leichtbauroboter mit dem sicheren Ultraschall ausgerüstet. 

Er schützt den Menschen in der Kollaboration mit dem 

Roboter zuverlässig vor dem Effektor. 

MENSCH-ROBOTER-KOLLABORATION 

Ein wichtiges Hilfsmittel für die automatischen bzw. halbautomatischen 

Prozesse in der Fließbandmontage sind seit etwa 40 Jahren 

neben der speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) die Industrieroboter. 

Eine vollständige Automatisierung der Montage ist aber 

– auch heute noch – nicht immer sinnvoll oder möglich. 

Mayser und Thyssenkrupp System Engineering haben es sich 

daher zur Aufgabe gemacht, Lösungen für die Mensch-Roboter- 

Kollaboration zu entwickeln, bei denen die Stärken des Menschen 

und die Stärken des Roboters vereint werden. 

Mit Leichtbaurobotern ist es möglich, typische Handarbeitsplätze 

mit Robotik auszurüsten. Dabei muss auch die Kollaborationsfähigkeit 

der Peripherie, zum Beispiel des Effektors, den Ansprüchen einer 

sicheren Mensch-Roboter-Kollaboration genügen. Da in der Regel 

kein Einfluss auf die Werkzeuggeometrie und das Bauteil genommen 

werden kann, besteht ein Lösungsansatz darin, das Werkzeug mittels 

einer virtuellen Schutzhülle in Form eines Sensorfelds abzusichern. 

Dieser Weg wurde mit dem Ultraschall Safety von Mayser realisiert. 

DEZENTRAL ANGEORDNETE WANDLER 

Die Ultraschallsensorik erkennt sowohl Menschen als auch Objekte, 

berührungslos und unbeeinflusst von Schmutz, Fremdschall, Luftströmungen 

und Feuchtigkeit. Das besondere Merkmal des Ultraschallsystems 

von Mayser sind die sehr kleinen Ultraschallwandler, 

die flexibel und geometrisch unabhängig von der Elektronik 

positioniert und damit direkt auf dem Roboterarm oder Greifer 

platziert werden können. 

Die Sensoren messen in einem elliptischen Schallfeld und 

erfassen selbst kleinste Objekte. Zudem ermöglicht eine Teach- 

In-Funktion das Einlernen der kompletten Messumgebung als 

Standardumgebung. Dadurch reagiert das System nur auf Abweichungen 

vom Sollzustand. 

Die Wandler des Ultraschall Safety bauen jeweils ein Schallfeld 

um den Effektor auf, das in einen Warn- und einen Schutzbereich 

aufgeteilt ist. Die Messdistanz im Warnfeld beträgt maximal 250 cm. 

Dringt der Roboter in das Warnfeld ein, wird er antriebsschonend 

abgebremst. Wird eine Person im Schutzfeld detektiert, das eine 

maximale Messdistanz von 200 cm hat, stoppt der Roboter – eine 

Kollision mit der Person wird verhindert. Nähert sich der Endeffektor 

dem Werkstück, kehrt der Roboter zur sicheren Geschwindigkeit 

zurück und das Schutzfeld wird deaktiviert. 

Dies ermöglicht dem Roboter, bei einer drohenden Kollision mit 

einer Person rechtzeitig zu stoppen, ohne die zulässigen Kräfte und 

Drücke zu überschreiten. Bereits ein Wandler erfüllt durch die 

Schutzfelder die Kriterien für die Zulassung nach ISO 13849-1:2015 

Kategorie 3 PL d für den Personenschutz. 

Der Leichtbauroboter für die Montage bei Thyssenkrupp wurde mit 

vier Wandlern ausgestattet, da dies die Geometrie des Effektors erforderte. 

Die Parametrisierung der Ultraschallsensoren erfolgt über 

ein grafisches Interface, das auf einem Rechner installiert werden 

kann. Der Anschluss des Ultraschall Safety erfolgt dabei über USB. 

www.mayser.com 


FELDBUSKNOTEN MIT DRAHTLOSER SLAVE-ANBINDUNG 

LIVE@ Für Anwendungen, bei denen Schweißzangen 

oder Greifer häufig gewechselt werden müssen 

oder die kinetisch schwierig sind, hat SMC 

drahtlose Slaves entwickelt. Mit den Feldbusknoten 

EX600-WEN können sich Rotationstische oder 

Roboterarme frei bewegen, ohne dass Kabelstränge stören. 

Auch Induktionsanwendungen zählen zu den wichtigsten 

Einsatzbereichen. In 0,25 s integrieren die Feldbusknoten 

beliebige Werkzeuge in übergeordnete Automationssysteme. 

Die Bluetooth-Frequenz stellt sicher, dass die 

Kommunikation frei von Störfrequenzen funktioniert, denn 

das 2,4 GHz-Band liegt fernab der typischen Frequenzen in 

der Antriebs-, Maschinen oder Schweißtechnik. Die Anbindung 

der Bussysteme an die Steuerung erfolgt kabelgebunden. 

Dabei werden Ethernet/IP oder Profinet unterstützt. Insgesamt bieten die 

Feldbussysteme bis zu 1280 Ein- und Ausgänge. Dazu ist Platz für die Steuerung von bis 

zu 127 Slaves. Die Wireless-Verbindung bleibt über 10 m stabil. 

www.smc.de 

MINIATURSENSOREN WIDERSTEHEN AGGRESSIVEN MEDIEN 

Die chemisch robusten Ultraschall-Miniatursensoren 

Unar und Urar 12 von Baumer haben eine 

hauchdünne Parylene-Beschichtung an der 

Sensorfront und ein Edelstahl-Vollmetallgehäuse. 

Damit eignen sie sich für den Einsatz in 

Umgebungen mit aggressiven Medien wie 

Dämpfen, und auch Reinigungsmittel können 

die Sensorfront nicht beschädigen. 

Sie sind als Näherungsschalter, Reflexionsschranken 

und als Distanzsensoren verfügbar. 

Eingesetzt werden können sie z. B. für die 

Füllstandsmessung von Farben und Lacken in der grafischen Industrie oder für die 

Füllstandsmessung in Drucktanks oder kompakten Laborbehältern im Pharma-Bereich. 

Mit kurzen Ansprechzeiten von weniger als 6 ms, einer schmalen Schallkeule und dem 

FDA-konformen Material sind sie auch für schnelle Applikationen wie z. B. die Anwesenheitserkennung 

von Flaschen in Abfüllern in der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie 

geeignet. Zudem lassen sie sich einfach und ohne Hilfsmittel montieren. 

Ganz groß, 

wenn’s eng wird: 

der neue RFD-4000 

Präzise Winkelmessung auf 

engstem Raum: 

Der neue RFD-4000 ist die 

Sensorlösung, wo Platz knapp 

und Budgets klein sind. 

Unsere mehr als 65-jährige 

Erfahrung sorgt für starke 

Leistung bis ins Detail: 

• 7 mm flacher Sensor 

• hochwertige Ausführung 

• magnetisch, absolut 

• misst berührungslos 

• ein- und mehrkanalig 

• robust, IP69k 

• Messbereich bis 360° 

• einfache Montage 

• Kennlinien nach Wunsch 

Datenblatt-Download 


SICHERHEITSSENSOREN ZUM SCHUTZ DES BEDIENPERSONALS 

Contrinex stellt neue Baureihen von Sicherheitssensoren 

der Kategorie 4 gemäß 

ISO 13849-1 vor. Zur Auswahl stehen 

Versionen mit Magnet- oder RFID-Codierung, 

die die Störsicherheit gewähren und die 

Gefahr missbräuchlicher Manipulation 

ausschließen. Die Sensoren erlauben es, auch 

bei Multisensorsystemen den Zustand von 

Schutztüren, Hauben oder Abdeckungen 

kontaktlos und sicher zu überwachen. In 

einem kompakten Gehäuse verfügen sie über Ecolab-Zulassung sowie Schutzart IP6K9K. 

Sie eignen sich für den Personenschutz und für hygienische Bereiche der Lebensmitteloder 

Pharmaindustrie. Die schlanken und robusten Lichtgitter der „Slim“-Baureihe für 

den Handschutz bei beengten Platzverhältnissen erhöhen mit einem Profil von 

26 x 26 mm weiterhin die Arbeitsplatzergonomie im Umgang mit Förder-, Umformungsund 

Druckmaschinen, Montageautomaten und Pick-and-Place-Systemen. Spanfeste 

Induktivsensoren, optoelektronische Distanzsensoren und M18-Sensoren sowie RFID- 

Transponder und -Software werden zudem vorgestellt. 

www.contrinex.de 

www.novotechnik.de


GATEWAY IN DIE 

IOT-WELT 

LIVE@ 


Welche Faktoren treiben Industrie 4.0 und IoT? 

Es sind vor allem Vernetzung, Anpassungsfähigkeit, 

Energieeffizienz und Business-Modelle. 

Ein IoT-Gateway bahnt den Weg in eine sichere 

Cloud-Lösung, mit der Maschinenbauer und 

Endkunden ihre Gesamtanlageneffektivität 

deutlich erhöhen können. 

Ein Ziel aller Anstrengungen in Richtung Industrie 4.0 ist die 

Integration vieler Funktionen über Systemgrenzen hinweg. 

„Deshalb arbeitet das Unternehmen Festo intensiv mit 

anderen Unternehmen im ZVEI sowie bei der Plattform 

Industrie 4.0 mit, um eine gemeinsame Referenzarchitektur zu 

schaffen“, erklärt Dr. Michael Hoffmeister, Management-Experte im 

neu gegründeten Geschäftsbereich Digital Business bei Festo. 

Dabei verankert Festo seine Produkte und Lösungen mithilfe 

digitaler Zwillinge in der gemeinsamen Verwaltungsschale dieser 

Referenzarchitektur. Alle Produkte von Festo sind mit einem Typenschild 

inklusive eines Data-Matrix-Codes ausgestattet, dem sogenannten 

Festo Product Key, der Zugang zu einer Fülle von Informationen 

bietet. „Das ist der Schlüssel in die Welt der Industrie 4.0“, 

so Hoffmeister. 

In Zukunft erhält ein Produkt von Festo ständig digitale Upgrades: 

Der Festo Product Key wird mit der neu geschaffenen Festo App 

World verlinkt sein. Diese ermöglicht den Kauf von Upgrades und 

Dienstleistungen für ein spezifisches Element. Sie umfasst mobile 

Apps beispielsweise für das Festo Motion Terminal, Web Apps für 

die Cloud, Desktop Apps, Apps für speicherprogrammierbare Steuerungen 

sowie Firmware Apps. 

IOT-GATEWAY ZUR DATENANALYSE 

Zurück in die Gegenwart: Schon jetzt präsentiert Festo die erste 

schlüsselfertige Lösung für IoT-fähige Elemente und Dashboards: 

Das IoT-Gateway CPX-IoT verbindet Komponenten und Module 

aus der Feldebene wie etwa das Festo Motion Terminal, das Energy- 

Monitoring-Modul MSE6-E2M oder Handling-Systeme über ihre 

OPC-UA-Schnittstelle mit der Festo Cloud. Voraussetzung ist hier 

die durchgängige Konnektivität aller Komponenten. 

Die Cloud ermöglicht die Aufbereitung und Überwachung der 

Daten. Damit können Trendanalysen abgeleitet und Frühwarnsysteme 

sowie automatische Benachrichtigungen bei Zwischen- 

fällen eingerichtet werden. Das IoT-Gateway sorgt für die Cloud- 

Anbindung einer Steuerung und die Kommunikation der relevanten 

Informationen im benötigten Format zum gewünschten 

Zeitpunkt. 

Das IoT-Gateway CPX-IoT ermöglicht vorkonfigurierte Dashboards 

für jedes Festo Element – mit weiterer Individualisierung. 

Das Dashboard ist eine Ansicht im Web-Browser mit Diagrammen 

und Ampelanzeigen. Spezifische Widgets, also Komponenten einer 

Benutzeroberfläche, und Diagramme für Energieüberwachung, 

vorbeugende Instandhaltung sowie Leistungskennzahlen für den 

Prozess und zur Steigerung der Gesamtanlageneffektivität sorgen 

für Klarheit. 

IOT-FÄHIGES HANDLINGSYSTEM 

Für das kleinbauende Handlingsystem YXMx bietet Festo schon 

eine verkaufsfähige Systemlösung an. Es besteht aus der eigentlichen 

Kinematik mit Steuerung, den entsprechenden Software- 

Paketen zu Bewegungsaufgaben und Condition Monitoring und 

jetzt auch mit App zur Cloud-basierten Visualisierung. 

Mit dem Handlingsystem lassen sich beispielsweise präzise 

Kurvenfahrten zum Bewegen von Werkstücken oder Werkzeugen 

realisieren. Maschinen- und Anlagenbauer senken mit dem 

Systembausatz ihren Engineering-Aufwand deutlich. Vordefinierte 

Funktionsbausteine aus der Software-Library und die intuitive 

Applikationsprogrammierung vereinfachen darüber hinaus 

Programmierung und Inbetriebnahme. 

Der Systembausatz von Festo ist die Basisplattform für verschiedenste 

Anwendungen. Er ist funktionsfertig und wird einfach in die 

Applikationsumgebung des Maschinenbauers eingebunden. Die 

offenen Schnittstellen erleichtern diese Aufgabe. Die perfekt aufeinander 

abgestimmten Komponenten und Funktionen von Kinematik, 

Steuerung und Software garantieren Funktionssicherheit. Die 

Verwendung von Standardkomponenten macht die Lösung auch 

preislich attraktiv. 

Bild: Festo 

www.festo.com 

DURCHGÄNGIGE KONNEKTIVITÄT 

BEGINNT MIT ELEKTRISCHER 

AUTOMATISIERUNG 


KOMPLEXE BILDVERARBEITUNGSAUFGABEN 

EINFACH UMSETZEN 

Mit den neuen Smartapplets stellt Baumer als erster Kamerahersteller ein innovatives 

Konzept vor, um den Funktionsumfang von Kameras mit FPGA-basierter Bildverarbeitung 

sehr einfach und flexibel für spezifische Applikationen zielgerichtet und schnell zu 

erweitern. Die Applets lassen sich per Firmware-Update bequem auf die LX Visualapplets 

Kameras übertragen und sind danach sofort einsatzbereit. Anwender profitieren 

so von fertigen Lösungen für oft benötigte Bildverarbeitungsaufgaben, ohne eigenes 

Know-how für FPGA-Programmierung aufzubauen. Auf die eigene Entwicklung eines 

Bildverarbeitungsalgorithmus kann 

komplett verzichtet werden. Bis Ende 

2017 werden die ersten sechs Smartapplets 

für verschiedene Standardaufgaben 

der Bildverarbeitung auf der 

Webseite von Baumer zum kostenlosen 

Download zur Verfügung stehen. Sollte 

der Funktionsumfang eines Smartapplets 

für eine spezifische Applikation 

nicht ausreichen, kann eine Anpassung 

per Visualapplets einfach und kostengünstig 

umgesetzt werden. 

druckfedern.shop 


MASCHINENAUSLASTUNG OPTIMIEREN ÜBER DIE CLOUD 

Die Rohstoffversorgung und Nachschubplanung 

für Maschinen kann mit Geräten 

überwacht werden, die untereinander und 

mit der Cloud verbunden sind. Dafür bietet 

Gefran Komponenten und Geräte mit 

Feldbuskonnektivität an. Dazu zählen etwa 

die fernsteuerbaren Automatisierungsplattformen 

der GCube-Reihe, sensoroffene 

Sicherheitsanzeigen, PID-Regler, Multifunktionsregler 

und Leistungssteller für den 

Ofenbau und Sensoren für die Kraft-, Dehnungs-, 

Druck-, Weg-, Winkel-, Neigungs- und Drehungsmessung, oder auch die 

vektorgesteuerten Frequenzumrichter mit DC-Bus-Stromversorgung wie die ADV 

200-Geräte oder die Einspeise-/Rückspeiseeinheit der Serie AFE200. 

www.gefran.de 

ROBUSTER PANEL-PC IM EDELSTAHLGEHÄUSE 

Ein industrieller Panel-PC für HMI-Anwendungen 

in der Verpackungs- und Lebensmittelindustrie 

ist der Inox-F15C-ULT3 von ICP Deutschland. 

Er zeichnet sich durch ein durchgängig 

flachbündiges Edelstahlgehäuse ohne Kanten 

aus. Aufgrund des hohen Staub- und Spritzwasserschutzes 

an der Front- (IP69K) und 

Rückseite (IP66) des 15"-Panel-PCs lässt er sich 

mit Hochdruck- und Dampfstrahlgeräten 

reinigen. Die verbauten Displays sind mit einer 

mittleren Betriebsdauer zwischen Ausfällen 

von 70 000 Stunden besonders langlebig. Der Panel-PC ist mit resistivem oder 

kapazitivem Touch erhältlich, wobei die PCAP-Variante aus einem besonders sicheren 

Glas des Härtegrades 6 besteht. Seine Rechenleistung beruht auf einem Intel Skylake 

ULT CoreTM i5- oder Celeron-Prozessor mit bis 32 GB bestückbarem DDR4-SO-DIMM- 

Arbeitsspeicher. Optional kann das Edelstahlgehäuse mit einer Vesa-Halterung für die 

Anbringung eines Tragarmes versehen werden. 

www.icp-deutschland.de 

(+49) 07123 960-192 

federnshop.com 

Info 

Katalog Berechnung Anfrage Blog


EINE für 

ALLES 

Leistung, Signale und Daten in einer Leitung 

übertragen, das können Hybridleitungen. Sie 

bieten bei Servoantrieben deutliche Vorteile. 

LIVE@ 

Die Steigerung der Effizienz ist der wichtigste Treiber bei 

der Automatisierung. Wer alle Einsparpotenziale 

nutzen möchte, muss auch dort aktiv werden, wo es 

bisher scheinbar keine Veränderungsmöglichkeiten 

gab. Ein Hebel ist, vormals getrennte Aufgaben miteinander zu 

verschmelzen. Ein Beispiel ist die Verbindungstechnik bei 

Antrieben. Wo mehrere Achsen synchron bewegt oder komplexe 

Positionierungsaufgaben ausgeführt werden müssen, führt an 

zentralen Steuerungen kein Weg vorbei. Der Verkabelungsaufwand 

dafür ist allerdings erheblich. 

Anstatt nun Leistung, Signale und Daten jeweils über getrennte 

Leitungen zu führen, bietet es sich an, diese in einem einzigen 

Hybridkabel zu vereinen. So lassen sich mehr Leitungen bzw. 

Funktionen auf kleinerem Raum packen und das Kabeldickicht 

lichten. Das ist nicht nur in engen Energieführungsketten vorteilhaft, 

auch die Montage ist einfacher. Hybridleitungen finden deshalb 

im Maschinen- und Anlagenbau sowie in der Roboterindustrie 

immer mehr Fürsprecher. Die Lapp Gruppe hat den Trend früh 

erkannt und hat eine Reihe von Hybridkabeln in ihrem Portfolio. 

Servoantriebe bestehen aus Servomotor, einem Servoregler 

und aus Lage- und Drehzahlgebern. Der Regler steuert den 

Motor nach den Vorgaben, die er per Feldbus-Kommunikation 

erhält, und verarbeitet Signale der Lage- und Drehzahlgeber. 

Hochwertige Antriebe haben zusätzlich einen Temperaturfühler, 

denn Beschleunigungs- und Bremsvorgänge führen zu starker 

Erwärmung. Anwendungen mit hängenden Lasten benötigen 

noch eine optionale Haltebremse. Eine Hybridleitung enthält alle 

Leitungen für diese Funktionen in einem Mantel. 

Dazu gehören die drei Leistungsadern, ein Schutzleiter und 

ein optionales Steuerpaar für die elektrische Bremse. Das ebenfalls 

optionale Steuerpaar für den Temperaturfühler wird durch 

ein Datenpaar (Twisted-Pair) ersetzt, das zwei Aufgaben erfüllt: 

Es dient einerseits als Übertragungsmedium für den 

Temperatur fühler, einen temperaturabhängigen Widerstand, 

andererseits aber auch für die Kommunikation des Motor-Feed- 


Typischer Leitungsaufbau: 3 schwarze Leistungsadern, 

GN/GE Schutzleiter, optionales Steuerpaar mit 

Abschirmgeflecht (schwarz), Signalpaar mit 

alukaschierter Folie und Abschirmgeflecht (weiß/blau) 



back-Systems. Eine zusätzliche Drehgeberleitung wird daher nicht 

mehr benötigt, die Encoder/Resolver-Signale werden auf die Versorgungsspannung 

des Feedback-Systems aufmoduliert. 

LEITUNGEN FÜR DIVERSE SCHNITTSTELLEN 

BEI ZENTRALEN ANTRIEBS- 

LÖSUNGEN GEHT DER TREND 

ZU EIN-KABEL-LÖSUNGEN 

Standard für das digitale Protokoll ist Hiperface DSL von Sick. Auf 

diese Schnittstelle abgestimmt sind die Hybridleitungen Ölflex Servo 

FD 7DSL und Ölflex Servo 7DSL der Lapp Gruppe. Für das Datenpaar 

werden derzeit üblicherweise 7- oder 19-drahtige verzinnte Kupferleiter 

verwendet. Verzinnte Kupferleiter dienen als Schutz des 

Isolations materials vor direktem Kontakt mit Kupfer wegen der Wärmealterung 

und als Oxidationsschutz, was die Lebensdauer erhöht. 

Diese Leitungen eignen sich auch für die Schnittstelle Acuro Link 

der Hengstler GmbH. Nach Angaben des Herstellers spart sie über 

50 % des Steckplatzes ein. Die Single Cable Solution besteht aus einer 

innovativen Kombination des leistungsfähigen Drehgebers Acuro 

AD37 und der neuen offenen Schnittstelle Acuro Link. Das Konzept 

hat große Vorteile vor allem bei kompakten Servomotoren, die in 

großer Zahl bei größeren Anlagen verbaut werden. Die Antriebe 

benötigen bedeutend weniger Raum und sparen Gewicht ein. Die 

Lapp Gruppe war Partner bei der Entwicklung von Acuro Link. 

Auch andere Hybridlösungen sind möglich, die z. B. auf Industrial 

Ethernet basieren oder aber auf optischen Datenübertragungssystemen 

wie POF (optische Polymerfaser) oder PCF (kunststoffummantelte 

Glasfaser). Der Einsatz optischer Datenübertragungssysteme 

ist vor allem aus EMV-Sicht sinnvoll, zumal die Gefahr von 

Störungen oder Ausfällen elektrischer Systeme, die auf elektromagnetische 

Ursachen zurückzuführen sind, größer geworden ist. Mit 

der Verbreitung elektronischer Komponenten im industriellen 

Umfeld hat sowohl die Anzahl potentieller Störquellen als auch 

potentiell EMV-empfindlicher Störsenken stark zugenommen. 

AUCH BEI BEWEGUNG STABIL 

Bei Hybridleitungen mit elektrischer Datenübertragung sind Parameter 

wie der charakteristische Wellenwiderstand, Dämpfungswerte 

aber auch Kapazitäts-, Induktivitäts- und Widerstandsbelege 

sowie Laufzeiten und Wellenimpedanzen im definierten Frequenzbereich 

zu beachten. Vor allem bei bewegten Anwendungen, denn 

auch bei mehreren Millionen Wechselbiegezyklen müssen diese 

Werte stabil sein. Dazu ist es unerlässlich, unter praxisnahen Bedingungen 

zu testen. Die Lapp Gruppe betreibt in ihrem Testzentrum 

unterschiedliche Führungsketten-Systeme. Dort werden auch 

Mindestbiege radien getestet, die bei fester Verlegung geringer sein 

können. Sind Hybridleitungen 

für 

den bewegten Einsatz 

in Energieführungsketten 

geeignet, 

tragen sie bei 

Lapp den Zusatz 

„FD“ im Namen. 

Die FD-Variante 

besitzt einen hochstrapazierfähigen 

PUR-Mantel und 

ist somit bestens 

für den Einsatz in 

Führungs ketten 

geeignet. Wer die 

Leitung fest verlegen 

möchte, kann 

auf die kostengünstigere 

PVC-Version 

zurückgreifen. Als 

Isolationsmaterial 

der Leiter wird bei 

beiden PP (Polypropylen) 

verwendet. 

Das trägt dem 

Wunsch nach kapazitätsarmen 

Leitungen 

Rechnung 

und verringert störende Ableitströme auf dem Schirmgeflecht. 

Zudem sind mit PP geringere Wandstärken möglich als mit PVC. 

Mit niedrigeren Wandstärken bei der Isolierung geht auch der geringere 

Außendurchmesser einher. Bis zu 20 % beträgt hier die 

Einsparung durch PP im Vergleich zu PVC. 

VOR ALLEM FÜR NEUENTWICKLUNGEN 

Hybridleitungen, auch „One Cable Solutions“ genannt, haben also 

große Einsparpotenziale, gerade bei kleineren Antrieben, wo eine 

zusätzliche Leitung mit Stecker ins Gewicht fällt. Auch die Installation 

wird durch den reduzierten Verkabelungsaufwand einfacher 

und störungssicherer. Bei Leitungen in Energieführungsketten ist 

zudem der geringere Platzbedarf nicht zu unterschätzen. Eventuell 

kann man schon bei der Konstruktion der Maschine eine kleinere 

Kettengröße wählen und spart dadurch Gewicht und Energie. Auch 

wenn Einkabellösungen klare Vorteile bieten, werden die Antriebshersteller 

keine bestehenden Systeme umstellen, denn am Regler 

sind dazu Anpassungen nötig. Hybridleitungen kommen also 

immer erst bei Neuentwicklungen zum Zuge. 

Bilder: Lapp 

www.lappkabel.de 

„HYBRIDLEITUNGEN FÜR 

SERVOANTRIEBE BIETEN 

KONSTRUKTIVE UND 

KOSTEN-VORTEILE“ 

Lucas Kehl, Leiter Produktmanagement 

Kabel bei bei 

der U.I. Lapp GmbH 

Hybridleitungen für Servoantriebe 

bieten Kostenvorteile. Allein der 

Wegfall der Drehgeberleitung führt 

zu Kostenersparnissen von bis zu 

10%. Hinzukommen verringerte 

Montage- und Instandhaltungszeiten. 

Außerdem punkten Hybridleitungen 

durch ihren geringen 

Platzbedarf, gerade auch in engen 

Energieführungsketten. 


Lösungen für 

Abdichtungen 

WillTech Aps 

Tel. +45 7442 3450 

www.willtech.dk


LIVE@ 

EIN PLUS AN SICHERHEIT 


Laufen Maschinen nach einem Spannungsausfall 

selbstständig wieder an, besteht hohe 

Verletzungsgefahr. Unterspannungsauslöser 

schaffen hier Abhilfe. Sind sie in einem 

Kombi-Schutzschalter galvanisch getrennt 

integriert, lässt sich neben dem Überlast- und 

Unterspannungsschutz ein zusätzlicher 

Sicherheitsstromkreis aufbauen. 

Autor: Stefan Hötzel, E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf 

Stellen Sie sich folgendes Szenario vor: Sie arbeiten zu Hause 

mit Ihrer Tischkreissäge. Plötzlich stoppt diese mitten im 

Arbeitsvorgang. Grund hierfür ist ein vorübergehender Spannungsausfall. 

Den Maschinenausfall können Sie sich nicht 

auf Anhieb erklären. Deshalb gehen Sie der Sache auf den Grund. 

Beim Inspizieren des Sägeblattes kehrt plötzlich die Spannung zurück, 

und die Maschine läuft selbsttätig, ohne Vorwarnung, wieder 

an. Dadurch besteht für Sie eine sehr hohe Verletzungsgefahr. 

NORMENKONFORM ABSICHERN 

Um solche und ähnliche Verletzungsrisiken auszuschließen, gibt es 

die Maschinenrichtlinie 2006/24/EG. Sie regelt einheitliche Sicherheitsstandards 

von Maschinen in der Europäischen Gemeinschaft. 

Zum Beispiel darf es nur möglich sein, eine Maschine nach einem 

Stillstand durch das absichtliche Betätigen einer dafür vorgesehenen 

Befehlseinrichtung wieder in Gang zu setzen. Dies gilt dann, wenn 

durch einen selbstständigen Wiederanlauf Gefahr für Personen 

besteht. 



01 Klassischer Unterspannungsschutz: Das Unterspannungsmodul 

ist direkt mit dem Hauptstromkreis des Schutzschalters 

verbunden und befindet sich vor dessen Kontaktsystem 

Hier kommt der Kombi-Schutzschalter Typ 3120 mit Unterspannungsmodul 

ins Spiel. Er vereint mehrere Funktionen in einer 

Komponente. Zum einen dient er um Maschinen ein- und auszuschalten. 

Zum anderen sorgt ein thermisches Auslöseelement im 

Überlastfall für eine rechtzeitige Unterbrechung des Stromkreises. 

So verhindert der Schutzschalter Überhitzungsschäden. Neben diesem 

Überlastschutz sorgt das Unterspannungsmodul im Falle eines 

Spannungsausfalls für eine sichere und dauerhafte Unterbrechung 

Netz 

1.1 2.1 

U 

KOMBI-SCHUTZSCHALTER MIT 

GALVANISCH GETRENNTEM UN- 

TERSPANNUNGSMODUL BIETEN 

DAS PLUS AN SICHERHEIT 

des Stromkreises. Das Betätigungselement des Schutzschalters 

springt dabei umgehend in die Aus-Stellung. Auch bei Spannungswiederkehr 

bleibt es in dieser Position. Ein erneuter und bewusster 

Einschaltvorgang ist notwendig, um die Maschine wieder in Gang 

zu setzen. Selbst falls ein Gegenstand oder eine Person das Betätigungselement 

blockieren, trennt der Schutzschalter mit Hilfe der 

sogenannten Freiauslösung den Stromkreis sicher. 

01 

1.2 2.2 

Last 

KLASSISCHER UNTERSPANNUNGSSCHUTZ 

Bei vielen maschinellen Anwendungen ist ein Unterspannungsschutz 

vorgeschrieben, der die Anwender bei einer Spannungswiederkehr 

vor der Gefahr eines unerwarteten Wiederanlaufs schützt. 

Im klassischen Fall ist das Unterspannungsmodul dabei direkt mit 

dem Hauptstromkreis des Schalters oder Schutzschalters verbunden 

und befindet sich vor dessen Kontaktsystem. Dadurch kann der 

Betreiber die Maschine erst dann einschalten, wenn Spannung anliegt. 

Denn im Unterspannungsmodul ist eine Spule verbaut, die 

beim Anlegen einer Spannung ein magnetisches Feld erzeugt und 

somit den Einschaltvorgang freigibt. Liegt keine Spannung an, gibt 

es auch kein magnetisches Feld. In diesem Fall ist ein Einschalten 

nicht möglich. 

Bei einem Spannungsausfall während des Betriebes wird das 

vorhandene Magnetfeld abgebaut und die Auslösemechanik veranlasst 

eine Öffnung des Stromkreises. Außerdem springt das Bedienelement 

in die Aus-Stellung. Bei Wiederkehr der Spannung bleibt es 

in dieser Stellung. Es ist ein bewusster Einschaltvorgang notwendig, 

um die Maschine erneut in Gang zu setzen.

- 


„DAS ZAUBERWORT 

HEISST FUNKTIONS- 

INTEGRATION“ 



Chefredakteur 


Weniger Bauteile bei gleicher oder 

höherer Funktionalität in der 

Anwendung – das ist eine Anforderung, 

die sich in der Konstruktion 

von Maschinen immer wieder stellt. 

Dahinter stehen begrenzter 

Bauraum, Leichtbau- und natürlich 

auch Kostenvorgaben. Die Lösung: 

Funktionsintegration! Funktionsintegration 

ist zum Beispiel in vielen 

Anwendungen ein schlagendes 

Argument für Kunststoffbauteile, 

aber auch – wie hier im Fall von 

Kombi-Schutzschaltern – für 

elektrotechnische Komponenten. 

„UNSER KOMBI-SCHUTZ- 

SCHALTER VEREINT 

FUNKTIONALITÄT UND 

SICHERHEIT“ 

Stefan Hötzel, Junior 

Produktmanager, Sparte 

Equipment bei E-T-A 

Mich begeistert an Kombi-Schutzschaltern 

wie dem Typ 3120, welche 

Vielfalt an Funktionalität und 

Sicherheit in einer einzigen Komponente 

integrierbar ist. Neben der 

Ein-Ausschaltfunktion sowie des 

Überlast- und Unterspannungsschutzes 

lässt sich on Top ein Sicherheitsstromkreis 

über das galvanisch 

getrennte Unterspannungsmodul 

aufbauen. So ist es zum Beispiel 

möglich, eine Fernabschaltung mit 

Not-Aus-Schalter zu realisieren. 


02 Neben der 

Ein-Ausschaltfunktion 

sowie des 

Überlast- und 

Unterspannungsschutzes 

lässt sich 

mit dem Kombi- 

Schutzschalter Typ 

3120 on Top ein 

Sicherheitsstromkreis 

über das 

galvanisch 

getrennte 

Unterspannungsmodul 

aufbauen 

ZUSÄTZLICHER SICHERHEITSSTROMKREIS 

Es gibt außerdem weitere Einsatzmöglichkeiten für das Unterspannungsmodul. Eine 

davon ermöglicht den Aufbau eines Sicherheitsstromkreises. Das Unterspannungsmodul 

ist in dieser Ausführung zwar mechanisch mit dem Kombi-Schutzschalter 

gekoppelt, es ist aber nicht elektrisch mit dessen Hauptstromkreis verbunden, d.h. 

galvanisch getrennt. Dadurch lässt sich über die beiden herausgeführten Flachsteckanschlüsse 

eine vom Hauptstromkreis abweichende Spannung an das Unterspannungsmodul 

anlegen. Eine für Sicherheitsstromkreise gängige Spannung ist DC 24 V. Diese 

bietet klare Vorteile im Vergleich zur Spannung des Hauptstromkreises mit beispielweise 

AC 230 V. Zum einen ergeben sich Kosteneinsparungen, etwa durch einen geringeren 

Stromverbrauch. Zum anderen fällt DC 24 V unter die Kategorie Kleinspannung und ist 

deshalb berührungssicher. Gefährliche Stromschläge sind so ausgeschlossen. 

Ein renommierter Hersteller von Bohr- und Fräsmaschinen trifft mit diesem Aufbau 

zwei Sicherheitsvorkehrungen. Zum einen hat er im DC 24 V-Sicherheitsstromkreis 

einen Not-Aus-Schalter installiert. Bei Betätigung dieses Not-Aus-Schalters unterbricht 

die Stromzufuhr des Unterspannungsmoduls. Dadurch ist es möglich, die Maschine bei 

Gefahr aus der Ferne abzuschalten. Zum anderen schützt eine höhenverstellbare 

Schutzscheibe den Anwender vor umherfliegenden Spänen und Teilen. Diese ist mit 

einem Mikroschalter ausgestattet. Erst bei richtiger Positionierung der Schutzscheibe 

schließt der Mikroschalter den Stromkreis und versorgt somit das Unterspannungsmodul 

mit Spannung. Dadurch ist das Einschalten der Maschine möglich. Ebenso 

unterbricht der Mikroschalter den Stromkreis, falls die Schutzscheibe während des 

Betriebes geöffnet wird. Daraufhin schaltet das Unterspannungsmodul die Maschine ab. 

EINE KOMPONENTE – VIEL SICHERHEIT 

Clever eingesetzt vereint der Kombi-Schutzschalter Typ 3120 mit galvanisch getrenntem 

Unterspannungsmodul viel Sicherheit in einer einzigen Komponente. Überlast- und 

Unterspannungsschutz sind dadurch möglich. Auch der Aufbau eines zusätzlichen 

Sicherheitsstromkreises zur Realisierung weiterer Sicherheitsvorkehrungen – wie 

beispielsweise die Fernabschaltung mit Not-Ausschalter – ist damit einfach umsetzbar. 

Dies unterstützt Entwickler bei der systematischen Bauteilereduzierung, die einer der 

zentralen Schlüssel für eine kostensparende Konstruktion ist. 

Bilder: E-T-A 

www.e-t-a.de 

02 



TEILBARE KABELEINFÜHRUNGSLEISTEN 

NUN AUCH IP66 ZERTIFIZIERT 

Die patentierten, teilbaren Kabeleinführungsleisten KEL-ER von Icotek sind nun 

zusätzlich IP66 nach DIN EN 60529:2014-09 geschützt. Zertifizierungen wie Type 

Rating 4X, IP65, Ecolab und EN 45545-2 HL3 erhielt die Serie bereits zuvor und 

erfüllt die Zugentlastung nach DIN EN 62444. Die robuste KEL-ER eignet sich zur 

Kabeleinführung sowohl für Leitungen mit Stecker als auch für Leitungen ohne 

Stecker mit Durchmessern von 1,0 bis 35,0 mm. 

www.icotek.com 

GÜNSTIGE, PROFINET-FÄHIGE 

SENSORLEITUNGEN 

Autosen erweitert sein Zubehörsortiment mit günstigen 

Sensorleitungen. So gibt es z. B. die neuen Standard-Class- 

Sensorleitungen AA037-AA042 mit Schutzart IP67 auf 

autosen.com. Sie verfügen über ein patentiertes Dichtungskonzept, 

das Montagefehler oder Betriebsstörungen 

praktisch ausschließt. Nach oben hin wird das Programm 

mit den Profinet-fähigen Ethernet-Kabeln AA035 und 

AA036 für IO-Link-Systemarchitekturen erweitert – ebenfalls 

zu besonders günstigen Konditionen. Sie ermöglichen 

überdies eine einfache und schnelle Parametrierung der Sensoren. Auch die 

Sensoren des Herstellers sind – wo sinnvoll – ohne Aufpreis mit IO-Link-Schnittstelle 

ausgestattet. Nun ist auch eine passende Profinet-Verkabelung für raue 

Industrieumgebungen erhältlich. 

www.autosen.com 

SIGNALE LOGISCH VERTEILEN 

Die M8x1 

I/O-Verteiler von 

Escha haben eine 

aktive Logikfunktion. 

Durch eine fest 

vorgegebene Logik 

müssen sie nicht 

programmiert 

werden und sind 

unmittelbar 

einsatzbereit. 

Sie platzieren Intelligenz nahe an Sensoren und 

übermitteln vorverarbeitete Signale an eine 

zentrale Steuerungseinheit. Die einzelnen 

Steckplätze sind dabei über verschiedene fixe 

Kombinationen aus Und- und Oder-Logik verknüpft. 

Logikverteiler können zur Verbindung 

zwischen herkömmlichen Passivverteilern und 

Steuereinheit auf ein ungeschirmtes 4- oder 

5-poliges Sensorkabel zurückgreifen, das flexibel 

verlegt werden kann. Die Verteiler können bei 

engen Platzverhältnissen eingesetzt werden, z. B. 

bei Greifern, Robotern oder kompakten Handlingseinheiten. 

Durch mehrere Befestigungsbohrungen 

können sie in unterschiedlichen Einbausituationen 

montiert werden. Bezeichnungsschildträger an 

allen Steckplätzen erleichtern Markierung und 

Zuordnung. Mit einem Simulationsstecker lassen 

sich freie Ports beschalten. 

www.escha.net 

HANNOVER MESSE 2018 


Halle 11,Stand C03 

INNOVATIVE SYSTEMLÖSUNGEN 

+made by Lapp. 

Ihr Bedarf, unser Angebot. Als führender Systemanbieter entwickelt, produziert und liefert die Lapp 

Gruppe Verbindungslösungen rund um die Kabeltechnologie. Ob für Industrie 4.0, Automatisierung 

oder Maschinen- und Anlagenbau, ob für Energieversorgung, Mobilität oder die Lebensmittelund 

Getränkeindustrie: Lösungsorientiert und kompetent ist Lapp mit 17Fertigungsstandorten 

auf vier Kontinenten und Vertriebspräsenzen in rund 140 Ländern für Sie vor Ort. 

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SPECIAL 


SPECIAL


GENERATIVES 

DESIGN 

macht`s möglich 

200 Millionen Dollar! Soviel Treibstoffkosten 

sparen Fluggesellschaften im Idealfall dank des 

futuristisch anmutenden gräulichen Bauteils, 

das Andreas Bastian auf seinem Zeigefinger 

balanciert. Was der Wissenschaftler da so lässig 

präsentiert, ist das Ergebnis eines einjährigen 

Entwicklungsprozesses. 

Autor: Mikey Wakefield, Autodesk 

LIVE@ 

Der aus Magnesium gefertigte Sitzrahmen für den 

Einsatz in Verkehrsflugzeugen ist mit nur noch 

766 g insgesamt 906 g oder 56 % leichter als sein 

derzeit im Flugzeugbau standardmäßig eingesetztes 

Pendant. In der Luftfahrt, in der jedes Gramm 

zählt, kommt das einer Revolution gleich, denn bei gut 

200 bis 600 Sitzen pro Maschine summiert sich diese Gewichtsersparnis 

schnell. Bei einem Airbus A321, einem 

der meist verkauften Verkehrsflugzeuge am Markt, kommen 

so stattliche 214 kg pro Flugzeug zusammen. Beim 

großen Bruder Airbus A380 ganze 557 kg. Das senkt nicht 

nur den Treibstoffverbrauch der Maschinen merklich, es 

schont auch die Umwelt. Ein A321 verbraucht so fast 10 t 

weniger Kerosin pro Jahr, ein A380 spart 63 t. Die kleine 

Maschine stößt dank des geringeren Gewichts fast 29 t 

weniger Kohlenstoffdioxid aus. Beim zweistöckigen A380 

fallen sogar 190 t weg. Auf die gesamte Flotte einer Airline 

gerechnet ergeben sich so, über eine durchschnittliche 

Einsatzzeit pro Flugzeug von 20 Jahren, enorme 

Summen. 

ALGORITHMUS UNTERSTÜTZT 

DIE KONSTRUKTION 

Ebenso beeindruckend wie der eigentliche Effekt des Sitzrahmens 

ist sein Entstehungsprozess. Andreas Bastian 

arbeitet im Pier 9 Technology Center von Autodesk in San 

Francisco. Wie in den anderen auf der ganzen Welt verteilten 

Technologiezentren von Autodesk – Mitte Februar 

wurde mit der Autodesk Advanced Manufacturing Facility 

(AMF) in Birmingham die erste Einrichtung dieser Art 

in Europa eröffnet – arbeiten Forscher und Entwickler 

der Firma dort an innovativen Projekten und Herausforderungen 

aus der Praxis. Das Ziel: gemeinsam mit Partnern 

aus Wissenschaft und Industrie neue Technologien 

und moderne Fertigungsmethoden im produktiven Einsatz 

zu etablieren. 

Genau dieser Ansatz führte beim Entwurf des federleichten 

Sitzrahmens zum Erfolg. Schon in der Konstruktionsphase 

wurde die Gitter- und Oberflächenstruktur 

des Rahmens von den Konstrukteuren in Autodesk 

Netfabb – einem speziell für additive Fertigungsmethoden 

entwickelten Designprogramm – per Software-Algorithmus 

vollautomatisch optimiert. 

In diesem Prozess, der auch als generatives Design 

bezeichnet wird, erarbeitete das Programm eigenständig 

einen Entwurf. Dieser basierte auf genauen Bedingungen, 

die Bastian und sein Team zuvor definiert hatten. 

Der Sitzrahmen sollte zwar dieselbe Stabilität wie die 

derzeit am Markt verfügbaren Modelle aufweisen, dabei 

aber nur einen Bruchteil ihres Gewichts auf die Waage 

bringen. Das vom Algorithmus berechnete Resultat ist 

eine verwindungssteife Struktur, die menschliche 

Konstrukteure und Ingenieure aufgrund ihrer hohen 

Komplexität so nicht entwerfen, geschweige denn jemals 

zeichnen hätten können. 

3D-DRUCK ODER GUSSVERFAHREN? 

Das computergenerierte Design brachte allerdings eine 

ganz neue Herausforderung mit sich. Seine komplexe 


- 


01 

02 

Gitterstruktur ließ sich nicht bzw. nur sehr schwer und damit kostenintensiv mit 

klassischen Fertigungsmethoden wie dem Metallguss reproduzieren. Auch die 

Idee, die Sitzrahmen im rein additiven Verfahren, also per 3D-Metalldruck, zu 

fertigen, verwarfen die Konstrukteure schnell. 

Zwar entwickeln sich additive Fertigungsverfahren rasant weiter, trotzdem bringen 

sie, gerade bei der Verarbeitung metallischer Werkstoffe, immer noch Einschränkungen 

mit sich. So ist im Vergleich zu klassischen Fertigungsmethoden die 

Zahl der möglichen Materialen noch stark begrenzt. Während hunderte verschiedene 

Legierungen im Metallgussverfahren verarbeitet werden können, beschränken 

sich 3D-Metall-Druckverfahren heute auf weniger als ein Dutzend Materialen. 

Das reduziert die Flexibilität gedruckter Designs. 

Weitere limitierende Faktoren waren die Größe des Rahmens und die voraussichtlichen 

Produktionskosten im additiven Fertigungsverfahren. Dieses Beispiel 

macht deutlich, wie wichtig es ist, dass Konstrukteure und Entwickler heute, 

gerade bei der Einbeziehung innovativer Verfahren, schon in der Designphase 

die schlussendlichen Fertigungsmethoden mitdenken. 

„Die additive Fertigung hat ein riesiges Potential, die Zukunft der Produktion zu 

bestimmen. Für Produktentwickler und Konstrukteure ist sie aber immer noch 

DER KONSTRUKTEUR DEFINIERT DIE 

BEDINGUNGEN, DIE SOFTWARE ERAR- 

BEITET EINEN OPTIMIERTEN ENTWURF 

01 Komplexe Geometrie des Sitzrahmens 

aus Magnesiumguss 

02 Positivformen der Sitzrahmen aus 

Kunststoff, aus diesen Vorlagen wurden in 

direkter Folge Keramikgussformen für die 

Herstellung der eigentlichen Sitzrahmen im 

Metallgussverfahren gefertigt 

03 Herstellung eines Magnesium-Sitzrahmens 

im Metallgussverfahren in einer 

Keramikgussform 

„DIE DIGITALISIERUNG DES 

PRODUKT-ENTWICK- 

LUNGSPROZESSES SETZT 

SCHIER UNGLAUBLICHE 

POTENZIALE FREI“ 


Chefredakteur 


SPECIAL 

ein extrem neues Konzept“, sagt Andreas Bastian. Das Metallgussverfahren wurde 

dagegen über Jahrtausende perfektioniert. Zahllose Experten, Ingenieure, Gießereien 

und Fabriken verfügen hier über tiefgreifendes Fachwissen. Das ist unglaublich 

wertvoll, gerade auch bei besonders aufwändig zu fertigenden Bauteilen wie 

unserem Sitzrahmen“, erklärt Bastian. 

KOMBINATION DER VERFAHREN SORGT 

FÜR INNOVATION 

Die Lösung brachte eine Kombination beider Verfahren. Denn die Serienfertigung 

von Bauteilen im Metallgussverfahren steht der initialen Entwurfsgestaltung 

per generativem Design keinesfalls entgegen. Auch additive Methoden, wie 

der 3D-Druck können in einer früheren Projektphase wichtige Impulse geben, 

die sich später mit bewährten Mitteln im größeren Stil umsetzen lassen. 

Weil sich im 3D-Druckverfahren viel einfacher komplexe Gitterstrukturen 

schaffen lassen als im klassischen Gussverfahren, druckte das Team um 

Der Kombination digitaler Entwicklungsverfahren 

und innovativer 

Konzepte wie generatives Design 

gehört die Zukunft. Auch das Zusammenspiel 

klassischer Fertigungsverfahren 

und additiver Methoden hat 

großes Potenzial. Konstrukteure 

sollten diese allerdings schon in der 

Entwurfsphase berücksichtigen und 

die Produktion schon frühzeitig 

mitdenken. Die notwendigen 

Werkzeuge dafür stehen ihnen 

längst zur Verfügung. 



Andreas Bastian zunächst Positivformen der Sitzrahmen aus 

Kunststoff. Kunststoff statt Metall deshalb, weil es viel günstiger, 

schneller und unkomplizierter zu verarbeiten ist. Aus diesen Vorlagen 

wurden in direkter Folge Keramikgussformen für die Herstellung 

der eigentlichen Sitzrahmen im Metallgussverfahren 

gefertigt. Große Stückzahlen lassen sich so viel einfacher und vor 

allem günstiger realisieren. 

Für die tatsächliche Fertigung der Sitzrahmen holten sich die 

Entwickler von Autodesk Unterstützung von einer spezialisierten 

Partnerfirma: der Gießerei Aristo Cast in Michigan. „Wir waren 

gleich von der Idee von Andreas und Autodesk begeistert. Auch wir 

haben dabei viel über fortschrittliches Design und Optimierungsmöglichkeiten 

im Fertigungsprozess gelernt. Beides sind für unsere 

Branche noch weitgehend neue Ansätze“, erklärt Paul Leonhard 

von Aristo Cast. 

Anstatt wie bisher geplant bei der Herstellung des Sitzrahmens 

auf das im Flugzeugbau weitverbreitete Aluminium zu setzen, empfahlen 

die Experten aus Michigan eine Fertigung aus Magnesium. 

Zwar verkomplizierte das den Herstellungsprozess, versprach aber 

eine zusätzliche Gewichtsersparnis von 35 % gegenüber einer Aluminiumvariante. 

Was im klassischen Designprozess die Entwickler 

und Konstrukteure aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften 

zurück an das Reißbrett verdammt hätte, war im von 

Bastian und seinem Team gewählten digitalen Ansatz kein 

Problem. Ein erneuter Durchlauf in Autodesk Netfabb unter Berücksichtigung 

des neuen Fertigungsmaterials bestätigte die ge- 

03 

wünschten Eigenschaften des Entwurfs: vergleichbare Stabilität bei 

viel geringerem Gewicht. Der Serienfertigung der Leichtbau-Sitzrahmen 

aus Magnesium steht damit nichts mehr im Wege. 

Bilder: Autodesk 

www.autodesk.de 

INDUSTRIE 

Im Fokus des ISO GPS-Systems – Für Konstruktion und Produktion 

Die modular aufgebaute Fachmodul-Staffel vermittelt praxisnah und in Ergänzung zu bestehenden Nachschlagewerken. Durch viele Beispiele 

und Übungen untermauert sie die elementaren Grundsätze der ISO GPS-Normen und deren Anwendung. 

Module 

• Einführung ISO 8015 und ISO 14405 

• Grundsatz der Unabhängigkeit Hüllbedingung 

und Zweipunktmass 

• Anwendung des ISO-Toleranzsystems 

• Grundlagen der normgerechten Bemassung 

• Normgerechte Bemassung für den Einbau 

von Maschinenelementen 

• Normgerechtes Erstellen von 

technischen Zeichnungen 

• Anwendung der Mass-, Form- und Lagetoleranzen 

verfügbar ab dem Q3 2018 

• Maximum-Material-Bedingung 

verfügbar ab dem Q4 2018 

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8400 Winterthur 

Telefon +41 52 260 55 00 

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LIVE@ 

DURCHGÄNGIGE 

DATEN 

DRUCKFRISCH 

SPECIAL 

Mehr Freiheiten bei der Konstruktion, mehr 

Kosteneffizienz und weiterreichende 

Digitalisierung – dort, wo andere 

Fertigungsverfahren an ihre Grenzen stoßen, 

eröffnet der 3D-Druck neue Möglichkeiten. Als 

Basis sind 3D-Modelle notwendig, die hohe 

Anforderungen an Konstruktions- und 

Simulationstools stellen. 

Der Begriff additive Fertigung ist umfassender als 3D-Druck 

und ist für das Produktionsverfahren, das die gesamte 

Wertschöpfungskette betrifft etwas treffender. Schon bei 

der Erstellung von 3D-Datensätzen mit softwaregestützten 

Methoden muss additive Fertigung mitgedacht werden und sich 

dann weiter über die Bauteiloptimierung, den Druckvorgang selbst 

sowie die Nachbearbeitung der gedruckten Teile erstrecken. Um die 

dreidimensionalen, physischen Teile aus sehr dünnen Schichten 

aufeinander drucken zu können, werden die 3D-Modelle am Bild- 

schirm zunächst in Schichten zerlegt. Daraus wird ein Code generiert, 

der zum Steuern der Druckmaschine dient. Der große Vorteil: 

Die neuesten Maschinen in der additiven Fertigung können schnell 

und ohne große Umrüstzeiten jede gewünschte Produktionsmenge 

herstellen – bis hin zu Losgröße 1. Es ist momentan besonders interessant, 

den 3D-Druck bei kleineren Mengen einzusetzen, da die 

durchschnittlichen Stückkosten konstant bleiben. Bei großen 

Stückzahlen (Massenfertigung) dagegen bringen die üblichen Fertigungsverfahren 

weiterhin durch Economies of Scale Vorteile – zumindest 

noch für eine gewisse Zeit. Es zeichnet sich ganz klar ab, 

dass auf lange Sicht gesehen der technologische Fortschritt und 

sein Optimierungspotenzial die Gewinnspanne der additiven Fertigung 

auch bei einer großen Produktionsmenge maximiert. Da die 

Stückkosten beim 3D-Druck kontinuierlich reduziert werden, kann 

ab einer bestimmten Menge zu den gleichen Kosten produziert 

werden wie heute mit der traditionellen Massenfertigung. 

Laut einer Bitkom-Studie aus dem Jahr 2017 sind Wachstumsmärkte 

für die additive Fertigung vor allem Luftfahrt, Medizin und 

Konsumgüter. Die Vorteile des Verfahrens kommen hier besonders 

zum Tragen: Massen-Individualisierung wird einfacher. Individuelle 

Teile oder Kleinserien können auf Kundenwunsch in kürzester 

Zeit gefertigt, die Produktion einer schwankenden Marktnachfrage 

schnell angepasst werden. Durch 3D-Druck wird es möglich, die 


«Ungefähr» 

genügt 

nicht allen 

Über die 3DExperience Plattform können alle Akteure vernetzt und Konstruktionsdaten 

unternehmens- und abteilungsübergreifend verwaltet werden 

statt 

Fertigung in gewissem Umfang zu dezentralisieren: Bauteile und auch Ersatzteile 

können je nach Bedarf und vor Ort gefertigt werden, was sowohl Lager- als auch 

Transportkosten reduziert. 

KOMPLEXE UND ORGANISCHE FORMEN 

REDUZIEREN GEWICHT 

UM ALLE POTENZIALE DER ADDITIVEN FERTIGUNG 

ZU NUTZEN, IST EINE VERNETZUNG VERSCHIEDE- 

NER TOOLS UNBEDINGT NOTWENDIG 

War die Konstruktion früher durch viele Restriktionen aufgrund der Herstellungsverfahren 

beschränkt, lassen sich mit dem 3D-Druck jetzt auch komplexe und 

schwierige Geometrien realisieren. So werden auch organische Formen möglich, 

die sich an der Natur orientieren und optimal auf die Anforderungen der Konstruktion 

angepasst werden können. Diese bionische Konstruktionsmethodik 

kombiniert mit 3D-Druck reduziert Materialgewicht und Gesamtmaterialverbrauch 

einzelner Teile laut Bitkom-Studie um bis zu 90 %. Nach einem Rechenbeispiel 

kann bei einem Airbus A350 durch Leichtbau bis zu eine Tonne Gewicht gespart 

werden – das verringert auch den CO 2 

-Ausstoß. Insgesamt lassen sich dabei 

durch additive Fertigung bis zu 70 % der Produktionszeit und 80 % der Herstellungskosten 

einsparen. 

Eine Studie zu Chancen und Risiken von Additive Manufacturing für die deutsche 

Werkzeugmaschinenindustrie, vom VDW in Auftrag gegeben, zeigt, dass sich die 

Fertigungstechnik aus diesen Gründen auch immer mehr in die bestehende Wertschöpfungskette 

der Metallbearbeitung integrieren wird. In Deutschland sind bereits 

innovative Lösungen im Einsatz. Ein Beispiel dafür ist eine kombinierte Fräs- 

Druckmaschine, die spanende mit additiver Fertigung vereint – und damit auch die 

Vorteile beider Verfahren kombiniert. Mit einer 5-Achs-Fräsmaschine können jetzt 

Supportstrukturen gefertigt werden. Roboter können die Laser-Sintermaschine einstellen 

und die optimale Position im Pulverbett erkennen – so entsteht kein Verzug. 

Dann kann die Nachbereitung der additiv gefertigten Werkstücke mit einer kombinierten 

Maschine automatisiert durchgeführt werden. In der Luftfahrt zum Beispiel 

lassen sich durch diese Technologien die benötigten Teile im Hinblick auf Kosten, 

Performance und Gewicht besonders effektiv fertigen. 

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Mit hochpräzise justierten Werkzeugen 

sind Sie auf der sicheren Seite. Regelmäßige 

Stichproben minimieren fehlerhafte 

Verschraubungen – dies erlaubt optimale 

Fertigungsprozesse und damit eine 

deutliche Verbesserung des ROI. 

Wie Sie mit Lösungen von Kistler Ihre 

Prozesssicherheit erhöhen, zeigen wir 

Ihnen vom 24. bis 27. April 2018 

in Stuttgart auf der Control, Halle 7, 

Stand 7313. 

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„SYMBIOSE DER 

ENTWICKLUNGEN“ 



So ist das mit neuen Verfahren, sie 

stehen nicht für sich allein, 

sondern erfordern bzw. bedingen 

Entwicklungen in vielen Bereichen. 

Gefragt sind neue Werkstoffe, 

Software, Maschinen usw. Idealerweise 

gehen die Entwicklungen in 

den unterschiedlichen Gebieten 

Hand in Hand und treiben sich 

gegenseitig an. 


NEUE SOFTWARE HILFT, POTENZIAL VOLL AUSZUSCHÖPFEN 

Eine moderne Konstruktionssoftware alleine ist nicht mehr ausreichend, um alle Potenziale 

der additiven Fertigung zu nutzen. Unbedingt notwendig ist eine Vernetzung 

verschiedener Tools. Für ein agiles Gesamtsystem ist eine durchgängige Datenbasis 

wichtig, die den gesamten Prozess digital und dreidimensional abbilden kann. Über eine 

Plattform wie die 3DExperience Plattform von Dassault Systèmes können alle Akteure 

vernetzt und Konstruktionsdaten unternehmens- und abteilungsübergreifend verwaltet 

werden. Das bedeutet: Sie alle haben Zugang zu denselben Daten. Kombiniert 

mit additiver Fertigung können weltweit an unterschiedlichen Standorten die gleichen 

Hochleistungsbauteile in einheitlicher Qualität hergestellt werden. 

Diese optimierten Teile wären ohne die Verzahnung der CAD- und Simulationswerkzeuge 

mit dem Produktionsprozess nicht möglich: Simulationen helfen dem Konstrukteur 

dabei, neue, kreative Entwürfe anzufertigen. Das funktioniert, indem die 3D-Simulationsanwendung 

direkt auf die Konstruktionsdaten aus dem bestehenden CAD-Programm 

zugreift und auf Knopfdruck errechnet, ob verschiedenste physikalische Kriterien 

wie Festigkeit, Wärmeleitung, Rheologie erfüllt werden. Ist das nicht der Fall, wird die 

Konstruktion so lange innerhalb der Simulation verändert, bis die genannten Eigenschaften 

stimmen und eine für die Fertigung sinnvolle Konstruktion und Produktionsweise 

entstanden ist. Die Simulation begleitet den gesamten Entwicklungs- und Produktionsprozess 

und ermöglicht eine schnelle Analyse. Mit ihrer Hilfe sind Unternehmen in der 

Lage, unterschiedliche Anforderungen der Märkte und Kunden zu berücksichtigen. 

Durch das Digitalisieren älterer Maschinen lässt sich schließlich die gesamte Produktion 

in die Cloud bringen und über die Plattform einbinden. Retrofit heißt diese Nachrüstung 

mit Sensoren, Kommunikations-Servern oder modernerer Software. Mit geringem 

Kostenaufwand ist es dadurch möglich, eine durchgehend transparente Fertigung 

zu schaffen, in der Probleme und Fehler sofort erkannt werden können. Unternehmen, 

die all diese Voraussetzungen geschaffen haben, können mit Ideen experimentieren 

und auch mal ein Risiko eingehen. Nur so bleiben sie handlungsfähig und werden in 

der Lage sein, herauszufinden, welche Lösungen in Zukunft für sie funktionieren und 

wie sie neue Fertigungsverfahren wie die additive Fertigung gewinnbringend einbinden 

können – das ist ein wesentlicher Schritt zur Fabrik der Zukunft. 

Bilder: agsandrew/Fotolia.de, Dassault Systèmes 

www.3ds.com 

IMPRESSUM 

SPECIAL 

erscheint 2018 im 49. Jahrgang, ISSN 0344-4570 

Redaktion 

Chefredakteur: Dr. Michael Döppert (md), M.A. 

Tel.: 06131/992-238, E-Mail: m.doeppert@vfmz.de 

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt) 

Stv. Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Martina Heimerl 

(mh), Tel.: 06131/992-201, E-Mail: m.heimerl@vfmz.de 

Redakteurin: Dipl.-Geogr. Martina Laun (ml), 

Tel.: 06131/992-233, E-Mail: m.laun@vfmz.de 

Redaktionsassistenz: Doris Buchenau, 

Tel.: 06131/992-329, E-Mail: d.buchenau@vfmz.de, 

Melanie Lerch, Petra Weidt, Ulla Winter 

(Redaktionsadresse siehe Verlag) 

Gestaltung 

Mario Wüst, Anette Fröder, Sonja Schirmer 

Chef vom Dienst 

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer 

Anzeigen 

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262, 

E-Mail: o.jennen@vfmz.de 

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206, 

E-Mail: a.zepig@vfmz.de 

Helge Rohmund, Anzeigenverwaltung, 

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

Anzeigenpreisliste Nr. 48: gültig ab 1. Oktober 2017 

Leserservice: 

vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG, 

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

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weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor 

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden. 

Verlag 

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Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz 

Postfach 100465, 55135 Mainz 

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Ein Unternehmen der Cahensly Medien 

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Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen. 

Mitglied der Informations-Gemeinschaft 

zur Feststellung der Verbreitung von 

Werbeträgern e. V. (IVW), Berlin. 



CAD-PRODUKT-KONFIGURATOR AUSGEBAUT 

Als Hersteller für Präzisions- und Sicherheitskupplungen ist die 

3D-Darstellung der Produkte auch für die R+W Antriebselemente 

von hohem Wert. Interessierte Vertriebsmitarbeiter, Käufer und/ 

oder Zulieferer auf Kundenseite erhalten über den CAD-Produktkonfigurator 

eine berechenbare Darstellung ihrer individuell 

angepassten Kupplung, die sie mit passenden Präsentationswerkzeugen 

zoomen, drehen und mit einer 2D-Darstellung 

vergleichen können. Im Anschluss daran besteht die Möglichkeit, 

mit einem Klick das generierte CAD-Modell in das eigene CAD-System 

zu übergeben. Das Online-CAD-Tool reduziert die Entwicklungszeit 

und erhöht die Produktivität. Um den Weg zum Produktkauf 

zu vereinfachen, gibt es seit kurzer Zeit die neue, zusätzliche 

Funktion „Anfrage“. Mit wenigen Klicks kann die konfigurierte 

Kupplung direkt bei R+W angefragt werden. Durch die vorherige 

Anmeldung im Downloadcenter werden die Kundendaten 

automatisch ausgefüllt und mit dem Produkt verknüpft. Die 

Anzahl kann beliebig eingetragen werden und am Schluss 

übermittelt der Sende-Button die Daten an das Vertriebsteam. 

ONLINE-TOOLS ZEIGEN DIE LEBENSDAUER 

ADDITIV GEFERTIGTER LAGER 

LIVE@ 

Igus bietet Online-Tools an, mit denen die Gebrauchsdauer 

von individuell additiv gefertigten Gleitlagern 

aus Tribo-Polymeren angezeigt werden kann. Die 

Angaben werden auf Basis der Forschungs- und 

Prüfergebnisse des hauseigenen Testlabors gemacht. 

10 000 Tests jährlich liefern dabei die Datenbasis für den Online- 

Lebensdauerrechner (www.igus.de/iglidur-experte). In vier 

Schritten werden die Anforderungen an die Lagertechnik erfasst 

und anschließend wird eine Eignungs- und Lebensdaueranalyse 

aller Werkstoffe online zur Verfügung gestellt. Die Berechnung ist 

dabei sowohl für im Spritzguss produzierte Iglidur-Gleitlager als 

auch für 3D-gedruckte Lager verfügbar. Das Angebot des Unternehmens 

umfasst sechs Tribo-Filamente für das FDM-Verfahren 

sowie zwei 

Werkstoffe für das 

Selektive Lasersintern. 

Aus ihnen 

können Gleitlager 

hergestellt 

werden. Über den 

3D-Druck-Service 

lassen sich 

Prototypen oder 

Sonderteile für 

Kleinserien schnell 

und günstig 

produzieren. 

www.igus.de 

www.rw-kupplungen.de 

INSERENTENVERZEICHNIS HEFT 4/2018 

AMA Service, Wunstorf3 

Atlanta Antriebssysteme, 

Bietigheim-Bissingen27 

ATOS, I-Sesto Calende17 

Duboschweitzer, Haltern am See89 

E-T-A, Altdorf67 

Eichenberger Gewinde AG, CH-Burg31 

Elatech, I-Val Brembilla19 

Euchner, Leinfelden-Echterdingen65 

Faulhaber, Schönaich Halfcover 

Goodfellow, Bad Nauheim87 

Gutekunst, Metzingen71 

Harting, Minden25 

Hatz, Ruhstorf43 

HIWIN, Offenburg57 

Igus, Köln58 

KISSsoft, CH-Bubikon85 

Kistler, CH-Winterthur83 

Koyo Deutschland, Hamburg9 

Lapp, Stuttgart77 

Layher, Kirchberg54 

Lee, Sulzbach53 

maxon motor, München 4.US 

Mayr, Mauerstetten23 

Mulco-Europe, Garbsen21 

Murrelektronik, Oppenweiler59 

Nachi Europe, Krefeld7 

Novotechnik, Ostfildern69 

Pepperl+Fuchs, Mannheim75 

Pöppelmann, Lohne29 

R+W, Klingenberg33 

Reiff, Reutlingen93 

Rodriguez, Eschweiler35 

Rotor Clip, USA-Somerset47 

Scanwill, DK-Albertslund73 

Schaeffler Technologies, Homburg13 

Schall, Frickenhausen41 

Schmidt-Kupplung, Wolfenbüttel37 

Schunk, Lauffen 2.US 

Siemens AG, Nürnberg39 

Stauffenberg, Werdohl55 

Sumitomo (SHI), Markt Indersdorf5 

Swissmem Berufsbildung, 

CH-Winterthur81 

Turck, Mülheim63 

Turkish Machinery Exporters Union, 

TR-Istanbul 3.US 

Wittenstein alpha, Igersheim45 

Beilage: 

NTI AG, CH-Spreitenbach (Vollbeilage) 

WEKA MEDIA, Kissing (Teilbeilage) 

HMI 2018 

Halle 22 

Stand A64 

KISSsoft Highlights 

Fordern Sie noch heute eine kostenlose Testversion 

von KISSsoft unter www.KISSsoft.AG an! 

▪ Festigkeitsbewertung von asymmetrischen 

Verzahnungen 

▪ Verlagerungsrechnung für Kegel- und Hypoidräder 

▪ Schnittstelle zu GEMS TM mit Datenaustausch 

▪ Welleneditor mit Hintergrundzeichnung 

▪ Berechnung von konischen Druckfedern 

▪ und viele mehr ... 


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LIVE@ 

DURCHGÄNGIG 

ENTWICKELN – 

HYBRID FERTIGEN 

SPECIAL 

Völlig neue Bauteildesigns fertigen, die bisher so 

nicht gefertigt werden konnten, und dies extrem 

schnell, in einer Aufspannung und komplett 

endbearbeitet: Dies faszinierte Joachim H. 

Hoedtke und war seine Motivation für die 

Investition in die neue Technologie des Additive 

Manufacturing. 

Schon immer betrachtete sich die Firma Hoedtke als Vorreiter 

in der Branche – setzte schon in den 1970er Jahren auf Lasertechnik 

und profitierte von dem dadurch gewonnen 

Wissensvorsprung. „Als wir auf den Laser aufmerksam 

geworden sind, wurde er in der Metallbearbeitung noch gar nicht 

eingesetzt. Zunächst griffen wir das Laserschneiden auf. Dann das 

Laserschweißen“, erinnert sich Joachim H. Hoedtke, Geschäftsführer 

der Hoedtke GmbH & Co. KG. „Der nächste Schritt ist nun die addi- 

Autor: Claudia Dürr, Siemens AG, Erlangen 

tive Fertigung, bei der man im dreidimensionalen Raum einen 

Metallpulverstrahl mit dem Laser aufschmilzt.“ 

Seit Ende 2014 hat Hoedtke eine Lasertec 65 3D von DMG Mori 

mit Sinumerik 840D SL CNC-Steuerung im Einsatz. Die Maschine 

ist eine besondere Form der Multitasking-Maschine. Sie kombiniert 

auftragende und abtragende Verfahren, konkret das generative 

Laserpulverauftragsschweißen (Directed Energy Deposition, kurz 

DED) und 5-Achs-Simultanfräsen in einer Aufspannung. Eingebunden 

ist die Maschine in eine durchgängige CAD/CAM-CNC- 

Prozesskette mit NX-Software für Hybrid Additive Manufacturing. 

Die NX-Software ist notwendig, um Werkstücke am Computer 

überhaupt für das Verfahren vorbereiten und die Verfahrwege für 

Auftragen und Abtragen der CNC berechnen zu können. 

AUFTRAGENDE UND ABTRAGENDE 

BEARBEITUNG IN EINER AUFSPANNUNG 

„Beim Laserpulverauftragsschweißprozess können wir in sehr 

kurzer Zeit sehr viel Material aufbringen. Wir können also mit einer 

hohen Produktivität ziemlich schnell Bauteile dreidimensional herstellen“, 

erläutert Vanessa Seyda, Technologieexpertin für additive 

Verfahren bei der Firma Hoedtke. Und Joachim H. Hoedtke ergänzt: 

„Das Faszinierende an der Kombination aus auftragender und 

abtragender Bearbeitung in einer Maschine ist, dass wir relativ grob 

additiv fertigen und anschließend eine hohe Genauigkeit mit dem 



01 Bei der Kombination aus auftragender und 

abtragender Bearbeitung in einer Maschine können 

Funktionsflächen in einer Aufspannung nachbearbeitet 

und zu höchster Präzision gebracht werden 

nach eingesetzter Düse bis zu 3 mm breite Schmelzspur mit rauer 

Oberfläche“, erklärt Vanessa Seyda. Um die für Funktionsflächen 

komplexer Bauteile geforderte Genauigkeit zu erreichen, ist also 

eine 5-achsige Fräsbearbeitung notwendig. Wichtig ist hierbei, dass 

während der Bearbeitung flexibel zwischen Laserpulverauftragsschweißen 

und Fräsen gewechselt werden kann. Nur so können 

Stellen bearbeitet werden, die später am fertigen Werkstück nicht 

mehr erreicht werden können. 

Die 5-Achs-Maschinenkinematik ermöglicht darüber hinaus 

auch das Positionieren des Teils während des additiven Aufbaus. 

01 

Fräsen erzielen.“ Funktionsflächen können also in einer Aufspannung 

nachbearbeitet und zu höchster Präzision gebracht werden. 

Die Lasertec 65 3D ist mit der Sinumerik 840D SL ausgestattet. 

Diese CNC ist aufgrund der bekannten Offenheit sowohl in den 

Bedienoberflächen als auch im Echtzeitbereich bestens für die effiziente 

Verknüpfung verschiedener Technologien zu Multitasking 

geeignet. Multitasking bezeichnet klassischerweise die Kombination 

mehrerer Bearbeitungstechnologien in einer Maschine wie dem 

Dreh-Fräsen oder Fräs-Drehen. Auch additive bzw. hybride 

Konzepte wie die Kombination aus Fräsen und Laserpulveraufragsschweißen 

sind im Prinzip als Multitasking zu betrachten. 

Der Vorteil des hybriden Maschinenkonzepts liegt auf der Hand: 

„Das Ergebnis des Laserpulverauftragsschweißens ist derzeit eine je 

DIE MASCHINE IST IN EINE 

DURCHGÄNGIGE CAD/CAE/CAM- 

CNC-PROZESSKETTE EINGEBUNDEN 

Durch diese Bewegung des Bauteiles mittels eines Dreh-Kipptischs 

kann beim DED-Prozess mit einer Lasertec 65 3D auf zusätzliche 

Stützstrukturen, die z. B. bei pulverbettbasierten Laserprozessen 

unumgänglich sind, verzichtet werden. 

DIE SOFTWARE UND DER PROZESS DAHINTER 

Soll auf einer hybriden Maschine gefertigt werden, muss der 

Design prozess den hybriden Ansatz unterstützen. Grundlage für 

die Planung der Werkzeugwege ist ein auf den DED-Prozess angepasstes 

CAD/CAM-System. Es gilt, eine geeignete Abarbeitungsstrategie 

für die additiven und subtraktiven Prozesse zu wählen und 

diese dann auch softwaretechnisch umzusetzen. Die NX-CAD/ 

Wählen Sie aus 

über 70.000 

Katalogprodukten 

VonRaumschiffen 

bis hin zu Formel 

1-Wagen 

Metalle 

Legierungen 

Keramiken 

Polymere 

Verbundstoffe 

Verbindungen 

Goodfellow.indd 1 09.04.2018 07:38:12 


- 


02 Die CNC-Steuerung ist bestens für 

die effiziente Verknüpfung verschiedener 

Technologien zu Multitasking geeignet 

„DIE DURCHGÄNGI- 

GE DIGITALE PRO- 

ZESSKETTE WIRD 

ZUM MUSS“ 



Chefredakteur 

Fertigungsverfahren und damit auch 

Maschinen werden zunehmend 

komplexer werden. Das zeigt das 

Beispiel des Hybrid Additive Manufacturing 

eindrucksvoll. Wichtig ist 

dabei die Erkenntnis, dass diese 

Komplexität nur beherrscht, bzw. nur 

dann nutzenbringend sein kann, 

wenn dahinter ein durchgängiger 

CAD/CAE/CAM-CNC Prozess steht. 

02 

SPECIAL 

„UNSERE SOFTWARE- UND 

AUTOMATISIERUNGS- 

PRODUKTE BILDEN DIE 

BASIS NEUER MASCHI- 

NENKONZEPTE“ 

Claudia Dürr, 

Siemens AG 

Der Maschinenbauer Hoedtke nutzt 

als einer der ersten Fertigungsbetriebe 

eine industrietaugliche 

generative Laserpulverauftragsschweißen-Komplettlösung. 

Die 

NX-CAD/CAM-Software mit dem 

Plugin für Hybrid Additive Manufacturing 

bietet ihm dafür die durchgängige 

Design- und Programmierlösung 

inklusive Postprozessor und 

Simulation für das Laserpulverauftragsschweißen 

und die Fräsbearbeitung 

in einer Aufspannung. 


CAM-Software mit dem Plugin für Hybrid Additive Manufacturing bietet hierfür eine 

durchgängige Design- und Programmierlösung inklusive Postprozessor und Simulation 

für das Laserpulverauftragsschweißen und die Fräsbearbeitung. 

„Für uns ist es natürlich von Vorteil, dass wir von der Konstruktion über die 

Programmierung bis hin zur Fertigung mit einer Softwarelösung arbeiten können“, 

sagt Vanessa Seyda. „Nur mit Siemens NX sind wir in der Lage, die Daten sowohl für 

den auftragenden als auch für den abtragenden Prozess vorzubereiten.“ Zahlreiche 

Simulations- und Analysefunktionen in NX ermöglichen die Optimierung von Bauteil 

und Prozess im Vorfeld der Teilegenerierung. „Die Simulation in der Software ist 

sehr wichtig, da jeder kleinste Stoß an der Spindel oder am Laserkopf enorme Schäden 

verursachen würde“, betont Steffen Heitmann, der bei der Firma Hoedtke sowohl NX 

als auch die Maschine bedient. Neben den additiven Entwicklungsschritten wie 

beispielsweise der Erarbeitung des CAD-Designs, der Analyse hinsichtlich Aufbaubarkeit, 

thermischer Einflüsse und mechanischer Eigenschaften, dem Generieren 

der Aufbaustrategie sowie der Laserbahnen können gleichzeitig auch alle Prozessschritte 

zur mechanischen Bearbeitung erstellt werden. 

Das in NX erstellte CNC-Programm wird dann direkt an die Maschine übertragen. 

„Die Siemens CNC Steuerung Sinumerik 840D SL greift auf den Server zu, das heißt, 

sobald das Postprogramm fertig ist, kann die Maschine das Programm unverzüglich 

laden“, so Steffen Heitmann. Nun kann die Sinumerik 840D SL in Verbindung mit 

den Sinamics-S120-Antrieben und den dazugehörigen Motoren die Werkzeug- und 

Teilebewegungen präzise abfahren. Die hybride Programmierlösung NX Hybrid 

Additive Manufacturing ermöglicht völlig neue Bauteildesigns: Wurde beispielsweise 

bisher ein Werkstück aus mehreren Baugruppen subtraktiv gefertigt, kann 

dieses Werkstück nun als Einzelteil designt werden. 

Bilder: Siemens 



ENGINEERINGTOOL 

FÜR KONSTRUKTEURE 

Mit ihrem Engineeringtool bietet die 

Firma Item Anwendern umfassende 

Unterstützung beim Konstruieren und 

Konfigurieren im Maschinen- und 

Betriebsmittelbau. Es kann ohne 

Programmiervorkenntnisse schnell 

genutzt werden. Das Tool greift auf 

alle Profile des MB-Systembaukastens, 

dazugehörige Verbindungstechnik 

sowie entsprechende Bodenelemente 

und Endkappen zurück. Bei der 

Auswahl und Kombination der einzelnen Komponenten nutzt die intelligente Software spezielle 

Berechnungstools und hinterlegte Filter. Das Programm findet die passende Konstruktionsvariante 

innerhalb weniger Sekunden. Manuelle Berechnungen sind nicht mehr nötig und Konstruktionsfehler 

ausgeschlossen. Der Anwender kann sich von jedem PC mit Internetanschluss aus einloggen, 

ein Software-Download ist nicht notwendig. Das Engineeringtool erstellt alle notwendigen Zeichnungen, 

Montageanleitungen und Projektdokumentationen. Auch Online-Bestellungen können 

sofort über das Tool vorgenommen werden. 

www.item24.de 

DIGITALISIERUNG IN DER 

FERTIGUNG: NEUE TOOLS 

LIVE@ 

Die aktuelle Version der 

Siemens-Software NX 

bietet neue Werkzeuge 

für die additive Fertigung, 

CNC-Bearbeitung, 

Robotik und Qualitätsprüfung. Sie 

ermöglicht die Digitalisierung der 

gesamten Teilefertigung mit nur 

einem End-to-End-System. Zu den 

erweiterten Automatisierungsmöglichkeiten 

für die computergestützte Fertigung zählen Roboterprogrammierung, Adaptive 

Milling und Werkzeugkonstruktion. Sie liefern branchenspezifische Technologien und ermöglichen 

es laut Anbieter, qualitativ hochwertige Produkte in kürzerer Zeit auf den Markt zu bringen. Das 

Werkzeug NX Machining Line Planner in Kombination mit der integrierten CAM-Software für 

formbasierte Bearbeitung bietet neue Möglichkeiten zur Fertigungsplanung in Branchen, die mit 

hohen Stückzahlen komplexe Teile fertigen, z. B. die Automobil- und Maschinenbauindustrie. Die 

neue Version unterstützt zudem End-to-End-Lösungen für die additive Fertigung und hilft dabei, 

3D-Druck in die Produktion zu überführen. 


MODELLIERUNGSANWENDUNG MACHT GESAMTBILANZ VON 

PRODUKTEN UND LIEFERKETTEN TRANSPARENT 

Makersite hat eine Modellierungsanwendung entwickelt, die gleichzeitig die Herstellungskosten 

eines Produkts, seine Regelkonformität sowie den Energie- und Ressourcenverbrauch kalkuliert, und 

zwar fast in Echtzeit. Werden das Produktdesign oder der Produktionsprozess bzw. die Lieferkette 

verändert, aktualisieren sich diese Parameter entsprechend. Auf diese Weise können möglichst 

kostengünstige und ressourcensparende Produkte entwickelt bzw. vorhandene optimiert werden. 

Auf Makersite wurden mehrere Mio. Datenpunkte aus mehr als 20 nationalen und internationalen 

frei zugänglichen und kommerziellen Datenbanken mit Analysewerkzeugen vereint und cloudfähig 

gemacht. Unternehmen können dadurch gezielt die Daten nutzen, die sie für ihre Produkte benötigen, 

ohne komplette Datenbanken kaufen zu müssen. Sie können die Analyse direkt auf Makersite 

durchführen oder Daten und Anwendungen über Schnittstellen in eigene Systeme integrieren. 

www.everycs.com


DAS RAD 

NEU ERFUNDEN 

– UND BERECHNET 

LIVE@ 

Der Werkstoff Kunststoff kann bei Zahnrädern 

als Alternative zu Metall Vorteile eröffnen. 

Allerdings bedeutet er für Konstrukteure einen 

erhöhten Aufwand bei der Auslegung. Eine 

Berechnungssoftware leistet hier 

Unterstützung. 

In immer neuen Anwendungsfällen kommen heute Zahnradgetriebe 

aus Kunststoff zum Einsatz. Diese Werkstoffklasse stellt 

in vielen Fällen eine geeignete Alternative zu Stahl dar. Da die 

Festigkeit von Kunststoffen jedoch stark von der Temperatur 

abhängig ist, fällt die Ermittlung von Werkstoffkennwerten – mit 

denen sich Auslegungen von Zahnrädern vornehmen lassen – viel 

aufwändiger aus als bei Stahlrädern. Abhilfe will hier die Berechnungssoftware 

Kisssoft schaffen, in der die Berechnung von Kunststoffzahnrädern 

integriert ist. 

SPECIAL 

STIRN- UND SCHRAUBRÄDER, SCHER- UND 

GRÜBCHENFESTIGKEIT 

Die Richtlinie der VDI 2736 für Kunststoffverzahnungen wurde 

2014 veröffentlicht. Die auf den aktuellen Stand der Technik aktua- 



01 Spannungsverteilung in der Kontaktanalyse von Kisssoft 

02 Darstellung des Zahnflankenverschleißes 

lisierte Richtlinie beinhaltet nun auch eine Berechnung des Zahnflankenverschleißes 

bei Stirnrädern. Teil 2 (für Stirnräder) und Teil 3 

(für Schraubräder) von der VDI 2736 wurden in Kisssoft implementiert 

und sind – neben der Vorgängerrichtlinie VDI 2545 – verfügbar. 

Für Schneckenräder wird die Scherfestigkeit am Fuß gerechnet, sowie 

die Grübchenfestigkeit der Flanke. Als Ergänzung zur VDI 

Richtlinie 2736 wurde die Berechnung von Verschleiß und plastischer 

Verformung des Schraubrads aus Kunststoff nach Pech 

implementiert. 

Oft liefern Kunststoffhersteller keine berechnungsrelevanten 

Daten für Zahnräder zu ihren Werkstoffen. Mit dem Kunststoff- 

Datenmanager in Kisssoft ist es möglich, Kunststoff-DAT-Dateien 

aus den Lebensdauer-Messdaten von Versuchsreihen nach VDI 

2736 Blatt 4 zu generieren. Das Berechnungsmodul ersetzt aufwändige 

Datenblätter und vereinfacht den Berechnungsprozess, da alle 

Daten geordnet in einer Datei untergebracht sind. Mit diesem Modul 

können auch leicht Werkstoffe in der Kisssoft-Datenbank hinzugefügt 

werden, zusammen mit den automatisch erzeugten DAT- 

Dateien. 

WERKSTOFFKENNWERTE 

Für die Zahnradauslegung stehen über 45 Kunststoffe zur Auswahl. 

Das Sortiment umfasst Kennwerte aus der VDI 2545 sowie VDI 2736, 

über 20 Sabic-Kunststoffe, DSM, Victrex und neu hinzugefügte Werkstoffdaten 

aus einer Kooperation zwischen der Universität Erlangen 

und deutschen Industriepartnern. Mitunter sind Sorten gelistet wie 

nicht-faserverstärktes Polyamid und Polyacetal bis hin zu Hochleistungskunststoff 

mit eingelagertem Schmierstoff sowie Kunststoff 

mit/ohne Carbonfasern oder (Lang-)Glasfasern. 

Die in Kisssoft enthaltenen Daten beinhalten verschiedene charakteristische 

Materialkennwerte wie beispielsweise den temperaturabhängigen 

Elastizitätsmodul, die statische Biegebruch-Festigkeit 

oder Verschleisskennwerte für verschiedene Schmierstoffbedingungen. 

ERMITTLUNG VON WÖHLERLINIEN 

Die Ermittlung von exakten Wöhlerlinien für die Zeit-/Dauerfestigkeitsberechnungen 

ist nur mit äusserst zeitaufwändigen Messreihen 

zu gewinnen, daher sind diese Kennwerte nicht bei allen Kunststoffdaten 

verfügbar. Für die Auslegung von Kunststoffzahnrädern 

können jedoch zu einem weiten Teil auch die statischen Werte verwendet 

werden. Sobald Kennwerte für die Dauer- und Zeitfestigkeitsberechnung 

freigegeben werden, werden diese in der Kisssoft- 

Datenbank implementiert. 

VERZAHNUNGEN 

In der Feinwerktechnik weisen viele Anwendungen mit Kunststoffzahnrädern 

ein relativ kleines Dauerdrehmoment auf, jedoch sollen 

sie gleichzeitig auch in der Lage sein, ein hohes statisches Moment 

aufzunehmen – beispielsweise beim Fahren gegen Block bei 

Sitzverstellungen im Auto. Solche Zahnräder können auf ihre statische 

Festigkeit hin ausgelegt werden. 

Im Medizin- oder Lebensmittelbereich dürfen Kunststoffgetriebe 

häufig keinen Schmierstoff enthalten. Hier stellt der Zahnflankenverschleiss 

das häufigste Versagenskriterium dar. 

Radius [mm] 

02 

17.40 

17.10 

16.80 

16.50 

16.20 

15.90 

15.60 

15.30 

15.00 

14.70 

14.40 

0 

KONTAKTANALYSE 

0.40 

0.80 

1.20 

1.60 

Zahndicke (Stirnschnitt) [mm] 

01 

In der Kontaktanalyse von Kisssoft ist es auch möglich, den Verschleiß 

über den Eingriff und die Zahnbreite zu berechnen. Diese 

Funktionalität berücksichtigt exakt allfällige Montagefehler und 

Flankenkorrekturen. Weitere Darstellungen zeigen den Verlauf der 


- 


„KUNSTSTOFF: NEUE 

MÖGLICHKEITEN ABER 

AUCH NEUE HERAUS- 

FORDERUNGEN“ 


Normalkraft während des Eingriffs, die Temperatur und die Spannung im Fußbereich, 

sowie die Verteilung der Hertzschen Pressung auf der Zahnflanke. 

ZAHNFLANKENVERSCHLEISS 



DER KUNSTSTOFF-DATENMANAGER IN 

KISSSOFT VEREINFACHT DEN BERECHNUNGS- 

PROZESS, DA ALLE DATEN GEORDNET IN 

EINER DATEI UNTERGEBRACHT SIND 

Gummiriemen kommen im 

Antriebsstrang schon lange zum 

Einsatz, aber wer hätte gedacht, 

dass auch Zahnräder in Getrieben 

einmal aus Kunststoff hergestellt 

werden? Tatsächlich können 

Kunststoffzahnräder heute solche 

aus Metall auch dann ersetzen, 

wenn es um die Übertragung hoher 

Kräfte geht. Und sie können 

gegenüber Metall nicht nur 

wirtschaftliche Vorteile erschließen. 

Aber im Unterschied zu 

Metall, haben die Umgebungsbedingen, 

wie die Temperatur, einen 

großen Einfluss auf ihre physikalischen 

Eigenschaften. Eine Berechnungssoftware, 

die sich damit 

auskennt, ist daher für die Auslegung 

viel wert! 

Mit Kisssoft steht eine Software zur Verfügung, die mit einer progressiven Berechnungsmethode 

den lokalen Verschleiss über der Zahnflanke bestimmt, sofern für den entsprechenden 

Werkstoff der Verschleißfaktor kw bekannt ist. Diese Methode basiert auf der Kontaktanalyse 

und simuliert über einen iterativen Prozess den tatsächlichen Verschleiss. 

Die Auswertung vollzieht sich wahlweise in 2D- oder in 3D-Darstellung und ermöglicht 

eine übersichtliche Beurteilung von Modifikationen – zum Beispiel hinsichtlich des 

Einflusses von Kopfrücknahmen auf das Verschleissverhalten. 

Kisssoft berechnet die Lebensdauer, indem sie den kumulierten Verschleissabtrag bei 

Soll-Lebensdauer mit dem zulässigen Verschleiss vergleicht. Diese Verschleisseigenschaften 

sind – in Kombination mit den Berechnungsprogrammen von Kisssoft – sehr 

hilfreich bei der Auslegung trockenlaufender Getriebe und führen zu realitätsnahen Resultaten 

und Lebensdauerwerten. 

ENGINEERING UND BERATUNG 

Neben der Software bietet die Kisssoft AG auch Engineering und Beratung. Dabei werden 

die Anwender bei ihrer Produktgestaltung individuell von den Experten des Unternehmens 

unterstützt: Es wird eine komplette Ausarbeitung durchgeführt – bis zur optimalen 

Lösung. Die Kompetenzen und Erfahrungen des Spezialisten für Berechnungssoftware basieren 

auf einer weiten Bandbreite von Projekten aus verschiedenen Anwendungsbereichen 

zum Beispiel im Automotive- und Medizinbereich, die erfolgreich gelöst wurden. 

Bilder: KISSsoft 

www.kisssoft.ag 

SPECIAL 

ADDITIV GEFERTIGTE BAUTEILE ZUVERLÄSSIG PRÜFEN 

LIVE@ 

In der Luft- und Raumfahrt eingesetzte Materialien müssen 

höchsten Belastungen standhalten: So wird z. B. bei Trägerraketen 

in der Raumfahrt flüssiger Wasserstoff (-253 °C, bzw. 20 K) 

als Treibstoff verwendet. Dessen Tanks werden während des 

Starts bei diesen tiefen Temperaturen sehr hohen Belastungen 

ausgesetzt. Um das Leichtbaupotenzial der additiven Fertigung auch für 

solche Anwendungen zu überprüfen, untersucht ein bayrisches Unternehmen 

3D-gedruckte Strukturen in einem speziellen Versuchsprogramm. 

Mittels einer um eine spezielle Vorrichtung ergänzten Allroundline 

Z250SW Prüfmaschine von Zwick Roell werden die gedruckten Aluminium- 

und Titanproben in einem Kryostat geprüft. Mithilfe von flüssigem 

Stickstoff (-196 °C) oder flüssigem Helium 

(-269 °C) werden Proben und auch der 

Aufbau abgekühlt, um Zug-, Druck-, 

Schub- und Lochaufweitungsprüfungen 

unter extremen Minustemperaturen durchzuführen. 

Die gewonnenen Daten helfen 

dabei, zukünftige Entwicklungen auf dem 

Feld 3D-gedruckter Strukturen für extreme 

Bedingungen voranzutreiben. 

www.zwick.de 

PRÄZISE SIMULIEREN – FEHLER VEMEIDEN 

LIVE@ 

Die BASF hat ihr Simulationswerkzeug 

Ultrasim für Spritzguss-Bauteile erweitert. 

Neben Berechnungen zum anisotropen 

mechanischen Verhalten von fasergefüllten 

Kunststoffen nach der Herstellung im Spritzguss 

kann nun auch Dank eines thermomechanischen 

Modells für faserverstärkte, thermoplastische Kunststoffe 

eine temperaturabhängige Verformung simuliert werden. 

Damit können in der Entwicklungsphase von Bauteilen 

mögliche Schwachstellen virtuell erkannt werden. Das 

neue Modul eignet sich vor allem zur Untersuchung von 

Teilen aus Hochleistungskunstoffen, die in Automobilen 

eingesetzt werden und dort sehr hohen Temperaturunterschieden 

ausgesetzt sind, insbesondere E+E-Bauteile. 

Mit dem Simulationswerkzeug lässt sich eine 

vollständige temperaturabhängige Modellierung unter 

Berücksichtigung der rheologischen und thermischen 

Eigenschaften sowie der Faserorientierung aus dem 

Spritzguss darstellen. So werden Fehler am Bauteil 

frühzeitig erkannt und vermieden. 

www.basf.com 


MODULARE SOFTWARE-PLATTFORM FÜR AUTOMATISIERUNGSAPPLIKATIONEN 

LIVE@ 


Mit PC Worx Engineer stellt Phoenix Contact eine kostenfreie Engineering-Plattform für alle Aufgaben rund um die Konfiguration, 

Programmierung, Diagnose und Visualisierung von Automatisierungsapplikationen zur Verfügung. Die tiefe Integration 

der einzelnen Gewerke eröffnet dem Anwender zahlreiche Vorteile. Der Software-Aufbau unterstützt aufgrund der 

reduzierten, übersichtlichen Oberfläche eine intuitive User-Führung. Die Bedienoberfläche von PC Worx Engineer zeichnet 

sich durch die Verwendung von kontextsensitiven Menüs und aufgeräumten, klar strukturierten Oberflächen aus. Der 

Anwender sieht nur die Funktionen und Aktionen, die er für seine aktuelle Aufgabenstellung benötigt. In die Software lassen sich 

weitere Funktionen wie Safety- oder Visualisierungskomponenten als Add-ins integrieren. So lässt sich schnell eine individuelle Version 

von PC Worx Engineer generieren. Der Anwender bezahlt nur die Funktion-Add-ins, die er für seine Automatisierungslösung benötigt. 

www.phoenixcontact.com 

DURCHGÄNGIGES ELECTRICAL ENGINEERING 

LIVE@ 

WSCAD Suite, die E-CAD-Lösung von WSCAD, 

beinhaltet disziplinübergreifende, datenbankbasierte 

Systeme in Verbindung mit der durchgängigen 

Verfügbarkeit von Daten. Auf Grundlage einer 

zentralen Datenbank verbindet sie alle Bereiche des 

Electrical Engineering und ermöglicht so ein schnelles gemeinsames 

Arbeiten. In der E-CAD-Datenbibliothek wscaduniverse.com 

halten über 200 Hersteller Symbole und Artikeldaten ihrer 

Produkte im WSCAD-, Eplan- und 3D-Step-Format zum Download 

bereit. Zu Neuerungen zählt das Cabinet Engineering mit 

fotorealistischer 3D-Darstellung des Schaltschranks und 

Berechnung von Kollisionen auf Grundlage der tatsächlichen 

Bauteilgrößen. Mit den erzeugten Daten können NC-Maschinen 

für die Fertigung von Drähten, Drahtsätzen, Schranktüren und 

Montageplatten direkt angesteuert werden. Die WSCAD 

Augmented Reality App stellt die korrespondierenden Pläne, 

Artikeldaten in wscaduniverse.com oder Originaldatenblätter 

der Hersteller zur Verfügung. 

www.wscad.com 

NEUER DURCHBRUCH IM 

VOXEL-GESTEUERTEN 3D-DRUCK 

SIMULATION STABILISIERT UND BESCHLEUNIGT 

Simufact Engineering hat mit Simufact Forming 15 die nächste 

Version seiner Lösung für die Simulation von Umformprozessen 

herausgebracht. Damit lassen sich das induktive Erwärmen und das 

Einsatzhärten simulativ abbilden. Neu ist auch die Schnittstelle zur 

Gießsimulationssoftware Magmasoft 5.4, die ergänzend zur 

bestehenden Procast-Schnittstelle zur Prozesskette zwischen Gießund 

Umformsimulation beiträgt. Über die Importschnittstellen 

lassen sich Ergebnisse aus der Gießsimulation importieren 

und für nachfolgende Umformprozesse verwenden. Mit der nun 

parallelisierbaren Segment-to-Segment-Kontaktberechnungsmethode, 

lassen sich große Modelle mit mehreren deformierbaren 

Körpern schneller und effizienter berechnen. Besonders bei der 

Auslegung kann Simufact Forming helfen einen detaillierten 

Einblick in einen induktiven Erwärmungsvorgang zu erhalten und 

sowohl Fehler zu beseitigen als auch Optimierungen vorzunehmen. 

www.simufact.de 

Am Pulsschlagder Produktion. 

Stratasys hat mit 

GrabCAD Voxel Print 

eine Softwarelösung 

für ihre J750-3D- 

Drucklösung vorgestellt, 

die während 

des Design- und 

3D-Druckvorgangs 

eine echte Voxel- 

Steuerung bietet. 

Die Manipulation 

von mikroskopisch 

kleinen Voxeln, den Bausteinen des 3D-Drucks, ermöglicht 

es Anwendern, 3D-gedruckte Effekte und Eigenschaften zu 

erzielen, die zuvor nicht möglich waren. Dies, kombiniert 

mit der 3D-Druckfunktionalität der Stratasys-J750-3D- 

Drucklösung in Vollfarbe, eröffnet laut Anbieter eine neue Welt 

der digitalen Materialien und fortschrittlichen Strukturen für 

eine Reihe von anspruchsvollen Kundenanwendungen, einschließlich 

akademischer Forschung, Produktdesign und 

Biomedizin sowie Kunst, Design und Animation. Die Software 

wird bereits von Kunden wie Laika Entertainment, dem 

Fraunhofer-Institut und der Singapore University of Advanced 

Technology genutzt. 

>über140.000 technische Produkte im Sortiment 

>technische Beratung und Entwicklung 

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AUS DER VIRTUELLEN 

CAD-WELT 

IN DIE PRODUKTION 

SPECIAL 

Wie können neue Produkte oder auch 

Produktvarianten schnell vom CAD-Design in 

die reale Welt der Fertigung übertragen 

werden? Die Antwort lautet: Mit Laserprojektionssystemen. 

Autor: Ralf Müller-Polyzou, LAP GmbH Laser Applikationen, 

Lüneburg und Jess Märtterer, 3DE, Borken 

Industrielle Projektionslaser werden in unterschiedlichsten 

Branchen eingesetzt. Die gute Sichtbarkeit auf fast allen Oberflächen 

bei variierendem Umgebungslicht wird von keiner anderen 

Projektionstechnik erreicht. Eine präzise Darstellung von Konturen 

auf dreidimensionalen Objekten ist auch in großen Maßstäben 

möglich. So werden z. B. Rotorblätter für die Windindustrie mithilfe 

von Laserprojektionssystemen hergestellt. Auch in der Luftfahrtindustrie 

und im Schiffbau sind Projektionslaser bei der Herstellung 

von Composite-Teilen und der Montage von Komponenten im 

Einsatz. Ebenso kann die Laserprojektion in der Architektur eine 

präzise Montagehilfe sein. Mit Laserprojektionen lassen sich virtuelle 

CAD-Geometrien auf reale Objekte projizieren. Sie stellen somit 

eine Erweiterung der Realität dar. 



01 Präzise Darstellung von Konturen in 

der Composite-Fertigung auf Basis 

virtueller CAD-Geometrien 

02 Prozess zur Laser-Assistenzsystem- 

Optimierung 

„DIE LASERPROJEKTION 

ERMÖGLICHT BAUPROZESSE, 

DIE BISHER NICHT 

MÖGLICH WAREN“ 


01 

Jess Märtterer, Senior 

Designer bei 3DE 

und Experte für 

Rhinoceros 3D 

Speziell in Branchen mit komplexen 

geometrischen Formen, wie beispielsweise 

im Schiffbau, sind auf 

gekrümmten Oberflächen kaum 

Referenzpunkte oder definierte 

Kanten vorhanden. Hier ist das 

Projizieren von virtuellen Konstruktionslinien 

eine willkommene Erweiterung 

der Realität. So sind Konstruktionen 

realisierbar, die wir bisher nicht in 

Erwägung gezogen haben. 

02 

PLUG-IN-DOWNLOAD 

Das LAP-Plug-in für Rhinoceros 3D steht auf www.food4rhino.com in der Kategorie 

Manufacturing & Fabrication zum freien Download zur Verfügung. 

PLUG-IN FÜR RHINOCEROS 3D 

Für den Einsatz in einer Laserprojektionssoftware müssen die darzustellenden 

Inhalte der originären CAD-Datei bearbeitet werden. Die 

Bearbeitung erfolgt in der Arbeitsvorbereitung als funktionale Verbindung 

der Konstruktion mit der Fertigung. Neben dem Erstellen und 

Bearbeiten von Projektionsdateien lassen sich auch Optimierungen 

z. B. der Laserprojektions sequenzen sowie der Laserprojektionssysteme 

direkt in der CAD-Umgebung vornehmen. Dies ermöglicht 

ein CAD-Plug-in, das für Rhinoceros 3D entwickelt wurde. 

Rhinoceros 3D ist ein kostengünstiges CAD-System für Konstrukteure 

und Designer. Es kann die meisten CAD-Standardformate verarbeiten 

und NURBS sowie Polygon-Mesh-Geometrie darstellen. Mit 

Rhinoceros 3D können Kurven, Flächen und Körper erzeugt, bearbeitet, 

analysiert und konvertiert werden. Eine offene Entwicklerschnittstelle 

ermöglicht die Erweiterung der Software für individuelle Anwendungen. 

Spezifische Arbeitsschritte lassen sich damit komfortabel 

automatisieren. Das entwickelte LAP-Plug-in für Rhinoceros 3D 

unterstützt alle Möglichkeiten des proprietären LPD-Formats, das in 

Laser projektionssystemen von LAP eingesetzt wird. Darüber hinaus 

können mithilfe der Rhino Geometrie Engine anspruchsvolle 

Optimierungen der Laserprojektion gelöst werden. 

OPTIMIERUNG BEGINNT IN DER 

ARBEITSVORBEREITUNG 

Der Prozess der Arbeitsvorbereitung beinhaltet die Arbeitsplanung 

mit den Teilauf gaben Arbeitssystemplanung und Arbeitsablaufplanung. 

In beiden Aufgabenfeldern sind besondere Faktoren zu berücksichtigen, 

wenn die Laserprojektion zur Montageassistenz eingesetzt 

wird. 

Bei der Arbeitssystemplanung werden Arbeitsplätze für den 

Einsatz der Laserprojektion entworfen. Dabei werden neben ergonomischen 

Aspekten insbesondere Projektionsbereiche und 

die Verschattungsfreiheit im Arbeitsraum in die Planung einbezogen. 

Mit Rhinoceros 3D und dem LAP-Plug-in kann die 

Position der Laserprojektoren im Systemaufbau simuliert und 

optimiert werden. 

Anschließend lassen sich geeignete Projektionskonturen von der 

CAD-Geometrie ableiten. Bei Mehrprojektorsystemen werden die 

Normalenvektoren der Körper berücksichtigt, um die Verteilung 

der Projektionskonturen auf die Projektoren zu optimieren und Abschattungen 

zu vermeiden. Die exakten Positionen der Laserprojektoren 

werden nach einer Kalibrierung des Laserprojektionssystems 

wieder in die CAD- Umgebung importiert. Zusätzlich wird eine be- 



03 Optimierung des Klassifizierungssystems 

im CAD-Programm am Beispiel eines 

Montagearbeitsplatzes 

„DIE ARBEITSVORBEREITUNG 

MUSS OPTIMIERT WERDEN, 

UM WIRKLICH FLEXIBEL 

UND WANDLUNGS- 

FÄHIG ZU SEIN“ 


03 

Ralf Müller-Polyzou, Leiter 

Marketing und Produktmanagement, 

LAP 

Laser-Assistenzsysteme erfüllen 

aufgrund ihrer Flexibilität bereits 

heute viele Anforderungen an 

zukunftsfähige Industrie-4.0-Lösungen. 

Das Rhino-Plug-in vereinfacht 

die Erstellung von Arbeitsplänen 

für Laser-Assistenzsysteme. 

Zudem lassen sich Laser-Arbeitssysteme 

optimieren. Rüstzeiten 

werden so auf das Notwendige 

minimiert. Neue Produktvarianten 

können schnell vom CAD-Design in 

die reale Welt der Fertigung 

übertragen werden. 

nannte Ansicht für jeden Projektor erstellt. Damit ist eine visuelle Kontrolle der Projektion 

im Sinne der Arbeitssystem optimierung möglich. 

In der Arbeitsablaufplanung werden dann die Sequenzen der einzelnen Arbeitsschritte 

definiert und die CAD-Objekte entsprechend zugeordnet. Weitere Informationen 

wie die Laserfarbe, Projektionszeiten und Textinformationen lassen sich vorgeben, 

sodass als Ergebnis der Arbeitsablaufplanung ein digitaler Laser-Arbeitsplan entsteht. 

Das Laserprojektionssystem kann somit in einem iterativen Prozess in Bezug auf 

Arbeitssystemaufbau und Arbeitsablaufplanung optimiert werden. 

Die Hierarchie der Projektionsgeometrie ist an die Projektionssoftware Pro-Soft 

angelehnt und wird in Rhinoceros 3D mit Ebenen umgesetzt. Es gibt auch die Möglichkeit, 

die Laserprojektion in Rhinoceros zu simulieren. 

EFFIZIENTE ARBEITSPLANUNG 

Das integrierte Plug-in in Rhinoceros 3D ermöglicht eine effiziente Arbeitsablauf- und 

Arbeitssystemplanung. Laserprojektionen sind somit schnell realisierbar. Zukünftige 

Arbeiten werden sich auf den spezifischen Funktionsausbau konzentrieren. Auch die 

direkte Ansteuerung des Laserprojektionssystems aus der CAD-Umgebung ohne 

vorherige Dateikonvertierung und damit die Realisierung von dynamischen Ad-hoc- 

Projektionen sind zukünftig denkbar. 

Bilder: LAP GmbH Laser Applikationen, Eric Shambroom Photography 

www.lap-laser.com 

METALLISCHER 3D-DRUCK 

SPECIAL 

Die von der Rheinmetall Automotive AG ausgegründete Solidteq GmbH ist spezialisiert auf 3D-Druck mit metallischen Werkstoffen. 

Dabei kombiniert das Unternehmen die Erfahrung in 3D-Druck und mechanischer Bearbeitung mit seiner weitreichenden Expertise in 

der Prototypenentwicklung und Simulation. 

Der metallische 3D-Druck ist als innovative Schlüsseltechnologie in verschiedenen Industriezweigen praktisch anwendbar. Sein 

Einsatzgebiet erstreckt sich vom zeitlich schnell realisierbaren Prototypenbau bis zur Herstellung von Kleinserien. Die Vorteile des 

Druckverfahrens liegen in der teilweise extremen Zeitersparnis: Kunden erhalten über 

CAD-Daten schnell ein voll funktionsfähiges Produkt, das in Qualität und Materialgefüge mit 

dem aus einer Serienproduktion vergleichbar ist. Neben den gleichbleibenden Materialeigenschaften 

und einem verkürzten Herstellungsprozess ergeben sich außerdem Möglichkeiten der 

Erschließung von Innovationspotenzialen und eine hohe Wirtschaftlichkeit. 

Solidteq hat eine breite Wertschöpfungskette und bietet aus einer Hand vier Projektphasen an. 

Diese reichen von der Planung über die Entwicklung eines 3D-Modells über den Druck bis hin 

zur mechanischen Nachbearbeitung der Werkstücke. Als verwendete Materialien kommen 

Aluminium, Edelstahl sowie Werkzeugstahl zum Einsatz. Darüber hinaus sind weitere Werkstoffe 

möglich. Mit seinem Angebot spricht das Start-up vor allem Unternehmen aus der 

Automobilindustrie und dem Maschinenbau an. 

www.solidteq.de 


VORSCHAU 

IM NÄCHSTEN HEFT: 5/2018 

ERSCHEINUNGSTERMIN: 16.05.2018 • ANZEIGENSCHLUSS: 27.04.2018 

01 

02 

03 

04 

DER DIREKTE WEG 

IM INTERNET 


ALS E-PAPER 

www.engineering-news.net 

REDAKTION 

m.doeppert@vfmz.de 

WERBUNG 

a.zepig@vfmz.de 

IN SOZIALEN NETZWERKEN 

www.Facebook.com/DerKonstrukteur 

www.twitter.com/derkonstrukteu 

01 Elektromotoren bieten ein interessantes Anwendungsfeld für die 

Klebtechnik. Motorenhersteller können aus einer Fülle unterschiedlicher 

Klebstofffamilien wählen. 

Bild: Delo 

02 Leichtbau alleine ist es nicht! Fünf Trends bei technischen 

Kunststoffen und ihren Anwendungen. 

Bild: EMS Grivory 

03 Ein Unternehmen der Antriebstechnik und Hersteller von Motoren 

bewegt sich jetzt neu in den Bereich Robotik. Junge Ingenieure hatten 

die Idee für ein Zukunftsprojekt, und sie durften es realisieren. 

Bild: Sonceboz 

04 Greifer nach Maß: Ein Roboter mit speziell für die Anwendung 

konstruierten Greifsystemen übernimmt die Depalettierung schwerer 

Transportboxen. 

Bild: Schunk 

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten) 


? 

STANDPUNKT 

WAS KOMMT NACH DER 

DIGITALISIERUNG? 

KATHRIN STADLER 

IST TRENDSCOUT UND WISSENSMANAGER 

BEI DER MINDBREEZE GMBH, LINZ (A) 

SPECIAL 

Digitale Transformation, Industrie 4.0, Internet of Things – 

diese Buzzwords haben sich schon längst in unserem 

Sprachgebrauch etabliert. Im Grunde beschreiben all 

diese Worte einen Umschwung im geschäftlichen Alltag 

aller Branchen. 

Daten müssen immer und überall verfügbar sein und Mitarbeiter 

zu jeder Zeit handlungsfähig. Diese Veränderung stellt auch 

Unternehmen im Bereich der Konstruktion vor neue Herausforderungen. 

Die enorme Entwicklungsgeschwindigkeit von Innovationen 

und Technologien sowie die damit einhergehende stetig 

wachsende Menge an Daten führen häufig dazu, dass Unternehmen 

einen digitalen „Datenschatz“ besitzen, der ihnen gar 

nicht bewusst ist. 

Damit Produktionsprozesse intelligent ablaufen können, müssen 

alle Systeme untereinander kommunizieren können. Um eine 

vollständige Vernetzung zu ermöglichen, ist vor allem der richtige 

Umgang mit den digitalen Daten entscheidend. Nur die adäquate 

Verwaltung sowie Verarbeitung von Informationen und Fakten 

führt dazu, dass Maschinendaten korrekt erfasst, übertragen und 

ausgewertet werden können. Etwaige Probleme lassen sich so 

frühzeitig erkennen, Maschinenstillstände vermeiden, Rüstzeiten 

optimieren und Kosten erheblich senken. Um die durch die 

Digitalisierung entstandene Informationsflut entsprechend 

bewältigen zu können, sind jedoch leistungsfähige Werkzeuge 

erforderlich. 

Eine ideale Basis bieten dafür Insight Engines. Es handelt sich 

dabei um intelligente Technologien, die auf Enterprise Search 

basieren und sich um die zentrierte Bündelung und Nutzbarmachung 

des vorhandenen Unternehmenswissens in Form von 

Daten kümmern. 

Das System erschafft eine 360 ° -Sicht auf alle relevanten Informationen 

eines Unternehmens, die Anwendern einen wertvollen 

Überblick über Lieferanten, Pläne, Maschinen, Bauteile, Verantwortlichkeiten 

oder Systeme ermöglicht. Dadurch können Prozesse 

beschleunigt oder angepasst sowie Entscheidungsgrundlagen 

gewonnen werden. 

INSIGHT ENGINES WERDEN 

DIE DIGITALE DATENFLUT 

NUTZBRINGEND BEWÄLTIGEN 

Die Implementierung einer Insight Engine gelingt unkompliziert 

mit wenig Aufwand und bietet anschließend großen Nutzen. Sie 

bietet Integrationsmöglichkeiten für eine Vielzahl an Applikationen. 

Diese Verknüpfung spielt vor allem bei der Abwicklung von 

Prozessen eine bedeutende Rolle. Während des Konstruktionsprozesses 

können so wichtige Daten und Informationen wie 

Berechnungen, Simulationen, Daten aus der Produktdatenbank 

und anderen Quellen in Sekundenschnelle an den Anwender 

geliefert werden. 

Weil die intelligente Lösung in der Lage ist, Eingaben inhaltlich 

zu analysieren und zu interpretieren, können sowohl automatische 

Plausibilitätsprüfungen und Fehlertests während des Konstruktionsprozesses 

durchgeführt, als auch automatisiert Alternativlösungen 

angeboten und etwaige Fragen des Konstrukteurs 

beantwortet werden. Dabei arbeitet eine Insight Engine selbstlernend. 

Das heißt, dass sie kontinuierlich ihr Wissen erweitert und 

so wichtige Informationen proaktiv zur Verfügung stellen kann. 

Bislang war es Aufgabe des Menschen, Informationen zu verarbeiten, 

zu interpretieren und zu Entscheidungen zu kommen. 

Die Digitalisierung beschleunigt diesen Prozess massiv. Von 

Menschen getroffene Entscheidungen können nun auf Daten 

und Fakten basieren, die automatisiert von Maschinen verarbeitet, 

analysiert, interpretiert und im Anschluss daran zur 

Verfügung gestellt werden. Mit den richtigen Werkzeugen 

können Unternehmen auf Veränderungen flexibel, rasch und 

qualitativ hochwertig reagieren. 

www.mindbreeze.com 


HANNOVER Messe 


Halle 15, Stand D09 

Frameless and Powerful. 

Schweizer BLDC-Motoren jetzt auch als Frameless-Kit. Erhältlich in 

fünf Leistungsstufen zwischen 30 W und 260 W. 

Rotor und Stator werden getrennt geliefert und erst beim Zusammenbau der Komponenten miteinander 

verbunden. Frameless-Motoren bieten ein Optimum an Drehmomentdichte und minimalem Volumen. Hohe 

Überlastbarkeit, geringes Rastmoment und genug Platz für Kabeldurchführungen. Erhältlich mit Aussendurchmessern 

von 43 bis 90 Millimeter. 

maxons Spezialisten beraten Sie gerne. 

www.maxonmotor.de

DER KONSTRUKTEUR 4/2018

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