DER KONSTRUKTEUR 10/2018
DER KONSTRUKTEUR 10/2018
DER KONSTRUKTEUR 10/2018
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19073<br />
<strong>10</strong> OKTOBER <strong>2018</strong><br />
AM PULS <strong>DER</strong> TECHNIK<br />
60 I SCHWINGUNGSISOLATION:<br />
DIE FÜSSE STILL HALTEN<br />
84 I GRENZEN DES 3D-DRUCKS<br />
GREIFSYSTEME<br />
MIT INTELLIGENZ UND<br />
TRANSPARENZ ZUM<br />
GLUCKSGRIFF<br />
MARCEL NAGEL: „UNSERE<br />
DIGITALEN TOOLS VEREINFACHEN<br />
DEN ENGINEERING-PROZESS<br />
DEUTLICH“<br />
DerKonstrukteur.de
—<br />
ABB Industrial Drive.<br />
Anspruchsvolle Anwendungen<br />
präzise regeln.<br />
Der ABB Industrial Drive ACS880 ist trotz umfangreicher Funktionen ausgesprochen<br />
bedienerfreundlich und lässt sich in verschiedenste Automatisierungssysteme flexibel<br />
einbinden. Asynchron- und Permanentmagnetmotoren regelt er präzise. Zahlreiche integrierbare<br />
Sicherheitsfunktionen sorgen für hohe funktionale Sicherheit. Als Teil der digitalen<br />
Lösungen von ABB kann der ACS880 des Weiteren effizient mit dem Internet der Dinge verbunden<br />
werden. Erfahren Sie mehr über den ABB Industrial Drive unter www.abb.de/drives.
EDITORIAL<br />
DAS BESTE VORBILD<br />
Abfall ist die wohl blödeste „Erfindung“ des Menschen. In der Natur hat<br />
alles seinen Platz und eine Funktion. Die Bestrebungen, zu einem<br />
Wirtschaften in Kreisläufen (zurück) zu kommen, sind nicht neu. Auch im<br />
Maschinenbau gibt es Gedanken in diese Richtung. Lesen Sie hierzu auf den<br />
Seiten 64 bis 66 unser exklusives Interview mit Thorsten Koldehoff, dem<br />
globalen Vertriebsleiter bei Pöppelmann Kapsto.<br />
Die Natur ist nicht nur was den Umgang mit Ressourcen angeht ein ideales<br />
Vorbild, sondern sie hält insgesamt unendlich viele geniale Lösungen bereit.<br />
Innovative Technologien<br />
GENIALE LÖSUNGEN<br />
WACHSEN IN <strong>DER</strong> NATUR<br />
UND IM 3D-DRUCKER<br />
bieten beste Möglichkeiten,<br />
um die Prinzipien<br />
der Natur in die Welt der<br />
Technik zu übertragen.<br />
So wachsen per<br />
3D-Druck bionische Strukturen quasi aus dem Nichts. Sie eröffnen unter<br />
anderem im Bereich Ressourcen effizienz völlig neue Dimensionen. Ein<br />
wirklich spannendes Thema, das wir im Beitrag „Von Flughunden und<br />
Vögeln lernen“ ab Seite 90 vertiefen.<br />
Eine interessante Lektüre und viele gute Ideen für nachhaltige Produkte<br />
wünscht Ihnen<br />
Martina Klein<br />
Stv. Chefredakteurin<br />
m.klein@vfmz.de<br />
NÄHERUNGS-<br />
SENSOREN<br />
Magneto-induktive Abstandssensoren<br />
zur berührungslosen<br />
linearen Wegmessung<br />
Wählbare Messbereiche bis 55 mm<br />
Hohe Grundempfindlichkeit und<br />
Temperaturstabilität<br />
Geeignet zur Drehzahlmessung<br />
Frei definierbare Schaltpunkte<br />
Verschiedene Sonderausführungen:<br />
Edelstahl | Kunststoff | OEM<br />
P.S.: Chinesen übernehmen<br />
deutsche Unternehmen –<br />
bisher keine Seltenheit.<br />
Nun platzte vor Kurzem der<br />
Verkauf eines Maschinenbauers.<br />
Uns beschäftigt das<br />
Thema seit Monaten. Lesen<br />
Sie unsere Editorial-Serie:<br />
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china/<br />
Tel. +49 8542 1680<br />
www.micro-epsilon.de/mds
INHALT<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
03 Editorial: Das beste Vorbild<br />
06 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> persönlich:<br />
Timo Hufnagel<br />
08 Konstruktion 2025:<br />
Servoantriebe auf der Überholspur<br />
<strong>10</strong> Whiteboard: Wegbereiter<br />
Entwickeln für die Entwicklung – Dr. Massimiliano<br />
Moruzzi arbeitet als forschender Wissenschaftler<br />
u. a. an Softwarelösungen für generatives Design<br />
12 Standpunkt:<br />
3D-Druck – die Zukunft der Kunststoffbranche?<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
14 TITELSTORY<br />
Mit Intelligenz und Transparenz zum Glücksgriff<br />
18 Handhabung 4.0<br />
20 Drehtische: Meister der Pirouette<br />
24 Kartons komplex bewegen – vollelektrisch!<br />
28 Zahnstangenhubgetriebe: Kombinationstalent<br />
32 Kugelgewindetriebe: Maßstäbe setzen<br />
36 Schwerlastpositioniertisch: In wildem Wasser<br />
40 Kugelkeilwellen: Von leichter Hand<br />
44 Linearführungen: Mit digitalem Potenzial<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
48 Motorstarter: Vom Mehrwert überzeugt<br />
52 Antriebsrollen: Diese Rollen geben Gas<br />
WERKSTOFF- & VERBINDUNGSTECHNIK<br />
58 Infrarot-Strahler: Wärme auf den Punkt<br />
<strong>10</strong><br />
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
60 Schwingungsisolation: Die Füße still halten<br />
64 INTERVIEW<br />
Spritzgussteile: Den Materialkreislauf schließen<br />
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TITELBILD<br />
SCHUNK Gmbh & Co. KG<br />
Lauffen am Neckar<br />
INNENTITELBILD<br />
EOS GmbH<br />
München<br />
20<br />
4 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
SPECIAL<br />
3D-DRUCK<br />
80 Beratung: Umdenken gefragt<br />
84 KLARTEXT<br />
Grenzen des 3D-Drucks<br />
86 Polymer-Lagertechnik: Hochleistungstaucher<br />
90 Softwaretools: Von Flughunden und Vögeln lernen<br />
86<br />
90<br />
SERVICE<br />
66 Impressum<br />
68 Inserentenverzeichnis<br />
98 Vorschau<br />
<br />
SUMMER OF ENGINEERING<br />
94 Wir sind alle in einem Spiel<br />
Motek Stuttgart<br />
8.–11. Oktober <strong>2018</strong><br />
Halle 8, Stand 8224<br />
Bürstenloser Gleichstrommotor, Getriebe,<br />
Steuerelektronik, Gehäuse, Smart Connectors,<br />
Software und mehr.<br />
MIT SYSTEMEN<br />
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WIR UNS AUS.<br />
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TIMO HUFNAGEL<br />
ist Teamleiter im Entwicklungsteam<br />
Commercial Vehicle bei<br />
IMI Precision Engineering. Sein<br />
Metier sind pneumatische,<br />
elektrische und elektronische<br />
Präzisionskomponenten – ob<br />
für Fahrgestell oder Kabine, für<br />
Motor oder Getriebe …<br />
Was hat Sie bewegt, den Weg zu einer<br />
technischen Ausbildung einzuschlagen?<br />
Der technische Bereich hat mich schon<br />
sehr früh interessiert und war bereits in<br />
meiner Kindheit allgegenwärtig. Auch in<br />
der Schule haben mich die naturwissenschaftlichen<br />
Fächer wie Mathematik und<br />
Physik am meisten begeistert. Dies hat<br />
meine spätere Berufswahl maßgeblich<br />
beeinflusst.<br />
Wie starteten Sie in das Berufsleben?<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Nach dem Abitur habe ich mein Duales<br />
Studium als Ingenieur Mechatronik bei der<br />
Norgren GmbH begonnen. Während des<br />
Studiums habe ich verschiedene Abteilungen<br />
innerhalb des Unternehmens durchlaufen<br />
können und sehr schnell hat sich<br />
dabei das Interesse an der Entwicklung<br />
neuer Produkte bei mir gefestigt.<br />
Was ist für Sie die größte Herausforderung<br />
als Leiter eines Entwicklungsteams?<br />
Als ich vor drei Jahren das Entwicklungsteam<br />
als Teamleiter für den Nutzfahrzeugbereich<br />
übernommen habe, war die<br />
größte Herausforderung für mich, zu lernen,<br />
Aufgaben abzugeben, zu delegieren<br />
und nicht zu versuchen, jedes Problem<br />
selbst zu lösen.<br />
Können Sie sich in der Freizeit ganz von<br />
der Technik lösen?<br />
Eigentlich möchte ich mich in meiner<br />
Freizeit gar nicht von der Technik lösen.<br />
Hier kann ich in anderen Bereichen der<br />
Technik meinen Ausgleich finden, beispielsweise<br />
beim Modellbau oder beim<br />
Reparieren und Restaurieren von alten<br />
Fahrzeugen.<br />
TIMO HUFNAGEL<br />
TEAMLEITER ENGINEERING,<br />
IMI PRECISION ENGINEERING,<br />
FELLBACH<br />
ES WAR EINE GROSSE<br />
HERAUSFOR<strong>DER</strong>UNG FÜR<br />
MICH, NICHT ZU VER-<br />
SUCHEN, JEDES PROBLEM<br />
SELBST ZU LÖSEN<br />
6 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
SMC INVESTIERT WEITER IN DEN<br />
STANDORT EGELSBACH<br />
SMC Deutschland hat in<br />
seinem Egelsbacher Werk<br />
die Lang-Automationseinheit<br />
Eco-Compact 20 in<br />
Betrieb genommen. Der<br />
Werkstückspeicher<br />
be- und entlädt mithilfe<br />
eines zweiachsigen<br />
Linearmoduls das angeschlossene<br />
5-Achs-Bearbeitungszentrum Variaxis J600 von Mazak<br />
vollautomatisch mit Werkstück-Rohlingen. Währenddessen steht<br />
der Mitarbeiter für weitere Tätigkeiten zur Verfügung, aber auch<br />
ein mannloser Betrieb nach Schichtende ist möglich. Geplant<br />
wird der Einsatz des Werkstückspeichers bei Fertigungsaufträgen<br />
mit einer Maschinenlaufzeit von mindestens vier Stunden. Dabei<br />
lassen sich auch Fertigungskomponenten mit hoher Komplexität<br />
und einem Gewicht von bis zu 30 kg automatisieren.<br />
www.smc.de<br />
FORMNEXT WEITER AUF <strong>DER</strong> ERFOLGSSPUR<br />
Die Formnext-<br />
Messe und<br />
Konferenz für<br />
Additive Manufacturing<br />
und die<br />
nächste Generation<br />
intelligenter<br />
industrieller<br />
Fertigungs- und<br />
Herstellungsverfahren,<br />
die vom<br />
13. bis 16.11.<br />
<strong>2018</strong> in Frankfurt am Main stattfindet, ist weiterhin auf der<br />
Erfolgsspur und zeigt eine hochdynamische Entwicklung.<br />
Additive Fertigung ist derzeit für Unternehmen in zahlreichen<br />
Branchen eines der wichtigsten Zukunftsthemen. Dies wird auch<br />
dadurch verdeutlicht, dass sowohl junge Start-ups als auch<br />
innovative, traditionsreiche Konzerne die Formnext für sich<br />
entdecken. Bildquelle: Mesago/Thomas Klerx<br />
www.formnext.de<br />
LTI MOTION FORCIERT MARKT-<br />
ERWEITERUNG IN WINDENERGIE<br />
Mit einem neuen Kompetenzzentrum Windenergie<br />
in Unna (Nordrhein-Westfalen) sowie Produktionsstandorten<br />
in Lahnau (Hessen) und Shanghai baut<br />
LTI Motion das Windgeschäft zur strategischen<br />
Wachstumssäule aus. Zeitgleich erwirbt das<br />
Unternehmen die IP-Rechte an allen Pitchmaster-<br />
Serien vom ehemaligen Exklusivpartner Moog,<br />
sichert sich weitere Marktanteile und tritt ab sofort wieder unter dem eigenen<br />
Markenbild auf. Die Pitchverstellung gilt seit jeher als klassische Servo-<br />
Antriebsaufgabe und fügt sich dadurch optimal ins Portfolio der LTI Motion ein.<br />
Neben den organisatorischen Veränderungen präsentiert LTI Motion sein neues<br />
Pitch-Antriebssystem in der 5. Generation. Der PitchOne bietet neben den<br />
gewohnten Vorteilen wie hohe Einsatzbereitschaft, Robustheit und Senkung<br />
der Systemkosten auch integrierte Safety-Lösungen und Condition Monitoring.<br />
www.lti-motion.com<br />
SEMINARE UND WORKSHOPS ZU<br />
SICHERHEIT UND NORMEN<br />
Leuze Electronic bietet Interessenten deutschlandweit<br />
Seminare und Workshops rund um die Themen<br />
Produkte, Sicherheit und Normen. Je nach Thema<br />
richten sich diese an Konstrukteure, Betriebsleiter<br />
und Sicherheitsbeauftragte. Sie finden in Kleingruppen<br />
statt und bieten gute Möglichkeiten für die<br />
Weiterbildung, das Sammeln von Fachwissen, das<br />
Führen von Fachgesprächen und das Knüpfen von<br />
Netzwerken. Alternativ werden Fortbildungsmaßnahmen<br />
auch beim Kunden vor Ort auf dessen<br />
spezielle Anforderungen zugeschnitten durchgeführt.<br />
Einen Überblick auf die nächsten Termine<br />
bietet: www.leuze.de/de/deutschland/kontakt_<br />
und_support/dienstleistungen_und_seminare.<br />
www.leuze.de<br />
Robuste Sensoren<br />
mit Hightech-Messband<br />
POSITAPE ® Wegband-Positionssensoren<br />
•Robustes Edelstahl-Messband mit nahezu unendlicher Lebensdauer<br />
•Für raue Umweltbedingungen, z.B. Schmutz, Staub, Vereisung<br />
•Mehrfache Umlenkung möglich<br />
•Messlänge bis 20.000 mm, Schutzart bis IP68/69<br />
•Robuste, magnetische Absolut-Encoder-Technologie<br />
neue<br />
Technologie<br />
ASM<br />
Automation Sensorik<br />
Messtechnik GmbH<br />
Tel. +49 8123 986-0<br />
www.asm-sensor.de
KONSTRUKTION 2025<br />
SERVOANTRIEBE AUF<br />
<strong>DER</strong> ÜBERHOLSPUR<br />
Welche Branchen bzw. Anforderungen treiben die<br />
Entwicklung der Servoantriebstechnik aktuell<br />
voran?<br />
Allgegenwärtig ist das Bestreben nach Kompaktheit,<br />
Energieeffizienz und dynamischem Verhalten.<br />
Der Markt fordert Servoantriebe mit hohen Beschleunigungswerten,<br />
einer entsprechenden Präzision<br />
und umfangreichen Steuerungs- sowie Regelungsfunktionen.<br />
Im Zuge der Automatisierung<br />
sind kurze Taktzeiten zu einem zentralen Anliegen<br />
geworden und die Kompatibilität zu anderen Systemkomponenten<br />
steht im Blickfeld. Branchen wie<br />
die Verpackungs-, Werkzeugmaschinen- und Robotertechnik,<br />
aber auch innovative Verfahren wie<br />
Rapid Manufacturing und Rapid Prototyping fordern<br />
und fördern die Entwicklung der Servoantriebstechnik<br />
in gleichem Maße.<br />
Welche Rolle spielen bei der Weiterentwicklung<br />
der Servoantriebstechnik Mechatronik und<br />
Digitalisierung?<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Insbesondere in Anbetracht von Leitbildern wie der<br />
Industrie 4.0 nimmt die Integration von digitalen<br />
Prozessen und interdisziplinären Fachbereichen<br />
wie der Mechatronik einen enorm hohen Stellenwert<br />
ein. Sowohl Forschung als auch Entwicklung<br />
stehen hier vor einer großen Herausforderung.<br />
Digitalisierung bedeutet Einbindung. Gefordert<br />
sind daher auf Seiten des Herstellers, aber auch auf<br />
Seiten des Anwenders, neue Strukturen, Abläufe<br />
und spezifische Fachkenntnis. Es gilt, bestehendes<br />
Potenzial – beispielsweise im Bereich Condition<br />
Monitoring – gleich im Rahmen von Konzeption<br />
und Entwicklung zu erfassen und abzudecken.<br />
Wie sieht Ihre Vision einer Servoantriebstechnik<br />
4.0 aus?<br />
Das Verknüpfen und die Zusammenarbeit unterschiedlicher<br />
Disziplinen sowie Technologien stellen<br />
zweifellos die Grundlage für eine erfolgreiche<br />
Weiterentwicklung der Servoantriebstechnik dar.<br />
Hochintegrierte Aktuatoren werden kompakter.<br />
Die Vision gleicht einer Mission – einer Mission,<br />
welche von etlichen Aspekten, darunter vor allem<br />
intelligenter Software, geprägt ist. Servoantriebstechnik<br />
wird die nötige Flexibilität in Produktionsmaschinen<br />
gewährleisten und die Fertigung von<br />
kleinen Losgrößen und individualisierten Produkten<br />
vorantreiben. Nicht zuletzt steht die Kommunikation<br />
der einzelnen Komponenten im Vordergrund<br />
– und ermöglicht eine richtungsweisende<br />
Entwicklung der Servoantriebstechnik.<br />
www.harmonicdrive.de<br />
HARALD HECKHOFF<br />
LEITER KONSTRUKTION MECHATRONIK,<br />
HARMONIC DRIVE AG, LIMBURG/LAHN<br />
DIE MISSION SERVO<br />
ANTRIEBSTECHNIK 4.0<br />
IST VON INTELLIGENTER<br />
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8 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
CovestroDeutschland AG,D-51365 Leverkusen ·COV00085383<br />
WENIGER WARTUNG,<br />
MEHRLEISTUNG.<br />
WARUMNICHT?<br />
Räder und Rollen müssen in der Fördertechnik permanent Spitzenleistung<br />
bringen. DasHochleistungs-Elastomer Vulkollan® vereint höchstemechanische<br />
Belastbarkeit mit höchster dynamischer Tragfähigkeit.Immer mehr Hersteller<br />
vonGabelstaplern, Regalbediengeräten und Fördereinrichtungen nutzendiese<br />
Eigenschaften. Und erreichen so im Vergleich zum Einsatzvon alternativen<br />
Polyurethan-Elastomeren wesentlich längereLaufzeiten und damit verbunden<br />
deutlich reduzierte Wartungskosten.<br />
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DR. MASSIMILIANO MORUZZI<br />
ARBEITET ALS FORSCHEN<strong>DER</strong><br />
WISSENSCHAFTLER U. A. AN<br />
SOFTWARELÖSUNGEN FÜR<br />
GENERATIVES DESIGN<br />
Was wollten Sie als Kind<br />
werden?<br />
Wie sieht Ihr Berufsbild heute<br />
aus?<br />
Was verbirgt sich hinter dem<br />
Projekt Dreamcatcher?<br />
Wie wird die Arbeit eines<br />
Konstrukteurs in 20 Jahren in<br />
Ihren Augen aussehen?<br />
Was hat ein Mann mit solch<br />
einem spannenden Berufsweg<br />
für Hobbies?<br />
Bilder:<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
1.: razihusin/Fotolia.de<br />
2.: monsitj/Fotolia.de<br />
3. und 4.: Autodesk<br />
5.: Andrea Danti/Fotolia.de<br />
<strong>10</strong> <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
DR. MASSIMILIANO MORUZZI<br />
LEITEN<strong>DER</strong> FORSCHEN<strong>DER</strong> WISSENSCHAFTLER<br />
AUTODESK RESEARCH, CANADA<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong> 11
STANDPUNKT<br />
3D-DRUCK<br />
– DIE ZUKUNFT <strong>DER</strong><br />
KUNSTSTOFFBRANCHE?<br />
THOMAS KALENBACH<br />
ANWENDUNGSTECHNIKER<br />
3D-DRUCK & SPRITZGUSSSIMULATION,<br />
BARLOG GRUPPE<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Im internationalen Vergleich ist die deutsche Wirtschaft, allen<br />
voran die Kunststoffbranche, bereits ein Vorreiter in der Nutzung<br />
von 3D-Druck. Jedoch sollten wir uns hierauf nicht ausruhen:<br />
Um sich langfristig am Markt zu behaupten, ist es wichtig,<br />
nicht nur offen für neue Technologien zu sein, sondern deren<br />
Entwicklung aktiv mitzugestalten. Zwar ist es noch unklar, inwieweit<br />
sich 3D-Druck neben dem Spritzguss etablieren wird, doch<br />
schon jetzt lässt sich das enorme Potenzial in vielen Bereichen<br />
nutzen – insbesondere im Prototyping.<br />
Zahlreiche Verfahren und unterschiedliche Materialien bieten<br />
ein breites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten für 3D-gedruckte<br />
Bauteile – beispielsweise als Prototypen, Musterteile für Messen,<br />
DIE KUNSTSTOFFBRANCHE IST<br />
EIN VORREITER IN <strong>DER</strong> NUTZUNG<br />
VON 3D-DRUCK<br />
Bauteile für Funktionstests kleinerer Baugruppen sowie Konstruktionsentwürfe<br />
und Vorrichtungen für die Fertigung. Einsatzgebiete<br />
gibt es vom Automobil- und Fahrzeugbau über das Bauwesen, die<br />
Elektrotechnik, die Luft- und Raumfahrt sowie den Maschinenbau<br />
bis hin zur Medizintechnik.<br />
Die Stärke von 3D-gedruckten Bauteilen liegt darin, dass sie<br />
einen schnellen Vergleich von Theorie (CAD-Model) und Praxis<br />
ermöglichen. Mit Hilfe eines gedruckten Modells kann bereits<br />
erkannt werden, wie gut ein erster Designvorschlag ist, wie ein<br />
Bauteil in die bestehende Baugruppe passt oder wie die Umsetzbarkeit<br />
einer am Computer erstellten Funktion in der Realität ist.<br />
Die Herstellung der Modelle erfolgt direkt aus den CAD-Daten.<br />
Abhängig vom 3D-Druck-Verfahren lassen sich durch den schichtweisen<br />
Aufbau fast ohne Einschränkungen Geometrien mit konstruktiven<br />
Freiheiten umsetzen. Hohlkörper, Wandstärkensprünge<br />
oder Bereiche mit komplexen, innenliegenden Strukturen sind nur<br />
eine kleine Auswahl der erreichbaren Gestaltungsmöglichkeiten. Die<br />
konstruktiven Unabhängigkeiten, und damit die Ausschöpfung des<br />
3D-Druck-Potenzials, gelten jedoch nur, solange die Bauteile additiv<br />
hergestellt werden. Erfolgt eine spätere konventionelle Umsetzung,<br />
muss diese bereits bei gedruckten Modellen berücksichtigt werden.<br />
Klarer Vorteil des 3D-Drucks ist die individuelle Gestaltbarkeit.<br />
In einem Druckauftrag können 20 verschiedene Modelle erzeugt<br />
werden, die sich in Form und Größe unterscheiden – und dies<br />
ohne ein Werkzeug wechseln zu müssen. Dieses Maß an Individualität<br />
erlaubt es dem Konstrukteur, Bauteile passgenau in dem<br />
jeweiligen Anwendungsbereich zu erzeugen. So können beispielsweise<br />
verschiedene Varianten von Abstandshaltern, Aufhängungen,<br />
Gehäusen oder auch Montagehilfen ohne erhöhten Kostenfaktor<br />
realisiert werden.<br />
Für unser Dienstleistungsangebot bei Bahsys ist die Technologie<br />
eine große Unterstützung bei Prozessen wie Designfindung, Entwicklung<br />
von Bauteilkonstruktionen, Funktionstests von Baugruppen<br />
und der Entwicklung von Werkzeugkonzepten. Wir beraten<br />
unsere Kunden zunächst intensiv, ob Spritzguss oder 3D-Druck<br />
für ihre Wünsche und Anforderungen das geeignete Herstellungsverfahren<br />
ist. Gemeinsam finden wir die beste Lösung und<br />
entwickeln mit dem passenden Verfahren die maßgeschneiderten<br />
Prototypen.<br />
Das große Potenzial des 3D-Drucks für die Industrie liegt heute<br />
aufgrund der häufigen Verwendung für Prototypen und Anschauungsobjekte,<br />
der überschaubaren Stückzahlen und der Designfreiheit<br />
ganz besonders in der Forschung und Entwicklung. Das betrifft<br />
den Automobilbau, Maschinenbau oder die Anlagentechnik.<br />
Ob der 3D-Druck in der Zukunft einmal den Spritzguss ablösen<br />
kann, hängt von der Technologieentwicklung ab. Sicher ist, dass<br />
wir in der Barlog Gruppe auch darauf vorbereitet sind.<br />
www.barlog.de<br />
12 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2018</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
BRANCHENFÜHRER SENSORIK UND MESSTECHNIK AKTUALISIERT<br />
Der AMA Verband für Sensorik und Messtechnik hat eine aktualisierte Ausgabe seines Branchenführers<br />
veröffentlicht. Der „AMA Branchenführer <strong>2018</strong>/2019“ informiert über Anbieter von Sensoren,<br />
Messtechnik und Dienstleistungen für unterschiedliche Anwenderbranchen, in denen die Vernetzung<br />
und die Analyse der Betriebsdaten von Maschinen, Anlagen und Prozessen eine Rolle spielen.<br />
Der Verband bildet in dem Führer, der in Deutsch und Englisch verfasst ist, die rund 1 000 Produktund<br />
Dienstleistungskategorien seiner 460 Mitglieder aus Industrie und Wissenschaft ab. Im ersten<br />
Teil findet sich ein Inhaltsverzeichnis, sortiert nach Messgrößen. Im mittleren Teil werden die<br />
AMA-Mitglieder in alphabetischer Reihenfolge aufgeführt. Im letzten Drittel befindet sich ein Index<br />
nach Schlagworten. Die gedruckte Ausgabe kann kostenlos bestellt werden unter:<br />
info@ama-sensorik.de. Die Onlineversion gibt es unter: www.ama-sensorik.de/branchenfuehrer/.<br />
www.ama-sensorik.de<br />
Superfast<br />
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program<br />
available in Europe<br />
within 3 days<br />
without extra costs<br />
UNTERSTÜTZUNG FÜR NÜRNBERGER FORMULA-STUDENT-TEAM<br />
Baumüller fördert Strohm + Söhne, das Formula-Student-Team<br />
der Technischen Hochschule Nürnberg mit Geld- und Sachspenden<br />
sowie unterstützender Zusammenarbeit. Damit will<br />
der Antriebs- und Automatisierungsspezialist sein Interesse an<br />
Projekten, die die E-Mobilität vorantreiben unter Beweis<br />
stellen. Am 28. Juni <strong>2018</strong> stellte das Team den neuen Rennwagen<br />
„NoRa 5“ vor. „Wir haben extra eine Saison ausgesetzt,<br />
um <strong>2018</strong> perfekt vorbereitet und mit einem voll einsatzfähigen<br />
Rennwagen an den Start gehen zu können“, erklärt Teamleiterin Michaela Gremer und freut sich<br />
über das erfolgreiche Rollout des Rennwagens. Das erste Mal richtig zum Einsatz kam „NoRa 5“ vom<br />
11. bis zum 15. Juli in Italien. Dort trat das Team gegen Teams aus aller Herren Länder an. Nur wer die<br />
anspruchsvolle technische Abnahme schaffte, wurde zu weiteren Disziplinen, wie zum Beispiel dem<br />
Beschleunigungstest und der Königsdisziplin: Dem Ausdauerrennen über 22,5 km zugelassen.<br />
www.baumueller.de<br />
DAYS<br />
Solenoid & modular<br />
valves<br />
NACHHALTIGKEITS-RATING VERBESSERT<br />
Das Nachhaltigkeits-Rating von MSCI für Covestro<br />
wurde von BBB auf A angehoben. Der Finanzdienstleister<br />
begründete das Upgrade mit dem verstärkten<br />
Fokus des Unternehmens auf nachhaltige Produkte<br />
und Technologien sowie mit verbesserten Sicherheitsstandards.<br />
MSCI bewertet Unternehmen nach<br />
Umwelt-, Sozial- und Unternehmensführungsstandards.<br />
Covestro hat die Nachhaltigskeitsziele der Vereinten Nationen in die Unternehmensstrategie<br />
integriert. So sollen z. B. 80 % der projektbezogenen Aufwendungen im Bereich Forschung und<br />
Entwicklung bis 2025 auf die Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen ausgerichtet werden. Das<br />
Unternehmen liefert Materialien für Windkraftanlagen oder Leichtbau im Bereich Automobile und<br />
setzt alternative Rohstoffe wie CO 2 ein. Außerdem hat sich das Unternehmen bei der Reduktion von<br />
Treibhausgasemissionen ehrgeizige Ziele gesetzt: Bis 2025 sollen die Emissionen pro t hergestellten<br />
Produkts im Vergleich zu 2005 halbiert werden.<br />
www.covestro.com<br />
Flow & pressure<br />
controls<br />
5. GETLUB INTERNATIONALER TRIBOLOGIE- UND<br />
SCHMIERSTOFFKONGRESS<br />
Überall wo Kräfte in einem Antriebsstrang übertragen werden, gibt es Verluste durch Reibung und<br />
Verschleiß. Ob im Automobilbau, im Maschinenbau oder in der Antriebstechnik, für den wirtschaftlichen<br />
Betrieb ist eine hohe Effizienz und Nachhaltigkeit von großer Wichtigkeit. Nur die Auswahl des<br />
richtigen Schmierstoffs bzw. die Entwicklung optimierter Schmierstoffe, zusammen mit den<br />
richtigen Schmierungskonzepten, sorgen für einen reibungsarmen und schadensfreien Betrieb.<br />
Die optimale Schmierung von Antriebssträngen steht beim 5. Getlub Internationaler Tribologie- und<br />
Schmierstoffkongress der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V. (FVA) am 6. und 7. November<br />
<strong>2018</strong> in Hamburg im Fokus. Ziel ist es, den direkten Austausch zwischen Forschung und Industrie zu<br />
ermöglichen. Ingenieuren und Technikern aus Forschung und Entwicklung, Konstruktion, Betrieb<br />
und Service bietet der Kongress eine Networking-Plattform für den Wissens- und Erfahrungsaustausch<br />
mit anderen Experten.<br />
www.getlub.de<br />
60 years of<br />
electrohydraulics<br />
www.atos.com
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
TITELSTORY<br />
MIT INTELLIGENZ UND<br />
TRANSPARENZ ZUM<br />
GLUCKSGRIFF<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Mit einer breit angelegten Digitalisierungsoffensive<br />
will ein Spezialist für Automatisierungstechnik<br />
den Konstruktions- und<br />
Inbetriebnahmeprozess seiner Greifer und<br />
Handhabungssysteme spürbar verkürzen.<br />
Die unterschiedlichen Tools sind geschickt<br />
miteinander verzahnt.<br />
Ab Herbst wird Schunk Konstrukteuren und Anlagenplanern<br />
zur Komponentensuche in seinem breiten Greifer-<br />
Portfolio ein weiteres Werkzeug an die Hand geben:<br />
Neben dem umfangreichen Schunk-Greiferkatalog soll<br />
ein Auslegungs- und Auswahltool mit intelligenten Suchfunktionen<br />
und Algorithmen den Engineering-Prozess deutlich vereinfachen.<br />
Wenige Angaben zum Greifertyp, dem Werkstück und der Greifsituation<br />
genügen, schon wirft das Online-Tool die passenden Module<br />
aus dem umfangreichen Standard-Greifkomponentenprogramm<br />
aus. Dabei bleibt der Konstrukteur jederzeit Herr der Lage: Zu jedem<br />
Greifer auf der Trefferliste werden automatisch technische<br />
Informationen, Zeichnungen, Bilder und ergänzende Dokumente<br />
angeboten, sodass ein schneller und fundierter Vergleich möglich<br />
ist. Zusätzlich erhält der Nutzer individuell ermittelte Angaben zum<br />
jeweiligen Auslastungsgrad und Auslastungsgrund. So kann die hohe<br />
Leistungsfähigkeit der einzelnen Schunk-Greifer voll ausgeschöpft<br />
und eine kostspielige Überdimensionierung vermieden werden.<br />
SCHNELLER UND VOLLSTÄNDIGER VERGLEICH<br />
Das Tool beschleunigt den Berechnungs- und Auslegungsprozess<br />
und unterstützt den Bediener mit zusätzlichem Know-how. Intelligente<br />
Logarithmen ermöglichen eine zielgerichtete Vorauswahl, bei<br />
der auch solche Komponenten berücksichtigt werden, die der Konstrukteur<br />
und Anlagenplaner möglicherweise nicht präsent hat.<br />
Über eine nahtlose Verknüpfung zum Schunk-Shop können die gewünschten<br />
Komponenten unmittelbar online bestellt werden, ohne<br />
14 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
01<br />
01 Die Schunk-Tools zur<br />
Greiferauswahl und zur<br />
Konfiguration von Greif-<br />
Schwenkeinheiten sollen den<br />
Engineeringprozess von<br />
Handhabungssystemen<br />
deutlich vereinfachen<br />
02 Wenige Angaben zum<br />
Greifertyp, dem Werkstück<br />
und der Greifsituation<br />
genügen, schon wirft das<br />
intelligente Auslegungs- und<br />
Auswahltool die passenden<br />
Schunk-Greifer aus<br />
02<br />
dass Medienbrüche entstehen. Gerade im Hinblick auf neue Baureihen<br />
oder Baugrößen ist das Tool eine wertvolle Hilfe für Konstrukteure,<br />
um up to date zu bleiben. Mit ihm ist sichergestellt, dass<br />
Auslegungen stets auf der aktuellsten Grundlage erfolgen, lange bevor<br />
der nächste Greifer-Katalog gedruckt und gesichtet ist. Über eine<br />
Speicherung der Trefferliste und der entsprechenden Angaben ist<br />
eine lückenlose Dokumentation und Archivierung der Auslegung<br />
gewährleistet. Zudem sind Nachberechnungen bei veränderten<br />
Parametern möglich. Auch für Folgeprojekte lassen sich die Daten<br />
jederzeit aufrufen. Das intuitiv bedienbare, HTML-basierte Tool, das<br />
unter www.schunk.com bereitgestellt wird, berücksichtigt rund<br />
2 550 Schunk-Greifer. Es ist auf allen gängigen Browsern nutzbar.<br />
LÜCKENLOSE DOKUMENTATION<br />
„Unsere eigenen Konstrukteure nutzen seit Jahren ein vergleichbares<br />
Auswahl- und Auslegungstool, um Greifsysteme zu konzipieren,<br />
Kunden zu beraten und maßgeschneiderte Angebote zu erstellen“,<br />
erläutert Marcel Nagel, der bei Schunk für digitale Produkte und Services<br />
verantwortlich ist. „Wir haben die Technologie nun optimiert,<br />
webfähig gemacht und mit dem Schunk-Shop verknüpft.“ Damit verfolge<br />
der Anbieter zwei Ziele: „Zum einen sollen Integratoren und<br />
Anlagenplaner bei der Auslegung und Auswahl von Greifsystemen<br />
Zeit und Kosten sparen sowie Sicherheit bei der Auslegung gewinnen.<br />
Zum anderen wollen wir die Transparenz gegenüber deren<br />
Kunden erhöhen.“ Künftig sei es möglich, eins zu eins nachzuweisen<br />
EINE INTELLIGENTE KOMBINATIONS-<br />
LOGIK STELLT SICHER, DASS NUR<br />
REALISIERBARE KONFIGURATIO-<br />
NEN ANGEZEIGT WERDEN<br />
und zu dokumentieren, auf welcher Grundlage die Auslegung erfolgt<br />
ist: Welche Parameter wurden zugrunde gelegt? Wie sahen die Berechnungsergebnisse<br />
aus? „Der Nachweis kann nun auf Basis der<br />
originalen Daten von Schunk erfolgen“, betont Nagel. „Sollte es zu<br />
Ausfällen kommen, lässt sich jederzeit nachvollziehen, ob die<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong> 15
-<br />
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
03<br />
„WISSEN ZU TEILEN,<br />
IST EIN KERNPUNKT<br />
<strong>DER</strong> DIGITALISIE-<br />
RUNG“<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
Martina Klein,<br />
Stv. Chefredakteurin<br />
Digitalisierung bringt Transparenz.<br />
Und Transparenz bedeutet wiederum,<br />
Wissen zu teilen. Gut, dass sich<br />
immer mehr Anbieter dazu entscheiden,<br />
ihr Wissen zu teilen – sei es mit<br />
Kunden oder Partnern. Denn nur<br />
durch Kooperation kann das<br />
Potenzial der Digitalisierung optimal<br />
erschlossen werden. So kann mit den<br />
Konfigurations-Tools vom ersten<br />
Schritt der Auslegung der Prozess<br />
optimiert und alles lückenlos<br />
dokumentiert werden. Ein nächster<br />
Schritt im Rahmen der Digitalisierung<br />
könnte es sein, diese Daten –<br />
quasi die Auslegungshistorie – dem<br />
digitalen Zwilling mitzugeben …<br />
Auslegung korrekt war oder ob beispielsweise nachträglich Werkstückgewichte, Prozessparameter<br />
oder sonstige Einflussfaktoren verändert wurden.“ Vor allem aber stünde bei<br />
den digitalen Tools die Simplifizierung des Engineering-Prozesses im Vordergrund.<br />
CADENAS-BASIERTE ONLINE-KONFIGURATOREN<br />
Die Idee der konsequenten Vereinfachung kommt insbesondere bei den beiden Schunk-<br />
Konfiguratoren für Greif-Schwenkeinheiten und für die Montageautomation zum Tragen.<br />
Beide basieren auf der „eCATALOGsolutions“-Technologie von CADENAS. Wenige<br />
Klicks unter schunk.partcommunity.com genügen, um mit dem Schunk-Konfigurator für<br />
Greif-Schwenkeinheiten komplette Baugruppen aus SRU-plus-Schwenkmodulen, Greifern,<br />
Sensoren und sogar vollständig standardisierten Adapterplatten des Anbieters zu<br />
konfigurieren. Anschließend können die Greif-Schwenkeinheiten in der komfortablen<br />
3D-Vorschau geprüft, bei Bedarf angepasst und schließlich in allen gängigen CAD-Formaten<br />
(wahlweise 2D oder 3D) oder als 3D-PDF heruntergeladen werden. Eine intelligente<br />
Kombinationslogik stellt sicher, dass nur realisierbare Konfigurationen angezeigt<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
DIE DIGITALEN TOOLS ERMÖGLICHEN<br />
EINE MAXIMALE TRANSPARENZ<br />
MARCEL NAGEL,<br />
Head of Product & Portfolio Management for digital Products &<br />
product-related Services, SCHUNK GmbH & Co. KG<br />
Mit unseren intelligenten Services wollen wir unser Produkt- und<br />
Engineering-Wissen systematisch für unsere Kunden digitalisieren.<br />
Das Know-how, über das bislang nur wenige Konstrukteure bei<br />
Schunk verfügen, soll künftig allen Planern und Technikern weltweit<br />
zur Verfügung stehen. Die Tools ermöglichen eine zielgerichtete<br />
Auswahl, Auslegung und Konfiguration ohne Medienbrüche und sie<br />
gewährleisten eine größtmögliche Transparenz gegenüber allen am<br />
Konstruktions- und Entscheidungsprozess beteiligten Partnern.<br />
16 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
03 Im Schunk-3D-Online-<br />
Konfigurator Modulare<br />
Montageautomation können<br />
Konstrukteure verschiedenste<br />
Pick-and-Place-<br />
Aufbauvarianten realisieren,<br />
eine vollständige Stückliste<br />
generieren und komplett als<br />
Systembaugruppe in ihr<br />
CAD-Programm laden<br />
04<br />
04 Beim 3D-Druck im<br />
Schunk-3D-Printservice sind<br />
der Phantasie kaum Grenzen<br />
gesetzt; die Druckbarkeit der<br />
unterschiedlichen Teile wird<br />
automatisch geprüft und<br />
angezeigt<br />
werden. Die individuell generierten Stücklisten umfassen neben den Greifsystemkomponenten<br />
alle erforderlichen Normteile und Verbindungselemente wie zum Beispiel<br />
Adapterplatten. Ebenso einfach funktioniert der Schunk-Konfigurator für die modulare<br />
Montageautomation: Mit ihm können komplette Pick-and-Place-Aufbauten intuitiv konfiguriert<br />
und das System als Assembly heruntergeladen werden. Um den Prozess zu beschleunigen,<br />
können Anwender zunächst aus vier grundlegenden Pick-and-Place-Aufbauvarianten<br />
wählen und diese dann individuell gestalten. Das Tool umfasst die wichtigsten<br />
Greifer, Drehmodule, Linearmodule und das komplette Säulenaufbausystem aus<br />
dem mit über <strong>10</strong> 000 Kombinationsmöglichkeiten laut Anbieter weltweit umfassendsten<br />
Modulprogramm für die Hochleistungsmontage.<br />
INTELLIGENTE KATALOGDATEN<br />
Damit nicht genug: Alle Greifsystemkomponenten aus dem Schunk-Katalogprogramm stehen<br />
ab sofort als „SMART Parts“ zur Verfügung. Die intelligenten 3D-CAD-Modelle umfassen<br />
zusätzlich zu den CAD-Geometriedaten auch die technischen Katalogdaten und Produkteigenschaften.<br />
Spezifische Optionen und Anbauteile, wie Anbausätze für Sensoren,<br />
Staubschutz- oder Dichtheitsvarianten sowie die Sensoren selbst können unmittelbar am<br />
Modell ausgewählt und konfiguriert werden. Zudem sind Verlinkungen zu Datenblättern,<br />
Bedienungsanleitungen und Direktlinks zur Schunk-Website enthalten, wo auf einfachstem<br />
Weg weitere Informationen zur Verfügung stehen. Das verkürzt die Zeit für die Auswahl der<br />
Komponenten und des Zubehörs und eliminiert die aufwändige Suche sowie die Beschaffung<br />
und Verwaltung der Komponentendaten. „Statt Greifsysteme wie bislang üblich im<br />
CAD-Programm aus einzelnen Komponenten zu konstruieren und umständlich mit Metadaten<br />
anzureichern, können nun komplette Subsysteme unmittelbar in CADENAS konfiguriert<br />
und vollständig heruntergeladen werden“, erläutert Marcel Nagel. „Sämtliche Datenmodelle<br />
sind eCl@ss-<strong>10</strong>.0-klassifiziert und bieten damit optimale Voraussetzungen für eine<br />
standardisierte Beschaffung, Lagerhaltung, Wartung und Verwendung“, so Nagel.<br />
INDIVIDUELLE FERTIGUNG PER 3D-PRINTSERVICE<br />
Wem das umfangreiche Katalogprogramm von Schunk noch nicht ausreicht, der kann im<br />
3D-Printservice des Anbieters selbst konstruierte Greifsystem- und Spanntechnikkomponenten<br />
zur additiven Fertigung in Auftrag geben. Ob Adapterplatten, Vorrichtungen,<br />
Schutzhüllen oder funktionsintegrierte Komponenten: sämtliche Teile werden wahlweise<br />
aus Polyamid (PA 2201), Aluminium (AlSi<strong>10</strong>Mg) oder Edelstahl (1.4404) in hochwertiger<br />
und präziser Maschinenbauqualität gefertigt. „Der browserbasierte Service ermöglicht<br />
Anwendern einen direkten Zugang zur Welt des 3D-Drucks, ohne dass sie selbst in entsprechende<br />
Anlagen oder Know-how investieren müssen“, unterstreicht Peter Dußling,<br />
Leiter Digital Sales bei Schunk. „Mit wenigen Klicks lassen sich in unserem 3D-Printservice<br />
alle gängigen CAD-Formate hochladen, im 3D-Viewer anzeigen und vollautomatisch auf<br />
ihre Druckbarkeit prüfen.“ Bereiche, die beispielsweise aufgrund der Materialstärke für die<br />
additive Fertigung kritisch sind, werden automatisch gekennzeichnet. So können Bauteile<br />
gezielt für die Fertigung optimiert und die Daten aktualisiert werden.<br />
DT 80/<strong>10</strong>0<br />
axiale Belastbarkeit:<br />
bis <strong>10</strong>00 N<br />
Drehmoment:<br />
bis 20 Nm<br />
Abtriebsdrehzahl:<br />
70 U/min<br />
Stand 5220<br />
Drehtische<br />
Halle 5<br />
Drehtische und Dreheinheit<br />
sind zu sehen auf der<br />
internationalen Fachmesse<br />
Motek vom 08.<strong>10</strong>.<strong>2018</strong> –<br />
11.<strong>10</strong>.<strong>2018</strong>.<br />
Bilder: SCHUNK<br />
schunk.com/digitale-services<br />
www.ief-werner.de
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
HANDHABUNG 4.0<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Durch eine optimale Vernetzung von<br />
Komponenten, Maschinen und Menschen lässt<br />
sich das Potenzial der Digitalisierung voll<br />
erschließen. Um den Anwendern seiner Produkte<br />
das zu ermöglichen, setzt ein Hersteller von<br />
Automatisierungskomponenten auf Industrie-<br />
4.0-fähige Bauteile und den digitalen Zwilling.<br />
Für Industrie 4.0 sind einheitliche Kommunikationsstandards<br />
essenziell. Die Zimmer Group nutzt IO-Link zur Einbindung<br />
ihrer intelligenten Komponenten in nahezu jedes Automatisierungsumfeld.<br />
Jetzt kommuniziert erstmals ein IO-Link-<br />
Greifer des Anbieters via OPC UA mit der übergeordneten OPC-UA-<br />
Zellensteuerung. Das verwendete Protokoll ermöglicht ebenso den<br />
direkten und durchgängigen Datenaustausch mit Cloud-Applikationen<br />
weltweit.<br />
INDUSTRIE-4.0-FÄHIGE KOMPONENTEN<br />
<strong>DER</strong> DIGITALE ZWILLING MACHT PARAL-<br />
LELISIERTES ENGINEERING MÖGLICH<br />
Industrie-4.0-fähige Komponenten zeichnen sich durch ihre einfache<br />
Installation aus. Eine Anbindung erfolgt problemlos über einen<br />
Stecker, über den Signal und Leistung übertragen werden. Dies ermöglicht<br />
eine schnelle Installation und schließt potenzielle Fehlerquellen<br />
aus. Nach der Anmeldung an der übergeordneten Prozesssteuerung,<br />
wird das Geräteprofil übermittelt und dann in den Produktionsprozess<br />
eingeplant. Durch wahlweises Editieren oder<br />
Teachen von Parametersätzen erreicht man darüber hinaus eine<br />
hohe Flexibilität in der Parametrierung.<br />
Von großer Bedeutung ist auch eine einfache Bedienung. Diese<br />
wird durch eine unkomplizierte Erstellung, Speicherung und Wiederherstellung<br />
von Geräteparametern wie z. B. Greifkräften oder<br />
Verfahrgeschwindigkeiten ermöglicht. Intelligente Komponenten<br />
verfügen über erweiterte Diagnose- und vorbeugende Wartungsmöglichkeiten<br />
z. B. eine qualitative System- und Prozessdiagnose<br />
von der Sensor-, Aktor- bis zur Leitebene mit möglicher aktiver Datenaufzeichnung.<br />
Eine zentrale Parameter- und Rezepturverwaltung<br />
macht kurze Umrüstzeiten auch für Feldgeräte machbar. Eine<br />
anlagenweite Diagnose bis in die Komponenten realisiert reduzierte<br />
Stillstandzeiten und führt zu einer schnellen Fehlerbehebung<br />
durch Predictive Maintenance der IO-Link-Komponenten.<br />
Ein besonderes Merkmal Industrie-4.0-fähiger Komponenten ist<br />
auch deren Austauschbarkeit bzw. Initialisierung während des laufenden<br />
Betriebs. Eine schnelle und fehlerfreie Austauschbarkeit garantiert<br />
eine höchste Maschinenverfügbarkeit.<br />
HMI-BEDIENOBERFLÄCHE UND<br />
DIGITALER ZWILLING<br />
Als einer der größten Anbieter von Greiftechnik bietet die Zimmer<br />
Group für mechatronische Komponenten und Zellen eine eigene spezielle<br />
HMI-Bedienoberfläche, um eine Installation der Komponenten<br />
in die Roboter- / Anlagensteuerung zu vereinfachen. In Verbindung<br />
mit der Zimmer Group Prepbox können technische Parameter so detailliert<br />
dargestellt werden. Dies ermöglicht die intuitive Bedienung<br />
und Wartung der Komponenten. Darüber hinaus bietet das Unternehmen<br />
die Möglichkeit, zusätzlich zum realen Produkt und zu den<br />
3D-Daten, mit einem Kinematik-Modell ein echtzeitfähiges Simulationsmodell,<br />
sprich: einen digitalen Zwilling, des jeweiligen Produkts<br />
in eine Maschinen- oder Anlagensimulation einzubinden.<br />
Dieser digitale Zwilling bietet während des gesamten Lebenszyklus<br />
der Maschine signifikante Vorteile. Neben kürzeren Entwicklungs-,<br />
Implementierungs- und Inbetriebnahmezeiten, ist eine Parallelisierung<br />
von Projektphasen – z. B. parallelisiertes Engineering –<br />
möglich. Er verhilft zu einer besseren Planbarkeit und verfügt über<br />
eine volle Fernwartungsfähigkeit bzw. Remote Service. Die unzerstörbaren<br />
3D-Modelle erlauben eine begehbare Maschine bzw. Anlage<br />
schon ab der Projektierungsphase. Der Digitale Zwilling produziert<br />
während der Laufzeit der Maschine bzw. Anlage parallel mit.<br />
Dort können komplexe Werkstücke, Upgrades, Reparaturszenarien,<br />
Retrofits etc. zuerst virtuell getestet und bewertet werden.<br />
Bei Anlagen der Zimmer Group wird dem Kunden der bereits<br />
komplett integrierte 3D-Datensatz inklusive Kinematikmodell zum<br />
Download zur Verfügung gestellt. Bei Komponenten ist der 3D-Datensatz<br />
inklusive Kinematikmodell zur Integration in die gängigsten<br />
Simulationsprogramme über CADENAS verfügbar.<br />
Im Zusammenspiel bildet die Zimmer Group mit vernetzten mechatronischen<br />
Komponenten, intuitivem HMI und Echtzeitsimulation,<br />
ergänzt durch Produktkonfiguratoren und ein elektronisches<br />
Bestellwesen, alle Aspekte des Produktlebenszyklus im Zeitalter der<br />
Digitalisierung ab.<br />
Bilder: Zimmer Group<br />
www.zimmer-group.de<br />
18 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
HUBSÄULE FÜR DEN REINRAUMBEREICH<br />
RK Rose+Krieger hat seine<br />
Produktfamilie der<br />
belastbaren Multilift II<br />
Hubsäulen um den<br />
Multilift II clean erweitert.<br />
Diese Hubsäulenvariante<br />
wurde für den Einsatz im<br />
Reinraum konzipiert. Das<br />
Unternehmen optimierte<br />
den eingesetzten Antrieb<br />
seiner Multilift II Hubsäule,<br />
um den Partikelausstoß<br />
der Hubsäule auf ein<br />
reinraumtaugliches<br />
Minimum zu reduzieren.<br />
Den Nachweis der Reinraumtauglichkeit erbrachte ein Partikelemissionstest<br />
nach DIN EN ISO 14644-1, den das Fraunhofer<br />
Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA<br />
durchführte. Im Ergebnis zertifizierte das IPA die Hubsäule für<br />
den Einsatz in Reinräumen bis zur weltweit gültigen Klasse 4.<br />
Sämtliche Modelle der Produktfamilie entstanden durch Anpassungen<br />
an die unterschiedlichen Kundenforderungen. Die<br />
Hubsäule bietet eine Belastbarkeit von bis zu 3 000 N auf Zug und<br />
Druck, die Minimierung der Quetschgefahr durch abgeschrägte<br />
Abdeckkappen, eine Grundplatte für Zug- und Druckbelastung,<br />
einen integrierten Endschalter und eine Selbsthemmung bis zur<br />
maximalen Last. Zudem erleichtern die Befestigungsnuten die<br />
Anbindung von Zubehör.<br />
www.rk-rose-krieger.com<br />
STRÖMUNGSGREIFER FÜR DIE HANDHABUNG<br />
SENSIBLER ELEKTRONIKBAUTEILE<br />
Die automatisierte<br />
Handhabung von empfindlichen<br />
Elektronikbauteilen<br />
muss schnell und gleichzeitig<br />
schonend erfolgen.<br />
Dafür hat Schmalz den<br />
Strömungsgreifer SCG<br />
entwickelt. Er erzeugt<br />
einen hohen Volumenstrom<br />
für ein sicheres und<br />
feinfühliges Handling. Das<br />
Vakuum wird in kürzester Zeit aufgebaut und ermöglicht somit<br />
schnelle Handhabungszyklen. Der SCG bewegt die Bauteile auch<br />
bei geringem Belegungsgrad der Saugfläche zuverlässig, etwa<br />
wenn Leiterplatten Öffnungen oder Bohrungen aufweisen oder<br />
bestückt sind. Zudem liefert der Greifer eine hohe Leistung bei<br />
minimalem Luftverbrauch. Er hat ein Saugvermögen bis<br />
590 l/min und arbeitet bei einem Betriebsdruck zwischen 1 und<br />
5 bar. Der Greifer ist anschlussfertig konstruiert, kompakt und<br />
besitzt eine integrierte Vakuum-Erzeugung. Dadurch entfallen<br />
zusätzliche Verschlauchungen – die Montage ist ohne großen<br />
Aufwand sowohl seitlich wie auch axial möglich. Der Sauger des<br />
Strömungsgreifers besteht aus dem Nitrilkautschuk Perbunan.<br />
Dieses Material ist antistatisch und leitet potenzielle elektrische<br />
Ladungen ab, die die sensiblen Elektronikbauteile beschädigen<br />
könnten.<br />
www.schmalz.com<br />
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<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong> 19
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
MEISTER<br />
<strong>DER</strong> PIROUETTE<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Ob in der industriellen Automatisierung, in der<br />
Halbleiterfertigung oder in der<br />
Laser-Mikrobearbeitung – für die exakte<br />
Positionierung von Bauteilen können motorisch<br />
angetriebene Drehtische in Kombination mit<br />
ein- und mehrachsigen Positioniersystemen<br />
wichtige Komponenten für schrittweise<br />
Arbeitsfolgen und Fertigungsprozesse sein.<br />
Drehtische in unterschiedlichen Ausführungen,<br />
die sich z. B. im Hinblick auf ihre Größe, axiale<br />
Belastbarkeit und Präzision stark unterscheiden,<br />
erlauben Konstrukteuren, auf individuelle<br />
Anwendungen zu reagieren.<br />
Die Aufgabe war für den Automatisierungsspezialisten IEF-<br />
Werner klar definiert: Um die Qualität von Zahnrädern zu<br />
sichern, soll ein Handlingsystem diese aus der Produktionslinie<br />
entnehmen und nach und nach so positionieren,<br />
dass eine Kamera sie auf bestimmte optische Merkmale prüfen<br />
kann. Anschließend werden die Komponenten der nächsten Bearbeitungsstation<br />
zugeführt. „Weil Zeit teuer ist, muss der komplette<br />
Prozess im Sekundentakt ablaufen. Das ist eine wichtige Voraussetzung“,<br />
sagt Günter Walenta, Produktmanager bei IEF-Werner. Für<br />
das Entnehmen und Zuführen setzt der Automatisierungsspezialist<br />
auf das Modul 160/15 G. Die Variante „G“ zeichnet sich dadurch aus,<br />
dass dieses Pick-and-Place-System mit zwei unabhängig voneinander<br />
verfahrbaren Schlitten ausgestattet ist. Dabei werden zwei Zahnriemen<br />
über zwei Motoren angetrieben. „Um die Bauteile nicht nur<br />
schnell, sondern vor allem wiederholgenau in den Fokus der Kamera<br />
zu setzen, haben wir einen NC-Drehtisch vom Typ DT <strong>10</strong>0/140<br />
verbaut“, beschreibt Walenta. Darauf ist ein kreisrunder Teller mit<br />
Aufnahmen für die Zahnräder installiert. Mit dieser Lösung konnte<br />
der Automatisierungsspezialist die Aufgabe optimal erfüllen.<br />
Bei Anwendungen wie diesen, wenn Werkstücke automatisiert<br />
positioniert werden sollen, können Drehtische gegenüber Linear-<br />
20 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
achsen einige Vorteile bieten. Sie beanspruchen zum Beispiel weniger Raum.<br />
Dazu kommt: Bei stetig wiederkehrenden Arbeitsschritten bringen sie Geschwindigkeitsvorteile.<br />
„Nach einer 360°-Drehung erreicht die Komponente immer<br />
wieder die Null-Position, von der ein Ablauf neu gestartet werden kann“,<br />
erklärt Walenta. „Bei Linearachsen müsste der Bewegungsschlitten erst zurückfahren<br />
– und das kostet Zeit.“<br />
FÜR JEDE ANWENDUNG DEN PASSENDEN TISCH<br />
NC-Drehtische eignen sich optimal für alle Handling- und Montageapplikationen<br />
bei denen es um flexibles Positionieren geht. Die IEF-Werner GmbH hat<br />
NC-Drehtische für ganz verschiedene Aufgabenstellungen im Programm. Diese<br />
DIE HOHLWELLE ERMÖGLICHT<br />
ZUSÄTZLICHEN SPIELRAUM, UM SCHLÄUCHE<br />
UND KABEL UNTERZUBRINGEN<br />
unterscheiden sich in ihrer Baugröße, der axialen Belastbarkeit und der Präzision.<br />
Sie ermöglichen frei programmierbare Bewegungen in der Kreisbahn. Angetrieben<br />
werden sie elektromechanisch. Die Kraftübertragung erfolgt über ein<br />
Schneckengetriebe. Erzeugt wird die Kraft mit Servo- oder Schrittmotoren. Die<br />
freie Positionierung in beliebigen Winkeln der Kreisbewegung übernimmt dabei<br />
eine NC- oder SPS-Steuerung.<br />
Anwendungsmöglichkeiten für Drehtische finden sich vor allem in der automatisierten<br />
Handhabungs- und Montagetechnik. In der Mess- und Prüftechnik<br />
wie auch der Kennzeichnungstechnik drehen die Einheiten Objekte um die eigene<br />
Achse, während diese untersucht oder mit einer Kennzeichnung versehen<br />
werden. Es gibt Anwendungen, bei denen Drehtische mit Spannfutter verwendet<br />
werden. „Diese können wir anstelle des Drehtellers einfach auf das Getriebe<br />
des Drehtischs montieren“, erläutert Walenta.<br />
PROFILSCHIENENFÜHRUNGEN<br />
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01 IEF-Werner bietet mit den Dreheinheiten der Baureihe<br />
DT 80/<strong>10</strong>0 Lösungen für dynamische Handlingsysteme<br />
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<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong> 21<br />
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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
02 Die kompakten und<br />
leichten Dreheinheiten<br />
der MiniTurn-Baureihe<br />
eignen sich, um kleine<br />
Teile beispielsweise in<br />
der Mikromontage<br />
schnell und präzise zu<br />
positionieren<br />
ES GEHT AUCH MINI<br />
Um kleine Teile beispielsweise in der Mikromontage,<br />
Halbleiterindustrie oder in der Messtechnik schnell und<br />
präzise zu positionieren, können Konstrukteure die<br />
kompakten und leichten Dreheinheiten der MiniTurn-Baureihe<br />
einsetzen. Diese lassen sich auch mit Lineareinheiten<br />
kombinieren. Sie sind frei programmierbar, leistungsstark,<br />
und Anwender können sie flexibel montieren. Je nach<br />
Ausführung beträgt die axiale Belastbarkeit 200, 300 oder<br />
500 N und das Drehmoment zwei, 4,2 oder 6,8 Nm. Die<br />
Abtriebsdrehzahl bei allen Versionen liegt bei 117 min -1 .<br />
Bei der Anwendung für die Qualitätssicherung der Zahnräder hat<br />
IEF-Werner auf die Dreheinheiten der DT-Serie gesetzt. Diese Lösungen<br />
aus Edelstahl und Aluminium sind in verschiedenen Ausführungen<br />
erhältlich. „Die Baureihe DT <strong>10</strong>0/140 nimmt axiale Belastungen<br />
bis 5 000 N auf und erreicht bei einer Abtriebsdrehzahl<br />
von 60 min -1 Drehmomente bis 40 Nm“, berichtet der Produktmanager.<br />
Die Drehtische DT 80/<strong>10</strong>0 und DT <strong>10</strong>0/140 sind für den motorischen<br />
Betrieb konzipiert. Sie arbeiten mit einem hochwertigen<br />
Schneckengetriebe, dessen Umkehrspiel durch Zustellung des<br />
Schneckenrads oder der Schnecke minimiert werden kann. Die<br />
Hohlwelle ermöglicht dem Konstrukteur zusätzlichen Spielraum,<br />
um Schläuche und Kabel unterzubringen. Die Baureihe DT 80/<strong>10</strong>0<br />
lässt sich mit bis zu 1 000 N axial belasten. Die Abtriebsdrehzahl beträgt<br />
70 min -1 , und die Einheit erreicht Drehmomente bis 20 Nm.<br />
Das geringe Eigengewicht von unter 1,5 kg ist besonders in dynamischen<br />
Handlingsystemen von Vorteil. Als Zubehör erhält der Anwender<br />
einen Referenzpunktschalter für die Nullpunktbestimmung<br />
sowie auf Wunsch ein Riemengetriebe für besonders enge Platzverhältnisse.<br />
Die Drehtische sind mit einer Langzeitschmierung versehen<br />
und insgesamt wartungsarm.<br />
AN ERFOR<strong>DER</strong>LICHE DREHMOMENTE<br />
ANPASSBAR<br />
Der Drehtisch der Baureihe TP 004 ist eine einfach konzipierte<br />
Dreheinheit. Sie besteht aus einem hochwertigen Getriebe und<br />
einem Antriebsmotor als Hauptkomponente. Erhältlich ist der<br />
TP 004 mit verschiedenen Übersetzungen. Das Besondere an dieser<br />
Lösung: Der Konstrukteur kann den Drehtisch an erforderliche<br />
Drehmomente oder Drehgeschwindigkeiten anpassen. Die<br />
robuste Einheit lässt sich in axialer Richtung mit bis zu 1 200 N<br />
belasten. An den Drehtisch können unterschiedliche Motoren<br />
adaptiert werden.<br />
Bilder: Aufmacher: IEF-Werner, master1305/Fotolia.de; 01 und 02: IEF-Werner<br />
www.ief-werner.de
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
SCHNELLE, PRÄZISE UND FÄLSCHUNGSSICHERE MARKIERUNGEN<br />
Die neuen, kompakten<br />
Tisch-Nadelpräger Impact von<br />
Gravotech eignen sich<br />
besonders gut zur dauerhaften<br />
Serienmarkierung von kleinen<br />
Werkstücken oder kleinen<br />
Teileserien, mit einer maximalen<br />
Teilehöhe von 300 mm. Das<br />
Markieren von Texten, Logos,<br />
Data-Matrix-Codes usw. ist auf<br />
allen Formen (rund, schräg,<br />
oder auf mehreren Ebenen), Materialien (Kunststoff, Metall) und<br />
Oberflächen bis zu einem Härtegrad von 62 HRC möglich.<br />
Je nach Markieranforderung sind die Impact-Nadelmarkiersysteme<br />
mit pneumatischer oder elektromagnetischer Technologie<br />
erhältlich. Ist eine größtmögliche Markiergeschwindigkeit<br />
gefragt, erhält man mit dem pneumatischen Nadelpräger das<br />
beste Ergebnis in Bezug auf Geschwindigkeit und Markierfrequenz<br />
unter industriellen Bedingungen. Liegt der Fokus jedoch<br />
auf maximaler Präzision und Gleichmäßigkeit, so ist die elektromagnetische<br />
Variante die erste Wahl. Diese Technologie ist<br />
beispielsweise besonders präzise bei der Markierung von Data-<br />
Matrix-Codes.<br />
Die Impact-Nadelmarkiersysteme finden Anwendung in unterschiedlichen<br />
Branchen wie in der Medizintechnik, Luftfahrt-,<br />
Bauindustrie, in der Elektronikbranche, aber auch in der Automobilbranche<br />
– wie zum Beispiel für die Markierung von Felgen oder<br />
Bremsscheiben, für die Markierung von Sensoren (Kunststoff), für<br />
die Rückverfolgbarkeit von Abgassystemen durch DataMatrix-<br />
Codes, für Markierung von Steckverbindern, Typenschildern,<br />
Schaltern, Bauelementen, Komponenten oder medizinischen<br />
Instrumenten.<br />
www.gravotech.com<br />
ABRIEBARME<br />
SEGMENTFÖR<strong>DER</strong>ER<br />
DIE KUPPLUNG.<br />
FÜR DIE WELT <strong>DER</strong><br />
PRÄZISION<br />
Um in teil- und vollautomatisierten<br />
Produktionen Schrauben in<br />
die richtige Position zu bringen<br />
und zu vereinzeln, bietet Arnold<br />
leise und abriebrarme Segmentförderer<br />
an. Mit ihnen werden<br />
Schrauben nicht mit Vibration,<br />
sondern durch die Auf- und<br />
Abwärtsbewegung eines<br />
Segmentschwerts vereinzelt und<br />
ausgerichtet. Zum Positionieren<br />
der Schrauben rutschen sie am<br />
tiefsten Punkt des Segmentschwerts<br />
mit ihrem zylindrischen<br />
Ende in eine Führungsrille und<br />
bleiben an ihrem Kopf hängen.<br />
Ein Segmentförderer versorgt bis<br />
zu zwei Einpressköpfe. Diese<br />
können sich sowohl im Presswerkzeug<br />
als auch im C-Bügel<br />
bzw. einer automatischen<br />
C-Bügelanlage befinden. Werden<br />
mehrere Einpressköpfe benötigt,<br />
lassen sich weitere Segmentförderer<br />
in die Anlage integrieren.<br />
Die Segmentförderer eignen sich<br />
auch bei hohen Sauberkeitsanforderungen,<br />
denn weniger Abrieb<br />
bedeutet zugleich auch weniger<br />
Schmutz. Ein typisches Einsatzgebiet<br />
ist die Automobilfertigung.<br />
www.arnold-fastening.com<br />
Halle 4 / Stand 390<br />
Sicherheitskupplungen<br />
Metallbalgkupplungen<br />
Elastomerkupplungen<br />
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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
KARTONS KOMPLEX BEWEGEN<br />
– VOLLELEKTRISCH!<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Mit der kreativen Kombination vollelektrisch<br />
betriebener sowie standardisierter Handlingund<br />
Linearmotormodule verhilft der<br />
Verpackungstechnik-Spezialist Brunner<br />
Engineering seinen Anlagen zu mehr Nutzungsund<br />
Anwendungs-Flexibilität.<br />
Die Firma Brunner Engineering bietet ein Standardprogramm<br />
an Kartoniermaschinen in Vertikal- und Horizontalbauweise<br />
sowie der zugehörigen Peripherie. Auf der Basis<br />
standardisierter Einheiten und kundenspezifischer Anpassungen<br />
ist es je nach Bauart, Maschinentyp, Teilung und Betriebsart<br />
möglich, Faltschachtelformate ab 20 x 15 x 45 mm bis max.<br />
270 x 120 x 350 mm in Taktraten zwischen 1 und 300 Stück/min zu<br />
verarbeiten oder auszubringen. Die Kunden von Brunner Engineering<br />
kommen aus den Bereichen Pharmazie, Kosmetik, Nahrungsmittel<br />
und technische Produkte sowie der Konsumgüter-Branche.<br />
Aber nicht nur viele der Endkunden, sondern auch so manche<br />
Hersteller von Verpackungsanlagen setzen auf die Kompetenz und<br />
das Know-how von Brunner Engineering aus Durmersheim – vor<br />
allem wenn es um den Part Vertikal- und Horizontal-Kartonierer<br />
zum vollautomatischen wie manuellen Verpacken geht.<br />
KONZENTRATION AUF DAS WESENTLICHE<br />
Ralf Mohr, Geschäftsführer von Brunner Engineering hat über 30<br />
Jahre Erfahrung in der Verpackungstechnik. Er sieht einen großen<br />
Mehrwert in den Lösungen, die das 18-köpfige Unternehmen zu<br />
bieten hat: „Unsere Vorteile liegen in der großen Formatvielfalt und<br />
der Möglichkeit der schnellen, einfachen und reproduzierbaren<br />
Formatumstellung. Außerdem werden die Faltschachteln bei uns<br />
meist mittels Zahnriemen produkt- sowie packungsschonend<br />
transportiert. Die Maschinen sind als GMP-Ausführungen in Balkonbauweise<br />
erstellt. Für die Bewegungsabläufe kommen Direktantriebe<br />
mit Servomotoren zum Einsatz. Die Maschinen sind wahlweise<br />
automatisch oder manuell oder im Mix zu beschicken und<br />
lassen sich durch den modularen Aufbau nachträglich erweitern.<br />
Um die Kosten für die Anlagen im Griff zu haben, setzen wir zum<br />
einen auf die besagte Standardisierung und zum anderen auf am<br />
Markt in der geforderten Qualität erhältliche Baugruppen. Im Vor-<br />
24 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
01<br />
01 Die Handhabungstechnik-Komplettlösung<br />
am Ende des Vertikalkartonierers<br />
VCL 180 S ist<br />
mit den beiden Handlingsystemen<br />
zur Entnahme-<br />
Positionierung (unten)<br />
und zur lagerichtigen<br />
Orientierung der<br />
Faltschachteln für die<br />
Weiterverarbeitung<br />
(oben) ausgestattet<br />
02 Hier zu sehen ist<br />
der synchronisierte<br />
zweifache Schwenk-/<br />
Drehvorgang (2 x 90°)<br />
zur lagerichtigen<br />
Orientierung der<br />
Faltschachteln auf dem<br />
Abfuhrtransportband<br />
DARF ES<br />
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ElectricDrive<br />
jetzt bis <strong>10</strong>00 kN<br />
02<br />
dergrund stehen dabei immer hohe und vor allem zuverlässige Leistung, anforderungsgerechte<br />
Flexibilität, einfache Wartung und schließlich die Kosten.<br />
Gleichzeitig stellen wir die Aspekte Qualität und schnelles Agieren in den<br />
Vordergrund, wofür wir einen hohen Eigenfertigungsgrad als unerlässlich ansehen<br />
und sehr hohe Ansprüche an unsere Lieferanten stellen.“ Diesen Anforderungen<br />
entspricht auch der Handhabungstechnik-Spezialist Afag Automation,<br />
der vor kurzem von Ralf Mohr mit einer besonderen handhabungstechnischen<br />
Herausforderung konfrontiert wurde.<br />
KNICKARMROBOTER VS. ELEKTRISCHE<br />
HANDHABUNGSTECHNIK<br />
Alexander König, Vertrieb Süd-West bei der Afag Automation und für den<br />
Kunden Brunner Engineering zuständig, beschreibt die Wünsche des Unternehmens:<br />
„Es ging hier um das gleichzeitige Aufnehmen, zweimalige<br />
Schwenken beziehungsweise Verdrehen um jeweils 90° sowie um das Ablegen<br />
von zunächst stehend ankommenden Faltschachteln, die danach lagerichtig<br />
neu orientiert sind und auf dem Abfuhrtransportband quer liegend<br />
zur Endverpackungslinie weiterbefördert werden. Dies mit Taktraten von<br />
80 Stück/min und ausgehend von den Ausbringleistungen eines Vertikalkartonierers<br />
vom Typ VCL 180 S. Früher wurden solche eher komplexen Bewegungsabläufe<br />
mit mehreren pneumatischen Linear-, Schwenk- und Rota-<br />
Unsere elektromechanischen<br />
Antriebe<br />
leisten mehr. Sie sind<br />
kraftvoll, effizient und exakt<br />
energieregelbar.<br />
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03<br />
SYNCHRONE BEWEGUNGSABLÄUFE<br />
FÜR HOHE TAKTRATEN<br />
03 Nach dem beendeten Ablegevorgang ist die<br />
jetzt liegend orientierte Faltschachtel für den<br />
Weitertransport zur Endverpackung bereit.<br />
tions-Handlingmodulen bewerkstelligt, was sich aber bezüglich des<br />
Aufwands an Bauteilen, Montage und Installation sowie begrenzter<br />
Taktraten immer häufiger als äußerst schwierig erwies. Der Endkunde<br />
wünschte höhere Leistungen und diese ließen sich zuverlässig<br />
nur mit einem höheren Automatisierungsgrad und in dem Fall<br />
konsequentem Einsatz elektrisch betriebener Handlingmodule realisieren.“<br />
Ralf Mohr und seine Kollegen prüften auch den Einsatz<br />
eines Roboters, verwarfen dies aber aus Platz- und Kostengründen.<br />
Zumal sich mit der von Alexander König und der Afag-Anwendungstechnik<br />
präsentierten Komplettlösung eine sehr gute Alternative<br />
bot. Der anforderungsgerechten, kreativen Kombination aus<br />
elektrischen Handlingmodulen zu einem mehrachsigen X-Z-B-C-<br />
Handlingsystem (nach der Achsdefinition DIN 66217) liegen folgende<br />
standardisierte Komponenten zugrunde: eine linearmotorbetriebene<br />
Portalachse (X-Achse), eine linearmotorbetriebene Linearachse<br />
(Z-Achse), eine elektrisch betriebene Rotationsachse (B-<br />
Achse) plus eine elektrisch betriebene Rotationsachse (C-Achse).<br />
Zur kontinuierlichen Bereitstellung der Faltschachteln ab dem Zuführband<br />
aus der Verpackungsmaschine ist außerdem eine weitere<br />
Handlingeinheit (linearmotorgetriebene Linearachse, X-Achse) eingebaut,<br />
die mittels Vakuumsauger die Faltschachteln aus dem Transportbandbereich<br />
herauszieht und dem Mehrachsen-Handling in Entnahmeposition<br />
bereitstellt. Sowohl das Mehrachsen-Handlingsystem<br />
als auch das Einzelhandling wurden bei Afag einbau- und anschlussfertig<br />
aufgebaut und ausgerüstet, sodass Brunner Engineering nur<br />
noch die Endmontage beziehungsweise die mechanische sowie die<br />
steuerungstechnische Integration vornehmen musste. Zum Lieferumfang<br />
gehörten auch alle Regler mit Motorkabel und Stecker-Set sowie<br />
diverses Zubehör. Die von Afag praktizierte Standardisierung aller<br />
Komponenten hat für den Anwender auch den Vorteil, dass die Handlingsysteme<br />
im Master-Slave-Betrieb perfekt auf die Maschinenabläufe<br />
und deren Steuerung abgestimmt sowie feinfühlig synchronisiert<br />
werden können, was sich nicht zuletzt in optimierten Taktraten und<br />
damit einem höheren Durchsatz ausdrückt. Darüber hinaus ist es<br />
möglich, entsprechend der Anlagen-Flexibilität verschiedene produktbezogene<br />
Bewegungs-Profile zu programmieren und bei Bedarf<br />
jederzeit abzurufen. Abschließend meinte der Praktiker Ralf Mohr:<br />
„Von der Bedarfsanalyse über die Konzeptionierung, Auslegung und<br />
Berechnung bis zur konstruktiven Integration und später der Inbetriebnahme<br />
haben wir seitens Afag alle Unterstützung erfahren. Die<br />
Lösung auf Basis der standardisierten elektrisch- oder eben linearmotorbetriebenen<br />
Handlingmodule bringt uns und die Kunden in vielfacher<br />
Hinsicht weiter, indem wir nun bezüglich Stapelbild und Formatierung<br />
noch flexibler sind. Folgerichtig werden wir mithilfe von Afag<br />
weiter automatisieren und uns hinsichtlich handhabungstechnischer<br />
Aufgaben weiter entlasten.“<br />
Bilder: Afag Automation<br />
www.afag.ch<br />
DIE GEFOR<strong>DER</strong>TEN HÖHEREN<br />
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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
NEUE COBOT-GENERATION<br />
Universal Robots hat mit der e-Series die nächste Generation seiner Cobot-Technologie<br />
auf den Markt gebracht. Ein am Werkzeugflansch integrierter Kraft-Momenten-Sensor<br />
verleiht der e-Series die höhere Präzision und Feinfühligkeit, die für den Einsatz in<br />
einem noch größeren Anwendungsbereich erforderlich sind. Eine neu gestaltete,<br />
intuitive und reaktionsschnelle Benutzeroberfläche reduziert die kognitive Belastung<br />
für den Anwender und beschleunigt die Programmentwicklung, indem sie den<br />
Programmablauf vereinfacht und die Programmierung auf wenige Klicks mit einem<br />
neuen, leichten Teach Panel im Breitbildformat reduziert. 17 Sicherheitsfunktionen,<br />
einschließlich anpassbarer Nachlaufzeit und Bremswege, erleichtern die kollaborative<br />
Automatisierung. Zertifiziert durch den TÜV Nord entsprechen alle diese Funktionen<br />
den Maschinensicherheitsnormen EN ISO 13849-1 und EN ISO <strong>10</strong>218-1 (Kat. 3 PLd) für<br />
eine reibungslose Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter. Die Neuerungen<br />
sollen eine größere Vielfalt von Anwendungen sowie deren schnellere und einfachere<br />
Umsetzung ermöglichen.<br />
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BASIS-KLEINTEILEGREIFER<br />
IN SECHS GRÖSSEN<br />
Expertise – Passion – Automation<br />
Ein Basisgreifer für einfache<br />
Anwendungen ist der pneumatisch<br />
gesteuerte Kleinteilegreifer<br />
MPC von Schunk. Seine Baugrößenstaffelung<br />
deckt ein breites<br />
Spektrum an Anwendungen in der<br />
Montageautomation sowie bei der<br />
Automatisierung in der Kunststoffverarbeitung<br />
ab. Den Greifer gibt<br />
es in sechs Größen mit maximalen<br />
Greifkräften zwischen 16 und<br />
270 N sowie maximalen Backenhüben<br />
zwischen 2,5 und 15 mm.<br />
Schon die kleinste Baugröße<br />
erlaubt bei einem Eigengewicht<br />
von 50 g die Handhabung von<br />
Bauteilen bis 80 g. Am oberen<br />
Ende der Baugrößenskala sind<br />
Teilegewichte bis 1,3 kg möglich.<br />
Die Wiederholgenauigkeit beträgt<br />
0,02 mm. Die Gewährleistung<br />
beträgt 12 Monate bzw. 7 Mio.<br />
Zyklen. Komplettiert wird der<br />
Greifer durch den Magnetschalter<br />
J02. Für Anwendungen mit<br />
höheren Anforderungen an<br />
Taktzeiten, Präzision und Lebensdauer<br />
bietet der Hersteller die<br />
Universal-Kleinteilegreifer<br />
MPG-plus oder die mechatronischen<br />
EGP an.<br />
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Motek | Halle 8, Stand 8312<br />
COMPAMED | Halle 8b, Stand H04
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
KOMBINATIONSTALENT<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Ein Spezialist für linear gelagerte Zahnstangenhubgetriebe<br />
in der Automatisierungstechnik<br />
bietet einen umfangreichen Produkt-Baukasten.<br />
Die Komponenten sind die Basis für präzise,<br />
zuverlässige und flexible Anlagen für Positionierund<br />
Handlingaufgaben. Das beweist der<br />
Hersteller selbst – denn neben den Getrieben<br />
bietet er auch maßgeschneiderte Komplettanlagen<br />
an.<br />
Autor: Sven Schürmann, Marketing, Leantechnik AG, Oberhausen<br />
Positionieraufgaben gibt es in der Automobil-Produktion<br />
ebenso wie in der Lebensmittelindustrie oder im Maschinen-<br />
und Anlagenbau. Die Portalsysteme, die dort Bauteile<br />
oder Produkte von einer Bearbeitungsstation zur nächsten<br />
transportieren, müssen robust und flexibel zugleich sein. Zahnstangengetriebe<br />
von Leantechnik eignen sich als Komponenten<br />
dieser Systeme besonders gut, da sie präzise und belastbar sind<br />
und hohe Anforderungen an Synchronität und Geschwindigkeit<br />
erfüllen. Lifgo und Lean SL heißen die Zahnstangengetriebe der<br />
Westfalen, die in verschiedenen Größen und Ausführungen produziert<br />
werden. Sie sind so konstruiert, dass sich alle Ausführungen<br />
innerhalb einer Größe beliebig miteinander kombinieren<br />
lassen. Dank dieses Baukasten-Systems hat der Anwender unendlich<br />
viele Möglichkeiten, die Getriebe einzusetzen. Lifgo und<br />
Lean SL zeichnen sich durch unterschiedliche Eigenschaften aus,<br />
die sich gut ergänzen: Während die robusten Lifgo-Zahnstangengetriebe<br />
hohe Querkräfte aufnehmen können, sind die Lean SL-<br />
Getriebe mit rundgeführter Zahnstange ideal für einfache synchrone<br />
Hubbewegungen, bei denen keine Führung der Zahnstange<br />
erforderlich ist.<br />
28 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
EXTREM KURZE TAKTZEITEN<br />
ZAHNSTANGENGETRIEBE WERDEN<br />
DORT EINGESETZT, WO BEWEGUNG<br />
LEISTUNGSSTARK UMGESETZT<br />
WERDEN SOLL<br />
Neben den einzelnen Bauelementen bietet Leantechnik unter<br />
dem Namen Leantranspo auch selbst funktionsfertige Komplettanlagen<br />
an.<br />
Welche Zahnstangengetriebe die Leantechnik-Konstrukteure für<br />
das jeweilige Positioniersystem wählen, hängt stark von der individuellen<br />
Aufgabenstellung ab. Im Falle einer Palettieranlage für<br />
technische Rohteile entwickelten sie beispielsweise eine Portalanlage<br />
auf Basis von Zahnstangengetrieben der Serie Lifgo 5 in den<br />
Ausführungen Lifgo linear und Lifgo linear doppel. Die Anlage sollte<br />
die Rohteile für die Bearbeitung aus dem Blister in eine entsprechende<br />
Station einbringen, indem sie auf einem Förderband platziert<br />
werden. Nach der Bearbeitung hatte sie die fertigen Teile an<br />
gleicher Stelle vom Laufband zu entnehmen und in den Blister zurückzustellen.<br />
In einem weiteren Schritt sollten die Blister schließlich<br />
palettiert werden.<br />
„Die besondere Schwierigkeit bestand in den vorgegebenen Taktzeiten“,<br />
erinnert sich Konstrukteur Lukas Piofczyk. „In 12 Sekunden<br />
sollte der gesamte Prozess bis zum fertigen Produkt abgeschlossen<br />
sein“. Dazu gehörte neben dem eigentlichen Bearbeitungsvorgang<br />
auch die Abstapelung der Blister mit den Roh- und Fertigteilen zwischen<br />
den einzelnen Arbeitsschritten.<br />
Um die komplexe Aufgabenstellung zu lösen, entwickelten die<br />
Leantechnik-Ingenieure eine maßgeschneiderte Portalanlage, die<br />
einen 2-Achs-Palettierer und einen 3-Achs-Greifarm miteinander<br />
kombiniert.<br />
„Der Vorteil der von uns konstruierten Zuführeinrichtung liegt<br />
in dem 3-Achs-Greifarm“, sagt Piofczyk. „Unterstützt durch entsprechende<br />
Drehachsen lässt sich damit eine beliebige Bewe-<br />
01 Die maßgeschneiderten<br />
Leantranspo-Anlagen werden<br />
aus den Zahnstangengetrieben<br />
Lifgo und Lean SL gefertigt<br />
gung im kubischen Raum ausführen und jede beliebige Position<br />
anfahren. In Kombination mit dem 2-Achs-Palettierer konnten<br />
wir die geforderten Taktzeiten deshalb problemlos realisieren.“<br />
Der 3-Achs-Greiferarm bewegt sich mittels eines Lifgo-linear-<br />
Moduls horizontal entlang der zwei Zahnstangen an der Portalunterseite.<br />
Zur Stabilisierung des Systems wurden zwei Führungswagen<br />
auf der zweiten Zahnstange eingesetzt. Sie erhöhen<br />
die Biegesteifigkeit der Achse erheblich und nehmen die auftretenden<br />
Querkräfte auf.<br />
<strong>10</strong>037_Renold_Solution_ad_2<strong>10</strong>x<strong>10</strong>5mm_HR.pdf 1 17/09/<strong>2018</strong> 09:20<br />
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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
02 Die Zahnstangengetriebe sind so<br />
konstruiert, dass sich alle Ausführungen<br />
innerhalb einer Größe beliebig<br />
miteinander kombinieren lassen<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
GETRIEBE MIT HOHER QUERKRAFTAUFNAHME<br />
Den 2-Achs-Palettierer für den Blister-Transfer statteten Piofczyk<br />
und seine Kollegen mit zwei Getrieben der Ausführung Lifgo doppel<br />
sowie mit zwei Lineareinheiten der Ausführung Lifgo linear aus.<br />
Die Lifgo-doppel-Getriebe sind mit zwei Zahnstangen versehen,<br />
die von einem Ritzel im Inneren angetrieben werden und sich beide<br />
in die jeweils entgegengesetzte Richtung (X-Achse) bewegen.<br />
Diese Getriebe zeichnen sich durch eine große Robustheit und eine<br />
hohe Querkraftaufnahme aus. Sie werden durch die Montage von<br />
Greiferbacken an den Enden der Zahnstangen zu Greifermodulen,<br />
die das Greifen der Blister übernehmen.<br />
Die horizontalen und vertikalen Fahrwege (X- und Y-Achse) für<br />
den Blister-Transfer erledigen Lifgo-linear-Getriebe. Über zwei nebeneinander<br />
angebrachte Zahnstangen an der Unterseite des<br />
Grundportals verfährt der Ausleger in horizontaler Richtung. Der<br />
Antrieb erfolgt auf der hinteren Zahnstange über eine Lifgo-linear-<br />
Einheit. Zwei hintereinander positionierte Führungswagen auf der<br />
vorderen Zahnstange dienen zur Stabilisierung des Systems. Am<br />
vertikalen Greiferarm ist ebenfalls eine Zahnstange angebracht. Sie<br />
dient der notwendigen Hubbewegung über ein fixes Linearmodul<br />
am Ende des horizontalen Auslegers.<br />
PORTALANLAGE FÜR SCHWEISSROBOTER<br />
bis -40 °C<br />
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Mit ganz anderen Herausforderungen waren Piofczyk und sein<br />
Team bei der Konstruktion eines Portals für Roboter in der Automobilproduktion<br />
konfrontiert. An ihm sollte in der Horizontalen ein<br />
Schweißroboter mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s verfahren,<br />
um Auto-Teile zu bearbeiten. Die Vorgabe war, dass das Portal bei<br />
einem Hub von 1 325 mm bis zu 120 Doppelhübe pro Stunde fahren<br />
können sollte. „Das Portal musste besonders stabil und in sich steif<br />
sein, denn von diesen Eigenschaften hing die Genauigkeit der gesamten<br />
Anlage ab“, erinnert sich Piofczyk. Für diese Bewegung<br />
wählten die Leantechnik-Ingenieure deshalb zwei vierfach-rollengeführte<br />
Lifgo-linear-5.3-Getriebe, die sich durch eine Hubkraft<br />
von bis zu 15 900 N auszeichnen. „Diese Baugröße ist speziell für<br />
Anwendungen mit langen Hubwegen konzipiert worden, wie sie<br />
bei solchen Portalen auftreten“, erklärt Piofczyk. Die Zahnstangen<br />
werden hintereinander angeordnet und mit zusätzlichen Führungswagen<br />
als Drehmomentstütze ausgestattet. So ist gewährleistet,<br />
dass sich der Roboter selbst bei hohen Geschwindigkeiten und<br />
auftretenden Querkräften mit hoher Positioniergenauigkeit verfahren<br />
lässt.<br />
„Dank unseres ausgeklügelten Stahlbaus haben wir ein Höchstmaß<br />
an Biegesteifigkeit erreicht und konnten die auftretenden<br />
Querkräfte in der Anlage effektiv ausgleichen“, sagt Piofczyk. Die<br />
Portalanlage von Leantechnik ermöglicht so auf engstem Raum<br />
die effiziente Bearbeitung von Automobil-Komponenten – schnell<br />
und präzise.<br />
Bilder: Leantechnik<br />
www.leantechnik.com<br />
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30 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
LINEARFÜHRUNGSSYSTEME FÜR PRODUK-<br />
TIONS- UND MONTAGEAUTOMATISIERUNG<br />
Mit dem<br />
1-Trak-System<br />
und dem<br />
Hepco-GFX-<br />
Führungssystem<br />
für das<br />
Beckhoff XTS<br />
(eXtended<br />
Transport<br />
System),<br />
welches es<br />
erlaubt, Trägerplatten einzeln zu steuern, bietet Hepco Motion<br />
kreative Lösungen für die Produktions- und Montageautomatisierung.<br />
Vor allem das 1-Trak-System befreit den Maschinenbauer<br />
von fast allen räumlichen Grenzen, da es in fast jeder erdenklichen,<br />
zweidimensionalen Form gebaut werden kann. In seiner auf<br />
das Beckhoff XTS angepassten Version ergeben sich unzählige<br />
Möglichkeiten kreativer Prozessoptimierung. So können bspw.<br />
zeitaufwendige Vorgänge in einer Produktionszelle gedoppelt<br />
und parallel gesetzt werden. Dadurch kann eine insgesamt<br />
schnellere Durchsatzzeit erreicht werden, als dies bei normalen<br />
sequenzierten Prozessen der Fall gewesen wäre.<br />
www.hepcomotion.com<br />
ROBOTIK FÜR DIE SMART FACTORY<br />
Das Modell der Pilz<br />
Smart Factory setzt<br />
sich aus insgesamt<br />
vier Modulen<br />
zusammen, die,<br />
miteinander<br />
vernetzt, als<br />
intelligente<br />
Produktionsstraße<br />
personalisierte<br />
Produkte fertigen.<br />
Dabei sind von der<br />
Sensorik über die<br />
Antriebstechnik bis hin zur Steuerung und Robotik sämtliche<br />
Komponenten des Herstellers vertreten. Teil der Smart Factory<br />
sind die neuen Service-Robotik-Module mit Manipulator-,<br />
Steuerungs-, Bedien-, und Software-Modul. Dabei ist Pilz Motion<br />
Control (PMC) als Robotersteuerung die Schnittstelle zwischen<br />
Manipulatormodul, Bedienmodul und der Steuerung: Die<br />
Antriebssteuerung PMCprimo MC übernimmt das Bewegungs-<br />
Management des Roboterarms. Wesentliches Merkmal der<br />
Service-Robotik-Module ist Offenheit, z. B. dank des Software-<br />
Frameworks ROS. So können sich Anwender ihre individuelle<br />
Service-Roboter-Applikation zusammenstellen.<br />
www.pilz.com<br />
HD-LASER FÜR NOCH BESSERE UND SCHNELLERE MARKIERUNGEN<br />
Mit dem i<strong>10</strong>3 HD-Laser von SIC Marking lassen sich auf<br />
allen Metall- und Kunststoffteilen direkte Markierungen<br />
noch präziser erzeugen. Verantwortlich dafür ist die<br />
Verwendung eines Kurzpulsfaserlasers. Seine technischen<br />
Eigenschaften ermöglichen es, dass Metalle und<br />
Kunststoffe noch kontrastreicher und besser lesbar<br />
beschriftet werden können. Dies funktioniert auch<br />
dann, wenn die Oberflächenbedingungen nicht optimal<br />
sind. Der HD-Laser ist luftgekühlt und bringt 20 W<br />
Leistung. Er ist voll in den Produktionsprozess integrierbar<br />
und flexibel nutzbar. Als Markierungen sind<br />
alphanummerische Zeichen, 1D- und 2D-Data-Matrix-Codes, Grafiken und Logos realisierbar. Zudem helfen die kompakten Abmessungen<br />
des Markierkopfs beim unkomplizierten Einbau und die zahlreichen Kommunikationsmöglichkeiten bei der Integration in übergeordnete<br />
Industrienetzwerke. Die Systeme sind mit Digital I/O, Ethernet TCP/IP und RS232 ausgestattet. Der HD-Laser kann einfach mit<br />
Profinet, Profibus und Ethernet/IP in Produktionsumgebungen eingebunden werden.<br />
www.sic-marking.de<br />
Rose Systemtechnik.indd 1 11.09.<strong>2018</strong> 09:19:43<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong> 31
MASSSTÄBE<br />
Als Antriebs- und Führungseinheiten sorgen Kugelgewindetriebe<br />
für ruhige Laufeigenschaften und präzise<br />
Achspositionierungen. Optimal ist es, wenn im Servicefall<br />
der Zulieferer zudem eine schnelle Verfügbarkeit dieser<br />
mechanisch hochbelasteten Baustelle sicherstellt.<br />
SETZEN<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Miss alles, was sich messen lässt, und mach alles messbar,<br />
was sich nicht messen lässt.“ Der Spruch stammt von<br />
dem griechischen Physiker, Mathematiker und Mechaniker<br />
Archimedes. Die Worte könnten aber genauso gut<br />
auch von Ralf Teuchert kommen, denn Messen ist seine Leidenschaft.<br />
Er ist geschäftsführender Gesellschafter der Profitech IMT<br />
GmbH in Saarbrücken, einem Fachunternehmen für Koordinatenmesstechnik<br />
und Multisensor-Technologie. „Wir übernehmen auftragsbezogen<br />
die optische, Multisensor- und taktile Messtechnik<br />
für kleine und mittelständische Firmen sowie große Konzerne aus<br />
der Elektronikindustrie, der Automobil-, Medizin- oder Raumfahrttechnik“,<br />
sagt er. Seine 35 Mitarbeiter warten und kalibrieren zudem<br />
herstellerübergreifend die 3D-Koordinatenmessgeräte der internationalen<br />
Kunden von Profitech. Dazu stehen den Spezialisten in<br />
Saarbrücken ein zertifiziertes und akkreditiertes Prüf- und Kalibrierlabor<br />
sowie weitere Labore in Deutschland und Indien zur<br />
Verfügung.<br />
„Neben unseren eigenen Messgeräten haben wir auch unterschiedliche<br />
Messgeräte namenhafter Anbieter im Programm. Außerdem<br />
entwickeln und fertigen wir für die Multisensor-Messtechnologie<br />
gemeinsam mit und für Partnerunternehmen OEM-Sys-<br />
temkomponenten im High-End-Bereich“, beschreibt Teuchert. Dazu<br />
gehört die Mahr-Gruppe mit Sitz in Göttingen – Hersteller von<br />
Längenmesstechnik, Form- und Oberflächenmessgeräten.<br />
TOP-QUALITÄT UND PÜNKTLICHE LIEFERUNG<br />
„Seit Jahren beraten und betreuen wir Mahr-Kunden weltweit“, berichtet<br />
Teuchert. „Und seit 2016 stellen wir basierend auf dem Multisensor-Konzept<br />
des Marktführers die modular aufgebauten 3D-<br />
Koordinaten-Messmaschinen der Baureihe AIM (Advanced Industrial<br />
Multisensor) her.“ Das System eignet sich unter anderem für<br />
hochgenaue Bauteile aus der Elektronik- und Stanztechnik oder aus<br />
der Feinstmechanik.<br />
In Saarbrücken fertigt Profitech die Hardware für die Elektronik<br />
und Sensorik und montiert hier auch die kompletten Anlagen. Für<br />
die Fertigung der einzelnen Maschinenkomponenten arbeitet der<br />
Spezialist mit verschiedenen versierten Produktionsbetrieben zusammen.<br />
Dazu kommt ein Netz ausgewählter Zulieferer. „Für jede<br />
Anlage verbauen wir die Komponenten mit dem besten Preis-Leistungs-Verhältnis“,<br />
sagt Teuchert. „Wir erwarten aber nicht nur Top-<br />
Produkte, sondern auch Liefertreue und eine hervorragende Bera-<br />
32 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
tung.“ Im besten Fall unterstützen die Zulieferer Profitech bei der<br />
Produktentwicklung mit ihrem Know-how. Zu diesen Partnern gehört<br />
Dr. Tretter aus dem schwäbischen Rechberghausen. Der Hersteller<br />
und Importeur liefert geschliffene Kugelgewindetriebe mit<br />
bearbeiteten Enden als Antriebs- und Führungseinheiten für die<br />
verschiedenen Achsen.<br />
SCHWINGUNGSFREIE UND PRÄZISE<br />
FÜHRUNGSSYSTEME<br />
Der Kugelgewindetrieb wandelt eine Dreh- in eine Linearbewegung<br />
um. Er besteht aus einer Spindel, einer Mutter mit Kugelrückführsystem<br />
und Kugeln als Wälzelemente. „Im Gegensatz zu<br />
gerollten Spindeln sind die geschliffenen vorgespannt und damit<br />
Die modular<br />
aufgebaute<br />
3D-Koordinaten-<br />
Messmaschine<br />
der Baureihe AIM<br />
eignet sich für<br />
hochgenaue<br />
Bauteile aus der<br />
Elektronik- und<br />
Stanztechnik<br />
oder aus der<br />
Feinstmechanik<br />
IM GEGENSATZ ZU GEROLLTEN SPIN-<br />
DELN SIND DIE GESCHLIFFENEN VOR-<br />
GESPANNT UND DAMIT SPIELFREI<br />
spielfrei oder mit einem sehr geringen Spiel ausgeführt“, beschreibt<br />
Manuel Lauppe, Technischer Verkauf bei Dr. Tretter. Die<br />
Kugeln wälzen sich im Zwei-Punkt-Kontakt in den Laufbahnen<br />
der Spindel und der Mutter ab. „Die Vorspannung bewirkt ein<br />
günstiges Federungsverhalten“, sagt Lauppe. Damit sind die unter<br />
Belastung auftretenden Verformungen zwischen Kugel und Laufbahn<br />
geringer als bei nicht vorgespannten Muttern. „Die Präzision<br />
und Langzeitstabilität dieser im Betrieb mechanisch belasteten<br />
Baugruppen spielt bei unserer Gesamtauslegung der Messmaschinen<br />
und bei ihrem Zusammenspiel mit Sensorik und Controller<br />
eine entscheidende Rolle“, beschreibt Thomas Hohmann,<br />
verantwortlicher Serviceleiter bei Profitech.<br />
In der Vergangenheit wurden gerollte Kugelgewindetriebe unterschiedlicher<br />
Hersteller verbaut. Darunter befanden sich Komponenten,<br />
die nicht der erforderlichen Qualität entsprachen und sich<br />
deutlich schneller verformten. Dadurch kam es zu Schwingungen<br />
in der Maschine, die sich negativ auf das Gleichlaufverhalten und<br />
damit auf die Positioniergenauigkeit der Achsen auswirken konnten.<br />
„Die genauen und langlebigen Kugelgewindetriebe von<br />
Dr. Tretter ermöglichen dagegen eine harmonische Abstimmung<br />
zwischen Antriebsrad- und Führungseinheiten in Verbindung mit<br />
einem ausgewogenen Echtzeit-Regelverhalten. Dies garantiert ruhigere<br />
Laufeigenschaften bei präziser Achspositionierung und hoher<br />
Verfahrgeschwindigkeit“, erklärt Hohmann.<br />
IM SERVICEFALL VERFÜGBAR<br />
Mit den Produkten von Dr. Tretter ist Profitech bestens aufgestellt.<br />
Aber noch etwas zeichnet den Zulieferer aus: die Verfügbarkeit.<br />
„Wegen der hohen Standzeiten der Komponenten sind Präventivmaßnahmen<br />
in der Regel zwölf Monate im Voraus planbar. Fällt<br />
die Maschine jedoch aus, weil Serviceintervalle vernachlässigt<br />
wurden, kommt es auf eine schnelle und unmittelbare Reaktion<br />
an“, sagt Hohmann. Dr. Tretter fertigt für Profitech nicht selten<br />
Sonderabmessungen über Nacht. Bei den AIM-Multisensor-Messgeräten<br />
setzen die Spezialisten deshalb auf die logistischen und<br />
qualitativen Leistungen ihres Zulieferers. „Dies erlaubt uns, gegenüber<br />
unseren Kunden Garantien in Bezug auf Qualität und<br />
Verfügbarkeit abzugeben“, sagt Teuchert. Die Messtechniker vermeiden<br />
damit Produkt- und Gewährleistungsrisiken. Für einen<br />
mittelständischen Hersteller mit globaler Ausrichtung, der sich<br />
dazu noch einer harten Konkurrenz stellen muss, ist das wettbewerbsentscheidend.<br />
Bilder: Dr. Erich TRETTER<br />
www.tretter.de<br />
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Tel +49 9367 / 98977-0 ı Mail info@schallenkammer.de ı Web www.schallenkammer.de<br />
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EINFACH HANDHABBARES, HOCHDYNAMISCHES<br />
TRANSFERSYSTEM<br />
Die Projektierung vom Active Mover, einem<br />
hochdynamischen Transfersystem auf<br />
Basis von Linearmotoren, vereinfacht Bosch<br />
Rexroth mit der Software MT Pro für die<br />
Planung und den Entwurf von Montagetechniksystemen.<br />
Mit der Software können<br />
Anwender ohne CAD-Kenntnisse ihren<br />
maßgeschneiderten Active Mover aus<br />
geraden Strecken und Kurven mit vertikal<br />
eingebautem Linearmotor zusammenstellen.<br />
Sie klicken in der Konfigurationsoberfläche<br />
auf die entsprechenden Module und fügen sie zusammen. Darüber hinaus<br />
werden Bestelllisten einschließlich des gesamten Zubehörs automatisch erstellt. Der<br />
fertig konfigurierte Active Mover kann abschließend in verschiedenen CAD-Formaten<br />
exportiert werden. Damit können Anwender beliebig viele Werkstückträger einzeln<br />
ansteuern und sie in Fahrtrichtung, Beschleunigung und Zielposition frei programmieren.<br />
Die Werkstückträger fahren die Zielposition mit einer Wiederholgenauigkeit von<br />
+/- 0,01 mm an. Das Transfersystem fügt sich mit Kommunikationsprotokollen wie<br />
Profinet, Ethernet IP oder EtherCat in verschiedene Automatisierungsumgebungen ein.<br />
www.boschrexroth.com<br />
WERKSTÜCKE IN ALLEN POSITIONEN BESCHRIFTEN<br />
ACI Laser bietet ein erweitertes Handlingsystem aus Lasermarkierstation und Industrieroboter<br />
an. Der in der Laserstation integrierte Roboter ermöglicht beim Handling von<br />
Objekten schnelle und komplexe Bewegungsabläufe. Mit seinen sechs Gelenken kann<br />
er sich frei an jede Stelle im Innenraum der Laserstation bewegen. Er entnimmt<br />
selbstständig Objekte aus einem Werkstückträger und legt sie wieder zurück. Da dies<br />
nicht mehr manuell geschieht, reduzieren sich so die Arbeitsschritte und Zykluszeiten.<br />
Zudem kann der Roboter die Werkstücke so drehen, schwenken oder wenden, dass<br />
diese in allen Positionen und auf mehreren Seiten beschriftet werden können. Wenn<br />
andersartige Bauteile beschriftet werden sollen, muss der Roboter nicht umgerüstet<br />
werden. Auch andere Handlingabläufe lassen sich in die Station integrieren, z. B. ist es<br />
möglich, verschiedene Lesesysteme einzubinden, die durch Scannen von Klartext oder<br />
Codes Daten abrufen, rücklesen oder prüfen können.<br />
www.aci-laser.de<br />
LEISTUNG VON 2D-POSITIONIERSYSTEM GESTEIGERT<br />
Das 2D-Absolut-Positioniersystem PXV<br />
von Pepperl+Fuchs behält mit seinem auf<br />
120 × 80 mm vergrößerten Lesefenster<br />
auch an Weichen und bei Sprüngen des<br />
Codebands ausreichend viele Codes im<br />
Blick. Damit bleibt das Data-Matrix-<br />
Codeband immer im Erfassungsbereich.<br />
Montage und Inbetriebnahme werden<br />
leichter, die Verfügbarkeit der Anlage<br />
wird verbessert. Das Lesefenster mit<br />
vergrößertem Tiefenschärfebereich<br />
erfasst immer mehrere Codes gleichzeitig<br />
und sichert die Positionsbestimmung durch Mehrfachredundanz zusätzlich ab.<br />
Dafür benötigt das System nur eine 2D-Kamera. Eine Irritation im Bereich von Weichen<br />
ist so ausgeschlossen. Da im Betriebsalltag Verschmutzungen des Codebands oft<br />
unvermeidlich sind, wurden die Codes bei gleich hoher Auflösung auf 15 × 15 mm<br />
vergrößert. Das Codeband darf bis zu einer Strecke von 80 mm unterbrochen sein, ohne<br />
dass die Positionserfassung leidet. Beim Safe PXV leistet all das ein einziges Positioniersystem<br />
mit nur einem Sensor.<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
34 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong><br />
Turkish-Machinery.indd 1 19.09.<strong>2018</strong> 08:08:47
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
ANPASSUNGSFÄHIGES HANDLINGGERÄT<br />
Das Handlinggerät<br />
Liongrip von<br />
Hofpartner schont<br />
nicht nur die<br />
Mitarbeiter mit<br />
manuellen Tätigkeiten,<br />
sondern<br />
unterstützt sie auch<br />
flexibel bei<br />
komplizierten<br />
Bewegungsabläufen.<br />
Bei dem<br />
Säulenmanipulator<br />
ermöglichen ein bis zu 4 m langer Auslegearm mit fünf Gelenken<br />
und angepasste Greifvorrichtungen das Versetzen, Einlegen und<br />
Schwenken unterschiedlichster Lasten bis 150 kg Gewicht. Dabei<br />
erreicht das pneumatisch unterstützte Gerät Höhen bis 1,50 m.<br />
Auf Wunsch sind auch Erweiterungen der Werte auf 200 kg<br />
Traglast und 2,00 m Höhe möglich. Die selbst entwickelte<br />
Steuerungssoftware bietet auch bei zerbrechlichen und mit<br />
größter Sorgfalt zu behandelnden Lasten höchste Sicherheit.<br />
Außerdem sind spezielle Greifer verfügbar, die Wickelwellen<br />
außermittig anheben können und Rollen in verschiedene Richtungen<br />
wenden und schwenken. Das Heben und Senken der Last wird<br />
durch einen drucksensiblen Schalthebel am Schwenkarm gesteuert.<br />
Erhältlich ist das Gerät über Krämer Maschinenbau.<br />
www.kraemer-lahr.de<br />
LINEARTISCHE MIT KREUZROLLENLAGER<br />
Die Linearpositioniertische<br />
der ATX-Serie<br />
von Aerotech sind<br />
leistungsstark wie ein<br />
Linearmotorantrieb<br />
mit Hochpräzisions-<br />
Kreuzrollenlager und<br />
einfach zu handhaben<br />
wie ein Antriebssystem<br />
mit Kugelumlaufspindel.<br />
Durch die<br />
hohe Präzision sowie<br />
die große Anzahl an Funktionen und Erweiterungsmöglichkeiten<br />
bieten sie ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und eignen<br />
sich damit auch für Hochleistungsanwendungen. Aufgrund des<br />
Kreuzrollenlagers mit Kriechsperre und der präzisionsgeschliffenen<br />
Kugelumlaufspindel bieten diese Linearpositioniertische eine<br />
sehr gute Konturgenauigkeit bei minimalen Winkelfehlern. Im<br />
Unterschied zu anderen Positioniertischen werden durch den<br />
Verfahrweg von bis zu 250 mm eine minimale inkrementelle<br />
Schrittweite sowie eine hohe Positionier- und Wiederholgenauigkeit<br />
erreicht. Die Lineartische sind mit einem integrierten, mittig<br />
montierten Linear-Encoder ausgestattet. Dadurch erfolgt eine<br />
direkte Positionsrückmeldung des Verfahrschlittens und übliche<br />
Ungenauigkeitsursachen wie Hysterese oder Umkehrspiel können<br />
nahezu ausgeschlossen werden.<br />
www.aerotech.com<br />
SMARTE HELFER FÜR SICHERES GREIFEN UND HALTEN<br />
Voraussetzung für das sichere Greifen und Halten in der Vakuum-<br />
Automation und Handhabung ist naturgemäß ein entsprechendes<br />
Vakuum. Mit dem elektrischen Vakuum-Erzeuger ECBPi CobotPump<br />
hat Schmalz eine druckluftunabhängige Lösung parat, die sowohl<br />
in der mobilen Robotik als auch im vollautomatisierten Kleinteilehandling<br />
sowie bei stationären Handhabungsaufgaben zum<br />
Einsatz kommt. Die CobotPump ist Teil des Spezial-Programms an<br />
Smart Field Devices – das sind intelligente Komponenten, die sich<br />
mit der Produktionsumgebung vernetzen können. Sie erfassen,<br />
überwachen und analysieren energie - und performancerelevante<br />
Daten im Vakuum-System via IO-Link und NFC. Weitere Produkte<br />
sind der Vakuum - und Druckschalter VSi und das Kompaktterminal<br />
SCTMi. Wie alle NFC-fähigen Smart Field Devices von Schmalz sind<br />
sie über eine App les - und parametrierbar.<br />
www.schmalz.com<br />
GLOBAL WINNER.<br />
Greiferserie 5000<br />
+ Präziseste Führung am Markt<br />
+ Jetzt erhältlich mit Stahl-/Stahl und<br />
Stahl-/ Aluminiumführung<br />
+ Nach Wahl mit IP40/ IP64/<br />
oder IP67 Abdichtung<br />
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erhältlich mit Stahl-/Aluminium Führung<br />
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erhältlich mit Stahl-/Stahl Führung<br />
THE KNOW-HOW FACTORY<br />
Besuchen Sie uns<br />
auf der Motek<br />
Halle 3, Stand 3405<br />
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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
IN WILDEM<br />
WASSER<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Ein Schwerlastpositioniertisch in einer<br />
Wildwasser-Attraktion in einem Freizeitpark<br />
– in der Tat eine ungewöhnliche Anwendung<br />
einer in der Regel in industriellen Handling-<br />
Prozessen eingesetzten Baugruppe. Es scheint,<br />
als wäre der hier vorgestellte Rundtisch ein<br />
echtes Multitalent.<br />
Autor: Thorsten Schauder, FIBRO GmbH, Weinsberg<br />
Immer ausgeklügelter, immer rasanter, immer aktiver – damit<br />
Freizeitparks attraktiv bleiben, müssen kontinuierlich frische<br />
Ideen entwickelt und Gäste immer wieder neu fasziniert werden.<br />
Während bisher herkömmliche Pneumatik-Zylinder ausreichten,<br />
um Wildwasserboote um 90° zu drehen, soll der Schwerlastpositioniertisch<br />
Fibromat künftig in einer Indoor-Anlage in Japan für<br />
zusätzlichen Thrill sorgen. Mit ihm wird es möglich sein, die als<br />
Cup-Nudel-Becher gestalteten Boote in einer geheimnisvoll düsteren<br />
Szenerie mehrmals hintereinander rasant um 360° zu drehen,<br />
bevor sie schließlich zur spektakulären Fahrt in den Wildwasserkanal<br />
eintauchen.<br />
Entwickelt und gebaut wurde die Wildwasser-Action von der<br />
Hafema Water Rides GmbH aus Laudert, einem international<br />
renommierten Anbieter von Wasserfahrgeschäften für Freizeitparks.<br />
Für Hafema-Projektleiter Mathias Nick hat der Ride einen<br />
ganz besonderen Reiz, denn zum einen werden die Boote direkt in<br />
die jeweiligen Szenen einbezogen, indem sie immer wieder gestoppt,<br />
gedreht oder durchgeschüttelt werden. Zum anderen haben<br />
die Bootsbesatzungen die Möglichkeit, mithilfe von Spielkonsolen,<br />
die auf den Booten installiert sind, ins Geschehen einzugreifen. Aus<br />
bloßen Zuschauern werden Helden, die gegen das Böse kämpfen.<br />
DYNAMIK, FLEXIBILITÄT UND PRÄZISION<br />
Das Konzept der Wildwasserbahn ist auf Basis der Vorgaben des<br />
japanischen Kunden direkt bei Hafema entstanden. Vorgegeben<br />
36 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
Besuchen Sie uns am<br />
Stand 42<strong>10</strong> in Halle 4<br />
08.-11. Oktober <strong>2018</strong><br />
DIE RUNDTISCHE MÜSSEN DYNAMISCH<br />
BESCHLEUNIGEN, FLEXIBEL UND PRÄZISE<br />
POSITIONIEREN SOWIE GEGENLÄUFIG DREHEN<br />
waren die Grundidee, die Fläche und die Hallenhöhe. Schritt für Schritt wurden<br />
das Anlagendesign, die Show-Elemente und die Boote mit Platz für die Akkus und<br />
Anschlussmöglichkeiten für die Spielekonsolen mit WLAN-Verbindung entwickelt.<br />
Gerade im Wasserbau und in der Anlagenkonzeption sieht Mathias Nick die Stärke<br />
von Hafema: „Wir sind in der Lage, hochattraktive Wildwasserbahnen zu bauen,<br />
die zudem deutlich weniger Energie verbrauchen, als herkömmliche Lösungen.“<br />
Entsprechend hoch ist derzeit die Nachfrage.<br />
Nach Ansicht von Mathias Nick bietet der Schwerlastpositioniertisch Fibromat<br />
hervorragende Voraussetzungen für eine derartige Anwendung. „Maßgabe für uns<br />
war eine 360°-Drehung in maximal vier Sekunden – und das bei einem Transportgewicht<br />
inklusive Boot, Aufbau und Passagieren von rund 2,5 Tonnen. Das erreichen<br />
wir mit dem Fibromat zuverlässig.“ Bei der Auswahl des Rundtischs hat Nick<br />
vor allem darauf geachtet, dass er dynamisch beschleunigen, flexibel und präzise<br />
positionieren sowie gegenläufig drehen kann. All diese Faktoren seien wichtig, um<br />
möglichst außergewöhnliche Effekte zu erzielen. „Unser Ziel war es, ein stabiles<br />
und zuverlässiges Industrieprodukt einzusetzen, das auf Dauer die geforderten<br />
Leistungswerte abdecken kann“, so Mathias Nick.<br />
MODULARER AUFBAU FÜR EFFIZIENTE LÖSUNGEN<br />
Bereits kurz nach der Premiere der Fibromat-Baureihe vor rund vier Jahren hatte<br />
sich gezeigt, dass das Baukastenprinzip von Fibro aufgeht. Ob Art und Anzahl der<br />
Motoren, Größe der Mittenbohrung, Medienverteiler, Schleifringübertragungen<br />
oder Absolutmesssysteme – der lebensdauergeschmierte, wartungsfreie Verwandlungskünstler<br />
bietet ein so hohes Maß an Gestaltungsfreiheit, dass aufwändige und<br />
damit teure und langwierige Sonderlösungen zur Ausnahme werden.<br />
Je nach Baugröße liegt die Wiederholgenauigkeit bei rund <strong>10</strong>″, mit Absolutmesssystem<br />
lässt sich diese auf bis zu 5″ steigern. Mit pneumatischer Indexierung sind bis<br />
zu 38 Teilungen möglich. Wird alternativ ein Master-Slave-Antrieb eingesetzt, lässt<br />
sich jede beliebige Position frei teachen und per Software spielfrei über die Motorbremse<br />
verspannen. Da das Getriebe nicht selbsthemmend ist, entstehen bei einem<br />
plötzlichen Stromausfall oder Notstopp keinerlei Schäden an der Mechanik des<br />
Rundtischs. Im Gegenteil: Damit die Bewegung des Bootes und der darin befindlichen<br />
Passagiere im Fall eines Notstopps nicht zu abrupt abgebremst wird, hat<br />
Hafema sogar eine leichte Verzögerung eingebaut.<br />
HOHE SICHERHEITSMASSSTÄBE<br />
Großen Wert legt Hafema auf einen sicheren Betrieb der Anlage. Um die Vorgaben<br />
der Maschinenrichtlinie und der DIN 13814 (Fliegende Bauten) einzuhalten, nutzt<br />
01<br />
01 Der modular aufgebaute<br />
Schwerlastpositioniertisch<br />
afag.com
-<br />
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
„WILDWASSERBAHN<br />
UND PRODUKTIONS<br />
ANLAGE LIEGEN<br />
DICHT BEI-<br />
EINAN<strong>DER</strong>“<br />
Martina Klein,<br />
Stv. Chefredakteurin<br />
Dynamik, Flexibilität, Sicherheit,<br />
raue Umgebungsbedingungen:<br />
Industrielle Produktionsanlagen<br />
und Freizeit-Fahrgeschäfte liegen<br />
hinsichtlich der Anforderungen an<br />
die eingesetzte Technik dicht<br />
beieinander. Kein Wunder, dass die<br />
Freizeitpark-Industrie immer wieder<br />
auf Maschinenelemente und<br />
Baugruppen zurückgreift, die sich in<br />
industriellen Anwendungen<br />
bewährt haben. Modulare Konzepte<br />
erleichtern den Komponenten dabei<br />
die Erschließung neuer<br />
Anwendungs felder.<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
das Unternehmen eine fehlersichere Steuerung von Siemens mit standardmäßigem<br />
Not-Aus. Die Positionsabfrage erfolgt mithilfe zwei redundant ausgelegter<br />
Lasersensoren. Zudem überwachen mehrere Lichtschranken den<br />
Bereich.<br />
Passend zur Steuerung wurde ein 8,5-kW-Servomotor von Siemens ausgewählt.<br />
„Obwohl wir in der Regel SEW-Motoren einsetzen, war es in diesem Fall<br />
naheliegend, einen Siemens-Servo zu verwenden und ihn über die Drive-Cliq-<br />
Schnittstelle per Plug-and-Play mit der Steuerung zu verbinden“, erläutert Mathias<br />
Nick. Grundsätzlich wäre beim Fibromat beides möglich gewesen. In der<br />
Basisausführung kann der Rundtisch ohne motorischen Antrieb manuell<br />
gedreht oder über einen Roboter angetrieben werden. Wird er, wie bei Hafema,<br />
mit einem Motor ausgestattet, deckt er bereits die meisten aller möglichen<br />
Anwendungen ab.<br />
Mit zwei parallelen Antrieben wiederum lassen sich besonders kurze Schaltzeiten<br />
realisieren, das Regelverhalten bei großen Lasten optimieren oder die<br />
Not-Stopp-Zeiten signifikant verkürzen. In der Grundversion sind die Positioniertische<br />
mit einem Asynchron-Servogetriebemotor mit vorkonfiguriertem<br />
Antriebsumrichter ausgestattet.<br />
AUSREICHEND RESERVE<br />
Standardmäßig verfügen Fibromat Rundtische über eine große, zentrale<br />
Mittenbohrung, die bei Bedarf weiter vergrößert werden kann. Die zunächst<br />
vorgesehene kleinere Baugröße des Rundtischs hat Hafema schnell durch eine<br />
größere ersetzt. „So verfügen wir über mehr Reserve, wenn die Anlage in Japan<br />
aufgebaut wird, zumal der Aufpreis akzeptabel war“, so der Projektleiter.<br />
Der Rundtisch selbst befindet sich im Trockenbereich der Anlage und muss<br />
lediglich Tropfwasser und einer hohen Luftfeuchtigkeit standhalten. Hierfür<br />
wurde der Schaltteller vernickelt, die Gussteile lackiert und die Elektronik nach<br />
IP65 ausgelegt.<br />
www.fibro.de<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
02<br />
SCHWERLASTPOSITIONIERTISCHE<br />
IN VIER BAUGRÖSSEN<br />
Fibromat Schwerlastpositioniertische gibt<br />
es in vier Größen mit Schalttellerdurchmessern<br />
von 800, 1 000, 1 250 und 1 600 mm.<br />
Die kleinste Größe erlaubt Aufbauten bis<br />
Durchmesser 4 500 mm und Transportlasten<br />
bis <strong>10</strong> 000 kg, die größten Aufbauten bis<br />
9 500 mm und 25 000 kg. Die Mittenbohrung<br />
misst zwischen 320 und 1 200 mm.<br />
Sonderanschlussmaße und kundenspezifische<br />
Bohrbilder sind schnell und einfach<br />
umsetzbar.<br />
02 Projektleiter Mathias Nick (re.)<br />
und Fibro-Produktmanager Marco<br />
Leichnitz (li.) sind überzeugt, dass<br />
die Drehplattform für zusätzlichen<br />
Nervenkitzel bei den Parkbesuchern<br />
sorgen wird<br />
38 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
2-ACHS-POSITIONIERER ALS ALTERNATIVE<br />
ZU DREHTISCHEN<br />
Nabtesco hat mit dem<br />
2-Achs-Positionierer<br />
RSX-40K eine Alternative<br />
für anspruchsvolle<br />
Positionieraufgaben bei<br />
Schweißapplikationen<br />
geschaffen, die hohe Anforderungen<br />
an Präzision,<br />
Robustheit und Langlebigkeit<br />
erfüllt. Der variable<br />
Drehtisch positioniert hochgenau mit einem sehr geringen Spiel<br />
von unter 1′ und bewältigt selbst große Traglasten. Schweißpunkte<br />
im Hundertstel-Millimeterbereich lassen sich so punktgenau<br />
schweißen, ohne das Werkstück aus- und wieder einspannen zu<br />
müssen. Für das schnelle Beschleunigen sowie Abbremsen und<br />
damit die exakte Ausrichtung der Werkstücke sorgen Getriebeköpfe<br />
der RS-Serie. Dank ihrer kompakten Bauform, Kraft sowie<br />
Positioniergenauigkeit ist die Serie für den Einsatz in Drehtischen<br />
und Positionierern geeignet. Die Getriebeköpfe mit Hohlwelle<br />
wurden für die Positionierung schwerer Lasten bis 9 t entwickelt.<br />
Sie erreichen eine sehr gute Drehmomentleistung sowie ein<br />
hohes Maß an Präzision bei geringer Baugröße. Die hohle<br />
Mittelachse erlaubt es, Versorgungsleitungen, Kabel und Antriebswellen<br />
einfach und platzsparend durch die Mitte des<br />
Zykloidgetriebes hindurchzuführen.<br />
www.nabtesco.de<br />
PRÄZISE LINEARTISCHE FÜR DEN<br />
MASCHINENBAU<br />
Präzisionsautomatisierung<br />
im Maschinenbau<br />
verlangt nach<br />
Positioniersystemen,<br />
die nicht nur genau<br />
und dynamisch<br />
arbeiten, sondern<br />
auch robust und<br />
langlebig sind. Physik<br />
Instrumente (PI) bietet für solche Einsatzbereiche die besonders<br />
robusten Lineartische V-412 und V-417 an. So verhindern<br />
spezielle Abdeckungen und seitliche Abdichtungen, dass Schmutz<br />
oder heiße Partikel in den Antrieb eindringen. Außerdem sind<br />
Spülluft-Anschlüsse vorhanden, mit denen in Kombination mit<br />
der Abdeckung ein Überdruck im Gehäuseinneren erzeugt<br />
werden kann. Industriegerechte Steckverbinder mit hoher<br />
IP-Schutzart und Bajonettverschlüssen sorgen für zusätzliche<br />
Robustheit. Durch eine speziell bearbeitete Kante mit einer<br />
Parallelität besser als 50 μm zu den Führungen bzw. zur Bewegungsrichtung<br />
lassen sich die Lineartische beim Einbau in die<br />
Maschine einfach ausrichten. Bei 116 bzw. 166 mm Breite beträgt<br />
ihre Lastkapazität dann maximal 400 bzw. 450 N und die<br />
Stellwege der Serie beginnen bei 52 mm und reichen bis 813 mm.<br />
Dabei positionieren die Lineartische mit einer Genauigkeit von<br />
wenigen Mikrometern und bieten Geschwindigkeiten bis 2 m/s.<br />
www.pi.de<br />
ROBOTERBASIERTE ANWENDUNGEN MIT HOHER BAHNREUE<br />
Yaskawa hat Motoman-Industrieroboter sowie Antriebs- und<br />
Steuerungslösungen für das automatisierte Handling im<br />
Portfolio. Der Anbieter hat nicht nur seine GP-Roboter-Serie<br />
erweitert, sondern er stellt aktuell auch eine hochgenaue<br />
Bahnkontroll-Funktion vor.<br />
Gerade bei roboterbasierten Anwendungen wie z. B. beim<br />
Nahtabdichten, Schäumen, Laser- oder Wasserstrahlschneiden ist<br />
eine hohe Bahntreue ausschlaggebend für das Ergebnis. Mit<br />
einem Handlingroboter, z. B. dem Motoman GP25, lässt sich eine<br />
Lösung realisieren, bei der die programmierte und die tatsächliche<br />
Bahn trotz hoher Prozessgeschwindigkeit stets annähernd<br />
identisch sind. Die Voraussetzung dafür schafft die neue Hochleistungssteuerung<br />
Motoman YRC<strong>10</strong>00. Die Zeit für Programmierung<br />
und Optimierung der Bahn wird damit deutlich verkürzt.<br />
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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
VON LEICHTER<br />
HAND<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Ergonomie ist ein immer wiederkehrendes<br />
Thema in der Konstruktion – auch bei<br />
elektrischen Schraubsystemen. Diese sollen sich<br />
leicht und sicher bewegen lassen. Dabei setzt der<br />
Maschinenbauer auf äußerst leichtgängige,<br />
spielfreie und verdrehgesicherte Kugelkeilwellen.<br />
Auf Ergonomie legen unsere Kunden besonders viel Wert“,<br />
sagt Georg Bolotaschwili, Projektleiter bei EC-Tecs GmbH in<br />
Stutensee bei Karlsruhe. „Denn unsere Schraubsysteme<br />
kommen meist an Fertigungs- und Montagelinien zum Einsatz<br />
– also an Arbeitsplätzen, an denen die Mitarbeiter in der Regel körperlich<br />
anstrengende Tätigkeiten ausführen. Unser Ziel ist es, mit unseren<br />
Lösungen hochwertige Verbindungen zu schaffen, aber dabei auch<br />
die Arbeit für den Werker angenehmer zu gestalten, ohne dass er bleibende<br />
Rückenprobleme bekommt“, sagt Bolotaschwili. EC-Tecs stellt<br />
kundenspezifische Schraubsysteme mit Drehmomenten von 1 bis zu<br />
3 000 Nm her, die je nach Einsatz bis zu 200 kg schwer sein können.<br />
PRIORITÄT EINS: ERGONOMIE<br />
„Als Komplettanbieter haben wir mit EC-Tubes stabile und leichtgängige<br />
Drehmomentabstützungen entwickelt, die das Gewicht<br />
zwischen Gerät und Werker ausbalancieren“, erläutert Bolotaschwili.<br />
Sie fangen zudem das beim Anziehen einer Verbindung auftretende<br />
Reaktionsmoment auf, ohne die Bewegungsfreiheit<br />
des Werkers nennenswert einzuschränken.“ Hergestellt sind<br />
diese aus Carbon. Befestigt sind die Drehmomentabstützungen<br />
mit Gelenken an Halteschienen, die an der Hallendecke<br />
angebracht sind. Die Gelenke lassen sich um 360° drehen und<br />
leiten die Kraft ab, die beim Schraubprozess auftritt. Der<br />
Werker kann seine Tätigkeit sicher und ohne große Anstrengung<br />
ausführen.<br />
Um Ermüdungserscheinungen zu verringern und die Sicherheit<br />
zu erhöhen, müssen sich die Systeme auch sehr leichtgängig in der<br />
Höhe verstellen lassen. „Dazu setzen wir heute Kugelkeilwellen<br />
ein, um die wir die Drehmomentabstützung bauen“, erklärt<br />
Bolotaschwili. EC-Tecs verbaute eine Zeit lang Gleitlagerungen.<br />
Diese waren jedoch so schwergängig, dass das Unternehmen die<br />
erforderliche Ergonomie nicht sicher herstellen konnte. Bei der<br />
Suche nach einer geeigneten Lösung stießen die Entwickler auf Lösungen<br />
von Indunorm, dem größten europäischen Partner des<br />
Linear führungsherstellers THK.<br />
LEICHTGÄNGIGE KUGELKEILWELLEN<br />
„Verdrehgesicherte Wellenführungen von THK sind Linearsysteme,<br />
bei denen in der Keilwellenmutter Kugelumläufe integriert sind.<br />
Diese übertragen Drehmomente während sie Linearbewegungen<br />
in den präzisionsgeschliffenen Laufbahnen der Welle spielfrei aus-<br />
40 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
02 Dies ist eine Kugelkeilwellenmutter<br />
in der Variante<br />
mit Flansch und kundenspezifischer<br />
Endenbearbeitung<br />
der Keilwelle<br />
02<br />
01 Kugelkeilwellen ermöglichen in<br />
den Drehmomentabstützungen ein<br />
einfaches und bequemes Handling<br />
01<br />
„KUGELKEILWELLEN HABEN<br />
SICH IN DREHMOMENT-<br />
ABSTÜTZUNGEN VON<br />
SCHRAUBANLAGEN<br />
BEWÄHRT“<br />
Ulrich Haas, Außendienstmitarbeiter<br />
und Projektleiter<br />
bei Indunorm<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
Dehmomentwellen von<br />
THK sind innovative<br />
Linearsysteme, bei<br />
denen in der Keilwellenmutter<br />
Kugelumläufe<br />
integriert sind. Diese<br />
übertragen Drehmomente<br />
während sie Linearbewegungen<br />
in den<br />
präzisionsgeschliffenen<br />
Laufbahnen der Welle<br />
spielfrei ausführen.<br />
führen“, erklärt Ulrich Haas. Der Diplom-Ingenieur ist Außendienstmitarbeiter<br />
bei Indunorm und für dieses Projekt verantwortlich.<br />
Im Gegensatz zu konventionellen Systemen kann bei verdrehgesicherten<br />
THK-Wellenführungen eine Vorspannung auf die<br />
einzelne Keilwellenmutter aufgebracht werden.<br />
Dank dieser Eigenschaft bieten diese Komponenten auch unter<br />
Betriebsbedingungen mit Schwingungs- und Stoßbelastungen<br />
sowie in Anwendungen, die einer hohen Positioniergenauigkeit<br />
bedürfen, hervorragende Leistungen. Darüber hinaus sind die<br />
KEILWELLENMUTTERN BIETEN<br />
VERGLICHEN MIT KUGEL-<br />
BUCHSEN GLEICHEN DURCH-<br />
MESSERS MEHR ALS ZEHNFACH<br />
HÖHERE TRAGZAHLEN<br />
Tragzahlen verglichen mit Kugelbuchsen gleichen Durchmessers<br />
um mehr als das Zehnfache größer. Somit können diese Kugelkeilwellen<br />
bei kompakteren Abmessungen an Stellen eingesetzt<br />
werden, an denen überhängende Lasten und Momente auftreten.<br />
Die Keilwelle verfügt über drei Keilflanken, die in gleichen<br />
Abständen um 120° versetzt angeordnet sind. Jede Keilflanke ist<br />
beidseitig von je zwei Kugelreihen umschlossen. Die Laufbahnen<br />
sind als Kreisbogenrillen präzisionsgeschliffen, deren Durchmesser<br />
annähernd mit dem Kugeldurchmesser übereinstimmen. „Die<br />
Kugelreihen befinden sich in einem in die Keilwellenmutter integrierten<br />
Käfig, der einen ruhigen Lauf und eine reibungslose Zirkulation<br />
ermöglicht“, erklärt Ulrich Haas. „Bei dieser Ausführung<br />
können die Kugeln auch dann nicht herausfallen, wenn die Mutter<br />
von der Keilwelle getrennt wird.“<br />
KUNDENSPEZIFISCH ANGEPASST<br />
Bolotaschwili ist mit der Qualität der THK-Drehmomentwellen<br />
sehr zufrieden. Überzeugt hat ihn aber besonders der Service, den<br />
Indunorm bietet. „Sie haben uns umfangreich beraten und liefern<br />
immer sehr schnell spielfreie und leichtgängige Drehmomentwellen<br />
in hoher Qualität“, sagt er. Das Thema Zulieferer und Service<br />
spielt für den Hersteller sowieso eine große Rolle. „Wir fertigen sehr<br />
individuell“, erklärt Bolotaschwili. „Und so verschiedenen die Kundenanforderungen<br />
sind, so verschieden sind auch unsere Lösungen.“<br />
Ein offenes Ohr und ein jederzeit erreichbarer Ansprechpartner<br />
sind deshalb entscheidende Voraussetzungen. „Denn nur so<br />
erreichen wir, dass der Bediener unserer Systeme am Ende seiner<br />
Schicht mit einem entspannten Rücken nach Hause geht“, sagt<br />
Bolotaschwili.<br />
Bilder: Indunorm Bewegungstechnik<br />
www.indunorm.eu<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong> 41
STEUERUNGSSYSTEM INDIVIDUELL<br />
KONFIGURIEREN<br />
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weil sie die optimale Wärmemenge<br />
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Ein Online-Planungstool, mit dem sichere Steuerungssysteme für<br />
Anlagen nach individuellen Anforderungen konfiguriert werden<br />
können, ist der PSC1-Konfigurator von Schmersal. Ausgehend von<br />
einer Auswahl von Sicherheitssensoren und Sicherheitsausgängen<br />
wählt dieses Planungstool automatisch die preislich beste<br />
PSC1-Sicherheitssteuerung von Schmersal aus und zeigt außerdem<br />
an, wie viel Platz die konfigurierte Baugruppe auf der<br />
Hutschiene beansprucht. Gleichzeitig generiert der Konfigurator<br />
eine Stückliste mit Artikelbezeichnung, Materialnummer und<br />
Details zu den Geräten. Diese Stückliste ist mit dem Online-Katalog<br />
verlinkt, sodass zusätzliche Informationen zu den Geräten<br />
abgerufen werden können. Die Stückliste kann im Excel- oder<br />
PDF-Format gespeichert und per E-Mail an den Hersteller<br />
versandt werden, um ein auf den User zugeschnittenes Angebot<br />
einzuholen. Der Konfigurator steht als App für Tablets und als<br />
Webversion zur Verfügung unter www.psc1.de.<br />
www.schmersal.com<br />
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Baugruppen<br />
einer völlig<br />
neuen Familie<br />
von Schwerlasttischen<br />
für die Automobilindustrie. Die Modelle der Baureihe<br />
sind feiner abgestuft und bieten etwa 20 % mehr Drehmoment.<br />
Die Schwerlasttische gibt es in den Ausprägungen „Precision“ und<br />
„Dynamic“, je nachdem, wo der Fokus liegt. So verfügt die<br />
Precision-Variante über ein vorgespanntes Antriebssystem für<br />
größtmögliche Genauigkeit bei Taktung und Positionierung. Bei<br />
der Dynamic-Variante steht die Beschleunigung mit höherer<br />
Leistungsdichte im Vordergrund. Die Getriebeeinheit lässt sich<br />
um 90° drehen und ermöglicht dadurch sowohl einen horizontalen<br />
als auch einen vertikalen Einsatz. Neu ist bei der Baureihe<br />
auch die deutlich vergrößerte Mittenöffnung als Durchführung<br />
für Kabel, Drehdurchführungen und stehende Aufbauten. So<br />
lassen sich beispielsweise Industrieroboter platzsparend direkt<br />
über dem Tisch einrichten.<br />
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42 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong><br />
Schmalz.indd 1 18.09.<strong>2018</strong> 07:21:25
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
AUF KLEINSTEM RAUM EINFACH UND<br />
PRÄZISE VERFAHREN<br />
Die Automatisierung<br />
von Produktionsprozessen<br />
wird<br />
für den Maschinenbau<br />
immer<br />
wichtiger, um<br />
Produkte schnell<br />
und preiswert<br />
herzustellen.<br />
Daher hat Igus das<br />
kompakte<br />
Drylin-E-Raumportal<br />
entwickelt. Es ist schmier- sowie wartungsfrei und eignet sich<br />
für Anwendungen in der Medizintechnik mit hohen Sicherheitsanforderungen,<br />
bei Aufgaben in der Mikroelektronik oder für Pickand-Place-Aufgaben<br />
bei Kleinstserien. In einem geringen Arbeitsraum<br />
von 400 × 400 × <strong>10</strong>0 mm kann die Komplettlösung Lasten bis<br />
zu 2,5 kg bei maximalen Geschwindigkeiten von bis zu 0,5 m/s<br />
tragen. Zwei Drylin-ZLW-Zahnriemen- und eine Drylin-GRW-Zahnstangenachse<br />
sorgen dabei für eine präzise Führung und einen<br />
schmierfreien Lauf, dank Gleitelementen aus Hochleistungskunststoffen.<br />
Optional sind auch Anschlusselemente für Konstruktionsprofile<br />
verfügbar. Das Portal wird anschlussfertig mit Nema17/23-<br />
Schrittmotoren und Encoder geliefert.<br />
www.igus.de<br />
FLEXIBLES ACHSSYSTEM<br />
Hiwin erweitert<br />
sein Angebot<br />
bei den flexiblen<br />
Achssystemen<br />
HS2 für<br />
komplexe<br />
Verfahrwege in<br />
zwei Dimensionen.<br />
Die Basis in<br />
X-Richtung<br />
bildet bei allen<br />
Achssystemen<br />
die Doppelachse<br />
HD, für eine ebenso schnelle wie genaue Positionierung. In der<br />
Y-Achse gibt es neu, neben den Linearmodulen mit quadratischem<br />
Querschnitt, die Lineartische der Serie HT, die dank der<br />
integrierten Doppelführung hohe Momente aufnehmen können<br />
und besonders biegesteif sind. Der Hub ist in beide Achsrichtungen<br />
frei wählbar. Großzügig ausgelegte Energieketten sind<br />
kompakt und platzsparend in das Komplettsystem integriert. Egal<br />
welches System in welcher Baugröße für welche Anforderung<br />
benötigt wird: Jedes Teil der Hiwin-Mehrachssysteme ist passgenau<br />
auf das Ganze abgestimmt, denn alle Komponenten kommen<br />
aus einer Hand. Neben einfachem Einbau, höchster Präzision,<br />
Belastbarkeit und Lebensdauer sind dem Hersteller auch kurze<br />
Lieferzeiten wichtig.<br />
www.hiwin.de<br />
ELKALUB<br />
Hochleistungs-Schmierstoffe<br />
High Performance Lubricants<br />
LÄUFT LÄNGER<br />
Sieger im Kurz- und Normalhubtest<br />
Wettbewerber A<br />
757km<br />
Wettbewerber B<br />
852km<br />
Wir rüsten die Linearantriebe namhafter deutscher Hersteller aus. Denn sowohl<br />
H1-zertifiziert als auch konventionell sorgen Hochleistungs-Schmierstoffe von ELKALUB<br />
für eine deutlich erhöhte Lebensdauer der Komponenten. In Kurz- und Normalhubtests<br />
wurde festgestellt, dass ELKALUB VP 874 in seiner Leistungsfähigkeit die<br />
Schmierstoffe anderer Hersteller deutlich übertrifft:<br />
› geringster Prüfkraftverlust, geringste Verschleißtiefe<br />
bei <strong>10</strong> Mio. Doppelhüben mit 1mm Hub und Lastverhältnis P/C=0,5<br />
› Längste Gesamtstrecke im Normalhubtest (siehe Balkendiagramm)<br />
ELKALUB VP 874<br />
1.071km<br />
Performancevorteil Gesamtlaufstrecke<br />
normale Hublänge<br />
Nonfood Compounds<br />
Program Listed<br />
ELKALUB.com
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
MIT DIGITALEM<br />
POTENZIAL<br />
Die digitale Reise beginnt nicht erst in der<br />
Fabrikhalle: Eine neue Generation von Online-<br />
Tools vereinfacht und beschleunigt heute schon<br />
das gesamte Engineering von Linearführungen<br />
und elektromechanischen Systemen. Gleichzeitig<br />
entstehen die Daten für digitale Abbilder, die<br />
Komponenten und Systeme zukünftig über den<br />
gesamten Lebenszyklus begleiten.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Die Digitalisierung des Wertstroms macht auch vor vermeintlich<br />
rein mechanischen Technologien wie der Lineartechnik<br />
nicht Halt. Für Konstrukteure beginnt dies bereits<br />
bei der Auswahl, Auslegung und Konfiguration der<br />
mechanischen Komponenten. Denn Teilekataloge durchforsten<br />
und mühsam Artikelnummern für die Bestellung heraussuchen ist<br />
längst nicht mehr zeitgemäß. Mit Online-Tools kommen sie innerhalb<br />
von Minuten zu ihrer anwendungsspezifischen Lösung.<br />
Bosch Rexroth hat seine Engineering-Tools und Konfiguratoren<br />
über die Jahre ständig ausgebaut und vereinheitlicht. Damit können<br />
Konstrukteure elektromechanische Systeme mit allen Komponenten<br />
der Lineartechnik, Sensorik, Elektromotoren und Antriebsregler<br />
effizient planen, auslegen und in Betrieb nehmen. Die Daten<br />
werden die Lösungen künftig über den gesamten Lebenszyklus begleiten<br />
und sich in die vernetzten Umgebungen der Fabrik der Zukunft<br />
einfügen.<br />
KONFIGURATIONSDATEN AUTOMATISCH<br />
ÜBERNEHMEN<br />
Diesen Ansatz verfolgt Bosch Rexroth mit Online-Tools für die Auswahl,<br />
Auslegung und Konfiguration von Linearführungen, Gewindetrieben<br />
sowie Linearachsen und bald auch für Mehrachssysteme.<br />
Die digitalen Helfer beruhen auf jahrelangem und umfangreichem<br />
Engineering-Know-how. Dabei sind die einzelnen Tools im Lookand-feel<br />
aufeinander abgestimmt und bilden eine logische Kette.<br />
Konfigurationsdaten werden automatisch übernommen. Das vereinfacht<br />
und beschleunigt den gesamten Engineering-Prozess.<br />
Über die mechanische Betrachtung hinaus enthalten die E-Tools<br />
für Linearsysteme (Lin Select) auch Auslegungsfunktionen für elektrische<br />
Motoren und Antriebsregler.<br />
In der Praxis geben Konstrukteure Randbedingungen wie Hub,<br />
Gewicht der Werkstücke und Zykluszeit ein. Das E-Tool erzeugt auf<br />
Autor: Matthias Rommel, Bosch Rexroth AG, Schweinfurt<br />
die Anwendung angepasste Vorschläge. Die Software stellt bei<br />
sämtlichen Auswahlmöglichkeiten kontextorientierte Direkthilfen<br />
und Dialogfenster bereit. Dank der intuitiven Bedienerführung leitet<br />
sie auch ungeübte Anwender ohne aufwändige Schulungen<br />
oder lange Einarbeitungszeiten durch den Auslegungsprozess.<br />
Neben der reinen Berechnung mathematischer Größen hat Rexroth<br />
in Algorithmen das umfangreiche Anwendungs-Know-how für<br />
Handlingsysteme und Zustellachsen abgebildet. Der Anwender<br />
kann einmal eingegebene Projekte jederzeit wieder aufrufen und<br />
mit neuen Daten nachrechnen. Z. B. um im Verlauf eines Projekts<br />
die Anforderungen an einzelne Achsen und Aktuatoren immer genauer<br />
zu spezifizieren.<br />
NAHTLOSER ÜBERGANG ZUR<br />
ANTRIEBSAUSLEGUNG<br />
Die ermittelten Produktvarianten können direkt in den nachgelagerten<br />
Online-Konfigurator übertragen werden. Die Daten folgen<br />
automatisch, auch bei dem Wechsel in den E-Shop oder in das Auslegungs-Tool<br />
für Motoren und Antriebsregelgeräte. Damit vervollständigen<br />
Konstrukteure ihr Projekt mit konsistenten Daten zu einem<br />
elektromechanischen System. Die direkte Eingabe oder der<br />
Import von Drehmoment- oder Kraft-Lastspielen führt zuverlässig<br />
zu richtig dimensionierten Antrieben.<br />
44 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
01 Das Auswahl- und Auslegungs-Tool Lin Select führt<br />
Anwender intuitiv durch den Auswahl- und Auslegungsprozess<br />
für Linearachsen und Aktuatoren<br />
VON <strong>DER</strong> LINEARFÜHRUNG<br />
BIS ZUM ANTRIEB<br />
Bosch Rexroth bietet verschiedene, aufeinander abgestimmte<br />
E-Tools für die Auslegung und Konfiguration<br />
elektromechanischer Systeme. Während der Linear Motion<br />
Designer LMD die Auswahl von Komponenten vereinfacht,<br />
beschleunigt das Auswahl- und Auslegungstool Lin Select<br />
das Realisieren von maßgeschneiderten Linearachsen und<br />
Aktuatoren. Über die mechanische Betrachtung hinaus,<br />
führen beide direkt zu Indra Size, mit dem Konstrukteure<br />
die passenden Motoren und Antriebsregler finden.<br />
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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
DATEN ÜBER DEN GESAMTEN LEBENSZYKLUS<br />
MIT ONLINE-TOOLS INNERHALB<br />
VON MINUTEN ZUM ANWEN-<br />
DUNGSSPEZIFISCHEN ELEKTRO-<br />
MECHANISCHEN SYSTEM<br />
Für alle konfigurierten Systemlösungen stellen die Tools 3D-Daten<br />
in den gängigen CAD-Formaten zur Verfügung. Damit können Konstrukteure<br />
schnell überprüfen, ob die jeweilige Lösung in den vorhandenen<br />
Bauraum passt. Gleichzeitig bilden diese Daten die Basis<br />
für digitale Zwillinge der elektromechanischen Systeme. Diese virtuellen<br />
Abbilder werden die Komponenten und Systeme zukünftig<br />
lebenslang begleiten. Sie fügen sich beispielsweise in Simulationsprogramme<br />
ein, mit denen Steuerungen parallel zur Maschinenmontage<br />
in Betrieb genommen werden können.<br />
In naher Zukunft wird Bosch Rexroth auch alle mechanischen<br />
Daten seiner Linearachsen auf digitalen Typenschildern hinterlegen.<br />
Damit werden die mechanischen Baugruppen eindeutig identifiziert.<br />
Bei der Inbetriebnahme oder im Servicefall übermitteln sie<br />
übergeordneten Systemen wie der Maschinensteuerung alle individuellen<br />
Daten. Damit kann ein Großteil der Inbetriebnahme automatisiert<br />
werden: Software-Assistenten leiten aus diesen individuellen<br />
Daten und den Prozessanforderungen optimale Parameter ab.<br />
Die elektrische Inbetriebnahme erfolgt damit weitgehend automatisch<br />
und fehlerfrei. Endanwender werden diese digitalen Zwillinge<br />
nutzen, um Fertigungsumstellungen vorab zu simulieren und zu<br />
optimieren.<br />
SENSOREN ÜBERWACHEN BETRIEBSZUSTÄNDE<br />
Die digitalen Abbilder werden dann über Sensoren ständig mit Informationen,<br />
wie Betriebs- und Umgebungsdaten sämtlicher Maschinenmodule<br />
versorgt. Hier beschreitet Rexroth bereits heute<br />
neue Wege: In die Führungswagen der Linearführungen integrierte<br />
IMS-A-Sensoren erfassen über die Absolutwertposition hinaus<br />
auch weitere Betriebsbedingungen wie Temperatur oder Beschleunigungen.<br />
Intelligente Servomotoren übernehmen ebenfalls Sensorfunktionen.<br />
Anwender können außerdem Sensoren extern an den Achsen<br />
anbringen und über offene Schnittstellen anbinden. Die Sensorinformationen<br />
aus verschiedenen Quellen geben wichtige Hinweise<br />
im Rahmen von Condition Monitoring auf notwendige Wartungsund<br />
Instandhaltungsaufgaben bis hin zur automatischen Ersatzteilbestellung.<br />
Die Fabrik der Zukunft wird komplett vernetzt sein. Eine Voraussetzung<br />
dafür ist, dass sich alle Maschinen und Anlagen virtuell in<br />
übergeordnete IT-Systeme einfügen. Durch logisch miteinander<br />
verknüpfte E-Tools für die Auswahl von elektromechanischen Komponenten<br />
und Systeme, die einmal erzeugte Daten allen nachgelagerten<br />
Anwendungen zur Verfügung stellen, sind Konstrukteure<br />
von Anfang an auf dem richtigen Weg.<br />
Bilder: Bosch Rexroth<br />
www.boschrexroth.de/lt-digitalisierung<br />
„DIGITALISIERTE LINEAR-<br />
TECHNIK IST EINE BASIS<br />
FÜR CONDITION<br />
MONITORING“<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Matthias Rommel,<br />
Leiter der Business Unit Linear<br />
Motion Technology,<br />
Bosch Rexroth AG<br />
Die Integration der Mechanik in die<br />
Fabrik der Zukunft ist bereits in<br />
vollem Gang. Wichtig ist, dass<br />
Informationen, die die digitalisierte<br />
Lineartechnik gewinnt, offen<br />
zugänglich sind und in unterschiedlichsten<br />
Architekturen abgerufen<br />
werden können. Dann haben<br />
Maschinenhersteller und Anwender<br />
keinen eigenen Programmier- und<br />
Integrationsaufwand, sondern<br />
können einfach die Messfunktionen<br />
der Lineartechnik für ihre Auswertungen<br />
nutzen.<br />
02 Sechs Gründe, warum die E-Tools<br />
Konstrukteuren zu einer kürzeren<br />
Time-to-Market verhelfen<br />
46 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
KUGELBUCHSEN – PRÄZISE UND LEICHT IN <strong>DER</strong> BEWEGUNG<br />
www.tretter.de<br />
Die Kugelbuchsen von Dr. Tretter laufen auf zylindrischen Wellen ohne Hubbegrenzung.<br />
Zwischen den tragenden Kugeln und der Welle besteht ein Punktkontakt. Damit lassen sich<br />
genaue und leichtgängige Bewegungen bei mittleren Traglasten erreichen. Der Hersteller bietet<br />
eine breite Palette an unterschiedlichen Kugelbuchsen. Sie sind in zylindrischer und Flanschausführung<br />
oder integriert in Gehäuse-Lagereinheiten erhältlich. Viele Linearführungsaufgaben<br />
lassen sich kosteneffizient mit diesen Systemen lösen.<br />
Bei den Lagereinheiten von Dr. Tretter handelt es sich um Gehäuse aus Grauguss oder Aluminium,<br />
in denen die Kugelbuchsen bereits montiert sind. Diese sind in geschlossener oder offener<br />
Ausführung lieferbar, jeweils auch einstellbar mit geschlitztem Gehäuse. Neben dem Basisgehäuse<br />
mit einem Einzellager stehen die Lagereinheiten auch als Tandemeinheiten mit zwei<br />
Kugelbuchsen zur Verfügung. Der Anbieter liefert Kugelbuchsen und Wellen mit Durchmessern<br />
von 3 bis 150 mm.<br />
EINSTIEG IN DIE<br />
ELEKTRISCHE AKTUATORIK<br />
Unbeirrt präzise.<br />
Elektrische Aktuatoren für den<br />
einfachen Einstieg in die<br />
druckluftlose Technologie bietet<br />
IAI mit der Baureihe Elecylinder<br />
an. Über die integrierte Steuerung<br />
können neben den eigentlichen<br />
Positionen auch die<br />
Verfahrgeschwindigkeiten sowie<br />
die Beschleunigungs- und<br />
Abbremszyklen vorgegeben<br />
werden. Sie können langsame<br />
gleichförmige Geschwindigkeiten<br />
über den gesamten Verfahrweg<br />
ausführen. Durch hochauflösende,<br />
batterielose Absolut-Encoder<br />
entfallen Referenzfahrten,<br />
der Einsatz eines Home-Sensors<br />
und Batteriewartungen. Durch<br />
die Wiederholgenauigkeit von<br />
+/- 0,05 mm können sehr präzise<br />
Positionierungen vorgenommen<br />
werden. Zusammen mit der Serie<br />
wird das Teaching-Pendant<br />
„TB-03“ vorgestellt. Dieses kann<br />
drahtlos mit den Aktuatoren<br />
kommunizieren. So können auch<br />
bereits fest hinter Abdeckungen<br />
unsichtbar von außen verbaute<br />
Aktuatoren jederzeit umprogrammiert<br />
werden. Eingesetzt<br />
werden die elektrischen Aktuatoren<br />
in Montage-, Positionierund<br />
Handling-Aufgaben.<br />
Auch bei farblich stark strukturierten Oberflächen halten OM70 High Performance Laser-<br />
Distanzsensoren was sie versprechen: Sehr hohe Messgenauigkeit bei der berührungslosen<br />
Vermessung und Positionierung von Objekten. Für die exakte Steuerung von Automatisierungsprozessen<br />
und die genaue Überwachung von Qualitätsmerkmalen.<br />
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ÜBERZEUGT<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Wer Maschinen und Anlagen für den Eigenbedarf<br />
baut, nimmt neue Techniken sehr genau unter<br />
die Lupe. So ist es auch bei der HES Erkert GmbH.<br />
Dort finden innovative Lösungen zwar zielstrebig<br />
den Weg in die Produktion – aber nur, wenn sie<br />
die Verantwortlichen vom spürbaren Mehrwert<br />
überzeugen können. Geschafft hat es ein neuer<br />
Motorstarter.<br />
Simpel formuliert ist es einfach nur die Substitution einer<br />
Schütz-Motorsteuerung durch einen modernen Motorstarter<br />
mit Hybrid-Technik“, bringt es Horst Schmid, Leiter der<br />
Elektrotechnik-Abteilung bei der HES Erkert Präzisionsteile<br />
GmbH in Sulzbach an der Murr, auf den Punkt. Tatsächlich weiß er<br />
aber, dass das, was die innovative Startertechnik, wie Siemens sie<br />
am Markt etabliert, möglich macht, ein Quantensprung ist. Insofern<br />
schätzt der Automatisierungsexperte die umfangreiche Funktionalität<br />
heutiger Motorstarter und beobachtet deren Entwicklung sehr<br />
genau.<br />
Die HES Erkert Präzisionsteile GmbH gehört mit ihren ca. 1 400<br />
Mitarbeitern zu den bedeutenden Lohnfertigern in Deutschland<br />
und zählt damit u. a. zu den wichtigen Zulieferern der Automotive-<br />
Branche. Um stets am Puls der Zeit zu bleiben, entwickelt und baut<br />
das Unternehmen im Geschäftsbereich Sondermaschinenbau viele<br />
Produktionslösungen selbst. Allein die Verkettungen zwischen den<br />
mehreren Hundert Werkzeugmaschinen zum Fräsen, Drehen, Bohren,<br />
Schleifen, Kaltwalzen etc. habe die Kilometergrenze weit überschritten,<br />
schätzt Horst Schmid: „Bei den vielen Tausend Elektromotoren,<br />
die wir in unseren drei Werken einsetzen, hat deshalb jede<br />
Optimierung sofort positive Auswirkungen auf Kosten, Arbeitsbzw.<br />
Produktionsleistung, Lagerhaltung und Verfügbarkeit“, weiß er<br />
aus seiner jahrelangen Erfahrung.<br />
STARTERLÖSUNG FÜR DIE FÖR<strong>DER</strong>TECHNIK<br />
Seit kurzem ist für ihn der modular aufgebaute Motorstarter<br />
Simatic ET 200SP von Siemens die erste Wahl, wenn es darum geht,<br />
Werkzeugmaschinen effizient miteinander zu verketten und Werkstücke<br />
zu transportieren. Die damit verbundenen Vorteile sind an<br />
vielen Stellen deutlich zu spüren. In erster Linie ist es die kompakte<br />
Bauweise der Geräte, die mit einer Baubreite von 30 mm im Vergleich<br />
zum Vorgänger ET 200S nur noch ein Drittel des Platzbedarfs<br />
benötigt. Dadurch lassen sich die Schaltschränke erheblich kleiner<br />
dimensionieren und so noch eleganter in die Gesamtautomatisierung<br />
integrieren.<br />
Lediglich vier Baugrößenabstufungen pro Startervariante (Direkt-,<br />
Reversier-, fehlersicher Direkt- und fehlersicher Reversier-<br />
48 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
ANTRIEBSTECHNIK<br />
01 Die modular aufgebauten Motorstarter<br />
lassen sich einfach aneinanderreihen und über<br />
das TIA Portal schnell projektieren, programmieren<br />
und parametrieren<br />
02 Die neuen Motorstarter sparen gegenüber der<br />
bisherigen Lösung etwa zwei Drittel des Platzbedarfs<br />
im Schaltschrank<br />
01<br />
DIE MOTORSTARTER BRINGEN<br />
FÜR DIE FÖR<strong>DER</strong>TECHNIK ZWI-<br />
SCHEN WERKZEUGMASCHINEN<br />
EINEN HOHEN MEHRWERT<br />
starter) decken den Leistungsbereich bis 5,5 kW ab. Das bringt<br />
aus Sicht des Praktikers erhebliche Vorteile bezüglich Projektierung,<br />
Beschaffung, Installation und Lagerhaltung: „Die meisten<br />
unserer Fördertechnikstrecken benötigen eine motorische Antriebsleistung<br />
im Bereich zwischen 1,1 und 1,6 kW, was bedeutet,<br />
dass wir meist mit einem einzigen Startertyp auskommen.“<br />
Das vereinfacht das komplette Handling und spare allein schon<br />
beim ersten Einbau <strong>10</strong> min pro Starter gegenüber der Vorgängervariante.<br />
Und selbst wenn ein leistungsmäßig etwas anderer<br />
Motor angebaut wird als vorgesehen, spare die Elektrotechnik-<br />
Abteilung die nächsten <strong>10</strong> min bei der erneuten Parametrierung<br />
des Motorstarters.<br />
ENGINEERING-FRAMEWORK MACHT<br />
ALLES EINFACHER<br />
Grund dafür ist der Einsatz des Engineering-Frameworks TIA<br />
Portal von Siemens. Dieses umfassende Tool zur Projektierung,<br />
Programmierung, Parametrierung und Visualisierung leistet auf<br />
einer einzigen Plattform, was früher mithilfe einzelner Programme<br />
wie Step 7, WinCC und Starter erledigt wurde. Horst Schmid<br />
freut sich über diesen gewaltigen Technologiesprung: „Die damit<br />
verbundenen Möglichkeiten und Rationalisierungseffekte<br />
sind im Alltag so immens, dass wir von Anfang an auf diese<br />
neue, moderne Technologie gesetzt haben.“ Der Einsatz der<br />
neuen Motorstarter ET 200SP ist ein weiterer Schritt in diese<br />
Richtung, denn sie sind vollständig im TIA Portal integriert und<br />
schaffen damit weiteres Potenzial für Rationalisierung.<br />
02<br />
AUSGLEICHSKUPPLUNGEN<br />
Ob filigran oder drehmomentstark –<br />
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ANTRIEBSTECHNIK<br />
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„DIE NEUEN MOTOR-<br />
STARTER BRINGEN<br />
UNS MEHRWERT IN<br />
VIELFACHER HINSICHT“<br />
Horst Schmid, Leiter<br />
der Abteilung Elektrotechnik,<br />
HES Erkert GmbH<br />
Durch die neuen Motorstarter mit<br />
Hybrid-Technik profitieren wir<br />
mehrfach – wir sparen Engineering-Aufwand,<br />
Platz, Installationszeit<br />
und gewinnen gleichzeitig<br />
wichtige Informationen rund um<br />
die Automatisierung. Der Motorstarter<br />
Simatic ET 200SP von<br />
Siemens mit seiner Hybrid-Technik<br />
macht wieder einmal deutlich,<br />
dass innovative Lösungen auch zu<br />
Detailverbesserungen auf der<br />
Feldebene führen und damit einen<br />
wesentlichen Beitrag zum Gesamtergebnis<br />
leisten – nämlich der<br />
Erhöhung von Produktionsleistung,<br />
Wirtschaftlichkeit und<br />
Energieeffizienz.<br />
Neben der Busanbindung wie sie schon beim modularen Vorgänger vorhanden<br />
war, liefern die neuen Motorstarter nun über das TIA Portal eine<br />
Reihe wichtiger Diagnoseinformationen aus dem Feld in die Steuerungsbzw.<br />
Leitebene. „Wir nutzen beispielsweise gern die Null-Strom-Auswertung,<br />
um sofort zu erkennen, wenn ein Förderbandantrieb nicht arbeitet“,<br />
berichtet der Automatisierungsexperte. Durch die Möglichkeit der Strommessung<br />
lassen sich sogar Rückschlüsse bezüglich Verschleiß oder Betriebsstörungen<br />
ziehen. Letztendlich ist das eine wichtige Voraussetzung<br />
für eine vorbeugende Wartung. „Denn in einem 3-Schicht-Betrieb, in dem<br />
unsere Anlagen in der Regel laufen, sind ungeplante Stillstände ein absolutes<br />
No-Go“, wie Horst Schmid betont.<br />
WICHTIGE DIAGNOSEN UND ERKENNTNISSE<br />
Solche Diagnoseinformationen waren früher ebenso wenig möglich wie<br />
z. B. die einfache Erfassung der Starts bzw. der Betriebsstunden. Mit diesen,<br />
nun einfach zu generierenden Daten wird es künftig möglich sein,<br />
wichtige Rückschlüsse auf das Verschleißverhalten der eingesetzten Motoren<br />
zu erhalten und dadurch das Produktionsmanagement noch effizienter<br />
gestalten zu können. „Aufgrund der zunehmenden Digitalisierung<br />
wissen wir dann vorher schon, was voraussichtlich passieren kann und<br />
führen entsprechende Service-Maßnahmen geplant durch“, betont der<br />
Leiter der Elektrotechnik.<br />
Diese Vorteile ergeben sich durch erheblich mehr Elektronik im Motorstarter<br />
als früher. Aus diesem Grund setzte man bei HES Erkert alternativ<br />
zum ET 200S schon lange den äußerst kompakten Motorstarter Sirius<br />
3RM1 ein, der Motoren bis zu einer Maximalleistung von 3 kW über<br />
die Leistungselektronik schaltet. Mit dem neuen Motorstarter Simatic ET<br />
200SP sind nun die Vorteile beider Lösung in einem Gerät miteinander<br />
verbunden: Einerseits schalten die Geräte elektronisch über die integrierten<br />
Leistungshalbleiter, im Betriebszustand übernimmt ein kontaktbehaftetes<br />
System den Stromfluss zum Motor. Horst Schmid zeigt sich<br />
begeistert: „Dadurch sind die Motorstarter tief in unserer Digitalisierungsstrategie<br />
eingebunden und benötigen dennoch kaum mehr Strom<br />
als ein rein schützbasierter Motorabzweig. Dadurch arbeiten sie ebenso<br />
energieeffizient, liefern uns allerdings viel mehr Möglichkeiten innerhalb<br />
der Automatisierung.“<br />
Bilder: Siemens<br />
www.siemens.de<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
VIELSEITIG EINSETZBARE AC-GEHÄUSEMOTOREN<br />
Groschopp bietet die AC-Gehäusemotoren<br />
IGK/IGL in Wechselstromund<br />
Drehstrom-Ausführung an. In<br />
der einphasigen Ausführung<br />
kommen sie häufig in Gebläsen,<br />
Pumpen, Bandförderern, Kassen- und<br />
Mischsystemen zum Einsatz. In der<br />
dreiphasigen Ausführung werden die<br />
Antriebe z. B. in Bearbeitungsmaschinen,<br />
in der Fördertechnik, aber auch<br />
in der lebensmittelnahen Industrie, in Verpackungsmaschinen oder in der<br />
Medizintechnik eingesetzt. Mit einem Frequenzumrichter reicht der<br />
Stellbereich von 8 bis 80 Hz bei 50 Hz Normalfrequenz. Dadurch können die<br />
Motoren auch dauerhaft bei niedrigen Umdrehungszahlen betrieben<br />
werden. Mit ihren glatten Oberflächen lassen sie sich zudem leicht reinigen<br />
und ohne zusätzliche Beschichtung in Hygienebereichen einsetzen. Durch<br />
das geschlossene Gehäuse erreichen die Induktionsmotoren mit Konvektionskühlung<br />
die Schutzart IP65.<br />
www.groschopp.de<br />
FLEXIBLE WELLENKUPPLUNGEN<br />
Misumi, Anbieter von Maschinenbaukomponenten, hat<br />
Präzisionskupplungen des Herstellers R+W Antriebselemente<br />
in seinen One-Stop-Shop aufgenommen.<br />
Wellenkupplungen übertragen die Kraft einer Antriebswelle<br />
auf eine angetriebene Welle und sollen dabei<br />
hohe Drehmomente aufnehmen sowie Wellenabweichungen<br />
eliminieren. Typische Schiefstellungen sind der<br />
Winkel, die axiale Bewegung, der Versatz sowie die<br />
Kombination aus Winkel und Versatz. Drehelastische<br />
Wellenkupplungen sind in der Lage, auftretende<br />
Schwingungen oder Drehmomentstöße wirkungsvoll zu<br />
dämpfen. Sie enthalten in der Regel eine Elastomer-<br />
Komponente oder einen Metallbalg. Beide Ausführungen<br />
gewährleisten eine hohe Festigkeit und Lebensdauer.<br />
Diese Kupplungen eignen sich für alle Arten von<br />
Schiefstellungen bis zu 1° und können beim Anfahren<br />
hohen Drehmomenten standhalten. Sie sind besonders<br />
torsionssteif und spielfrei.<br />
www.misumi-europe.com<br />
50 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
ANTRIEBSTECHNIK<br />
GROSSE AUSWAHL AN KOMPAKTEN ANTRIEBEN<br />
Ein breites<br />
Spektrum an<br />
elektrisch<br />
angetriebenen<br />
Aktuatoren in<br />
Miniaturausführungen<br />
bietet SMC an.<br />
Dazu zählen<br />
Motoren mit<br />
Kugelumlaufspindel<br />
oder<br />
Riemen,<br />
elektrische<br />
Zylinder mit und ohne Führungsstange, elektrische Schwenkantriebe,<br />
Greifer und Stützführungen. Diese Aktuatoren lassen<br />
sich mit Controllern der Serie JXCP1 oder JXCE1 ansteuern, je<br />
nachdem, ob es sich um ein Profinet-oder Ethercat-Netzwerk<br />
handelt. Im Standardsortiment kompakter Antriebe bietet der<br />
Hersteller bereits Modelle in Miniaturausführung ab der Baugröße<br />
6 (Höhe 30 mm, Breite 20,5 mm, max. 75 mm Hub). Die<br />
elektrischen Antriebe mit Kolbenstange oder Schlitten der Serien<br />
LEPY und LEPS stehen in den Baugrößen 6 und <strong>10</strong> zur Verfügung.<br />
Die elektrischen Kompaktschlitten LES sind ab Baugröße 8<br />
erhältlich, die elektrischen Greifer LEH und Schwenkantriebe LER<br />
ab Baugröße <strong>10</strong>. Die elektrischen Antriebe LEF, die elektrischen<br />
Zylinder LEY und die Stützführungen LEFG und LEG gibt es ab<br />
Baugröße 16.<br />
www.smc.de<br />
ROBUSTER UMRICHTER MIT VARIABLER<br />
FREQUENZ<br />
Die Frequenzumrichter S2U von Bonfiglioli sind nun auch in<br />
Schutzklasse IP66 und mit höherer Leistung erhältlich. Die<br />
kompakten Plug-and-play-Umrichter für einphasige 230-V-Netze<br />
und dreiphasige 400-V-Netze gibt es in drei Baugrößen mit<br />
Motorleistungen von 0,4 bis 18,5 kW. Der Kühlkörper des<br />
Umrichters wurde für extreme Umweltbedingungen wie Staub,<br />
Feuchtigkeit und Reinigungschemikalien entworfen. Ein besonderes<br />
Feature ist der 32-Bit-Prozessor mit IGBT-Leistungsschaltung.<br />
Eingebaute PID-Regler und SPS-Funktionen regeln Frequenz,<br />
Druck und das Luftvolumen,<br />
z. B. bei Heizungs-, Lüftungsund<br />
Klimaanwendungen.<br />
Der EMV-Filter sorgt für<br />
geringe elektromagnetische<br />
Interferenz. Weitere<br />
Merkmale der IP66-Variante<br />
sind eine Schlupf- und<br />
Drehmoment-Kompensation,<br />
Not-Aus-Funktion, eine<br />
Trägerfrequenz von<br />
1-16 kHz, die sich automatisch<br />
entsprechend der<br />
Temperaturfunktion ändert,<br />
ein integrierter Bremschopper<br />
und ein Firemode<br />
für Ventilatoranwendungen.<br />
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08. –11.<strong>10</strong>. <strong>2018</strong><br />
HALLE 8ΙSTAND 8406
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Autor: Andreas Flies, Rulmeca, Hamburg<br />
DIESE ROLLEN<br />
GEBEN GAS<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Motorrollen sind eine einfache und effiziente<br />
Möglichkeit, Rollenbahnen anzutreiben. Ein<br />
Hersteller hat seine 24-V-Motorrollen nun<br />
weiterentwickelt. Er verspricht Anwendern mehr<br />
Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit und will<br />
so auch das Anwendungsfeld von Motorrollen in<br />
Rollenbahnen erweitern.<br />
Der Spezialist für Fördertechnik-Komponenten Rulmeca<br />
stellt mit dem intelligenten BL3 Drive Roller die dritte Generation<br />
seiner 24-V-DC-Motorrollen für angetriebene<br />
Rollenbahnen vor. Und es hat sich einiges getan. Die neuen<br />
BL3-Motorrollen sind gegenüber ihren Vorgängern trotz identischer<br />
Preisstellung verschleißfester ausgelegt und decken nun einen<br />
mehr als doppelt so großen Geschwindigkeitsbereich (0,16 bis<br />
1,25 m/s) bei bis zu 40 % mehr Drehmoment ab. Zum Einsatz kommen<br />
die neuen BL3-Motorrollen in Rollenbahnen der Verpa-<br />
ckungs- und Logistikindustrie sowie in zahlreichen weiteren zuund<br />
abführenden Förderanlagen der industriellen Produktion.<br />
So wie alle Vorgängermodelle der Rulmeca-Motorrollen sind<br />
auch die neuen BL3 Drive Rollers mit einem bürstenlosen Motor<br />
mit integrierter Kommutierungselektronik ausgestattet. Das Elektronik-Motor-Getriebepaket<br />
ist in einem 50-mm-Mantelrohr verbaut<br />
und kann in der Regel einen Rollenverband mit 6 bis 20 Rollen<br />
– kraftschlüssig über Rund- oder Poly-V-Riemen oder formschlüssig<br />
über Zahnriemen oder Ketten antreiben. Zur Anwendung<br />
kommen Motorrollen immer dann, wenn man zentrale<br />
Antriebseinheiten mit aufwendig auszulegenden Antriebsketten<br />
und Schutzvorrichtungen vermeiden will. Die häufigste Anwendung<br />
findet man in Staustrecken für berührungsloses Aufstauen<br />
und Puffern gleichartiger Fördergüter. Diese werden dezentral<br />
und somit besonders energiesparend zu- und abgefördert. Gleichzeitig<br />
sorgen Motorrollen mit ihrem integrierten Motor für einen<br />
besonders leisen und vor allem auch sicheren Betrieb und stellen<br />
dank kompakter Auslegung ohne aufwendigen Hauptantrieb zudem<br />
eine besonders effiziente Wartung der Rollenbahnen sicher.<br />
Rollenbahnen, die mit Motorrollen bestückt werden, erlauben zudem<br />
eine energieeffiziente Auslegung dank hoher Energieeffizienzwerte<br />
der Motorwicklung und Getriebeuntersetzung.<br />
52 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
Rollenbahnen mit Motorrollen werden in<br />
der Regel mit niedrigem und mittelhohem<br />
Drehmoment bei festen oder variablen<br />
Drehzahlen betrieben, auch mit häufigen<br />
Start/Stop-Zyklen. Zudem eignen sich Motorrollen<br />
auch für alle Anwendungsbereiche,<br />
in denen konstant hohe Drehmomente<br />
in einem definierten Drehzahlbereich<br />
gefordert sind. Selbst bei solch fordernden<br />
Anwendungen sorgen sie für einen niedrigen<br />
Geräuschpegel des Antriebs, einer hohen<br />
Betriebssicherheit dank 24-V-Gleichstrombetrieb<br />
und besonders geringem<br />
Energieverbrauch.<br />
EVOLUTIONÄRE<br />
ENTWICKLUNG<br />
Die neuen BL3-Motorrollen sind das Ergebnis<br />
einer jahrelangen, evolutionären Entwicklung<br />
mit kontinuierlichen Verbesserungen<br />
der bisherigen Lösungen. Verfügbar<br />
sind Motorrollen von Rulmeca der ersten<br />
Generation (BL1) nämlich bereits seit Januar<br />
2014. Sie wurden auf Basis einer Patentanmeldung<br />
von Rulmeca in der zweiten<br />
Hälfte des Jahres 2013 entwickelt und zunächst<br />
nur in Italien vertrieben und vom<br />
Markt gut angenommen. Auf Basis von Änderungs-<br />
und Verbesserungsvorschlägen<br />
wurde jedoch schnell die zweite Generation<br />
(BL2) geboren, die bereits im Dezember<br />
desselben Jahres dann europaweit eingeführt<br />
wurde. Die Erfahrungen aus dem<br />
Dauereinsatz des BL2 flossen sodann in die<br />
Entwicklung des neuen BL3 ein, der seit Januar<br />
<strong>2018</strong> in Italien und seit Juli <strong>2018</strong> nun<br />
auch europaweit verfügbar gemacht wurde.<br />
Der neue BL3 zählt genau wegen dieser langen<br />
Entwicklungs-Historie mit einer besonders<br />
engen Rückkopplung zu den führenden<br />
Anlagenbauern für Rollenbahn-Fördertechnik<br />
sowie dem Maschinenbau zu<br />
den wohl ausgereiftesten am Markt.<br />
7<br />
6<br />
Nenndrehmoment [Nm]<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
BL3<br />
BL2<br />
1<br />
0<br />
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4<br />
v [m/s]<br />
Die neuen BL3-Motorrollen decken gegenüber ihren Vorgängern einen mehr als doppelt<br />
so großen Geschwindigkeitsbereich bei bis zu 40 % mehr Drehmoment ab<br />
MOTOR UND MOTION CONTROLLER AUS EINER HAND<br />
Dank des neuen, optionalen Motion Controllers RMC-BL3, der zeitgleich zum Launch<br />
der dritten Drive-Roller-Generation ebenfalls in Serie erhältlich ist, können Förderanlagenbauer<br />
auch die zur Antriebsrolle exakt abgestimmte Regelungselektronik aus<br />
einer Hand beziehen. Basisfunktionen sind beispielsweise Dip-Switches zur<br />
Einstellung der Geschwindigkeit und Drehrichtungsänderung. Der Controller kann<br />
aber auch I/O-Signale von externen Komponenten wie SPSen verarbeiteten, sodass<br />
sich die Grundfunktionen des Antriebs beliebig erweitern lassen. Zudem wird auch<br />
der elektrische Schutz des Motors sichergestellt. Der neue RMC-BL3 Motion<br />
Controller für die BL3-Antriebsrolle braucht wenig Platz und ist einfach montierbar.<br />
Auch werden keine zusätzlichen Klemmleisten oder Anschlusskästen<br />
benötigt. Der Controller bietet bereits eine<br />
5-polige Buchse zum Anschluss des Motors<br />
sowie abnehmbare Blockklemmen<br />
zur weiteren Verdrahtung, was den<br />
Anschluss des Motion Controllers<br />
erleichtert und beschleunigt.
ANTRIEBSTECHNIK<br />
„SCHNELLER UND<br />
STÄRKER – AUCH<br />
DANK INTENSIVER<br />
KOOPERATION“<br />
Andreas Flies, Vertriebsleiter<br />
DACH für Stückgutfördertechnik,<br />
Rulmeca<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
EINE BESON<strong>DER</strong>HEIT IST DIE<br />
AUSFÜHRUNG <strong>DER</strong> MOTORROLLE<br />
MIT FRIKTIONSKUPPLUNG<br />
Rulmeca hat auch in die intensive<br />
Zusammenarbeit mit seinen Lieferanten<br />
investiert, die die Kleinteile,<br />
Kunststoffteile und Motorteile<br />
fertigen. Dadurch konnte die Leistung<br />
der BL3-Motorrollen deutlich<br />
gesteigert werden, was den Bedürfnissen<br />
des Markts entgegenkommt,<br />
denn Förderprozesse werden ständig<br />
beschleunigt, um den Durchsatz der<br />
Anlagen zu erhöhen. Zudem wollen<br />
Anlagenbauer die Antriebsrollen auch<br />
für noch schwerere Güter einsetzen,<br />
um Energieverbrauch und Lärm zu<br />
reduzieren.<br />
VIELFÄLTIGE AUSLEGUNGEN VERFÜGBAR<br />
Dass die BL3-Motorrolle kein komplett neues Produkt ist, sondern eine<br />
langzeiterprobte Fördertechnikkomponente zeigt sich auch bei einem<br />
genaueren Blick auf die unterschiedlichen Auslegungsmöglichkeiten,<br />
die sich seit der Verfügbarkeit der ersten BL1-Antriebsrolle extrem<br />
erweitert haben. Im Laufe der Jahre wurde nämlich nicht nur<br />
der Motor – das Herzstück einer jeden Motorrolle – kontinuierlich<br />
weiterentwickelt und optimiert, sondern es wurden nach und nach<br />
auch neue Varianten hinzugefügt. So können Kunden den BL3 heute<br />
unter anderem auch als konische Kurvenrolle, in Edelstahlausführung<br />
und in balligen Ausführungen für Gurtantriebe erhalten. Das<br />
Angebot umfasst auch spezielle Ausführungen, die nur Rulmeca anbietet,<br />
wie zum Beispiel eine Motorrolle mit Friktionskupplung.<br />
Angeboten werden die BL3-Motorrollen entweder mit Rundriemen-Sicken<br />
im Rohr oder mit Antriebskopf in der Ausführung Poly-<br />
V, Rundriemen oder Doppelkettenrad, der formschlüssig mit dem<br />
Antrieb gekoppelt ist. Hierbei wird das Drehmoment vom Getriebeausgang<br />
über eine interne Sechskantachse direkt an den An-<br />
triebskopf geleitet. Dieser treibt dann die verbundenen benachbarten<br />
Rollen an sowie das eigene Mantelrohr. Der Antriebskopf ist<br />
entweder kraftschlüssig über eine Pressverbindung mit dem Mantelrohr<br />
verbunden oder formschlüssig über eine Nut im Rohr. Diese<br />
sorgt dafür, dass Transmissionskopf und Rohr unter allen klimatischen<br />
und arbeitstechnischen Bedingungen stets schlupffrei verbunden<br />
bleiben. In Kombination mit dem Getriebesystem von Rulmeca<br />
– welches die Antriebswelle mechanisch mit den Riemenbzw.<br />
Kettenradköpfen verbindet – ist der Motor völlig frei von möglichen<br />
Zugverlusten des Getriebesystems.<br />
Das Verfahren der Kraftübertragung vom Motor über die Welle<br />
auf das Transmissionssystem und erst von diesem an das Rohr ermöglicht<br />
es Rulmeca sogar, die Motorrollen als Friktionsrollen anzubieten.<br />
Eine solche Bauform eignet sich für den Entwurf von Rollenbahnen,<br />
mit denen man beispielsweise Fördergüter unter Staudruck<br />
fördern möchte. Auch kann sie beispielsweise eine von einer<br />
Maschine noch festgehaltene Verpackung oder Folie mit einem bestimmten<br />
Zug straffen und erst dann fördern, wenn die Maschine<br />
das Material freigibt. Bei allen anderen alternativen Konstruktionen<br />
erfolgt der Kraftfluss vom Motor über das Rohr zum Transmissionssystem.<br />
Sie können in dieser Bauweise niemals als angetriebene<br />
Friktionsrolle ausgelegt werden.<br />
MOTORINTEGRIERTE STEUERELEKTRONIK<br />
Zu den Besonderheiten des BL3 gehört auch die im Motor integrierte<br />
Steuerelektronik. Sie ist platzsparend direkt im bürstenlosen Motorantrieb<br />
integriert, schützt den Motor auch vor dem Vertauschen<br />
der Polarität und verhindert Rückspeisungen. Zudem bietet sie integrierte<br />
Diagnosefunktionen mit Fehlerausgangssignal und reduziert<br />
bei Überlastung eigenständig die Motorleistung. Anfahr- und<br />
Bremsrampen sind in der Motorelektronik hinterlegt, das aktive<br />
Bremsmoment hängt von der Getriebeuntersetzung ab. Um die<br />
Steuerfunktionen des BL3 zu erweitern und ihn beispielsweise in<br />
Closed-Loop-Logik zu integrieren, hat Rulmeca zudem auch einen<br />
externen Motion Controller entwickelt (siehe Kastentext) der zeitgleich<br />
mit dem neuen BL3 verfügbar gemacht wurde.<br />
Die neuen BL3-Motorrollen sind ab sofort in zahlreichen Konfigurationen<br />
erhältlich, die Rulmeca individuell abgestimmt auf das<br />
zu handhabende Fördergut, die Gesamtkonfiguration des fördertechnischen<br />
Systems und seiner Umgebungsbedingungen fertigt.<br />
Die neuen Motorrollen können alle Vorgänger- und baugleiche<br />
Wettbewerbermodelle ersetzen und eignen sich damit auch als Ersatzteilkomponente<br />
sowie für Retrofit-Designs.<br />
Bilder: Rulmeca<br />
www.rulmeca.de<br />
Druckübersetzer<br />
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ANTRIEBSTECHNIK<br />
NIE<strong>DER</strong>SPANNUNGSMOTOR FÜR BETRIEB<br />
AN NETZ UND UMRICHTER<br />
Mit Simotics SD<br />
Pro komplettiert<br />
Siemens seine<br />
nächste Generation<br />
von Niederspannungsmotoren.<br />
Er ist<br />
gleichermaßen<br />
für den Betrieb<br />
am Netz und am<br />
Umrichter für<br />
Spannungen bis<br />
690 V geeignet.<br />
Spezielle Filter<br />
am Umrichterausgang werden in der Regel nicht benötigt. Die<br />
Motoren erfüllen die Vorgaben der Wirkungsgradklasse IE3,<br />
unabhängig davon, ob sie bei 50 oder 60 Hz betrieben werden.<br />
Mit ihrer Multispannungsfähigkeit eignen sich die Motoren<br />
besonders für das Seriengeschäft von OEMs. Sie können an allen<br />
weltweit gängigen Versorgungsspannungen betrieben werden<br />
und folgen dabei den Vorgaben der jeweiligen Wirkungsgradklasse<br />
in jedem Betriebspunkt. Auch unter härtesten Umgebungsbedingungen,<br />
z. B. in der Öl- und Gasindustrie, ist diese<br />
Motorenvariante einsetzbar. Typische Applikationen der<br />
Niederspannungsmotoren sind Pumpen, Kompressoren, Lüfter,<br />
Krane und Hebezeuge, Förderbänder, Hacker, Haspeln, Mühlen,<br />
Scheren und Walzgerüste.<br />
www.siemens.com<br />
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MENSCH-MASCHINE-KOLLABORATION<br />
Motion Controller<br />
mit redundanter<br />
Sicherheitsabschaltung<br />
nach dem<br />
Safe-Torque-Off-<br />
Prinzip (STO)<br />
bietet die<br />
Baureihe MC<br />
5004 P STO von<br />
Faulhaber.<br />
Damit wird die<br />
Energieversorgung<br />
zum Motor<br />
sofort unterbrochen,<br />
sodass er kein Drehmoment mehr erzeugen kann. Die Geräte<br />
sind damit für den Betrieb bis Sicherheitsintegritätslevel SIL3 und<br />
Performancelevel PL e zertifiziert. Auf das Signal einer Sicherheitseinrichtung,<br />
z. B. einer Lichtschranke, wird die angetriebene Einheit<br />
normkonform abgeschaltet, das Ereignis lokal und übergeordnet<br />
signalisiert bzw. visualisiert. Zugleich entsprechen die Geräte mit<br />
ihrer Kommunikationsfähigkeit den Anforderungen hochgradig<br />
vernetzter Prozesse. Sie stehen mit den Schnittstellen USB, RS232,<br />
CANopen und EtherCAT zur Verfügung. Damit sind sie zur Echtzeit-<br />
Kommunikation mit der übergeordneten Prozessleittechnik fähig.<br />
Die Controller kommen ohne externes Sicherheitsrelais für die<br />
Unterbrechung der Motorversorgung aus.<br />
www.faulhaber.com<br />
ANTRIEBE MIT VERSTÄRKTER LAGERUNG<br />
COG SETZT ZEICHEN:<br />
Brillante Ringe für alle<br />
Herausforderungen.<br />
Für die Prozessindustrie bietet Nord Drivesystems Antriebe mit<br />
verstärkter Lagerung und einem großen Lagerabstand an.<br />
Speziell für Pumpen-, Rühr- und Mischanwendungen mit<br />
prozessbedingt hohen Radial- und Axialbelastungen bietet der<br />
Hersteller anwendungsspezifische Ausstattungsoptionen. Die<br />
Ausführungsvarianten umfassen u. a. eine Rührwerksausführung<br />
(VL2-Lagerung) mit einem großen Lagerabstand und einer<br />
verstärkten Lagerung sowie eine Drywell-Ausführung (VL3-Lagerung)<br />
mit zusätzlicher Ölabtropfscheibe und Leckölanzeige oder<br />
Ölsensor. Der Abstand zwischen den Lagern wird bei den<br />
VL2- und VL3-Lagerungen durch Anbauteile vergrößert, die<br />
Getriebegröße bleibt konstant. Darüber hinaus können auch<br />
sehr große Lager verwendet werden, die für Pumpen oder<br />
Rührwerke bewusst überdimensioniert wurden. Die Verstärkung<br />
der Abtriebswellenlagerung und größere Lager erlauben die<br />
Aufnahme der großen axialen und radialen Kräfte durch das<br />
Getriebe und verlängern die Gebrauchsdauer.<br />
Präzisions-O-Ringe für unterschiedlichste<br />
Industriebereiche und höchste Ansprüche.<br />
www.nord.com<br />
www.COG.de
ANTRIEBSTECHNIK<br />
MAGNETISCHER AKTUATOR: LINEARER<br />
KRAFTVERLAUF<br />
FÜR BLITZSCHNELLE KURZHUBBEWEGUNGEN<br />
Für die Kompensation<br />
von Gewichtskräften<br />
und die<br />
Erzeugung von<br />
hubunabhängigen<br />
Konstantkräften<br />
bietet Jung die<br />
Magnetfeder<br />
MagSpring an. Da<br />
ihre Funktion<br />
allein auf der<br />
Wirkung von<br />
Permanentmagneten<br />
beruht, erfordert ihre Anwendung keine externe<br />
Energiezufuhr. Das passive zweiteilige Konstruktionselement gibt<br />
über einen bestimmten Hub eine konstante Kraft ab und erzeugt,<br />
basierend auf rein magnetischer Anziehungskraft, über seinen<br />
gesamten Nutzhub eine definierte Konstantkraft. Die Magnetfeder<br />
lässt sich z. B. in den Aktuatoren der Robotertechnik verwenden,<br />
wo mit einer bestimmten Kraft über einen bestimmten Hub<br />
und sozusagen „mit viel Gefühl“ auf ein nachgiebiges Werkstück<br />
gedrückt werden soll. Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Vermeidung<br />
des Herunterfallens von Vorrichtungen, Werkstücken,<br />
Prüflingen, Klappen, Abdeckungen und Schiebern. Als Zubehör<br />
gibt es nun auch ein Abdichtungsset für den Einsatz in staubigen<br />
und abrasiven Umgebungen.<br />
www.ja2-gmbh.de<br />
Verfahrgeschwindigkeiten bis 900 mm/s ermöglicht die Variante<br />
„Kurzhub-Dynamik“ der Servomotoren Cyber Dynamic Line von<br />
Wittenstein Cyber Motor. Zusammen mit den Servoreglern der<br />
Baureihe Simco Drive können vollständige Kleinservoachsen<br />
konfiguriert werden. Typische Einsatzbeispiele sind das Positionieren,<br />
Zustellen, Fügen, Biegen, Greifen oder Dosieren in der<br />
Umform- und der Handhabungstechnik, in der Halbleiterindustrie,<br />
in Verpackungsmaschinen oder in der Montageautomation.<br />
Mit der Volledelstahl-Ausführung mit Schutzart IP65 sind auch<br />
Anwendungen im Nassbereich von Anlagen zum Herstellen,<br />
Verpacken und Abfüllen von Lebensmitteln und Getränken<br />
möglich. Die Kleinservomotoren mit integrierter Spindel sind für<br />
hochdynamische Positionierachsen und Montagesituationen mit<br />
geringem Bauraum konzipiert. Die Variante ist durch die Modifizierung<br />
des Kugelgewindetriebes speziell für die Ausführung von<br />
schnellen Bewegungen bis 50 mm optimiert.<br />
www.wittenstein.de<br />
shutterstock-ID: 42<strong>10</strong>98091 |©zffoto<br />
Erleben Sie innovative<br />
Verbindungstechnik<br />
auf der IZB <strong>2018</strong><br />
www.arnold-fastening.com<br />
ANTRIEBE MIT INTEGRIERTER STEUERUNG<br />
Die IC-Option<br />
für Verstellantriebe<br />
von<br />
Linak macht<br />
es einfacher,<br />
Bewegungen<br />
in Maschinen<br />
und Anwendungen<br />
zu<br />
optimieren.<br />
Der Unterschied<br />
zu<br />
Standardantrieben<br />
ist<br />
die integrierte<br />
Steuerung.<br />
Die Option gibt es in den Varianten Basic, Advanced, Parallel und<br />
Bus-Kommunikation. Allen gemeinsam ist die elektronische<br />
H-Brückenschaltung, die es ermöglicht, den Antrieb auch ohne<br />
eine externe Steuerung ein- und auszufahren. Ein einfacher<br />
Schalter oder der direkte Anschluss an eine SPS-Steuerung<br />
reichen aus. Schutzfunktionen verhindern eine Überlastung<br />
durch eine erhöhte Strom- oder Spannungsaufnahme sowie<br />
Überhitzung. Die Variante „Advanced“ bietet die Möglichkeit,<br />
den Antrieb direkt mit einem PC zu verbinden und mit der<br />
BusLink-Software zu konfigurieren. Mit der Variante „Parallel“<br />
können bis zu acht baugleiche IC-Antriebe miteinander kombiniert<br />
werden. Mit der Bus-Variante stehen uneingeschränkte<br />
Konfigurations- und erweiterte Überwachungsfunktionen zur<br />
Verfügung.<br />
www.linak.de<br />
56 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong><br />
Arnold.indd 1 31.08.<strong>2018</strong> 09:59:24
ANTRIEBSTECHNIK<br />
SERVOAKTUATOREN MIT INTEGRIERTEN<br />
AUFNEHMERN<br />
Intelligente<br />
Maschinenteile,<br />
die im<br />
geschlossenen<br />
Regelkreis<br />
hydraulische<br />
Achsen regeln,<br />
optional auch<br />
mit Kraft-/<br />
Druckregelung,<br />
sind die<br />
digitalen<br />
Servoaktuatoren von Atos. Zu ihnen gehören reibungsarme<br />
Servozylinder mit integriertem Positions-/Druck-/Kraftaufnehmer<br />
und Hochleistungs-Servoventil mit integriertem Achsregler.<br />
Die kompakten Einheiten sind direkt nach der Verrohrung an die<br />
Hydraulik und Verkabelung an das elektronische System einsatzbereit.<br />
Die Leistungsparameter und das gesamte Bewegungszyklusprofil<br />
können mit der Atos-Software festgelegt werden.<br />
Wählbare Programmierschnittstellen sind USB, CANopen,<br />
Profibus DP, Ethercat, Powerlink, EtherNet/IP oder Profinet.<br />
www.atos.com<br />
KAI KUPPLUNG ERKLÄRT DIE WELT <strong>DER</strong><br />
KUPPLUNGEN FÜR PRÄZISION UND INDUSTRIE<br />
Kai Kupplung,<br />
digitaler Mitarbeiter<br />
und Konstrukteur bei<br />
R+W Antriebselemente,<br />
erklärt die<br />
Komponente<br />
Kupplung ganz kurz<br />
und einfach mit<br />
Beispielen für<br />
Anwendungen im<br />
Maschinenbau. Im<br />
ersten Erklärvideo<br />
wird die Frage „Was<br />
macht eigentlich eine<br />
Kupplung?“ beantwortet<br />
und mit Animationen sowie Beispielen aus dem Maschinenbau<br />
veranschaulicht. Ein weiteres Video stellt die Metallbalgkupplung<br />
im Vergleich zu den Elastomerkupplungen dar – eine<br />
Gegenüberstellung von Torsionssteife und Schwingungsdämpfung.<br />
Diese und weitere Videos sind auf dem R+W-YouTube-Kanal<br />
http://bit.ly/RWKupplungen veröffentlicht.<br />
www.rw-kupplungen.de<br />
KOMPAKTE UND ROBUSTE<br />
HIGH-POWER-GETRIEBE<br />
Den Anforderungen durch immer dynamischer<br />
werdende Motoren und immer geringere Bauräume<br />
begegnet Dunkermotoren mit einer High-Power-Getriebebaureihe.<br />
Die Getriebe PLG 63 HP, PLG 75 HP und<br />
PLG 95 HP liefern Nennmomente bis 160 Nm und<br />
Beschleunigungsmomente bis 320 Nm. Dazu sind sie<br />
sehr widerstandsfähig gegen Laststöße, z. B. bei<br />
Not-Aus oder gar Vandalismus. Selbst bei gelegentlichen<br />
Lastspitzen bis 480 Nm werden sie nicht beschädigt<br />
und laufen weiter. Dazu sind die Planetengetriebe<br />
so konzipiert, dass sie ohne Kupplung und Zwischenflansch<br />
direkt an den Motor angebaut werden, was<br />
ihre Baulänge minimiert. Durch den Einsatz direkt<br />
verzahnter Motorwellen können in einstufigen<br />
Getrieben Untersetzungen bis 14,5:1 realisiert werden.<br />
www.dunkermotoren.de<br />
UNIVERSALDREHGEBER FÜR SICHERHEITSRELEVANTE<br />
ANWENDUNGEN<br />
FSG präsentiert seinen neuen Multiturn-Drehgeber der Baureihe MH64-II-<br />
CAN(MU). Das 160 g leichte Gerät im Aluminiumgehäuse ist mit einem<br />
redundanten Hallsensor ausgestattet, der bis zu 64 Umdrehungen erfassen<br />
kann. Dank der kompakten Bauform eignet sich der Sensor für Anwendungen<br />
in Baumaschinen, mobilen Hubarbeitsbühnen und als Drehgeber für<br />
Seilzugsysteme zur Längenmessung. Die Signalausgabe erfolgt über eine<br />
CAN-Bus-Schnittstelle mittels CANopen oder CANopen-safety-Protokoll. Mit<br />
seiner internen Signalüberwachung und Fehlererkennung ist der Sensor<br />
auch für sicherheitsrelevante Anwendungen der Kategorie PL d geeignet.<br />
Alternativ steht eine 4-20-mA-Schnittstelle zur Verfügung, mit der der<br />
Sensor die Kategorie PL c erreicht. Der Drehgeber in Schutzart IP67 ist für<br />
einen Temperaturbereich von -30 bis +80 °C ausgelegt und verfügt über eine<br />
Schockfestigkeit von 25 g sowie eine Vibrationsfestigkeit von 4 g. Der<br />
Drehgeber kann auch als Singleturn-Variante ausgeführt werden. Der<br />
elektrische Anschluss erfolgt wahlweise über einen M12-Stecker oder Kabel.<br />
www.fernsteuergeraete.de<br />
DIE MARATHONSPRINTER AUS WETTENBERG<br />
DYNAMIK,<br />
DIE LÄUFT.<br />
www.highdynamic.de<br />
www.ja2-gmbh.de<br />
R<br />
JA 2
WERKSTOFF- & VERBINDUNGSTECHNIK<br />
WÄRME AUF DEN PUNKT<br />
giert. Dieser Lichtleiter wird je nach den<br />
Vorgaben des Prozesses auf genau den<br />
Punkt gerichtet, der Wärme braucht.<br />
Punktgenaue Erwärmung verhindert Hitzeschäden<br />
in der Umgebung, empfindliche<br />
Elektronik oder beschichtete Oberflächen<br />
werden geschont.<br />
KONTURANGEPASST VERBIN-<br />
DEN UND ENTGRATEN<br />
Allen konturangepassten Strahlern gemeinsam<br />
ist ihre Ausrichtung in Form, Größe und<br />
Spektrum auf den gewünschten Prozess. So<br />
werden Kanten, Ecken, Ränder und sehr kleine<br />
Flächen gezielt erwärmt, was für die Kunststoffverarbeitung<br />
echte Vorteile bringt.<br />
Gehäuseteile, Abdeckungen, Ansaugrohre oder<br />
Deckel aus Kunststoff werden häufig im Spritzgussverfahren<br />
hergestellt. Dabei ist das Entstehen von<br />
scharfkantigen Graten nicht immer zu verhindern. Vor<br />
allem bei kompliziert geformten Teilen kann die Entfernung<br />
der Grate vor der Weiterverarbeitung oder der Beschichtung<br />
eine echte Herausforderung sein. Infrarot-Strahler aus<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Konturangepasste Infrarot-Strahler übertragen<br />
Wärme genau und gezielt auf kleinste Flächen.<br />
Sie ermöglichen automatisiertes Entgraten,<br />
Nieten oder Schweißen von Kunststoffteilen.<br />
Autoinnenverkleidungen müssen sitzen, die Behälter für<br />
Bremsflüssigkeit oder Wischwasser dicht sein und das<br />
Lenkrad darf keine scharfen Grate aufweisen. Diese Kunststoffteile<br />
werden dafür vernietet, verschweißt oder entgratet.<br />
Konturangepasste Infrarot-Strahler erledigen das auch an schwierigen<br />
Ecken und Kanten zuverlässig. Ein neu entwickelter Punktlichtstrahler<br />
von Heraeus Noblelight überträgt Wärme gezielt auch auf<br />
schwer zugängliche Stellen, mit einem Durchmesser von nur 5 mm.<br />
Besonders schwierige Prozesse werden so automatisierbar.<br />
Der Punktlicht-Strahler liefert bis zu 500 kW/m 2 und kann diese<br />
Leistung auf Flächen von nur 5 mm Durchmesser richten. Dafür benötigt<br />
der Strahler keine Linsen oder komplizierte Reflektorsysteme<br />
wie konventionelle Strahler und auch keine aufwändigen Sicherheitsvorkehrungen<br />
wie Laserquellen. Damit ist der Punktlicht-<br />
Strahler optimal geeignet für das Entgraten, Vernieten oder Schweißen<br />
von Kunststoffteilen an besonders engen und schwer zugänglichen<br />
Stellen. Die Strahler reagieren sehr schnell auf Steuerbefehle<br />
und lassen sich so gut mit robotergestützten Abläufen verbinden.<br />
Die eigentliche Wärmequelle besteht aus einem kurzwelligen Infrarot-Strahler<br />
mit QRC-Beschichtung, die den Austritt der Infrarot-<br />
Strahlung nur in ein Quarzrohr ermöglicht, das als Lichtleiter fun-<br />
WÄRME GENAU DORT, WO SIE<br />
GEBRAUCHT WIRD UND NUR<br />
SO LANGE WIE NÖTIG, SPART<br />
ENERGIE UND KOSTEN<br />
Quarzglas können dem Verlauf von Kanten oder Graten nachgeformt<br />
werden und schmelzen so exakt nur den Grat ab, ohne dabei<br />
das eigentliche Werkstück zu beschädigen.<br />
Durch die kontaktfreie Infrarot-Erwärmung können Kunststoffteile<br />
ohne zusätzlichen Kleber oder andere Hilfsmittel verbunden<br />
werden. Die Infrarot-Strahlung schmilzt in kurzer Zeit eine dünne<br />
Oberflächenschicht der Kunststoffeinzelteile. Diese werden dann<br />
durch einfaches Zusammendrücken etwa zu Behältern für Wischwasser<br />
oder Bremsflüssigkeit verbunden. Im Gegensatz zum Kontaktschweißen<br />
mit heißen Platten bleibt kein Material an der Wärmequelle<br />
hängen, der Erwärmungsschritt erfolgt im Sekundentakt<br />
jederzeit reproduzierbar.<br />
INFRAROT-WÄRME SPART ENERGIE<br />
Infrarot-Strahler bieten den Vorteil, Wärme zielgerichtet anwendbar<br />
zu machen. Infrarot-Strahler werden exakt auf den Produktionsschritt<br />
abgestimmt, sie erwärmen große Oberflächen genauso<br />
wie schmale Ränder. Flexible Bauformen erlauben eine Anpassung<br />
auch an komplex geformte Werkstücke. Durch die Möglichkeit,<br />
Infrarot-Strahler sekundenschnell an- und auszuschalten, wird<br />
Energie effizient eingesetzt, Zeit gespart und letzten Endes werden<br />
die Produktionskosten gesenkt.<br />
Bilder: Heraeus Noblelight<br />
www.heraeus-noblelight.com<br />
58 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
WERKSTOFF- & VERBINDUNGSTECHNIK<br />
NEUE STRAHLSCHWEISSTECHNOLOGIE VEREINFACHT<br />
PROZESS UND STEIGERT QUALITÄT<br />
Die neue Strahlschweißtechnologie<br />
EBFlow von der Firma<br />
Cambridge Vacuum Engineering<br />
(CVE) ermöglicht Elektronenstrahlschweißen<br />
ohne Vakuumkammer.<br />
Sie soll den Prozess des<br />
Schweißens dicker Bereiche in der<br />
Produktion verschiedenster<br />
großer Strukturen vereinfachen,<br />
z. B. bei Schiffen, Druckbehältern<br />
oder Windkraftanlagen. Bisher<br />
konnte das Elektronenstrahlschweißen – ein wichtiges Verfahren in der<br />
Fertigung großer und schwerer Wandstrukturen – nur an Standorten<br />
verwendet werden, die über eine ausreichend große Vakuumkammer<br />
verfügen, um die gefertigten Strukturen unterbringen zu können.<br />
Das Grobvakuum von EBFlow kann dagegen auf Produktionsstraßen<br />
montiert und lokal betrieben werden. Die Technologie kann in allen Anlagen<br />
verwendet werden, in denen Komponenten geschweißt werden. Tests<br />
zeigten laut Anbieter, dass EBFlow 20- bis 30-mal schneller als herkömmliches<br />
Lichtbogenschweißen ist. Gleichzeitig benötigt das Verfahren weniger<br />
Energie als traditionelles Lichtbogenschweißen und senkt die CO 2<br />
-Bilanz der<br />
Anlage.<br />
Zu der Vielzahl an weiteren Vorteilen gehört die Fähigkeit zur Fertigung von<br />
Schweißnähten mit geringem Wärmeeintrag, die zu verringerter Verzerrung<br />
– und höherer Qualität – führt, sowie die Option, NDT-Prüfungen<br />
direkt nach dem Schweißen durchzuführen und somit einen beschleunigten<br />
Produktionsprozess und reduzierte Kosten zu erzielen.<br />
www.ebflow.com<br />
KUNSTSTOFFKOMPONENTEN FÜR NEUE<br />
ANTRIEBS- UND AUTOMOBILKONZEPTE<br />
Die Firma<br />
Weiss<br />
Kunststoffverarbeitung<br />
hat sich auf die<br />
Fertigung von<br />
Spritzgussteilen<br />
mit<br />
deutlich<br />
erweiterten<br />
funktionalen Ansprüchen konzentriert. Sie bietet<br />
Spritzgusskomponenten und fertig montierte Baugruppen<br />
z. B. für die konventionelle Antriebstechnik<br />
und auch für neue Antriebs- und Automobilkonzepte.<br />
Im Zuge eines Transfor mationsprozesses erschließt das<br />
Unternehmen ganz neue Märkte und stellt jetzt eine<br />
eigene Produktlinie vor: die Dockingstation EasyTemp.<br />
Sie vereinfacht das Anschließen und Abkoppeln der<br />
Temperierkreis läufe im Werkzeug, das nach jedem<br />
Produktwechsel erforderlich ist. Damit minimiert das<br />
System die Rüstzeiten. Geschäftsführer Jürgen B. Weiss:<br />
„Ursprünglich haben wir die Dockingstation nur für den<br />
Eigenbedarf entwickelt. Die Vorteile, die das System für<br />
Spritzgießer bietet, sind aber so groß, dass wir die<br />
Serienproduktion starten werden und uns somit ein<br />
weiteres Standbein in unserem zentralen Kompetenzbereich,<br />
dem Kunststoff-Spritzguss, aufbauen.“<br />
www.weiss-kunststoff.de<br />
Hochpräzise Wellenfedern<br />
mit einer Bauraumeinsparung von bis zu 50%<br />
50%<br />
Reduzierter Bauraum bis zu 50%<br />
gegenüber einer herkömmlichen<br />
Runddrahtfeder, bei gleicher Kraft und<br />
Durchbiegung. Standardteile sind in<br />
Edelstahl und Kohlenstoffstahl<br />
erhältlich. Sonderanfertigungen<br />
möglich.<br />
Wir liefern Ihnen die richtige Feder für<br />
Ihre Anwendung im richtigen Material.<br />
HERKÖMMLICHE FE<strong>DER</strong><br />
SMALLEY ® WELLENFE<strong>DER</strong><br />
Rufen Sie uns an unter:<br />
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www.tfc.eu.com/de<br />
Besuchen Sie uns auf der MOTEK | 08.<strong>10</strong>.18 - 11.<strong>10</strong>.18 | Halle 5 Stand 5423
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
DIE FÜSSE<br />
STILL HALTEN<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Wo Energie erzeugt bzw. umgewandelt wird,<br />
entstehen häufig unerwünschte und störende<br />
Vibrationen. Das gilt im harten Industrie-Einsatz<br />
genauso wie in einem Testlabor. Stahlfedern<br />
konnten das Problem zweier Studenten an<br />
ihrem 2,5 t schweren Prüfstand nicht<br />
zufriedenstellend lösen – Maschinenfüße aus<br />
Gummi und Metall schon.<br />
Im Rahmen eines Studienprojekts gilt es, einen Prüfstand für<br />
Zahnräder zur Ermittlung von Dauerfestigkeitskurven aufzubauen.<br />
Der Student Daniel Schneider trägt für die Konzeption und<br />
Konstruktion des Prüfstands die Verantwortung, Hannes Wilhelm<br />
ist im Rahmen seines Bachelorstudiengangs für die Fertigung<br />
und Montage zuständig.<br />
STAHLFE<strong>DER</strong>N ÜBERLASTET<br />
Bei der Entwicklung setzte Daniel Schneider zunächst auf Stahlfedern<br />
unter dem Prüfstand, um dessen Gesamtgewicht von 2,5 t im<br />
Betrieb zu beruhigen. Im Rahmen seiner Abschlussarbeit zum Mas-<br />
Autor: Robert Timmerberg, M. A., Fachjournalist (DFJV),<br />
plus2 GmbH, Düsseldorf<br />
ter of Engineering musste er jedoch feststellen, dass dieses Vorhaben<br />
mit der gewählten Dämpfungslösung zum Scheitern verurteilt<br />
war: „Wir haben beim Aufbau des Prüfstands festgestellt, dass die<br />
Stahlfedern mit dessen Gesamtgewicht überlastet sind und uns<br />
deshalb nach Alternativen für einen Austausch umgesehen.“<br />
Klaus-Moritz Körner, der an der Hochschule Aalen an der Fakultät<br />
für Maschinenbau und Werkstofftechnik als Doktorand sowie im<br />
Lehrbetrieb tätig ist und die Masterarbeit von Daniel Schneider<br />
mitbetreut, fügt hinzu: „Da die elektrischen Motoren für den Antrieb<br />
der Zahnräder für sich bereits ausgewuchtet sind, galt es von<br />
vorne herein, den Prüfstand zu dämpfen, um Schwingungen des<br />
Gesamtsystems zu vermeiden. Mithilfe der Schwingungsdämpfung<br />
sollte verhindert werden, dass Zahnräder und andere Maschinenelemente<br />
durch eine eventuelle Schwingungsanregung geschädigt<br />
werden.“<br />
Die Problematik der Schwingungsisolation brachte Daniel<br />
Schneider gegenüber Professor Dr. Tillmann Körner, dem Studiendekan<br />
im Studiengang Allgemeiner Maschinenbau an der Hochschule<br />
Aalen, zur Sprache. Dieser riet ihm zum Kontakt mit der ACE<br />
Stoßdämpfer GmbH, da das Unternehmen schon häufiger für Demonstrationen<br />
und Veranstaltungen die Hochschule und deren<br />
Studenten besucht hatte. Daniel Schneider berichtet: „Nachdem<br />
ich den Schulungsleiter von ACE, Jörg Brinkmann, und seinen Kollegen,<br />
den Engineering Director des Unternehmens, Dieter Wohlschlegel,<br />
um Rat gefragt hatte, konnten Hannes Wilhelm und ich<br />
zielgerichtet weiterarbeiten.“<br />
GUMMI-METALL-ISOLATOREN ENTKOPPELN<br />
ZUVERLÄSSIG<br />
Der Prüfstand ist auf einer Nutenplatte und auf Adapterplatten für<br />
Motoren und Getriebe mit Langlöchern zur Befestigung aufgebaut.<br />
60 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
01 Der Prüfstand an der Hochschule<br />
Aalen für Zahnräder zur Ermittlung von<br />
Dauerfestigkeitskurven ist über fünf<br />
Gummi-Metall-Isolatoren von ACE<br />
schwingungsentkoppelt<br />
Dadurch sind die Abstände sowie die Anordnung der Komponenten variabel. Lediglich<br />
die Lagerdeckel in den zwei Getriebekästen müssen angepasst werden, um verschiedene<br />
Zahnräder mit unterschiedlichen Achsabständen zu testen. Der Prüfstand mit den<br />
Maßen 1 500 × 3 000 × 1 700 mm besteht aus zwei Motoren und den beiden Getriebekästen.<br />
Ein Motor gibt die Drehzahl vor, der andere dient als Last bzw. Generator. In<br />
Getriebekasten II befinden sich die zu testenden Zahnräder und in Getriebekasten I die<br />
Rückübersetzung. Die Nutenplatte ist an fünf Punkten mit dem Fuß des Tischs verbunden.<br />
Da der Prüfstand mobil gestaltet werden soll, wird der Schaltschrank über Alu-<br />
Profile am Fuß des Tischs befestigt. Auch um die Schwingungen, die am Prüfstand entstehen,<br />
gegenüber dem Schaltschrank und der sensiblen Elektronik zu isolieren, werden<br />
Dämpfungselemente benötigt. Aufgrund des großen Gewichts der Nutenplatte<br />
und des Prüfaufbaus mit etwa 2 500 kg war klar, dass diese zudem recht belastbar sein<br />
müssen. Nach der Beschreibung dieser Anforderungen rieten die Spezialisten von ACE<br />
den Studenten, anstelle der zuvor montierten Stahlfedern die Gummi-Metall-Isolatoren<br />
des Typs SFM-52012-75 zu testen. Denn in drei verschiedenen Baugrößen konzipiert,<br />
eignen sich diese Maschinenfüße von ACE für Belastungsbereiche von 20 bis<br />
1 000 kg. Aufgrund der Masse des Prüfstands entschieden sich Studenten und ACE für<br />
die größten SFM-Modelle. Durch das Verwenden von fünf dieser modernen Maschi-<br />
In 12.603<br />
Baugrössen aus<br />
dem Shop<br />
SCHWINGUNGSISOLATION NACH MASS<br />
Neben den Gummi-Metall-Isolatoren umfassen die Lösungen von ACE im<br />
Bereich Schwingungstechnik außerdem niederfrequent isolierende Luftfederelemente<br />
und Dämmungsplatten. Bei den Platten sorgen drei verschiedene<br />
Typen für optimale Dämmeigenschaften. SLAB sind universell einsetzbare<br />
Dämpfungsplatten, die nach patentierter Rezeptur aus PUR-Werkstoffen<br />
entstehen. Die niederfrequent dämpfenden CEL bestehen aus<br />
Nitrilkautschuk und können auch mehrschichtig verklebt werden. Und die<br />
robusten Gewebe- und Elastomerplatten der Serie PAD sind in Schichten<br />
aufgebaut, was sie sehr belastbar und vielseitig macht. Unter den Bezeichnungen<br />
PLM und PAL führt ACE niederfrequente Luftfederelemente. Diese<br />
halten Schwingungen, Stöße und Kraftspitzen z. B. von Hochleistungs- und<br />
Präzisionsmaschinen fern. In Kombination mit den Gummi-Metall-Isolatoren<br />
bietet ACE ein Portfolio, um Schwingungsisolation nach Maß und für nahezu<br />
alle Anwendungen zu garantieren.<br />
www.federnshop.com<br />
(+49) 07123 960-192<br />
federnshop.com<br />
Info<br />
Katalog Berechnung Anfrage Blog
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
02 Daniel Schneider<br />
(li.) und Hannes<br />
Wilhelm (re.) nehmen<br />
per Lasertechnik die<br />
möglichst genaue<br />
zentrische Wellenausrichtung<br />
am Prüfstand<br />
als eine ihrer<br />
Maßnahmen vor, um<br />
die Schwingungsanregung<br />
zu minimieren<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
„SCHWINGUNGS-<br />
ENTKOPPLUNG<br />
WILL GEKONNT<br />
SEIN!“<br />
Martina Klein,<br />
Stellv. Chefredakteurin<br />
Schwingungsentkopplung scheint<br />
auf den ersten Blick simpel, dabei<br />
müssen jedoch verschiedenste<br />
Parameter bedacht und einberechnet<br />
werden. Und hinter einfach<br />
scheinenden mechanischen<br />
Maschinenelementen stecken eine<br />
ausgeklügelter Aufbau und eine<br />
gezielte Materialauswahl. Daher<br />
kann es nie schaden, die Dämpfungstechnik-Experten<br />
bei der<br />
Auslegung um Rat zu fragen.<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
nenelemente besteht eine zusätzliche Sicherheitstoleranz beim Entkoppeln<br />
der Schwingungen.<br />
Die vielseitigen, robusten und wartungsfreien Gummi-Metall-Isolatoren<br />
sind sofort einbaubar und zeichnen sich durch eine große Abreißsicherheit<br />
aus. Sie sind aus verzinktem Metall gefertigt, wobei in ihrem Inneren<br />
Neopren als Dämpfungswerkstoff verwendet wird. Bei ihrer Konstruktion<br />
wurde darauf geachtet, dass ihre Längssteifigkeit zweieinhalb<br />
DIE MASCHINENELEMENTE ISOLIEREN<br />
IM INDUSTRIELLEN EINSATZ HAUPT-<br />
SÄCHLICH DIE VIBRATIONEN VON<br />
GERÄTEN FÜR DIE ENERGIEERZEUGUNG<br />
Mal höher ist, als die vertikale Steifigkeit und ihre Quersteifigkeit 75 % der<br />
vertikalen Steifigkeit beträgt. Diese Merkmale unterstreichen die Robustheit<br />
und Variabilität der Isolatoren von ACE. Die Komponenten vom Typ<br />
SFM weisen zudem unter Maximalbelastung nur eine Eigenfrequenz von<br />
8 Hz auf. In der Praxis zeigte sich, dass sie nicht nur den Belastungen<br />
standhalten, sondern zudem bei der Nennzahl der Motoren mehr als 80 %<br />
der Schwingungen isolieren. Damit kann Daniel Schneider beim Erstellen<br />
seiner Masterarbeit nun auf korrekte Messergebnisse zurückgreifen. Dank<br />
der Gummi-Metall-Isolatoren von ACE freut sich Hannes Wilhelm zusammen<br />
mit den übrigen Kommilitonen darauf, sich am Prüfstand in Zukunft<br />
voll und ganz der Werkstoffanalyse widmen zu können. Neben dem Einsatz<br />
unter Prüfständen, wie im hier beschriebenen Fall, isolieren die SFM-<br />
Typen von ACE im industriellen Einsatz hauptsächlich die Vibrationen<br />
von Schiffsmotoren, Dieselgeneratoren oder anderen Geräten für die<br />
Energieerzeugung.<br />
Bilder: Aufmacher: ACE, 01 und 02: Hochschule Aalen<br />
www.ace-ace.de<br />
62 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
VOLLSTÄNDIG ÜBERARBEITETE SPINDEL<br />
FÜR DIE MIKROZERSPANUNG<br />
Mit der UHC 120<br />
- 75000/<strong>10</strong><br />
präsentiert GMN<br />
eine neu<br />
überarbeitete<br />
Version aus der<br />
Spindelreihe<br />
UHC für die<br />
Mikrozerspanung.<br />
Sie basiert<br />
auf den Hochgeschwindigkeitsspindeln<br />
der HCS-Serie, die rundum optimiert wurde.<br />
Eine neuartige Bauweise sorgt laut Anbieter für ein äußerst günstiges<br />
Schwingungsverhalten auch bei sehr hohen Drehzahlen. Davon<br />
profitieren die Oberflächengüte und die Lebensdauer der Spindel.<br />
Außerdem konnten die Länge und das Gewicht reduziert werden –<br />
mit positivem Einfluss auf die Dynamik und die Bearbeitungsgenauigkeit.<br />
Die Leistungswerte sind vergleichbar mit den Spindeln der<br />
Vorgängerreihe. Die Spindel mit einem Hülsendurchmesser von<br />
120 mm erzielt bei einer Drehzahl von 75 000 min -1 bis zu 13,5 kW<br />
Leistung (S6-40 %).<br />
Diese Spindel für die Mikrozerspanung ist mit einem umfangreichen<br />
Varianten- und Optionsprogramm analog zur HCS-Serie erhältlich.<br />
Darunter findet sich unter anderem eine Hochdruck-Drehdurchführung,<br />
mit der sich das Kühlmittel direkt durch die Spindelwelle<br />
zuführen lässt. Sie lässt sich bei Drücken bis zu 80 bar einsetzen.<br />
www.gmn.de<br />
FESTSTELLFÜSSE FÜR TRANSPORTWAGEN<br />
Die Feststellfüße<br />
FF <strong>10</strong>0-1<br />
und FF 125-1<br />
von Blickle<br />
eignen sich für<br />
Transportwagen<br />
in der<br />
Intralogistik,<br />
Arbeitstische,<br />
Mitfahrwagen<br />
an Montagebändern,<br />
aber<br />
auch für<br />
Maschinen<br />
und Wagen mit gefederten Rollen. Die Wagen werden durch<br />
einfaches Betätigen des Feststellhebels fixiert, ohne sie<br />
anzuheben. Die Feststellfüße sind kompakt, leicht zu montieren<br />
und erzeugen die gleiche maximale Anpresskraft wie die<br />
größeren Modelle. Unabhängig vom Wagengewicht lassen sie<br />
sich mit geringem Kraftaufwand betätigen. Sie eignen sich als<br />
Alternative zu klassischen Feststeller-Rollen, wenn häufig<br />
gesichert werden muss. Außerdem bieten sie auf glatten<br />
Böden eine erhöhte Standfestigkeit. In der Regel ist pro Wagen<br />
nur ein Feststellfuß nötig. Bei einer Rollenanordnung von zwei<br />
Lenk- und zwei Bockrollen werden die Füße meist zwischen<br />
den Lenkrollen montiert. Die Füße eignen sich auch bei einer<br />
Rollenanordnung in Rautenform oder höher angebrachten<br />
Bockrollen für den Schleppbetrieb.<br />
www.blickle.com<br />
STAHLLAMELLENKUPPLUNG FÜR<br />
EINFACHE MONTAGE<br />
KTR hat eine<br />
Stahllamellenkupplung<br />
entwickelt, die<br />
als Gesamteinheit<br />
radial<br />
montiert und<br />
demontiert<br />
wird. Die<br />
Rigiflex-N<br />
Bauart A-H<br />
besteht aus<br />
zwei Naben, einem Zwischenstück und zwei Lamellenpaketen, die<br />
werksseitig als eine Baugruppe montiert werden. Die Naben sind<br />
als Halbschalen ausgeführt – das ermöglicht den radialen Ein- und<br />
Ausbau der gesamten Kupplung als Einheit. Montiert werden die<br />
Halbschalennaben mit jeweils vier Klemmschrauben, für die<br />
Demontage der Kupplung sind keine Hilfsmittel wie Abzieher<br />
notwendig. Die Lamellen sind als geschichtete taillierte Pakete ausgeführt<br />
und formschlüssig mit Naben und Zwischenstück verbunden.<br />
Da bei der Entwicklung der Kupplung das Hauptaugenmerk<br />
auf Einhaltung der API 6<strong>10</strong> und 671 lag, ist das Zwischenstück<br />
durch eine Fangvorrichtung gesichert. Im Falle eines Lamellenbruchs<br />
verbleibt dieses somit innerhalb der Kupplung. Die neue<br />
Bauart verfügt zudem über eine hohe Leistungsdichte bei geringem<br />
Massenträgheitsmoment. Erhältlich ist die Stahllamellenkupplung<br />
in sechs Baugrößen für Wellendurchmesser bis <strong>10</strong>5 mm<br />
und Nenndrehmomente bis 2 400 Nm.<br />
www.ktr.com<br />
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<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong> 63<br />
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KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
DEN MATERIALKREISLAUF<br />
SCHLIESSEN<br />
Nachhaltigkeit ist „in“ und gerade Kunststoff ist in der Öffentlichkeit<br />
stark in der Diskussion – Stichwort: Mikroplastik. Aber gilt das auch im<br />
Maschinenbau? Der Hersteller von Kunststoffspritzguss- und Tiefziehartikeln<br />
Pöppelmann hat eine unternehmensweite Initiative für mehr Nachhaltigkeit<br />
im Kunststoffsegment gestartet. Wir sprachen darüber mit Thorsten<br />
Koldehoff, Globaler Vertriebsleiter bei Pöppelmann Kapsto.<br />
64 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
Was ist Pöppelmann blue?<br />
Wie kamen Sie auf die Idee zu<br />
Pöppelmann blue und was ist<br />
das Ziel?<br />
Angefangen haben Sie mit<br />
Pflanztöpfen im Bereich<br />
Pöppelmann Teku, welche<br />
Produkte aus Ihrem Hause<br />
umfasst das Programm heute?<br />
Die Nutzung von Recyclingmaterialien ist seit Langem ein wichtiger Bestandteil der<br />
Nachhaltigkeitsanstrengungen der Pöppelmann Gruppe. Unsere neue strategische Initiative<br />
Pöppelmann blue bündelt unternehmensweit alle Aktivitäten, die eine durchgängige<br />
Kreislaufwirtschaft durch ein optimiertes Recycling zum Ziel haben.<br />
Der nachhaltige Einsatz von Ressourcen ist eine globale Herausforderung. Als Industrieunternehmen<br />
im Bereich der Kunststoffverarbeitung sehen wir uns besonders in der<br />
Pflicht, unsere Produkte und Prozesse so umweltverträglich wie möglich zu gestalten. Mit<br />
Pöppelmann blue will die Pöppelmann Gruppe den ökologisch notwendigen Übergang<br />
von einer Linear- zu einer Kreislaufwirtschaft weiter vorantreiben und ökologisches Denken<br />
mit wirtschaftlichem Handeln in Einklang bringen – denn auch dazu sind wir als<br />
Unternehmen verpflichtet. Bei dieser großen gesellschaftlichen Aufgabe müssen alle Kräfte<br />
zusammenwirken. Darum engagieren wir uns nicht nur intern, sondern gehen auch<br />
externe Partnerschaften ein. Pöppelmann blue steht übrigens auch in Übereinstimmung<br />
mit den Zielen der EU-Kunststoffstrategie. Diese strebt an, bis 2030 nur noch recyclingfähige<br />
Kunststoffverpackungen auf dem EU-Markt zuzulassen.<br />
Die ressourcenschonenden Pflanztöpfe von Pöppelmann Teku der Serie „Recycling-Blue“<br />
werden aus Pöppelmann PCR, einem reinen Post-Consumer-Rezyklat gefertigt. Das Material<br />
stammt bis zu <strong>10</strong>0 % aus den Wertstoffsammlungen des DSD. Nach Gebrauch wird<br />
der Pflanztopf den Gelber-Sack- bzw. Gelbe-Tonne-Sammlungen wieder zugeführt. Damit<br />
entsteht ein komplett geschlossener Rohstoffkreislauf auf ein und derselben Wertschöpfungsstufe.<br />
Das Material lässt sich zukünftig gegebenenfalls auch für andere Produkte<br />
einsetzen, z. B. in unserer Division Pöppelmann Famac, die auf Kunststoffverpackungen<br />
für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie spezialisiert ist. Allerdings steht der Bereich<br />
vor besonderen Herausforderungen: Aus technischer Sicht ist ein geschlossener Materialkreislauf<br />
realisierbar. Es gelten jedoch besondere regulatorische Vorschriften für Lebensmittel<br />
und aktuell gibt es hier noch keine zertifizierten Recyclingprozesse. Aber wir stehen<br />
in engem Austausch mit der Lebensmittelindustrie, dem Handel und Forschungseinrichtungen,<br />
um hier ebenfalls zu nachhaltigeren Lösungen zu gelangen.<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong> 65
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
Verpackungen im Consumer-<br />
Bereich sind eine Sache, aber<br />
sind nachhaltige Rohstoffe<br />
auch in der Industrie gefragt?<br />
Wie sind die Produkteigenschaften<br />
im Vergleich zu<br />
Kunststoffteilen aus herkömmlichen<br />
Materialien?<br />
Wollen Sie Ihr Engagement im<br />
Bereich nachhaltige Rohstoffe<br />
ausweiten und wenn ja,<br />
inwiefern?<br />
Bei Pöppelmann Kapsto laufen aktuell Starter-Projekte mit Kunden aus der Industrie, welche<br />
die Schutzelemente nach Gebrauch sammeln und an Pöppelmann zum Recycling zurückführen–<br />
eine kleine Umgewöhnung bei den Prozessabläufen, die jedoch gut funktioniert.<br />
Ein Projekt führen wir zum Beispiel gerade mit Landmaschinenhersteller Grimme<br />
durch, der seine Kapsto-Schutzelemente zukünftig aus dem innovativen Recyclingmaterial<br />
Pöppelmann blue beziehen möchte. Die Stopfen und Kappen werden dem Recyclingprozess<br />
nach Gebrauch wieder zugeführt und vollständig wiederverwertet. So ist der geschlossene<br />
Rohstoffkreislauf gewährleistet. Zu diesem Thema sind wir auf der Suche nach weiteren<br />
Kooperationsmöglichkeiten mit Kunden im Rahmen von Pöppelmann blue.<br />
Die größte Herausforderung beim Recycling von Kunststoff ist es, die physikalischen Eigenschaften<br />
der verschiedenen Kunststoffe zu erhalten. Wichtig ist eine saubere Trennung und<br />
fachgerechte Aufbereitung, um einen wirklich gleichwertigen Sekundär-Kunststoff hervorzubringen.<br />
In manchen Branchen, wie z. B. der Automobilindustrie, gab es lange Zeit erhebliche<br />
Widerstände gegen den Einsatz von Rezyklaten. Mittlerweile sind die technischen Möglichkeiten<br />
zur sauberen Materialtrennung und Wiederaufbereitung so gut, dass wir Vorbehalte<br />
abbauen können. Selbst in unserer Division K-Tech, in der wir hochpräzise technische<br />
Kunststoffspritzgussteile u. a. für die Automobilindustrie fertigen, setzen wir mittlerweile<br />
erfolgreich Rezyklate ein.<br />
Wir betreiben eine intensive Forschung für die kontinuierliche Weiterentwicklung in diesem<br />
Bereich. Denn das Engagement für mehr Nachhaltigkeit bietet der europäischen Industrie und<br />
insbesondere der Kunststoffbranche auch eine große Chance: Mit der Entwicklung neuer<br />
Technologien und Materialien, die Umwelt und Klima schützen, können Unternehmen wie<br />
Pöppelmann weltweit eine Führungsrolle übernehmen. Wer sich hier engagiert und realisierbare<br />
Lösungen entwickelt, die rund um den Globus dringend gefragt sind, wird sicher auch<br />
wirtschaftliche Vorteile haben. Deshalb sind wir offen für Partnerschaften mit anderen Unternehmen.<br />
Wir sind nämlich überzeugt: Nur gemeinschaftlich lassen sich die großen gesellschaftlichen<br />
Herausforderungen lösen.<br />
www.poeppelmann.de<br />
Das Interview führte Martina Klein.<br />
IMPRESSUM<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
erscheint <strong>2018</strong> im 49. Jahrgang, ISSN 0344-4570<br />
Redaktion<br />
Leitender Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Dirk Schaar,<br />
Tel.: 06131/992-345, E-Mail: d.schaar@vfmz.de<br />
Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke,<br />
Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de<br />
(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />
Stv. Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Martina Klein (mak),<br />
Tel.: 06131/992-201, E-Mail: m.klein@vfmz.de<br />
Redakteurin: Dipl.-Geogr. Martina Laun (ml),<br />
Tel.: 06131/992-233, E-Mail: m.laun@vfmz.de<br />
Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro),<br />
Tel.: 06131/992-259, E-Mail: i.ronsdorf@vfmz.de<br />
Redaktionsassistenz: Doris Buchenau,<br />
Tel.: 06131/992-329, E-Mail: d.buchenau@vfmz.de,<br />
Melanie Lerch, Petra Weidt, Ulla Winter<br />
(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />
Gestaltung<br />
Mario Wüst, Sonja Daniel, Anette Fröder,<br />
Anna Schätzlein,<br />
Chef vom Dienst<br />
Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />
Anzeigen<br />
Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />
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Helge Rohmund, Anzeigenverwaltung,<br />
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Anzeigenpreisliste Nr. 49: gültig ab 1. Oktober <strong>2018</strong><br />
Leserservice:<br />
vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />
Große Hub <strong>10</strong>, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266<br />
Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige Änderungen<br />
Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />
(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).<br />
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Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />
weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />
Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />
Verlag<br />
Vereinigte Fachverlage GmbH<br />
Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />
Postfach <strong>10</strong>0465, 55135 Mainz<br />
Tel.: 06131/992-0, Fax: 06131/992-<strong>10</strong>0<br />
E-Mail: info@engineering-news.net,<br />
www.engineering-news.net<br />
Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />
Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />
Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />
Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen<br />
Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401<br />
Gesamtanzeigenleiterin: Beatrice Thomas-Meyer<br />
Tel.: 06131/992-265, E-Mail: b.thomas-meyer@vfmz.de<br />
(verantwortlich für den Anzeigenteil)<br />
Vertrieb: Lutz Rach, Tel.: 06131/992-200,<br />
E-Mail: l.rach@vfmz.de<br />
Druck und Verarbeitung<br />
Limburger Vereinsdruckerei GmbH,<br />
Senefelderstraße 2, 65549 Limburg<br />
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Ihre Daten werden von der Vereinigte Fachverlage GmbH<br />
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zukommen zu lassen. Sowie möglicherweise<br />
von ausgewählten Unternehmen genutzt, um Sie über<br />
berufsbezogene Produkte und Dienstleistungen zu informieren.<br />
Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit<br />
schriftlich beim Verlag widersprochen werden (vertrieb@<br />
vfmz.de).<br />
Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge und<br />
Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit der Annahme<br />
des redaktionellen Contents (Texte, Fotos, Grafiken<br />
etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser Zeitschrift geht<br />
das umfassende, ausschließliche, räumlich, zeitlich und inhaltlich<br />
unbeschränkte Nutzungsrecht auf den Verlag über.<br />
Dies umfasst insbesondere das Recht zur Veröffentlichung<br />
in Printmedien aller Art sowie entsprechender Vervielfältigung<br />
und Verbreitung, das Recht zur Bearbeitung, Umgestaltung<br />
und Übersetzung, das Recht zur Nutzung für eigene<br />
Werbezwecke, das Recht zur elektronischen/digitalen<br />
Verwertung, z. B. Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen<br />
Systemen, zur Veröffentlichung in Datennetzen<br />
sowie Datenträger jedweder Art, wie z. B. die Darstellung im<br />
Rahmen von Internet- und Online-Dienstleistungen, CD-<br />
ROM, CD und DVD und der Datenbanknutzung und das<br />
Recht, die vorgenannten Nutzungsrechte auf Dritte zu<br />
übertragen, d. h. Nachdruckrechte einzuräumen. Eine Haftung<br />
für die Richtigkeit des redaktionellen Contents kann<br />
trotz sorgfältiger Prüfung durch die Redaktion nicht übernommen<br />
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Werbeträgern e. V. (IVW), Berlin.<br />
66 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
MONTAGEPROFILE MIT INTEGRIERTEM SPINDEL-MOTOR-SYSTEM<br />
Elektromechanische, modulare Höhenverstellungen mit integrierten Spindelantrieben<br />
bietet Suspa mit Movotec SMS-I-40x80 und SMS-B-45x90 an. So können<br />
die SMS-Aktuatoren direkt in Anlagen und Arbeitsplatzsystemen verbaut werden.<br />
Die silbereloxierten Aluminiumprofile haben einen Durchmesser von 29 mm, um<br />
die SMS-Innenbaugruppe mit dem Spindelantrieb aufzunehmen. Mit den Maßen<br />
45 x 90 mm und 40 x 80 mm sind sie kompakt und mit vielen marktüblichen<br />
Profilen und Befestigungssystemen kompatibel. Sie haben eine flache Seite ohne<br />
vorgefertigte Nuten. Das ist in der Regel die Außenseite, die für keine Anbauten<br />
vorgesehen sind. So entsteht ein sehr kompakter, stabiler Bauraum. Zudem haben<br />
die Profile einen seitlichen Kabeleingang, so dass das Kabel zur rechten oder zur<br />
linken Nut herausgeführt werden kann. Kommt das Montageprofil in Arbeitstischen<br />
zum Einsatz, kann die Tischplatte direkt ans Profil angebunden werden,<br />
ohne das Kabel einzuklemmen.<br />
www.suspa.com<br />
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Produktneuheiten wie Exzenterhebel,<br />
Sterngriffe, Stellfüße oder<br />
Scharniere in matter oder<br />
polierter Ausfertigung sowie der<br />
ergonomische T-Griff aus<br />
Edelstahl, der ein neues Design<br />
aufweist und einfach in der<br />
Handhabung ist. Der klassische<br />
Bediengriff ist in drei verschiedenen<br />
Griffgrößen mit Innengewinden<br />
zwischen M6 und<br />
M12 sowie elektrolytisch<br />
polierter oder gestrahlter<br />
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Dreh- und<br />
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von Systemlösungen in der Montage- und Handhabungstechnik<br />
spielen z. B. die Crest-to-Crest-Wellenfedern und Spirolox-Sicherungsringe<br />
eine Rolle. Die meist als C-Teile eingestuften Kleinteile<br />
übernehmen fundamentale Aufgaben, z. B. das Einstellen der<br />
Vorspannung von Wälzlagern oder das präzise Fixieren von<br />
Getriebewellen, ohne die eine Realisierung kinematischer<br />
Konstruktionen nicht möglich wäre. Die Flachdraht-Produkte sind<br />
Qualitätslösungen aus Federstahl, Edelstahl oder Sonderlegierungen.<br />
Die Wellenfedern und Sicherungsringe ebnen zudem<br />
den Weg für die Reduzierung von Bauräumen und konstruktive<br />
Vereinfachungen. Sie unterstützen die Konstrukteure daher bei<br />
der Gestaltung schlanker und leichter Montage-, Handhabungsund<br />
Positioniersysteme.<br />
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die Lagerung<br />
von Werkzeugspindeln<br />
in<br />
der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung<br />
entwickelt. Die<br />
Verwendung<br />
von hochwertigen<br />
Werkstoffen<br />
wie z. B.<br />
dem hochreinen und extrem widerstandsfähigen SHX-Stahl<br />
leistet einen wesentlichen Beitrag zu hoher Lagerlebensdauer,<br />
ebenso die Innenkon struktion der Lager, die mithilfe von<br />
Computersimulationen optimiert wurde.<br />
Der besonders ruhige Lauf der Lager , die in höchster Genauigkeit<br />
mit Wälzkörpern aus Stahl oder Keramik erhältlich sind, schafft<br />
eine wichtige Voraussetzung für hochpräzise Prozesse in der<br />
Hochgeschwindigkeitsbearbeitung. Durch verschiedene Käfigwerkstoffe<br />
für High-Speed-Anwendungen (z. B. technisches<br />
Polymer, Hartgewebe, PEEK oder PPS) sowie optionale Abdichtungen<br />
gemäß ISO-Abmessungen lassen sie sich an unterschiedliche<br />
Anwendungsfälle in der spanenden Präzisionsbearbeitung<br />
anpassen.<br />
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DIGITALE LICHTLÖSUNGEN<br />
Unter der Digitalmarke Lum<br />
Connect zeigt Waldmann, dass<br />
Licht heute weit mehr kann als<br />
schlicht die Arbeitsumgebung<br />
erhellen. Eine anwendungsorientierte<br />
Lösung bietet der<br />
Waldmann-Hallentiefstrahler<br />
Acaneo mit integriertem<br />
Nedap-Funkmodul. Mit diesem<br />
lässt sich die Beleuchtung<br />
kabellos steuern, dimmen und<br />
in Gruppen schalten. So eignet sich das System besonders gut im<br />
Sanierungsfall. Denn auch auf Basis bestehender dreiadriger<br />
Verdrahtung können dank der Funklösung die Vorteile eines<br />
modernen Lichtmanagementsystems genutzt werden. Der geringe<br />
Installationsaufwand sowie eine schnelle Inbetriebnahme bieten<br />
auch bei Neuinstallationen Kostenvorteile. Weitere Einsparpotenziale<br />
können durch ein übersichtliches Monitoring der Beleuchtungsanlage<br />
identifiziert und durch die Integration von Sensorik<br />
(Tageslicht und Bewegung) weiter ausgeschöpft werden.<br />
Wie zusätzlicher Komfort und Flexibilität auch direkt an den<br />
Arbeitsplätzen umgesetzt werden kann, zeigt Waldmann mit<br />
seiner Arbeitsplatzleuchte Tameto mit Casmbi-Bluetooth-Technologie.<br />
Was bei drahtgebundenen Beleuchtungslösungen aufwändig<br />
ist, soll mit der digitalen Lösung komfortabel umsetzbar sein.<br />
Vernetzen, gruppieren, zeitgesteuert schalten oder Szenen<br />
programmieren ist über eine Smartphone-App jederzeit möglich.<br />
Weitere drahtlose Aktoren, wie Taster können in die Lösung<br />
eingebunden werden. Auch in Maschinen und Anlagen bringen<br />
digitale Lichtlösungen zusätzliche Vorteile: Die Maschinenleuchte<br />
Mach Led Plus forty mit digitaler Schnittstelle realisiert leistungsloses<br />
Schalten über die Maschinensteuerung. Die Lösung senkt<br />
nicht nur die Energie-, sondern auch die Installationskosten durch<br />
den Wegfall zusätzlich notwendiger Relais. Außerdem kann das<br />
einstellbare Blitzen zur visuellen Kontrolle oder zur Signalisierung<br />
genutzt werden und die flickerfreie Dimmfunktion erlaubt<br />
individuelle Einstellungen.<br />
www.waldmann.com<br />
INSERENTENVERZEICHNIS HEFT <strong>10</strong>/<strong>2018</strong><br />
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ACE Stoßdämpfer, Langenfeld67<br />
Afag, CH-Huttwil37<br />
Arnold Umformtechnik,<br />
Forchtenberg56<br />
ASM, Moosinning7<br />
Atos, I-Sesto Calende13<br />
Baumer Group, Friedberg47<br />
Chemie-Technik Elkalub, Vöhringen43<br />
Clarion Events, Bielefeld83<br />
COG C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG,<br />
Pinneberg55<br />
Covestro, Leverkusen9<br />
Elatech, I-Val Brembilla19<br />
Gutekunst, Metzingen61<br />
Heraeus Noblelight, Hanau42<br />
HIWIN, Offenburg21<br />
IAI Industrieroboter, Schwalbach39<br />
IEF-Werner, Furtwangen17<br />
igus, Köln93<br />
Jung Antriebstechnik, Wettenberg57<br />
LAP GmbH, Lüneburg53<br />
LQ Mechatronik, Besigheim26<br />
Martin GmbH, Dietzenbach22<br />
maxon motor, München5<br />
Mayr, Mauerstetten30<br />
Mechatronik News, Köhler + Partner,<br />
Bucholz, MN1-MN11 69-79<br />
Micro-Epsilon, Ortenburg3<br />
Murtfeldt, Dortmund87<br />
Neugart, Kippenheim51<br />
Orbit, Wolfenbüttel49<br />
Pöppelmann, Lohne89<br />
R+W, Klingenberg23<br />
Reiff, Reutlingen63<br />
Renold, GB-Manchester29<br />
Rose Systemtechnik,<br />
Porta Westfalica31<br />
Scanwill Fluid Power,<br />
DK-Albertslund54<br />
Schallenkammer, Kürnach33<br />
Schmalz, Glatten42<br />
SMC Deutschland, Egelsbach27<br />
TFC Bochum, Bochum59<br />
Tox Pressotechnik, Weingarten25<br />
Trumpf, Ditzingen 4.US<br />
Turck, Mülheim45<br />
Turkish Machinery Deutschland,<br />
Braunschweig34<br />
Zimmer Group, Ettlingen35<br />
Beilage:<br />
Technische Akademie Wuppertal,<br />
Wuppertal (Teilbeilage)<br />
68 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
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No 12_<strong>10</strong>/<strong>2018</strong><br />
Mechatronicnews ®<br />
AUTOMATISIERUNG | ANTRIEBSTECHNIK | TECHNOLOGIETRENDS<br />
AUTOMATION<br />
MIT SYSTEM<br />
Systemintegrator Kettec<br />
setzt auf die modulare<br />
Lineartechnik von Rollon<br />
Mehr dazu auf Seite <strong>10</strong><br />
IMPRESSUM<br />
HERAUSGEBER<br />
Köhler + Partner GmbH<br />
Brauerstraße 42<br />
21244 Buchholz i.d.N.,<br />
Tel.: +49 4181 92892-0<br />
Fax: +49 4181 92892-55<br />
info@koehler-partner.de<br />
GESCHÄFTSFÜHRUNG<br />
Jan Phillip Köhler, Julia Köhler-Cordes<br />
BILDNACHWEIS<br />
Archiv, Köhler + Partner GmbH<br />
www.koehler-partner.de
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ERSTKLASSIGE LEISTUNG<br />
KURZ UND BÜNDIG<br />
Die kompakten photoelektrischen M18-Sensoren von<br />
Contrinex machen Industrie-Anlagen fit für Industrie 4.0<br />
Mit der serienmäßig integrierten IO-Link-Schnittstelle<br />
schließen die Sensoren die Lücke zwischen der Fertigungstechnik<br />
und der Cloud, denn ihre Funktionen<br />
lassen sich problemlos aus der Ferne kontrollieren und<br />
einstellen. Sie reichen von vielfältigen Diagnosemöglichkeiten<br />
wie der Meldung von Drahtbruch, Unterspannung,<br />
Empfängerstörung oder der Montage des falschen<br />
Sensors bis zur Einstellung der Empfindlichkeit und dem<br />
Teach-In. Auch als Detektionszähler, Temperaturwächter<br />
oder Schaltzeittimer können die photoelektrischen<br />
M18-Sensoren eingesetzt werden.<br />
Zur M18-Baureihe zählen Lichttaster ebenso wie Reflexions-<br />
und Einweg-Lichtschranken oder Taster mit<br />
hervorragender Hintergrundausblendung. Dank ihres<br />
kompakten Gehäuses finden die bündig einbaubaren<br />
Sensoren selbst in engen Bauräumen Platz.<br />
Das sind die Top-Eigenschaften der optischen<br />
M18-Sensoren:<br />
- Weiter Erfassungsbereich<br />
- Große Übertragungsraten<br />
- Industrie 4.0-fähig<br />
- Gegenseitige Störfestigkeit<br />
Die Sensoren mit Hintergrundausblendung sind mit<br />
einer speziellen Optik ausgestattet, die dank hervorragender<br />
Schwarz-Weiß-Leistung und Pinpoint-LED für<br />
hochpräzise Erfassung bei Reichweiten bis 250 mm<br />
sorgt. Darüber hinaus sind Ausführungen mit Empfindlichkeitseinstellung<br />
über Potentiometer oder Teach-Taste<br />
erhältlich. Für die rechtwinklige Emission bietet Contrinex<br />
zudem Sonderzubehör an, das einfach montiert<br />
werden kann.<br />
CONTRINEX SENSOR GMBH<br />
Gutenbergstraße 18 | 70771 Leinfelden-Echterdingen | Tel.: +49 711 220988-0 | info@contrinex.de | www.contrinex.de<br />
MN 2
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SPIELFREIE ZONE<br />
Präzise Zykloidgetriebe von Nabtesco<br />
Die Nabtesco Precision Europe GmbH, Teil der Nabtesco-Gruppe, ist der weltweit größte und anerkannteste<br />
Hersteller von Zykloidgetrieben. Mehr als 8 Millionen Exemplare sind rund um den Globus im Einsatz. Zu verdanken<br />
haben sie diesen Erfolg ihrem besonderen Konstruktionsprinzip. Aufgrund der zykloiden Bauweise kommen die<br />
Getriebesysteme im Inneren ohne Zahnräder aus und sind keinen Scherkräften ausgesetzt. Das macht sie außerordentlich<br />
leistungsfähig, sehr genau und extrem robust.<br />
KOMPAKTE BAUWEISE<br />
MILLIONENFACH<br />
BEWÄHRT<br />
HOHE DREH-<br />
MOMENTLEISTUNG<br />
VERSCHLEISSARM<br />
UND BESON<strong>DER</strong>S<br />
LANGLEBIG<br />
Weitere Vorteile der Nabtesco-Getriebe:<br />
- minimales Spiel von weniger als einer Winkelminute<br />
- hohe Schockbelastbarkeit (bis zum<br />
5-fachen des Nenndrehmoments)<br />
- geringes Massenträgheitsmoment<br />
- unempfindlich gegen Vibrationen<br />
Zykloidgetriebe bestehen im Wesentlichen aus vier<br />
Bauelementen: einer Antriebswelle, zwei oder drei<br />
Exzenterwellen, zwei Kurvenscheiben und einer der Untersetzung<br />
entsprechend langsam laufenden Abtriebswelle.<br />
Die Kraftübertragung erfolgt über Bolzen und Rollen. Das<br />
sorgt für einen hohen Wirkungsgrad von bis zu 85 Prozent,<br />
eine lange Lebensdauer und ein extrem geringes Spiel des<br />
Getriebes von unter einer Winkelminute. Auch über einen<br />
langen Zeitraum ist die Spielzunahme bei Zykloidgetrieben<br />
HOHE<br />
STEIFIGKEIT<br />
verschwindend gering – ein dickes Plus gegenüber normalen<br />
Planetengetrieben, die im Laufe ihres Lebens häufig<br />
mit zunehmendem Spiel zu kämpfen haben.<br />
Anwendungen:<br />
- Robotik<br />
- Werkzeugmaschinenbau<br />
- Medizintechnik<br />
- Handling<br />
- Schweißapplikationen<br />
- Verpackungstechnik<br />
- Antennenbau<br />
- Solartechnik<br />
- Windkraftanlagen<br />
- Fahrerlose Transportsysteme<br />
(FTS)<br />
NABTESCO PRECISION EUROPE GMBH<br />
Tiefenbroicher Weg 15 | 40472 Düsseldorf | Tel.: +49 211 17379-0 | info@nabtesco.de | www.nabtesco.de<br />
MN 3
Anzeige<br />
CODIERTE EDELSTAHL-<br />
SCHNELLSCHLUSSKUPPLUNGEN<br />
Vertauschungssicher und leicht zu reinigen<br />
LEICHTE REINIGUNG<br />
VERTAUSCHUNGSSICHER<br />
CODIERT<br />
16.-18. OKTOBER <strong>2018</strong><br />
WOLFSBURG<br />
HALLE 7 | STAND 7<strong>10</strong>1<br />
ROBUSTES GEHÄUSE<br />
AUS VOLLMETALL<br />
Die Edelstahlanschlüsse der INOXLINE hat Eisele speziell für<br />
den Einsatz in hygienesensiblen Bereichen wie dem Lebensmittelumfeld<br />
entwickelt. Jetzt wurde die erfolgreiche Serie um<br />
codierte Schnellschlusskupplungen für Druckluft erweitert.<br />
Codierung verhindert Vertauschungen<br />
Eisele bietet die Schnellschlusskupplungen in vier Ausführungen<br />
an: mit Steckcodierung rund, 3-kant, 6-kant oder 8-kant. Eine<br />
optional verfügbare beidseitige Absperrung bietet zusätzlich ein<br />
Plus an Sicherheit.<br />
Mit den neuen codierten Schnellschlusskupplungen bietet<br />
Eisele vertauschungssichere Edelstahl-Anschlusskomponenten<br />
für Druckluft. Die Anschlüsse bestehend aus Kupplung und<br />
Stecknippel gehören zur INOXLINE-Serie. Sie sind aus Edelstahl<br />
1.4404 / 1.4571 gefertigt und verfügen über FDA-konforme<br />
Dichtungen. In gestecktem Zustand wird über die Außenkontur<br />
das Eindringen von Schmutz erschwert. Damit eignen<br />
sie sich insbesondere für den Einsatz im Lebensmittelumfeld.<br />
Ausgelegt sind die langlebigen Verbindungselemente für einen<br />
Arbeitsdruck von 0,5 bis <strong>10</strong> bar. Die speziellen FPM-Dichtungen<br />
halten Einsatztemperaturen von -50 °C bis +200 °C stand.<br />
Die Vorteile im Überblick:<br />
- vertauschungssicher durch Steckcodierung in rund,<br />
3-kant, 6-kant oder 8-kant<br />
- für optimale Sicherheit mit einseitiger und beidseitiger<br />
Absperrung verfügbar<br />
- Material: Edelstahl 1.4404 / 1.4571<br />
- FDA-konforme Tieftemperaturdichtungen aus FPM<br />
-50 °C bis +200 °C<br />
- Arbeitsdruck: 0,5 bis <strong>10</strong> bar<br />
EISELE PNEUMATICS GMBH & CO. KG<br />
Lise-Meitner-Straße 8/1 | 71332 Waiblingen | Tel.: +49 7151 1719-0 | info@eisele.eu | www.eisele.eu<br />
MN 4
Anzeige<br />
POSITIONIERTISCHE<br />
VON NORELEM<br />
Besonders präzise und vielseitig einsetzbar<br />
08.-11.<strong>10</strong>.<strong>2018</strong><br />
Stuttgart<br />
Halle 5<br />
Stand 5525<br />
Positioniertische von norelem ermöglichen das genaue<br />
Ausrichten von Bauteilen. Möglich wird das durch nahezu<br />
spielfreie Gleitlager-Führungen, die zudem für eine lange<br />
Lebensdauer ohne Wartungsaufwand sorgen. Der Verstellweg<br />
der Positioniertische liegt zwischen 11 - 25 mm<br />
(kurze Ausführung) bzw. 23 - 86 mm (lange Ausführung).<br />
Sie verfügen über eine Skala mit einer Anzeigengenauigkeit<br />
von 0,1 mm – so kann der Anwender die Position<br />
einfach ablesen und exakt einstellen. Die Positioniertische<br />
lassen sich nach dem Baukastenprinzip einfach<br />
mit Kreuz-, Hub- und Positionierrundtischen in den entsprechenden<br />
Baugrößen kombinieren. So entstehen<br />
individuelle, auf die jeweiligen Praxisanforderungen<br />
zugeschnittene Lösungen.<br />
Positioniertische von norelem<br />
sind die ideale Wahl für:<br />
- Werkzeugmaschinen<br />
- Handhabungssysteme<br />
- den Vorrichtungsbau<br />
- Mess- und Prüfeinrichtungen<br />
Modelle mit Positionsanzeiger<br />
Die Positionsanzeiger garantieren eine Anzeigengenauigkeit<br />
von 0,1 mm. Sie sind auch in einer elektronischen<br />
Ausführung mit einem großem LCD Display verfügbar.<br />
Über eine Tastatur lassen sich Reset, Kettenmaß und<br />
Offset einstellen. Die Positionsanzeiger werden mittels<br />
einer Verschraubung fixiert; möglich sind vier verschiedene<br />
Einbaulagen.<br />
Positioniertische für automatisierte<br />
Anwendungen<br />
Die Positioniertische von norelem sind optional<br />
mit elektrischem Antrieb und integrierter Steuerung<br />
erhältlich. Die Module für motorische Verstell-<br />
und Positionieraufgaben eignen sich für<br />
Verfahrgeschwindigkeiten bis 1,2 m/min und Objekte<br />
mit einem Gewicht von bis zu <strong>10</strong> kg. Sie sind<br />
geräusch- und wartungsarm und arbeiten sehr<br />
präzise: Das Radialspiel der Führungen liegt bei<br />
weniger als 0,02 mm und das Umkehrspiel bei<br />
unter 0,04 mm. Für diese Positioniertische steht<br />
eine bedienfreundliche Programmiersoftware<br />
kostenlos zum Download bereit.<br />
NORELEM NORMELEMENTE KG<br />
Volmarstraße 1 | 71706 Markgröningen<br />
| Tel.: +49 7145 206-0 | info@norelem.de | www.norelem.de<br />
MN 5
Anzeige<br />
DEZENTRALE<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
VON<br />
NORD DRIVESYSTEMS<br />
NORD DRIVESYSTEMS bietet eine breite<br />
Auswahl dezentraler Antriebstechnik.<br />
Die dezentralen Frequenzumrichter<br />
NORDAC LINK und NORDAC FLEX lassen<br />
sich individuell an jede gewünschte Anwendung<br />
anpassen und flexibel im Anlagenfeld<br />
montieren. Die Vor-Inbetriebnahme<br />
im Werk macht die Installation besser<br />
planbar und reduziert Kosten. Dank des<br />
modularen Aufbaus sind die Umrichter<br />
einfach erweiterbar.<br />
Die Dezentrale Antriebstechnik von<br />
NORD DRIVESYSTEMS hat besonders bei<br />
weitläufigen Anlagen sowie modularen<br />
und mobilen Systemen spezifische Vorteile:<br />
Weniger Aufwand<br />
für Schaltschrankbau<br />
• Keine Wärmequelle im Schrank<br />
• Kleinerer Schaltschrank<br />
• Reduzierter Verdrahtungsaufwand<br />
Reduzierter Aufwand<br />
bei der Verkabelung<br />
• Keine geschirmten Kabel nötig<br />
• Keine oder sehr kurze Motorkabel<br />
• Optimale EMV-Eigenschaften<br />
Motornahe Inbetriebnahme möglich<br />
Wie Umrichter von NORD Ihre<br />
Systemkosten senken<br />
Die in die NORD-Umrichter integrierte<br />
PLC ermöglicht ein Anlagendesign, das<br />
aus autarken Fertigungsinseln besteht,<br />
die ihre Abläufe weitgehend selbst regeln.<br />
So wird nicht nur die übergeordnete<br />
Steuerung entlastet, es entfallen auch die<br />
Investitionen für die Schaltschrankinstallation<br />
und eine aufwendige Verkabelung.<br />
Darüber hinaus vereinfachen dezentrale<br />
Frequenzumrichter die Wartung des gesamten<br />
Systems und erhöhen so seine<br />
Effizienz.<br />
GETRIEBEBAU NORD GMBH & CO. KG DRIVESYSTEMS<br />
Getriebebau-Nord-Straße 1 | 22941 Bargteheide | Tel.: +49 4532 289-0 | info@nord.com | www.nord.com<br />
MN 6
Anzeige<br />
HIERFÜR IST PLATZ IN <strong>DER</strong><br />
KLEINSTEN MASCHINE<br />
Der W-Faltenbalg von HEMA benötigt bei gleichem<br />
Auszug weniger Einbauraum als Standard-Schutzabdeckungen<br />
Die Anforderungen an Werkzeugmaschinen hinsichtlich Beschleunigung und Arbeitsgeschwindigkeit steigen stetig.<br />
Herkömmliche Schutzabdeckungen stoßen bei Verfahrgeschwindigkeiten über 80 m/min allerdings an ihre Grenzen.<br />
Der neue W-Faltenbalg von HEMA meistert diese Anforderungen dagegen spielend.<br />
Beansprucht weniger Bauraum<br />
als Standard-Abdeckungen<br />
Ermöglicht eine größere<br />
Dynamik der Achse<br />
Während herkömmliche Faltenbälge lediglich<br />
75 bis 80 Prozent der Faltenbreite<br />
als Auszug nutzen, sind es beim W-Falten-<br />
balg von HEMA <strong>10</strong>0 Prozent. Dank dieser<br />
Konstruktion werden für seine Fertigung<br />
mindestens 20 Prozent weniger<br />
Teile benötigt als bei Standardsystemen.<br />
Die Folge: Das Gesamtgewichtistist deutlich<br />
reduziert und es wird eine bessere Bewegungsdynamik<br />
erreicht. Da HEMA außerdem<br />
auf Führungsrahmen verzichtet,<br />
fällt die Masse des Balgs noch geringer<br />
aus. Der W-Faltenbalg ist dennoch<br />
höchsten Anforderungen gewachsen, da<br />
er über einen soliden PP-Körper verfügt<br />
und durch Edelstahllamellen vor heißen<br />
und scharfkantigen Spänen geschützt<br />
ist.<br />
Besonders für Werkzeugmaschinen mit<br />
wenig Einbauraum ist er die ideale<br />
Alternative zu den üblichen Modellen,<br />
da er bei gleicher Auszugslänge weniger<br />
Bauraum beansprucht. HEMA fertigt das<br />
neue Schutzsystem aus einer Kombination<br />
mehrerer Standard-Materialien<br />
und bietet es mit Faltenbreiten zwischen<br />
30 und 50 mm an. Auch Sonderkonstruktionen,<br />
wie über Kopf eingesetzte<br />
Lamellenbleche, sind möglich. Tests auf<br />
dem Prüfstand haben gezeigt, dass der<br />
Faltenbalg problemlos 1,5 Mio. Zyklen<br />
erreicht.<br />
Erzielt um 20 Prozent<br />
größere Hübe<br />
7.11.-9.11.<strong>2018</strong><br />
Bad Salzuflen<br />
Halle 20, Stand B8<br />
HEMA MASCHINEN- UND APPARATESCHUTZ GMBH<br />
Seligenstädter Str. 82 | 63500 Seligenstadt | Tel.: +49 6182 773-0 | info@hema-group.com | www.hema-group.com<br />
MN 7
Anzeige<br />
NEUE KATALOGE<br />
VON KIPP<br />
Schnell das Richtige finden!<br />
<strong>2018</strong> präsentiert das HEINRICH KIPP WERK gleich 2 neue Kataloge.<br />
Ein ausführlicher Blick in die aktuellen Ausgaben lohnt sich!<br />
08.-11.<strong>10</strong>.<strong>2018</strong><br />
Stuttgart | Halle 3<br />
Stand 3325<br />
Katalog SPANNTECHNIK<br />
Der neue SPANNTECHNIK-Katalog präsentiert auf 460 Seiten<br />
rund 2.800 Komponenten für die Werkstückspannung.<br />
Im Rahmen der laufenden Erweiterung des Sortiments<br />
gibt es in allen Produktgruppen Neuheiten, zum Beispiel:<br />
– Ein pneumatisches Positionier- und Spannsystem<br />
– Mechanische Formspanner<br />
– Das System Werkstück-Stabilisator<br />
Katalog BEDIENTEILE | NORMELEMENTE<br />
Der neue BEDIENTEILE-Katalog bietet auf 1.350 Seiten<br />
mehr als 28.000 Produkte inkl. 3.500 Neuheiten und<br />
Erweiterungen, darunter:<br />
- Exzenterhebel, Sterngriffe und Stellfüße<br />
aus Edelstahl und Kunststoff<br />
- Klemmhebel, Griffe, Kugelsperrbolzen, Arretierbolzen<br />
in unterschiedlichen Ausführungen und Varianten<br />
- Auch Sonderlösungen sind realisierbar!<br />
Jetzt die neuen KIPP Kataloge anfordern!<br />
Sie möchten unsere aktuellen Kataloge und Datenträger bestellen? Auf unserer Website haben Sie die Möglichkeit<br />
dazu. Füllen Sie einfach das Bestellformular aus und wir schicken Ihnen die gewünschten Kataloge kostenfrei zu!<br />
www.kipp.com<br />
HEINRICH KIPP WERK KG<br />
Heubergstraße 2 | 72172 Sulz am Neckar | Tel.: +49 7454 793-0 | info@kipp.com | www.kipp.com<br />
MN 8
Anzeige<br />
DAS SYSTEM <strong>DER</strong> UNBEGRENZTEN<br />
MÖGLICHKEITEN<br />
Eine wachsende Anzahl an Produktvarianten und sinkende Losgrößen lassen<br />
die Fertigungskosten in vielen Industrie-Unternehmen immer weiter steigen.<br />
Abhilfe schafft der neue AFP ® -Systembaukasten von LEANTECHNIK.<br />
Die AFP ® /NC-Lokatoren ermöglichen die wirtschaftliche<br />
Produktion zahlreicher Produktderivate in einer einzigen<br />
Linie. Sie dienen der Positionierung von Haltern, Spannern<br />
oder Zentrierungen sowie der flexiblen Aufnahme<br />
von Produkt-Komponenten. Basis des Systembaukastens<br />
ist das lifgo ® -Zahnstangengetriebe, das sich durch eine<br />
perfekte Synchronität auch bei hohen Geschwindigkeiten<br />
auszeichnet und speziell für Anwendungen mit langen<br />
Verfahrwegen entwickelt wurde. Das im AFP ® -Baukasten<br />
integrierte lifgo ® linear 5.0-Getriebe erzeugt Hubkräfte von<br />
bis zu 2.000 N und erreicht Geschwindigkeiten von bis zu<br />
3 m/s sowie Beschleunigungen von bis zu 50 m/s 2 .<br />
Über eine frei programmierbare Steuerung lässt sich der<br />
24 V DC-Servoantrieb beliebig konfigurieren, eine CAN-<br />
Bus-Schnittstelle sorgt zudem für ideale Anschlussmöglichkeiten.<br />
Damit sich die AFP ® /NC-Lokatoren optimal in<br />
jede Anwendung einfügen, werden jede Achse und jeder<br />
Antrieb genau nach Vorgabe des Kunden definiert. Da sie<br />
untereinander kombinierbar sind, kann sich jeder Anwender<br />
sein individuelles Positionierungssystem zusammenstellen,<br />
das sich an wechselnde Produktionsbedingungen<br />
anpasst.<br />
Der Systembaukasten besteht aus:<br />
- Längsachsen,<br />
- Hubachsen,<br />
- Querachsen<br />
- und einem Servo-Motor.<br />
PRODUKT-<br />
NEUHEIT!<br />
LEANTECHNIK AG<br />
Im Lipperfeld 7c | 46047 Oberhausen | Tel.: +49 208 495 25-0 | info@leantechnik.com | www.leantechnik.com<br />
MN 9
Anzeige<br />
STARKE PARTNER FÜR DIE<br />
INDUSTRIEAUTOMATION<br />
Rollon und Kettec: Systemlösungen statt Einzelkomponenten<br />
99 Prozent aller Automationssysteme enthalten Linearachsen,<br />
Linearführungen und / oder Teleskopschienen.<br />
Eine Automatisierung ohne Lineartechnik ist quasi gar<br />
nicht möglich. Systemintegratoren wie die Mönchengladbacher<br />
Spezialisten von Kettec setzen daher auf<br />
leistungsstarke Partner wie Rollon. Die Düsseldorfer<br />
Lineartechnik-Experten liefern eine sensationell große<br />
Auswahl an modularen Automationskomponenten<br />
sowie das erforderliche Anwendungs-Know-how aus<br />
einer Hand. In Kooperation mit Kettec entstehen daraus<br />
flexible und kundenspezifische Automationslösungen.<br />
Wirtschaftlich und zuverlässig automatisieren<br />
So lassen sich Portal- und Gantry-Systeme sowie kartesische<br />
Pick-and-Place-Systeme realisieren, die hohe<br />
Kräfte und Momente aufnehmen und dabei exakt positionieren.<br />
Mit der Actuator System Line, der Linear Line<br />
und der Actuator Line bietet Rollon dafür ein breites<br />
Produktportfolio mit hoher Dynamik und geringer Durchbiegung<br />
auch bei großer Spannweite. Gerade wenn<br />
es um Geschwindigkeit und Reichweite geht, zum<br />
Beispiel bei Palettier- und Sortieraufgaben, ist ein Linearachsportal<br />
einfach schneller als ein klassischer Industrieroboter.<br />
Auch in Umgebungen mit abrasiven Stäuben<br />
und Dauereinsatz spielen die Rollon-Linearsysteme ihre<br />
Stärken aus und punkten mit einer hohen Lebensdauer.<br />
Win-Win-Situation<br />
Von der Kooperation zwischen Systemintegratoren und<br />
Automationstechnik-Spezialisten profitieren Kunden wie<br />
Unternehmen gleichermaßen. Denn statt einzelner Komponenten<br />
wie Linearachsen oder Getriebe sind zunehmend<br />
individualisierte Systemlösungen gefragt. Rollon<br />
und Kettec: zwei starke Partner für Ihre Automatisierung.<br />
Profitieren Sie von der erfolgreichen<br />
Partnerschaft – Ihre Vorteile:<br />
- Modulare Automatisierungskonzepte<br />
- Leistungsstarke Lineartechnik<br />
- Wirtschaftliche Systemlösungen<br />
- Individualisierte Automationssysteme<br />
- Umfangreiches Automationsportfolio<br />
- Stärke durch Kooperation<br />
08.-11.<strong>10</strong>.<strong>2018</strong><br />
Stuttgart | Halle 5<br />
Stand 5405<br />
ROLLON GMBH<br />
Bonner Straße 317-319 | 40589 Düsseldorf | Tel.: +49 211 95747-0 | info@rollon.de | www.rollon.de<br />
MN <strong>10</strong>
Anzeige<br />
SPEZIALBEFETTUNG<br />
VON WÄLZLAGERN<br />
Neue Perspektiven für den Maschinenbau<br />
Findling Wälzlager hat in zwei Dosieranlagen zur<br />
Wälzlagerbefettung und in eine Spezialreinigungsanlage<br />
investiert. Damit ist die Herstellung von Sonderlagern<br />
in kleinen und mittelgroßen Serien von bis<br />
zu <strong>10</strong>00 Stück pro Losgröße möglich.<br />
Spezielle Reinigungsanlage<br />
Hochwertige PTFE-Fette setzen eine Ölfreiheit der Laufbahnoberflächen<br />
voraus, da Rückstände von Öl oder anderen<br />
Konservierungsmitteln wie ein Trennmittel zwischen der<br />
Oberfläche und dem PTFE-Fett agieren und die Wirkfähigkeit<br />
der Fette somit dramatisch sinkt. Zur Verarbeitung dieser<br />
Fette hat das Karlsruher Unternehmen in eine neue Vorrichtung<br />
investiert, die ölfreie Wälzlager-Oberflächen mit einer<br />
nach VDA geforderten Oberflächenspannung von 40 mN/m<br />
gewährleistet, sodass sich auch hochwertigste PTFE-<br />
Fette prozesssicher verarbeiten lassen.<br />
Sparsame Dosieranlagen<br />
Für die Dosierung der teuren PTFE-Fette hat Findling Wälzlager<br />
sichere und sparsame Dosieranlagen erworben. Bei<br />
diesen Systemen ist die Verschleppung von anderen Fetten<br />
und Ölen ausgeschlossen, Leitungsreste werden minimiert.<br />
Weil bei Findling zahlreiche Lagertypen befettet werden<br />
müssen, setzt man auf zwei unterschiedliche Systeme. Sie<br />
ermöglichen eine Verarbeitung auch von minimalen Fettmengen<br />
ab 0,05 g. Fettfüllmengen von 80 % des freien<br />
Raumes sind realisierbar.<br />
Die Vorteile auf einen Blick:<br />
- Komplette Übernahme der komplexen<br />
Befettungs-Prozesse<br />
- Lückenlose Prozessdokumentation (PPAP)<br />
vom Wareneingang bis hin zur Verpackung<br />
- Mehr Schnelligkeit und Flexibilität in der<br />
Sonderfertigung<br />
- Kurze Vorlaufzeit für Bemusterungen,<br />
auch in unterschiedlichen Befettungen<br />
FINDLING WÄLZLAGER GMBH<br />
Schoemperlenstr. 12 | 76185 Karlsruhe | Tel.: +49 721 55999-0 | info@findling.com | www.findling.com<br />
MN 11
SPECIAL<br />
3D-DRUCK<br />
UMDENKEN GEFRAGT<br />
SPECIAL<br />
Die additive Fertigung ist auf dem Weg in die serielle Produktion. Neben<br />
technischen Anforderungen ist der Wissensaufbau im Unternehmen<br />
entscheidend, um schnell das volle Potenzial der Technologie ausschöpfen zu<br />
können. Ein Umdenken ist gefragt, das in der Konstruktion beginnen muss.<br />
80 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 6/<strong>2018</strong>
3D-DRUCK<br />
Der industrielle 3D-Druck ist eines der zentralen<br />
Elemente auf dem Weg hin zur digitalen Fabrik<br />
der Zukunft – und wird damit für viele Unternehmen<br />
zum Game Changer. Der Einsatz von<br />
neuen, innovativen Technologien hilft Unternehmen auf<br />
diesem Weg, zieht aber in der Regel auch Veränderungen<br />
im gesamten Unternehmen nach sich. Der Mensch –<br />
genauer die Transformationsfähigkeit von Managern<br />
und Ingenieuren – wird so neben der Technologie zu einem<br />
entscheidenden Erfolgsfaktor. Dieses Umdenken<br />
muss, wie so vieles, in der Konstruktion beginnen.<br />
OFFENHEIT IST VORAUSSETZUNG<br />
Grundvoraussetzung ist es, dass Konstrukteure offen für<br />
den industriellen 3D-Druck als serientaugliche Fertigungstechnologie<br />
sind. Das bedeutet, zu verstehen, welche<br />
Möglichkeiten die Technologie bietet, wo sie aber<br />
auch gegebenenfalls ihre Grenzen hat. Beispielsweise<br />
muss sich der Konstrukteur bereits zu Beginn bewusst<br />
sein, auf welchem 3D-Druck-System und mit welcher<br />
Ausrichtung im Bauraum er sein Bauteil fertigen möchte.<br />
Schon diese Überlegungen haben Auswirkungen auf<br />
den eigentlichen Konstruktionsvorgang.<br />
Dabei gilt es, die eigentliche Problemstellung nicht<br />
aus dem Blick zu verlieren: Was soll dieses Bauteil leisten<br />
können? Welches Ziel möchte das Unternehmen erreichen<br />
beziehungsweise welche Herausforderung konnte<br />
es durch den Einsatz konventioneller Fertigungsmethoden<br />
bisher nicht lösen? Zur Beantwortung dieser Fragen<br />
mittels Additive Manufacturing (AM) müssen Konstrukteure<br />
die Bereitschaft zeigen, sich dafür von über Jahre<br />
gewohnten Denkansätzen zu verabschieden. Denn bei<br />
konventionellen Fertigungsverfahren bestimmt die Fertigung,<br />
was konstruiert werden kann (manufacturingdriven<br />
design). Beim industriellen 3D-Druck hingegen<br />
bestimmt die Konstruktion die Fertigung (design-driven<br />
manufacturing). Das bringt erhebliche Freiheitsgrade<br />
mit sich – auch Bauteile mit innenliegenden Strukturen,<br />
Bauteil- und Funktionsintegration oder komplexe Geometrien<br />
sind kein Problem. Es ist also möglich, vom zu<br />
erreichenden Ziel auszugehen und das Bauteil dahingehend<br />
zu optimieren. Dieses Potenzial voll auszuschöpfen,<br />
ist nicht immer einfach.<br />
Autor: Florian Lassan, Application<br />
Development Consultant, EOS<br />
GmbH, Krailling bei München<br />
UNTERSTÜTZUNG BEI <strong>DER</strong><br />
TRANSFORMATION<br />
Der Technologieanbieter im industriellen 3D-Druck EOS<br />
hat in den letzten Jahren die Erfahrung gemacht, dass<br />
Unternehmen im Zuge des 3D-Druck-Einsatzes und des<br />
dadurch entstehenden Transformationsprozesses im<br />
Unternehmen häufig noch Unterstützung brauchen –<br />
und hat daher mit „Additive Minds“ eine spezielle Beratungssparte<br />
gegründet. Auf Basis von über 300 betreuten<br />
Kundenprojekten haben die Additive-Minds-Experten<br />
dabei vier Phasen identifiziert, die Unternehmen bei der<br />
Einführung des industriellen 3D-Drucks typischerweise<br />
durchlaufen. Gerade die zweite Phase mit Fokus auf ein<br />
AM-Design ist für Konstrukteure entscheidend.<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong> 81
-<br />
3D-DRUCK<br />
„KONSTRUKTIONS-<br />
GRUNDSÄTZE<br />
AUF DEN KOPF<br />
GESTELLT“<br />
Martina Klein,<br />
Stellv. Chefredakteurin<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
01 Neu konstruiert und statt<br />
aus 15 Komponenten bestehend<br />
in einem Teil produziert: der<br />
additiv gefertigte Hydropox-<br />
Brenner von Linde<br />
SPECIAL<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
So wie der 3D-Druck als additive<br />
Fertigung die herkömmlichen –<br />
subtraktiven – Verfahren auf den<br />
Kopf stellt, so stellt er die Grundsätze<br />
der Konstruktion auf den<br />
Kopf. Dass hier Unterstützung – sei<br />
es durch Software, sei es durch<br />
Beratung – nicht schaden kann,<br />
liegt auf der Hand.<br />
„DAS DESIGN<br />
IM MITTEL-<br />
PUNKT“<br />
Florian Lassan,<br />
Application Development<br />
Consultant, EOS GmbH<br />
Der industrielle 3D-Druck ermöglicht<br />
es Konstrukteuren, das Design<br />
wieder in den Mittelpunkt zu<br />
stellen. Zeigen sich Anwender offen<br />
gegenüber der AM-Technologie und<br />
den damit verbundenen Möglichkeiten,<br />
können sie bestehende<br />
Grenzen der Fertigung überwinden.<br />
So lässt sich das Machbare für<br />
künftige Applikationen stetig<br />
ausweiten und die Zukunft der<br />
Produktion gestalten. Dies zeigen<br />
wir auch als Aussteller auf der<br />
formnext <strong>2018</strong> in Frankfurt.<br />
PHASE 1: DIE RICHTIGEN ANWENDUNGEN IDENTIFIZIEREN<br />
Unternehmen sollten zunächst ihr existierendes Anwendungsportfolio dahingehend<br />
überprüfen, welche Bauteile sinnvollerweise additiv hergestellt werden könnten. Geeignet<br />
sind insbesondere Teile mit einer hohen Design-Komplexität sowie einer geringen<br />
Gewicht-zu-Volumen-Ratio.<br />
BEIM INDUSTRIELLEN<br />
3D-DRUCK BESTIMMT<br />
DIE KONSTRUKTION<br />
DIE FERTIGUNG<br />
Entscheidend hierbei ist ein Perspektivenwechsel,<br />
um zum Beispiel<br />
Designoptimierungen entlang<br />
der Lebenszyklusphasen des<br />
Bauteils umzusetzen und idealerweise<br />
einen Mehrwert in den einzelnen<br />
Wertschöpfungsketten zu<br />
erzielen. Grundsätzlich hilfreich<br />
sind bei der Teileauswahl zentrale Erfolgskriterien wie die Erhöhung der technischen<br />
Leistungsfähigkeit des Bauteils, Kostenreduzierungen – für Rohstoffeinkauf, Herstellung<br />
und Working Capital – sowie zusätzliche Umsatzpotenziale basierend auf<br />
einem höheren technischen Mehrwert.<br />
PHASE 2: ANWENDUNGEN TECHNOLOGIEGERECHT<br />
KONSTRUIEREN<br />
Wurden die richtigen Anwendungen identifiziert, gilt es, die unbegrenzten Vorteile<br />
des industriellen 3D-Drucks zur Erzielung bestmöglicher Ergebnisse zu nutzen – etwa<br />
über eine technologiegerechte Designoptimierung oder sogar Neukonstruktion<br />
des ausgewählten Bauteils. Funktionsintegration, Topologieoptimierung oder die Erzeugung<br />
komplexer bionischer Strukturen spielen hier häufig eine entscheidende<br />
Rolle, flankiert von maßgeschneiderten Belichtungsstrategien. Für das ausgewählte<br />
Bauteil münden die technischen Verbesserungen typischerweise in einen soliden<br />
Business Case, der auch die kommerziellen und strategischen Aspekte eines Wechsels<br />
hin zur AM-Technologie beinhaltet.<br />
EOS Additive Minds hat seinen Kunden Linde in dieser Phase begleitet. Dessen<br />
Wettbewerbsumfeld ist herausfordernd, Leistung und Kostenstrukturen entlang der<br />
Wertschöpfungskette sind bei den bisher eingesetzten herkömmlichen Fertigungsverfahren<br />
ausgereizt. Das Unternehmen brauchte schnelle Ergebnisse und musste<br />
kurzfristig Design- und Fertigungskompetenz für den industriellen 3D-Druck aufbauen.<br />
In einem Workshop mit EOS wurden Bauteile für den Einsatz von AM identifiziert,<br />
u. a. ein sogenannter Hydropox-Brenner. Schnell stellte sich heraus, dass das<br />
bestehende Produkt signifikant optimiert werden konnte. Der Brenner verfügt nun<br />
über eine bessere Leistung. Gleichzeitig wurde die Zahl der Komponenten von vorher<br />
15 auf jetzt 1 reduziert und damit auch die Gesamtbetriebskosten. Linde hat damit<br />
die Grundlage für eine kundenspezifische Massenproduktion geschaffen. Das<br />
aufgebaute AM-Know-how wurde permanent im Unternehmen verankert und kann<br />
damit auch für andere Unternehmensbereiche nutzbar gemacht werden.<br />
82 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
EINE MESSE.<br />
EIN ZIEL.<br />
ZWEI STÄDTE.<br />
PHASE 3: AUFBAU EINER ADDITIVEN FERTIGUNG<br />
Die erfolgreiche Durchführung der Vorphasen führt i. d. R. zu einer strategischen<br />
Entscheidung, den industriellen 3D-Druck im Unternehmen durch den Aufbau einer<br />
additiven Fertigung zu verankern. Serienrelevante Aspekte wie z. B. eine Qualitätssicherung<br />
zur Sicherstellung wiederholbarer Bauteilqualitäten spielen in dieser Phase<br />
eine große Rolle. Zu diesem Zweck gibt es bereits heute technische Lösungen für die<br />
Echtzeit-Überwachung des Bauprozesses, z. B. durch eine Monitoring-Suite. Zudem<br />
bieten ausgewählte Lösungsanbieter, wie die Additive-Minds-Beratungseinheit von<br />
EOS, spezielle Consulting- und Trainingsdienstleistungen an.<br />
PHASE 4: SKALIERUNG UND ZERTIFIZIERUNG<br />
<strong>DER</strong> PRODUKTIONSEINHEITEN<br />
Hat ein Unternehmen die ersten drei Phasen durchlaufen, kann es nun eine industrielle,<br />
vollständig skalierbare additive Fertigung im Unternehmen implementieren.<br />
Über die Validierung und Zertifizierung von eingesetzter Technologie und Werkstoffen<br />
wird ein spezifisches Qualitätssicherungssystem aufgesetzt; Prozesse im Einklang<br />
mit den vorgegebenen rechtlichen Bestimmungen und Regularien werden definiert<br />
und implementiert. Damit baut das Unternehmen robuste, organisatorische<br />
Abläufe auf und kann sehr flexibel auf Kundenbedürfnisse reagieren. Gleichzeitig<br />
kann der Bauprozess von den mittlerweile ausgebildeten, unternehmensinternen<br />
AM-Experten kontinuierlich optimiert und damit an steigende Erwartungen und<br />
Nachfrage angepasst werden.<br />
Bilder: EOS<br />
7.–9. NOVEMBER <strong>2018</strong><br />
BAD SALZUFLEN<br />
www.fmb-messe.de<br />
Code:<br />
Code:<br />
FMB418<br />
FMB418<br />
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und<br />
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kostenloses<br />
kostenloses<br />
Ticket<br />
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sichern!<br />
sichern!<br />
www.eos.info<br />
02 Mit einem workflowbasierten Ansatz der grafischen Benutzeroberfläche,<br />
die den „AM CAM“-Prozess abbildet, ist der Umgang<br />
mit der EOSPRINT-2.0-Software intuitiv und schnell zu lernen<br />
20.–21. FEBRUAR 2019<br />
AUGSBURG<br />
www.fmb-sued.de<br />
SOFTWARE HILFT<br />
Bei der Umsetzung einer Design-getriebenen Fertigung mittels 3D-Druck<br />
können Konstrukteure auf moderne Software zurückgreifen, um Elemente<br />
wie Topologieoptimierung, Prozesssimulation und Datenvorbereitung für<br />
die additive Fertigung zu vereinfachen. So erlaubt die Prozesssimulationssoftware<br />
Amphyon, den AM-Bauprozess im Vorfeld zu simulieren und so<br />
mögliche Problembereiche des zu fertigenden Teils frühzeitig zu erkennen<br />
und zu lösen. Mit EOSPRINT 2 bietet EOS ein intuitives, offenes und produktives<br />
CAM-Tool für Datenvorbereitung und Prozessmanagement.<br />
ZULIEFERMESSE<br />
FÜR MASCHINENBAU,<br />
AUTOMATISIERUNG<br />
UND PRODUKTION
KLARTEXT<br />
GRENZEN DES<br />
3D-DRUCKS<br />
OLIVER REFLE<br />
Abteilungsleiter, Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart<br />
Aktuell entwickelt sich der Reifegrad der additiven Technologien stark weiter. Die<br />
additiven Verfahren werden bestehende Fertigungsprozesse ergänzen und in<br />
Summe dazu beitragen, dass komplexe Produkte immer flexibler und schneller<br />
hergestellt werden können. Gerade dort, wo immer kürzer werdende Produktund<br />
Entwicklungszyklen sowie die Nachfrage nach Produktpersonalisierung das<br />
Marktumfeld bestimmen, werden additive Verfahren wettbewerbsentscheidend<br />
sein. Und je mehr die Konstrukteure mit den geometrischen Freiheiten, aber auch<br />
mit den verfahrensspezifischen Restriktionen umzugehen lernen, desto breiter<br />
wird das Einsatzgebiet additiv gefertigter Komponenten. Den Bereich der<br />
kostenoptimierten Massenproduktion wird die additive Fertigung auf Grund der<br />
Kostenstruktur aber nur in wenigen Ausnahmefällen durchdringen.<br />
Als additives Verfahren<br />
hat 3D-Druck nicht nur<br />
den Prototypenbau<br />
revolutioniert, sondern er<br />
eröffnet auch in der<br />
Fertigungstechnik und im<br />
Werkzeug- und<br />
Formenbau völlig neue<br />
Möglichkeiten. Aber wo<br />
liegen die Grenzen des<br />
3D-Drucks im<br />
Maschinenbau – heute<br />
und in Zukunft?<br />
<strong>DER</strong> 3D-DRUCK<br />
WIRD DIE MASSEN-<br />
PRODUKTION<br />
NICHT EROBERN<br />
3D-DRUCK VS.<br />
ZERSPANUNG? –<br />
DIE KOMBINA-<br />
TION MACHT’S<br />
SPECIAL<br />
MARCO BIANCONI<br />
Business Development Manager, Murtfeldt Kunststoffe GmbH & Co. KG, Dortmund<br />
3D-Druck vs. Zerspanung? Die Kombination macht’s – zumindest zurzeit noch,<br />
sofern man industrielle Funktionsbauteile additiv herstellen möchte, bei denen<br />
genaue Maßangaben und enge Maßtoleranzen ausschlaggebend für deren<br />
Einsatz z.B. in einer Maschine oder Anwendung sind. In der additiven Fertigung<br />
kann nur mit den maschineneigenen Fertigungstoleranzen gearbeitet werden,<br />
die von Maschine zu Maschine verschieden, aber auch von der Bauteilplatzierung<br />
im Bauraum abhängig und somit stark schwankend sind. Werden<br />
genaue Toleranzen für z. B. Passungen o.ä. benötigt, sind diese oft nicht<br />
umsetzbar bzw. unter Umständen nicht reproduzierbar, was eine (Klein-)<br />
Serienfertigung unmöglich machen kann. Wir kombinieren die Vorteile beider<br />
Fertigungsverfahren – die Designfreiheit und der hohe Komplexitätsgrad des<br />
3D-Drucks sowie die präzisen Möglichkeiten in der zerspanenden (Nach-)<br />
Bearbeitung – und umgehen so die Grenzen der additiven Fertigung.
KLARTEXT<br />
THOMAS FEHN<br />
Hauptabteilungsleiter Additive Manufacturing bei TRUMPF, Ditzingen<br />
Additive Verfahren sind stark im Kommen und fehlen künftig in keiner Fertigungsumgebung.<br />
Immer mehr Anwender prüfen, ob der 3D-Druck für ihre Applikation geeignet ist. Dabei ist es<br />
wichtig, die gesamte Prozesskette zu beleuchten. Bei hohen Stückzahlen ohne Variationen<br />
sind konventionelle Methoden wie Gießen kostengünstiger als der 3D-Druck. Additive<br />
Verfahren erlauben wiederum mehr Freiheit in Form und Funktion. Das ermöglicht eine<br />
erhöhte Funktionalität, ein geringeres Gewicht und weniger Kosten. Die Luftfahrtindustrie<br />
nutzt die Vorteile schon in der Produktion. Ein weiteres Thema ist die Automatisierung.<br />
Metallisches Laserschmelzen im Pulverbett – Laser Metal Fusion – ist ein komplexer Prozess,<br />
dessen Integration in ein vollautomatisiertes Fertigungsumfeld noch am Anfang steht.<br />
Trumpf arbeitet mit Hochdruck daran, die manuellen Tätigkeiten zu reduzieren und die<br />
Automatisierung voranzutreiben.<br />
ES IST WICHTIG, DIE<br />
GESAMTE PROZESS-<br />
KETTE ZU BELEUCHTEN<br />
DIE STANDARDISIERUNG<br />
HÄLT MIT <strong>DER</strong> ENTWICK-<br />
LUNG NOCH NICHT<br />
SCHRITT<br />
DR.-ING. SIMON JAHN<br />
Geschäftsführer, Günter‐Köhler‐Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung (ifw Jena)<br />
Die additiven Verfahren weisen hohe Potenziale auf. Jedoch existieren derzeitig<br />
Limitierungen, beispielsweise in Form von geringen Bauraten oder hohen<br />
Kosten, die einer breiteren Anwendung entgegenstehen. Mit der stetigen<br />
Weiterentwicklung und insbesondere dem Auftreten neuer Anbieter werden<br />
die Grenzen zukünftig verschoben. Für großformatige massive Bauteile bieten<br />
sich die bisher wenig beachteten Verfahrensgruppen der Schichtlaminierung<br />
von Metallblechen und des Materialauftrags mit gerichteter<br />
Energieeinbringung (z. B. Lichtbogen-Draht-Varianten) an. Ebenso werden für<br />
Metalle zweistufige Verfahren, wie die des Freistrahl-Bindemittelauftrags oder<br />
der Materialextrusion, stark an Bedeutung gewinnen. Dabei ist die hohe<br />
Festigkeit des Metalls in einem thermischen Prozess (Sintern) nach der<br />
Formgebung zu erzeugen. Die Standardisierung hält dagegen noch nicht<br />
Schritt mit der Entwicklung.<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong> 85
3D-DRUCK<br />
HOCHLEISTUNGSTAUCHER<br />
Klein und präzise: Das ist Pluto, der Stereolithografie-3D-Drucker von<br />
3Devised aus Kalifornien. Für die Umsetzung des Top-Down-Prinzips<br />
waren Hochleistungstaucher gesucht, High-End-Maschinenelemente, die<br />
ganz ohne Schmiermittel exakt und zuverlässig arbeiten in einem Bad aus<br />
Glycerin und Kunstharz. Wartungsfreie Polymer-Lagertechnik hat den<br />
Tauchwettbewerb gewonnen.<br />
SPECIAL<br />
In seinem eleganten zeitlosen Design passt der 3D-Drucker Pluto<br />
in jeden Haushalt. Und bei einer Größe von nur 155 x 155 x<br />
290 mm reicht seine Druckqualität an die industrieller 3D-Drucker<br />
heran. Er wurde ursprünglich für Juweliere, Bastler und kleine<br />
Firmen entwickelt, jetzt können sich Tüftler und Designer ihre<br />
Teile mit Pluto selber drucken: von Schmuck bis hin zu Spielzeugen<br />
oder Bauteilen für die eigene Erfindung. Die Idee zur Entwicklung<br />
des SLA-Druckers begann vor fünf Jahren. Viktor Bankó, Ingenieur<br />
und Gründer von 3Devised war auf der Suche nach einem additiven<br />
Fertigungsverfahren, um kundenspezifische Gehäuseteile für<br />
die Elektronik zu drucken. Ein Druck der komplexen Formen mit-<br />
tels FDM-Verfahren erbrachte jedoch nur enttäuschende Resultate<br />
für den Ingenieur. Denn die Druckergebnisse waren zu ungenau. So<br />
kam Viktor Bankó gemeinsam mit seinem Bruder Barnabas und<br />
unterstützt von seinem Vater Balazs auf die Idee, eine bessere und<br />
zugleich kostengünstigere Lösung zu entwickeln, um kleine Serien<br />
von kundenspezifischen, komplexen Kunststoffteilen präzise drucken<br />
zu können. Mit der Stereolithografie (kurz: SLA) wurde schnell<br />
das technisch optimale Verfahren auserkoren. Dabei wird ein Werkstück<br />
durch ein schichtweises Belichten von flüssigem Photopolymerharz<br />
aufgebaut. Daraus ergeben sich sehr filigrane Strukturen<br />
mit gleichzeitig glatten Oberflächen.<br />
86 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
VON OBEN NACH UNTEN<br />
Bei dem SLA-Druck wird zwischen der<br />
Bottom-Up- und der Top-Down-Technologie<br />
unterschieden. Bei dem Bottom-<br />
Up-Prinzip, bei dem die Lichtquelle unten<br />
ist und das Objekt kopfüber an der<br />
Druckplattform hängend entsteht, gibt<br />
es nach jeder gehärteten Schicht eine signifikante<br />
Schälkraft, wodurch die Drucker<br />
langsamer und weniger zuverlässig<br />
sind. Diese Kräfte wirken nicht nur auf<br />
die gedruckten Objekte sondern auch<br />
auf die Wannenbeschichtung, was ihre<br />
Lebensdauer begrenzt. Die jungen Gründer<br />
entschieden sich daher, das Top-<br />
Down-Prinzip einzusetzen. Dabei wandert<br />
die Druckplattform nach jeder gedruckten<br />
Schicht weiter nach unten in<br />
den Kunstharzbehälter. Hierbei muss der<br />
gesamte Tank gefüllt sein. Um den Bedarf<br />
an Kunstharz zu begrenzen, wird der<br />
Tank mit Glyzerin befüllt und das Harz<br />
wird nur in einer Schicht darauf gegeben.<br />
Aufgrund der unterschiedlichen<br />
Dichte setzt sich das Harz auf der Oberfläche<br />
ab. Als zusätzlicher Bonus für die<br />
Optik ist Glycerin wasserklar. Nach dem<br />
Bau der ersten funktionstüchtigen 3D-<br />
SLA-Drucker entschieden sich die Brüder<br />
Bankó mit Unterstützung von Freunden<br />
ein marktfähiges, kleines und erschwingliches<br />
Desktop-Gerät in einem<br />
zeitlosen Design zu entwickeln, das die<br />
gesammelten Erfahrungen nutzt und in<br />
jeden Haushalt passt. So entstand 2015<br />
der erste Prototyp, der nach dem Zwergplaneten<br />
Pluto benannt wurde. Heute ist<br />
Pluto bereit für den Massenmarkt. Mit einer<br />
Größe von 155 x 155 x 290 mm ist er<br />
nach Angaben des Herstellers der weltweit<br />
kleinste Top-Down-SLA-Drucker.<br />
BESON<strong>DER</strong>E ANFOR<strong>DER</strong>UN-<br />
GEN AN MASCHINENELEMENTE<br />
Vor allem an die Maschinenkomponenten<br />
von Pluto stellten die Entwickler besondere<br />
Anforderungen. Denn alle Elemente<br />
im Innenraum des Druckers müssen<br />
beständig gegen das eingefüllte Harz<br />
und Glycerin und frei von Korrosion<br />
sein. Gleichzeitig ist die Mechanik für ein<br />
präzises Druckergebnis verantwortlich.<br />
Diese Anforderungen betreffen vor allem<br />
das zentrale Element des 3D-Druckers:<br />
die Z-Achse, die für das Absenken der<br />
Bauplattform im Drucker verantwortlich<br />
ist. Die Entwickler von 3Devised setzten<br />
sich das Ziel, die Z-Achse so steif und<br />
kompakt wie möglich zu machen. Durch<br />
den direkten Einbau der Achse in den<br />
Tank wurde der Abstand zwischen der<br />
Bauplattform und der Leitspindel verkürzt,<br />
um Präzision zu gewährleisten.<br />
Diese Designentscheidung war jedoch<br />
mit Problemen verbunden, denn eine<br />
Schmierung der Bauteile kam nicht in<br />
Frage, da sie das Harz verunreinigen<br />
könnte.<br />
VIDEO:<br />
Pluto in Aktion<br />
erleben Sie unter:<br />
http://bit.ly/<br />
Pluto_3Devised<br />
01<br />
01 Für die Z-Achse von Pluto griffen die Entwickler auf die wartungsfreie<br />
Polymer-Lagertechnik von Igus zurück; diese sorgt für ein schmierfreies<br />
Verfahren und präzise Druckergebnisse
3D-DRUCK<br />
03<br />
02<br />
02 Klein wie eine Kaffeemaschine und elegant im Design<br />
passt der 3D-SLA-Drucker Pluto in jeden Haushalt<br />
03 Der 3D-Drucker von 3Devised ermöglicht dank Igus-Komponenten den<br />
Druck von höchst präzisen Bauteilen<br />
SPECIAL<br />
„HIGH-END-<br />
MASCHINENELE-<br />
MENTE ERÖFFNEN<br />
WAHLFREIHEIT“<br />
Martina Klein,<br />
Stv. Chefredakteurin<br />
Die Gründer von 3Devised haben<br />
sich für das Top-Down-Verfahren<br />
beim SLA-Druck entschieden, weil<br />
es hier im Vergleich zum Bottomup-Verfahren<br />
eine geringere<br />
Krafteinwirkung auf die Teile<br />
während des Druckvorgangs gibt.<br />
Das erlaubt eine hohe Detailtreue<br />
und Präzision. Andererseits stellt es<br />
eine besondere Herausforderung<br />
an die Maschinenkomponenten,<br />
denn sie müssen in einem Bad aus<br />
Glycerin und Kunstharz arbeiten.<br />
High-End-Maschinenelemente aus<br />
Hochleistungskunststoffen<br />
erlauben also, dass das Verfahren<br />
ausgewählt wird, das die höchste<br />
Präzision bietet.<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
HOCHLEISTUNGSKUNSTSTOFFE ALS PROBLEMLÖSER<br />
Es war für die Entwickler eine naheliegende Lösung, Kunststoffkomponenten<br />
anstatt solcher aus Metall einzusetzen. Häufig verwendete<br />
Kunststoffe sind jedoch nicht mit Stereolithographieharzen<br />
kompatibel, es kommt zu Quellung, Verzerrung und schließlich<br />
vollständigem mechanischem Versagen. „Hier kam uns Igus mit seinen<br />
Hochleistungskunststoffen zu Hilfe. Mit einer hochpräzisen<br />
Spindel, Muttern, Lagern und Linearführungen konnten wir eine Z-<br />
Achse mit höchster Zuverlässigkeit konstruieren“, erklärt Viktor<br />
Bankó von 3Devised. Für den sehr kompakten Bauraum wurde die<br />
Miniaturführung Drylin N aus Aluminium mit einer Länge von<br />
160 mm mit dazu passenden Schlitten ausgewählt. In Kombination<br />
mit einer Steilgewindespindel aus chemikalienbeständigem und<br />
korrosionsfreiem Edelstahl und einer gefrästen Spindelmutter aus<br />
dem Allroundwerkstoff Iglidur P2<strong>10</strong> wird die Bauplattform präzise<br />
und schmierfrei abgesenkt. Zur Lagerung des Z-Achsensystems<br />
dient ein Gleitlager aus Iglidur P. Der Werkstoff zeichnet sich durch<br />
eine niedrige Wasseraufnahme, hohe Belastbarkeit und Verschleißfestigkeit<br />
aus.<br />
„Die Igus-Komponenten arbeiten wartungsfrei und präzise und lassen<br />
sich einfach montieren. Insbesondere jetzt, wo wir reif für den Massenmarkt<br />
sind, können wir auf Igus als einen zuverlässigen Lieferanten<br />
zählen“, sagt Viktor Bankó. Zur Finanzierung dieses Schritts hat 3Devised<br />
die Möglichkeiten einer Crowdfunding-Plattform erfolgreich genutzt.<br />
Der 3D-Drucker Pluto, das Glycerin und verschiedene Kunststoffharze<br />
sowie Zubehör sollen bereits Anfang des Jahres im eigenen<br />
Web-shop erhältlich sein.<br />
Bilder: 3Devised<br />
www.igus.de<br />
EINE SCHMIERUNG <strong>DER</strong> BAUTEILE<br />
KAM NICHT IN FRAGE, DA SIE DAS<br />
HARZ VERUNREINIGEN KÖNNTE<br />
88 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
3D-DRUCK<br />
HITZEBESTÄNDIGE MATERIALIEN UND HOHE BAUTEILQUALITÄT<br />
Der 3D-Drucker TruPrint 5 000 basiert wie alle Vertreter der TruPrint-Serie von Trumpf auf<br />
der Technologie Laser Metal Fusion (LMF). Die Anlage arbeitet mit dem Multilaser-Prinzip,<br />
bei dem drei Laser zeitgleich die Geometrie der Bauteile im Pulverbett aufschmelzen.<br />
Mit der hohen Vorheizung von bis zu 500 °C ist es erstmals möglich, hitzebeständige<br />
Materialien wie kohlenstoffhaltige Stähle zu verarbeiten. Außerdem steigt die Bearbeitungsqualität<br />
bei Werkstoffen wie Titan, weil sich Spannungen im Bauteil verringern<br />
und weniger Nacharbeit erforderlich ist. Insgesamt sorgt die Vorheizung der Substratplatte<br />
auf bis zu 500 °C für eine hohe Bauteilqualität und einen robusten Bauprozess.<br />
Trumpf stellt mit der Anlage ein Verfahren für das automatisierte Handling der Deckel für den Bau- und die Vorratszylinder vor. Für<br />
maximale Sicherheit ist die TruPrint 5 000 mit dem „Doppeldeckelprinzip“ ausgestattet. Ein Deckel auf der Prozesskammer sorgt dafür,<br />
dass die Schutzgasatmosphäre nach dem Druck für den nächsten Baujob erhalten bleibt. Ein zweiter stellt sicher, dass Pulver beim<br />
Transport nicht verloren geht. Beide Deckel müsste der Mitarbeiter von Hand abnehmen und nach dem Druck wieder aufsetzen. „Bei<br />
einer Vorheizung von bis zu 500 °C dauert das lange, weil der Bauraum ja erst abkühlen muss“, erklärt Tobias Baur, Hauptabteilungsleiter<br />
3D-Druck bei Trumpf. Bei der TruPrint 5 000 übernimmt diesen Prozessschritt die Anlage selbst.<br />
www.trumpf.com<br />
PAEK-PRODUKTE<br />
<strong>DER</strong> PÖPPELMANN EFFEKT:<br />
<strong>10</strong>0% dicht.<br />
Der PEEK-Polymer-Pionier<br />
Victrex entwickelt neue<br />
Produkte für die additive<br />
Fertigung: erstens, für das Lasersintern<br />
ein hochfestes Material,<br />
das niedrigere Austauschraten<br />
erreicht und somit das Recycling<br />
von nicht gesintertem Pulver<br />
verbessert; zweitens, für<br />
filamentbasierte Verfahren ein<br />
Filament mit höherer Festigkeit<br />
in Z-Richtung und besserer<br />
Druckbarkeit im Vergleich zu<br />
bisherigen PAEK-Materialien.<br />
Das neue PAEK-Filament und<br />
-Pulver knüpft an Technologien<br />
an, die von anderen Mitgliedern<br />
des Innovate-UK-Projekts<br />
entwickelt wurden. So hat EOS<br />
kürzlich eine neue, automatisierte<br />
Fertigungsplattform für<br />
das Lasersintern von Kunststoffteilen<br />
im industriellen Maßstab<br />
(EOS P 500) vorgestellt, die<br />
Hochleistungspolymere bei<br />
hohen Temperaturen drucken<br />
kann. Ausgewählte Materialien<br />
des Konsortiums werden in<br />
F&E-Einrichtungen von EOS auf<br />
ihre Verarbeitbarkeit auf<br />
aktuellen EOS-Systemen sowie<br />
auf die Verwendung mit<br />
EOS-P-500-Plattformen untersucht.<br />
Insbesondere in der Automobilbranche benötigen sensible Komponenten eine<br />
zuverlässige Abdichtung, um dauerhaft schädlichen Einflüssen von Außen standzuhalten.<br />
Abgestimmt auf die Anforderungen unserer Kunden entwickeln wir dafür<br />
Kunststofflösungen, die sowohl wirtschaftlich als auch technisch optimiert sind:<br />
NEU Zweikomponenten-<br />
Dichtungen: Thermoplast-<br />
Flüssigsilikonkautschuk<br />
(Liquid Silicone Rubber)<br />
Ortsgeschäumte Dichtungen<br />
mit PUR (FIPFG)<br />
Und wo beginnen wir bei Ihnen? Rufen Sie uns einfach an:<br />
04442 982-60<strong>10</strong> oder k-tech@poeppelmann.com<br />
Wir machen das. Dichter.<br />
Formteil-<br />
Dichtungen<br />
Zweikomponenten-Spritzgusstechnik:<br />
Thermoplast-Thermoplast,<br />
Thermoplast-Elastomer<br />
16.–20. <strong>10</strong>. <strong>2018</strong><br />
Friedrichshafen<br />
Halle 5 | Stand B5-5<strong>10</strong>7<br />
www.victrex.com<br />
Pöppelmann.indd 1 12.09.<strong>2018</strong> 13:16:09<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong> 89
3D-DRUCK<br />
VON FLUGHUNDEN<br />
UND VÖGELN LERNEN<br />
SPECIAL<br />
Fast als würden sie wachsen – so entstehen<br />
Bauteile Schicht für Schicht im 3D-Drucker. Mit<br />
geringem Materialeinsatz lassen sich durch den<br />
schichtweisen Aufbau jetzt stabile Strukturen<br />
schaffen, wie sie die Natur schon lange<br />
vormacht. Doch die neuen Freiheiten in der<br />
Konstruktion bedeuten auch eine gewisse<br />
Umstellung – umso besser, wenn starke Tools<br />
dabei unterstützen.<br />
Autor: Wilfried Gassner, Dassault Systèmes, München<br />
Leonardo da Vinci studierte schon vor über 500 Jahren den Vogelflug,<br />
um ihn auf Fluggeräte zu übertragen. Auch wenn sich<br />
sein Assistent bei den wenig erfolgreichen Flugversuchen je<br />
nach Überlieferung ein Bein oder mehrere Rippen brach, so<br />
gilt der italienische Meister dennoch als Vater der Bionik. Gut ein<br />
halbes Jahrtausend später ist die Natur immer noch Vorbild für Wissenschaft<br />
und Ingenieure. So zeigte Festo auf der diesjährigen Hannover<br />
Messe ein ultraleichtes Flugobjekt, das sich an Flughunden<br />
orientiert. Kein Wunder, denn die Strukturen und Formen, die die<br />
Evolution im Laufe von 3,8 Milliarden Jahren zustande gebracht<br />
hat, sind leicht, stabil und hochfunktional zugleich. Man denke nur<br />
an Bäume oder Knochen.<br />
Solche Strukturen bei der Konstruktion technischer Bauteile<br />
nachzuahmen, schien bis vor wenigen Jahren utopisch. Zwar gibt es<br />
schon seit einiger Zeit Software, die anspruchsvolle Geometrien<br />
entwickelt und deren Verhalten unter Last berechnet. Die klassischen<br />
Herstellungsverfahren schränkten aber die Konstruktionsfreiheit<br />
ein, etwa weil die Kriterien Stanzbarkeit oder Gießbarkeit<br />
nur begrenzte geometrische Möglichkeiten zuließen. Mit der additiven<br />
Fertigung ändert sich dies: Inzwischen lassen sich auch komplexe<br />
Geometrien realisieren, die sich an der Natur orientieren.<br />
Nicht ohne Grund stammen viele Teile von Festos Robotertieren<br />
aus dem 3D-Drucker.<br />
90 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
3D-DRUCK<br />
01 Das Teil eines Gelenks in einem Heuwender zeigt, welche<br />
Umbrüche die Kombination aus Simulation und additiver<br />
Fertigung mit sich bringt; oben das Ausgangsteil, rechts eine<br />
nach bionischem Vorbild optimierte Variante<br />
Die bionische Konstruktionsmethodik, kombiniert mit 3D-Druck,<br />
reduziert laut der Bitkom-Studie „3D-Druck – Erfolgsgeschichte für<br />
den Digitalstandort“ von 2017 sogar das Materialgewicht und den<br />
Gesamtmaterialverbrauch einzelner Teile um bis zu 90 %. Insgesamt<br />
lassen sich durch additive Fertigung bis zu 70 % der Produktionszeit<br />
und 80 % der Herstellungskosten einsparen. Schließlich<br />
senkt 3D-Druck auch die Rüstkosten deutlich, z. B. für die Erstellung<br />
von Formen und Werkzeugen.<br />
MIT ZEITGEMÄSSER TECHNIK AUF DEN<br />
SPUREN <strong>DER</strong> NATUR<br />
Doch wie nutzt man als Konstrukteur diese Möglichkeiten? Eine<br />
aktuelle Konstruktionssoftware alleine ist dafür längst nicht ausreichend.<br />
Notwendig ist eine Vernetzung verschiedener Tools<br />
auf Basis einer einheitlichen Datengrundlage, wie sie die 3D-<br />
Experience-Plattform von Dassault Systèmes bietet. Auf einer<br />
solchen zentralen Plattform stehen idealerweise nicht nur sämtliche<br />
Daten, sondern auch alle benötigten digitalen Werkzeuge<br />
zur Verfügung.<br />
Eine große Rolle beim Entwerfen bionischer, leichter Strukturen<br />
spielen Optimierungsverfahren wie die simulationsbasierte Strukturoptimierung.<br />
Auf der 3D-Experience-Plattform lässt sie sich<br />
WIE<strong>DER</strong>HOLTE SIMULATION,<br />
ANALYSE UND VERBESSERUNG<br />
<strong>DER</strong> KONSTRUKTION FÜHREN<br />
ZUM OPTIMUM<br />
durch die Catia Functional Generative Design Lösung umsetzen –<br />
basierend auf der Technologie von Simulia Tosca Structure. Dabei<br />
wird die optimierte Geometrie eines Bauteils berechnet, welche<br />
die gewünschten Eigenschaften besitzt. Jede dieser Strukturoptimierungen<br />
basiert auf einem Simulationsmodell des jeweiligen<br />
Bauteils. Aufbauend auf aufgebrachten Lasten und Randbedingungen<br />
simuliert die Software dann das Verhalten des Teils in den<br />
modellierten Betriebszuständen. Im Anschluss analysiert das Programm<br />
automatisch die Ergebnisse der Simulation und verändert<br />
die Bauteilgeometrie mit mathematischen Modellen und Algorithmen,<br />
bis sie dem angestrebten Ziel so nah wie möglich kommt.<br />
Dieser Prozess aus Simulation, Analyse und Verbesserung der<br />
Konstruktion wird automatisch mehrfach wiederholt – solange, bis<br />
ein Optimum vorliegt.<br />
Dabei berücksichtigt die Software von Anfang an die Fertigungsbedingungen:<br />
Der Anwender definiert z. B. Kriterien wie Stanzbarkeit<br />
oder Gießbarkeit. Daraufhin errechnet die Software ausschließlich<br />
geometrische Varianten, die dem Herstellungsverfahren gerecht<br />
werden. Im Fall des 3D-Drucks fallen einige Einschränkungen<br />
hinsichtlich der Herstellbarkeit weg, und so kommen automatisch<br />
eine Reihe zusätzlicher Varianten ins Spiel.<br />
BIONIK – VOM ENTWURF ZUM BAUTEIL<br />
In einer Design-Studie hat Dassault Systèmes ein Teil entwickelt,<br />
das aus Kunststoff gedruckt wird. An besonders belasteten Stellen<br />
legt der 3D-Drucker einen dünnen Kevlarfaden ein, bevor die<br />
nächste Schicht aufgespritzt wird. Das Bauteil – Teil eines Gelenks<br />
in einem Heuwender – zeigt exemplarisch, welche Umbrüche die<br />
Kombination aus Simulation und additiver Fertigung mit sich<br />
bringt. Es sieht nicht nur anders aus als sein Vorgänger, der in Metallguss<br />
hergestellt wurde. Statt 8 kg wiegt es auch nur noch 800 g,<br />
bei gleicher Belastbarkeit.<br />
Wie ist so etwas möglich? Durch gezieltes Weglassen aller unnötigen<br />
Strukturen. Schaut man sich die Lasten in der Finite-Elemente-Analyse<br />
(FEA) an, fällt auf, dass an dem alten Bauteil vielleicht<br />
die Hälfte des Volumens keinerlei Last aufnimmt und damit nur unnötig<br />
Gewicht und Kosten verursacht. Das Bauteil und seine Lastpfade<br />
zu optimieren, indem man Material weglässt, widerstrebt jedoch<br />
vielen Ingenieuren. Die Software hilft dabei, umzudenken.<br />
Im Idealfall sieht der Prozess von der Idee zu einem 3D-gedruckten<br />
Produkt so aus: Als Erstes entwirft der Konstrukteur das Bauteil<br />
in einem CAD-Programm. Nun folgt die Topologieoptimierung mit<br />
Simulia Tosca Structure. Die 3D-Experience-Plattform sorgt dafür,<br />
dass dieses optimierte Design mit Functional Generative Design<br />
nahtlos in der CAD-Software erstellt, verarbeitet und für die weitere<br />
konstruktive Optimierung genutzt werden kann. Und sie stellt sicher,<br />
dass auch die Kollegen Zugriff auf diese optimierten Daten haben,<br />
und zwar auf die jeweils aktuelle Version. Mit Hilfe der zentralen<br />
Plattform ist jeder stets auf dem neuesten Stand.<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong> 91
-<br />
3D-DRUCK<br />
02<br />
02 Mithilfe der entsprechenden Software<br />
können im Inneren eines Bauteils Gitterstrukturen<br />
eingebracht werden, die der<br />
Natur nachempfunden sind<br />
03 Natürlich anmutende Gitter-<br />
Innenstrukturen lassen sich mit 3D-Druck<br />
erstmals akkurat herstellen<br />
SPECIAL<br />
„ES GILT, DEN<br />
IDEENPOOL <strong>DER</strong><br />
NATUR GESCHICKT<br />
ZU NUTZEN“<br />
Martina Klein,<br />
Stv. Chefredakteurin<br />
Durch den Einsatz der additiven<br />
Fertigung lassen sich biologische<br />
Prozesse, Strukturen, Funktionen<br />
und Prinzipien viel einfacher als<br />
bisher auf technische Bauteile<br />
übertragen. Mit den richtigen<br />
Entwicklungs-Tools, die in ein<br />
Gesamtsystem eingebunden sind,<br />
gelingt dem Konstrukteur das auch<br />
ohne große Zusatzkenntnisse. Dabei<br />
eröffnet sich dem Konstrukteur ein<br />
unheimlich spannendes Feld, und<br />
wenn er den Ideenpool der Natur<br />
geschickt zu nutzen weiß, winken<br />
enorme Erfolge.<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
Jetzt kommt die Bionik dazu: An einem Baum werden Äste nicht einfach<br />
grundsätzlich dicker, damit sie Wind und Schnee besser standhalten, sondern<br />
zusätzliches Holz wächst nur an neuralgischen Stellen. Deshalb stehen Äste<br />
nicht einfach senkrecht und scharfkantig vom Stamm ab, sondern haben eine<br />
Kurve als Übergang und zwischen Wurzel und Stamm zur Unterstützung zusätzliches<br />
Material. Solche weichen Übergänge sind in der Natur üblich, optimal<br />
auf die Lasten abgestimmt, jedoch aufwändiger zu konstruieren. Tosca<br />
Structure erzeugt diese weichen Übergänge und optimiert gleichzeitig die innere<br />
Struktur.<br />
Im Inneren können zusätzlich unterschiedliche Gitterstrukturen eingebracht<br />
werden, die der Natur nachempfunden sind, etwa einem Knochen, der dank<br />
seiner porösen Füllung leicht und dennoch steif ist. Solche Gitter-Innenstrukturen<br />
lassen sich mit 3D-Druck erstmals akkurat herstellen. Schneidet man solch<br />
ein Bauteil auf, sieht das ziemlich chaotisch aus: An Übergängen ist das Gitter<br />
verdickt, an manchen Stellen sind die Lücken klein, an anderen sehr luftig. Das<br />
ist beabsichtigt, denn so werden neuralgische Bereiche verstärkt bei gleichzeitig<br />
geringem Materialverbrauch.<br />
Das bereits erwähnte Bauteil am Heuwender wurde mit Tosca Structure optimiert.<br />
Es spart 90 % Gewicht ein, ist aber genauso stabil wie das alte Gussteil.<br />
Die Bionik in den Konstruktionsprozess einzubeziehen, wird so – mit den richtigen<br />
Anwendungen auf der zentralen Plattform – deutlich einfacher und attraktiver.<br />
Ein wichtiger Schritt auf dem Weg, das große Potential der additiven Fertigung<br />
zu nutzen und damit möglichst leicht, stabil und effektiv zu konstruieren<br />
– nach dem Vorbild der Natur.<br />
Bilder: Aufmacherbild: Festo AG, bennytrap/Fotolia.de; 01 und 03: Dassault Systèmes; 02: GDE<br />
www.3ds.com/de<br />
03<br />
92 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
3D-DRUCK<br />
3D-DRUCKSERVICE FÜR KOMPONENTEN<br />
Daten hochladen, Material und Anzahl<br />
auswählen, Bestellung abschicken –<br />
Konstrukteure und Anlagenplaner<br />
können beim Schunk-3D-Printservice<br />
Greifsystem- und Spanntechnikkomponenten<br />
schnell und einfach zur<br />
additiven Fertigung in Auftrag geben.<br />
Ob Adapterplatten, Vorrichtungen,<br />
Schutzhüllen oder funktionsintegrierte<br />
Komponenten: sämtliche Teile werden wahlweise aus Polyamid<br />
(PA 2201), Aluminium (AlSi<strong>10</strong>Mg) oder Edelstahl (1.4404) in<br />
hochwertiger und präziser Maschinenbauqualität gefertigt. Nach<br />
dem Erfolg von Schunk eGRIP, einem 3D-Designtool für additiv<br />
hergestellte Greiferfinger, baut das Familienunternehmen mit<br />
dem 3D-Printservice sein Portfolio im Bereich additiv gefertigter<br />
Bauteile weiter aus. Nun können auch selbst konstruierte<br />
Komponenten für Greifsysteme und Spanntechnik online bestellt<br />
werden. Innerhalb kürzester Zeit lassen sich alle gängigen<br />
CAD-Formate hochladen, im 3D-Viewer anzeigen und vollautomatisch<br />
auf ihre Druckbarkeit prüfen. Bereiche, die beispielsweise<br />
aufgrund der Materialstärke für die additive Fertigung kritisch<br />
sind, werden automatisch gekennzeichnet. Der intuitiv bedienbare,<br />
HTML-basierte und browserunabhängige 3D-Printservice ist<br />
auf allen internetfähigen PCs, Smartphones und anderen Endgeräten<br />
nutzbar. Er eignet sich für Maximalabmessungen von 160 x<br />
120 x <strong>10</strong>0 mm. Die Lieferzeit liegt bei rund zehn Arbeitstagen.<br />
www.schunk.com<br />
RUNDUM-SERVICE FÜR DIE INDUSTRIE<br />
Dank seines neuen Partners<br />
Jomatik aus Tübingen erweitert<br />
Murtfeldt sein Produktportfolio<br />
rund um das Thema 3D-Druck<br />
und bietet einen kompletten<br />
Rundum-Service für die Industrie.<br />
Produktion- und Konstruktionsdienstleistungen<br />
im<br />
Bereich der additiven Fertigung,<br />
Nach bearbeitung aller Art, Montage und Schulungen – das alles<br />
bietet Murtfeldt nun gemeinsam mit Jomatik in hoher Industriequalität.<br />
Zudem ist das westfälisch-schwäbische Team europaweit<br />
einer der ersten Anbieter, der im 3D-Druck lebensmittelkonforme<br />
Materialien gemäß EU-Verordnung 1935/2004 EG und<br />
<strong>10</strong>/2011 verarbeitet. Als Verfahren kommen Fused Deposition<br />
Modeling (FDM) und Selektives Lasersintern (SLS) zum Einsatz.<br />
Dabei werden Polyamid, ABS, PLA und Polycarbonat verwendet.<br />
Zur Nachbearbeitung zählen neben dem lebensmittelkonformen<br />
Glättungsverfahren Joma-Pearl sämtliche Nachbearbeitungen<br />
wie fräsen, bohren, färben, bedrucken und viele mehr.<br />
Auch mit dem Partner Jomatik bleibt Murtfeldt Kunststoffe seiner<br />
Strategie treu, Interessenten und Kunden nicht nur Produkte,<br />
sondern bei Bedarf Lösungen und Hilfen anzubieten. Hierzu<br />
zählen z. B. die Generierung von fehlenden Konstruktionsdaten<br />
durch Scannen und Re-Engineering sowie die Optimierung von<br />
3D-gedruckten Bauteilen.<br />
www.murtfeldt.de<br />
IN 3D SCHREIBEN – UND WIE<strong>DER</strong> LÖSCHEN<br />
3D-Tinten, die sich selektiv löschen lassen, hat ein Forscherteam<br />
des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt. Mit ihnen<br />
können Strukturen auf der Mikro- und Nanoskala gezielt ab- und<br />
wieder aufgebaut werden. Ein computergesteuerter Laserstrahl<br />
fungiert als Stift und erzeugt die gewünschte Struktur in einem<br />
Fotolack. So lassen sich dreidimensionale Strukturen mit Details<br />
im Submikrometerbereich herstellen. Die Tinten eignen sich für<br />
Anwendungen, die hochpräzise, filigrane Strukturen erfordern,<br />
z. B. in der Biomedizin, der Mikroelektronik oder optische Metamaterialien.<br />
Es wurden mehrere Tinten entwickelt, die sich<br />
unabhängig voneinander löschen lassen. So lassen sich z. B. bei<br />
besonders komplexen Konstruktionen temporäre Stützen<br />
errichten und im weiteren Konstruktionsprozess wieder entfernen.<br />
Außerdem gestatten die gezielt löschbaren 3D-Tinten den<br />
Austausch beschädigter oder verschlissener Teile in komplexen<br />
Konstruktionen.<br />
www.kit.edu<br />
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<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong> 93
SUMMER OF ENGINEERING<br />
ZU GAST<br />
BEI POSITAL FRABA<br />
01 Geschäftsführer Christian<br />
Leeser (rechts) im Gespräch<br />
mit Chefredakteur Dirk Schaar<br />
SUMMER OF ENGINEERING<br />
“Spielfreude” und Industrieunternehmen<br />
– das passt auf den<br />
ersten Blick nicht gleich zusammen.<br />
Für den Drehgeber-Hersteller<br />
Posital Fraba aus Köln ist sie<br />
allerdings fest in der Firmen-DNA<br />
verankert. Aber was bedeutet<br />
Spielfreude, wie wirkt diese sich<br />
auf die Technologien aus und<br />
warum macht sie das Unternehmen<br />
so einzigartig? Unsere Innovationsscouts<br />
haben einen Tag lang<br />
mitgespielt...<br />
Autor: Dipl.-Ing. (FH) Dirk Schaar, Leitender<br />
Chefredakteur, Vereinigte Fachverlage GmbH, Mainz<br />
94 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong><br />
WIR SIND ALLE IN<br />
EINEM SPIEL<br />
WAS IST SUMMER OF ENGINEERING?<br />
Im Sommer <strong>2018</strong> gingen unsere Redakteure bereits im dritten Jahr<br />
auf multimediale Deutschland-Tour. Diesmal drehte sich alles um<br />
„Innovation Excellence“, also Unternehmen, die von uns wegen ihrer<br />
besonderen Fähigkeiten ausgewählt wurden. Eine Station dieser<br />
Roadshow führte uns zu Posital Fraba in Köln. Sie möchten mehr<br />
über unsere Tour erfahren? Spannendes finden Sie auf unserem Blog:<br />
www.summer-of-engineering.de<br />
SUMMERof <strong>2018</strong><br />
ENGINEERING
VIDEO<br />
www.summer-of-engineering.de/fraba_<strong>2018</strong><br />
Kommen Sie mit auf die<br />
spannende Reise durch die<br />
Welt von Spielfreude und<br />
Drehgeber-Technologie<br />
bei Posital Fraba in Köln<br />
und Aachen<br />
Et hätt noch immer jot jejange * – so lautet der §3 des „Kölschen<br />
Grundgesetzes“. Der Kölner meint damit: Was gestern gut<br />
gegangen ist, wird auch morgen funktionieren. Genau das<br />
könnte man auch über die Firmengeschichte der Posital Fraba<br />
GmbH sagen. Seit <strong>10</strong>0 Jahren ist der Kölner Hersteller von Drehgebern<br />
nun im Markt unterwegs und hat Höhen und Tiefen durchlebt. Aber<br />
es ist immer irgendwie gut gegangen. Dass man heute so gut aufgestellt<br />
ist, hat man einem Wandel in der Firmenphilosophie zu<br />
verdanken. – Aber der Reihe nach.<br />
Hier zwischen Neumarkt und Dom liegt sie also, die Firmenzentrale<br />
der Fraba GmbH. Mitten in der Fußgängerzone klingeln wir<br />
am Türschild. Die Tür öffnet sich und nun sind es noch ein paar<br />
Treppen bis zum Ziel. Wir betreten den großen Raum, in dem jeder<br />
Mitarbeiter heute Morgen wieder nicht „seinen“ Platz eingenommen,<br />
sondern sich im offenen „Hotelkonzept“ einen Platz gesucht hat.<br />
„Das trägt zur effizienten Nutzung der Räume bei. Es gibt bei uns keine<br />
Sicht- und Informationsbarrieren. Und jeder im Team hat Zugang zu<br />
all unseren Primärdaten“, erklärt uns Christian Leeser, Geschäftsführer<br />
und Anteilseigner der Posital Fraba. So setzt man auf ein internes<br />
Kommunikationssystem, das sämtliche Mitarbeiter offen einbindet.<br />
Das kommt vor allem dem täglichen Austausch innerhalb der weltweiten<br />
Standorte zugute. Kundenanfragen können so schneller und<br />
umfassender über Grenzen hinweg beantwortet werden. „So kann<br />
jeder die maximale Leistung für das Unternehmen bringen“, sagt<br />
Christian Leeser. Aber das war nicht immer so.<br />
IN GUTEN UND IN SCHLECHTEN ZEITEN<br />
Im Jahr 1918 gründete Franz Baumgartner mit einem Patent für einen<br />
Petri-Schalter die Firma Franz Baumgartner elektrische Apparate<br />
GmbH – kurz Fraba. Als Pionier im Bereich elektrischer Steuerungssysteme<br />
wuchs sein Unternehmen in den folgenden Jahren rapide.<br />
1960 stellt man das erste mobile Dialysesystem vor und bereits 1963<br />
beginnt der Verkauf von absoluten „Bürsten“ Gebern – und damit<br />
der Einstig in das Drehgebergeschäft. Im Alter von 80 Jahren zog<br />
sich der Firmengründer 1968 zurück und übergab die Geschäfte an<br />
seine Neffen. Die Fraba beschäftigte damals 400 Mitarbeiter. Obwohl<br />
nur 5 Jahre später der erste optische Absolutdrehgeber auf den<br />
Markt gebracht wurde, sorgten Fehlentscheidungen und verpasste<br />
Chancen für den rapiden Abstieg des Unternehmens. 1993 erfolgte<br />
die Wende: Dr. Achim und Christian Leeser und Axel Wiemann,<br />
Leiter der Drehgebersparte von Fraba, übernahmen die Firma mit<br />
ihren noch 1<strong>10</strong> verbliebenen Mitarbeitern. „Mein Bruder und ich<br />
kamen aus dem Beratungsgeschäft. Wir wollten ein Unternehmen<br />
kaufen und es komplett neu gestalten. Nur marode musste es sein,<br />
da wir kein Geld hatten“, erinnert sich Christian Leeser 25 Jahre zurück.<br />
Die Brüder hatten dabei eine klare Vorstellung von einer Organisation:<br />
„Wir wollten Mitarbeitern nicht ihre Grenzen aufzeigen, sondern<br />
ihnen zeigen, dass sie mehr schaffen können, als sie sich selbst<br />
zutrauen. So starteten wir mit der Umstrukturierung der Fraba, bei<br />
der unser Vater als freier Handelsvertreter lange aktiv war.“<br />
Aber es sollte für die drei Gründer der Fraba-Gruppe nicht einfach<br />
werden, ihre gemeinsame Mission umzusetzen, zu sehr war das Unternehmen<br />
geschwächt. „Die verbliebenen Mitarbeiter waren demoralisiert,<br />
die Räumlichkeiten marode – eigentlich war alles platt! So mussten<br />
wir heftig ums Überleben kämpfen, mussten Teil bereiche verkaufen,<br />
umziehen und haben durch Glück diese Zeit überstanden“, erzählt<br />
Christian Leeser. Ihre vier Kernwerte „Kompetenz“, „vollständige Information“,<br />
„faires Geben und Nehmen“ und „dynamische Entwicklung“<br />
ließen sich nur allmählich in die DNA des Unternehmens einbringen.<br />
Der endgültige Start in die neue Ära gelang im Jahr 1998 mit der erfolgreichen<br />
Konsolidisierung des Drehgebergeschäfts und profitablem<br />
02 Jörg Paulus (links): „Durch Mass Customization<br />
schaffen wir es, dass der Kunde innerhalb von nur drei Tagen<br />
sein Produkt auf dem Tisch liegen hat.“<br />
03 Das „Hotelkonzept“<br />
trägt zur effizienten<br />
Nutzung der Räume an<br />
allen Fraba-Standorten bei
SUMMER OF ENGINEERING<br />
Wachstum. Fraba beschäftigte damals 50 Mitarbeiter. Weiteres Wachstum,<br />
neue Mitarbeiter und neue Produkte kamen schnell hinzu.<br />
„Aber ein ganz wichtiger Schritt fehlte uns noch zur end gültigen<br />
Umsetzung: Wir wollten unser handwerkliches Geschäftsmodell in<br />
ein komplett digitalisiertes, zukunftsfähiges System umwandeln,<br />
um uns skalierbar und vor allem global aufstellen zu können“, erinnert<br />
sich Christian Leeser. Mit Eröffnung des Fertigungswerkes im polnischen<br />
Slubice, der Computerisierung der Fertigung, der Implementierung<br />
eines Internet-basierenden EDV-Systems und der Gründung der<br />
Entwicklungsgesellschaft in Aachen hat Fraba die grund legende und<br />
zukunftsweisende Strukturänderungen erfolgreich einführen können.<br />
SPIELFREUDE IMMER DABEI<br />
„Wir wollten in unserer Firma immer etwas Besonderes machen,<br />
durchaus Risiken eingehen und vor allem polarisieren, denn unsere<br />
Erfahrungen aus der Beraterzeit zeigten, dass das Engagement junger<br />
Mitarbeiter oftmals in großen Unternehmen schwindet“, erklärt<br />
Christian Leeser. Seine Antwort war: Spielfreude! „Diese macht heute<br />
unsere Prozesse aus. Spielfreude ist eine Situation, in der eine Gruppe<br />
von Menschen auf ein Ziel gerichtet auf einem Leistungsniveau zusammenarbeitet,<br />
das höher ist als <strong>10</strong>0 % von dem, was man glaubt<br />
erreichen zu können. Kein Mitarbeiter braucht dabei Angst zu haben,<br />
Fehler zu machen. Wir alle befinden uns in einem Spiel, in dem jeder<br />
im Team alles für den gemeinsamen Sieg tut und hochmotiviert ist.“<br />
Und dabei ist dem Geschäftsführer klar, dass sich ein solches Konzept<br />
nicht einfach vorschreiben lässt, sondern nur die Basis dafür geschaffen<br />
werden kann, damit Spielfreude entsteht und wächst.<br />
Etwas Besonderes hat die Fraba dann auch mit ihrem ungewöhnlichen<br />
Standort in der Kölner Innenstadt geschaffen. Die Lage und die Büroräume<br />
sind so ausgelegt, um neue Mitarbeiter zu rekrutieren, die<br />
längst in der digitalen Arbeitswelt angekommen sind. So konkurriert<br />
man nicht mehr mit dem Wett bewerb im alten Industrieumfeld, sondern<br />
eher mit Digitaldienstleistern, denen man durchaus schon einige<br />
Talente entlocken konnte. Auch die Firmensprache Englisch trägt dazu<br />
bei, dass junge talentierte Mitarbeiter ein Auge auf Fraba werfen. „An<br />
erster Stelle stehen aber unsere Kernwerte, die vom Management genauso<br />
wie von den Mitarbeitern eingefordert werden. Unsere Informationspolitik<br />
ist so offen, dass jeder Mitarbeiter Zugang zu allen Informationen<br />
hat, bis zur Gehaltsliste der Kollegen und Führungskräfte“,<br />
so Christian Leeser. Mit dieser Offenheit – Open Book Policy genannt<br />
– will man gezielt und ohne Widerstände an spornen und<br />
motivieren. „Wir glauben, dass die Organisation am leistungsfähigsten<br />
ist, wenn alle Informationen redundant dahin fließen, wo sie<br />
genutzt werden und jeder einzelne viel mehr weiß, als es in vielen<br />
anderen Unternehmen der Fall ist. Oberste Aufgabe für jeden Mitarbeiter<br />
ist es, sich in diesem System und für sein Themengebiet überflüssig<br />
zu machen. Die Geschäftsleitung hat dafür zu sorgen, dass keiner einen<br />
Nachteil erfährt, sondern dafür belohnt wird“, sagt Christian Leeser.<br />
VOLLAUTOMATISIERT ZU LOSGRÖSSE 1<br />
Das Spiel endet bei Posital Fraba nicht bei den Mitarbeitern. Es greift,<br />
wenn es um den Erfolg und um die Entwicklung neuer Technologien<br />
und Geschäftsprozesse geht. Mass Customization, der Produktfinder<br />
und die Einführung magnetischer Multiturn-Drehgeber – statt optischer<br />
Systeme – sind die wesent lichen Eckpunkte dabei. „Als wir die<br />
Produktion von Köln nach Slubice verlagert haben, war unser Ziel, eine<br />
komplette Standardisierung und Digitalisierung der Fertigung zu<br />
realisieren“, erinnert sich Jörg Paulus, Deutschland- und Europachef<br />
bei Posital Fraba. Basis dafür bildete ein modular aufgebauter Encoder-Baukasten,<br />
mit dem sich über 1 Mio. Sensorvarianten realisieren<br />
lassen. Der Kunde kann sich online über den Produktfinder aus über<br />
3 000 Bauteilen in kürzester Zeit seinen optimal konfigurierten Drehgeber<br />
generieren. Verfügbarkeit und der Preis werden gleich mit<br />
ausgegeben. In Zukunft soll auch das Ersatzteilgeschäft darüber abgewickelt<br />
werden. Dafür wird das Angebot der Markt begleiter digitalisiert<br />
und der Kunde kann über eine Cross-Reference das zu seiner Applikation<br />
passende, adäquate Fraba-Produkt finden und bestellen. „Hiermit<br />
tragen wir den Anforderungen der Maschinenbauer nach maßgeschneiderten<br />
Produkten, kleinsten Losgrößen und einer schnellen<br />
Lieferung Rechnung. Durch Mass Customization schaffen wir es, dass<br />
der Kunde in nur drei Tagen sein Produkt auf dem Tisch liegen hat,<br />
mit Express sogar innerhalb von 24 Stunden“, erklärt Jörg Paulus.<br />
Jährlich verlassen so mehr als 5 000 verschiedene Encoder-<br />
Varianten das polnische Werk mit seinem einzigartigen Fertigungskonzept.<br />
Gesteuert wird die Fertigung vollautomatisch. Der Mitarbeiter<br />
erhält den Auftrag über sein Tablet und führt ihn Schritt für<br />
Schritt durch – geführt von Piktogrammen und klaren Arbeitsanweisungen.<br />
„Wir benötigen daher in Sublice keine Facharbeiter,<br />
sondern können sogar neue Mitarbeiter innerhalb von zwei Wochen<br />
in alle Abläufe der Produktion einarbeiten, weil das gesamte Auf-<br />
04 Blick in die Produktion im polnischen Slubice<br />
05 Die Montage der Drehgeber erfolgt zwar manuell,<br />
aber nach voll automatisierten Anweisungen<br />
06 Dr. Michael Löken erklärt die Unterschiede<br />
zwischen optischen und magnetischen Drehgebern<br />
04 05<br />
06<br />
96 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
tragswesen lückenlos digitalisiert ist. Wir haben einen Weg gefunden,<br />
bei dem wir die Intelligenz der Fertigung aus den Köpfen der<br />
Mit arbeiter in unser System bringen konnten“, so Jörg Paulus.<br />
EIN FAST MAGISCHER PROZESS<br />
Von der Kölner Innenstadt fahren wir nun nach Aachen. Dort betreibt<br />
Posital Fraba seit 2011 sein Entwicklungszen trum für elektronische<br />
und mechanische Produkte. Heute arbeiten hier 40 Ingenieure und<br />
Techniker aus 20 Nationen, um innovative Produkte und fortschrittliche<br />
Technologien zu entwickeln. „Der Standort ist nicht zufällig<br />
gewählt, bietet Aachen doch mit seinen technischen Hochschulen<br />
die Voraussetzungen, um die besten Ingenieure für unser Unternehmen<br />
zu finden.“, freut sich Dr. Michael Löken, Leiter des Entwicklungszentrums,<br />
als er uns durch die Räume führt. Und auch<br />
hier entdecken wir wieder das schon bekannte Hotelkonzept – bis<br />
auf einen Raum: Über ein ausgeklügeltes Spulensystem windet sich<br />
der dünne Draht durch die Maschine. Für das Auge ist es kaum erkennbar,<br />
aber der aus der Legierung Vicalloy bestehende Draht hat<br />
seine Struktur in diesem aufwendigen Fertigungsprozess mit<br />
Kaltum formung und Tempern deutlich verändert. „Der in diesem<br />
Raum hergestellte Wiegand-Draht ist das Herzstück unserer heutigen<br />
magnetischen Multiturn-Drehgeber“, so Dr. Michael Löken.<br />
Der in Aachen produzierte Wiegand-Draht weist durch parallele<br />
weich- und hartmagnetische Bereiche eine Hysteresekurve mit ausgeprägten<br />
Sprungstellen auf. Die plötzliche Änderung der Magnetisierung<br />
verursacht in einer nahen Spule einen Spannungsimpuls,<br />
dessen Größe und Form nicht davon abhängt, wie schnell das äußere<br />
Magnetfeld sich ändert. Die US-Erfindung aus den 70er-Jahren, die<br />
auf John Wiegand zurückgeht, garantiert absolute Multiturn-Positionsmessungen<br />
– ohne Batterien und wartungfrei. „Die Technologie setzen<br />
wir seit 2005 ein. Wir waren damit erster Lizenznehmer des Erfinders,<br />
der die Wiegand-Energy-Harvesting-Technik für Drehgeber-Anwendungen<br />
nutzbar machte“, erklärt Dr. Michael Löken. Als das von John<br />
Wiegand gegründete US-Unternehmen HID 2012 das Produkt aufkündigte,<br />
entschloss sich das Führungsteam von Posital Fraba kurzerhand,<br />
die gesamte Technologie, inkl. Maschinen, Mustern, Anleitungen,<br />
usw. zu kaufen. „Auch die Wiegand-Bibel mit allen Rezepturen konnten<br />
wir übernehmen“, berichtet Dr. Michael Löken. So wurde eine<br />
Maschine nach Aachen verfrachtet, die zweite produziert heute am<br />
Fraba-Standort im amerikanischen Hamilton den besonderen Draht<br />
auf Hochtouren. „In Aachen dient sie in erster Linie der Forschung<br />
und Entwicklung. Wir wollen diesen beinahe magischen Prozess der<br />
Herstellung noch weiter erforschen und dadurch unsere Produkte<br />
noch besser machen. Die Technologie steht erst am Anfang. Zudem<br />
planen wir auch hier zu produzieren, denn als Alleinlieferant haben<br />
wir heute schon jede Menge Unternehmen, die den Wiegand-Draht<br />
von uns beziehen. So können wir eine zuverlässige Lieferkette garantieren“,<br />
freut sich Dr. Michael Löken auf eine spannende Zeit.<br />
EIN QUANTENSPRUNG<br />
Nur 15 mm lang und 0,25 mm dick – so wird der Wiegand-Draht schon<br />
seit vielen Jahren in die Posital Fraba-Sensoren eingebaut. 2005 kam<br />
so bereits die erste Serie von magnetischen Multiturn-Drehgebern<br />
auf den Markt. Zuvor hatte man mit Hochdruck an einer Alternative<br />
zur optischen, absoluten Positionserfassung gesucht. „Christian Leeser<br />
sagte damals zu mir: Der optische Drehgeber ist tot – wir sollten auf<br />
die magnetische Technologie setzen“, erinnert sich Jörg Paulus. Und<br />
er sollte Recht behalten, bieten diese Sensoren doch zahlreiche Vor-<br />
07 Der Wiegand-Draht ist<br />
das Herzstück der magnetischen<br />
Multiturn-Drehgeber<br />
08 Mit dem Produktfinder kann der Kunde innerhalb kürzester<br />
Zeit seinen optimalen Drehgeber konfigurieren<br />
teile und machten Posital Fraba zum Trendsetter unter den Encoder-<br />
Herstellern. Erst die Weiterentwicklung der Hall-Sensorik und immer<br />
leistungsfähigerer Mikrocontroller mit intelligenter Signalverarbeitung<br />
ebneten den Weg zu magnetischen Absolutwertgebern, die problemlos<br />
Auflösungen von 16 Bit mit einer Genauigkeit von 0,09° erzielen.<br />
„Treiber unseres Erfolgs sind heute völlig neue Produkte, wie<br />
unsere hochauflösenden magnetischen IXARC-Anbaudrehgeber<br />
oder die Kit-Encoder für Motorfeedback, mit denen wir den Markt<br />
technologisch aufgemischt haben und den Kunden eine Alternative<br />
zu aufwendigen und teuren optischen Abtastsystemen und klassischen<br />
Resolvern an die Hand geben konnten“, freut sich Jörg Paulus.<br />
SELBSTBEWUSST IN DIE ZUKUNFT<br />
An dieser Stelle endet unser Streifzug durch die Welt von Posital Fraba<br />
und die <strong>10</strong>0-jährige Firmengeschichte, aber nicht, ohne einen Blick<br />
in die Zukunft zu werfen, denn das Team von Christian Leeser hat<br />
viel vor: „Wir wollen auch beim Verkauf unserer Produkte ungewöhnliche<br />
Wege gehen. Dazu nutzen wir bereits Amazon, Conrad Elektronik<br />
und Mercateo, werden diese Absatzkanäle weiter ausbauen“, erklärt<br />
der Geschäftsführer. Und auf die Frage, ob man sich auch ein Beispiel<br />
an Google nehme, antwortet Christian Leeser selbstbewusst: „Wir<br />
haben unsere Ideen lange vor Google entwickelt und auch Industrie 4.0<br />
hatten wir nie als Orientierungspunkt. Wir haben die Dinge losgetreten,<br />
die uns persönlich wichtig waren und das Gesamtkunstwerk Posital<br />
Fraba ins Spiel gebracht haben. Das wird auch in Zukunft so sein.“<br />
Der Tag hat uns gezeigt, wie innovativ und „anders“ das Unternehmen<br />
ist. Dabei geht das Team in Sachen Firmenphilosophie<br />
und Technologieentwickung oft ungewöhnliche Wege. Aber genau<br />
dies macht das Kölner Unternehmen so besonders. Posital Fraba ist<br />
für künftige Herausforderungen bestens aufgestellt. Man wird weiterhin<br />
mit Ideenreichtum hochwertige Produkte für seine Kunden<br />
entwickeln und dabei immer im Spiel bleiben.<br />
*Es ist noch immer gut gegangen.<br />
www.posital.de<br />
<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong> 97
VORSCHAU<br />
IM NÄCHSTEN HEFT: 11/<strong>2018</strong><br />
ERSCHEINUNGSTERMIN: 12. 11. <strong>2018</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 25. <strong>10</strong>. <strong>2018</strong><br />
01<br />
02<br />
03<br />
04<br />
<strong>DER</strong> DIREKTE WEG<br />
IM INTERNET<br />
www.DerKonstrukteur.de<br />
ALS E-PAPER<br />
www.engineering-news.net<br />
REDAKTION<br />
n.steinicke@vfmz.de<br />
WERBUNG<br />
a.zepig@vfmz.de<br />
IN SOZIALEN NETZWERKEN<br />
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01 Große Getriebe sind in verschiedensten Anwendungs gebieten zu<br />
finden – die Anforderungen sind überall fast deckungsgleich: Möglichst<br />
stark, robust und langlebig sollen sie sein, dabei aber klein und variabel<br />
in der Integration in die Maschine.<br />
Bild: Bonfiglioli<br />
02 Eine spezielle Prothese gibt ihrem Träger die verlorengegangene<br />
Bewegungsfreiheit zurück – dank eines kräftigen bürstenlosen Motors,<br />
der bei jedem Schritt die Energie eines Wadenmuskels freisetzt.<br />
Bild: maxon motor<br />
03 Wenn die Maschine streikt, ist nicht immer ein technischer Defekt<br />
schuld. Auch EMV-Probleme können die Ursache sein. Auf der sicheren<br />
Seite ist, wer bei der Verbindungstechnik auf die Auswahl hochwertiger<br />
Komponenten und die fachgerechte Verarbeitung achtet.<br />
Bild: LAPP<br />
04 Smarte Lösungen für die funktionale Sicherheit: Diese Safety-<br />
Lösungen sorgen auch im digitalen Zeitalter dafür, dass Menschen und<br />
Anlagen optimal vor gefährlichen Situationen geschützt sind.<br />
Bild: Phoenix Contact<br />
(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />
98 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>10</strong>/<strong>2018</strong>
S O N D E R A U S G A B E 2 0 1 7<br />
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PULS<br />
<strong>DER</strong><br />
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20 I VORSPRUNG DURCH<br />
MECHATRONIK<br />
82 I ENGINEERING 4.0<br />
24 I MOTION CONTROL<br />
INCLUDED<br />
04 APRIL 2017<br />
48 I GETRIEBEPRINZIP FÜR<br />
DIE MECHATRONIK<br />
+<br />
TITELSTORY<br />
MARK MAHLER SETZT AUF<br />
KLEINBAUENDE WÄLZLAGER<br />
TITELSTORY<br />
IN SCHWARZ<br />
DEN TRENDS<br />
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„Der Konstrukteur“ ist eine Zeitschrift der Vereinigten Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz, HRB 2270, Amtsgericht Mainz,<br />
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