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DER KONSTRUKTEUR 1-2/2019

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19073<br />

1-2 FEBRUAR <strong>2019</strong><br />

AM PULS <strong>DER</strong> TECHNIK<br />

20 I SENSORS IN SPACE<br />

38 I HYGIENE ALS<br />

KOMPETENZKETTE<br />

KLAUS FINDLING: „UNSERE<br />

PENDELROLLENLAGER-<br />

EINHEITEN BEWÄHREN SICH<br />

AUCH UNTER WIRKLICH<br />

EXTREMEN BEDINGUNGEN.“<br />

TITELSTORY<br />

SCHLAMMSCHLACHT<br />

GEWONNEN!<br />

DerKonstrukteur.de


S O N D E R A U S G A B E 2 0 1 7<br />

AM<br />

PULS<br />

<strong>DER</strong><br />

TECHNIK !<br />

10 Print-Ausgaben<br />

im Jahr<br />

+ Sonderausgabe<br />

Antreiben – Steuern – Bewegen<br />

(1x jährlich)<br />

19073<br />

A N T R E I B E N – S T E U E R N – B E W E G E N<br />

19073<br />

AM PULS <strong>DER</strong> TECHNIK<br />

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 />

DerKonstrukteur.de<br />

IN <strong>DER</strong> LAGERTECHNIK<br />

NEUE WEGE GEHEN<br />

UND WEISS<br />

DerKonstrukteur.de<br />

AUF <strong>DER</strong> SPUR<br />

FRANK KRONMÜLLER<br />

SETZT AUF EIN BREITES<br />

SPEKTRUM AN<br />

KUPPLUNGSFORMEN<br />

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Akku, Freisprecher & NFC, 5W, inkl. Zubehör;<br />

kompatibel mit Bluetooth-Smartphones, Tablets und PCs<br />

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6 Telefax: 06131-992/100 @ E-Mail: vertrieb@vfmz.de Internet: engineering-news.net & Telefon: 06131-992/147<br />

Ja, ich möchte die Zeitschrift „Der Konstrukteur“ abonnieren<br />

Das Jahresabonnement umfasst 10 Ausgaben und kostet € 95,- (Ausland € 111,- netto) inkl. Versandkosten. Als Begrüßungsgeschenk<br />

erhalte ich den Bluetooth-Lautsprecher. Das Abonnement verlängert sich jeweils um ein weiteres Jahr, wenn es nicht spätestens<br />

4 Wochen zum Ende des Bezugsjahres schriftlich gekündigt wird.<br />

Unser Dienstleister, die Vertriebsunion Meynen, Eltville, erhebt Ihre Daten im Auftrag der Vereinigte Fachverlage (VFV) zum Zweck der Vertragsdurchführung, zur Erfüllung der<br />

vertraglichen und vorvertraglichen Pflichten. Die Datenerhebung und Datenverarbeitung ist für die Durchführung des Vertrags erforderlich und beruht auf Artikel 6 Abs. 1 b) DSGVO.<br />

Zudem verwenden wir Ihre Angaben zur Werbung für eigene und VFV verwandte Produkte. Falls Sie keine Werbung mehr auf dieser Grundlage erhalten wollen, können Sie jederzeit<br />

widersprechen. Weitere Infos zum Datenschutz: ds-vfv.vfmz.de<br />

Name/Vorname<br />

Position<br />

Firma<br />

Abteilung<br />

Straße oder Postfach<br />

PLZ/Ort<br />

Telefon/E-Mail<br />

Datum, Unterschrift<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH . Vertrieb . Postfach 10 04 65 . 55135 Mainz . Telefon: 06131/992-0 . Telefax: 06131/992-100<br />

E-Mail: vertrieb@vfmz.de . Internet: www.engineering-news.net<br />

„Der Konstrukteur“ ist eine Zeitschrift der Vereinigten Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz, HRB 2270, Amtsgericht Mainz,<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Umsatzsteuer-ID: DE 149063659, Gerichtsstand: Mainz


EDITORIAL<br />

DAS FÄNGT JA GUT AN ...<br />

Nach Tagen der Besinnung und den alljährlichen guten Wünschen zum<br />

neuen Jahr, sorgten die ersten Schlagzeilen des Jahres schon wieder für<br />

Ernüchterung: die nicht enden wollenden Verhandlungen über den Austritt<br />

Großbritanniens aus der EU, Handelskonflikte und ein verlangsamtes<br />

Wachstum in China. Letzteres trifft uns in nicht unbedeutendem Maße,<br />

denn China zählt zu einem der wichtigsten Handelspartner Deutschlands.<br />

Vertraut man den Aussagen der Ökonomen, sind die Aussichten für die<br />

globale Wirtschaft so trübe wie schon lange nicht mehr. Es ist also Zeit,<br />

sich zu bewegen, seine Stärken weiter auszubauen und sich zu positionieren.<br />

In der intelligenten Vernetzung von Maschinen, Anlagen, Prozessen und<br />

Dienstleistungen beispielsweise, sind viele europäische Unternehmen<br />

Weltspitze. Sie sind in der Lage, Software-Lösungen, Systemtechnik sowie<br />

Maschinen und Anlagen bestens aufeinander abzustimmen und flexibel<br />

auf Marktanforderungen reagieren zu können. Entwickler können sich<br />

mithilfe webbasierter Software-Plattformen zu jeder Zeit an jedem Ort<br />

austauschen und Produkte schneller zur Marktreife bringen. Neue digitale<br />

Technologien wie Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) helfen<br />

dabei, komplexe Strukturen begreifbar zu machen.<br />

Unternehmen sollten jetzt die Basis schaffen, um in einer datenbasierten<br />

Welt wettbewerbsfähig zu bleiben, sich neuen Entwicklungsfeldern wie<br />

der Nutzung von künstlicher Intelligenz (KI) zu öffnen und sich in neue<br />

Sphären zu wagen. In der aktuellen Ausgabe zeigen wir Ihnen schon einmal<br />

zwei zukunftsfähige Entwicklungen, die an Bord der internationalen<br />

Raumstation ISS zum Einsatz kommen. Lesen Sie, wie sich CO 2<br />

aus der<br />

Raumschiff-Atmosphäre recyceln lässt und wie Servomotoren die<br />

Bewegungen des in Deutschland entwickelten Astronauten-Assistenten<br />

Cimon steuern. Und damit dürften die Aussichten<br />

doch alles andere als trüb sein.<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 />

Ihre Nicole Steinicke<br />

Chefredakteurin<br />

Tel. +49 8542 1680<br />

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INHALT<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

03 Editorial: Das fängt ja gut an ...<br />

06 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> persönlich: Günter Hellstern<br />

08 Konstruktion 2025:<br />

Mit integrierter Intelligenz in die Zukunft<br />

10 Whiteboard: Bei Kai Kupplung ist der Name<br />

Programm: Tauchen Sie mit uns ein in die Welt<br />

des neuen Mitarbeiters der Firma R+W<br />

10<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

12 TITELSTORY<br />

Pendelrollenlagereinheiten: Schlammschlacht<br />

gewonnen!<br />

16 Bürstenlose Servomotoren: Antrieb für den<br />

Assistenten im All<br />

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

20 Drucktransmitter: Sensors in Space<br />

SOFTWARE & PROTOTYPING<br />

22 Gipsguss 2.0 – Alt und Neu kombiniert<br />

KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

24 Größere Daten – kleinere Stecker<br />

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TITELBILD<br />

Findling Wälzlager GmbH<br />

Karlsruhe<br />

INNENTITELBILD<br />

PFLITSCH GmbH & Co. KG<br />

Hückeswagen<br />

16<br />

4 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


32<br />

SPECIAL<br />

HYGIENIC DESIGN<br />

26 Komfortable Kanalplanung<br />

30 KLARTEXT<br />

Herausforderung Hygienic Design<br />

32 Saubere Leitung<br />

34 Räder: Jetzt läuft´s rund<br />

36 Gehäuse: Schwachstelle beseitigt<br />

38 Sensoren: Hygiene als Kompetenzkette<br />

40 Optoelektronische Schutzeinrichtungen:<br />

Vorhang auf für saubere Sicherheit<br />

42 Antriebe: Es muss nicht immer Edelstahl sein<br />

36<br />

SERVICE<br />

23 Inserentenverzeichnis<br />

43 Impressum<br />

43 Vorschau<br />

Robuste Sensoren<br />

für Hygiene-Anwendungen<br />

Weg, Winkel und Neigung messen<br />

• Edelstahlgehäuse für hygienegerechte Reinigung<br />

• Langzeitdicht durch patentierte Versiegelung<br />

• Magnetische, verschleißfreie Messverfahren<br />

• Beständig gegen hohe Temperaturschwankungen<br />

• Lasergeschweißt, hermetisch dicht<br />

• Schutzart bis IP68/IP69<br />

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GÜNTER HELLSTERN<br />

arbeitet beim Spezialisten<br />

für Montageautomatisierung<br />

Fischer Innomation in<br />

Waldachtal als Programmierer<br />

von Maschinensteuerungen<br />

aller Art. Zu seinen Aufgaben<br />

gehört aber auch die Planung<br />

neuer Maschinen mittels<br />

Elektro-CAD.<br />

Was fasziniert Sie an der<br />

Elektrokonstruktion?<br />

Ich liebe es, wenn ich schwierige Aufgaben<br />

– wie z. B. Abläufe, Montagevorgänge, Kontrollmechanismen<br />

– mittels elektrischen<br />

Komponenten und deren cleverer Programmierung<br />

lösen kann. Das gibt mir das Gefühl,<br />

etwas Sinnvolles zu tun – speziell<br />

dann, wenn ich damit auch noch zur körperlichen<br />

Entlastung von Personen beitragen<br />

kann.<br />

Wie arbeiten Sie mit der mechanischen<br />

Konstruktion zusammen?<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Bei uns im Haus sitzen die mechanische<br />

und die elektrische Konstruktion zusammen<br />

in einem Großraumbüro. Somit haben<br />

wir kurze Wege für Abstimmarbeiten. Die<br />

Anlagen werden vorab und während der<br />

mechanischen Konstruktion mit der Elektrokonstuktion<br />

abgestimmt. Da die Maschinen<br />

eine elek tro-mechanische Einheit sind,<br />

können nur so Projekte erfolgreich umgesetzt<br />

werden.<br />

Was war das interessanteste Projekt,<br />

an dem Sie beteiligt waren?<br />

Das war eine Maschine, die für die Zahnindustrie<br />

Kunststoffzähne – Backen- und<br />

Schneidezähne – in verschiedenen Farben<br />

produziert. Diese Zähne werden dann weltweit<br />

von den Zahnärzten verwendet.<br />

Stehen Sie auch privat unter Strom?<br />

Na ja – eine meiner Freizeitbeschäftigungen<br />

ist die Beschallungstechnik. Und auch mein<br />

größtes Hobby – das Fotografieren – funktioniert<br />

ohne Strom nicht wirklich gut. Unter<br />

www.g-hellstern.de präsentiere ich beide<br />

Bereiche. Nur beim Hornspielen in einer<br />

Musikkapelle bin ich gänzlich unplugged<br />

unterwegs.<br />

6 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong><br />

GÜNTER HELLSTERN<br />

PROGRAMMIERER,<br />

FISCHER INNOMATION, TUMLINGEN<br />

MEIN INTERESSANTESTES<br />

PROJEKT WAR EINE<br />

MASCHINE, DIE ZÄHNE<br />

IN VERSCHIEDENEN<br />

FARBEN PRODUZIERT


DIE NEUE PRÄZISIONSKUPPLUNG SCL<br />

FLEXIBILITÄT IN<br />

AKKURATER FORM<br />

Überall, wo erhöhte Flexibilität gefragt ist:<br />

die neue Servolamellenkupplung von R+W.<br />

– Höherer Versatzausgleich<br />

– Einsatz bei aggressiven Medien und hohenTemperaturen<br />

– Einfachste Handhabung<br />

Mehr Infos unter www.rw-kupplungen.de/servolamellenkupplung/<br />

Besuchen Sie uns auf der<br />

Hannover Messe, 1.-5.4.<strong>2019</strong><br />

Halle 25, Stand C30


KONSTRUKTION 2025<br />

MIT INTEGRIERTER<br />

INTELLIGENZ<br />

IN DIE ZUKUNFT<br />

Wohin bewegt sich die Antriebstechnik?<br />

Wir erleben schon länger einen immer stärkeren<br />

Trend hin zur Dezentralisierung. Früher gab es<br />

große Motoren mit Königswelle. Heute werden<br />

immer kompaktere Antriebe in den Applikationen<br />

verteilt. Neu hinzu kommt, dass Industrie 4.0 die<br />

klassische Automatisierungspyramide aufhebt: Alle<br />

Komponenten sprechen miteinander und ermöglichen<br />

so eine Vernetzung vom Leitrechner bis zur<br />

Aktor-Sensorebene. Vereinfacht gesagt, geht der<br />

Trend also in Richtung Kleinmotoren mit integrierter<br />

Elektronik.<br />

Und welche Anforderungen müssen die Antriebe<br />

selbst erfüllen?<br />

Über die Branchen hinweg gibt es eine Vielzahl von<br />

unterschiedlichen Einsatzgebieten für Antriebe<br />

und damit auch sehr unterschiedliche Detailanforderungen,<br />

was deren Leistung, Aufbau, Regelbarkeit<br />

oder Energieeffizienz betrifft. Da ist bei uns<br />

eine hohe Varianz gefragt – gleichzeitig fordern die<br />

Kunden natürlich wirtschaftliche Lösungen. Dabei<br />

steht die Varianz der Wirtschaftlichkeit oftmals im<br />

Wege. Eine zentrale Antwort auf diese teils widersprüchlichen<br />

Kundenanforderungen ist unser<br />

modularer Produktbaukasten.<br />

Wie vernetzt sind Ihre Antriebe heute?<br />

Unsere Antriebe bringen bei Bedarf integrierte<br />

Intelligenz mit. Der Motor registriert und meldet<br />

nicht nur eigene Zustände, sondern kann auch als<br />

Analysegrundlage dienen, um beispielsweise Störungen<br />

in der Applikation zu erkennen. Dadurch<br />

können Themen wie Condition Monitoring und<br />

Predictive Maintenance mit unseren kompakten<br />

Antrieben sehr gut unterstützt werden.<br />

JOHANNES MOOSMANN<br />

GESCHÄFTSBEREICHSLEITER INDUSTRIELLE<br />

ANTRIEBSTECHNIK, EBM-PAPST, ST. GEORGEN<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Was wird hier zukünftig möglich sein?<br />

Anwender werden aus dem Antrieb sehr viele<br />

Daten erhalten. Sensoren im Motor erfassen viele<br />

Parameter, die können wir dann in Echtzeit ausspielen.<br />

Über die integrierte Intelligenz der Antriebe<br />

können wir Zustände auch berechnen. Wir können<br />

zukünftig Lage, Temperatur, Geschwindigkeitsinformationen,<br />

Drehmomente, Stromwerte liefern<br />

und dem Anwender helfen, das Gesamtsystem<br />

besser zu verstehen und es zu optimieren. Denkbar<br />

ist auch eine vereinfachte Installation über ein<br />

selbstlernendes System. Der Motor läuft an und<br />

legt seine optimalen Regelparameter selbst fest.<br />

www.ebmpapst.com<br />

ANTRIEBE MIT INTEGRIERTER<br />

INTELLIGENZ KÖNNEN<br />

HELFEN, DAS GESAMTSYSTEM<br />

BESSER ZU VERSTEHEN<br />

8 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


MAXON MOTOR SCHLIESST ÜBERNAHME VON PARVALUX AB<br />

Maxon Motor meldet die Übernahme der britischen Parvalux Electric Motors<br />

Ltd. Mit der Eingliederung von Parvalux erweitert die Unternehmensgruppe<br />

ihr Portfolio um DC-Motoren im Leistungsbereich bis 1,5 kW, AC-Motoren<br />

sowie Schneckengetriebe und will einen weiteren Schritt in Richtung eines<br />

Komplettsystemanbieters unternehmen. Darüber hinaus eröffnen sich neue<br />

Märkte im Bereich der Medizintechnik sowie der Industrie. Parvalux<br />

wiederum soll von dem globalen Maxon-Verkaufsnetzwerk profitieren. Das<br />

bisherige Management von Parvalux bleibe im Amt. „Wir wollen langfristig<br />

die Nummer eins im Antriebsmarkt sein und unseren Kunden den bestmöglichen<br />

Service anbieten“, sagt Maxon CEO Eugen Elmiger. Verwaltungsratspräsident<br />

Dr. Karl-Walter Braun fügt hinzu: „Ich bin überzeugt, dass Parvalux<br />

mit seinen Qualitätsprodukten und seinem Know-how zu diesem Ziel<br />

beitragen und die Maxon-Welt hervorragend ergänzen wird.“ Über den<br />

Kaufpreis haben beide Parteien Stillschweigen vereinbart.<br />

www.maxonmotor.com<br />

WEBINARE ZUR<br />

KLEBTECHNIK<br />

T H E B E N C H M A R K I N B E A R I N G S<br />

Delo bietet eLearning-Seminare<br />

zum Thema Klebtechnik an.<br />

Kleben ermöglicht Leichtbau,<br />

Miniaturisierung und Multi-Material-Designs.<br />

Trotzdem ist es nur<br />

in geringem Umfang Teil des<br />

klassischen Ingenieursstudiums.<br />

Um Prozessmöglichkeiten mit<br />

Lichthärtung, Warmhärtung und<br />

Dualhärtung geht es in dem<br />

Webinar „Schnelle Prozesse:<br />

Kleben in Sekunden, nicht in<br />

Stunden“ am 14. Februar um<br />

11 Uhr. Darüber hinaus finden<br />

drei englischsprachige Webinare<br />

statt. Um „Strukturelle Klebstoffe<br />

– hohe Festigkeit, Zuverlässigkeit<br />

und Prozessvorteile mit<br />

warmhärtenden Produkten“ geht<br />

es dabei am 19. Februar um 9 Uhr<br />

und 17 Uhr. „Niedertemperaturhärtung<br />

unter 80 °C – warmhärtende<br />

Produkte auch für<br />

tempertatursensible Bauteile<br />

nutzen“ ist das Thema am<br />

20. März um 9 Uhr und 17 Uhr.<br />

„Klebstoffe für die E-Mobilität –<br />

dank Lichthärtung den Durchsatz<br />

auch bei hohen Anforderungen<br />

erhöhen“ wird am 28. März um<br />

8:30 und 17 Uhr behandelt.<br />

Anmeldung jeweils unter delo.de/<br />

delo-academy/seminare/<br />

webinare.<br />

www.delo.de<br />

Ball, Needle and Roller Bearing solutions,<br />

ensuring precision engineering to give you<br />

maximum results!<br />

Our demanding applications lead to our innovative and<br />

class leading new Spherical Roller Bearing design.<br />

Where our expertise lies...<br />

+ AEROSPACE & AVIATION<br />

+ AGRICULTURE<br />

+ AUTOMOTIVE<br />

+ CONSTRUCTION<br />

+ ELECTRICAL<br />

+ MACHINE TOOL<br />

+ MARINE<br />

+ MEDICAL & HEALTHCARE<br />

+ MOTORCYCLE<br />

+ RAILWAY<br />

+ REPLACEMENT MARKET<br />

+ STEEL<br />

+ TRANSMISSION & GEAR<br />

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WHITEBOARD<br />

KUPPEL-<br />

PROFI<br />

BEI KAI KUPPLUNG IST<br />

<strong>DER</strong> NAME PROGRAMM:<br />

TAUCHEN SIE MIT UNS<br />

EIN IN DIE WELT DES<br />

NEUEN MITARBEITERS<br />

<strong>DER</strong> FIRMA R+W<br />

Was wolltest Du als Kind<br />

werden, wenn du groß bist?<br />

Wie sieht Dein Arbeitsalltag<br />

aus?<br />

Als Digital Native: Bist Du<br />

ausschließlich in den sozialen<br />

Netzwerken unterwegs?<br />

Welches Bild hast Du vor<br />

Augen, wenn Du an die<br />

Kupplung der Zukunft denkst?<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Bilder:<br />

1.-3. R+W Antriebselemente GmbH<br />

4. R+W, kentoh/Fotolia.de<br />

10 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


KAI KUPPLUNG<br />

<strong>KONSTRUKTEUR</strong>, R+W ANTRIEBSELEMENTE GMBH, KLINGENBERG


TITELSTORY<br />

SCHLAMMSCHLACHT<br />

GEWONNEN!<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Die einbaufertigen Pendelrollenlagereinheiten<br />

eines Premium-Herstellers sind besonders robust<br />

und eignen sich deshalb unter anderem für den<br />

Einsatz in Bau- und Landmaschinen. Ob sie auch<br />

wirklich halten, was der Anbieter verspricht,<br />

wollte ein Anwender ganz genau wissen. Er hat<br />

die Komponenten im Rahmen eines Pilotprojekts<br />

einer anspruchsvollen Testreihe unterzogen.<br />

Dabei wurden die Pendelrollenlagereinheiten<br />

über 190 h einem Betrieb im Schlammwasser<br />

ausgesetzt.<br />

Der Einsatz im Schlammwasser ist für Wälzlager so etwas wie<br />

ein Worst-Case-Szenario: Selbst vergleichsweise robuste<br />

geteilte Stehlager fallen dabei regelmäßig nach kürzester<br />

Zeit aus, da sich bei Schiefstellung der Welle die Dichtung<br />

abhebt. Dabei entsteht ein Spalt, durch den der Schlamm eindringt<br />

und das Lager so stark kontaminiert, dass es zu einem vorschnellen<br />

Ausfall kommt. Das macht einen regelmäßigen Austausch der Produkte<br />

erforderlich, der bei herkömmlichen Stehlagern mit einer<br />

sehr zeitaufwändigen Demontage und Montage einhergeht. „Der<br />

Knackpunkt bei dieser Anwendung ist, dass bislang verfügbare<br />

Dichtungen keine Fluchtungsfehler ausgleichen können“, erläutert<br />

Klaus Findling, Geschäftsführer von Findling Wälzlager. „Wenn die<br />

Dichtwirkung nicht in wirklich allen Situationen gewährleistet ist,<br />

gelangt jedwede Verunreinigung in das Lager. Dabei ergeben sich<br />

zwei Probleme: Einerseits unmittelbar die Kontamination. Andererseits<br />

wird im Lager durch die Feuchtigkeit in der Folge auch eine<br />

starke Korrosion auftreten.“<br />

PROBLEM GEBANNT?<br />

Problem erkannt – aber auch gebannt? Diese Frage stellte sich ein<br />

Kunde von Findling, der im umfangreichen Portfolio des Karlsruher<br />

Wälzlagerexperten die SRU-Pendelrollenlagereinheiten für sich<br />

entdeckt hatte. Diese einbaufertigen Lösungen sind für Konstrukteure<br />

12 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


ANTRIEBSTECHNIK<br />

01 Die einbaufertigen SRU-Pendelrollenlagereinheiten<br />

sind für Konstrukteure ein Rundum-sorglos-Paket<br />

generell ein Rundum-sorglos-Paket. Wichtig für die vorliegende<br />

Anwendung ist, dass sie mit dreilippigen Dichtungen ausgestattet<br />

sind, die speziell für den Einsatz unter starken Belastungen konzipiert<br />

sind. Anders als bei herkömmlichen Lösungen kann sich das<br />

IM VERGLEICH ZU STANDARD-<br />

GEHÄUSELAGERN SIND DIE TRAG-<br />

ZAHLEN UM EIN VIELFACHES HÖHER<br />

Dichtungssystem nämlich um ±2° selbst ausrichten und somit<br />

Fluchtungsfehler und Wellendurchbiegungen ausgleichen. Im<br />

Gegensatz zu anderen Lösungen lässt sich so laut Findling in jeder<br />

Stellung eine perfekte Abdichtung gewährleisten. Auch bei maximaler<br />

Ausgleichsstellung des Lagers wird der positive Kontakt mit<br />

einem speziellen Dichtungsblech dauerhaft gehalten.<br />

„Wir sehen hervorragende Einsatzmöglichkeiten der Einheiten<br />

vor allem bei der Fördertechnik von Schüttgut oder in landwirtschaftlichen<br />

Maschinen, Systemen wie Förderschnecken von Biogasanlagen<br />

oder als Hauptwellenlager von Anbaugeräten“, sagt<br />

Klaus Findling. „Auch in Großsägeanlagen für Holz und Aluminium<br />

bewähren sich die SRU-Lager.“ Über einen Betrieb im Schlammwasser<br />

gab es bisher keine Erfahrungswerte – obwohl die Einheiten<br />

SRU-PENDELROLLENLAGEREINHEITEN<br />

Statt mehrerer einzelner Komponenten wie bei traditionellen<br />

geteilten Stehlagern besteht das Lagersystem aus einem<br />

fertig installierten Satz aus Lager und Gehäuse aus hoch -<br />

festem Gusseisen (GGG). Die abgedichteten Lagereinheiten<br />

sind mit einem extrem robusten und hoch belastbaren<br />

Pendelrollenlager ausgestattet. Im Vergleich zu Standard-<br />

Gehäuselagern sind die Tragzahlen um ein Vielfaches höher.<br />

Die Lösung wirkt zudem winkelfehlerausgleichend, bietet<br />

einen hohen Drehzahlbereich und gewährleistet extrem<br />

hohe Haltekräfte auf der Welle. Eine einzige, bereits<br />

vorgefettete Komponente deckt sowohl Fest- als auch<br />

Loslagerung ab. Die Montage ist einfach und wenig fehleranfällig.<br />

Für eine besonders unkomplizierte und sichere<br />

Befestigung sorgt Z-Lock, ein spezielles Verriegelungssystem:<br />

Es garantiert dank der gleichmäßigen 360°-Kontaktfläche<br />

hohe Haltekräfte, ohne die Welle zu beschädigen<br />

und ohne die Lagerluft und den Rundlauf des Lagereinsatzes<br />

negativ zu beeinflussen.<br />

<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong> 13


ANTRIEBSTECHNIK<br />

02<br />

03<br />

rein theoretisch auch diese Herausforderung bewältigen sollten. Der<br />

Kunde musste sichergehen, dass dies auch in der Praxis der Fall sein<br />

würde. Eine Testreihe sollte den Beweis erbringen.<br />

GEHÄUSELAGER AUF DEM PRÜFSTAND<br />

Im Testaufbau wurden insgesamt vier Gehäuselager auf Stahlträgern<br />

kopfüber montiert und so eingestellt, dass sie je ein Festlager und ein<br />

Loslager bildeten. Nachdem die Fest- und Loslager zueinander winkelversetzt<br />

waren, wurden Wellen mit Kreuzgelenken eingesetzt. Die<br />

Stahlträger befanden sich in einem Behälter, der im Rahmen des<br />

Versuchs regelmäßig mit Schlammwasser vollgepumpt wurde, sodass<br />

die Gehäuselager samt Wellen und Kreuzgelenken im Schlammwasser<br />

lagen. „Nachdem die Einheiten nicht aus Edelstahl gefertigt oder speziell<br />

beschichtet sind, konnten wir der Korrosion nur mit einer automatisierten<br />

Schmierstoffversorgung vorbeugen“, erläutert Klaus Findling. Zu diesem<br />

Zweck installierten die Experten an jedem Lager einen Befettungsautomaten<br />

der Firma FYH, der regelmäßig eine definierte Fettmenge an das<br />

Lager abgab. Dabei wird das kontaminierte Schmierfett verdrängt und<br />

ausgetauscht.<br />

Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Die SRU-Pendelrollenlagereinheiten<br />

fielen erst nach 601 Stunden aus – zu diesem Zeitpunkt hatten Sie<br />

bereits 190 Stunden Betrieb im Schlammwasser hinter sich. „Der Test<br />

zeigt, dass auch bei solch extremen Belastungen eine sehr gute Lauflebensdauer<br />

erzielt werden kann“, betont Klaus Findling. „Die Rostbildung<br />

durch das Wasser ist zwar so stark, dass im Laufe der Zeit die Käfige, Rollen<br />

und Laufbahnen angegriffen wurden und zum Ausfall führten. Das<br />

testende Unternehmen war aber mit den Ergbnissen im Vergleich zu<br />

bisher eingesetzten geteilten Stehlagern trotzdem höchst zufrieden.“<br />

NEUARTIGES BEFESTIGUNGSSYSTEM<br />

Insbesondere begeisterte die einfache Montage und Demontage während<br />

der Testphase, die nur wenige Minuten in Anspruch nahm. Mit geteilten<br />

Stehlagern hatte das Unternehmen bisher größte Probleme, diese überhaupt<br />

von der Welle herunter zu bekommen, außerdem waren diverse<br />

schwere Werkzeuge nötig. Im Fall der SRU-Einheiten reichten ein Sechskantschlüssel<br />

und ein handelsüblicher Hammer. Verantwortlich dafür ist<br />

eine vollkommen neue Befestigungsart, die der Hersteller FYH entwickelt<br />

hat: Das Verriegelungssystem Z-Lock basiert auf einem Spannring mit<br />

kegeligem Außendurchmesser. Der Anwender zieht über vier Innensechskantschrauben<br />

die Verschlussschrauben an, sodass sich der spezielle<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

DIE PENDELROLLENLAGEREINHEITEN<br />

BIETEN IM VERGLEICH ZU GETEILTEN<br />

STEHLAGERN ENTSCHEIDENDE VORTEILE<br />

KLAUS FINDLING, Geschäftsführer, Findling Wälzlager GmbH, Karlsruhe<br />

Unsere SRU-Pendelrollenlagereinheiten bewähren sich auch unter wirklich<br />

extremen Bedingungen. Das beweisen die anspruchsvollen Testreihen, die<br />

den Einsatz mit Sand und auch im Schlammwasser untersuchten. Dabei<br />

erzielten die winkelfehlerausgleichenden Dichtungen der Gehäuselager<br />

hervorragende Ergebnisse. Gerade im Baumaschinenbereich oder der<br />

Landwirtschaft können diese innovativen Lösungen die Total Cost of Ownership<br />

dramatisch senken. Entscheidende Vorteile im Vergleich zu geteilten<br />

Stehlagern sind: geringere Wartungsintervalle, eine schnelle Montage und<br />

Demontage sowie die Wiederverwendbarkeit des Gehäuses bei Austausch<br />

nur des Pendelrollenlager-Einsatzes.<br />

14 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


vorne<br />

1.13.0??.2XX 41×61mm<br />

1.13.0??.4XX 41 × 83 mm<br />

hinten<br />

04<br />

Hülse<br />

Sicherungsblech<br />

Nutmutter<br />

fast forward solutions<br />

Modular<br />

Mechatronic<br />

Drive Solutions<br />

05<br />

Lebensdauer [h]<br />

iStock © Wenjie Dong<br />

| Unzählige vordefi nierte<br />

Varianten<br />

| Lösungen wie<br />

maßgeschneidert<br />

Verunreinigungswert e c<br />

02 Die SRU-Pendelrollenlagereinheiten wurden über 190 h einem Betrieb im Schlammwasser<br />

ausgesetzt und bewiesen dabei im Vergleich zu Stehlagern eine erhöhte Lebensdauer<br />

03 Wichtig für den Betrieb im Schlammwasser sind die dreilippigen Dichtungen,<br />

die in jeder Stellung eine Kontamination des Lagers verhindern<br />

04 Die Schnellspannhülse des neuartigen Verriegelungssystems Z-Lock Sleeve<br />

(links im Bild) erlaubt eine einfache Demontage und Montage in nur wenigen<br />

Minuten – ganz anders als bei einer klassischen, aus drei Teilen bestehenden<br />

Spannhülse (rechts), die vor der Montage noch zerlegt werden muss<br />

05 Auch wenn die SRU-Einheiten Verunreinigungen ausgesetzt sind,<br />

lässt sich eine sehr gute Lauflebensdauer erzielen<br />

Spannring über die geschlitzte Hülse schiebt, gegen die Welle presst und damit<br />

verschließt. Auch die Demontage ist einfach und wiederholt durchführbar: Man entfernt<br />

zunächst die vier schwarzen Verschlussschrauben, anschließend die zwei silbernen<br />

Schrauben und schraubt zwei der deutlich längeren Verschlussschrauben dort hinein.<br />

Diese stützen sich am Spannring ab und drücken die Verschlusshülse vom Konus herunter.<br />

Die Welle kommt frei und das Lager lässt sich leicht über die Welle entfernen.<br />

Im nächsten Schritt möchte der Kunde prüfen, ob die SRU-Einheiten mit einem entsprechenden<br />

Korrosionsschutz ausgestattet werden können, um dieses Problem weiter<br />

einzuschränken. Sofern dies gelingt, steht einem wartungsarmen Einsatz im Schlammwasser<br />

nichts mehr im Wege.<br />

Bilder: Aufmacher: Ioan Panaite/Fotolia.de; 01 – 05: Findling<br />

www.findling.com<br />

Modulares System:<br />

| DC Motoren<br />

| Getriebe<br />

| Bremsen<br />

| Encoder<br />

bMotion<br />

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ANTRIEBSTECHNIK<br />

ANTRIEB FÜR<br />

DEN ASSISTENTEN<br />

IM ALL<br />

Die Raumfahrt-Division von Airbus hat den ersten<br />

künstlichen Assistenten für Astronauten entwickelt. Er<br />

unterstützt seit Juni die Besatzung der Internationalen<br />

Raumstation ISS bei mehreren Experimenten. Dabei<br />

schwebt der kugelförmige Roboter mit der Größe und Form<br />

eines Medizinballs trotz seiner 5 kg Gewicht schwerelos im Raum.<br />

Kompakte, leichte DC-Servomotoren mit hoher Leistungsdichte<br />

erlauben ihm, sich an Bord zielgerichtet zu bewegen.<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Airbus hatte die Konzeption des kugelförmigen Flugbegleiters<br />

Cimon (Crew Interactive Mobile Companion), der frei im<br />

Raum schwebt, zunächst im Rahmen einer eigenfinanzierten<br />

Studie untersucht. Im August 2016 kam dann der<br />

Auftrag vom Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für<br />

Luft- und Raumfahrt (DLR), das Projekt zu verwirklichen. Das<br />

gelang einem rund fünfzigköpfigen Team von Airbus und DLR sowie<br />

der Ludwig-Maximilian-Universität München (LMU) in weniger als<br />

zwei Jahren. Außerdem waren Experten des Computerherstellers<br />

IBM dabei, auf dessen Watson-Technologie die künstliche Intelligenz<br />

(KI) des Cimon-Projekts beruht. Dank ihr lernt der kleine<br />

Helfer selbstständig, sich zu orientieren, sich im Raum zu bewegen,<br />

Wissen zu sammeln und seinen menschlichen Partner zu erkennen,<br />

um mit ihm zu kommunizieren.<br />

TECHNOLOGIEEXPERIMENTE IM ALL<br />

Als Teil der Horizons-Mission flog der Astronauten-Assistent im<br />

Juni 2018 zur ISS. Hier entwickeln die großen Raumfahrtnationen<br />

gemeinsam Lösungen für die globalen Herausforderungen unserer<br />

Gesellschaft „Gesundheit, Umwelt und Klimawandel“ sowie „Digitalisierung,<br />

Industrie 4.0, Energie und Mobilität von Morgen“. Als<br />

Technologie-Experiment soll Cimon die Zusammenarbeit von<br />

Menschen und intelligenten Maschinen an Bord der ISS demonstrieren.<br />

Mitglieder der Besatzung können mit seiner Hilfe Checklisten<br />

oder Prozeduren abarbeiten und dabei auch in einen echten Dialog<br />

mit ihrem Assistenten treten.<br />

Im Fokus des Einsatzes von Cimon standen zunächst drei Experimente,<br />

die er zusammen mit dem deutschen Crewmitglied und<br />

Autor: Dipl.-Ing. (BA) Andreas Seegen, Faulhaber und<br />

Ellen-Christine Reiff, M.A., Redaktionsbüro Stutensee<br />

zeitweiligen Kommandanten Alexander Gerst absolvierte. Gemeinsam<br />

machten sie sich dran, die Farben des Rubik-Zauberwürfels<br />

zu sortieren und führten einen Versuch mit Kristallen sowie ein<br />

medizinisches Experiment durch. Dabei unterstützt der künstliche<br />

Assistent bei Lernprozessen, gibt Schritt-für-Schritt-Anleitungen,<br />

prüft die Erledigung mithilfe seiner eingebauten Kamera und greift<br />

bei Bedarf auch verbal korrigierend ein.<br />

PROPELLERANTRIEB FÜR DIE SCHWEBENDE KUGEL<br />

DA BEI <strong>DER</strong> BEFÖR<strong>DER</strong>UNG INS<br />

ALL JEDES GRAMM UND JE<strong>DER</strong><br />

KUBIKZENTIMETER ZÄHLT, IST<br />

MÖGLICHST VIEL ANTRIEBSKRAFT<br />

BEI MÖGLICHST GERINGEM<br />

GEWICHT UND VOLUMEN GEFRAGT<br />

An Bord der ISS schwebt der medizinballgroße Assistent trotz seiner<br />

5 kg Gewicht schwerelos im Raum. Damit er sich zielgerichtet bewegen<br />

kann und dabei nicht aneckt, ist er mit sieben röhrenförmigen Luftdüsen<br />

ausgestattet, in denen jeweils zwei kleine Propeller untergebracht<br />

sind. Sie erlauben ihm auch körpersprachliche Interaktion.<br />

„Vier Röhren sind in der x-Achse ausgerichtet und für Vor- und<br />

Zurückfahren zuständig, wo wir die höchste Geschwindigkeit brauchen“,<br />

erläutert Philipp Schulien, Science Engineer bei Airbus in<br />

Friedrichshafen. „Bei entsprechender Ansteuerung der einzelnen<br />

Propeller geben sie dem Missionsbegleiter auch die Fähigkeit, zu<br />

nicken oder den „Kopf“ zu schütteln. Zwei Röhren sind für die<br />

16 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


EINE MESSE.<br />

EIN ZIEL.<br />

ZWEI STÄDTE.<br />

seitliche Bewegung, eine ist für Auf und<br />

Ab ausgerichtet. Diese Anordnung – anstelle<br />

je eines größeren Propellers pro<br />

Achse – wurde unter anderem auch<br />

wegen der strengen Lärmschutzbestimmungen<br />

der ISS gewählt.“<br />

Wenn der kleine Helfer mit einem<br />

Crewmitglied zusammenarbeitet, soll er<br />

sich in einer „Box“ aufhalten, einem gedachten<br />

Quader im Luftraum der Station.<br />

Um an Ort und Stelle zu bleiben, muss<br />

der Astronauten-Assistent Cimon allerdings<br />

einigen Aufwand betreiben, denn<br />

sein zulässiger Aufenthaltsbereich bewegt<br />

sich mit der ständigen Rotation der<br />

ISS ebenfalls im Kreis. Außerdem wird<br />

die Luft an Bord ständig umgewälzt. Der<br />

herrschende Luftstrom und die Rotation<br />

würden ihn ohne Gegenwehr schnell<br />

an die nächste Bordwand drücken. Die<br />

Propeller in seinen Luftdüsen geben<br />

deshalb regelmäßig kleine Schubimpulse<br />

zur Positionskorrektur.<br />

Die verschiedenen Bewegungen des<br />

Missionsbegleiters werden durch die<br />

Zu- und Abschaltung einzelner Propeller<br />

sowie über die Drehzahl der jeweiligen<br />

Antriebsmotoren gesteuert. Letztere<br />

sind bürstenlose Servomotoren der Serie<br />

0824…B aus dem Portfolio des Antriebsspezialisten<br />

Faulhaber. Ein Speed<br />

Controller des gleichen Herstellers<br />

(SC1801) übersetzt die Befehle der Navigationssoftware<br />

und regelt die Drehzahl<br />

entsprechend. Philipp Schulien nennt<br />

gleich mehrere Gründe für diese Wahl:<br />

„Motoren von Faulhaber haben sich bereits<br />

in der Raumfahrt bewährt. Da bei<br />

der Beförderung ins All jedes Gramm<br />

und jeder Kubikzentimeter zählt, brauchen<br />

wir immer möglichst viel Antriebskraft<br />

bei möglichst geringem Gewicht<br />

und Volumen. Die gewählte Kombination<br />

ist ausgesprochen kompakt. Daneben<br />

sind absolute Zuverlässigkeit, Langlebigkeit<br />

und Wartungsfreiheit ebenso<br />

wichtig. Nicht zuletzt sollen die Antriebe<br />

auch möglichst wenig Energie verbrauchen<br />

und sehr leise sein, um die Crew<br />

nicht durch zusätzliche Geräuschent-<br />

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01 Auf der Erde liegt<br />

der 5 kg schwere<br />

Cimon am Boden, im<br />

All wird der medizinballgroße<br />

Roboterkopf<br />

zum<br />

schwebenden<br />

„Gehirn“<br />

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ZULIEFERMESSE<br />

FÜR MASCHINENBAU,<br />

AUTOMATISIERUNG<br />

UND PRODUKTION


ANTRIEBSTECHNIK<br />

03<br />

02 Die verschiedenen Bewegungen<br />

des schwerelos im Raum<br />

schwebenden Missionsbegleiters<br />

werden durch die Zu- und Abschaltung<br />

einzelner Propeller sowie über<br />

die Drehzahl der jeweiligen<br />

Antriebsmotoren gesteuert<br />

02<br />

03 Die kompakten bürstenlosen<br />

DC-Servomotoren sind bei 8 mm<br />

Durchmesser lediglich 24,1 mm<br />

lang und liefern ein Drehmoment<br />

von 1,1 mNm<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

„VON WILSON<br />

ZU CIMON“<br />

Martina Klein,<br />

stellv. Chefredakteurin<br />

Tom Hanks musste bei Cast Away<br />

mit Wilson, dem blutverschmierten<br />

Volleyball, als Sozialpartner Vorlieb<br />

nehmen. Was hätte er wohl für<br />

Cimon gegeben? Die mit künstlicher<br />

Intelligenz ausgestattete Roboterkugel<br />

assistiert den Astronauten auf<br />

der ISS nicht nur, sie übernimmt<br />

auch soziale Funktionen. Und auch<br />

dafür ist es wichtig, dass sich Cimon<br />

problemlos in der Schwerelosigkeit<br />

bewegen kann. Hierfür sorgt das<br />

ausgeklügelte Propeller-Antriebssystem<br />

und darin die Antriebe von<br />

Faulhaber, die die nötigen Skills für<br />

den Einsatz mitbringen: Sie sind<br />

kompakt, zuverlässig, langlebig und<br />

energieeffizient – das ist nicht nur<br />

im Weltraum gefragt.<br />

www.DerKonstrukteur.de<br />

DIE ANTRIEBSEXPERTEN<br />

Faulhaber ist spezialisiert auf Entwicklung, Produktion und Einsatz von hochpräzisen<br />

Klein- und Kleinstantriebssystemen, Servokomponenten und Steuerungen<br />

bis zu 200 W Abgabeleistung. Dazu zählt die Realisierung von kundenspezifischen<br />

Komplettlösungen ebenso wie ein umfangreiches Programm an Standardprodukten<br />

wie bürstenlose Motoren, DC-Kleinstmotoren, Encodern und Motion<br />

Controllern. Faulhaber-Antriebe sind weltweit im Einsatz in komplexen und<br />

anspruchsvollen Anwendungsgebieten wie Medizintechnik, Fabrikautomation,<br />

Präzisionsoptik, Telekommunikation, Luft- und Raumfahrt sowie Robotik. Vom<br />

leistungsstarken DC-Motor mit 200 mNm Dauerdrehmoment bis zum filigranen<br />

Mikroantrieb mit 1,9 mm Außendurchmesser umfasst das Faulhaber-Standardportfolio<br />

mehr als 25 Millionen Möglichkeiten, ein optimales Antriebssystem für<br />

eine Anwendung zusammenzustellen. Dieser Technologiebaukasten ist zugleich<br />

die Basis für Modifikationen, um auf besondere Kundenwünsche hinsichtlich<br />

Sonderausführungen eingehen zu können.<br />

wicklung zu belasten.“ Aus denselben<br />

Gründen sind auch noch weitere Motoren<br />

von Faulhaber zur ISS geflogen: Sie treiben<br />

die Peristaltikpumpen für ein Bioexperiment<br />

an, das ebenfalls während der Horizons-Mission<br />

durchgeführt wurde.<br />

Der Astronautenassistent ist nach Abschluss<br />

der Mission an Bord geblieben und führt<br />

sein eigenes Training weiter. Seine Rückmeldung<br />

wird den Entwicklern auf der Erde<br />

helfen, das Konzept zu perfektionieren. So<br />

soll er nach der Probe- und Lernphase einmal<br />

in der Lage sein, bei technischen Problemen<br />

Lösungen vorzuschlagen. Er könnte<br />

zum Beispiel Reparaturarbeiten anleiten,<br />

indem er die nötigen Schritte ansagt und ei-<br />

nen Laserpointer auf zu lösende Schrauben<br />

richtet. Geplant ist auch, dass er eines Tages<br />

selbstständig Funktionen oder Zustände<br />

von Einrichtungen an Bord überwacht und<br />

bei auftretenden Schwierigkeiten als Frühwarnsystem<br />

fungiert. Mit solchen Fähigkeiten<br />

könnte der Assistent dann z. B. bei Langzeitmissionen<br />

zu Mond oder Mars wichtige<br />

Aufgaben übernehmen. Da Projekt Cimon<br />

auch lächeln und Witze erzählen kann, sind<br />

künftig auch irdische Varianten des kleinen<br />

Helfers geplant, die zum Beispiel in Krankenhäusern<br />

oder im sozialen Bereich arbeiten<br />

könnten.<br />

www.faulhaber.com<br />

18 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


ANTRIEBSTECHNIK<br />

MOTION-CONTROL-STEUERUNGSSYSTEME FÜR<br />

ANSPRUCHSVOLLE APPLIKATIONEN<br />

Pilz präsentiert eine neue<br />

Generation seiner<br />

Motion-Control-Steuerungssysteme.<br />

PMCprimo<br />

C2 wurde mit einem<br />

1,3-GHz-Prozessor für<br />

höhere Taktzahlen<br />

ausgestattet. Anwender<br />

sollen gleichzeitig von<br />

einer schnellen Inbetriebnahme<br />

mittels<br />

Programmierung über<br />

Soft-SPS nach IEC 61131<br />

profitieren. Auch bestehe<br />

dank des integrierten, Ethernet-basierten Echtzeit-Task (Abarbeitungszeit<br />

1 ms) die Möglichkeit, anspruchsvolle Applikationen,<br />

wie etwa Bahninterpolationen, umzusetzen. Zudem unterstützt<br />

PMCprimo C2 Master- und Slave-Kommunikationsschnittstellen<br />

wie z. B. Modbus/TCP, CAN oder Profibus-DP-S. Sämtliche Steuerungssysteme<br />

der PMCprimo-Baureihe verfügen über SPS- und<br />

Motion-Funktionalitäten. Bis zu 32 Servo-Achsen sollen nach Art<br />

einer elektronischen Königswelle flexibel verknüpft werden – so<br />

können einfache CNC-Aufgaben gelöst werden. Kennzeichnend<br />

sind ferner Funktionen wie Fernwartung, automatische Parametrierung<br />

gewechselter Systemkomponenten und I/O-Sharing.<br />

www.pilz.com<br />

STAND-ALONE-FREQUENZ-<br />

UMRICHTER<br />

Sieb+Meyer hat<br />

die Frequenzumrichter-Serie<br />

SD2S<br />

um eine Stand-<br />

Alone-Ausführung<br />

mit Schutzart IP54<br />

erweitert. Damit<br />

können Frequenzumrichter<br />

auch<br />

außerhalb eines<br />

Schaltschranks<br />

installiert werden.<br />

Dies erleichtert die Erweiterung oder Umrüstung von Maschinen<br />

und Anlagen. Zudem lassen sich Konzepte mit dezentral angeordneten<br />

Frequenzumrichtern realisieren. Das luftgekühlte Stand-<br />

Alone-Modell mit einer Netzspannung von 5 kVA bei 3 × 400 V AC<br />

ist mit 107 mm Breite, 413 mm Höhe und 315,5 mm Tiefe sehr<br />

kompakt. Flexible Kabeldurchlässe ermöglichen eine einfache<br />

Montage mit vorkonfektionierten Kabeln. Das für Hochgeschwindigkeitsanwendungen<br />

entwickelte Antriebsystem eignet sich u. a.<br />

für Anwendungen in der Werkzeugtechnik, z. B. für das Präzisions-<br />

Innenschleifen, aber auch für Anwendungen wie Turbo-Kompressoren<br />

und Turbo-Vakuumpumpen. Das System lässt sich per<br />

Plug-and-play integrieren und ermöglicht hohe Motorleistungen<br />

bei niedrigen Motortemperaturen.<br />

www.sieb-meyer.de<br />

MEHR OPTIONEN FÜR SERVOANTRIEBSSYSTEM<br />

www.siemens.com<br />

Siemens hat das Einachs-Servoantriebssystem Sinamics S210 für Midrange-Applikationen<br />

um zusätzliche Leistungs- und Anschlussspannungsvarianten ergänzt. In der ersten<br />

neuen Baugröße ist das System mit 0,4 bis 1 KW Leistung bei 3 AC 400 V verfügbar. Für<br />

den weltweiten Einsatz verfügen die Varianten über ein Einspeise-Schienensystem und<br />

eine gemeinsame Zwischenkreiskupplung. Letztere ermöglicht den Energieausgleich bei<br />

dynamischen Reversiervorgängen, was die thermische Abwärme vom Bremsen über den<br />

integrierten Bremswiderstand reduziert und den Verfahrzyklus der einzelnen Achsen<br />

erhöht. Neben den Advanced Controllern S7-1500 können bei den neuen Geräten auch<br />

Simatic ET 200SP CPUs und Open Controller oder Simatic S7-1500 Software Controller als<br />

übergeordnete Steuerung eingesetzt werden. Weitere neue Varianten werden das<br />

Leistungsspektrum der Geräte von 0,4 bis auf 7 KW und die dazugehörigen Simotics<br />

S-1FK2 Servomotoren mit Achshöhen bis 100 mm ergänzen.<br />

Flinke Kraftpakete<br />

ROBA ® -linearstop –<br />

perfekte Sicherheitsbremsen<br />

und Klemmeinheiten für linear<br />

bewegte Achsen<br />

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<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong> 19


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

SENSORS<br />

IN SPACE<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Am 22. September 2018 startete eine japanische<br />

H-IIB Rakete das HTV-Versorgungsschiff mit dem<br />

ACLS-Modul zur internationalen Raumstation ISS.<br />

Die Aufgabe des Moduls ist es, CO 2<br />

aus der<br />

Raumschiffatmosphäre zu „recyceln“ und durch<br />

Elektrolyse neuen Sauerstoff für die Besatzung<br />

zu erzeugen. Zur Regelung dieser Prozesse<br />

entwickelte und fertigte ein Schweizer Sensor-<br />

Hersteller höchst zuverlässige Absolut- und<br />

Differenzdrucktransmitter.<br />

20 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />

Die internationale Raumstation ISS bewegt sich in ca. 400 km Höhe um<br />

die Erde. Da in dieser Höhe kaum Sauerstoff vorhanden ist, muss dieser<br />

entweder von der Erdoberfläche geliefert oder an Bord der ISS erzeugt<br />

werden. Den Sauerstoff ins All zu bringen, ist teuer, denn die Transportkosten<br />

für 1 kg Nutzlast belaufen sich auf ca. 33 000 Euro. Es ist daher sinnvoll,<br />

wenn man versucht, die ausgeatmete Luft der Astronauten aufzubereiten, um<br />

damit wieder nutzbaren Sauerstoff zu erzeugen.<br />

CLOSED-LOOP-SYSTEM<br />

Das ist die Aufgabe des ACLS (Advanced Closed Loop System), welches im<br />

September 2018 zum amerikanischen Destiny Modul (US-Labor) transportiert<br />

wurde. Die Firma Airbus hat dieses System für die Europäische Weltraumorganisation<br />

ESA entwickelt. Für die Sauerstofferzeugung wird im ACLS-Kreislauf das<br />

Kohlendioxid aus der Kabinenluft mit Wasserstoff, der unter Energiezufuhr aus<br />

der Aufspaltung von Wasser gewonnen wird, zu Methan und Wasser umgewandelt.<br />

Aus dem Wasser wird per Elektrolyse-Prozess wieder atembarer Sauerstoff<br />

gewonnen. Das System ist laut Airbus für eine Crew von drei Astronauten ausgelegt<br />

und spart auch 450 kg Wasserzuladung pro Jahr. Bei voller Leistung entfernt das<br />

ACLS täglich 3 kg CO 2<br />

, liefert 2,5 kg O 2<br />

und produziert 1,2 kg Wasser.<br />

HÖCHSTE ZUVERLÄSSIGKEIT<br />

Damit diese Prozesse sicher laufen, benötigt das ACLS höchst zuverlässige<br />

Komponenten. Den Auftrag für die Entwicklungen im Bereich Druckmesstechnik<br />

erhielt der Schweizer Druckmesstechnik-Hersteller Keller AG aus Winterthur. Das<br />

Projekt stellte höchste Anforderungen, weil Komponenten in 400 km Höhe wenn<br />

sie ausfallen nicht mal eben ausgewechselt werden können. Der Beitrag von Keller<br />

zu dieser Mission besteht aus Absolut- und Differenzdrucktransmittern, die im<br />

Bereich 50 mbar…20 bar bei 0…110 °C arbeiten.<br />

„Wir haben mit unseren Drucktransmittern unter Beweis gestellt, dass die<br />

Anforderungen an die Standzeiten (MTBF) von Sensoren im realen Betrieb um<br />

ein Vielfaches höher liegen als gefordert. In zahlreichen Flugzeugtypen übernehmen<br />

sie vielfältigste Aufgaben und tragen mit ihrer Zuverlässigkeit zur Sicherheit<br />

unterschiedlichster Systeme bei“, sagt Jürg Dobler, Geschäftsführer der Keller<br />

Gesellschaft für Druckmesstechnik mbH.<br />

„In die ersten Sensorprojekte für die Raumfahrt fließen selbstverständlich die<br />

jahrelangen Erfahrungen aus dem Bereich der Luftfahrt aber natürlich auch aus<br />

den industriellen Anwendungen ein. Andererseits werden auch Rückwirkungen<br />

aus den Raumfahrtprojekten in das breite Spektrum der Drucksensorik bei Keller<br />

erwartet“, ergänzt Dr. Günther Kaden, Consultant Aerospace Sensors.<br />

„<strong>DER</strong> WELTRAUM<br />

ALS IMPULSGEBER“<br />

Martina Klein,<br />

Stv. Chefredakteurin<br />

Gute Idee, ein Closed-Loop-System<br />

herzustellen und CO 2<br />

zu „recyceln“.<br />

Das wäre doch auch etwas für hier<br />

auf der Erde, wo wir ja den für<br />

unser Klima so wichtigen Kohlenstoffkreislauf<br />

massiv aus dem<br />

Gleichgewicht bringen. Vielleicht<br />

helfen die Erfahrungen aus dem All<br />

ja, entsprechende Technologien zu<br />

entwickeln und deren Wirtschaftlichkeit<br />

zu steigern. Auch der<br />

Drucksensorspezialist erhofft sich<br />

Auswirkungen auf sein Produktspektrum.<br />

Der Weltraum gilt dem<br />

Menschen ja schon seit Beginn der<br />

Raumfahrt als wertvoller Impulsgeber<br />

für Innovationen.<br />

www.DerKonstrukteur.de<br />

Bilder: KELLER AG, Fotolia.de/3dsculptor<br />

www.keller-druck.com<br />

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<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong> 21


SOFTWARE & PROTOTYPING<br />

GIPSGUSS 2.0 –<br />

ALT UND NEU KOMBINIERT<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Was ist Gipsguss 2.0 und was hat das mit<br />

3D-Druck zu tun? Ein dänisches Unternehmen<br />

stellt mit diesem innovativen Verfahren<br />

Prototypen aus Aluminium und Magnesium<br />

her. Die deutsche Automobilindustrie ist<br />

bereits Kunde.<br />

Es überrascht uns, wie wenige den Gipsguss kennen und wissen,<br />

dass es eine schnelle und kostengünstige Lösung zur Herstellung<br />

von geringeren Prototypen-Mengen ist“, so Dan Nielsen,<br />

Vertriebsleiter bei dem dänischen Unternehmen Formkon<br />

A/S. „Früher war das Verfahren am interessantesten für die Herstellung<br />

von sehr kleinen Stückzahlen, das heißt ein bis zehn Prototypen.<br />

Jetzt kann mithilfe des Verfahrens auch eine größere Anzahl von<br />

Prototypen hergestellt werden“, erläutert er.<br />

Auch die Automobilindustrie entdeckt langsam die Vorteile. Diese<br />

beliefert Formkon u. a. mit Gipsguss-Prototypen aus Aluminium<br />

oder Magnesium für neue Elektroautos oder Hybridfahrzeuge. Für<br />

die großen Automobilhersteller ist die Zeit der entscheidende Faktor<br />

beim Rennen um das Lancieren von neuen Modellen. Deshalb müssen<br />

die Prototypen schnell und präzise hergestellt werden können.<br />

Die Alternativen sind Sandguss oder CNC-Bearbeitung. Diese<br />

Verfahren sind jedoch in der Regel wesentlich umständlicher und<br />

nehmen mehr Zeit in Anspruch. Bei Formkon ist man deshalb davon<br />

überzeugt, dass die neue Art des Gipsgusses auch in anderen<br />

Branchen Einzug halten wird.<br />

Formkon nennt das neue Verfahren aus einem einfachen Grund<br />

Gipsguss 2.0 – man hat nämlich mit massiven Investitionen in den<br />

letzten zwei Jahren das komplette Verfahren um eine Generation<br />

verjüngt. Das Verfahren ist in höherem Maße automatisiert, was zu<br />

einer besseren und homogeneren Qualität führt und schnellere<br />

Durchlaufzeiten bei einer größeren Anzahl an Prototypen gewährleistet.<br />

„Der Gipsguss an sich ist eine alte Technologie. Heute aber<br />

können wir, kombiniert mit modernstem 3D-Druck und CNC-<br />

Bearbeitung, Prototypen schneller herstellen”, so Dan Nielsen.<br />

„Das Kernstück unseres großen Wurfs ist unser 3D-Drucker, einer<br />

der größten am Markt“, berichtet der Produktionsleiter Martin<br />

Løgsted und ergänzt, „zudem haben wir in mehrere Industrieöfen,<br />

automatische Gipsmischanlagen und neue Gipsarten investiert.“<br />

Das komplette Verfahren wird jetzt hausintern abgewickelt, und<br />

Formkon kann nun eine größere Anzahl der gegossenen Proto typen<br />

nach nur ein bis zwei Wochen liefern, was wesentlich schneller ist<br />

als früher.<br />

Das Verfahren basiert auf dem Voxeljet VX800 3D-Drucker, der<br />

Teile von bis zu 850 × 450 × 500 mm drucken kann. Die fertigen<br />

Kunststoffmodelle aus PMMA bestehen aus dünnen Leim- und<br />

Pulverschichten – jede Schicht kann bis zu 150 µ dünn sein. Das<br />

Gipsgussverfahren stellt nur wenige Anforderungen an die Form<br />

des Teils, und die wenigen zeitaufwändigen Konstruktionsregeln<br />

beschleunigen das Verfahren ebenfalls.<br />

„Kurz gesagt umhüllen wir bei dem Verfahren die Kunststoffmodelle<br />

mit Gips, und anschließend wird der Kunststoff bei 700 °C<br />

verbrannt“, erläutert Martin Løgsted. „So entsteht ein Hohlraum im<br />

Gips, der mit flüssigem Aluminium oder Magnesium ausgefüllt<br />

wird. Wenn das Metall erstarrt ist, können wir den Gips zerschlagen<br />

und haben eine Metallkomponente, die wir in unserer CNC-Abteilung<br />

bearbeiten können.“<br />

„Durch das Verfeinern und Komprimieren des Vorgangs können<br />

wir unseren Kunden auf einem von Konkurrenz geprägten Markt<br />

ein viel attraktiveres Produkt anbieten. Da alles hausintern geschieht,<br />

haben wir die totale Kontrolle, was das Prototypen-Verfahren um<br />

mehrere Tage verkürzt“, betont Dan Nielsen.<br />

Bild: Formkon<br />

GIPSGUSS 2.0 IST EINE KOMBI-<br />

NATION AUS 3D-DRUCK UND<br />

HERKÖMMLICHEM GIPSGUSS<br />

www.formkon.de<br />

22 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


WERKSTOFF- & VERBINDUNGSTECHNIK<br />

WERKSTOFF FÜR CLEVERE<br />

GLEITLAGERBAUFORMEN<br />

Für sichere, schmierfreie Lagerungen bietet Igus Clips- und<br />

Umbördellager an. Diese werden vor allem in Blechdurchführungen<br />

eingesetzt. Bei der Montage wird das geschlitzte Gleitlager<br />

einfach mit dem kleineren der beiden Bünde durch die Bohrung<br />

geführt und dann eingeclipst. Eine andere Möglichkeit sind Lager,<br />

bei denen im Anschluss an die Einführung in die Bohrung der<br />

zweite Bund durch Umbördeln entsteht. Damit diese hohen<br />

Kantenlasten auch unter extremen Bedingungen standhalten,<br />

hat der Hersteller Iglidur K230 entwickelt. Dieser Tribo-Kunststoff<br />

ist hochelastisch, resistent gegen Chemikalien und nimmt<br />

Feuchtigkeit nur in äußerst geringen Mengen auf. Ein Einsatz<br />

auch in Anwendungen mit feuchter Umgebung ist also möglich,<br />

ebenso in Anwendungen mit hohen Temperaturen bis zu 130 °C.<br />

Der Werkstoff wird zunächst speziell für die Clips- und Umbördellager<br />

in individuellen Designs angeboten, ist aber auch als<br />

Gleitlager in Standardgrößen erhältlich.<br />

ALTERNATIVE ZU POLYAMID<br />

Kebater PBT, die thermoplastischen Polyester von Barlog, zeichnen<br />

sich durch hohe Steifigkeit und Festigkeit aus. Zudem verfügen sie<br />

über sehr gute Dimensionsstabilität und Medienbeständigkeit. Zu<br />

den Hauptanwendungsgebieten zählen Strukturbauteile, Stecker<br />

oder Elektronikkomponenten für Automobilbau oder Elektroindustrie.<br />

Der Hersteller bietet den Werkstoff als preisgünstigere<br />

Alternative zu PA 6.6 an. Ein Autohersteller hat bereits glasfaserverstärktes<br />

PA 6.6 für den Türgriffträger durch Kebater PBT ersetzt,<br />

denn der Werkstoff erfüllt die klimatischen Anforderungen gemäß<br />

der OEM-Vorschriften und eliminiert Quietschgeräusche bei der<br />

Betätigung. Er weist zudem eine höhere Steifigkeit bei Temperaturen<br />

bis 80 °C und eine geringere Feuchtigkeitsaufnahme auf.<br />

www.barlog.de<br />

www.igus.de<br />

KERAMISCHE SYSTEMLÖSUNG FÜR LEITUNGS-<br />

UND OFENAUSKLEIDUNG<br />

Hitzebeständige Keramikfaser-Halbzeuge<br />

gehören ebenso<br />

zum Portfolio von Kager wie<br />

zahlreiche Beschichtungsprodukte<br />

auf Keramikbasis. Darauf aufbauend<br />

entwickeln die Anwendungstechniker<br />

des Unternehmens<br />

immer wieder innovative Systemlösungen<br />

für Feuerfest-Applikationen.<br />

Ein Beispiel ist die Kombination<br />

von Platten oder Papieren aus<br />

Keramikfaser mit dem schwarz pigmentierten Ein-Komponenten-<br />

Coating Hie-Coat 840-C. Während die vorkonfigurierten oder<br />

kundenspezifisch vorgefertigten Keramiktafeln und -papiere<br />

hierbei als hitzefestes Trägermaterial dienen, verschließt die<br />

keramische Beschichtung die Oberfläche. Im Ergebnis entstehen<br />

auf diese Weise hochtemperaturbeständige und emissionssichere<br />

Segmente, die sich zur Auskleidung von Öfen, Abgasleitungen,<br />

Prozessbehältern, Thermokammern und Schloten einsetzen<br />

lassen. Als Einsatzgebiet dafür haben die Kager-Techniker<br />

vorrangig Anwendungen in Forschung und Entwicklung sowie in<br />

den Bereichen Instandsetzung und Reparatur vor Augen. Innerhalb<br />

dieser Systemlösung können beide Komponenten flexibel<br />

ausgelegt und angewendet werden. Das Coating ist dauerhaft bis<br />

1 371 °C hitzebeständig, womit zugleich die thermische Obergrenze<br />

dieser Kombinationslösung von Kager vorgegeben ist.<br />

www.kager.de<br />

LIMBACH.indd 1 22.11.2017 08:28:39<br />

INSERENTENVERZEICHNIS HEFT 1-2/<strong>2019</strong><br />

ASM, Moosinning5<br />

Bühler Motor, Nürnberg15<br />

Clarion Events, Bielefeld17<br />

Ganter, Furtwangen35<br />

Helios, Neuenrade23<br />

Igus, Köln37<br />

Keller AG, CH-Winterthur 4. US<br />

Koyo Deutschland, Hamburg9<br />

KS Kolbenschmidt, Neckarsulm21<br />

Limbach, Solingen23<br />

Mayr, Mauerstetten19<br />

Micro-Epsilon, Ortenburg3<br />

Netzsch Pumpen & Systeme,<br />

Waldkraiburg31<br />

R+W, Klingenberg7<br />

Schmersal, Wuppertal29<br />

Turkish Machinery Deutschland,<br />

Braunschweig41<br />

Beilage:<br />

Technische Akademie Esslingen,<br />

Ostfildern<br />

Wir laden Sie ein: Hannover Industrie Messe 01.-05.04.<strong>2019</strong> • 21.-25.04.2008 • Halle/Stand 13 B D90 48<br />

<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong> 23


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

Autor: Dirk Bunzel,<br />

Phoenix Contact GmbH<br />

& Co. KG, Blomberg<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Der Trend zur Miniaturisierung ist auch in der<br />

industriellen Netzwerk-Verkabelung<br />

ungebrochen. Industrie-Steckverbinder sollen<br />

gleichzeitig kleiner, leistungsfähiger und<br />

zuverlässiger werden. Um diese Anforderungen<br />

zu erfüllen, wurden M8-Steckverbinder mit<br />

neuer D-Kodierung entwickelt.<br />

Als Standard für besonders kompakte Anschlüsse hat sich die<br />

M8-Variante des beliebten M12-Steckverbinders etabliert:<br />

Um ein Drittel kleiner als der M12 bietet der M8 dennoch<br />

industrietaugliche Eigenschaften – und ist dabei immer<br />

noch gut zu handhaben. Ob die Anbindung kompakter Sensoren<br />

oder die Spannungsversorgung von kleinen Geräten – in vielen<br />

Bereichen wird der M8 schon heute erfolgreich eingesetzt. Mit der<br />

zunehmenden Integration von industriellen Netzwerken bis weit in<br />

die Maschinen hinein muss sich der M8-Steckverbinder einer<br />

weiteren Aufgabe stellen: Der zuverlässigen Übertragung von Informationspaketen<br />

im Rahmen des Netzwerkverkehrs.<br />

DIE HISTORIE VON M8<br />

Anders als bei der populären Baugröße M12 ist für diesen Einsatzzweck<br />

bislang keine gesonderte Kodierung vorgesehen.<br />

Viele Anwender nutzen daher vierpolige M8-Steckverbinder mit<br />

Standardkodierung und binden so schon heute ihre Geräte mit<br />

dem kompakten M8 ins Netzwerk ein. Zwar ist damit eine funktionale<br />

Lösung verfügbar, dies erkauft man sich jedoch mit zwei<br />

Nachteilen.<br />

Werden Geräte über zwei A-kodierte M8-Steckverbinder sowohl<br />

mit Energie versorgt als auch an das Netzwerk angeschlossen, sind<br />

diese Steckverbinder steckkompatibel. Wenn daher beim Anschluss<br />

eines solchen Gerätes Markierungen oder Beschriftungen übersehen<br />

werden, kann eine an die Datenschnittstelle angeschlossene<br />

Versorgungsleitung Schäden durch Überlastung der Geräteelektronik<br />

verursachen.<br />

Zudem wurden bei der M8 mit A-Kodierung – als eine zum<br />

Anschluss von Sensoren und kleinen Aktoren entwickelte Schnittstelle<br />

– die vier Kontakte asymmetrisch angeordnet, um auf diese<br />

Weise eine Fehlstecksicherheit zu erreichen. Aus der asymmetrischen<br />

Anordnung ergeben sich jedoch negative Einflüsse auf die<br />

Übertragungsqualität – ausgelöst durch elektromagnetische Felder<br />

der Kontakte. Diese gegenseitige Beeinflussung elektrischer Leiter<br />

wird Nah nebensprechen (Near End Cross Talk, NEXT) genannt.<br />

24 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />

„UNSERE M8-STECKVER-<br />

BIN<strong>DER</strong> MIT D-KODIERUNG<br />

SIND FIT FÜR DIE<br />

INDUSTRIE 4.0“<br />

www.DerKonstrukteur.de<br />

Dirk Bunzel, Produktmanager<br />

Passive Netzwerkkomponenten,<br />

Industrial Field Connectivity,<br />

Phoenix Contact<br />

Optimiert für die hochfrequente Datenübertragung: Im Gegensatz zum<br />

bisher verwendeten asymmetrischen M8-Steck gesicht (rechts) verfügt die M8<br />

D-Kodierung (links) über Kontakte mit identischen Abständen zueinander<br />

In der Praxis erreichen Verbindungen mit M8-Steckverbindern für<br />

Ethernet oder Profinet zwar eine Geschwindigkeit von bis zu 100 Mbit/s.<br />

Die Anforderungen der Übertragungskategorie CAT5/Class D werden<br />

jedoch nicht vollständig erreicht. Die Übertragungsstrecke hat so<br />

unter Umständen nicht mehr ausreichend Reserven, um zusätzliche<br />

Einflüsse, wie sie durch große Leitungslängen, EMV-Störungen oder<br />

sonstige Einkopplungen verursacht werden, zu kompensieren. Als<br />

Ergebnis kann die Übertragungsrate unter stabile 100 Mbit/s sinken,<br />

sodass Datenpakete verloren gehen und erneut gesendet werden<br />

müssen. Die Verbindung wird also unzuverlässig.<br />

KÜNFTIG GRÖSSERE DATENMENGEN<br />

In industriellen Netzwerken liegen die geforderten Übertragungsraten<br />

bisher unterhalb von 100 Mbit/s. Daher fällt es nicht so sehr<br />

ins Gewicht, wenn diese Geschwindigkeit nicht immer oder nicht<br />

vollständig erreicht wird. Die Menge der zu übertragenden Daten<br />

und damit die erforderliche Übertragungsgeschwindigkeit nimmt<br />

jedoch zu. Erste Industrie-4.0-Anwendungen werden bereits implementiert<br />

und zeigen, dass zur Sicherstellung der hohen Flexibilität<br />

von Fertigungsanlagen eine deutlich höhere Sensordichte erforderlich<br />

ist als bisher üblich. Auch die Qualität und somit Menge sowohl<br />

der erfassten, als auch der über zentrale Datenbanken zur Verfügung<br />

gestellten Daten erhöht sich sukzessive. Alle in industrielle Netzwerke<br />

eingebundenen Geräte müssen daher deutlich mehr Daten<br />

empfangen, verarbeiten und versenden.<br />

Diese Anforderungen können nur mit einem leistungsfähigen und<br />

zuverlässigen Netzwerk erfüllt werden. Das Prinzip Industrie 4.0<br />

sieht darüber hinaus vor, dass das industrielle Netzwerk näher an<br />

den Prozess heranrückt, bis hin zur Einbindung der einzelnen Sensoren<br />

in das Netzwerk. Da dies auch in kompakten Maschinen und Anlagen<br />

realisiert wird, wurde nach einer Möglichkeit gesucht, auch die<br />

kleine M8-Schnittstelle zu optimieren.<br />

SCHNITTSTELLEN ZUKUNFTSSICHER GESTALTEN<br />

Um die beiden Nachteile des Standard M8-Steckverbinders zu beseitigen,<br />

wurde daher die D-Kodierung entwickelt und in der<br />

IEC 61076-2-114 standardisiert. Das neue Steckgesicht verfügt<br />

über vier symmetrisch angeordnete Kontakte. Die jeweils gegenüberliegenden<br />

Kontakte bilden ein Paar, an welches entweder<br />

zwei gegenüberliegende Adern einer Sternviererleitung oder ein<br />

Adernpaar einer Twisted-Pair-Leitung angeschlossen werden. Da<br />

VERNETZUNG BIS ZUM SENSOR<br />

GELINGT KONSTRUKTIV LEICHTER<br />

MIT M8-STECKVERBIN<strong>DER</strong>N FÜR<br />

DIE DATENÜBERTRAGUNG<br />

sich die elektromagnetischen Felder, welche während des Sendens<br />

und Empfangens von Daten entstehen, durch die symmetrische<br />

Kontaktanordnung gegen seitig aufheben, werden Verluste von<br />

Datenpaketen durch NEXT vermieden. Damit wird sichergestellt,<br />

dass alle Anforderungen der CAT5/Class D eingehalten werden<br />

und ausreichend Reserven vorhanden sind.<br />

Durch die nunmehr symmetrische Kontaktanordnung werden<br />

zusätzliche Kodierelemente im Steckgesicht erforderlich. Die Kodierung<br />

verhindert zum einen das Fehlstecken innerhalb des Steckverbinders,<br />

sodass die Kontakt reihenfolge immer eingehalten wird.<br />

Zum anderen erfolgt eine mechanische Unterscheidung zwischen<br />

Steckverbindern mit gleicher Kontaktanordnung, die aber für andere<br />

Anwendungen vorgesehen sind. Insbesondere die mechanische<br />

Trennung zu Kodierungen, welche zukünftig für die Spannungsversorgung<br />

vorgesehen sind, ist wichtig, um mögliche Beschädigungen<br />

durch falsch angeschlossene Versorgungsleitungen auszuschließen.<br />

Die Anordnung der Kodiernasen innerhalb des Steckgesichts orientiert<br />

sich dabei an den Kodierelementen der D-Kodierung in Baugröße<br />

M12. Die Elemente wurden jedoch optimiert, um auch in der kleineren<br />

Baugröße als Kunststoffteil gefertigt werden zu können.<br />

Bilder: Phoenix Contact<br />

www.phoenixcontact.de<br />

Die neue D-Kodierung in der<br />

Baugröße M8 vermeidet Leistungseinbußen<br />

durch knapp bemessene<br />

Übertragungsraten und reduziert<br />

ein Fehlstecken mittels symmetrischem<br />

Steckgesicht. Gerätehersteller<br />

setzen mit dieser Schnittstelle<br />

auf eine zukunftssichere Verbindung.<br />

Durch die Standardisierung<br />

als IEC-Norm funktionieren auch<br />

Kombinationen über Herstellergrenzen<br />

hinweg zuverlässig.<br />

<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong> 25


SPECIAL<br />

HYGIENIC DESIGN<br />

SPECIAL


HYGIENIC DESIGN<br />

KOMFORTABLE<br />

KANALPLANUNG<br />

Autor: Dipl.-Ing. Walter Lutz, Fachjournalist, PRservice, Haiger<br />

Mit der Übernahme der Sparte für Industrie-<br />

Brotschneidemaschinen erschließt sich der<br />

Sondermaschinenbauer MKW ein weiteres<br />

Betätigungsfeld. Statt Kabelkanäle für die<br />

saubere Kabelführung in diesen Maschinen von<br />

Hand anzufertigen, nutzt MKW das<br />

Dienstleistungspaket eines Spezialisten für<br />

Kabelführungssysteme. Dieser plant, fertigt und<br />

konfektioniert hygienetaugliche Kabelkanäle auf<br />

Maß und liefert sie einbaufertig als Baugruppen.<br />

Das erleichtert den Konstrukteuren die Arbeit<br />

und ermöglicht ihnen die Konzentration aufs<br />

Kerngeschäft.<br />

MKW steht für Maschinen-Kooperation-Wuppertal. Dahinter<br />

stecken sieben Spezialunternehmen, die sich<br />

zusammengetan hatten, um Kompetenzen zu bündeln<br />

und als Sondermaschinenbauer besser im Markt<br />

agieren zu können. 2018 wurde daraus eine GmbH mit rund 70 Mitarbeitenden.<br />

Prokurist Marco Horn sagt: „Wir kennen uns bestens<br />

aus, wenn es um Planung, Entwicklung, Konstruktion, Fertigung,<br />

Programmierung, Bauteilfertigung, Montage und die abschließende<br />

Inbetriebnahme von Maschinen und Anlagen geht. Außerdem<br />

sind wir in der Lage, auch die Digitalisierung der Maschinen bis zur<br />

kompletten Produktionsplanung durch ein eigenes MES-System<br />

abzubilden. Und wir beschäftigen uns stets mit zukunftsweisenden<br />

Technologien.“<br />

BÄCKEREI-MASCHINEN ERGÄNZEN DAS<br />

PORTFOLIO<br />

„Wir haben seit Jahren Erfahrung mit Industrie-Bäckerei-Maschinen<br />

gemacht und als Partner von Rego Herlitzius die Programmierung<br />

und Inbetriebnahmen der Maschinen realisiert“, erklärt Marco<br />

Horn. „Mit der Übernahme dieser Sparte liefern wir Industrie-Bäckereien<br />

jetzt direkt die Gesamtlösung – angefangen bei der Beschickung<br />

der Anlagen mit Backwaren über den Zuschnitt und die Portionierung<br />

bis hin zum Abtransport. Außerdem integrieren wir Palettiersysteme<br />

mit Robotern namhafter Hersteller.“<br />

Aktuelles Beispiel ist die Brotschneideanlage SBA Rotec 3000. Sie<br />

schneidet nahezu jede Brotsorte. „Dabei wird aufgrund einer individuellen<br />

Messerbeölung ein ideales Schnittergebnis erzielt“, erklärt<br />

Konstrukteurin Janine Kölven. Vollautomatische Brotzufuhr,<br />

Speichermöglichkeiten für verschiedene Rezepturen und die automatische<br />

Brothöhenanpassung sind weitere Merkmale der Anlage.<br />

VORKONFEKTIONIERTE KANALSYSTEME<br />

Die Rotec 3000 ist modular aufgebaut. Die einzelnen Module werden<br />

von oben über einen Edelstahl-Kanal mit Daten- und Energieleitungen<br />

verkabelt. Für die Kabelführung in die jeweiligen Maschinenmodule<br />

und den Steuerschrank nutzt MKW neben geraden Kanalteilen<br />

auch T- und Eckformteile. Die Kanalteile sind sicher miteinander verschraubt<br />

und widerstehen so den Maschinenvibrationen.<br />

In der Maschine sorgen Gitterkanäle aus Edelstahl für eine übersichtliche<br />

Kabelführung. Sie sind leicht zu reinigen, widerstehen<br />

Hochdruckreinigern und gängigen Reinigungsmitteln. Sie können<br />

mit einer dachförmigen Abdeckung versehen werden, sodass die<br />

<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong> 27


HYGIENIC DESIGN<br />

„UNSER BAUGRUPPEN-<br />

SERVICE ERÖFFNET<br />

EINSPARPOTENZIALE“<br />

www.DerKonstrukteur.de<br />

Heiko Emde,<br />

Marktsegmentmanager<br />

Food & Pharma,<br />

PFLITSCH<br />

Mit unserem Baugruppenservice<br />

erreicht der Maschinenbauer in<br />

jedem Fall eine optimale, hochwertige<br />

Kanalführung durch seine<br />

Maschine und Anlage, ganz gleich,<br />

ob bei großen oder kleinen Installationen.<br />

Projekterfahrungen zeigen,<br />

dass sich bei Kunden die Durchlaufzeiten<br />

für die Kabelkanalrealisierung<br />

auf die Hälfte verkürzen. Die<br />

Kosten werden insgesamt um bis zu<br />

20 % reduziert. Gleichzeitig ergibt<br />

sich ein besseres Montageergebnis<br />

als bei der Handarbeit.<br />

01 Schneideinheit und Portionierer der<br />

Brotschneidemaschine werden mit dem Schaltschrank<br />

von oben über einen geschlossenen<br />

Kabelkanal aus Edelstahl mit Energie-, Datenund<br />

Steuerungskabeln verbunden<br />

Qualität, reduzierter Lageraufwand und der optimierte Einsatz von<br />

Mitarbeitern sind damit möglich.<br />

Die Kanalplanung beginnt entweder mit dem Ausmessen an der<br />

Maschine oder anhand vorliegender CAD-Daten. Mit dem Pflitsch-<br />

Planungstool EasyRoute – hier sind alle Komponenten der Industrie-,<br />

PIK-, Variox- und Gitter-Kanäle in einer intelligenten Datenbank<br />

hinterlegt – werden die Kanalkomponenten am Bildschirm<br />

dreidimensional zu dem gewünschten Streckenverlauf zusammengesetzt.<br />

Die resultierenden CAD-Daten stellen die Basis für Stückund<br />

Bestelllisten sowie die Fertigungsplanung bei Pflitsch. Sie lassen<br />

sich in das kundeneigene CAD-System laden und dort weiterverarbeiten.<br />

Auch die Anlagendokumentation wird damit komplettiert.<br />

eingelegten Kabel vor herabtropfenden Medien geschützt werden.<br />

Die Befestigungskonsolen sind ebenfalls unter Hygiene-Aspekten<br />

ausgelegt.<br />

Dabei plant, fertigt und konfektioniert MKW die Kabelführungssysteme<br />

nicht selbst, sondern verlässt sich diesbezüglich ganz auf<br />

den Hückeswagener Spezialisten Pflitsch. Janine Kölven erklärt:<br />

„Statt die verschiedenen Kanalsysteme selbst von Hand an die Maschinenumgebung<br />

anzupassen und zusammenzubauen, bestellen<br />

wir die Kanäle fix und fertig vormontiert bei Pflitsch. Das passt zu<br />

unseren Optimierungskonzepten, weil wir uns ganz auf unsere<br />

GITTERKANÄLE AUS EDELSTAHL<br />

SORGEN FÜR EINE ÜBERSICHT­<br />

LICHE KABELFÜHRUNG, SIND<br />

LEICHT ZU REINIGEN UND WI<strong>DER</strong>­<br />

STEHEN HOCHDRUCK-REINIGERN<br />

SON<strong>DER</strong>BAUTEILE UND ANPASSUNGEN SIND<br />

KEIN PROBLEM<br />

Nach der Vorfertigung auf einem modernen und flexiblen Maschinenpark<br />

konfektioniert Pflitsch die einbaufertigen Baugruppen.<br />

Kantenschutz, Trennstege und andere Ausstattungsdetails werden<br />

auf Wunsch vorinstalliert. Selbst Sonderbauteile wie die Anbindung<br />

des Kanals an den Schaltschrank werden wirtschaftlich realisiert.<br />

„Das hält unsere Fertigung sauber, entlastet unsere Mitarbeitenden<br />

und ermöglicht uns eine kostentransparente Planung“, fasst<br />

MKW-Prokurist Horn zusammen.<br />

03 Die Kabelführung<br />

läuft über Edelstahl-<br />

Gitterkanäle sehr<br />

einfach und<br />

übersichtlich<br />

Kernkompetenzen konzentrieren können. Außerdem ist Handarbeit<br />

aufwändig, teuer und bindet wertvolle Mitarbeiter- und Material-Ressourcen.“<br />

SPECIAL<br />

PLANUNG DES KANALVERLAUFS PER CAD<br />

Pflitsch ist Member of EHEDG (siehe Infokasten S. 29) und hat rund<br />

um seine Kanalsysteme einen Baugruppen-Service entwickelt, der<br />

Beratung, Planung, Konfektionierung und Montage kundenspezifischer<br />

Kanäle inklusive der Anfertigung von Sonderbauteilen umfasst.<br />

Die Vorteile für Kunden wie MKW liegen auf der Hand: Weniger<br />

Kosten, bessere Planbarkeit der Fertigung, gleichbleibend hohe<br />

28 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


02 Über den Industriekanal aus<br />

Edelstahl gelingt die sichere Installation<br />

der einzelnen Maschinenmodule:<br />

Die Kanalteile werden in Länge, Form<br />

und Ausführung per CAD-Tool<br />

EasyRoute geplant und im Werk zu<br />

Baugruppen vorgefertigt<br />

Die zu 100 % geprüften Kanalkomponenten werden zu handlichen Baugruppen so<br />

vormontiert, dass sie in Transportbehälter, Kartons und auf Paletten passen. Damit<br />

macht Pflitsch die Logistik zum Kunden sowie die Lagerung und Disposition beim<br />

Kunden denkbar einfach. Die Baugruppen werden termingerecht angeliefert – inklusive<br />

einer umfassenden Dokumentation. Die Komplett-Lieferung aller notwendigen<br />

Teile umfasst auch die Befestigungstechnik. „Da die Bauteile durchnummeriert sind,<br />

ist bei uns die Montage einfach und sicher“, sagt Janine Kölven. Und jede einmal geplante<br />

Baugruppe bleibt per Knopfdruck abrufbar und lässt sich jederzeit bei Änderungen<br />

einfach modifizieren. „Das ist wichtig, weil die Positionierung des Schaltschranks<br />

an jedem Aufstellort eine andere ist“, ergänzt die erfahrene MKW-Konstrukteurin.<br />

Bilder: 01: MWK; 02 und 03: Lutz/PFLITSCH<br />

www.pflitsch.de<br />

PFLITSCH IST MEMBER OF EHEDG<br />

Bereits in den vergangenen Jahren war das Pflitsch-<br />

Produktmanagement in Fachausschüssen von EHEDG<br />

eingebunden und hat seine Expertise eingebracht. Nach<br />

der Mitgliedschaft einzelner Pflitsch-Mitarbeiter ist Pflitsch<br />

nun als Unternehmen dem Bündnis beigetreten und darf sich<br />

offiziell als „EHEDG Member“ bezeichnen.<br />

Die EHEDG ist eine Expertengemeinschaft von Maschinen- und Komponenten-Herstellern,<br />

Fachleuten aus der Nahrungsmittelindustrie sowie von<br />

Forschungsinstituten und Gesundheitsbehörden. Sie unterstützt die europäische<br />

Gesetzgebung und deren Forderung nach Handhabung, Verarbeitung<br />

und Verpackung von Nahrungsmitteln mithilfe von hygienegerechten<br />

Maschinen sowie in einem hygienischen Umfeld.<br />

Pflitsch hat in den vergangenen Jahren bereits Produktlösungen nach<br />

EHEDG-Design erfolgreich auf den Markt gebracht.<br />

Die Hygienic-Design-Kabelverschraubung Blueglobe Clean Plus gibt es in<br />

Edelstahl und aus hochwertigem PA-Kunststoff. Auch arbeitet Pflitsch mit<br />

bekannten Schlauchherstellern an Hygiene-Lösungen, bei denen Schläuche<br />

und Kabelverschraubungen sicher kombiniert werden, um Kabel zu bündeln<br />

und mechanisch zu schützen.<br />

Mit der Firmen-Mitgliedschaft bei EHEDG stärkt der Kabelführungsspezialist<br />

die Bedeutung des wachsenden Produktsortimentes für Kabelverschraubungen<br />

und Kabelkanäle nach dem Prinzip des Hygienic Designs.<br />

Wir machen Ihre<br />

Maschine sicher<br />

Die neuen RK- / NK-<br />

Kreuzschalter<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

RK-Kreuzschalter für raue<br />

Umgebungsbedingungen<br />

NK-Kreuzschalter für Hygieneanwendungen<br />

Verschleißarmes berührungsloses<br />

Wirkprinzip<br />

Neuartiges Abdichtkonzept mit IP69/<br />

IP67 erhöht Maschinenverfügbarkeit<br />

Schnelle und einfache Installation mit<br />

Zentralmutterbefestigung und M12-<br />

Steckeranschluss<br />

www.schmersal.com


KLARTEXT<br />

HERAUSFOR<strong>DER</strong>UNG<br />

HYGIENIC<br />

DESIGN<br />

KAJ SELLSCHOPP<br />

Leiter Entwicklung & Konstruktion, ZAE-AntriebsSysteme GmbH & Co KG, Hamburg<br />

In Antriebsanwendungen der Lebensmittel- und Pharmaindustrie und<br />

der Medizintechnik kommt es fast ausnahmslos auf die besondere<br />

Sauberkeit von Oberflächen an. Hygienic Design bedeutet in diesem<br />

Zusammenhang vor allem sehr beständige, glatte, leicht zu reinigende<br />

und keimfreie Oberflächen. Dazu kommen die Forderungen nach<br />

Dichtheit der Systeme und physiologischer Unbedenklichkeit<br />

verwendeter Materialien. Der Antriebstechnikhersteller kann diesen<br />

Ansprüchen am besten genügen, indem er sich an EHEDG Guidelines<br />

hält und auf hohe IP-Schutzartklassen, sowie auf notwendige NSF- und<br />

FDA-Registrierungen von Komponenten achtet. Sehr oft kommen noch<br />

weitere besondere Anforderungen seitens des Kunden hinzu, für deren<br />

Erfüllung sich ZAE-AntriebsSysteme als Spezialist für individuelle<br />

Antriebslösungen und als kompetenter Entwicklungspartner anbietet.<br />

Hygienic Design bedeutet,<br />

in der Konstruktion von<br />

Maschinen und<br />

Komponenten Gestaltungsgrundsätze<br />

anzuwenden,<br />

die später im Betrieb eine<br />

hygienische Produktion<br />

und damit die Herstellung<br />

sicherer Lebensmittel,<br />

aber auch Pharma- und<br />

Kosmetikprodukte<br />

ermöglicht. Im Grunde<br />

geht es darum, das Risiko<br />

einer Kontamination zu<br />

minimieren. Das betrifft<br />

alle Komponenten, vom<br />

Antrieb bis zum Steckverbinder.<br />

Wir haben drei<br />

Unternehmen gefragt, was<br />

bei ihnen im Fokus steht.<br />

IN ANTRIEBS-<br />

ANWENDUNGEN<br />

KOMMT ES AUF<br />

DIE SAUBERKEIT<br />

VON OBER-<br />

FLÄCHEN AN<br />

FÜR UNS LIEGT<br />

EINE GROSSE<br />

HERAUSFORDE-<br />

RUNG DARIN,<br />

SCHMUTZ-<br />

NIESCHEN ZU<br />

VERMEIDEN<br />

SPECIAL<br />

DAVID WETZEL<br />

Produktmanager, icotek, Eschach<br />

Wir haben eine Vielzahl an Lösungen für das Kabelmanagement in der<br />

Lebensmittel- und Pharmaindustrie im Portfolio. Die Herausforderung für uns<br />

liegt darin, die Produkte so zu entwickeln, dass sich keinerlei Schmutznieschen<br />

bilden. Dieser Aufgabe haben wir uns angenommen und mit der KEL-DPU- bzw.<br />

KEL-DPZ-Produktfamilie die passenden Produkte für diesen Sektor entwickelt.<br />

Die Schutzart spielt natürlich ebenfalls eine wichtige Rolle, da die<br />

Produktionsanlagen dementsprechend gereinigt werden müssen. Die<br />

genannten Produkte sind daher bis zu einer Schutzart von IP68 zertifiziert. Des<br />

Weiteren muss bei der Entwicklung auch gleich die chemische Beständigkeit der<br />

Werkstoffe beachtet werden, diese haben wir dementsprechend mit einfließen<br />

lassen. Icotek wird sich auch in der Zukunft den steigenden Marktanforderungen<br />

stellen und die richtigen Schritte in der Entwicklung neuer Produkte einschlagen.<br />

30 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


Kompromisslose Hygiene<br />

mit NETZSCH-Pumpen<br />

THOMAS KORB<br />

Leiter Produktmanagement, ESCHA GmbH & Co. KG, Halver<br />

Hygiene-Applikationen stellen für Maschinen und<br />

Anlagen bzw. für die darin eingesetzten<br />

Steckverbinder eine große Herausforderung dar.<br />

Unter allen Umständen muss vermieden werden,<br />

dass sich Wechselwirkungen zwischen den<br />

Materialien und den zu verarbeitenden<br />

Lebensmitteln ergeben. Bei der Reinigung der<br />

Anlagenteile muss sichergestellt sein, dass sich<br />

keine Rückstände ablagern. Deswegen haben<br />

Hygienic-Design-Steckverbinder von Escha eine<br />

besonders glatte Oberfläche und technisch<br />

bedingte Spalten sind so ausgelegt, dass sich<br />

keine Schmutznester bilden. Während der<br />

Hochdruck- oder Dampfstrahlreinigung werden<br />

aggressive Medien eingesetzt, gegenüber denen<br />

die Komponenten resistent sein müssen. Damit<br />

alle dichtenden und optischen Eigenschaften der<br />

Steckverbinder erhalten bleiben, verwenden wir<br />

V4A-Edelstahl für die Überwurfmuttern sowie<br />

auf TPE basierende Umspritzungs- und<br />

Leitungsmaterialien.<br />

Schonende Förderung von<br />

hygienischen und aseptischen<br />

Produkten<br />

Fördermengen bis 140 m³/h und<br />

Drücke bis 24 bar<br />

Pumpen entsprechend EHEDG-, QHD-,<br />

3A- und GOST-R-Richtlinien konstruiert,<br />

gefertigt und geprüft<br />

FDA-zertifizierte Elastomere<br />

Hochkorrisionsfester, totraum-, verschleiß-<br />

und wartungsfreier Biegestab<br />

Produkt- und Reinigungstemperatur<br />

bis 150° C<br />

Explosionsschutz nach ATEX<br />

CIP- und SIP-fähig<br />

Jahrzehntelanges Know-how für kompromisslose<br />

Hygiene<br />

ES DARF KEINE WECHSEL-<br />

WIRKUNGEN ZWISCHEN<br />

MATERIALIEN UND<br />

LEBENSMITTELN GEBEN<br />

NEMO® Aseptikpumpe<br />

NETZSCH Pumpen & Systeme GmbH<br />

Geschäftsfeld Nahrung & Pharmazie<br />

Tel.: +49 8638 63-1030<br />

info.nps@netzsch.com<br />

www.netzsch.com


HYGIENIC DESIGN<br />

SAUBERE<br />

LEITUNG<br />

SPECIAL<br />

In der Produktion von Lebensmitteln ist Hygiene<br />

oberstes Gebot. Dementsprechend müssen die<br />

hier verbauten Komponenten besondere<br />

Anforderungen erfüllen. Das gilt auch für Kabel<br />

und Kabelverschraubungen. Dabei zählt jedes<br />

Detail.<br />

Bakterien, aggressive Reinigungsmittel, heißer Dampf – Maschinen<br />

in der Lebensmittelproduktion müssen einiges aushalten.<br />

Am besten werden sie von vornherein so konstruiert,<br />

dass sich zum Beispiel Spritzer von Lebensmitteln gar<br />

nicht erst auf Oberflächen festsetzen können. Die Maschinen- und<br />

Anlagenbauer haben das erkannt und orientieren sich zunehmend<br />

an solchen Prinzipien des Hygienic Design. Diese Prinzipien hat<br />

sich die „Safe Food Factory“ auf die Fahnen geschrieben, die sich<br />

auf Initiative der European Hygienic Engineering and Design Group<br />

(EHEDG) gebildet hat. Sie erarbeitet Empfehlungen für die Auswahl<br />

und Installation von Anlagen und Komponenten in der Lebensmittelindustrie.<br />

Eine Empfehlung ist, dass Komponenten an den lebensmittelverarbeitenden<br />

Anlagen möglichst wenige Ecken und Kanten haben<br />

sollen. So finden Schmutz und Bakterien keinen Halt und Reinigungsflüssigkeit<br />

kann ungehindert abtropfen. Dabei müssen die<br />

Konstrukteure auch an Details denken, zum Beispiel an hygienegerechte<br />

Kabelverschraubungen. Ein Beispiel für gelungenes Hygienic<br />

Design ist die Skintop Hygienic von Lapp. Die Kabelverschrau-<br />

bung ist nach der neuesten besonders strengen EHEDG-Prüfung<br />

zertifiziert und lehnt sich an die allgemeinen Gestaltungsgrundsätze<br />

der DIN EN 1672-2 für die Nahrungsmittelindustrie an. Sie besteht<br />

aus Edelstahl der Klasse V4A (1.4404) und ist für den direkten<br />

Kontakt mit Lebensmitteln in der Produktion verwendbar. Statt eines<br />

O-Rings besitzt die Schlauchverschraubung über dem Anschlussgewinde<br />

eine Formdichtung aus einem lebensmittelechten<br />

FKM-Elastomer.<br />

DICHT VERSCHLOSSEN<br />

Eine Kabelverschraubung dient dazu, Leitungen dicht durch eine<br />

Gehäusewand zu führen, zum Beispiel in einen Schaltschrank. Dazu<br />

werden häufig vor der Bestückung Löcher vorgebohrt, mitunter<br />

mehr als man hinterher benötigt. Natürlich müssen diese überzähligen<br />

Löcher abgedichtet werden, bevor die Anlage in Betrieb geht,<br />

denn sonst würden hier Flüssigkeiten eindringen und zu einem<br />

Kurzschluss führen. Diese Aufgabe übernimmt ein Blindstopfen. So<br />

einfach dieses Bauteil erscheint, so kritisch ist es. Lapp hat deshalb<br />

den neuen Blindstopfen Skindicht Hygienic BL nach den Prinzipien<br />

der Skintop-Kabelverschraubung konstruiert: mit einem Körper<br />

aus Edelstahl und einer Dichtung aus FKM. Zum Montieren hat der<br />

Hut zwei abgeflachte Kanten, an denen der Monteur einen Gabelschlüssel<br />

ansetzen kann. Spalten oder Hohlräume gibt es nicht,<br />

Keime finden hier keinen Halt.<br />

Beide Produkte sind geeignet für alle drei Bereiche in der Lebensmittelverarbeitung,<br />

also auch für die Produktzone, in der die Komponenten<br />

regelmäßig mit dem Lebensmittel in Berührung kommen.<br />

Beispiele sind Rührer, Fülldüsen, Messer oder Schneidevorrichtungen.<br />

32 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


HYGIENIC DESIGN<br />

Darüber hinaus gibt es zwei weitere Hygienezonen: Die Spritzzone<br />

umfasst diejenigen Bereiche und Maschinen, die mit dem Lebensmittel<br />

in Berührung kommen können, etwa durch Verspritzen. Ob<br />

das Lebensmittel zurück in die Produktzone gelangen kann, bewertet<br />

ein Gutachter oder der Hersteller in einer Risikoanalyse. Die<br />

Nicht-Produktzone schließlich, besteht aus allen Bereichen und<br />

Einrichtungen in einer Fabrik, die nicht direkt mit dem Lebensmittel<br />

in Berührung kommen. Dennoch werden auch diese oft zusammen<br />

mit den beiden anderen Bereichen gereinigt.<br />

Ist es nicht möglich, Kabel von der Produktzone fernzuhalten, etwa<br />

für einen Temperatur- oder Füllstandssensor in einem Fermenter, so<br />

müssen sie besonders geschützt werden. Oft werden sie dann in<br />

Edelstahlrohren verlegt – was allerdings ein erheblicher Kostenfaktor<br />

ist. Der Trend geht deshalb dahin, zumindest in der Spritzzone und<br />

der Nicht-Produktzone Kabel offen oder in Schutzschläuchen zu verlegen.<br />

Die müssen dann besonders robust sein gegen saure und basische<br />

Reinigungsmittel und heißen Dampf. Bei großen Temperaturschwankungen<br />

kann sich Kondenswasser bilden und im Schutzschlauch<br />

sammeln – auch das ist auf Dauer nicht hygienisch. In diesem<br />

Fall ist eine offen verlegte hochbeständige Leitung in Verbindung<br />

mit einer entsprechenden Kabelverschraubung die bessere Wahl.<br />

GLATTE OBERFLÄCHE<br />

Bei den Kabeln haben sich die Materialforscher von Lapp eine Alternative<br />

zum gängigen PUR einfallen lassen: Spezial-TPE, wobei TPE<br />

für „thermoplastisches Elastomer“ steht. Dieser Kunststoff besteht<br />

aus einer thermoplastischen Phase (z. B. Polypropylen (PP)) sowie<br />

einem Elastomer (z. B. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EP-<br />

DM)). Außerdem werden Additive zugesetzt, die in die Compoundmatrix<br />

eingebaut werden und die eine extrem glatte Oberfläche<br />

schaffen. Dieses Spezial-TPE übertrifft laut Lapp PUR oder nichtoptimiertes<br />

TPE in vielen Eigenschaften, insbesondere ist es resistent<br />

gegen Bioöle, Fette, Lebensmittelsäuren und Wasser. Trotz des<br />

Verzichts auf PUR sind Kabel wie die Ölflex Robust 200 widerstandsfähig<br />

genug, um auch offen auf dem Boden verlegt zu werden.<br />

Eine Alternative ist die geschützte Verlegung von Kabeln in einem<br />

Kabelschlauch wie dem Silvyn FG NM mit der dazu passenden<br />

Schlauchverschraubung Silvyn Hygienic. Beide erfüllen ebenfalls<br />

die Ecolab-Vorgaben bezüglich der Beständigkeit gegen Reinigungs-<br />

und Desinfektionsmittel.<br />

Lapp bietet eine große Auswahl an Kabeln für die Lebensmittelindustrie<br />

an, außerdem Rund- und Rechtecksteckverbinder wie<br />

den korrosions- und salzwasserbeständigen Rechtecksteckverbinder<br />

Epic Ultra. Kabelverschraubungen für den Einsatz in Kühlbereichen<br />

wie die Skintop Cold mit einem Einsatzbereich bis -70 °C runden<br />

das Programm ab. Auch an Details hat Lapp gedacht. Zum Beispiel<br />

an Edelstahlmarkierungen zur Beschriftung von Leitungen<br />

und Schläuchen. Flexmark Stainless Steel sind korrosionsfrei und<br />

damit für die Produktzone geeignet. Befestigt werden sie mit speziellen<br />

Kabelbindern, die blau sind und einen Anteil an Metall enthalten,<br />

damit sie leicht zu finden und magnetisch herauszupicken<br />

sind, falls sie doch einmal in einen Behälter mit Milch fallen sollten.<br />

Bilder: LAPP<br />

www.lapp.de<br />

<strong>DER</strong> MANTELWERKSTOFF – EIN<br />

SPEZIAL-TPE – IST RESISTENT<br />

GEGEN BIOÖLE, FETTE, LEBENS-<br />

MITTELSÄUREN UND WASSER<br />

Drei unterschiedliche Hygienezonen in<br />

der Lebensmittelverarbeitung: Produktzone,<br />

Spritzzone, Nicht-Produktzone


HYGIENIC DESIGN<br />

JETZT LÄUFT`S<br />

RUND<br />

SPECIAL<br />

Der innerbetriebliche Transport bei einem<br />

Nahrungsmittelhersteller in den USA lief alles<br />

andere als rund. Der Grund: An Edelstahlwannen<br />

montierte Räder hielten den hohen Belastungen<br />

nicht stand und verschlissen schnell. Auf der<br />

Suche nach einer geeigneten Alternative erhielt<br />

das Unternehmen Unterstützung durch Technik<br />

Made in Germany. Speziell entwickelte Räder<br />

sorgen jetzt für einen reibungslosen<br />

Materialfluss.<br />

Seit der Gründung im Jahr 1891 hat der international agierende<br />

Nahrungsmittelhersteller ein breites Portfolio entwickelt.<br />

Er verarbeitet Fleischprodukte, Teigwaren, Eier und Speiseöle.<br />

Im Geschäftsjahr 2016 erwirtschaftete der Betrieb einen<br />

Umsatz von 9,5 Milliarden US-Dollar. Weltweit sind rund 20 000 Mitarbeiter<br />

beschäftigt. Während die äußeren Rahmenbedingungen<br />

für das Unternehmen durchaus positiv sind, bereitete der innerbetriebliche<br />

Materialfluss zunehmend Schwierigkeiten.<br />

ZU SCHNELLER VERSCHLEISS<br />

Zum Einsatz kommen teils schwere, offene Transportwagen aus<br />

Edelstahl. Mit der bisherigen Lösung hatte der Lebensmittelproduzent<br />

allerdings Probleme, denn die Rollen aus Polyurethan waren<br />

den kühlen und feuchten Umgebungsbedingungen, die in der Lebensmittelverarbeitung<br />

herrschen, nicht gewachsen. Die PU-Rollen<br />

zeigten Verschleißerscheinungen. Dadurch erhöhte sich der<br />

Anfahr- und Rollwiderstand, und das Bewegen der Wagen war für<br />

die Mitarbeiter anstrengend. Die Transportmittel wurden nach der<br />

Benutzung regelmäßig mit einem heißen Reinigungsmittel unter<br />

Hochdruck gesäubert, infolgedessen setzten die Räder schnell<br />

Rost an.<br />

Also machten sich die Verantwortlichen auf die Suche nach einer<br />

passenden Alternative. Aus mehreren Wettbewerbern entschied<br />

sich das Unternehmen nach gründlicher Prüfung schließlich für die<br />

Lösung von Blickle. Die Mitarbeiter der USA-Niederlassung des<br />

Spezialisten für Räder und Rollen hatten sich vor Ort ein Bild von<br />

den schwierigen Einsatzbedingungen gemacht und nach gründlicher<br />

Analyse den Radtyp POB 355/30XK empfohlen.<br />

SPEZIELL FÜR DEN HYGIENEBEREICH<br />

Blickle hat diese Serie entwickelt, um auch in hygienesensiblen Bereichen<br />

hohe Tragfähigkeiten mit sehr geringen Rollwiderständen<br />

und einem bodenschonenden Laufverhalten zu ermöglichen. Die<br />

Spezialisten kombinierten einen hochwertigen Polyamid-Radkörper<br />

mit dem hydrolysebeständigen Polyurethan-Laufbelag Blickle<br />

Besthane, der speziell in feuchter Umgebung Vorteile bietet. Zum<br />

Einsatz kommen rostfreie Kugellager. Das Rad ist somit gegen hohe<br />

Waschtemperaturen geschützt und funktioniert bei den in der Lebensmittelverarbeitung<br />

herrschenden niedrigen Betriebstemperaturen<br />

problemlos. Die Lager sind abgedichtet und dank Schmierung<br />

mit Langzeitfett wartungsfrei. Der Laufbelag ist abriebfest und<br />

weist eine hohe Schnitt- und Weiterreißfestigkeit auf.<br />

Die robuste Besthane-Lauffläche ist auf den Radkörper aufgegossen.<br />

Dadurch entsteht eine feste chemische Verbindung, die die<br />

Konstruktion besonders zugfest und langlebig macht. Blickle bietet<br />

die POB-Serie in verschiedenen Durchmessern und Tragfähigkeitsklassen<br />

an. Sie hält Temperaturen von – 25 bis + 70 °C stand. Darüber<br />

hinaus ist sie resistent gegen viele aggressive Medien.<br />

IN <strong>DER</strong> PRAXIS BEWÄHRT<br />

Für den Lebensmittelhersteller hat die Praxis gezeigt, was sich in<br />

verschiedenen Tests bereits angedeutet hatte: Mit der Lösung von<br />

Blickle läuft der innerbetriebliche Materialfluss jetzt reibungslos<br />

und schnell. Mit den korrosionsbeständigen Rädern spart das Unternehmen<br />

deutlich Kosten für Ersatzteile. Das Rad POB 355/30XK<br />

hat sich im harten Arbeitsalltag als besonders robust erwiesen.<br />

Trotz regelmäßiger Hochdruckreinigung und Bewegung auf hartem<br />

und feuchtem Untergrund arbeiten die Blickle-Räder problemlos<br />

und sehr laufruhig. Sie sind durch geringen Abrieb und hochwertige<br />

Materialien lange ohne Reparaturen im Einsatz. Der niedrige<br />

Rollwiderstand sorgt zudem dafür, dass sich die Transportwagen<br />

leicht verschieben lassen. Dies erhöht die Bedienfreundlichkeit für<br />

die Beschäftigten und verbessert die Ergonomie am Arbeitsplatz.<br />

www.blickle.de<br />

34 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


GEHÄUSE-ZUBEHÖR FÜR KAMERAS<br />

Mit Gehäuse-Zubehör in den Schutzarten<br />

IP65/67 und IP69K erweitert Baumer das<br />

Einsatzfeld der CX.I-Kameras auf den<br />

Lebensmittel-, Getränke- und Pharmabereich.<br />

Das IP65/67-Gehäuse wurde nach<br />

den EHEDG-Richtlinien entwickelt. Durch<br />

seine runde Form fließen Flüssigkeiten<br />

schnell ab. Die hartanodisierte Oberfläche<br />

widersteht auch intensiven Reinigungen.<br />

Das EHEDG-konforme IP69K-Gehäuse<br />

aus Edelstahl im Washdown-Design<br />

bietet keine Anhaftungsmöglichkeiten<br />

für Produktreste und erleichtert so eine rückstandsfreie Reinigung. Mit einer Oberflächenrauheit<br />

von kleiner 0,8 µm und lebensmittelgeeigneten, widerstandsfähigen<br />

Dichtungen eignet es sich auch für Spritz- und Produktkontaktbereiche, in denen Öle<br />

und Fette oder chemisch aggressive Reinigungsmedien zum Einsatz kommen. Ergänzt<br />

werden die Gehäuse-Sets durch Tubes mit unterschiedlichen Deckglasmaterialen wie<br />

Acrylglas oder chemisch gehärtetem Aluminosilikatglas mit hoher Kratz-, Schlag- und<br />

Bruchfestigkeit.<br />

Normelemente.<br />

Ganter.<br />

Normelemente<br />

in Hygienic Design<br />

www.baumer.com<br />

ROBUSTE ULTRASCHALLSENSOREN<br />

Die Ultraschallsensoren der Serie<br />

AGVU-H von EGE für den Detektionsbereich<br />

von 150 bis 1 500 mm sind<br />

besonders robust und eignen sich für<br />

Hygienebereiche. Mit der Schutzart<br />

IP69K können sie mit einem Hochdruckund<br />

Dampfstrahlreiniger gesäubert<br />

werden und eignen sich so für z. B. die<br />

Lebensmittel- und Getränkeindustrie<br />

oder die Medizin- und Pharmatechnik.<br />

Sie können als Sensoren zur Füllstanderfassung,<br />

Abstandsmessung oder<br />

Anwesenheitskontrolle sowie zur Erfassung und zum Zählen bewegter Objekte<br />

eingesetzt werden. Im voll gekapselten Edelstahlgehäuse mit spaltfreien Übergängen<br />

sind sie für verschiedene Einbauverhältnisse in zwei Baugrößen erhältlich: In D30 und<br />

in der besonders kompakten Bauform D18 mit nur 30 cm Gesamtlänge inklusive<br />

hygienischer Kabelverschraubung. Die integrierte Temperaturkompensation erlaubt<br />

präzise Messungen im Bereich von - 20 bis + 70 °C. Eine Schutzbeschaltung sorgt für<br />

Kurzschlussfestigkeit und Verpolungssicherheit.<br />

www.ege-elektronik.com<br />

KLEMMRINGPROGRAMM<br />

Speziell bei Verpackungsmaschinen und Abfüllanlagen in der Lebensmittelindustrie<br />

werden Maschinen und Maschinenteile permanent Reinigungsprozessen unterzogen.<br />

Im Angebotsspektrum von Orbit Antriebstechnik<br />

findet der Anwender mit der Serie Clampmax<br />

Wash-Down ein Programm an Klemmringen<br />

im Hygienic Design. Die Wellenklemmringe<br />

sind aus Edelstahl gefertigt und zusätzlich<br />

mit einem Gehäuse gekapselt, das aus einem<br />

FDA-konformen Material besteht. Ihre glatte<br />

und ununterbrochene Oberfläche lässt sich<br />

problemlos und mit Hochdruck reinigen.<br />

Dieses Klemmringprogramm steht mit einem<br />

Bohrungsdurchmesserbereich von 6 bis 25 mm<br />

zur Verfügung.<br />

www.orbit-antriebstechnik.de<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Geeignet für den Einsatz in<br />

hygienisch sensiblen Bereichen<br />

Leichte und schnelle Reinigung<br />

durch konsequentes Hygienic Design<br />

Totraumfrei durch funktionale Dichtungen<br />

Zertifiziert nach den neuesten Richtlinien<br />

der EHEDG und 3-A SSI<br />

Wir sind für Sie da.<br />

Hannover Messe<br />

01. - 05. April <strong>2019</strong><br />

Halle 16, Stand D10<br />

Halle 3, Stand N28<br />

Powtech in Nürnberg<br />

09. - 11. April <strong>2019</strong><br />

Halle 4, Stand 4-209<br />

Mehr Informationen zu Hygienic Design<br />

Otto Ganter GmbH & Co. KG<br />

Telefon +49 7723 6507-100<br />

Telefax +49 7723 4659<br />

info@ganter-griff.de<br />

www.ganter-griff.de


HYGIENIC DESIGN<br />

SCHWACHSTELLE BESEITIGT<br />

Ein Schaltschrank- und Maschinengestell-<br />

Hersteller hat die neueste Generation<br />

seiner Hygieneschränke mit einem neuen<br />

Dichtungssystem ausgestattet. Er verspricht:<br />

noch weniger Keime, perfekte Isolierung,<br />

einfache Reinigung.<br />

Die Einhausungen von Häwa zum Beispiel für Verpackungsmaschinen,<br />

waren schon bislang bei vielen lebensmittelverarbeitenden<br />

Betrieben und der Pharmaindustrie für ihre<br />

einfache Handhabung und Robustheit bekannt. Aber<br />

was gut ist, kann immer noch besser gemacht werden: Nun hat das<br />

Traditions-Unternehmen aus Wain ein neues Dichtungssystem<br />

entwickelt, das entscheidende Vorteile bietet.<br />

EINE DICHTUNG, STATT ZWEI<br />

„Die Dichtung war bislang bei den Schränken häufig eine Schwachstelle“,<br />

sagt Stefan Kaufer, stellvertretender Verkaufsleiter Süd,<br />

„denn zwischen den beiden Silikonwulsten an den Türen konnten<br />

sich theoretisch im Laufe der Zeit Keime ansammeln.“ Deshalb<br />

setzt Häwa in Zukunft auf ein System, das mit nur einer Dichtung<br />

auskommt. Dies erleichtert nicht nur die Reinigung, zum Beispiel<br />

mit Hochdruckreinigern, sondern reduziert zudem deutlich die Gefahr,<br />

dass einige Nischen und Ecken im täglichen Pflegeprozess<br />

nicht erreicht werden können. „Hier haben wir in Zusammenarbeit<br />

mit den Experten und den Erfahrungen aus der Lebensmittel- und<br />

Pharmaindustrie eine Lösung gefunden, die genauso isolierend ist<br />

wie zwei Dichtungen, aber eben weitaus einfacher in der Handhabung“,<br />

so Stefan Kaufer von Häwa, der persönlich an dem<br />

Entwicklungsprozess beteiligt war. Als langjähriger ehrenamtlicher<br />

Mitarbeiter im Rettungsdienst des Roten Kreuzes weiß er um die<br />

Sensibilität bei der Reinhaltung von Gehäusen, die sich im täglichen<br />

Gebrauch befinden, und konnte Erkenntnisse aus der<br />

Medizintechnik in die Arbeit der Häwa-Ingenieure einfließen<br />

lassen. „Wir haben die Zwischenräume an unseren Hygienegehäusen<br />

nun auf das absolute Minimum reduziert und sind stolz<br />

darauf, dass wir damit unseren Kunden ein Produkt anbieten<br />

können, das die strengsten Standards in der Lebensmittel- und<br />

Pharmaindustrie erfüllt. Wir wissen, dass Sauberkeit in den dortigen<br />

Produktionsbereichen oberste Priorität hat. Aber Sauberkeit<br />

kostet Zeit. Wir können den Reinigungsprozess<br />

durch unser neues System erheblich verkürzen.“<br />

angepasst. Hierzu wird mit den Kunden vorab ein Hygiene-Konzept<br />

erarbeitet, das zum Beispiel eine komplette Abdichtung vorsieht<br />

und die Schutzart IP69K hat. Auch bei X-frame sind bei Bedarf alle<br />

Flächen schräg, sogar die Flanschplatten der Eckstreben. Diese haben<br />

zusätzliche Öffnungen, durch welche die Flüssigkeit ablaufen<br />

kann. Die Schweißnähte sind so angebracht, dass sich nirgendwo<br />

Keime und Bakterien absetzen können. Außerdem werden<br />

Hygiene-Vorreiber eingesetzt und zwischen den verschraubten<br />

horizontalen und vertikalen Streben können FDA-konforme Silikonmatten<br />

eingelegt werden.<br />

Ein großer Vorteil ist, dass Häwa keine Produkte von der Stange<br />

liefert, sondern alle Produkte für jede Gegebenheit neu konzipiert,<br />

präsentiert und produziert. So konnte 2018 bereits ein Maschinengestell<br />

ausgeliefert werden, bei dem die Eckstreben innen automatisch<br />

gespült werden – ähnlich wie bei einer Sprinkleranlage. Für<br />

den Kunden eine enorme Zeitersparnis bei maximalen hygienischen<br />

Anforderungen.<br />

Bild: häwa<br />

www.haewa.de<br />

DAS DICHTUNGSSYSTEM KOMMT<br />

MIT NUR EINER DICHTUNG AUS –<br />

DAS ERLEICHTERT DIE REINIGUNG<br />

UND REDUZIERT DIE ENTSTEHUNG<br />

VON SCHMUTZNISCHEN<br />

SPECIAL<br />

WEITERE POSITIVE<br />

EIGENSCHAFTEN<br />

Zusätzlich erhalten die Schränke spezielle Hygieneverschlüsse,<br />

die besonders einfach in der<br />

Handhabung sind. Das Dach ist schräg montiert,<br />

damit Flüssigkeiten abfließen und auf einer großen<br />

Montageplatte können alle Baugruppen im Gehäuse<br />

bequem und sicher untergebracht werden.<br />

In diesem Zusammenhang hat Häwa zudem<br />

sein Maschinengestell X-frame an die Bedürfnisse<br />

der lebensmittelverarbeitenden Industrie<br />

36 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


HYGIENIC DESIGN<br />

MOTOREN IN NEUER GRÖSSE<br />

Für Anwendungen<br />

mit hohen Hygienestandards<br />

bietet<br />

Nord Drivesystems<br />

Glattmotoren an.<br />

Um die Anforderungen<br />

an geringere<br />

Motorleistungen zu<br />

unterstützen, hat<br />

der Antriebsspezialist<br />

eine zusätzliche<br />

Motorgröße<br />

entwickelt. Die Baugröße 71 ist in drei Leistungsklassen verfügbar:<br />

0,12 kW, 0,18 kW und 0,25 kW. Der Effizienzgrad IE3 sorgt für<br />

einen ressourcenschonenden Betrieb. Mit ihrem Aluminium-Gehäuse<br />

in Schutzart IP66 sind die Motoren gegen Korrosion<br />

geschützt. Für zusätzlichen Schutz ist auf Wunsch die Oberflächenveredelung<br />

nsd tupH erhältlich. Die Motoren sind unbelüftet,<br />

dadurch können sie zur Nicht-Verbreitung von Keimen in der<br />

Produktion beitragen. Das modulare Design bietet Varianten mit<br />

Kondenswasserbohrung (verschlossen), Klemmkasten vergossen,<br />

Stillstandsheizung, Temperaturfühler, Temperaturwächter und/<br />

oder Schutzart IP69K. Die Motoren haben, wo immer möglich,<br />

fließende Flächenübergänge. So können Reinigungsflüssigkeiten<br />

und -schaum leicht ablaufen.<br />

www.nord.com<br />

HOCHLEISTUNGSPOLYMERE<br />

Peek-Hochleistungspolymere,<br />

die speziell für den<br />

Food-Bereich<br />

entwickelt<br />

wurden, bietet<br />

Victrex mit dem<br />

Food-Grade-Portfolio<br />

FG an. Sie<br />

helfen Herstellern<br />

der Lebensmittelund<br />

Getränkeindustrie<br />

dabei, ihre Hygienevorgaben einzuhalten. Die Polymere<br />

ermöglichen es zudem, die Effizienz zu optimieren und die<br />

Produktionskosten im Vergleich zum Einsatz von Metall zu<br />

senken. Die Kosten für Gesamtkomponenten können oft kurzfristig<br />

durch die Herstellungskosten der Einzelbauteile beeinflusst<br />

werden. Die Hochleistungspolymere können die Bauteilkosten bei<br />

entsprechenden Mengen reduzieren – und eine längere Gebrauchsdauer<br />

als Komponenten aus Metall erreichen, weil sie<br />

weniger korrosions- und verschmutzungsanfällig sind. Der<br />

Hersteller bietet auch Paek-Produkte an, die u. a. die EU10/2011-<br />

Prüfanforderungen erfüllen. Dies kann dabei helfen, die Kosten<br />

bei Haushaltsgeräten oder gewerblichen Geräten zu senken und<br />

die Produktivität von Industrieanlagen zu verbessern.<br />

www.victrex.com<br />

KUPPLUNGEN FÜR FOOD, PHARMA UND MEDIZIN<br />

Die rostfreien Sicherheitskupplungen ECR und Wellenkupplungen EWC von Enemac entsprechen hohen Hygiene-Anforderungen, wie<br />

sie in der Nahrungsmittelindustrie, in der Pharmaherstellung und der Medizintechnik gestellt werden. Die Sicherheitskupplung ECR,<br />

die für Ausrückmomente zwischen 15 und 240 Nm erhältlich ist, ist komplett aus Edelstahl gefertigt, sogar die innenliegende Tellerfeder.<br />

Die Wellenkupplung EWC, erhältlich für Nennmomente zwischen 5 und 1 300 Nm, besteht aus einem Edelstahlbalg, einer Edelstahlnabe<br />

und Edelstahlschrauben. Verbunden werden die Elemente durch ein Mikro-Plasma-Schweißverfahren, sodass hier auch keine<br />

Kleberückstände auftreten. Für weniger anspruchsvolle Bereiche bietet der Hersteller die Typen ECI, ECE und ECG auch in Edelstahl an.<br />

Hierbei sind die außenliegenden Teile aus Edelstahl gefertigt, während die innenliegende Tellerfeder aus chemisch behandeltem Stahl<br />

besteht. Auch gekapselte Sondervarianten sind erhältlich.<br />

www.enemac.de<br />

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<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong> 37


HYGIENIC DESIGN<br />

HYGIENE ALS KOMPETENZKETTE<br />

Bezüglich der Hygienetauglichkeit gilt die<br />

Regel „Eine Kette ist nur so stark wie ihr<br />

schwächstes Glied“. Das weiß auch ein<br />

Sensor-Hersteller, der mit Edelstahl-<br />

Sensoren und Zubehör hygienegerechte<br />

Lösungen für die flexible Automatisierung,<br />

die Absicherung von Maschinen und<br />

Prozessen, für die Qualitätskontrolle sowie<br />

für Identifikationsanwendungen bietet.<br />

Edelstahl-Sensoren von Sick vereinen kompakte Baugröße,<br />

hohe sensorische Performance, chemische und thermische<br />

Materialbeständigkeit sowie dauerhaft hohe Dichtigkeit. Hinzu<br />

kommt, dass beispielsweise bei den Lichtschranken-Produktfamilien<br />

in Edelstahl-Ausführung alle optosensorischen Geräteausprägungen<br />

verfügbar sind – also energetische Lichttaster, Lichttaster<br />

mit Hintergrundausblendung, Einweg-Lichtschranken und Reflexions-<br />

Lichtschranken. Auch für Aufgabenstellungen der Sicherheitstechnik,<br />

der Identifikation von Produkten und Behältern, der Positionserfassung<br />

und Wegmessung, der Druck-, Temperatur- und Füllstandsmessung<br />

oder der Inspektion von Verpackungen und deren Inhalten<br />

bietet das Edelstahl-Sensor-Portfolio von Sick passende Lösungen,<br />

die ein Höchstmaß an Prozesssicherheit für den Hersteller und an<br />

Produktsicherheit für den Konsumenten bieten. Gleichzeitig gewährleisten<br />

sie unter rauesten Einsatzbedingungen eine zuverlässige<br />

Funktion und dauerhaft hohe Verfügbarkeit.<br />

Um durchgängige und dauerhafte Sicherheit für Produkte und<br />

Prozesse zu schaffen, gilt es, Herausforderungen hinsichtlich der<br />

chemischen Widerstandsfähigkeit, der thermischen Resistenz, der<br />

Dichtigkeit und des konstruktiven Designs von Edelstahl-Sensoren<br />

sowie der Einhaltung von Marktstandards zu lösen.<br />

SPECIAL<br />

Autoren: Christian Freudig, Produktmanager Business Unit Photoeletcric<br />

Sensors & Fibers, Global Business Center Presence Detection, und Marco<br />

Kaiser, Strategic Industry Manager Consumer Goods-Packaging, Global<br />

Industry Center Factory Automation, beide SICK AG, Waldkirch<br />

DESIGN UND MATERIAL<br />

Was den Aspekt der Materialbeständigkeit gegen chemische Stoffe,<br />

Medien und Gase betrifft, zeichnet sich der für Gehäuse und Befestigungskomponenten<br />

geeignete Edelstahl 1.4404 / AISI 316L durch<br />

38 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


HYGIENIC DESIGN<br />

höchste Korrosions- und Druckfestigkeit<br />

aus. Gleichzeitig fördert der Werkstoff die<br />

natürliche Absterberate von Bakterien und<br />

anderen Mikroorganismen auf der Oberfläche<br />

der Komponenten. Zudem wird durch<br />

Bearbeitungsverfahren wie die Elektropolitur<br />

für Hygieneanwendungen die Oberflächenrauheit<br />

auf einen Wert von Ra = 0,8 µm reduziert.<br />

Dadurch sinkt das Anhaftungsvermögen<br />

von Produkt- und Medienresten sowie<br />

Keimen. Silikondichtungen, mit denen Sick<br />

beispielsweise bei Lichtschranken ein doppeltes<br />

Dichtungskonzept realisiert, verfügen<br />

über eine sehr breite chemische und thermische<br />

Beständigkeit. Darüber hinaus gehen<br />

mit Hygienic Design immer auch konstruktive<br />

Maßnahmen einher. Ein konsequent<br />

spaltfreies Gehäusedesign, glatte Übergänge<br />

zu Frontscheiben, Bedien- und Visualisierungskomponenten<br />

am Sensor sowie gerundete<br />

Kanten und schräge Flächen verfolgen<br />

das Ziel, Rückstandsnester und damit<br />

Nährböden für Bakterien und andere Mikroorganismen<br />

zuverlässig und dauerhaft zu<br />

vermeiden.<br />

THERMISCHE RESISTENZ<br />

Die thermische Festigkeit der Sensoren ist<br />

in der Praxis eng mit der Materialbeständigkeit<br />

verknüpft, denn die Temperaturen<br />

von Reinigungsmedien (bis + 80 °C), von<br />

Wasserdampf und von Spritzwasser können<br />

je nach Verfahren sehr stark und auch<br />

sehr kurzfristig schwanken. Zudem können<br />

im Nassbereich der Maschine oftmals Umgebungstemperaturen<br />

von weniger als<br />

10 °C auftreten. Dies alles fordert zum einen<br />

die Gehäuse und die Dichtungen der Sensoren<br />

– aber auch deren Elektronik. Daher<br />

ist letztere bei den Edelstahl-Sensoren von<br />

Sick so ausgelegt und in die Gehäuse eingebettet,<br />

dass sie auch unter diesen Bedingungen<br />

eine thermische Überlastung sicher<br />

ausschließt.<br />

zuverlässig verhindert. Es basiert auf dem<br />

Einsatz thermisch und chemisch beständiger<br />

Dichtungsmaterialien sowie besonders<br />

geeigneter Hochleistungsklebstoffe und erfüllt<br />

– je nach Sensor und Anwendung – die<br />

Anforderungen der Schutzarten IP67, IP68<br />

oder IP69K. Dadurch halten Edelstahl-Sensoren<br />

als Ganzes zuverlässig der aggressiven<br />

Außenreinigung von Anlagen stand. Eigenschaften<br />

wie der Druck und der Abstand<br />

eines Hochdruckstrahls oder die<br />

DIE THERMISCHEN BEDINGUNGEN FOR<strong>DER</strong>N<br />

DIE GEHÄUSE UND DIE DICHTUNGEN <strong>DER</strong><br />

SENSOREN – ABER AUCH <strong>DER</strong>EN ELEKTRONIK<br />

Kontaktdauer und die Temperatur der Reinigungs-<br />

beziehungsweise Desinfektionsmedien<br />

beeinträchtigen die Funktion und<br />

langfristige Verfügbarkeit der Edelstahl-<br />

Sensoren auch auf Dauer nicht. Dies zeigt<br />

sich nicht nur in der Praxis, sondern auch<br />

in Long-Life-Tests von Sick nach eigenen,<br />

praxisorientierten Testkriterien.<br />

MARKTSTANDARDS<br />

Das thematisch übergreifende Glied der<br />

Kompetenzkette Hygiene ist die Umsetzung<br />

und Einhaltung von hygienerelevanten<br />

Empfehlungen, beispielsweise der EHEDG,<br />

von Marktstandards und von Vorgaben u. a.<br />

der FDA oder der American 3-A Sanitary<br />

Standards Inc. Folgerichtig setzt Sick bereits<br />

bei der Entwicklung hygienegerechter Produkte<br />

und ihrer Montagesystemtechnik Gestaltungsanforderungen<br />

um, wie sie in der<br />

B-Norm DIN EN ISO 14159:2008-07 für Maschinen<br />

mit Hygienerisiken generell und in<br />

der C-Norm DIN EN 1672-2: 2005+A1 speziell<br />

für Nahrungsmittelmaschinen festgelegt<br />

sind. Gleiches gilt für die VO 1935/2004/EG<br />

über Materialien und Gegenstände, die<br />

bestimmungsgemäß mit Lebensmitteln in<br />

Berührung kommen, sowie die VO 10/2011<br />

speziell über lebensmittelgerechte Materialien<br />

und Gegenstände aus Kunststoff.<br />

Sie alle haben das Ziel, eine sichere Produktion<br />

von Nahrungsmitteln, von Getränken<br />

und von pharmazeutischen Produkten zu<br />

gewährleisten.<br />

Materialauswahl und -bearbeitung, kons<br />

truktives Design, Umsetzung von Marktstandards<br />

sowie hygienegerechte und automatisierungstechnische<br />

Funktionalität – im<br />

Hygienic Design der Edelstahl-Sensoren von<br />

Sick steckt eine Menge Know-how aus dem<br />

Einsatzumfeld der Nahrungsmittel-, Getränke-<br />

und Pharmaproduktion. Für eine<br />

Hygienekette ohne schwaches Glied…<br />

Bilder: irontango/Fotolia.de und SICK AG<br />

www.sick.de<br />

HERMETISCHE DICHTIGKEIT<br />

Partikel in der Umgebungsluft, Feuchtigkeit,<br />

Dampf, Kondensatbildung – all dies kann<br />

die Funktion von Sensoren beeinträchtigen<br />

und erfordert daher ein besonderes Augenmerk<br />

auf die Dichtigkeit der Sensorgehäuse.<br />

Bei den Edelstahl-Sensoren von Sick bilden<br />

daher Gehäuse, Deckel, Bedienelemente<br />

und Frontscheibe untereinander eine feste<br />

und dauerhaft dichte Verbindung. Grundlage<br />

hierfür ist das besondere, doppelte<br />

Dichtungskonzept, das ein Eindringen von<br />

Partikeln und Feuchtigkeit in die Sensoren<br />

Im hygienesensiblen Umfeld gilt es, Herausforderungen hinsichtlich der chemischen<br />

Widerstandsfähigkeit, der thermischen Resistenz, der Dichtigkeit und des konstruktiven<br />

Designs von Sensoren sowie der Einhaltung von Marktstandards zu lösen<br />

<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong> 39


HYGIENIC DESIGN<br />

VORHANG AUF FÜR<br />

SAUBERE SICHERHEIT<br />

SPECIAL<br />

Berührungslos absichern, das ist eine saubere<br />

Sache, auch bzw. gerade in der Nahrungsmittelproduktion.<br />

Allerdings wird optoelektronischen<br />

Schutzeinrichtungen hier einiges abverlangt.<br />

Ein Hersteller hat nun eine Baureihe von<br />

Sicherheitslichtvorhängen und -lichtgittern<br />

entwickelt, die genau dafür ausgelegt ist.<br />

Ernten, Trocknen, Filetieren, Erhitzen, Zerkleinern, Mischen,<br />

Abfüllen, Verpacken: In der Nahrungsmittelproduktion gibt es<br />

viele Verfahrensschritte, die maschinell ablaufen. Dabei sind<br />

nicht nur die Normen und Richtlinien der Maschinensicherheit<br />

zu berücksichtigen, sondern auch hohe Hygieneanforderungen.<br />

Der Einsatz von optoelektronischen Schutzeinrichtungen bietet gerade<br />

hier viele Vorteile, denn sie erlauben den Verzicht auf Schutzzäune<br />

und Schutztüren, ermöglichen eine stets freie Sicht auf den Arbeitsbereich<br />

der Maschine oder Anlage und bringen zusätzliche Flexibilität<br />

in den Prozess ein. Doch für die optoelektronischen Schutzelemente<br />

sind die Umgebungsbedingungen in hygienesensiblen<br />

Bereichen eine besondere Herausforderung.<br />

HYGIENISCH IM DESIGN<br />

Die Schmersal Gruppe hat jetzt eine neue Baureihe von Sicherheitslichtvorhängen<br />

und -lichtgittern entwickelt, die speziell hierfür<br />

gerüstet ist: Die neue Baureihe SLC/ SLG 440 IP69 ist beständig<br />

gegenüber täglichen Reinigungsvorgängen, die in der Lebensmittelindustrie,<br />

der Pharmazie oder Fleisch- und Milchverarbeitung<br />

üblich sind. Aufgrund einer durchdachten Detailkonstruktion erreicht<br />

die Baureihe die Schutzart IP69 (Schutz gegen Eindringen<br />

von Wasser bei Hochdruck- oder Dampfstrahl-Reinigung). Dazu<br />

zählt, dass die Abdichtungen dieser berührungslos wirkenden<br />

Schutzsysteme (BWS) sehr hohe Anforderungen erfüllen und dem<br />

häufigen Kontakt mit Wasser, Laugen, Schaum, Heißdampf oder<br />

Hochdruck standhalten. Die neue BWS-Baureihe ist darüber hinaus<br />

nach den Grundsätzen des Hygienic Design konstruiert.<br />

HART IM NEHMEN<br />

Die Verschlusskappen der SLC/ SLG 440 IP69 werden aus Edelstahl<br />

(V4A) gefertigt, ebenso die Kabeleinführung und die Befestigungsteile.<br />

Die transparente Schutzröhre besteht aus Polycarbonat, sie weist nicht<br />

nur eine hohe Reinigungsmittelbeständigkeit auf, sondern hält auch<br />

starken mechanischen Belastungen stand. Sollte es z. B. in der Lebensmittelproduktion<br />

bei der Hochdruckreinigung zu einem versehentlichen<br />

Aufprall der Reinigungslanzen auf das Gehäuse der SLC/ SLG<br />

440 IP69 kommen, ist die Sicherheits- und Schutzfunktion dank der<br />

robusten Schutzröhre weiterhin gegeben.<br />

Das Material gewährleistet damit eine höhere Verfügbarkeit und<br />

eine lange Lebensdauer der Sicherheitslichtvorhänge und -lichtgitter<br />

und ermöglicht außerdem eine kompakte Bauform der gekapselten<br />

Sicherheitssensorik: Der Durchmesser der Schutzröhre beträgt<br />

nur 50 mm. Die Materialbeständigkeit dieser Komponenten<br />

wurde auch durch das unabhängige Prüflabor Ecolab bestätigt.<br />

Wenn die Anforderungen an Reinigungsbeständigkeit nicht ganz so<br />

hoch sind, kann der Anwender eine Alternative nutzen: Zum<br />

Schmersal-Programm für die Nahrungsmittelindustrie gehören<br />

auch Sicherheitslichtvorhänge und -lichtgitter für Schutzart IP69<br />

mit Verschlusskappen und Kabelverschraubung aus Polyamid.<br />

Weitere Eigenschaften dieser BWS-Baureihe sind Zusatzfunktionen<br />

wie doppelte Quittierung, Schützkontrolle und eine integrierte<br />

Strahlausblendung, die z. B. das Zuführen beweglicher Teile durch<br />

das Schutzfeld ohne Auslösen des Stopp-Signals erlaubt. Eine weitere<br />

praxisgerechte Funktion ist die Verschmutzungsanzeige. Wenn das<br />

Empfangssignal des Sensors schwächer wird, erfolgt eine optische<br />

Warnmeldung – so kann man eingreifen, bevor ungeplante Anlagenstopps<br />

auftreten. Die Vorteile der Baureihe SLC/ SLG 440 IP69 auf einen<br />

Blick sehen Sie im Video unter: https://youtu.be/7WmQRnjk1Gw.<br />

Bilder: ink drop/Fotolia.de und Schmersal<br />

www.schmersal.com<br />

40 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


STECKVERBIN<strong>DER</strong>: ROBUST, SICHER UND LANGLEBIG<br />

Harting liefert mit Han F+B eine Reihe<br />

von Steckverbindern speziell für den<br />

Bedarf der Lebensmittelindustrie.<br />

Glatte Oberflächen erschweren die<br />

Ansiedlung von Bakterien. Gehäuse<br />

und Dichtungen sind robust, sicher und<br />

langlebig: Sie verhindern, dass die<br />

innenliegenden Kontakte mit dem Strahlwasser von Hochdruckreinigern oder mit<br />

aggressiven Reinigungsmitteln in Berührung kommen.<br />

Hygiene und Sicherheit sind in der Lebensmittelverarbeitung entscheidend: Übergänge,<br />

Oberflächen, Gewinde und Dichtungen der Han-F+B-Steckverbinder wurden<br />

deshalb so gestaltet, dass sie die Anhaftung von Schmutzpartikeln erschweren. Runde<br />

Bögen an Gehäusen und Accessoires verhindern die Bildung von Schmutznestern, die<br />

ein idealer Nährboden für Bakterien sind.<br />

Han-F+B-Gehäuse sind aus Hochleistungskunststoff gefertigt, wasserabweisend und<br />

reinigungsmitteltauglich. Sie sind von Ecolab zertifiziert und verfügen über FDA-<br />

21-Zulassungen. Der Strahl von Hochdruckreinigern dringt nicht in die Gehäuse ein,<br />

solange sie geschlossen bleiben.<br />

www.harting.com<br />

SCHRAUBEN UND MUTTERN ERFÜLLEN<br />

EHEDG-ANFOR<strong>DER</strong>UNGEN<br />

Ganter erweitert sein Hygienic-Design-Sortiment um die<br />

Schrauben und Muttern GN 1580 aus rostfreiem<br />

Edelstahl sowie um die FDA-konformen Elastomer-Dichtringe<br />

GN 7600. Die Schrauben und Muttern erfüllen die<br />

EHEDG-Anforderungen und den 3A Sanitary Standard.<br />

Sie haben eine spezielle Geometrie und eine Oberflächenrauheit<br />

von < 0,8 µm, wodurch sie nach der<br />

Reinigung schnell trocknen. An der Auflagefläche<br />

werden die Elastomer-Dichtringe verbaut, die zentriert<br />

im angearbeiteten Bauraum eingebettet liegen. Die<br />

Dichtringe sind in diversen Abmessungen einzeln und<br />

auch in anderen Werkstoffen lieferbar. So stehen sie als Ersatzteil für die Muttern und<br />

Schauben zur Verfügung und ermöglichen eine totraumfreie und hygienische Befestigung<br />

von weiteren Bauteilen. Die Schrauben, Muttern und Dichtringe im hygienischen<br />

Design können in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie, aber auch z. B. bei der<br />

Herstellung von Dispersion als Baustoff zum Einsatz kommen.<br />

www.ganter-griff.de<br />

EXPLOSIONSSCHUTZSYSTEME<br />

Hygienekonforme Explosionsschutzsysteme, die in<br />

der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden können,<br />

bietet IEP Technologies an. Die Komponenten lassen<br />

sich zu maßgeschneiderten Systemlösungen<br />

kombinieren. Dazu zählen zum einen aktive Schutzsysteme<br />

zur Explosionsunterdrückung, z. B. Detektoren<br />

und Löschmittelbehälter, die mit dem Produkt<br />

direkt in Berührung kommen, oder Explosionsschnellschussschieber<br />

zur Explosionsentkopplung. In<br />

hygienekonformen Ausführungen sind diese<br />

Komponenten mit besonders hochwertigen Dichtungskonfigurationen ausgestattet,<br />

die den Richtlinien der Lebensmittehygiene-Verordnung entsprechen. Zum anderen<br />

bietet der Hersteller auch passive Schutzsysteme zur Explosionsdruckentlastung in<br />

Hygieneausführung an, z. B. Berstscheiben oder Explosionsschutzventile. Geeignet für<br />

den Einsatz in der Lebensmittelherstellung sind Komponenten aus lebensmittelkonformen<br />

Werkstoffen, bei denen zudem auf Totraum-Freiheit geachtet wurde.<br />

mit über<br />

11.000<br />

Mitgliedsunternehmen<br />

vertreten wir den türkischen<br />

Maschinenbau.<br />

5TOP<br />

Die5wichtigsten Produktgruppen<br />

des türkischen Maschinenbaus sind:<br />

Klima-und Kühlaggregate,<br />

Motorenund Komponenten,<br />

Wasch-und Trockenmaschinen,<br />

Bau-und Bergbaumaschinen,<br />

Pumpen-und Kompressoren.<br />

www.turkishmachinery.com<br />

Hall 2/H08<br />

Hall 21 /A16<br />

www.ieptechnologies.com<br />

<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong> 41<br />

Turkish-Machinery.indd 1 08.01.<strong>2019</strong> 11:05:44


HYCIENIC DESIGN<br />

ES MUSS NICHT IMMER<br />

EDELSTAHL SEIN<br />

Speziell für anspruchsvolle Umgebungsbedingungen<br />

und hohe Hygieneanforderungen<br />

hat ein Antriebsspezialist eine Antikorrosionsbehandlung<br />

entwickelt, die Aluminiumantriebe<br />

robust und langlebig macht.<br />

Mit der Oberflächenveredelung „nsd tupH“ bietet Nord<br />

Drivesystems eine leistungsstarke Antikorrosionsbehandlung<br />

für Getriebe, Glattmotoren, Frequenzumrichter<br />

und Motorstarter im washdown-optimierten<br />

Aluminiumgussgehäuse. In einem speziellen Verfahren wird die<br />

Oberfläche korrosionsbeständig und härter und macht Aluminium<br />

so ähnlich korrosionsfest wie Edelstahl. Dabei handelt es sich nicht<br />

um eine Beschichtung, sondern die Oberflächenveredelung erzeugt<br />

eine permanent mit dem Grundwerkstoff verbundene<br />

Schutzschicht. Im Gegensatz zu Lacken oder Beschichtungen kann<br />

nichts abplatzen oder abblättern. Etwaige Beschädigungen bleiben<br />

lokal und breiten sich nicht aus. Die Oberfläche lässt sich leicht reinigen<br />

und ist weitgehend unempfindlich gegenüber Säuren und<br />

Laugen. Selbst der Einsatz von Hochdruck-Reinigungsgeräten oder<br />

der Kontakt mit vielen aggressiven Medien ist laut Anbieter ohne<br />

weiteres möglich.<br />

DIE VOLLE AUSWAHL<br />

Antriebe mit nsd tupH stellen damit eine robuste und langlebige Alternative<br />

zu lackierten Getriebemotoren oder solchen aus Edelstahl<br />

dar. Anders als Edelstahlantriebe, die von wenigen Herstellern und<br />

nur in wenigen Ausführungen angeboten werden, ist eine nsdtupH-Veredelung<br />

für fast alle Nord-Produkte aus Aluminium verfügbar.<br />

DIN- und Normteile sowie die Abtriebswellen sind bei<br />

nsd-tupH-Aluminiumantrieben aus Edelstahl ausgeführt. Die lüfterlosen<br />

Glattmotoren tragen nicht zur Verbreitung von Keimen bei<br />

und gewährleisten zudem eine hohe Laufruhe. Sie sind als Synchron-<br />

und Asynchronmotoren erhältlich und erfüllen die Effizienzklassen<br />

IE2 und IE3 (asynchron) sowie IE4 (synchron).<br />

ERFOLGREICH GETESTET<br />

Nord-Antriebe mit nsd tupH sind konform nach FDA Title 21 CFR<br />

175.300 und eignen sich deshalb für Lebensmittelanwendungen.<br />

Sie wurden erfolgreich getestet nach ASTM D714 (Blasenbildung),<br />

ASTM D610-08 (Korrosion), ASTM D1654-08 gemäß DIN EN ISO<br />

2409 (Kratzer), ASTM B117-09 gemäß DIN EN ISO 9227 (Salzsprühtest)<br />

und ASTM D3170 (Gravelometer). Zusätzlich wurde die Beständigkeit<br />

gegen die gängigsten Reinigungsmittel der Lebensmittelindustrie<br />

in Tests bestätigt.<br />

Von einer nsd-tupH-Oberflächenveredelung profitieren alle Antriebe,<br />

die in extremen Umgebungsbedingungen und hygienekritischen<br />

Anwendungen eingesetzt werden. Dazu zählen unter anderem<br />

die Getränke- und Lebensmittelproduktion, die Pharmaindustrie,<br />

Wasseraufbreitungs- und Abwasseranlagen sowie Applikationen<br />

in Offshore- und Küstengebieten.<br />

Bild: NORD<br />

www.nord.com<br />

DIE OBERFLÄCHENVEREDELUNG<br />

MACHT ALUMINIUMANTRIEBE<br />

ÄHNLICH KORROSIONSFEST WIE<br />

VARIANTEN AUS EDELSTAHL<br />

SPECIAL<br />

„HARTE<br />

SCHALE FÜR<br />

ALUMINIUM“<br />

Martina Klein,<br />

Stv. Chefredakteurin<br />

www.DerKonstrukteur.de<br />

Sich eine harte Schale zuzulegen, das kann sehr sinnvoll sein, auch bzw.<br />

gerade für Antriebskomponenten im hygienesensiblen Bereich. Aber einen<br />

Schutz von außen aufzubringen, ist nicht immer eine gute Idee, denn<br />

Beschichtungen können abplatzen. Ganz anders bei der hier beschriebenen<br />

Oberflächenveredlung: Dabei wird durch einen elektrolytischen Prozess das<br />

Gehäusematerial selbst gegen Beschädigungen gewappnet. So wird die<br />

Oberfläche laut Anbieter etwa sechs bis sieben Mal so hart wie das Ausgangsmaterial<br />

und widerstandsfähig gegen Korrosion. Wenn man dadurch Aluminiumantriebe<br />

statt solcher aus Edelstahl einsetzen kann, spart man Kosten und<br />

Gewicht – und man hat die Auswahl aus allen Varianten. Saubere Sache!<br />

42 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong>


VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 3/<strong>2019</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 27. 02. <strong>2019</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 12.02. <strong>2019</strong><br />

01<br />

01 Hochgenaue Spaltüberwachung in rauen Umgebungsbedingungen<br />

Bild: Micro-Epsilon<br />

02 Einbaufertige Formteile aus magnetischen Werkstoffen<br />

Bild: Schallenkammer<br />

03 Zusammenarbeit von Mensch und Maschine – generatives Design<br />

Bild: Autodesk<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

02<br />

03<br />

<strong>DER</strong> DIREKTE WEG<br />

INTERNET: www.DerKonstrukteur.de<br />

E-PAPER: www.engineering-news.net<br />

REDAKTION :s.steinicke@vfmz.de<br />

WERBUNG: a.zepig@vfmz.de<br />

SOZIALE NETZWERKE:<br />

www.Facebook.com/DerKonstrukteur<br />

www.twitter.com/derkonstrukteu<br />

IMPRESSUM<br />

erscheint <strong>2019</strong> im 50. 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.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro),<br />

Tel.: 06131/992-259, E-Mail: i.ronsdorf@vfmz.de<br />

Redaktionsassistenz: Doris Buchenau, Ulla Winter<br />

Tel.: 06131/992-347, E-Mail: u.winter@vfmz.de,<br />

Melanie Lerch, Petra Weidt<br />

(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

Gestaltung<br />

Mario Wüst, Sonja Daniel, Anette Fröder,<br />

Anna Schätzlein,<br />

Chef vom Dienst<br />

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<strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 1-2/<strong>2019</strong> 43


KELLER in Space<br />

Internationale Raumstation ISS<br />

mit Schweizer Druckmesstechnik<br />

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