DER KONSTRUKTEUR 6/2019

19073 

6 JUNI 2019 

AM PULS DER TECHNIK 

24 I VERBINDUNGSELEMENTE: 

FITTE GELENKE 

48 I LICHTBAND: EIN AUGE FÜR 

SENSOREN 

TITELSTORY 

WENN GREIFER 

INTELLIGENT 

WERDEN 

PROF. DR.-ING. 

MARKUS GLÜCK: 

„GREIFER VON 

MORGEN GREIFEN 

NICHT NUR, SIE 

MELDEN ZUSÄTZLICH 

IMMER MEHR 

DATEN ZURÜCK“ 

DerKonstrukteur.de

PRO 2: 

EINE FÜR 

ALLE(S), ALLE(S) 

FÜR EINE! 

Florian Kothe 

Business Development 

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EDITORIAL 

HANDFESTE HELDEN 

Kapazitive Sensoren 

für Weg, Abstand, Position 

Hochpräzise, integriert, vernetzt, autark, multifunktional, kabellos und 

natürlich smart – das alles sind Attribute, die auf Sensoren zutreffen, die 

wir Ihnen in unserem Special ab Seite 48 vorstellen. Die Sinne der 

Maschinen entwickeln sich weiter – wachsen über sich hinaus, werden 

intelligent. Im Gegensatz zu dem beim menschlichen Körper bewährten 

Konzept des zentralen Gehirns geht der Trend in der Industrie also zur 

dezentralen Intelligenz. 

Doch bei all der elektronischen Weiterentwicklung: Die Mechanik ist und 

bleibt die Basis! Wie beim menschlichen Organismus läuft auch im Maschinenbau 

ohne sie gar nichts! 

OHNE MECHANIK 

GÄBE ES NICHTS ZU 

DIGITALISIEREN 

Ohne Mechanik gäbe es 

nichts zu automatisieren und 

nichts zu digitalisieren. Der 

digitale Zwilling ist ohne 

reales Pendant nicht mehr als 

ein virtuelles Spielzeug! 

Darum haben wir in diesem Heft den Schwerpunkt auf handfeste Helden 

gelegt: Lesen Sie ab Seite 12 interessante Geschichten über Strukturdämpfer, 

Dichtungen, Metallfedern, Kugelbuchsen, Räder, Gelenke und Co. 

Es lebe die Mechanik! 

Martina Klein 

Stv. Chefredakteurin 

m.klein@vfmz.de 

Berührungslose kapazitive 

Sensoren fürMaschinenbau, 

Industrie und Automation 

Verschleißfreie undberührungslose 

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INHALT 

MENSCHEN UND MÄRKTE 

03 Editorial: Handfeste Helden 

06 DER KONSTRUKTEUR persönlich: 

Dr. Hanno Volker, Technology Officer bei der 

Fraba GmbH 

08 Konstruktion 2025: 

Effizienz und Bauraumoptimierung 

10 Whiteboard: Auf Draht 

Einblicke in die Welt des Kabel-Profis Sven Seibert, 

Leiter Produktmanagement bei der TKD Kabel GmbH 

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN 

KONSTRUKTIONSELEMENTE 

12 Strukturdämpfer: Wenn Helikopter mit dem 

Flugzeug fliegen 

14 INTERVIEW 

Dichtungsanforderungen im Dialog frühzeitig 

klären – Thomas Deigner, Geschäftsführer der 

SKF Economos Deutschland GmbH 

16 Metallfedern: Federleichte Auswahl 

20 Kugelbuchsen: Kugeln in Käfighaltung 

22 Räder: Wenn Tonnen rollen sollen 

24 Verbindungselemente: Fitte Gelenke 

ANTRIEBSTECHNIK 

28 Hochspannungs-Elektromotoren: 

Revolutionäres Motordesign 

32 Antriebskomponenten: Hingucker 

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 

36 TITELSTORY 

Wenn Greifer intelligent werden 

40 5 TRENDS 

... in der Robotik 

08 

SOFTWARE & PROTOTYPING 

42 Engineering-Plattform: Durchgängiges Wachstum 

44 3D-CAD-Software: Konstruktion gut in Szene gesetzt 

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16 

TITELBILD 

Schunk GmbH & Co. KG, 

Lauffen 

INNENTITELBILD 

Balluff GmbH, 

Neuhausen 

4 DER KONSTRUKTEUR 6/2019

SPECIAL 

SENSORTECHNIK 

48 Lichtband: Ein Auge für Sensoren 

52 KLARTEXT 

Wie intelligent müssen Sensoren sein? 

54 Druckmesstechnik unplugged 

56 Drucksensoren: Integration auf kleinstem Raum 

58 Seilzugwegsensoren: Diese Kleinen leisten Großes 

62 MQTT-Messverstärker: Kräfte unter Kontrolle 

64 Sensorik und Interfaces: Ex-Schutz par excellence 

58 

28 

SERVICE 

67 Impressum 

67 Vorschau 

Robuster als je zuvor. 

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DR. HANNO VOLKER 

beschäftigt sich bei Fraba mit 

der Entwicklung neuer Produkte. 

Er hat an einer neuen 

Anordnung des Wiegand- 

Sensors für das energieautarke 

Zählen von Pulsen geforscht 

und so einen batterie- und 

getriebelosen Einbaudrehgeber 

für Hohlwellenanwendungen 

möglich gemacht. 

Sie sind Dr. der Physik, waren IT-Berater 

und arbeiten jetzt in der Konstruktion – wo 

sehen Sie sich in der Welt der Technik? 

Bei vielen Fragestellungen in der Entwicklung 

von Basissensorik geht es ohnehin um 

reine Physik, z. B. um Magnetismus. Ich 

versuche aber außerdem, bei den meisten 

Aspekten der Produktentwicklung mehr als 

nur einen groben Überblick zu haben. Dabei 

baue ich Brücken zwischen den einzelnen 

Disziplinen – bin also oft in der Rolle 

des Vermittlers. 


Was ist der Kniff am neuen Aufbau für die 

Hohlwellen-Drehgeber? 

Wir mussten ein Wiegand-System aus mehreren 

Magneten, Sensorelementen und 

Schirmungen finden, das in der neuen 

geometrischen Anordnung – Hohlwelle 

statt Geber mit einem zentral auf der Welle 

rotierenden Magneten – zuverlässig funktioniert. 

Auch wenn es inzwischen ein gutes 

Verständnis für die mikroskopischen Abläufe 

im Wiegand-Draht gibt, sind die Prozesse 

so komplex, dass man hier mit Analytik 

und Simulationen nur bedingt weiterkommt. 

Am Ende führte vor allem systematisches 

Ausprobieren zum Ziel – nach intensiver 

und langer Entwicklungszeit! 

Klingt nach akribischer Tüftelei. Wie 

schaffen Sie dazu einen Ausgleich? 

Beim Fahrradfahren bekomme ich den Kopf 

am besten frei. Ein weiteres Hobby ist die 

Fotografie. Bevor ich bei Fraba eingestiegen 

bin, habe ich mich in meiner Freizeit auch 

viel mit Elektronik befasst. Das tue ich inzwischen 

weniger. Dafür habe ich mir kürzlich 

in den Kopf gesetzt, Gitarre spielen zu lernen 

und mir wieder ein Klavier zuzulegen. 

6 DER KONSTRUKTEUR 6/2019 

DR. HANNO VOLKER 

TECHNOLOGY OFFICER, 

FRABA GMBH, KÖLN 

AM ENDE FÜHRT VOR 

ALLEM SYSTEMATISCHES 

AUSPROBIEREN ZUM 

ZIEL – NACH INTENSIVER 

ENTWICKLUNGSZEIT

MAYR: FÜNFTE GENERATION IN DER GESCHÄFTSFÜHRUNG 

Mit Ferdinand Mayr ist 

die fünfte Generation in 

die Geschäftsführung 

bei Mayr Antriebstechnik 

eingetreten. Damit hat 

das 1897 gegründete 

Unternehmen nun drei 

Geschäftsführer aus drei 

Generationen. Ferdinand 

Mayr (im Bild rechts) teilt 

sich die Führungsrolle 

mit seinem Großvater 

Fritz Mayr (im Bild Mitte) – seinerseits Enkel des Firmengründers – sowie 

Günther Klingler (im Bild links). Ferdinand Mayr ist künftig für die Digitalisierung 

des Unternehmens verantwortlich und steuert gemeinsam mit Günther Klingler 

die Finanzen und strategischen Entscheidungen. „Ich sehe es als eine meiner 

wichtigsten Aufgaben, die Herausforderungen von zunehmender Vernetzung, 

Digitalisierung und Industrie 4.0 zu meistern und die Chancen zu nutzen, die sie 

uns bieten“, sagt Ferdinand Mayr. 

www.mayr.com 

KABELKONFEKTION IN KOMPETENZZENTRUM VEREINT 

Der Automationsspezialist Lütze eröffnet im 

Zuge der Weiterentwicklung seines internationalen 

Kabelgeschäfts sein „Kompetenzzentrum“ 

Connectivity in Tschechien am Standort 

Chrudim. Künftig werden dort alle Aktivitäten 

der Unternehmensgruppe im Bereich Kabelkonfektion 

vereint. Für die Kunden aus Maschinenbau 

und automatisierter Fertigung bedeute der 

Ausbau der Produktionskapazitäten eine 

Steigerung der Flexibilität und eine Erhöhung der Lieferfähigkeit, erklärt das 

Unternehmen. „Die Vergrößerung unseres Standorts in Tschechien ist Bestandteil 

unserer internationalen Wachstumsstrategie, welche neben Europa und USA 

auch China umfasst. Wir sind damit künftig noch schneller in der Lage, auf die 

Bedürfnisse des Marktes, insbesondere auch im Bereich Industrie 4.0, zu 

reagieren“, so Udo Lütze, Inhaber der Luetze International Group. 

www.luetze.de 

SCHMIDT-KUPPLUNG TRAUERT UM 

FIRMENGRÜNDER WALTER HAARMANN 

Der Firmengründer des Kupplungsspezialisten 

Schmidt Kupplung GmbH – Dipl.-Ing. Walter 

Haarmann ist am 15. Mai 2019 im Alter von 

94 Jahren verstorben. Seit der Gründung des 

Unternehmens vor 54 Jahren war es das Anliegen 

von Walter Haarmann, Vertrauen zu Mitarbeitern, 

Kunden und 

Lieferanten 

aufzubauen. 

Durch seine 

souveräne 

Persönlichkeit 

sorgte er für 

langfristige 

und konstruktive 

Partnerschaften. 

Er 

dachte in 

Möglichkeiten, 

nicht in 

Problemen. 

Mit dieser 

weitsichtigen 

Strategie führte Haarmann die Firma zu gesundem 

Wachstum und sorgte auch in schwierigen 

Zeiten für ein gutes Betriebsklima. Als Familienunternehmer 

standen für ihn vor allem die „alten 

Werte“ wie Leistung, Vertrauen, Verbindlichkeit, 

Beständigkeit und die Zufriedenheit aller 

Mitarbeiter im Vordergrund. Bis zuletzt erlaubte 

es ihm seine Gesundheit, als fürsorgender 

Gesellschafter präsent zu sein. Wir sind dankbar 

für einen Unternehmer, der sich durch seine 

gelebte Verantwortung und Zuverlässigkeit 

auszeichnete. Walter Haarmann hat für seine 

Firma gelebt. Die Familie und Ulrich Bosse führen 

sein Erbe weiter. 

www.schmidt-kupplung.com 

Your Global Automation Partner 

Unter Druck? 

Drucksensorenfür Industrie 4.0 

Anwenderfreundlich: Zugriff aufalle Sensorparameter per IO-Link 1.1, variables 

Datenmapping und NPN/PNP-Auto-Detection 

Zuverlässig: vollverschweißteMetallmesszelle*, integrierte Druckspitzenblende*, 

höchsteVibrations- und EMV-Festigkeit, SchutzartenIP6K6K/6K7/6K9K *optional 

Einfach: intuitives Bedienkonzept über Touchdisplay, 180° drehbareMulticolor-Anzeige 

mit rundum sichtbaren LEDs 

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KONSTRUKTION 2025 

EFFIZIENZ UND 

BAURAUMOPTIMIERUNG 

Als Spezialist für Sicherungsringe und Wellenfedern, 

welche Trends prägen Sie? 

Bauraumoptimierung ist ein großes Thema. Für 

unsere Anwender geht es vielfach darum, raumsparende 

Konstruktionen zu realisieren. Wir wollen 

ihnen mit innovativen Lösungen dabei helfen, hier 

Vorteile zu erschließen. So bauen unsere Wellenfedern 

und Sicherungsringe deutlich schlanker als 

alternative Produkte und lassen daher peripheren 

Komponenten mehr Platz. Ein zweiter Punkt ist die 

Steigerung der Fertigungseffizienz. Auch dabei 

möchten wir Anwender unterstützen, indem wir 

selbst effizient arbeiten und schnell liefern. Außerdem 

liegen kundenspezifische Lösungen im Trend. 

Wie hoch ist der Anteil an Sonderlösungen 

bei Ihnen? 

Selbstverständlich finden Anwender in unserem 

Katalog eine stattliche Auswahl an sofort lieferfähigen 

Wellenfedern und Sicherungsringen. Bis zu 

70 % unserer Jahresumsätze machen wir aber mit 

kundenspezifisch modifizierten Produkten oder 

sogar komplett neu entwickelten Spezialanfertigungen. 

Die Sonderlösung ist also quasi unser 

Tagesgeschäft. Und manchmal wird auch eine 

Sonderlösung zum Standardprodukt, so wie unsere 

neue Wellenfeder vom Typ Nested Spirawave. Diese 

Feder von Smalley/TFC hat eine ganz typische 

Produktkarriere hinter sich. Nachdem wir sie bereits 

seit drei Jahrzehnten routinemäßig als Sonderlösung 

fertigen, fiel Anfang 2019 die Entscheidung, 

diese mehrlagige Wellenfeder mit in das 

Standard- also Katalogprogramm aufzunehmen. 

Das bedeutet, dass der Anwender mehr Auswahl hat. 


Bei diesem hohen Maß an Entwicklungsleistungen, 

wie schaffen Sie es, effizient zu arbeiten? 

Das können wir problemlos leisten, weil wir mit 

dem von Smalley entwickelten No-Tooling-Cost- 

Verfahren – auch bekannt als Circular-Grain-Methode 

– über ein hochflexibles und hocheffizientes 

Formgebungsverfahren für die Herstellung der 

Wellenfedern und Sicherungsringe verfügen. Dabei 

handelt es sich um eine besondere Variante der 

Kantenwindungstechnik, die es erlaubt, konstruktive 

Anpassungen und Optimierungen an Wellenfedern 

und Sicherungsringen ohne zusätzliche Tools 

oder Werkzeug-Modifikationen vorzunehmen. 

Allein dadurch ist das Verfahren extrem wirtschaftlich 

und schnell. Es ermöglicht also sowohl die 

kurzfristige Prototypen- und Vorserien-Fertigung 

als auch eine kostengünstige Herstellung von Sonderlösungen. 

www.tfcdeutschland.com 

JOHANNES LAMBERTZ 

NIEDERLASSUNGSLEITER, 

TFC LTD., BOCHUM 

DIE SONDERLÖSUNG 

IST UNSER TAGES 

GESCHÄFT 


EMO HANNOVER 2019 – PLATTFORM FÜR DIE VERNETZUNG IN DER PRODUKTION 

Die EMO Hannover 2019 vom 16. bis 21. September steht unter dem Motto „Smart technologies 

driving tomorrow‘s production“. Ein neuer Ausstellungsbereich IoT in der Produktion 

unterstreicht den Anspruch der Messe für Metallbearbeitung, sich als Plattform für die 

Vernetzung in der Produktion zu positionieren. Dr. Wilfried Schäfer, Geschäftsführer beim 

EMO-Veranstalter VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken), erklärt: „IoT in der 

Produktion gewährt einen vollständigen Überblick über die zentralen Aspekte der Vernetzung, 

unter anderem Datensicherheit, Datenanalyse, Prozessüberwachung, vorausschauende 

Instandhaltung, Smart Data Management u. v. m.“. Vorgestellt werden neueste Maschinen 

plus effiziente technische Lösungen, produktbegleitende Dienstleistungen, Nachhaltigkeit in 

der Produktion u.v.m. Der Schwerpunkt der EMO Hannover liegt bei spanenden und umformenden Werkzeugmaschinen, Fertigungssystemen, 

Präzisionswerkzeugen, automatisiertem Materialfluss, Computertechnologie, Industrieelektronik und Zubehör. Die Fachbesucher 

der EMO kommen aus allen wichtigen Industriebranchen, wie Maschinen- und Anlagenbau, Automobilindustrie und ihren 

ulieferern, Luft- und Raumfahrttechnik, Feinmechanik und Optik, Schiffbau, Medizintechnik, Werkzeug- und Formenbau, Stahl- und 

Leichtbau. Die EMO Hannover ist internationaler Treffpunkt für die Fertigungstechnik weltweit. Zur EMO Hannover 2017 zogen fast 

2 230 Aussteller aus 44 Ländern rund 130 000 Fachbesucher aus 160 Ländern an. 

www.emo-hannover.de 

WITTENSTEIN-GETRIEBE 

AUSGEZEICHNET 

Wittenstein ist für die neuartige 

Getriebegattung „Galaxie“ mit 

der Dieselmedaille 2019 ausgezeichnet 

worden. Die Jury sah 

darin eine neue Basistechnologie 

für Maschinenbau und Automobiltechnik. 

Der Antriebstechnik- 

Spezialist erhielt den Preis in 

München im April für die „nachhaltigste 

Innovationsleistung“. 

Mit dieser Getriebegattung 

könnten „die wichtigsten 

Branchen Deutschlands einen 

nächsten Entwicklungssprung 

hinsichtlich Produktivität, 

Präzision, Energie- und Materialeinsatz 

machen.“ In der 

Laudatio würdigte Prof. Dr. Eckard 

Minx, Vorsitzender des Vorstands 

der Daimler und Benz Stiftung, 

das Lebenswerk des Ingenieurs 

Dr. Manfred Wittenstein. Der 

Name Wittenstein stehe „für den 

beispielhaften Aufstieg eines 

kleinen familiengeführten 

Maschinenbaubetriebs zum 

Weltmarktführer für Antriebstechnologien.“ 

Die Dieselmedaille 

wird seit 1953 in vier Kategorien 

vom Deutschen Institut für 

Erfindungswesen im Gedenken an 

Rudolf Diesel verliehen. 

www.wittenstein.de 

INSIDER WISSEN MEHR. 

Smart Motor Sensors machen ihreNutzer zuInsidern. Näher dran am 

Geschehen geht nicht! SICK stellt mit Smart Motor Sensors Wissen direkt 

aus der Mitte der Produktion zur Verfügung. Wissen über den Zustand der 

Maschinen und Servomotoren, dashilft, Fehlfunktionen früher zu erkennen, 

schneller zubeheben oder ganz zu vermeiden. Wir finden das intelligent. 

www.sick.com/smart-motor-sensors

WHITEBOARD 

AUF DRAHT 

EINBLICKE IN DIE WELT 

DES KABEL-PROFIS 

SVEN SEIBERT 

Kabel ziehen sich von Anfang an 

durch Ihr berufliches Leben, was 

fasziniert Sie an ihnen? 

Was sind die größten Herausforderungen, 

denen Kabel und 

Leitungen in der Industrie heute 

gewachsen sein müssen? 

Sind Kabel vom Aussterben 

bedroht, weil in der Fabrik der 

Zukunft Vieles drahtlos läuft? 

Was sehen Sie, wenn Sie in die 

Zukunft des Unternehmens TKD 

blicken? 

Und privat, sind Sie da auch 

immer auf Draht, oder lassen Sie 

es auch mal ruhiger angehen? 


Bilder: TKD Kabel GmbH 


SVEN SEIBERT 

LEITER PRODUKTMANAGEMENT, 

TKD KABEL GMBH, NETTETAL


WENN HELIKOPTER MIT 

DEM FLUGZEUG FLIEGEN 

Autor: Robert Timmerberg, 

M. A., Fachjournalist im 

DFJV, plus2 GmbH, 

Düsseldorf 


Von Laufbändern für Weltraumstationen 

bis hin zu Verschlüssen für Pipelines auf dem 

Meeresboden – ein Stoßdämpfer-Spezialist 

hat schon Dämpfungslösungen für viele 

ungewöhnliche Applikationen realisiert. Der 

Schutz von Hubschraubern bei deren Transport 

in Krisengebiete war trotzdem noch einmal 

eine spannende Herausforderung. 

Hochwertige Ausrüstung ist außerordentlich schützenswert. 

Und wenn das Equipment für Rettungszwecke in 

Krisenregionen vorgesehen ist, ist das noch einmal ein 

besonderer Aspekt. Die Applikationsanforderungen und 

Einsatzbedingungen können dabei hohe Ansprüche an die für den 

Transportschutz eingesetzten Komponenten stellen. Hier sind 

Spezialisten und maßgeschneiderte Lösungen gefragt. 

HOHE KRÄFTE, FRAGILE STRUKTUR 

UND WENIG PLATZ 

Es galt, ein Befestigungssystem für den Transport von Helikoptern in 

Flugzeugen zu entwickeln. Eine spannende Aufgabe, die gleich mehrere 

große Herausforderungen in sich barg: Hohe Kräfte, fragile Struktur 

und wenig Platz. Zur Lösung dieses Dilemmas kooperierte die SMJ 

Sondermaschinenbau GmbH mit der ACE Stoßdämpfer GmbH. 

Ohne Rotorblätter und deren Eigengewicht bereits fast 3 t schwer, 

mussten die Helikopter wie rohe Eier ins Innere eines Frachtflugzeugs 

befördert werden. Dessen Innenraummaße betragen dabei 

nur wenige Zentimeter mehr als die Außenmaße des Hubschrauberkörpers. 

Um dessen Gesamtstruktur effizient zu schützen, 

wurde in enger Partnerschaft mit dem Luftfahrzeughersteller ein 

Landesicherungssystem für die professionelle Befestigung des 

Hubschraubers entwickelt. Neben der sicheren Befestigung galt es, 

das Problem der Überlastung der Struktur zu vermeiden. 

Witterungsbedingte Turbulenzen, schnelle Richtungswechsel und 

die Manöver bei Starts und Landungen führen zu erheblichen 

Kraft einwirkungen. Da die Senkrechtstarter sehr gewichtsparend 

gebaut und entsprechend fragil konstruiert sind, reicht reines 

Verzurren mit Ketten nicht aus. Die auf den Helikopter wirkenden 

Kräfte, ein Lastvielfaches von über 4,6 g, also mehr als das Vierfache 

des Eigengewichtes, können zu strukturellen Schäden führen. Um 

solche Schäden, die im Rahmen einer Inspektion nach dem Lufttransport 

nur sehr schwer festzustellen sind, zu vermeiden, sind 

Lösungen nötig, die die Struktur des Hubschraubers zuverlässig 

schützen. Spezielle Vorrichtungen sollen die auftretenden Lasten in 

die Hubschrauberstruktur einleiten. Umfangreiche Berechnungen 

waren nötig, um die Lasteinleitung in die einzelnen Strukturpunkte 

am Hauptrotorkopf und in den Kabinenboden sicherzustellen. 

MASSGESCHNEIDERTE DÄMPFER ALS 

SCHLÜSSEL FÜR SICHEREN TRANSPORT 

Für das Festlegen der genauen Strukturdämpfertypen war eine 

exakte Auslegung vonnöten. Im ersten Schritt wurde eine dazu 

notwendige Energieabsorption bzw. Kraft-Wegkennlinie ermittelt. 

Dabei wurde berücksichtigt, dass die Kufen des Hubschraubers 

bauartbedingt eine bestimmte Durchfederung erlauben und damit 

im Fall einer harten Landung einen Teil der auftretenden Energie 

absorbieren können. Diese Fähigkeit reicht aber nicht aus, um eine 

Beschädigung des Hubschraubers bei unsanfter Landung bzw. 

Transport zu verhindern. Kommt beispielsweise eine Last von 

10 000 N vertikal auf den Hubschrauber, verformen sich die Kufen 

um 0,03 m, also um 30 mm, welches wiederum einer bestimmten 

Energieaufnahme der Kufen entspricht. Je größer die Last wird, umso 

gravierender die Deformation. Basierend auf diesen Werten, mussten 

FÜR DEN TRANSPORTSCHUTZ DES 

HELIKOPTERS WURDEN STRUKTUR- 

DÄMPFER, DIE URSPRÜNGLICH FÜR 

DEN GEBRAUCH IN KRANANLAGEN 

ENTWICKELT WURDEN, MODIFIZIERT 

die beiden ausgewählten Tubus-Sicherheitsdämpfer eine spezielle 

Kraft-Wegkennlinie aufweisen. Außerdem hatten die Dämpfer eine 

bestimmte Bauform anzunehmen, da sie zusätzlich in die Konstruktion 

des Gesamtdämpfungssystems von SMJ passen sollten. 

Diesen Anforderungen entsprechend, fertigte ACE kundenspezifische 

Sondermodelle. Weil als Nachweis für die Kennlinie 

die einzelnen Sicherheitsdämpfer vor der Auslieferung getestet 


„MITHILFE DER DÄMPFUNGS- 

ELEMENTE KONNTEN WIR 

EIN STIMMIGES GESAMT- 

KONZEPT REALISIEREN“ 

www.DerKonstrukteur.de 


01 

Marcus Stadler, 

Geschäftsführer, 

SMJ Sondermaschinenbau 

GmbH 

01 Ein zentraler Teil der Dämpfungssysteme sind 

maßgeschneiderte Tubus-Sicherheitsdämpfer von ACE 

02 Die hier eingesetzte TC-S-Baureihe der Tubus ist 

standardmäßig bereits in verschiedensten Größen lieferbar 

mit einer Energieaufnahme von 450 bis 12 725 Nm 

Mit der Integration der von ACE 

konstruierten Dämpfungselemente 

konnten wir ein stimmiges Gesamtkonzept 

zur Luftverladung realisieren. 

Das Dämpfungssystem, die aufwändigen 

Verzurrvorrichtungen am Hauptrotorkopf 

und in der Passagierkabine 

tragen zum sicheren Lufttransport bei. 

02 

„UNSERE STRUKTURDÄMP- 

FER ABSORBIEREN 

MASSEKRÄFTE UNTER 

EXTREMEN BEDINGUNGEN“ 

Dipl.-Ing. Dieter Wohlschlegel, 

Engineering Manager, 

ACE Stoßdämpfer GmbH 

Für die vorliegende Applikation ist 

unsere Tubus-Produktfamilie 

prädestiniert. Aus Co-Polyester-Elastomer 

gefertigt, sind die Strukturdämpfer 

für das Absorbieren von 

Massekräften auch unter extremen 

Einsatzbedingungen ideal geeignet. 


werden mussten, ist bei der Entwicklung in 

Tests mit verschiedenen Beaufschlagungen 

gearbeitet worden. Die im Zuge dieses 

Prozesses extra für diese Anwendung modifizierten 

Tubus erlauben nun die zusätzlich 

geforderte Energieabsorption von 

124 kN und verhindern dadurch die Beschädigung 

der Hubschrauberstruktur bei 

einer Extremlandung oder sonstigen Erschütterungen 

während des Flugs. Die für 

diesen Einsatzfall speziell modifizierten 

Tuben der Baureihe TC-S sind ursprünglich 

extra für den Gebrauch in Krananlagen 

entwickelt worden und erfüllen 

die internationalen Industriestandards der 

Occupational Safety and Health Administration 

(OSHA) und der Crane Manufacturers 

Association of America, Inc. (CMAA). 

Die TC-S-Modelle zeichnen sich durch das 

sogenannte Dual-Konzept von zwei in einem 

einzigen Maschinenelement verbundenen, 

dämpfenden Strukturkörpern aus, 

wodurch die geforderte Federrate für 

Krananlagen erreicht wird. ACE hat extra 

für den hier geschilderten Fall den Durchmesser 

angepasst und jeden kundenspezifisch 

gefertigten Tubus mit einem extralangen 

Hub von 146 mm versehen. Die vier 

für SMJ konstruierten Dämpfer sind in der 

Gesamtkonstruktion in der Lage, die 

geforderte Energie von 124 kN aufzunehmen, 

ohne dass es zu dauerhaften Verformungen 

kommt. Die Sicherheitsdämpfer 

bieten genügend Spielraum selbst bei Notlandungen 

von Transportflugzeugen. 

So verliefen die ersten Luftverladeoperationen 

zur vollen Zufriedenheit aller Beteiligten. 

Bilder: ACE 

www.ace-ace.de


DICHTUNGSANFORDERUNGEN 

IM DIALOG FRÜHZEITIG KLÄREN 

Obwohl sie oft klein und unscheinbar sind, spielen Dichtungen in vielen Branchen 

und Applikationen eine tragende Rolle. Dabei sind die Anforderungen häufig speziell 

und Dichtungs-Know-how ist gefragt. Über Herausforderungen, Lösungen und 

Entwicklungszusammenarbeit sprachen wir mit Thomas Deigner, dem 

Geschäftsführer der SKF Economos Deutschland GmbH, Spezialist für 

Dichtungslösungen, Kunststofftechnik und Zylinderservice. 

Ihr Unternehmen hat sich auf Dichtungstechnik, Kunststofftechnik 

und Zylinderservices spezialisiert, was genau bieten Sie an? 

Unser Angebot nennen wir Dichtung Plus. Dazu gehören selbst 

entwickelte Dichtungswerkstoffe auf Polyurethan- und Elastomerbasis, 

maßgefertigte Kunststoffbauteile für fluidtechnische 

und maschinenbautechnische Anwendungen, anwendungsspezifische 

Hydraulikzylinder und deren Optimierung sowie Entwicklungsdienstleistungen 

im Rahmen unseres Partnered-Engineering-Ansatzes. 

Unsere SKF-Seal-Jet-Fertigungstechnik erlaubt die 

schnelle und günstige Umsetzung von Innovationen in einem Tag, 

indem Prototypen oder Pilotserien ohne Werkzeugkosten drehend 

gefertigt werden können. Die Serien- und Mengenfertigung 

erfolgt bei mengenrelevanten Stückzahlen dann gespritzt. 

Der Hydraulikservice umfasst die KVP (Kontinuierlicher 

Verbesserungsprozess)-Unterstützung, Reparatur und Optimierung, 

Konstruktion und Fertigung anwendungsspezifischer Zylindertypen 

sowie den Neubau von sogenannten Schwesterzylindern. 


Was sind aus Ihrer Sicht die größten Herausforderungen bei der 

Suche nach der optimalen Dichtungslösung? 

Dichtelemente dürfen immer weniger Platz einnehmen. Hier sind 

All-in-one-Lösungen gefragt, die unterschiedliche Funktionen 

wie Dichten, Führen und Abstreifen in nur einem Element vereinen. 

Physikalische Eigenschaften, die sich auf die Standzeiten, 

Gleitverhalten aber auch auf die Montagefreundlichkeit auswirken, 

sind werkstofftechnisch ebenso zu optimieren wie die chemische 

Verträglichkeit gegenüber Schmier-, Kühl- und Reinigungsmedien. 

Darüber hinaus müssen Toleranzen beachtet und 

durch konstruktive Lösungen eingehalten werden. 

Wie können Sie Konstrukteure bei der Entwicklung von 

Produkten unterstützen? 

Konstrukteure haben deutlichen Einfluss auf die Kosten, die 

durch den Einsatz und die Gestaltung von Bauteilen entstehen. 

Daher kann es sinnvoll sein, vorgefertigte Normteile zu kaufen 

und dann die Dichtungsabmessungen an die z. B. bestehenden 

Bohrungsdurchmesser anzupassen. Die Montagefreundlichkeit 

und die Möglichkeit, Elemente vollautomatisch zu montieren, 

sollten ebenfalls konstruktiv berücksichtigt werden. Hier können 

wir mit Einführfasen oder Einschnapplösungen unterstützen. Ein 

weiteres Thema sind hohe Drücke und das Risiko der Spaltextrusion. 

Diese und andere Anforderungen lassen sich im Dialog 

frühzeitig klären und z. B. mit Werkstoffen aus der X-Ecopur Fa- 


milie besser abdecken. Mit unserer Fertigungstechnologie 

unterstützen wir die kostengünstige und schnelle Umsetzung 

über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg. 

Gibt es Branchen oder Anwendungen, die spezielle Anforderungen 

an die Dichtungstechnik stellen? 

Der Standard-Maschinenbau stellt bereits hohe Anforderungen, 

hier besonders das Thema Medienverträglichkeit. Ähnliches 

gilt auch für den Bereich Prozess- und Verfahrenstechnik. 

Bei der Fluidtechnik spielen zudem immer höhere Betriebsdrücke 

eine wichtige Rolle. Besondere Robustheit, Temperatur- 

Eignung und chemische Resistenzen sind bei Anwendungen 

des Bergbaus und der Förderung von Öl und Gas gefragt. Im 

Lebensmittelbereich sind darüber hinaus spezielle Konformitäten 

zu erfüllen. 

Welche besonderen Vorteile eröffnet die Zusammenarbeit mit 

SKF Economos bei der Entwicklung von Produkten für den 

Einsatz in der Lebensmittelindustrie? 

Unsere Kunden profitieren von unserer langjährigen Erfahrung 

in dieser und ähnlich gelagerten Branchen sowie durch selbstentwickelte 

Spezialwerkstoffe. Wir bringen unsere Erfahrungen 

aus vielen Branchen und Anwendungen ein und ermöglichen 

die schnelle und wirtschaftliche Herstellung von Prototypen, 

die auch für Qualifizierungen immer öfter benötigt werden. Mit 

der Umsetzung kunden- und anwendungsspezifischer Dichtungslösungen 

als eigenständige Artikel bieten wir Anwendern 

zudem einen besseren Schutz vor Plagiaten. 

Ein Beispiel ist die Zusammenarbeit mit Otto Ganter. Können 

Sie das Projekt und das Ergebnis kurz umreißen? 

Der Normelementehersteller Otto Ganter GmbH hatte sich 

2015 entschlossen, ihr Produktportfolio um Elemente für 

hygienekritische Bereiche zu erweitern. Mit dieser strategischen 

Entscheidung stellten sich auch neue konstruktive Herausforderungen. 

Zunächst sollte ein Stellfuß im sogenannten 

Hygienic Design ausgeführt werden. Dabei waren nicht nur die 

rechtlichen Grundlagen nach EN 1672-2:2009 „Nahrungsmittelmaschinen“ 

und anderen Normen zu beachten. Für einen 

erfolgreichen Markteintritt galt es, die künftige Produktfamilie 

FDA-konform zu gestalten und von der European Hygienic 

Engineering & Design Group (EHEDG) und 3-A Sanitary zertifizieren 

zu lassen. Zwei Jahre nach Projektbeginn sind zahlreiche 

Normelemente der Produktfamilie „Hygienic Design“ unseres 

Kunden zertifiziert und mit dem HD-Symbol gekennzeichnet. 

Sie verfügen sämtlich über eine hohe Oberflächengüte, Totraumfreiheit, 

nichtschöpfende Außenflächen und perfekt 

gedichtete Anschraubbereiche. 

Offenbar ein gelungenes Projekt! Was ist aus Ihrer Sicht für 

eine erfolgreiche Zusammenarbeit wichtig? 

Die Zusammenarbeit mit Otto Ganter und anderen Herstellern 

zeigt, dass unser Partnered-Engineering-Ansatz strategiegetriebene 

Innovationen erleichtert. Mit ihnen können Unternehmen 

neue, attraktive Märkte erschließen. Entscheidend dafür ist der 

frühe und vertrauensvolle Kontakt. Dann können beide Partner 

ihr gemeinsames Wissen einbringen und in wenigen, effektiven 

Schritten zur optimalen, anwendungsreifen Lösung gelangen. 

Das Interview führte Martina Klein 

www.skf.com


FEDERLEICHTE AUSWAHL 


Die richtige Metallfeder für den gewünschten 

Einsatzzweck auszuwählen, ist nicht immer 

einfach. In vielen Fachbüchern mit konstruktiven 

Grundlagen wird das Thema Federn sehr 

allgemein abgehandelt. Lesen Sie hier, was es 

bei der Auswahl zu beachten gilt. 

Die Firma Gutekunst Federn ist auf die Entwicklung und 

Fertigung von Metallfedern sowie Drahtbiegeteilen aus 

jedem gewünschten Federstahldraht spezialisiert. Neben 

dem umfangreichen Lagerprogramm mit über 12 600 Federbaugrößen, 

fertigt Federhersteller aus Metzingen jede gewünschte 

individuelle Metallfeder bis 12 mm Drahtstärke in Kleinmengen 

und Großserien. 

Ein beeindruckendes Portfolio. Aber welche Feder eignet sich für 

welche Anwendung und was gilt es, bei der Auswahl zu beachten? 

Um einen Überblick und eine Hilfestellung zu geben, hat Gutekunst 

die wichtigsten Parameter zur Auswahl der passenden Metallfeder 

zusammengestellt. Er startet dabei mit einer kurzen Übersicht zu 

den unterschiedlichen Federarten. 

DRUCKFEDERN 

Druckfedern werden mit Abstand am häufigsten eingesetzt. Das 

liegt nicht nur an der Richtung der Krafteinwirkung, sondern vor 

allem an den vorteilhaften Belastungseigenschaften der Druckfeder. 

Denn Druckfedern können besser mit größeren Kräften umgehen 

als andere Federarten und eignen sich am besten für Dauerfestigkeitsanwendungen 

mit Lastwechseln über 107. Neben der großen 

Auswahl an Material für die unterschiedlichen Anwendungen, kann 

bei der Druckfeder die Einsatzvielfalt mit verschiedensten Oberflächenbehandlungen 

problemlos erweitert werden. Aufgrund der 

Leistungsdaten der Druckfeder ist es in manchen Fällen sogar sinnvoller, 

eine Zugfederanwendung auf eine Druckfeder umzubauen. 

ZUGFEDERN 

Zugfedern werden am zweithäufigsten eingesetzt. Überall dort, 

wo die Krafteinwirkung nicht auf Druck, sondern auf Zug erbracht 

werden muss, kommt man an der Zugfeder nicht vorbei. Insbesondere 

die spezielle Bauform mit den beidseitigen Ösen birgt einige 

Risiken, die bei der Zugfederauslegung berücksichtigt werden müssen. 

Auch, dass die Zugfeder bei einem Federbruch ihre Federkraft 

komplett verliert, sollte bei der Verwendung einer Zugfeder beachtet 

werden. Mit der Materialauswahl ist die Einsatzvielfalt der Zugfeder 

bereits größtenteils ausgeschöpft, da aufgrund der aneinander liegenden 

Windungen das Aufbringen einer Oberflächenbehandlung 

nur mit einem erhöhten Aufwand möglich ist. 

SCHENKELFEDERN 

Schenkelfedern werden bei Drehbewegungen eingesetzt, also überall 

dort, wo eine Biegebeanspruchung auftritt. Bei den Schenkel federn 

gibt es keine besonderen Bauformen, d. h. der Federkörper einer 


Schenkelfeder ist immer zylindrisch mit einer linearen Federkennlinie. Bei den 

Schenkelfedern kommt es eher auf die individuelle Schenkelform an, die optimal 

zur Krafteinleitung der Drehbewegung angeformt wird. Wie bei der Zugfeder 

ist es auch bei der Schenkelfeder durch die aneinander liegenden Windungen 

schwierig, weitere Eigenschaften durch eine nachträgliche Oberflächenbehandlung 

aufzubringen. 

FESTLEGUNG DER FEDERKENNLINIE 

Grundsätzlich werden Metallfedern nach ihrer Kennlinie beurteilt. Die Federkennlinie 

ist der Charakter der Metallfedern. Sie stellt das Verhältnis der 

Federkraft „F“ zum Federweg „s“ dar. Je nach Federtyp, Federbauform, Windungsabstand 

und Federsystem kann man lineare, progressive, degressive oder 

kombinierte Federkennlinien erzeugen. Bei einer linearen Federkennlinie wird 

die Kraft gleichmäßig abgegeben, bei einer progressiven Kennlinie verstärkt sich 

AUFGRUND DER LEISTUNGSDATEN DER 

DRUCKFEDER IST ES IN MANCHEN FÄLLEN 

SINNVOLL, EINE ZUGFEDERANWENDUNG 

AUF EINE DRUCKFEDER UMZUBAUEN 

VERBINDUNGSELEMENTE 

& BEFESTIGUNGSTECHNIK 

Mit über 130 Jahren 

Erfahrung zählt REYHER 

zu den führenden 

Handelsunternehmen 

für Verbindungselemente 

und Befestigungstechnik 

in Europa und beliefert 

Kunden weltweit. 

die Kraftentfaltung mit Zunahme der Belastung und bei einer degressiven Kennlinie 

verringert sich die Kraftentfaltung mit der Belastung. 

Bei der kombinierten Federkennlinie werden unterschiedliche Kräftezustände 

entlang der Federkennlinie abgebildet. Diese kombinierte Federkennlinie kann 

mithilfe von Federsystemen erzeugt werden. 

ANFORDERUNGEN AN DIE METALLFEDER 

Nachdem man sich mit der Federkennlinie bzw. dem Kraftverlauf auf den 

Charakter der Metallfeder festgelegt hat, müssen zur optimalen Auslegung der 

Metallfeder die folgenden Anforderungen abgeklärt und festgelegt werden. 

BELASTUNGSART UND LEBENSDAUER 

Man kann unterscheiden zwischen der statischen oder quasistatischen Belastung 

mit einer zeitlich konstanten (ruhenden) oder zeitlich veränderlichen 

Belastung mit weniger als 10 000 Lastwechseln insgesamt bzw. Hubspannung bis 

0,1 × Dauerhubfestigkeit. 

RRP – REYHER Rapid 

Prototyping 

C-Teile als Prototypen aus 

dem 3D-Drucker 

Funktionsfähige Modelle 

aus Kunststoff oder Metall 

Bauteilebetrachtung und 

Verbauversuche 

F. REYHER Nchfg. GmbH & Co. KG 

Haferweg 1 · 22769 Hamburg 

Telefon 040 85363-0 

kontakt@reyher.de 

www.reyher.de


zwischen „L1“ und „L2“ beschreibt. Je kleiner der Federhub ist, umso 

besser ist die dynamische Belastbarkeit der Metallfeder. 

VORHANDENER EINBAURAUM 

Welche Dimensionen hat der Einbauraum, in der die Feder eingesetzt 

werden soll? Welchen Durchmesser und welche Länge darf 

bzw. muss die Metallfeder besitzen, damit sie eingebaut werden 

kann? Diese Baumaße sind Voraussetzung für die Auslegung der 

passenden Federn. Dabei müssen auch die Toleranzwerte der jeweiligen 

Maße im ruhenden und belasteten Zustand berücksichtigt 

werden. 


Federkennlinien: a – konische Feder, b – zylindrische Feder, c – Tellerfeder 

Und der dynamischen Belastung mit einer zeitlich veränderlichen 

Belastung mit mehr als 10 000 Lastwechseln insgesamt und Hubspannungen 

über 0,1× Dauerhubfestigkeit. Hierbei wird die Metallfeder 

meist vorgespannt eingebaut und einer periodischen 

Schwellbelas tung mit sinusförmigem Verlauf ausgesetzt, die zu fällig 

erfolgt, wie zum Beispiel bei Kfz-Federungen. Dabei kann es auch zu 

schlag artigen Kräfteveränderungen kommen. Bei dynamischen 

Belastungen eignen sich vorwiegend Druckfedern und vereinzelt 

Zugfedern mit eingeschraubten Federenden. 

EINSATZTEMPERATUR 

Die Einsatztemperatur beeinflusst entscheidend die Auswahl des 

passenden Werkstoffs. Aus diesem Grund gibt es bevorzugte Federstähle 

für Niedrigtemperatur- und für Hochtemperaturanwendungen. 

Besonders bei Hochtemperaturanwendungen muss die Relaxation 

des Federwerkstoffs bei der Kräfteauslegung berücksichtigt werden. 

Dabei tritt unter permanenter Spannung und höheren Temperaturen 

ein Kraftverlust auf, der mit steigender Temperatur und Belastungsdauer 

zunimmt. 

UMGEBUNGSMEDIUM 

In welcher Umgebung wird die Metallfeder eingesetzt? Muss die 

Feder korrosionsbeständig sein oder gegen aggressive Säuren bestehen? 

Wird sie in der Lebensmittelbranche eingesetzt oder muss 

sie medizinisch rein sein? Alle diese Fragen beeinflussen die Auswahl 

des Federstahldrahts und einer möglichen abschließenden 

Oberflächenbehandlung. 

BENÖTIGTE FEDERKRÄFTE UND FEDERWEGE 

Welche Federkräfte soll die Metallfeder bei bestimmten Federwegen 

erzeugen? Meistens werden die Federn vorgespannt eingebaut, 

d. h. die Feder erzeugt bereits eine bestimmte Vorspannkraft 

im Ruhezustand. Diese Kraft wird als „F1“ – vorgespannte Federkraft 

beschrieben. Dazu muss die benötigte Federkraft benannt 

werden, welche die Feder im gespannten Zustand erreichen soll. 

Diese Federkraft wird als „F2“ – gespannte Federkraft beschrieben. 

Zu diesen beiden Federkräften müssen noch die jeweiligen Federwege 

„s1“ und „s2“ oder Federlängen „L1“ und „L2“ bestimmt werden. 

Besonders bei dynamischen Belastungen kommt es auf den 

Federhub „sh“ an, der den Federweg zwischen „s1“ und „s2“, bzw. 

EINBAUSITUATION 

Außerdem muss, je nach Art der Feder, die Einbausituation überprüft 

werden. Wird z. B. die Druckfeder durch einen Dorn oder 

innerhalb einer Hülse geführt, muss die Reibung während der 

Federarbeit in einer Hystereseschleife berücksichtigt werden. Wird 

die Druckfeder ohne Führung eingebaut, müssen die unterschiedlichen 

Knickgrenzen für die verschiedenen Federendlagerungen 

berücksichtigt werden. Bei Zugfedern ist dagegen wichtig, an welcher 

Position die Ösen eingehängt werden. So ist die optimale Krafteinwirkung 

bei Zugfedern zentrisch an beiden Ösen entlang der 

Federlängsachse. Sehr häufig werden Ösen auch seitlich ausgelegt. 

Das muss entsprechend bei der Federauslegung berücksichtigt 

werden. Und bei der Schenkelfeder müssen die Schenkelform und 

die Windungsrichtung der Einbausituation angepasst werden. Zudem 

ist es bei Schenkelfedern wichtig, dass diese immer nur in 

Windungsrichtung belastet werden. 

TOLERANZFELD 

Abschließend ist das Toleranzfeld der jeweiligen Federnart zu berücksichtigen. 

Denn jede Metallfeder wird bei der Produktion innerhalb 

eines bestimmten Toleranzfeldes gefertigt, sodass die Feder 

optimal für den Einsatzfall hergestellt wird. Dieses Toleranzfeld 

wird bei Metallfedern in Gütegrad 1, 2 und 3 ausgewiesen. Normalerweise 

werden Metallfedern in Gütegrad 2 gefertigt, was vor allem 

bei kleineren Federabmessungen einem Toleranzfeld von bis zu 

10 % entspricht. Bei Gütegrad 1, mit höheren Herstellungskosten, 

ist das Toleranzfeld am kleinsten und bei Gütegrad 3, mit geringeren 

Herstellungskosten, am größten. 

WEITERFÜHRENDE INFORMATIONEN 

Zusätzliche nützliche Informationen rundum Federnauswahl und 

Federauslegung stehen auf https://info.federnshop.com. Bei Bedarf an 

Metallfedern mit einer linearen Federkennlinie, in den Federwerkstoffen 

Normalstahl EN 10270 1 und rostfrei EN 10270 3 1.4310, bietet 

der Gutekunst Federnkatalog unter www.federnshop.com über 

12 600 Federbaugrößen ab Lager zur Auswahl. Zur Unterstützung 

bei der Auswahl der passenden Metallfeder oder bei Bedarf an individuellen 

Metallfedern einfach die geforderten Federparameter 

an technik@gutekunst-co.com senden. 

Bilder: Gutekunst Federn 

www.gutekunst-federn.de 

www.federnshop.com 



Es muss nicht immer eine Profilschienenführung 

sein. Kugelbuchsen bilden – zusammen mit 

geschliffenen Wellen – eine präzise Linearführung 

ohne Hubbegrenzung. In zylindrischer Ausführung, 

mit Flansch oder integriert in Gehäuse-Lagereinheiten; 

geschlossen, offen oder geschlitzt – es 

gibt die Maschinenelemente in unterschiedlichen 

Varianten. 

Schrägstellung bei Ungenauigkeiten der Aufnahmebohrung wird 

so verhindert. 

Eine andere Bauform ist die Flanschkugelbuchse. Die Kugelbuchse 

muss hier nur noch angeschraubt werden, denn sie hat bereits 

einen integrierten Montageflansch. Sie ist auch in doppelter 

oder dreifacher Führungslänge erhältlich. 

Und schließlich gibt es Kugelbuchsen von Dr. Tretter auch integriert 

in Gehäuse-Lagereinheiten. Hierbei handelt es sich um Gehäuse 

aus Grauguss oder Aluminium, in denen die Kugelbuchsen 

bereits montiert sind. Neben dem Basisgehäuse mit einem Einzellager 

stehen die Lagereinheiten auch als Tandemeinheiten mit zwei 

Kugelbuchsen zur Verfügung. 


Kugelbuchsen sind Wälzlager für Längsbewegungen, in denen 

ein Käfig die umlaufenden Kugeln hält und führt. Die Kugeln 

wälzen dabei auf der Führungswelle ab und werden über 

einen Kanal zurückgeleitet. Das ermöglicht eine unbegrenzte 

Linearbewegung. Die Welle, auf der sich die Kugelbuchse 

bewegt, ist in der Regel an beiden Seiten gelagert. Damit entsteht 

eine freitragende Linearführung. Somit lässt sich das Führungssystem 

beispielsweise auch auf unebenen Flächen sicher montieren 

oder als Hubführung einsetzen. 

GESCHLOSSEN, GESCHLITZT UND OFFEN 

Die Kugelbuchsen gibt es in geschlossener, geschlitzter und offener 

Ausführung. Geschlitzte Kugelbuchsen sind justierbar – mittels einer 

Schraube im Gehäuse kann der Anwender das Spiel zwischen Buchse 

und Führungswelle einstellen. Offene Kugelbuchsen werden eingesetzt. 

Die Kugelbuchsen können auch mit einseitigen oder zweiseitigen 

Abstreifern geliefert werden. Dr. Tretter verfügt über ein sehr 

umfangreiches Portfolio an Kugelbuchsen in vielen verschiedenen 

Bauformen und Varianten. 

ZYLINDRISCH, MIT FLANSCH UND ALS LAGEREINHEIT 

Die einfachste Form ist die zylindrische Kugelbuchse. Für die 

Montage muss sie in eine Bohrung eingebracht und gesichert werden. 

Dr. Tretter bietet diese als Normkugelbuchsen an. Außerdem 

gibt es z. B. Sonderkugelbuchsen in abweichenden Maßen, korrosionsbeständige 

Stahlkugelbuchsen, Eco-Kugelbuchsen, die durch 

einen Kunststoffkäfig besonders wirtschaftlich in der Anschaffung 

sind sowie Kompaktkugelbuchsen. Eine weitere Variante sind die 

Super-Kugelbuchsen. Sie besitzen ballige Laufbahnsegmente, wodurch 

Fluchtungsfehler bis zu 0,5° durch Selbsteinstellung ausgeglichen 

werden. Eine Überlastung durch Wellendurchbiegung oder 

WEITERENTWICKLUNG 

Dr. Tretter hat eine lange Quadratflansch-Kugelbuchse neu im Produktsortiment, 

die etwa 30 bis 45 % länger als eine Normkugelbuchse ist und 

damit eine um 50 bis 75 % höhere effektive Führungslänge bietet. Durch 

die un unterbrochene Laufbahn und die höhere Anzahl an tragenden 

Kugeln hat sie ähnlich hohe statische Tragzahlen wie die zweifach langen 

Kugelbuchsen. Sie bieten sich dort an, wo Flanschkugelbuchsen in 

doppelter Länge aus Platzgründen nicht verwendet werden können. 

ECKDATEN 

Dr. Tretter bietet Kugelbuchsen und bearbeitete Wellen mit Durchmessern 

von 3 bis 150 mm. Geometrisch entsprechen die meisten 

Kugelbuchsen von Dr. Tretter der DIN ISO 10285, die Tragzahlen werden 

gemäß ISO 14728 Teil 1 bzw. Teil 2 ermittelt. Für besondere Anwendungen 

im Lebensmittel- oder Pharmabereich oder bei korrosiven 

Umgebungsbedingungen liefert der Technologie-Partner rostbeständige 

Stahlkugelbuchsen. Kugelbuchsen-Führungen finden ihren 

Einsatz z. B. in Verpackungsmaschinen, Montagestationen, 3D-Druckern, 

Hubstationen oder auch in Fitnessgeräten und Platinentestern. 

Bilder: Dr. Erich TRETTER GmbH 

www.tretter.de 

KONSTRUKTEURE KÖNNEN 

MITHILFE VON KUGELBUCHSEN 

VIELE LINEARFÜHRUNGSAUF- 

GABEN WIRTSCHAFTLICH LÖSEN 



UNSICHTBARE SCHARNIERE FÜR EIN SCHLANKES DESIGN 

www.norelem.de 

Innenliegende Scharniere für eine verdeckte Montage bietet Norelem an. Von 

außen sind sie komplett unsichtbar, wodurch sich neue Konstruktionsmöglichkeiten 

ergeben – nicht nur im Maschinenbau. Sie eignen sich u. a. für den 

Einsatz in aufgelegten und innenliegenden Türen, Klappen, Luken und Hauben. 

Ihre Bauweise ist flach und damit platzsparend. Außerdem schützt die innenliegende 

Montage vor Vandalismus und Einbrüchen. Die Montage kann rechtswie 

linksseitig erfolgen; so ergeben sich zwei unterschiedliche Drehbewegungen. 

Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um horizontale oder vertikale Anwendungen 

handelt. Die Scharniere sind in drei Varianten mit Öffnungswinkeln von 

90, 110 und 125° erhältlich, wobei der Öffnungswinkel von der Wandstärke der 

Türen und Klappen abhängig ist. Die Ausführungen mit den Öffnungswinkeln 

90 und 125° gibt es in Stahl und Edelstahl. Die Variante mit dem Öffnungswinkel 

110° ist eine verstärkte Bauform aus Stahl. 

ALLE SPANNLÖSUNGEN 

ÜBERSICHTLICH 

GELISTET 

DIE KUPPLUNG. 

FÜR DIE WELT DER 

PRÄZISION 

Schmalz hat seinen Spanntechnik- 

Katalog neu aufgebaut. Auf 

170 Seiten zeigt die sechste 

Ausgabe das Portfolio des 

Unternehmens für die maschinelle 

und manuelle Bearbeitung. Der 

Katalog gibt einen Überblick über 

die sichere Fixierung von Holz, 

Metall, Glas oder Kunststoff 

mithilfe von Vakuum. Damit der 

Leser schnell das passende System 

findet, wurden die einzelnen 

Kapitel anwendungsspezifisch 

sowie nach Maschinenherstellern 

strukturiert. Neben Lösungen für 

z. B. Konsolentisch-, Glatttischoder 

Nestingtisch-Systeme sind 

auch die Spannmittel für Maschinen 

der Hersteller SCM, Biesse, 

Bystronic und BandoKiko übersichtlich 

aufgelistet. Der Flexibilisierung 

von CNC-Bearbeitungszentren 

widmet sich ebenso ein 

Kapitel wie den Spannmitteln für 

manuelle Bearbeitung und für 

3D-Freiformflächen. In einem 

weiteren Kapitel sind die Vakuum- 

Erzeuger zusammengefasst. Den 

Katalog gibt es kostenlos als 

gedruckte Ausgabe oder online 

unter www.schmalz.com/kataloge. 

www.schmalz.com 

Sicherheitskupplungen 

Metallbalgkupplungen 

Elastomerkupplungen 

RW-KUPPLUNGEN.DE


WENN TONNEN ROLLEN SOLLEN 


Ob Regalbediengerät, Flurförderzeug, Montage- oder 

Transportsystem: Wenn tonnenschwere Lasten bewegt werden 

sollen, sind robuste Räder und Rollen gefragt. Spezielle 

Entwicklungen für den Schwerlastbereich leisten Erstaunliches 

und das Portfolio ist umfangreich. 

Für viele Branchen wie die Luftfahrtindustrie 

oder den Maschinenbau bietet 

Blickle ein breites Portfolio an Schwerlasträdern 

und -rollen, die es mit Lasten 

bis zu 100 t aufnehmen. Sie sind besonders 

robust gebaut und in stabiler Stahlschweißkonstruktion 

ausgeführt. Das ist 

notwendig, damit die „schweren Brocken“ 

gut in Fahrt kommen. Bereits während des 

Entwicklungsprozesses liegt das Augenmerk 

der Firma Blickle auf dem Thema Sicherheit. 

Mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) 

simulieren die Konstrukteure das Gesamtverhalten 

des Endproduktes unter Berücksichtigung 

unterschiedlicher Einflussfaktoren 

wie beispielsweise der Beschaffenheit 

des Untergrundes. So optimieren sie das Produkt 

noch im Anfangsstadium mit Blick auf 

den geplanten Einsatz. Blickle bietet Schwerlastrollen 

aus unterschiedlichen Materialien 

und in vielfältigen Ausführungen an. 

MIT GUMMIREIFEN 

Als Alternative zu luftbereiften Rollen bieten 

sich Schwerlastrollen mit Elastik- oder Super- 

Elastik-Vollgummireifen und einer Aluminium-, 

Stahl- oder Gussfelge an. Diese Schwerlastserien 

gewährleisten im Vergleich zu Rädern 

und Rollen mit Luftreifen unter normalen 

Einsatzbedingungen Wartungsfreiheit, 

Pannensicherheit und eine gute Standfestigkeit 

mit gleichzeitig präzisem Lenkverhalten. 

Zudem punkten die Schwerlastrollen mit 

Gummireifen mit besonders gutem Fahrkomfort 

und bester Bodenschonung. 

IN POLYURETHAN-QUALITÄT 

Blickle-Schwerlasträder mit den eigens entwickelten 

Polyurethanbelägen Softhane, 

Besthane Soft, Extrathane sowie Besthane 

sind für Einsätze unter härtesten Bedingungen 

bestens geeignet. Bei Anwendungen 

mit großen Tragfähigkeiten, hoher Geschwindigkeit 

und geringem Einbauraum 

überzeugen sie durch geringen Verschleiß 

und ein bodenschonendes und komfortables 

Fahrverhalten. Die Polyurethanräder 

sind auch in hydrolysebeständiger und 

elektrisch leifähiger Ausführung erhältlich. 

AUS GUSSPOLYAMID 

Besonders im Maschinen- und Anlagenbau 

kommen Schwerlastrollen mit Rädern 

aus Gusspolyamid zum Einsatz. Sie sind 

äußerst bruchfest und weisen bereits bei 

geringen Raddurchmessern eine besonders 

hohe Tragfähigkeit auf. Daher eignen 

sie sich besonders dort, wo eine geringe 

Bauhöhe gefordert wird. Auf glatten Böden 

zeichnen sie sich durch einen sehr geringen 

Anfahr- und Rollwiderstand aus. Sie 

sind beständig gegen viele Chemikalien 

und auch bei längeren Ruhephasen entsteht 

nur geringste Abplattung und Veränderung 

des Raddurchmessers. 

AUS VOLLSTAHL 


Wenn es im Tragfähigkeitsbereich dann ganz 

weit nach oben geht, sind Schwerlastrollen 

aus Vollstahl die richtige Wahl. Hier sind pro 

Rolle bis zu 50 t Traglast möglich. Vor allem 

auf glatten, harten Böden punkten sie mit einem 

geringen Roll- und Schwenkwiderstand 

trotz hoher Lasten. Sie sind zudem extrem 

verschleißfest, beständig gegen Öl und elekt- 

„POLYURETHAN- 

LAUFBELÄGE 

LIEGEN IM TREND“ 

Thomas Zimmer, 

Leiter des Konstruktionsbereichs 

Schwerlasträder, 

Blickle 

Im Schwerlastbereich begegnen wir 

immer wieder der Herausforderung, 

sehr hohe Tragfähigkeiten mit einer 

kompakten Bauweise zu vereinen. 

Unsere Kunden legen dabei Wert auf 

einen hohen Fahrkomfort. Deshalb 

beobachten wir hier einen Trend weg 

von Stahl- und Gussrädern hin zu 

Rädern mit Polyurethan-Laufbelag, die 

auch zur Bodenschonung beitragen. 


isch ableitfähig. Für den Einsatz bei hohen 

Temperaturen bietet Blickle im Schwerlastbereich 

Lenkrollen mit Rädern aus Grauguss. 

Diese können bei Umgebungstemperaturen 

bis zu 270 °C eingesetzt werden. Bei harten 

Laufbelägen ist bei der Auslegung ein besonderes 

Augenmerk auf die Flächenpressung 

zu legen, um sicherzustellen, dass die Fahrbahn 

nicht beschädigt wird 

MIT FEDERUNG 

Einen Warentransport ohne Erschütterungen 

und Schonung des Transportguts ermöglichen 

die gefederten Schwerlastrollen. 

Typische Einsatzfelder dieser Rollen 

sind Regalbediengeräte und Flurförderzeuge 

sowie Routenzüge und Transportsysteme. 

Dabei überzeugen sie durch gute 

Feder- und Dämpfungseigenschaften und 

sind speziell für den jeweiligen Anwendungsfall 

ausgelegt. Die Federung reduziert 

die Schlagbelastung auf die Rolle, was 

zusätzlich deren Abnutzung verringert. 

INDIVIDUELLE LÖSUNGEN 

Um besonders hohe Belastungen aufnehmen 

zu können, bietet Blickle auch Rollenausführungen 

mit mehreren Rädern an. Räder 

und Rollen von Blickle für den Schwerlastbereich 

haben sich in der Praxis in den 

verschiedenen Branchen vielfach bewährt. 

Dank der durchdachten Kombination von effizienter 

Großserien- mit hochflexibler 

Kleinserienfertigung kann der Räder- und 

Rollenspezialist auch Customizing-Lösungen 

ebenso schnell wie kostengünstig für seine 

Kunden umsetzen. Auf Kundenwunsch 

entstehen Lösungen, die speziell auf den jeweiligen 

Anwendungsfall abgestimmt sind. 

Bilder: Blickle Räder+Rollen GmbH u. Co. KG 

www.blickle.de 

VIDEO 

Anschauliche Animationen zu den 

verschiedenen Schwerlastrollen 

zeigt Blickle auf Youtube unter: 

http://bit.ly/blickle_Playlist 

VORTEIL: NORMTEIL 

THE BIG 

GREEN 

BOOK 

Wie Sie Ihre Ideen schneller und effizienter realisieren? Mit den standardisierten 

Bauteilenvon norelemreduzierenSie denKonstruktions- undFertigungsaufwand, 

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FITTE 

GELENKE 


Nicht nur menschliche Gelenke sind hohen 

Belastungen ausgesetzt – auch auf 

Verbindungselemente im industriellen Einsatz, 

wie Gabelköpfe, Gabelgelenke, Winkelgelenke 

oder Bolzen, wirken große Kräfte. Und wie in der 

Prothetik kommt es auch hier unter anderem auf 

die richtige Werkstoffwahl an. Ein Hersteller 

bietet ein breites Portfolio an Edelstahlprodukten 

und einiges mehr. 

Aggressive Umgebungsbedingungen machen mechanischen 

Verbindungselementen schwer zu schaffen. Das gilt 

in besonderem Maße für Führungsbauteile wie Gabelköpfe, 

Gabelgelenke, Winkelgelenke oder Gelenkköpfe. 

Diese wichtigen, in vielen Bereichen eingesetzten Zulieferteile sind 

neben Angriffen von außen auch noch den konstruktionsbedingten 

Zug-, Druck-, Klapp- und Schiebekräften ausgesetzt. Diese Mehrfachbelastung 

verkürzt die Lebensdauer von Standardteilen erheblich, 

erhöht den Wartungsaufwand und kann im Extremfall zu 

schweren Schäden führen. 

AUSGEZEICHNETE KORROSIONSBESTÄNDIGKEIT 

Um korrosionsbedingte Materialschäden von vorn herein auszuschließen, 

haben die Verbindungstechnik-Experten von MBO 

Oßwald eine ganze Palette an korrosionsbeständigen Verbindungselementen 

im Programm, die, je nach Werkstoffwahl, auch aggressiven 

Medien oder Umgebungsbedingungen standhalten. 

Im Bereich der Verbindungselemente sind für die verwendeten 

Werkstoffe die Gruppenbezeichnungen A2 (CrNi-Stähle) und A4 

(CrNiMo-Stähle) gebräuchlich. Für die Standardbauteile setzt MBO 

Oßwald in der Gruppe A2 die Werkstoffe 1.4301 und 1.4305 ein und 

in der Gruppe A4 die Werkstoffe 1.4404 und 1.4571. Besondere 

Nehmerqualitäten bietet dabei Edelstahl in A4-Qualität. Eine ausgezeichnete 

Korrosionsbeständigkeit besteht für diese Werkstoffe 

im natürlichen Umweltmilieu, sprich in städtischer und ländlicher 

Atmosphäre – sie sind seewasserfest – sowie in der industriellen 

Anwendung mit gemäßigten Chlorid- und Säurekonzentrationen. 

Außerdem greifen insbesondere der Nahrungsmittelbereich und 

die chemische Industrie gern auf Verbindungselemente aus 

A4-Edelstahl zurück. Werkstoffe in dieser Qualität sind resistent gegen 

Schwefel- und Phosphorsäure sowie organische Säuren. 

Folgende Verbindungselemente sind bei MBO Oßwald in der 

Materialqualität A4 erhältlich: 

n Gabelköpfe DIN 71752 / DIN ISO 8140, 

n Gabelgelenke DIN 71751, 

n Winkelgelenke DIN 71802, 

n Kugelzapfen DIN 71803, 

n Kugelpfannen DIN 71805, 

n Bolzen ISO 2340 / ISO 2341 / EN 22340 / EN 22341, 

n Gelenkköpfe DIN ISO 12240-4 (DIN 648), 

n Gelenklager DIN ISO 12240-1 (DIN 648). 

GROSSE AUSWAHL PLUS INDIVIDUELLE FERTIGUNG 

Neben Stahl und Edelstahl können Verbindungselemente für besondere 

Anwendungsfälle auch aus Duplexstahl hergestellt werden. 

Insgesamt bietet MBO Oßwald Anwendern mit einem außerordentlich 

umfangreichen Sortiment unterschiedlichster Verbindungselemente 

eine breite Auswahl für eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten. 

Das Portfolio umfasst rund 12 000 Standardteile, die jederzeit 

abrufbar sind. Daneben versteht sich das Unternehmen als Partner, 

wenn es um Präzisionsdreh- und -frästeile, Spezialanfertigungen 

oder um komplette Baugruppen geht. Ein kompetentes Team steht 

zur Verfügung, das darauf spezialisiert ist, auch kundenspezifische 

Sonderwünsche zu erfüllen. Dabei kann sowohl nach Zeichnungsvorgaben 

gearbeitet oder gemeinsam mit dem Kunden eine anwendungsbezogene 

Lösung umgesetzt werden. 

Die Produkte von MBO Oßwald sind über den Webshop rund um 

die Uhr bestellbar. Hier wird die enorme Variantenvielfalt schnell 

und übersichtlich präsentiert und Anwender erhalten eine umfassende 

technische Dokumentation samt 3D-Modell. Darüber hinaus 

können hier schnell und unkompliziert individuelle Bolzen, Gelenkstangen, 

Gewindestangen und jetzt auch Bolzen mit Einstich 

selbst konfiguriert werden. 

Bild: mbo Oßwald 

JE NACH WERKSTOFFWAHL HALTEN 

DIE VERBINDUNGSELEMENTE AUCH 

AGGRESSIVEN MEDIEN STAND 

www.mbo-osswald.de 



VIEL BEWEGUNG AUF WENIG RAUM 

MIT DREHKRANZLAGER 

Für flache 

Anwendungen, 

z. B. in der 

Automatisierungs- 

oder 

Bühnentechnik 

sowie in Bedienpulten, 

hat Igus 

die Rundtischlager-Serie 

PRT-04 

für mittlere 

Belastungen 

entwickelt. Die 

Drehkränze sind 

durch den Einsatz 

von Hochleistungspolymeren im Vergleich zur PRT-01 Serie um 50 % kleiner 

in der Bauhöhe sowie 60 % leichter. Hohe Taktzahlen und Belastungen z. B. in 

Schweißanlagen, Takttischen oder der Verpackungsindustrie, sind für 

Drehkränze extreme Anforderungen. Um diesen standzuhalten, bietet der 

Hersteller gleitgelagerte Drehkranzlager an. Die Polymer-Rundtischlager aus 

Iglidur besitzen radial und axial wirkende Gleitelemente zwischen den aus 

Aluminium oder Edelstahl gefertigten Innen- und Außenringen des Lagers. 

Die wartungsfreien Gleitelemente kommen Schmierung aus. Die neue Serie 

ist mit den Innendurchmessern von 50 bis 300 mm verfügbar. Zum Zubehör 

gehören Antriebszapfen, eine variable Drehbegrenzung, ein Verzahnungsring 

und ein Klemmhebel. 

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NORMREIHEN KOMPLETT AUS REZYKLAT 

Schutzelemente, 

die zu 100 % aus 

recycelten 

Materialien 

bestehen, bietet 

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Kapsto an. Der 

Universalschutz 

GPN 610 kann als 

Kappe oder 

Stopfen eingesetzt 

werden. Er 

verschließt Innengewinde, Bohrungen und Außengewinde 

und überbrückt auch Toleranzen. Auch der 

Kegelverschluss GPN 608 mit seitlicher Lasche ist nun 

in Recyclingausführung erhältlich. Beide Normreihen 

werden aus einem Post Consumer Polyethylen 

(PCR-PE) gefertigt. Sie sind Teil der Initiative Pöppelmann 

blue, die einen geschlossenen Materialkreislauf 

in der Kunststoffverarbeitung und damit Ressourcenschonung 

zum Ziel hat. Dazu gehört z. B. auch die 

Fertigung von Produkten für den Gartenbau oder 

Verpackungen. Für Produkte der Division Pöppelmann 

Teku trägt das Unternehmen das RAL-Gütezeichen der 

RAL-Gütegemeinschaft Rezyklate aus haushaltsnahen 

Wertstoffsammlungen e. V. Dieses Siegel weist nach, 

dass lückenlos rückverfolgbar Rezyklate aus dem 

Gelben Sack oder der Gelben Tonne eingesetzt wurden. 

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mit einer Bauraumeinsparung vonbis zu 50% 

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Edelstahl und Kohlenstoffstahl 

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MULTIFUNKTIONSÖL – JETZT NOCH 

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Wenn es mal wieder klemmt – im 

Testaufbau, beim Prototypen oder 

auch in der Freizeit beim Tüfteln, am 

Auto etc., dann kann WD-40 Flexible 

helfen. Wer kennt es nicht, das 

Multifunktionsprodukt? Es verdrängt 

Feuchtigkeit, um Rost 

vorzubeugen und Elektrik zu 

schützen, dringt in eingeklemmte 

Teile vor, um sie zu lösen, schmiert 

Ausrüstung und Teile für reibungsloses 

Arbeiten, entfernt Öl, Schmutz, 

Fett und Ruß, schützt Metalloberflächen 

vor Rost und Korrosion. Jetzt gibt es WD-40 Flexible in 

einer für den professionellen Einsatz entwickelten 400-ml-Sprühdose. 

Diese verfügt über ein biegsames Sprührohr, das aus einem 

extrem formbaren, gleichzeitig jedoch auch verschleißfesten und 

hitzebeständigen Metall hergestellt ist. Das Sprührohr kann je 

nach Bedarf gebogen werden und behält diese Form bei. So 

erreicht der Anwender auch schwer zugängliche Stellen. WD-40 

Flexible reduziert durch das punktgenaue Auftragen den Verbrauch 

und spart Zeit, da ein vorheriges Zerlegen der zu bearbeitenden 

Teile entfällt. Das 360 °-Ventil ermöglicht die Anwendung 

aus allen Neigungswinkeln. Zum großzügigen flächigen Sprühen 

kann das Sprührohr einfach nach unten geklappt werden. 

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SELBSTHEMMENDES KEILSPANNELEMENT 

MIT FEDERKRAFT 

Mit einem Modell für die 

sichere und selbsthemmende 

Langzeitspannung von 

Werkzeugen mit geradem 

Spannrand rundet die 

Roemheld Gruppe ihre Serie 

neuer Keilspanner ab. Das 

Element zum Spannen von 

Werkzeugen an Pressen 

und Spritzgießmaschinen 

benötigt keine dauerhafte 

hydraulische Versorgung. 

Zum Fixieren wird Federkraft genutzt und beim Lösen lediglich ein 

Druck von bis zu 160 bar benötigt. Somit kann die Maschinenhydraulik 

genutzt werden. Eine hohe Betriebssicherheit entsteht 

durch eine induktive und zusätzliche optische Positionskontrolle 

und die spezielle Konstruktion des Spannmittels: Der Spannbolzen 

ist um 6° geneigt und führt beim Fixiervorgang gleichzeitig einen 

Leer- und einen Spannhub aus, während er sich in axialer Richtung 

auf den Spannrand absenkt. Durch den Winkel, die Verwendung 

von Federkraft und den erzielten Reibschluss entsteht eine 

selbsthemmende Verbindung, die über lange Zeiträume aufrecht 

gehalten werden kann. Da die kompakten und robusten Keilspanner 

Umgebungseinflüssen wie Schmutz und Hitze gut standhalten, 

zeichnen sie sich selbst in schwierigen Fertigungsprozessen durch 

eine hohe Funktionssicherheit aus. Temperaturen von bis zu 160 °C 

an der Spannstelle sind möglich, das Gehäuse ist rostfrei beschichtet. 

Die Keilspanner sind als Variantensystem aufgebaut und 

können an eine Vielzahl von Anwendungen angepasst werden. 

Helios.indd 1 26.03.2008 

www.roemheld-gruppe.de 


MK.indd 1 14.05.2019 10:51:15


WÄLZLAGER FÜR KORROSIONSANFÄLLIGE UMGEBUNGEN 

www.nsk.com 

In vielen Anlagen der Lebensmittelindustrie werden Wälzlager besonderen Beanspruchungen 

ausgesetzt, etwa durch die häufige Reinigung mit Wasser, Dampf und/oder Hochdruckreinigern. 

Zugleich dürfen aufgrund der erforderlichen Hygiene keine Schmierstoffe aus den 

Lagern austreten und in die Umgebung gelangen. Für dieses spezielle Anforderungsprofil 

hat NSK die Molded-Oil-Lager in Edelstahlausführung entwickelt. Sie sind mit einem eigens 

entwickelten ölimprägnierten Material ausgerüstet, das aus Schmieröl und einem ölverwandten 

Polyolefinharz besteht. Dieses Trägermaterial gibt das Schmiermittel über lange 

Zeiträume kontinuierlich ab. Zugleich wird der Eintritt von Wasser oder festen Verunreinigungen 

in das Lager verhindert. Außerdem bleibt die Betriebsumgebung sauber, weil kein Fett 

austritt und kein Öl nachgefüllt werden muss. Die Lager kommen häufig erst bei der Nachrüstung 

zum Einsatz, wenn konventionelle Wälzlager versagen und entstehende Kostenund 

Arbeitsaufwände reduziert sowie Stillstandszeiten minimiert werden sollen. Um solche 

Probleme von vornherein zu vermeiden, können die Molded-Oil-Lager natürlich auch direkt 

bei der Erstausrüstung eingeplant werden. 

STANGEN UND ROHRE 

IM LEICHTBAU 

Für die Herstellung von Leichtbau- 

Stangen und -Rohren hat Hänchen 

den Carbon-Verbundwerkstoff 

H-CFK entwickelt. Daraus 

werden unter anderem leichte 

Hydraulikzylinder hergestellt. 

Diese sind 70 % leichter als 

Zylinder aus Stahl. Durch die 

geringere Masse benötigen sie 

nur die Hälfte an Energie, lassen 

sich größeren Beschleunigungen 

aussetzen und das Material rostet 

nicht. Speziell für den Maschinenbau 

lassen sich mit H-CFK 

Bauteile herstellen, die sich durch 

eine besonders glatte Oberfläche 

und sehr feine Toleranzen 

auszeichnen. Für die Hydraulikzylinder 

musste eine hochfeste 

Verbindung zwischen CFK und 

Metall realisiert werden, beispielsweise 

für den Kopf des 

Zylinders. Dazu wird ein Metallstück 

in einem eigens entwickelten 

Verfahren bei der Produktion 

der Stange mit eingebunden. 

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Wenn‘s mal schnell gehen muss: 

Gasdruckfedern von ACE sind solide Produkte, 

auf die 100% Verlass ist. Das Gute 

daran ist aber nicht nur die Qualität, 

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S E R V 

I C E


REVOLUTIONÄRES MOTORDESIGN 

Mehr Leistung bei gleicher Achshöhe – das ist ein signifikanter Entwicklungsschritt, 

der nun mit neuen luftgekühlten Hochspannungs-Elektromotoren verwirklicht wurde. 

Verantwortlich für diese spezifische Leistungssteigerung um bis zu 15 % ist ein 

besonderes Kühlsystem. Und darüber hinaus hat der Motor noch weitere 

interessante Funktionen und Eigenschaften im Gepäck. 


Bedeutende Branchen profitieren von leistungsfähigen und 

robusten Hochspannungs-Elektromotoren. Die Liste ist 

lang wie zum Beispiel die Zement- und Metallindustrie, Öl 

& Gas, Mining, Chemische Industrie, Wassertechnik, Energieerzeugung 

und noch einige mehr. Ein weltweit riesiger Markt 

sucht stetig nach innovativen Produkten und Systemlösungen, die 

zum Ziel haben, die Prozesse noch energieeffizienter und zuverlässiger 

zu machen. Wertvolle Unterstützung erhalten Unternehmen 

dabei von Siemens und seiner neuen Hochspannungs-Motorenreihe 

Simotics HV C, die bis zu einer Leistung von 3,2 MW verfügbar 

ist. 

KÜHLSYSTEM SORGT FÜR MEHR LEISTUNG 

Jüngstes Mitglied dieser durchgängigen Motorenreihe für unterschiedlichste 

Ansprüche, ist der Simotics HV C Air cooled. Der markanteste 

Unterschied zu bisherigen luftgekühlten Motoren ist das 

besondere Kühlkonzept, wodurch die Konstrukteure eine überaus 

kompakte Gehäusebauform realisieren konnten. Durch die so erreichte, 

sehr hohe Leistungsdichte, die für bis zu 15 % mehr Leistung 

bei gleicher Baugröße sorgt, ergeben sich für Anwender ganz 

neue Möglichkeiten. 

Verantwortlich ist unter anderem das zum Patent angemeldete 

Kühlsystem, das im Motorengehäuse integriert ist. Bekannt ist eine 

solche Art des Wärmetransports mithilfe integrierter Kühlrohre seit 

Jahren als Bezeichnung IC511 und IC611 in Motoren wie sie auch 

bei besonders harten und schmutzigen Umgebungsbedingungen 

zum Einsatz kommen. Siemens hat nun die damit gemachten jahrzehntelangen 

Erfahrungen in die Entwicklung der IC411 bzw. IC416 

Ausführungen einfließen lassen. 

SERVICEFREUNDLICHES GESAMTPAKET 

Der innovative Innenkühlkreislauf des rippengekühlten Gehäuses 

sorgt letztendlich für die verbesserte Entwärmung der Motoren – 

und letztendlich zum kompakten Motorengehäuse, das auch ge- 


wichtsmäßig entsprechende Vorteile bietet. 

Ein weiterer Vorteil, der sich hier anschließt, 

sind die Robustheit sowie die 

Schwingungsoptimierung, was nicht zuletzt 

auch in einem spürbar besseren 

Serviceverhalten resultiert: Verlängerte 

Wartungsintervalle und Servicezeiten erhöhen 

die Verfügbarkeit des Antriebssystems 

und somit auch der Anlagen, in 

denen die luftgekühlten Simotics HV C 

verbaut sind. 

Integriert ist nicht nur die Kühlung, 

sondern auch die Verkabelung. Im 

Schutz des Gehäuses lassen sich Zwischenfälle, 

wie sie teils auf Unzulänglichkeiten 

bzw. Beschädigungen an den 

Leitungen von außen zurückzuführen 

sind, spürbar reduzieren. Auch das ist 

ein Effekt des Gehäusedesigns der 

neuen Simotics HV C, den Anwender 

hoch zu schätzen wissen. Ebenso wie 

die integrierte Verkabelung der Motoren 

erweisen sich die flexiblen Anschluss 

01 Für optimale Entwärmung sorgen 

zusätzlich zum Innenkühlkreislauf des 

rippengekühlten Gehäuses integrierte 

Kühlrohre 

02 Über das Konnektivitätsmodul Simotics 

Connect 600 können wichtige Betriebsdaten 

wie Lagertemperatur, Wicklungstemperatur 

und Schwingungs verhalten erfasst und mit 

der App Sidrive IQ einfach ausgewertet 

werden 

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Schneller auf dem Markt dank 

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02 

be in motion


„BEWÄHRTES 

AUFGREIFEN UND 

WEITERENT- 

WICKELN“ 

Inga Ronsdorf, 

Redakteurin 


möglichkeiten der neuen Hochspannungs-Motoren als immenser Vorteil. 

So lässt sich der Anschlusskasten an fünf unterschiedlichen Stellen rund 

um das Gehäuse montieren. Dabei können sich Anwender in jeder 

Lage überlegen, wie die Leitungsführung am besten bewerkstelligt werden 

kann. Denn der Anschlusskasten lässt sich in seiner Orientierung nach 

Bedarf drehen. 

IQ-READY FÜR DIE DIGITALE ZUSTANDSÜBERWACHUNG 

Innovatives Kühlkonzept, kompakte Bauform, erweiterter Leistungsbereich 

sowie erhöhte Servicefreundlichkeit sind die augenscheinlichsten Benefits, 

von denen Anwender profitieren. Siemens ergänzt diese durch eine moderne 

In Sachen Motorendesign eröffnen 

sich dem Konstrukteur stets 

Optimierungsmöglichkeiten, sei es 

durch den Einsatz neuer Werkstoffe, 

neuer Fertigungsverfahren oder das 

Kombinieren bereits vorliegender 

Designs. Durch das Zusammenspiel 

verschiedener Kühlkonzepte bei der 

Entwicklung des Simotics HV C ist in 

diesem Fall eine neuartige Konstruktion 

entstanden, die mehrere 

luftgekühlte Varianten wie Rippenkühlung, 

Röhrenkühlung und 

interne Kühlkreisläufe geschickt 

miteinander vereint. Wenn dann 

das Gehäusedesign zudem Langlebigkeit, 

Geräuscharmut und mehr 

Leistung bei gleicher Baugröße 

verspricht, ist das Konstruktionskonzept 

eine runde Sache. 

Lösung bezüglich Condition Monitoring. Hierzu bietet der Motorenhersteller 

eine entsprechende Schnittstelle an, die in der Lage ist, wichtige Parameter 

wie Lagertemperaturen, Wicklungstemperaturen und Gehäuseschwingungen 

zu erfassen. Dieses Konnektivitätsmodul mit der Bezeichnung 

Simotics Connect 600 lässt sich ohne weiteres an den Hochspannungs-Elektromotoren 

nutzen. Die neuen luftgekühlten Hochspannungs-Elektromotoren 

sind somit werkseitig „IQ-ready“ für die digitale Zustandsüberwachung. 

Die so erhaltenen Betriebsdaten können dann via Siemens Cloud 

„Mindsphere“ erfasst und ausgewertet werden. Siemens stellt Anwendern 

die eigens dafür angepasste App „Sidrive IQ“ zur Verfügung. Kurz gesagt: 

Überall dort, wo kompakte Motoren mit höchster Verfügbarkeit und Performance 

gebraucht werden, zeigen die neuen, luftgekühlten Hochspannungs-Elektromotoren 

von Siemens ihre Stärke. Schließlich haben sie mit 

ihrem revolutionären Motordesign entsprechend viel zu bieten und können 

auf einfache Weise in der digitalen Industriewelt branchenübergreifend 

Einzug halten. 

Bilder: Siemens 

DAS NEUE KÜHLSYSTEM DER HOCHSPAN- 

NUNGS-ELEKTROMOTOREN SORGT FÜR 

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HYGIENISCHE UND ROBUSTE 

FOOD-SAFE-MOTOREN 

ABB hat IEC-Edelstahlmotoren 

und fertigmontierte 

Kugellager für 

raue Washdown-Umgebungen 

entwickelt. Sie 

sind z. B. geeignet für 

den Einsatz bei der 

Fleisch-, Geflügel- und 

Fischverarbeitung oder 

in Molkereien. Die 

glatten Gehäuse bieten keine Angriffspunkte für Schmutz und 

Bakterien. Selbst die Typenschilder auf den Motoren und Getrieben 

sind laserbeschriftet, um Rillen und Vertiefungen zu vermeiden. 

Alle Modelle erreichen Schutzart IP69 und können daher mit 

Hochdruck gereinigt werden. Die Volledelstahlkonstruktion 

schützt vor Korrosion. Die Wicklungen der Motoren sind gekapselt 

und halten aggressiven Reinigungsprozessen daher lange 

stand. Motorabdeckungen sind ebenfalls nicht mehr notwendig. 

Die Motoren erreichen den Wirkungsgrad IE3. Die Dodge-Food- 

Safe-Kugellager erreichen auch ohne Endabdeckung Schutzart 

IP69. Der Lagereinsatz besteht komplett aus Edelstahl und bietet 

in Verbindung mit der KleenTec-Beschichtung einen sehr hohen 

Korrosionsschutz. 

www.abb.com 

FLACHE UND SICHERE BREMSWIDERSTÄNDE 

Sichere und dabei extra 

flache Bremswiderstände 

hat Michael Koch mit 

der Serie AWD300 

herausgebracht. Sie bauen 

nur knapp 10 mm 

hoch. Im Vergleich zu 

den Standard-Bremswiderständen 

im Aluminiumprofil 

des Herstellers 

mit ähnlicher Leistung 

sind dies gut 5 mm 

weniger. Die maximale 

Länge beträgt 246 bei 

60 mm Breite. Die Nennleistung beträgt 120 W, doch der sichere 

Bremswiderstand nimmt bei einem Prozent Einschaltdauer, 

bezogen auf zwei Minuten also 1,2 Sekunden, rund 4 500 Ws 

Energie auf. Die maximale Betriebsspannung beträgt 1 000 V DC, 

der verfügbare Bereich der Widerstandswerte liegt zwischen 27 

und 200 Ω. Bei einer Masse von etwa 300 g beträgt die thermische 

Zeitkonstante des verpressten Drahtwiderstands ca. 400 s. 

Die Bremswiderstände entsprechen den Anforderungen für den 

Anschluss an Bremstransistoren von Frequenzumrichtern, die am 

400-V-Netz betrieben werden. Mit ihrem Alu-Gehäuse und 

verpressten Dichtungen erreichen sie mindestens Schutzart IP 54. 

www.bremsenergie.de 

KURZER BLDC-SERVOMOTOR MIT 16 MM DURCHMESSER 

Eine extrem kurze Reaktionszeit, eine hohe Drehzahl und eine große zulässige radiale Last 

kennzeichnen den bürstenlosen DC-Servomotor1645 BHS von Faulhaber. Er erweitert die 

BHx-Serie mit 16 mm Durchmesser um eine kompaktere Variante, die nur 45 mm lang ist. 

Dieser Motor erreicht mit rund 100 000 min -1 eine extrem hohe Geschwindigkeit. Spitzenwerte 

weist er auch bei maximaler radialer Last (18 N), Leistungsdichte (58,5 W) und 

Drehmoment (8 mNm) auf. Mit einem passenden Planetengetriebe kann der Motor schon 

bei 12 000 min -1 ein sehr hohes Drehmoment von 800 mNm abgeben. Ein Wirkungsgrad 

von 90 % und eine minimale Wärmeentwicklung und Vibration lassen ihn stromsparend 

arbeiten. Seine kurze Reaktionszeit erreicht er durch geringe Werte bei mechanischer 

Anlaufzeitkonstante und Rotorträgheitsmoment sowie eine sehr schnelle Winkelbeschleunigung. Zusammen mit der flachen Steigung 

der n-/M-Kennlinie (429 min -1 /mNm) ergibt das ein optimales Laufverhalten des Motors, der schwankenden Leistungsanforderungen 

deshalb ohne Verzögerung folgt. Digitale Hall-Sensoren sind integriert, ein integrierter inkrementeller Encoder ist als Sonderausführung 

möglich. Durch sein robustes, kompaktes Design und herausragende Leistungsdaten eignet sich der Motor für anspruchsvolle 

Anwendungen mit sehr knappem Platzangebot. Typische Einsatzgebiete sind elektrische Greifer, kleine Handstücke, Robotiksysteme, 

Laborautomation oder mechatronische Instrumente. 

www.faulhaber.com 

DER KONSTRUKTEUR 6/2019 31


HINGUCKER 


Ein modisches Accessoire, das für Durchblick 

sorgt: Die Brille stellt heute oft mehr als eine 

reine Sehhilfe dar. Es gibt sie in unzähligen 

Formen, Farben und Materialien und sie muss 

perfekt sitzen. Eine mit hochpräzisen 

Antriebskomponenten ausgestattete 

3D-Augenrandbiegemaschine erlaubt neben 

Passgenauigkeit ein kreatives Design und 

kommt zugleich den Anforderungen von 

Industrie 4.0 nach. 

Autorin: Stefanie Lauterbach, Unternehmenskommunikation, 

Baumüller Gruppe, Nürnberg 

Die Firma Schüssler Technik aus dem baden-württembergischen 

Pforzheim stellt seit über 50 Jahren hochwertige 

Maschinen zur Fertigung von Brillengestellen her. Die 

CNC 3D-Augenrandbiegemaschine S-514 fertigt Augenränder 

aus verschiedenen metallischen Profil-Drähten, unter anderem 

aus Edelstahl oder Titan in unterschiedlichen Materialstärken 

– mit einem Produktionsausstoß von bis zu 1 350 Augenrändern pro 

Stunde. Alle bekannten Legierungen für Augenränder bis zu einer 

Breite von 2,5 mm und einer Höhe von 2,5 mm sind verwendbar. 

Die Augenränder müssen dabei hochgenau gefertigt werden, hier 

sorgen optimal aufeinander abgestimmte Antriebe und Automatisierungs-Komponenten 

von Baumüller für Präzision. 

Das Programmieren der Maschine erfolgt mittels Übergabe von 

Daten per USB oder Netzwerk oder aber über das Kopieren einer 

Formscheibe. Die Parameter kann der Anwender direkt am Touchscreen 

einstellen, etwa Biegung, Korrekturwerte und Stärke des 

Profildrahtes. Zusammen mit der Formbiegung erhalten die Augenränder 

gleichzeitig die gewünschte Meniskierung, die sogenannte 

Basiskurve. Die Arbeitsweise der Maschine sorgt dafür, dass 

der Draht auch bei starker Krümmung, wie es zum Beispiel bei 

Sportbrillen üblich ist, so ausgerichtet wird, dass die Nut senkrecht 

zur Mittelachse steht. So kann das Brillenglas später sicher in die 

Fassung eingesetzt werden. 

Einer der großen Vorteile der S-514 ist die Möglichkeit von Segmentkorrekturen. 

Dies bedeutet, dass die Augenrandform in 

mehrere Segmente unterteilt und dann korrigiert werden kann – 



sowohl in der 2D-Form als auch in der Wölbung, bis der gebogene 

Augenrand den Qualitätsansprüchen genügt. Das ist besonders 

hilfreich bei speziellen Augenformen mit kritischen Bereichen 

und Draht-Profilen. Ein weiterer Mehrwert der Maschine ist, dass 

die Maschine vollkommen ausschussfrei arbeitet. So wird auch 

bei hochwertigen Profil-Drähten wie Gold oder Titan nach jedem 

Biegeprozess direkt der nächste Augenrand und keine Abfallstücke 

produziert. 

ELEKTRONIK UND ANTRIEBE AUF 

ENGSTEM RAUM 

01 

DAS OPTIMALE ZUSAMMENSPIEL 

VON REGLER UND MOTOR 

ERLAUBT ES, AUGENRÄNDER BIS 

AUF HUNDERTSTEL MILLIMETER 

GENAU HERZUSTELLEN 

Durch die platzsparende Bauweise der Maschine und den kompakten 

Komponenten von Baumüller befinden sich Elektronik und alle 

sieben Antriebe auf engstem Raum im Schaltschrank. Vier Biegeachsen 

sorgen für das dreidimensionale Biegen und drei Handlingachsen 

für das Abtrennen des Drahtes. Die Achsantriebe gewährleisten 

eine hohe Qualität beim Biegen und sind wartungsfrei. 

Die meisten Fertigungsstandorte von Brillen befinden sich in 

Asien. Hier werden langlebige, platzsparende und einfach zu bedienende 

Maschinen gefordert. Bei der Entwicklung der 3D-Augenrandbiegemaschine 

arbeitet Schüssler Technik seit mehreren Jahren mit 

Baumüller zusammen. Anforderung an die neue S-514 war, die Maschine 

zu modernisieren und fit für Industrie 4.0 zu machen. Aufgabe 

von Baumüller dabei war es, die gesamte Antriebs- und Automatisierungstechnik 

der Maschine optimal aufeinander abgestimmt zu realisieren. 

Innerhalb der Baumüller Gruppe konnten alle wichtigen 

Komponenten vom Antriebsregler über die Maschinensteuerung 

und Visualisierung geliefert werden. Auch die Blecheinhausung 

inklusive Schaltschrank wurde von Baumüller Dravinja bezogen, der 

auf Maschineneinhausungen und Schaltschrankfertigung speziali- 

02 

01 Ein präzises Biegen und Abtrennen des Drahtes für den Augenrand 

garantiert einen perfekten Sitz der Brillengläser in der Fassung 

02 Der b maXX PCC-04 für hochperformante Anwendungen wird 

in der S-514 als Maschinensteuerung eingesetzt 

CONTROLFLEX 

DIE IDEALE KUPPLUNG FÜR DREHGEBER 

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03 In der kompakten Augenrandbiegemaschine finden alle Antriebskomponenten von Baumüller Platz 


sierten Baumüller Tochterfirma in Slowenien. Baumüller übernahm 

darüber hinaus das komplette Engineering der Maschine. Matthias 

Carstens, Bereichsleiter Geschäftsentwicklung und Qualitätsmanagement 

bei Schüssler Technik: „Baumüller unterstützt uns bei 

allen Komponenten und in der gesamten Steuerung. Der Vorteil 

durch Baumüller als strategischen Lieferanten mit einem breiten 

Spektrum liegt auf der Hand: Dadurch haben wir weniger Aufwand 

und eine schnellere und bessere Umsetzung.“ Ausschlaggebend für 

die Entscheidung für Baumüller als Partner waren neben den platzsparenden, 

kompakten Komponenten auch das Entwicklungs- 

Know-How und bereits vorhandene Programmier-Tools. Durch das 

perfekte Zusammenspiel von Regler und Motor kann die S-514 Augenränder 

bis auf hundertstel Millimeter hochgenau herstellen. Der 

Baumüller Servoumrichter b maXX 5500 als Monoeinheit und sechs 

Servoumrichter b maXX 3300 steuern die insgesamt sieben Antriebe 

der Maschine. 

DIGITALE BENUTZEROBERFLÄCHE 

UND FERNWARTUNG 

Die moderne Visualisierung der neuen S-514 ermöglicht dem Anwender, 

alle benötigten Parameter bequem an einem 12"-Touch- 

Monitor einzugeben und die Maschine zu steuern. Symbole anstatt 

Sprache ermöglichen die weltweite Verwendung ohne notwendige 

Übersetzungen. Zum Einsatz kommt hier als Maschinensteuerung 

die neueste Generation des leistungsstarken b maXX PCC-04, eine 

skalierbare, vielseitig einsetzbare Plattform für anspruchsvolle 

Steuerungsaufgaben. Der 12“-Touch-Monitor ist aus dem Pro- 

gramm der b maXX HMI-Serie von Baumüller. Dietmar Rupprecht, 

Bereichsleiter Vertrieb und Produktmanagement bei Schüssler 

Technik: „Die Anforderungen des Marktes an präzise und individuelle 

Brillenherstellung sind hoch. Die neue 3D-Augenrandbiegemaschine 

S-514 macht unsere Kunden zusätzlich fit für Industrie 

4.0. Sie bietet eine digitale Benutzeroberfläche und optionale Fernwartung 

für den weltweiten Einsatz.“ 

Um einen schnellen und kostengünstigen Service bieten zu können, 

ist das Thema Fernwartung für Schüssler Technik als Hersteller 

der Maschinen sehr wichtig. Die neue Maschine bietet durch einen 

eingebauten Router optional die Möglichkeit eines Remote-Controllings 

für Fernwartungszwecke. Dahinter steht die sichere 

Fernwartungslösung Ubiquity von Baumüller, eines der ersten Softwareprodukte 

im Bereich industrieller Fernwartung, das nach IEC 

62443-3-3 zertifiziert worden ist und damit den Anforderungen des 

Grundschutzkataloges des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik 

(BSI) entspricht. Ubiquity ermöglicht weltweit 

sicheren Zugriff auf die Maschinen, um bei Installation, Inbetriebnahme 

und Wartung zu unterstützen und bei auftretenden Fehlern 

oder Fehlfunktionen eine sichere Ferndiagnose stellen zu können. 

Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen vor Ort deckt Baumüller 

über sein globales Service-Netzwerk ab. So können Brillenhersteller 

weltweit auf die präzise Produktion von Augenrändern 

aus dem Hause Schüssler Technik vertrauen. 

Fotos: gelilewa/Fotolia, Schüssler Technik, Baumüller 

www.baumüller.com 


FLUIDTECHNIK 

EINFACH INTEGRIERBARE PROZESSVENTILE 

MIT IO-LINK UND BÜS 

Um eine bidirektionale Kommunikation 

bis auf die Ebene der Feldgeräte zu 

ermöglichen, bietet Bürkert die Ventilsteuerköpfe 

Typ 8691 jetzt auch mit 

IO-Link- und büS-Schnittstelle an. In der 

Lebensmittel-, Pharma- und Biotechnologie, 

aber auch bei der Trink- und 

Brauchwasseraufbereitung oder der 

Getränkeabfüllung werden Prozessarmaturen 

durch die kommunikativen 

Ventilsteuerköpfe nun intelligent. Mit 

IO-Link können relevante Diagnosedaten, 

z. B. die Schaltzyklenzahl, Wartungsanforderungen 

oder automatische 

Fehlererkennung, aus dem Ventilsystem 

ausgelesen werden. Das erlaubt 

Rückschlüsse auf die voraussichtliche 

Ventillebensdauer und ermöglicht eine vorbeugende Wartung. 

Dazu kommt, dass durch Remote-Parametrierung das Betreten 

hygienisch sensibler Bereiche vermieden werden kann. Die 

proprietäre digitale Schnittstelle büS ermöglicht eine unkomplizierte 

Kommunikation einzelner Komponenten der Bürkert-Geräteplattform 

EDIP untereinander. 

www.buerkert.de 

LEICHTER DRUCKSCHALTER FÜR 

HARTE UMGEBUNGEN 

Der Druckschalter 

Typ 402 von Layher 

ist fast um ein Drittel 

leichter als vergleichbare 

Modelle seiner 

Leistungsklasse. Der 

Membranschalter ist 

als Schließer und 

Öffner für flüssige 

und gasförmige 

Medien und für 

genaueste Steuerund 

Überwachungsaufgaben 

entwickelt. 

Beide Ausführungen 

sind mit einer 

Überlastgrenze von 

300 bar ausgelegt und können bei Temperaturen von – 40 bis 

+ 85 °C eingesetzt werden. Somit eignen sie sich auch für 

Anwendungen unter extremen Arbeitsbedingungen. Als Zubehör 

sind z. B. eine Schutzdose aus Kunststoff und eine Gummischutzkappe 

erhältlich. Das geringe Gewicht führt zudem zu reduzierten 

CO 2 

-Emissionen. 

www.layher-ag.de


TITELSTORY 

WENN GREIFER 

INTELLIGENT WERDEN 


Die Digitalisierung verändert Produktionsprozesse 

in einem bislang kaum vorstellbaren 

Tempo und Ausmaß. Flexibel einsetzbare, 

autonom agierende und hochvernetzte 

Handhabungssysteme halten Einzug in die 

Produktion. Zudem wird die Zusammenarbeit 

von Mensch und Maschine revolutioniert. Damit 

all das gelingt, braucht es Greifsysteme, die 

gezielt auf die Anforderungen der smarten Fabrik 

zugeschnitten sind. Dabei gewinnt gerade die 

Sensorik rasant an Bedeutung. 

In den zurückliegenden Jahren gab es bei Sensorlösungen für 

Handhabung, Montage und Robotik regelrechte Entwicklungssprünge: 

sie werden immer leistungsfähiger, kompakter und universeller 

nutzbar. Häufig verschmelzen sie unmittelbar mit dem 

Aktor und lassen sich vergleichsweise einfach programmieren. 

KOMFORTABLE POSITIONSABFRAGE 

So verfolgt Schunk mit dem C-Nuten-Sensor MMS 22-PI die für 

Anwender attraktive Strategie „One sensor fits all“. Die Universalsensoren 

verfügen wahlweise über einen oder zwei frei programmierbare 

Schaltpunkte und werden über einen Magneten im Innern 

des Aktors detektiert. Statt vieler unterschiedlicher Sensorvarianten 

genügt meist eine oder zwei. Das reduziert die Lagerhaltung und 

macht flexibel. Im Vergleich zu herkömmlichen Magnetschaltern 

geht die Einrichtzeit mit dem MMS 22-PI deutlich zurück. Statt die 

Schaltpunkte umständlich mechanisch einzustellen, sind die Sensoren 

mit einem Teachwerkzeug schnell programmiert. Indem bei 

Bedarf auch die Ausschaltpunkte definiert werden können, lässt 

sich die Prozessstabiliät weiter erhöhen. Die Hysterese wiederum 

ist einstellbar, sodass auch bei sehr kleinen Hüben eine zuverlässige 

Positionsabfrage möglich ist und der Greifprozess präzise ausgewertet 

und gesteuert werden kann. Ähnlich komfortabel nutzbar ist 

der analoge Schunk-Positionssensor MMS A, laut Hersteller der 

erste und kleinste teachbare Analogsensor, der störkonturfrei unmittelbar 

in die C-Nut von Greifmodulen integriert werden kann. 

Mit ihm lässt sich der gesamte Hubbereich des Greifers erfassen, 

sodass unterschiedlich große Teile präzise detektiert werden können. 

Wo bislang für gewöhnlich mehrere Magnetschalter erforder- 



01 Der Schunk-Magnetschalter MMS 22-IO-Link wird 

unmittelbar in die C-Nut von Greifern integriert, er 

kann unterschiedliche Bauteilgrößen detektieren und 

bietet dank IO-Link zusätzliche Diagnosefunktionen 

lich waren, genügt heute der mit einem Durchmesser von 4 mm 

äußerst kompakte MMS-A. Die Oberklasse im Bereich der Positioniersensoren 

bilden hochauflösende, analoge Sensoren wie der Schunk 

APS-M1, der während der Handhabung eine Teilevermessung mit 

einer Präzision von bis zu 0,03 mm ermöglicht. Über die SPS lassen 

sich bei ihm beliebig viele Schaltpunkte definieren und damit beliebig 

viele Teile beziehungsweise Toleranzbereiche unterscheiden. 

IO-LINK-SENSOR LIEFERT ZUSÄTZLICHE 

INFORMATIONEN 

Mit dem MMS 22-IO-Link wiederum lassen sich auf einfachem Weg 

die Auswertemöglichkeiten der pneumatischen Universalgreifer 

Schunk-PGN-plus-P sowie der pneumatischen Kleinteilegreifer 

ES WIRD ENTSCHEIDEND SEIN, DASS 

MODERNE GREIFSYSTEMLÖSUNGEN 

FÜR DEN EINSATZ VON KI- 

TECHNOLOGIEN VORBEREITET SIND 

Schunk-MPG-plus erweitern. Auch er wird einfach in der C-Nut 

platziert und kann den gesamten Hubbereich des Greifers erfassen, 

sodass unterschiedlich große Teile präzise detektierbar sind. Zudem 

können dank IO-Link weitere Daten generiert werden, beispielsweise 

die Zyklenzahl, die Auswertungsqualität oder die 

Sensor-ID. Damit bildet der Katalogsensor die Speerspitze für ein 

neues Datenverständnis beim Greifen: „Greifer von morgen greifen 

nicht nur, sondern sie melden zusätzlich immer mehr Daten zurück“, 

beschreibt Schunk-Entwicklungschef Prof. Dr. Markus Glück 

den aktuellen Trend. „Schon heute liefern analoge Magnetschalter 

Informationen, ob und gegebenenfalls welches Teil gegriffen wurde. 

Künftig wird die Tiefe dieser Informationen weiter zunehmen.“ 

SENSORINTEGRATION UND -FUSION 

Smarte Handhabungsmodule, wie der Schunk-EGL schaffen die 

Voraussetzungen für eine Vollintegration von Produktionsanlagen 

im Fertigungsumfeld und deren Anbindung an cloudbasierte Ökosysteme. 

In Technologiestudien sammeln Inline-Messsysteme 

beim sogenannten Smart Gripping Daten und werten diese mithilfe 

der in den Greifer integrierten Edge-Technologie umgehend aus. 

Jeder einzelne Prozessschritt wird detailliert überwacht und beispielsweise 

an die Anlagensteuerung, an das übergeordnete ERP- 

System, aber auch an Analyse-Datenbanken und Cloud-Lösungen 

weitergegeben. Auf diese Weise sind Greifer in der Lage, systematisch 

Informationen über das gegriffene Bauteil, den Prozess und 

auch über die Komponenten zu erfassen, zu verarbeiten und entsprechende 

Reaktionen auszuführen. Sie ermöglichen damit eine 

Closed-Loop-Qualitätskontrolle und die unmittelbare Überwachung 

des Produktionsprozesses im Fertigungstakt. Im Rahmen 

einer Sensorfusion können mehrere Sensoren parallel eingesetzt 

und deren Messwerte verknüpfend analysiert werden, um aktuelle 

Systemzustände der Greifer sowie der Zugriffssituation zu bewerten. 

So ist es beispielsweise möglich, Greifobjekte oder Störungen 

im Produktionsablauf zu erkennen. 



„HAND AN 

KRAFTSPANN- 

BLOCK …“ 

Martina Klein, 


Wer kennt nicht den alten Otto-Sketch 

„Der menschliche Körper“? Stichwort: 

„Kleinhirn an Großhirn“. Der menschliche 

Körper dient bei smarten 

Technologien mitunter als Vorbild – 

und beim Thema Greifen sowieso. 

Nun sollen Sensoren, Kameras und 

Kommunikationstechnik Greifer in die 

Lage versetzen, autonom zu agieren 

bzw. als Teil einer kinematischen Kette 

die automatische Abarbeitung von 

Aufgaben zu ermöglichen. Alles soll, 

wie beim Menschen, perfekt zusammenspielen. 

Allerdings ist die 

Intelligenz hier dezentral verteilt und 

steckt in den einzelnen Komponenten. 

Hände, die registrieren, detektieren, 

kommunizieren, agieren, reagieren… 

faszinierend! 


ENABLER FÜR INTERAKTION VON 

MENSCH UND MASCHINE 

Auch in der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) ermöglicht der intelligente 

Einsatz von Sensoren in Greifsystemen entscheidende Fortschritte: „Bei 

MRK-Applikationen gilt es, den Spagat zwischen den Anforderungen der 

Handlingaufgabe und den in der ISO/TS 15066 definierten biomechanischen 

Grenzwerte zu bewältigen“, erläutert Markus Glück. Wie dies gelingen kann, 

zeigt Schunk ganz aktuell mit dem Großhubgreifer EGL-C, der eine Kraftmessung 

mit einer Wegmessung kombiniert: In die Grundbacken integrierte 

Kraftmessbacken sowie Inkrementalgeber überwachen permanent die Greifkraft 

sowie die Position der Greiferfinger. Bis zu einer theoretischen Distanz 

von 4 mm zum geteachten Werkstück, deutlich weniger als die Dicke eines 

Fingers also, ist die Greifkraft auf 30 N begrenzt. Kommt es in dieser Annäherungsphase 

zu einer Kollision, etwa mit der Hand des Bedieners, geht der 

Greifer sofort in den sicheren Halt, ohne dass die Gefahr einer Verletzung besteht. 

In der zweiten Phase der Greifpro zedur, also bei einer Werkstückdistanz 

< 4 mm, fahren die Finger mit der frei definierbaren Maximalkraft von 

bis zu 450 N zu – weit mehr als bislang bei kollaborativen Greifern möglich 

war. Misst das System in dieser Schließphase eine Nachgiebigkeit, etwa, weil 

ein zu kleines Werkstück gegriffen wird, das der Bediener gerade per Hand 

entfernen will, stoppt auch diese Bewegung automatisch. Gleiches gilt, wenn 

die erwarteten Werkstückmaße um 2 mm überschritten werden, weil beispielsweise 

kein Teil vorhanden ist. In der dritten Phase schließlich detektiert 

der Greifer, ob das Teil sicher gegriffen ist, und aktiviert die inte grierte Greifkrafterhaltung, 

indem die Bremse verspannt wird. So kann das gegriffene Teil 

auch bei einem Not-Aus nicht verloren gehen. Zudem ist bei einem Stromausfall 

keine erneute Referenzierung erforderlich. 

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ 

Künftig, so die Pläne von Schunk, sollen sich Aufgabenstellungen für die gesamte 

kinematische Kette bestehend aus Roboter und Greifer automatisieren 

lassen, ohne dass diese Schritt für Schritt programmiert werden müssen. Der 

Schlüssel für dieses autonome Greifen ist der Einsatz künstlicher Intelligenz 

sowie die parallele Nutzung unterschiedlicher Sensoren. So werden in einer 

Pilotanwendung zufällig angeordnete Teile über eine Kamera identifiziert, 

autonom aus einer Transportbox gegriffen und einem Bearbeitungsprozess 


INTELLIGENTE GREIFER WERDEN IN 

SMARTEN PRODUKTIONEN EINE 

SCHLÜSSELFUNKTION ÜBERNEHMEN 

PROF. DR.-ING. MARKUS GLÜCK, 

Geschäftsführer Forschung & Entwicklung, CINO, 

Schunk GmbH & Co. KG, Lauffen/Neckar 

Embedded Systeme und integrierte Multi-Sensorik sind nicht nur 

Schlüsseltechnologien der Industrie 4.0, sondern auch für die 

Weiterentwicklung der Greif- und Spanntechnik von elementarer 

Bedeutung. Intelligente Schunk-Greifer werden in smarten 

Produktionen eine Schlüsselfunktion übernehmen: Aufgrund ihrer 

Position „closest to the part“ erlauben sie eine Prozessanalyse in 

Echtzeit, eine proaktive Trendbewertung sowie deren umgehende 

Einbeziehung in die Qualitätsregelung des Fertigungsflusses. 


02 

03 

02 Beim Smart Gripping nutzt 

Schunk einen Technologieträger 

auf Basis des intelligenten 

Schunk EGL unmittelbar zur 

Prozessüberwachung 

03 Um in der direkten 

Kollaboration mit dem Menschen 

hohe Greifkräfte bis 450 N zu 

ermöglichen, setzt Schunk beim 

Co-act EGL-C auf eine kombinierte 

Kraft- und Wegmessung 

federnshop.com 

zugeführt. Die ermittelten Informationen zum Bauteil gibt das System an nachfolgende 

Stationen weiter, sodass beispielsweise ein intelligenter Kraftspannblock 

in die Lage versetzt wird, seinen Hub und die Greifkraft automatisch auf das 

folgende Teil abzustimmen. Der Greifer, so die Idee, wird also nicht nur greifen, 

sondern im Zusammenspiel mit 2D- und 3D-Kameras die komplette Greifplanung 

übernehmen, den Prozess sensorisch überwachen und mit vor- und 

nachgelagerten Komponenten kommunizieren. „In diesem Zusammenhang wird 

es entscheidend sein, dass moderne Greifsystemlösungen zum einen über die 

entsprechende Sensorik ver fügen und zum anderen für den Einsatz von KI-Technologien 

vorbereitet sind“, unterstreicht Glück. 

Bilder: SCHUNK 

www.schunk.com 

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TRENDS 

IN DER ROBOTIK 

Autor: Franz Forstner, Marketing Automatisierungstechnik, HEIDENHAIN, Traunreut 

Bilder: DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 


BEARBEITUNGSAUFGABEN ÜBERNEHMEN 

Schnelligkeit, Kraft und Ausdauer sind die Hauptmerkmale von Industrierobotern. 

Zu ihren klassischen Aufgaben gehören damit das Schweißen oder das 

Heben schwerer Teile. Trotz fortschrittlicher Kalibriermethoden ist die Positioniergenauigkeit 

für bestimmte Aufgaben jedoch unzureichend. Das ändert sich 

aktuell, unter anderem dank hochgenauer abtriebsseitiger Messgeräte. Treiber 

dieser Entwicklung ist die Luft- und Raumfahrt industrie. Denn hier müssen sehr 

große Bauteile mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden. Werkzeugmaschinen 

würden die geforderten Genauigkeiten zwar spielend erreichen, sind aber 

entweder zu unflexibel, was Einsatzort und Bearbeitungsraum betrifft, oder als 

Sondermaschinen extrem teuer. Ein Roboter dagegen kann selbst an gewaltigen 

Teilen wie einem Flugzeugrumpf problemlos jede beliebige Stelle erreichen und 

dort Bohr- und Fräsbearbeitungen durchführen. 

GENAUIGKEIT OPTIMIEREN 

Um einen Roboter für Fräs- oder Bohrbearbeitungen einsetzen zu können, muss 

der Tool Center Point mit ausreichender Genauigkeit positioniert und geführt 

werden. Hier stoßen klassische Industrieroboter an ihre Grenzen, weil zu viele 

Faktoren für Abweichungen sorgen: die serielle Kinematik mit bis zu sechs 

Achsen, Servomotoren und Getriebe an jeder Achse, Krafteinwirkungen und 

dynamische Effekte während des Bearbeitungsprozesses. Daraus resultieren 

Nulllagenfehler, Umkehrspiel und Gelenkelastizitäten als Hauptverursacher von 

Ungenauigkeiten. Ihretwegen erreichen herkömmliche Gelenkarmroboter – je 

nach Ausführung, maximaler Reichweite und Traglast – in der Praxis nur eine 

absolute Positionsgenauigkeit von ±1 mm – unzureichend für die Genauigkeitsanforderungen 

in der Luftfahrtindustrie. 

MOTOREN HOCHDYNAMISCH UND SICHER REGELN 

Servomotoren an Roboterachsen erfordern eine hohe Regeldynamik. Für das 

Motorfeedback eignen sich robuste und sichere Drehgeber, wie die der Baureihen 

ECI 1100 und 1300 sowie die Multiturn-Drehgeber der Baureihen EQI 1100 

und 1300 von Heidenhain. Sie bieten hohe Regelgüte, Systemgenauigkeit und 

Vibrationsbelastbarkeit. Diese induktiven Drehgeber unterstützen den Sicherheitsintegritätslevel 

SIL 2, Kategorie 3 PL d. Mit Zusatzmaßnahmen in der 

Steuerung erreichen sie SIL 3 bzw. Kategorie 4 PL e. Ein weiterer Vorteil ist der 

mechanische Fehlerausschluss gegen das Lösen der Wellen- und Statoranbindung. 

Mit diesem Sicherheitspaket können die induktiven Drehgeber auch in 

Systemen für die Mensch-Roboter-Kollaboration eingesetzt werden. 

POSITIONEN HOCHGENAU MESSEN 

Eine signifikante Verbesserung der absoluten Positionsgenauigkeit können 

Roboterhersteller durch zusätzliche, hochgenaue Winkelmessgeräte oder Drehgeber 

an jeder Roboterachse erreichen. Diese Secondary Encoders, jeweils montiert 

nach dem Getriebe, erfassen die tatsächliche Position jedes Robotergelenks und 

berücksichtigen Nulllagenfehler und Umkehrspiel. Außerdem messen sie die 

rückwirkenden Kräfte aus der Bearbeitung. Das führt in Summe zu einer Verbesserung 

der absoluten Positionsgenauigkeit am Tool Center Point um 70 bis 80 %. 

ROBOTER GENAU VERFAHREN 

Um bei extrem großen oder langen Bauteilen wie einem Flugzeugrumpf oder bei 

der Herstellung von großen Verbundfaser-Bauteilen alle Bearbeitungspositionen 

zu erreichen, können Roboter auf Linearachsen entlang der Bauteile verfahren 

werden. Die Positionsmessung mit einem Längenmessgerät kompensiert 

thermische Fehler und weitere Einflüsse der Vorschubmechanik, die eine 

herkömmliche Positionsermittlung anhand der Steigung des Kugelgewindetriebs 

und der Winkelposition des Motordrehgebers nicht erfassen kann. 

www.heidenhain.de 



DURCHGÄNGIGES 

WACHSTUM 

In nur wenigen Jahren hat sich ein reiner 

Schaltschrankfertiger zu einem Engineering- 

Dienstleister für den Maschinenbau entwickelt. 

Ermöglicht wurde dies durch den schrittweisen 

Auf- und Ausbau einer Engineering-Plattform 

und die direkte Anbindung von ECAD-Lösungen 

an die Drahtkonfektionierung sowie die 

mechanische Bearbeitung. 

Von der verlängerten Werkbank des Schaltschrankbaus 

zum qualifizierten Dienstleister für die Elektrokonstruktion: 

Diesen Weg ist die Ingela GmbH in Bisingen seit der 

Übernahme durch Ingo Straub im Jahr 2013 gegangen. Mit 

Übernahme des in 1982 gegründeten Unternehmens tätigte Straub 

– der zuvor als Projektleiter bei Ingela tätig war – direkt eine strategische 

Investition in moderne Software: „Wir hatten zwar einzelne 

Bereiche der Schaltschrankfertigung, insbesondere die Drahtbedruckung, 

schon ab 1999 automatisiert, aber das vorhandene 

ECAD-System war auf weitere Automatisierungsschritte nicht vorbereitet 

und wir mussten viele Aufgaben manuell erledigen oder 

aber Daten manuell von einem ins andere System übertragen.“ 

KONSTRUIEREN UND ROUTEN 

Um für die Zukunft besser vorbereitet zu sein und das Unternehmen 

zum Engineering-Dienstleister zu entwickeln, hat Ingela im 

Jahr 2013 den ersten Eplan-Arbeitsplatz eingerichtet. Damit war die 

Grundlage für weitere Automatisierungsschritte gelegt. Im zweiten 

Schritt führte Ingela Eplan Pro Panel für den 3D-Schaltschrankaufbau 

und insbesondere für das Routing ein. Damit wurde eine Kernkompetenz 

weiter ausgebaut, denn das Unternehmen gilt in der 

Branche als Spezialist für die Drahtkonfektionierung und -bedruckung. 

Der Vorteil, den Eplan Pro Panel bietet, war sehr schnell offensichtlich: 

„Die Fehler gingen sofort gegen Null. Jede Drahtlänge 

passt perfekt, auch das Erscheinungsbild der Schaltschränke ist 

deutlich besser“, so Straub. Die Konfektionierung übernimmt ein 

Halbautomat. 

2015 folgte die Anschaffung einer Perforex-Maschine für die 

mechanische Bearbeitung der Schaltschränke und die Anbindung 

der Maschine an Eplan. Dieser Integrationsschritt hat, laut Straub, 

auf Anhieb zu guten Ergebnissen geführt und die Durchlaufzeit in 

der Fertigung deutlich verkürzt. Besonders gut funktioniert das 

bei den Rittal-Schränken, die Ingela prinzipiell verwendet, wenn 

der Kunde nichts Anderes wünscht. Das gilt auch für die Klimaberechnung: 

Da für jeden in Eplan gelisteten Artikel die Verlustleistung 

angegeben werden kann, lässt sich ganz einfach das 

optimal dimensionierte Klimagerät (ebenfalls aus dem Rittal- 

Programm) ermitteln. 

DATENPORTAL UNTERSTÜTZT DIE PRODUKTSUCHE 

Ingela hat zum Ziel, beim Engineering stets neueste Komponenten 

und Funktionen einzusetzen und nutzt bei der Artikelauswahl häufig 

das Eplan Data Portal. Straub: „Das Portal hat sich in den vergangenen 

drei Jahren erheblich gesteigert. Es ist gut gefüllt, die Hersteller 

liefern 3D-Makros und man kann sehr gezielt nach Artikeln und 

Lösungen suchen.“ 


Autor: Thomas Weichsel, 

Leiter Produktmanagement, 

Eplan Plattform


02 

01 

01 Aufgeräumter Anblick – 

alle Schaltschränke werden mit 

Eplan Pro Panel geplant 

02 3D-Ansicht in Eplan Pro Panel 

UM BEIM ENGINEERING STETS NEUESTE 

KOMPONENTEN UND FUNKTIONEN EINZUSETZEN, 

NUTZT INGELA DAS EPLAN DATA PORTAL 

„WIR WOLLEN DIE 

POTENZIALE DER 

AUTOMATISIERUNG VOLL 

AUSSCHÖPFEN“ 

Ingo Straub, geschäftsführender 

Gesellschafter 

der Ingela GmbH 


Ein Beispiel für die aktuelle Vorgehensweise 

von Ingela als Engineering-Dienstleister: 

Ein Hersteller von Maschinen, die 

Drahtgeflechte erzeugen, hatte seine 

Schaltschränke bislang in den USA bezogen 

und suchte nun nach einer europäischen 

Bezugsquelle und zugleich nach einem 

neuen Steuerungskonzept. Michael 

Rauscher, Leiter Software-Entwicklung bei 

Ingela: „Die Hauptantriebe wurden über 

vier Frequenzumrichter mit Controller 

und einer zentralen SPS gesteuert. Das 

führte zu Schwingungen und Fehlern. Wir 

haben Servoantriebe mit Achscontroller 

vorgeschlagen und haben das Konzept bei 

uns probeweise aufgebaut. Der Kunde war 

überrascht: Die Antriebe lassen sich mit 

höchster Genauigkeit steuern und es gibt 

kein Aufschwingen mehr.“ Genau solche 

Aufgaben sind es, auf die Ingela in den vergangenen 

Jahren hingearbeitet hat und für 

die man die Software Eplan intensiv und 

durchgängig nutzt. Straub ergänzt: „Wir 

planen immer individuell, machen Lösungsvorschläge 

und fertigen dank der 

Eplan-Plattform hoch effizient.“ 

ARBEITSTEILUNG ZWISCHEN 

MECHANIK UND ELEKTRIK 

Ein weiterer Vorteil der durchgängigen 

und automatisierten Prozesse ist erwähnenswert. 

Der mechanische Anteil der Fertigung, 

zum Beispiel die Vormontage der 

Gehäuse mit Lasttrennschalter, Griff, Achse, 

Hutschienen, Verdrahtungskanäle Erdung 

und Displays wird bei Ingela im Vorfeld 

von Mechanikern erledigt. Die qualifizierten 

Elektroniker können sich dann auf 

den elektrischen Anteil der Schaltschrankbestückung 

und Verdrahtung konzentrieren. 

Auch das spart Durchlaufzeiten. 

Das Ergebnis der Investitionen von Ingela 

in ein durchgängiges, leistungsfähiges 

ECAD-System mit Anbindung an die Fertigung 

kann man einfach in Zahlen fassen: 

Das Unternehmen ist in nur fünf Jahren 

von 10 auf 30 Mitarbeiter gewachsen und 

konnte die Anzahl der Kernkunden, die regelmäßig 

Schaltschränke ordern, von 8 auf 

über 30 steigern. Und: Es ist sehr eng geworden 

in der Fertigung. Deshalb hat Ingela 

den Produktionsstandort im 4. Quartal 

2018 verlagert. Das neue Gebäude bietet 

mit 2800 m 2 eine dreimal größere Produktionsfläche. 

Der wesentliche Grund für den 

Aufstieg ist der konsequente Wandel vom 

Schaltschrankbauer zum Engineering- 

Dienstleister. Die Eplan-Plattform hat dafür 

eine zentrale Voraussetzung geschaffen. 

Bilder: industrieblick/Fotolia, Ingela 

www.eplan.de 

Für einen schwedischen Kunden 

mussten wir Edelstahl-Schaltschränke 

aus Schwedenstahl 

verwenden. Der Kunde hat Step-Dateien 

für einen dreifeldrigen, 

durchgängig geschweißten Schrank 

geliefert, bei dem die dreiteilige 

Montageplatte und somit auch das 

Stromschienensystem seitlich 

eingeschoben werden mussten – 

über alle drei Felder hinweg. Das 

setzte ein sehr genaues Zusammenspiel 

von Planung und Fertigung 

voraus und hat hervorragend 

geklappt, genau wie das automatisierte 

Routing über eine Breite von 

3,6 m. Der Kunde war wirklich 

begeistert. Ohne 3D-Planung hätte 

das nicht so einfach und reibungslos 

funktioniert. 



KONSTRUKTION GUT 

IN SZENE GESETZT 


Opern und CAD – auf den ersten Blick eine 

überraschende Kombination. Tatsächlich haben 

Opernhäuser und Theater praktisch immer eine 

Abteilung, die Bühnenbilder und -aufbauten 

konstruiert. Die Konstruktionsabteilung der 

Dresdener Semperoper nutzt für die Entwicklung 

Ihrer Aufbauten eine individuell angepasste 

3D-Konstruktionssoftware. 

Die Semperoper in Dresden fiel 1869 einem Brand und 1945 

schweren Luftangriffen zum Opfer. Der Wiederaufbau in 

Form des heutigen, dritten Baus wurde 1977 begonnen 

und 1985 fertiggestellt, wobei Zuschauerraum sowie die 

Bühne erweitert wurden. Die Sächsischen Staatstheater beschäftigten 

etwa 1 100 Mitarbeiter, die an Oper und Schauspiel arbeiten. 

Den Boden der Bühne bilden 16 bewegliche Podien, die einzeln 

nach oben und unten gefahren und gekippt werden können – zusätzlich 

lässt sich eine Drehscheibe einbauen. Diese Podien und die 

Drehscheibe bilden das Fundament der Bühnenbauten, weitere 

Kulissen lassen sich aus dem Schnürboden von oben ins Sichtfeld 

fahren, ein sogenannter Bühnenprospekt bildet den Hintergrund 

des Bühnenbilds. 

KONZEPT FÜR DAS TÄGLICHE HANDLING 

Die Werkstätten, in denen die Bühnenbilder angefertigt werden, 

sind einige hundert Meter von der Bühne entfernt, zudem ist die 

Bühne im ersten Stock und per Aufzug zu erreichen. Die Größe des 

Autor: Dipl.-Ing. Ralf Steck, freier Fachjournalist, Friedrichshafen 

Aufzugs limitiert die Größe der Bauteile der Bühnenbildkonstruktion 

auf etwa 7 × 2,5 × 2,5 m. Gleichzeitig müssen die Bühnenbilder 

schnell und zuverlässig aufund abgebaut werden, wie Konstruktionsleiter 

Paul Radicke erläutert: „Auf der Bühne der Semperoper 

wird fast jeden Abend ein anderes Stück gespielt oder ein Konzert 

gegeben, sodass das Bühnenbild fast jeden Tag neu aufgebaut 

werden muss. Morgens finden Proben statt, erst danach haben die 

Bühnenarbeiter Zeit, das Bühnenbild des Abends aufzubauen. Das 

stellt hohe Anforderung an die Konstruktion, die Teile müssen 

schnell zusammenzufügen, mit der Hand zu bewegen und robust 

genug für das tägliche Handling sein. Und dabei noch den künstlerischen 

Ansprüchen entsprechen.“ 

Konstrukteur Raphael Gwosch ergänzt: „Das Bühnenbild ist 

nicht nur ein Hintergrund, sondern sehr oft auch Schauplatz. Die 

Bauten müssen oft das Gewicht mehrerer Menschen aufnehmen – 

und dass nach jedem Aufbau wieder zuverlässig.“ An der Sächsischen 

Staatsoper werden dazu spezielle Steckverbinder und Verschraubungen, 

bei denen Schraube und Mutter unverlierbar eingebaut 

sind, verwendet. Die Bühnenbilder bestehen aus einer Vielzahl von 

Materialien: Bemalter Stoff bildet oft die Oberfläche, die tragende 

Konstruktion bilden mit Sperrholzplatten beplankte Gestelle. 

Gwosch weiter: „Früher war Holz der Werkstoff der Wahl, heute 

kommen immer mehr Fachwerkgestelle aus Stahlrohr zum Einsatz, 

das ist stabil, schnell gebaut und preiswert.“ 

REGIEANWEISUNGEN AN DEN KONSTRUKTEUR 

Eine Besonderheit der Konstruktionsarbeit an der Oper ist, dass die 

Vorgaben von einem Regieteam kommen, das sich der Kunst verpflichtet 

sieht – der Konstrukteur ist gefordert, Umsetzungsmöglichkeiten 

für die Ideen der Künstler zu finden, die zunächst einmal ohne 

Rücksicht auf die technische Umsetzung an die Inszenierung herangehen. 

Das Regieteam, bestehend aus den Verantwortlichen für 

Regie beziehungsweise beim Ballett für Choreografie, Bühnenbild, 

Kostüm, Licht und immer öfter auch Video, entwickelt gemeinsam 

eine Inszenierung, die auch ein Bühnenbild umfasst. Dieses wird 

üblicherweise als Modell, ergänzt von vielen Skizzen, visualisiert. 


01 

02 

Nach ersten Ideen der Konstruktion wird 

etwa ein Jahr vor der Premiere eine Bauprobe 

gemacht, dabei wird das zukünftige 

Bühnenbild mit Ersatzmaterial, beispielsweise 

abgespielte Dekorationen, auf der 

Bühne markiert. So lassen sich die Positionierung 

auf der Bühne, die Orte, an denen 

Schauspieler die Bühne betreten, aber 

auch die Sichtachsen des Publikums realistisch 

beurteilen. Zudem wird bei beweglichen 

Bühnenbildern eine erste Lösung 

diskutiert, wie diese angetrieben werden – 

oft bewegt die eingebaute Maschinerie die 

Szenerie, oft kommen aber auch Sonderantriebe 

zum Einsatz. 

Der Bühnenbildner liefert dann eine 

Layoutskizze im DWG-Format, auf deren 

Basis die Konstruktion entsteht. Es folgen 

01 Teil des Bühnenbildes der Inszenierung 

„Königskinder“ (links: in Creo, rechts: 

Aufbau im Original) 

02 Die Bauten sind nicht nur Hintergrund, 

sondern auch Schauplatz und müssen oft 

das Gewicht mehrerer Menschen aufnehmen 

den eigenen Werkstätten läuft teils parallel, 

teils nach Ende der Konstruktion. 

Radicke verdeutlicht: „Wir setzen künstlerische 

Entwürfe vom Modell in die Realität 

um, das ist etwas völlig anderes als der 

normale Maschinenbau. Uns stellen sich 

dann plötzlich Fragen wie die, wie man bei 

einem Bodenbelag innerhalb kürzester 

Zeit die Farbe wechselt – wir haben es mit 

einer Wickelmaschine gelöst, haben aber 

BEI BEWEGLICHEN BÜHNENBILDERN KOMMEN 

OFT SONDERANTRIEBE ZUM EINSATZ 

Besprechungen mit der Bühnentechnik 

und den Werkstätten, in denen die Umsetzung 

des Modells in die Realität diskutiert 

werden. Dabei werden auch Aspekte wie 

der Brandschutz oder die Beleuchtung, 

aber eben auch die Aufteilung zum Aufund 

Abbau festgelegt. Dann beginnt die 

3D-Konstruktion in Creo, für die Zeit ist bis 

vier Monate vor Premiere. Die Fertigung in 

auch über temperaturaktive Folien nachgedacht. 

Solche Herausforderungen machen 

den Job jeden Tag aufs Neue interessant.“ 

Vier Wochen vor der Premiere wird das 

gesamte Bühnenbild erstmals auf der Bühne 

aufgebaut und die letzten drei Wochen vor 

der Premiere vergehen mit Proben und 

letzten Anpassungen. Der Durchsatz ist 

hoch, wie Radicke erläutert: „Wir haben 

DER KONSTRUKTEUR 6/2019 45 

Rotor Clip.indd 1 06.03.2019 18:15:43


03 In Figaros Stuhl ist ein Antrieb versteckt, der ihn 

hoch- und herunterfahren lässt 

04 Konstrukteur Raphael Gwosch und Konstruktionsleiter 

Paul Radicke konstruieren die Aufbauten in der Semperoper 

Bis ins Jahr 2014 arbeitete man mit einem CAD-Programm mit Stahlbaupaket, 

das allerdings dann nicht mehr weiterentwickelt wurde. 

„Zudem war die Softwarekombination nicht parametrisch und 

Maschinenbaukonstruktionen ließen sich nur schwer realisieren“, 

erinnert sich Radicke. „Die Zeichnungsableitung war mühsam, bei 

einer Änderung im Modell musste die Zeichnung neu erstellt werden. 

Das alles ließ den Entschluss reifen, eine neue Lösung zu suchen.“ 

Die wurde dann auch gefunden in der Kombination aus PTC Creo 

und dem Stahlbaupaket B&W Profile. Radicke weiter: „Unsere Modelle 

bestehen aus sehr vielen Objekten, das verkraftet Creo sehr gut. 

Die Lösung von B&W ist nahtlos in das CAD-System integriert und 

wir konnten einige eigene Erweiterungen programmieren lassen, die 

uns die Arbeit sehr erleichtern. Und nicht zuletzt stammt die Software 

von einem regionalen Anbieter, der einfach ansprechbar ist und 

bisher immer eine Lösung für unsere Anforderungen gefunden hat.“ 

Zusätzlich sind die Genius Tools von Inneo installiert, die unter 

anderem einen Parameter Manager für das Ausfüllen der Zeichnungs-Schriftfelder 

zum Funktionsumfang der Semperoper-Entwicklungsumgebung 

beitragen. Zudem nutzen die Konstrukteure 

die Normteile- und Symbolbibliotheken der Genius Tools. 


03 

pro Spielzeit eine Premiere, deshalb laufen immer mehrere Projekte 

parallel. Bis zu acht Neuinszenierungen pro Jahr Spielzeit plus drei auf 

der Studiobühne werden von uns ausgestattet, der Rest sind Kooperationen 

mit anderen Theatern, die das Bühnenbild zuliefern.“ 

CAD-PAKET MIT ANGEPASSTEN ERWEITERUNGEN 

04 

FACHWERKTRÄGER SORGEN FÜR ZEITERSPARNIS 

In B&W Profile, mit dem die Konstrukteure hauptsächlich arbeiten, 

schuf der Hersteller auf Anregung der Semperoper-Konstrukteure 

eine Erweiterung, mit der sich sehr schnell Fachwerke erstellen lassen. 

Gwosch verdeutlicht: „Wir arbeiten oft mit Fachwerkträgern, die 

aus zwei Leitprofilen und vielen Verstrebungen zwischen diesen 

Leitprofilen bestehen. Statt nun alle Vierkantrohre einzeln positionieren 

und trimmen zu müssen, ermöglicht uns die Erweiterung, 

die Anzahl und die Neigung der Streben anzugeben, die Software 

verteilt, erstellt und trimmt die Rohre dann automatisch. Das ist 

eine große Zeitersparnis, ebenso die automatische Erstellung der 

Schnittliste, die sich für die Werkstatt direkt auf der Zeichnung 

abbilden lässt.“ Zudem wurden von B&W Profil-Prototypen erstellt, 

aus denen sich alle Profile, die üblicherweise in den Werkstätten auf 

Lager verfügbar sind, aus Auswahllisten erzeugen lassen. 

„Wir arbeiten typischerweise mit zwei bis drei Mann an einem 

Bühnenbild“, so Radicke, „und haben uns inzwischen eine gute 

Strategie mit Skelettmodellen angeeignet, um uns so wenig wie 

möglich in die Quere zu kommen. Mit einem PDM-System wäre die 

Zusammenarbeit einfacher und die Gefahr des gegenseitigen Überschreibens 

von Modellen wäre gebannt. Deshalb denken wir aktuell 

auch über die Einführung nach.“ 

Die Sicherheitsanforderungen in Bezug auf die Statik werden in 

einer Statiksoftware nachgerechnet, dazu können aus B&W Profile 

Stabwerke exportiert werden. Gwosch ist zufrieden: „Creo erleichtert 

uns die Arbeit an vielen Stellen, so sind die Zeichnungen heute 

mit dem Modell verknüpft und vollziehen Änderungen sofort nach. 

Creo ist auch so tolerant, dass wir nicht jedes Modell voll durchparametrisieren 

müssen. Wir stecken so viel Arbeit rein wie sein muss, 

dass die Werkstätten die notwendigen Arbeitsunterlagen haben. 

Auch für maschinenbauliche Konstruktionen, beispielsweise von 

Antrieben, ist Creo sehr gut geeignet.“ 

„Der Softwareumstieg war eines meiner ersten Projekte, als ich 

2014 die Abteilung übernommen hatte“, erinnert sich Radicke. „Ich 

bin mit der Entscheidung für Creo und Inneo sehr zufrieden, auch 

wenn das etwas Mut brauchte – im Theaterbereich ist Creo wenig 

verbreitet. Doch die Demonstrationen von Inneo-Mitarbeiter Klaus 

Raab, der zu allen unseren Fragen einen Lösungsansatz hatte, haben 

uns überzeugt.“ 

Einmal im Jahr wird mit Inneo ein Schulungs- beziehungsweise 

Consultingtermin vereinbart, bei dem effizientere Lösungen und 

Methoden entwickelt werden – „schließlich haben wir hier sehr 

spezielle Anforderungen, für die Inneo aber immer wieder neue 

Antworten hat, die uns weiterbringen“, wirft Gwosch ein. 

Radicke fügt an: Wir sind sehr zufrieden mit Inneo, der Support 

ist schnell. Inzwischen arbeiten wir vermehrt direkt mit B&W 

zusammen, haben aber immer Inneo in der Hinterhand, wenn wir 

Hilfe brauchen. Das ist sehr komfortabel und effizient. Nächste 

Woche haben wir wieder Updateschulung und ich bin schon 

gespannt, was da an Neuem kommt – bisher war immer etwas 

dabei, das uns die Arbeit erleichtert hat.“ 

Bilder: Inneo, Staatsoper Dresden, kivi80/Fotolia 

www.inneo.com

STRUKTURKLEBSTOFF MIT HOHER TEMPERATURFESTIGKEIT 

Der Klebstoff Monopox HT2860 

von Delo erreicht eine besonders 

hohe Festigkeit bei hohen 

Temperaturen. Bei diesem 

Epoxidharz liegt die Glasübergangstemperatur 

bei + 168 °C. 

Auf sandgestrahltem Aluminium 

und bei + 150 °C erreicht 

der Strukturklebstoff mit 

18 MPa eine bis zu dreimal 

höhere Festigkeit als Standard- 

Epoxidharze. Er zeigt auf Metallen, 

temperaturbeständigen Kunststoffen, Ferritverbindungen und Keramik 

eine sehr gute Haftung. Bei Raumtemperatur erreicht er z. B. auf Aluminium 

eine Druckscherfestigkeit von 65 MPa und auf Keramik von 55 MPa. Die 

Aushärtung erfolgt über Warmhärtung im Ofen oder über Induktion. Überdies 

können Klebstoffgebinde vor der Warmhärtung vier Wochen bei Raumtemperatur 

in der Produktionslinie verarbeitet werden. Der Klebstoff ist für Verklebungen 

geeignet, die hohen statischen oder hohen dynamischen Belastungen 

ausgesetzt sind, z. B. in der Automotive-Branche bei Magnetverklebungen in 

Elektromotoren. 

www.delo.de 

INFRAROT-WÄRME SCHÜTZT GEHÄUSE VOR KORROSION 

Ein gaskatalytischer Infrarot-Ofen von Heraeus Noblelight trägt dazu bei, dass der 

Korrosionsschutz auf Gehäusen von mobilen Schweißgeräten heute schnell 

getrocknet werden kann. Mobile Schweißgeräte kommen in den verschiedensten 

Umgebungen zum Einsatz, weshalb ihre Gehäuse anfällig für Wind und Wetter 

sind. Sie werden daher durch einen Grundierungslack vor Korrosion geschützt 

und mit einem Decklack veredelt. Die vollständige Härtung der beiden Lacke 

erfordert üblicherweise viel Zeit. Die Lösung entwickelte Miller Electric Mfg LLC 

gemeinsam mit dem Lacklieferanten TCI Powder Coatings und den IR-Spezialisten 

von Heraeus. Herzstück der Anlage ist ein vorgeschalteter gaskatalytischer 

Infrarot-Ofen, der eine so gute Verbindung zwischen Grundierung und Decklack 

ermöglicht, dass der gesamte Prozess auf eine komplette Zwischenstufe verzichten 

kann. Der Decklack kann so bereits aufgetragen werden während der 

Grundierungslack noch im Gelzustand ist. 

www.heraeus-noblelight.com 

BESONDERS KORROSIONSBESTÄNDIGER EDELSTAHL 

Ugitech hat einen Edelstahl speziell für 

beanspruchte Verschleißteile entwickelt. 

Der Ugima4116N mit 57 HRC in vergütetem 

Zustand ist eine Weiterentwicklung 

des Ugi 4116N, der für scharfkantige 

Schneidwerkzeuge entwickelt wurde. 

Durch den Zusatz von Nitrogen ist der 

neue Spezialstahl deutlich korrosionsbeständiger 

als die Standardgüten. Seine 

Beständigkeit gegen Lochfraßkorrosion 

liegt im vergüteten Zustand bei einem 

Potenzial von 200 mV/ECS in NaCl 0,02 M 

bei 23 °C und pH = 6,6. Zudem weist er eine optimierte Zerspanbarkeit auf: Der 

zugesetzte Schwefel verbessert die Verarbeitbarkeit und führt zu kurzbrüchigen 

Spänen bei der Zerspanung. Dabei ist er genauso hart wie die herkömmlichen, 

martensitischen Werkstoffe wie EN 1.4112/AISI 440B und EN 1.4125/AISI 440C. Er 

eignet sich daher z. B. für Schneidwerkzeuge, Ventilsitze und Biegeführungen 

sowie Düsen für die Strömungsführung von Flüssigkeiten mit abrasiven Partikeln. 

www.ugitech.com

SPECIAL 

SPECIAL 

SENSORTECHNIK

SENSORTECHNIK 

Vielfalt ist Trumpf. So hat der 

Sondermaschinenbauer Müko eine Anlage 

entwickelt, mit der ein großes Spektrum 

unterschiedlicher induktiver Sensoren gefertigt 

werden kann. Hierbei gilt es, die Gehäuse 

anhand minimaler Größenunterschiede 

automatisch zu identifizieren. Ein autark 

arbeitendes, multifunktionales optisches 

Lichtband löst diese Aufgabe ganz einfach. 

Sowohl in der Fertigung als auch bei der Montage oder der 

Qualitätskontrolle müssen unterschiedliche Objekte häufig 

anhand teilweise minimaler Größen- oder Höhenunterschiede 

identifiziert und verglichen werden. Optische 

Verfahren sind hier vielfach das Mittel der Wahl, obwohl ihr 

Handling in der Regel eher aufwändig ist. Dass das nicht so sein 

muss, zeigt der Sondermaschinenbauer Müko anhand seiner 

halb automatischen Montageanlage für verschiedene induktive 

Sensoren. Schon bei der Vormontage muss sichergestellt sein, 

dass bei der chargenweisen Fertigung für jeden Sensortyp das 

richtige Gehäuse Verwendung findet. Dabei differieren die Gehäusedurchmesser 

nur geringfügig, Unterschiede sind mit dem 

menschlichen Auge kaum festzustellen. Deshalb wurde der Prozess 

automatisiert. 

EIN AUGE 

FÜR SENSOREN 

Autor: Dr. Detlef Zienert, Press Relations Manager, 

Balluff GmbH, Neuhausen a. d. F. 

DIE ABLÄUFE 

Der Fertigungsprozess beginnt, indem der Werker an der ersten 

Station manuell die Einzelteile für den zu montierenden Sensor 

einlegt. Dann drückt er die Start-Taste und das Balluff Light Array 

prüft, ob die korrekten Teile vorliegen. Dazu wird der Durchmesser 

des Rohres und des Steckeransatzes erfasst und an die übergeordnete 

Steuerung weitergeben. Erst, wenn die gemessenen 

Dimensionen zu dem vom Werker vorgewählten Sensortyp passen, 

erfolgt die Freigabe für den Fügeprozess mit seinen genau 

definierten Kräften und Wegstrecken. Liegt eine Verwechslung 

oder eine Störung vor, so wird dies signalisiert, der Werker quittiert 

und entfernt das fehlerhafte Teil. Danach wird die Anlage automatisch 

für einen neuen Fertigungsablauf freigegeben. 

Ist der Fügeprozess abgeschlossen, entnimmt der Werker von 

Hand das fertige Teil und setzt es in einen Werkstückträger (WT) 

ein. Sobald dieser mit vier Induktivsensoren voll bestückt ist, 

wandern die Sensoren in der verketteten Anlage in die nachfolgende 

Ausschäumstation. Dort wird eine genau definierte Menge 

der Ausschäummasse in jedes Gehäuse injiziert, bevor die Sensoren 

zum Aushärten des Polymers in vorgegebener Zeit einen 

Wärmtunnel passieren. Jeweils acht Sensoren kommen dann zur 

Endkontrolle und werden anschließend in Blisterpackungen versandfertig 

gemacht. 

FUNKTIONSWEISE DES LICHTBANDES 

Undurchsichtige Objekte wie die Sensorgehäuse wirken abschattend 

auf das Lichtfeld des Light Arrays, was die hochauflösende 

CCD-Zeile des Empfängers mit hoher Präzision und Auflösung 

zuverlässig erkennt. Dies ist die Voraussetzung, um die geringen 

Gehäuseunterschiede präzise unterscheiden zu können. Selbst 

bei einer maximalen Distanz von 2 m bietet das Lichtband eine 

Auflösung besser als 0,1 mm. Somit lassen sich auch sehr kleine 

Objekte einwandfrei detektieren. Dies funktioniert nur deshalb, 


SENSORTECHNIK 

„DER EINSATZ DES 

LICHTBANDES SPART 

KOMPONENTEN, PLATZ 

UND INSTALLATIONS- 

AUFWAND“ 

Stefan Hornung, 

Industrie Portfolio 

Manager, Balluff 

Gerade wenn man mehrere 

unterschiedliche Objekte sicher 

identifizieren will, ist das Lichtband 

eine elegante Lösung. Jedes 

alternative Verfahren, wie etwa die 

Objekterkennung mittels Lichtschranken, 

hätte den Einbau 

mehrerer unterschiedlicher 

Komponenten und damit nicht nur 

mehr Platz erfordert, sondern auch 

den Aufwand für Justage und 

Installation in die Höhe getrieben. 


01 

01 Nach dem 

Drücken der Start- 

Taste überprüft die 

Maschine, ob die 

richtigen Teile 

eingelegt sind 

02 Mit der Montageanlage 

lassen sich 

induktive Sensoren 

unterschiedlicher 

Baugrößen fertigen 

03 Einbausituation 

des Lichtbandes: 

links Sender, rechts 

Empfänger 

04 Position des 

Sensorgehäuses im 

Lichtband während der 

Vormontage 

02 

SPECIAL 

MIT DEM LICHTBAND LÄSST SICH 

NICHT NUR DIE DICKE, SONDERN 

GLEICHZEITIG AUCH DIE POSITION 

EINES OBJEKTES ERFASSEN 

weil das Lichtband ein absolut homogenes Lichtfeld mit überall 

gleicher Intensität bietet. Erreicht haben dies die Konstrukteure des 

BLA durch das Auffächern des Laserlichtes über ein Prisma. 

Der besondere Clou: Mit dem Lichtband lässt sich nicht nur die 

Dicke, sondern gleichzeitig auch die Position eines Objektes erfassen. 

Das wird von Müko zwar bei dieser Applikation nicht benötigt, 

ist aber für andere Fragestellungen interessant, etwa wenn es darum 

geht, die Position eines durch das Beobachtungsfeld laufenden 

Drahtes zu erfassen. Und ein weiterer Vorteil: Das Lichtband arbeitet 

völlig autark und liefert fertige Detektionsergebnisse ohne weiteres 

Zubehör. Damit entfällt der sonst erforderliche Datenaustausch 

mit weiteren Komponenten oder Geräten, was nicht nur den Traffic 

auf der Datenleitung minimiert, sondern gleichzeitig auch die Steuerung 

entlastet. Die hohe Auflösung von 0,01 mm erschließt vielfältige 

Anwendungsmöglichkeiten. Ausgewertet wird dabei nicht die Lichtmenge 

des besonders homogenen Laser-Rotlichtes, sondern Ort 

bzw. Position innerhalb des Lichtbandes. 

KOMFORTABLE BEDIENUNG 

Ein großes Plus ist die hohe Funktionalität des Gerätes, die sich 

zeitsparend bei Inbetriebnahme und Bedienung auswirkt. Alle 

Einstellungen lassen sich direkt am Gerät vornehmen. Es ist dafür 

weder ein Laptop noch ein Programmiergerät erforderlich. 

DAS LICHTBAND 

Das hochauflösende Lichtband BLA (Balluff Light Array) mit 

einer Breite von 50 mm und einer Reichweite von bis zu 2 m 

besteht aus einem Sender mit einem leistungsstarken 

Rotlichtlaser sowie einem Empfänger. Es arbeitet vollkommen 

autark, also ohne weiteres Zubehör wie PC oder 

spezielle Software. Ausgewertet wird dabei nicht die 

Lichtmenge des besonders homogenen Laser-Rotlichtes, 

sondern Ort bzw. Position innerhalb des Lichtbandes. 

Sender und Empfänger sind jeweils in einem robusten und 

kompakten Metallgehäuse untergebracht und einfach in 

Anlagen zu integrieren. Mit der Schutzart IP65 sind sie 

optimal für den industriellen Einsatz gerüstet, Sender und 

Empfänger sind durch eine widerstandsfähige und 

reflexionsfreie Glasscheibe geschützt. 


03 

04 

Sender und Empfänger sind über das grafische Live-Bild der im Empfänger integrierten 

Multifunktionsanzeige einfach und schnell auszurichten. Der Anwender 

kann zwischen unterschiedlichen Erkennungsmodi wählen und die Toleranzlevel 

an die eigene Applikation anpassen. Per Tastendruck lassen sich unterschiedliche 

Objekte einlernen und den drei binärcodierten Digitalausgängen zuordnen. Zusätzlich 

stellt das Lichtband zwei Analogausgänge zur Verfügung, deren Signale sich 

vielfältig verwenden lassen. Müko nutzt einen, um die Messwerte der Größenmessung 

an die Steuerung auszugeben. Sie lassen sich unabhängig voneinander konfigurieren 

und zwischen „steigend“ oder „fallend“ umschalten, wobei die Messwerte 

in Millimetern direkt am Display angezeigt werden. Eine Variante mit IO-Link- 

Schnittstelle ist ebenfalls verfügbar. 

Das Display kann der Anwender der Einbausituation anpassen, indem er die Darstellung 

bei Bedarf um 180 ° dreht. Dabei ist stets eine gute Ablesbarkeit gegeben, 

denn auch der Kontrast lässt sich entsprechend den aktuellen Lichtverhältnissen 

am Einsatzort variieren. 

Ein weiteres wichtiges Feature ist das „Blanking“. Mit dieser Funktion lassen sich 

störende Objekte im Messfeld bei Bedarf ausblenden. Dazu genügen ebenfalls wenige 

Eingaben am Display. Das Lichtband ignoriert dann z. B. Einbauten oder Objekthalterungen. 

Erkannt wird dann beispielsweise nur das zu prüfende Sensorgehäuse, 

nicht aber seine Halterung oder ein anderes Maschinenteil, das aufgrund der Einbausituation 

ins Messfeld ragt. Den vom Sensor auszublendenden Bereich definiert 

der Anwender beidseitig in 0,1-mm-Schritten. Alternativ kann der auszublendende 

Bereich auch automatisch bei der Erstinbetriebnahme eingelernt werden; das beschleunigt 

die Installation und vermeidet langwieriges Nachjustieren. 

Bilder: Balluff 

www.balluff.com

KLARTEXT 

WIE INTELLIGENT 

MÜSSEN 

SENSOREN SEIN? 

VERENA GRAF 

Vorstand, NCTE AG, Oberhaching 

Als Wegbereiter für die Industrie 4.0 sind Sensoren mit deutlich erweitertem 

Funktionsumfang gefordert. Häufig sind weniger die rohen Messdaten von 

Interesse, als vielmehr höherwertige Aussagen wie etwa der Mittelwert 

eines Drehmoments oder das Überschreiten von Schwellwerten. Dafür 

müssen intelligente Sensoren über die notwendigen Schnittstellen verfügen, 

um in Echtzeit Analysen zu ermöglichen und mit übergeordneten Systemen 

oder untereinander zu kommunizieren. Die Anforderungen an Robustheit 

und Genauigkeit werden dabei weiter zunehmen. Will ein Kunde es etwa bei 

extremen Temperaturschwankungen noch genauer haben, machen wir die 

Sensorik mit einer aktiven Temperaturkompensation smart. Die Grenzen der 

Sensorik werden durch konsequente Weiterentwicklung permanent 

verschoben. Keine Revolution, aber Evolution mit rasanter Geschwindigkeit. 

Sensoren sind das 

Fundament der 

Digitalisierung. Sie sammeln 

die Daten und schaffen 

damit die Grundlage für eine 

sich selbst organisierende, 

digitalisierte Produktion. 

Aber was müssen Sensoren 

heute neben der 

Messgrößenerfassung noch 

können? Wie intelligent 

müssen sie sein und welche 

Vorteile bietet das? 

SENSOREN MÜSSEN 

ÜBER DIE NÖTIGEN 

SCHNITTSTELLEN 

VERFÜGEN, UM IN 

ECHTZEIT ANALYSEN 

ZU ERMÖGLICHEN 

EMBEDDED 

ANALYTICS – 

ES WIRD MEHR 

LOKALE SIGNAL- 

VERARBEITUNG 

GEFORDERT 

SPECIAL 

DR. ROLF SLATTER 

Geschäftsführender Gesellschafter, Sensitec GmbH, Lahnau 

Sensoren sind die Schnittstelle zwischen analoger und digitaler Welt. Auch 

wenn die Anforderungen an den Sensorhersteller branchenabhängig sind, gibt 

es branchenübergreifende Trends wie Präzision, Empfindlichkeit, Kompaktheit, 

Robustheit. Die Einsatzbedingungen werden anspruchsvoller, z. B. bei 

erhöhten Umgebungstemperaturen, in Offshore-Windkraftanlagen oder auch 

bei der Zustandsüberwachung. Prädiktive Wartung bedingt weitere Daten 

über den Maschinenzustand. Um auf weitere Verkabelung zu verzichten, 

nutzen Maschinenhersteller zukünftig vorhandene Messstellen. Dazu müssen 

die Sensoren „intelligenter“ und Sensordaten vorverdichtet werden, d. h. es 

wird mehr lokale Signalverarbeitung unter dem Begriff „Embedded Analytics“ 

gefordert. Dies ist notwendig, da das Volumen an rohen Sensordaten oft viel 

zu groß ist, um weiter oben im Netz bearbeitet zu werden. Man geht von Big 

Data zu Smart Data. 


PROF. DR.-ING. STEFAN ZIMMERMANN 

Dekan der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik, Leibniz 

Universität Hannover; Leiter des Fachgebietes Sensorik + Messtechnik 

am Inst. f. Grundlagen der Elektro- und Messtechnik; Vorsitzender des 

AMA-Wissenschaftrates 

Digitale Innovationen durchdringen nahezu alle Bereiche 

des Lebens, sie verändern die Arbeit, die Kommunikation 

und ermöglichen neue Produkte und Services. 

Digitalisierung, KI und das Internet of Things (IoT) 

basieren auf Daten, die von Sensoren erfasst und 

ausgewertet werden. In diesen sogenannten Smart 

Sensors erkennen wir den Trend in der Sensorik – die 

Entwicklung vom Sensor hin zum Sensorsystem, um die 

zunehmende Komplexität beherrschbar zu machen. 

Immer häufiger sind smarte Sensorsysteme gefragt, die 

neben der eigentlichen Messgrößenerfassung auch die 

Signalaufbereitung, die Signalverarbeitung und die 

Kommunikationsfunktionen in einem Gehäuse 

vereinigen. Smarte Sensoren sind heute vernetzt, autark, 

intelligent und weit mehr als nur eine Komponente. 

Dabei darf jedoch nicht vergessen werden, auch den 

Sensor selbst weiterzuentwickeln, denn die 

Grundintelligenz steckt im Sensorelement. 

Wir machen Ihre 

Maschine sicher 

Der neue RFID-Sicherheitssensor 

EX-RSS16 

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Bewährte Bauform – jetzt auch für 

explosionsgefährdete Bereiche 

Kategorie 3D und 3G 

Ex tc (Staub), Ex ec (Gas) 

RFID-Sicherheitssensor mit höchstem 

Manipulationsschutz gem. ISO 14119 

Geeignet für Anwendungen bis 

Kat. 4 / PL e / SIL 3 

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VERNETZT, AUTARK, 

INTELLIGENT – SMARTE 

SENSOREN SIND WEIT 

MEHR ALS NUR EINE 

KOMPONENTE 

PL e 

SIL 3

SENSORTECHNIK 

DRUCKMESSTECHNIK 

UNPLUGGED 

Ein Hersteller sieht großes Potenzial in 

der Kombination von Nahfunktechnik mit 

industriellen Drucktransmittern. Er hat seine 

Sensoren mit RFID-Transpondern ausgestattet. 

Die Keller AG für Druckmesstechnik lanciert die Serien 21 D 

RFID und 21 DC RFID. Die passiven Drucktransponder 

der Serie 21 D RFID sind dank ihrer energietechnischen 

Unabhängigkeit ohne Wartung unbegrenzt nutzbar. Der 

Vorzug der Serie 21 DC RFID ist der integrierte Datenlogger, der 

mit einer langlebigen Spezialbatterie betrieben wird. Die Energieversorgung 

zur Übertragung der Messwerte erfolgt in beiden Fällen 

drahtlos über die RFID-Schnittstelle. Die Einsatzmöglichkeiten der 

hermetisch dichten Drucktransponder sind u. a. in mobilen Systemen 

und in ausgedehnten Anlagen sowie als Ersatz herkömmlicher 

Zeigermanometer zu sehen. 

BEQUEMES AUSLESEN 

Die Drucktransponder der beiden Serien basieren auf den robusten 

und langzeitstabilen Keller-Drucktransmittern der Serie 7 LD. Für 

die ausgereifte Transponder-Technik zeichnen die RFID-Spezialisten 

der Microsensys GmbH verantwortlich. Der sonst übliche Stecker 

für elektrische Anschlüsse ist durch einen vergossenen RFID- 

Transponder in schlagfestem Kunststoff ersetzt, alle medienberührenden 

Teile bestehen aus Edelstahl. Somit sind die Drucktransponder 

der beiden Serien gegen Umwelteinflüsse und Vandalismus 

gefeit. Mit einem RFID-Reader lassen sich die Messwerte bequem 

auslesen und per USB direkt auf einen Laptop übertragen. Alternativ 

ist der Einsatz eines batteriebetriebenen Pocket-Readers 

möglich, der die Messdaten anzeigt, im Speicher ablegt und als 

XML-Datei zur Übertragung via USB zur Verfügung stellt. 

Schlafmodus. Die Konfiguration und das Auslesen erfolgt wie beim 

Drucktransponder mittels RFID, schont also die Batterie. 

TYPISCHE APPLIKATIONEN 

Naheliegende Anwendungen für RFID-Drucktransponder von 

Keller sind dort zu finden, wo aufgrund von Vereisung, Vibration, 

Feuchte oder Verschmutzung vom Einsatz mechanischer Manometer 

abzuraten ist. Dank der frei vergebbaren Messstellenbezeichnung 

und der drahtlosen Übertragung sind Ablesefehler und Verwechslungen 

der Messdaten im Gegensatz zur handschriftlichen 

Datenerfassung ausgeschlossen. RFID-Drucktransponder sind 

besonders vorteilhaft bei der Überwachung ausgedehnter, druckhaltender 

Anlagen. Das können Chemieanlagen, Kälteanlagen oder 

große Gebäudekomplexe sein. Nahe verwandt ist die Verwendung 

zur gelegentlichen Überwachung von Druckbehältern sowie zur 

Prüfung druckfester Komponenten, beispielsweise im Wareneingang. 

Die robuste, kompakte und unscheinbare Bauform der Serien 

21 D(C) RFID erlaubt die Überwachung des Hydraulikdrucks an der 

Baggerschaufel ebenso wie an Spannfuttern. Die Keller AG für 

Druckmesstechnik und Microsensys sind überzeugt, dass sich mit 

der Markteinführung der RFID-Drucktransponder in industrietauglichen 

Edelstahlgehäusen viele weitere Applikationen manifestieren. 

Dem Monitoring, der Prozessgestaltung und -sicherheit sowie dem 

Qualitätsmanagement werden damit rückführbare Druck- und 

Temperaturdaten zur Verfügung gestellt. 

Die Drucktransponder eignen sich gut für ortsnahe Messungen in 

Motorenprüfständen und Windtunneln. Für Absolutdruck-Messungen 

sind acht Druckmessbereiche von 3 bis 1 000 bar lieferbar. Das 

Gesamtfehlerband ist bei industrieüblichen Betriebstemperaturen 

von - 10…+ 80 °C mit ± 0,7 % FS spezifiziert. Ein Temperatursensor 

ermöglicht zusätzlich die Beobachtung der Medientemperatur. 

Bilder: Keller 

DER RFID-TRANSPONDER IST IN 

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SPECIAL 

DATENLOGGER INTEGRIERT 

Die Drucktransponder der Serie 21 DC (DataCollector) bieten neben 

den Vorzügen der Serie 21 D zusätzlich einen integrierten Datenlogger. 

Eine fest eingebaute Spezialbatterie mit einer Lebensdauer 

von bis zu zehn Jahren garantiert die zuverlässige Stromversorgung. 

Die Wertepaare für Druck und Temperatur registriert der Datenlogger 

in Intervallen zwischen 10 s und 255 min. Je nach Konfiguration 

stoppt der Messbetrieb bei vollem Speicher (2048 Messungen), 

überschreibt bestehende Daten (Ringbetrieb) oder initiiert einen 


- 

SENSORTECHNIK 

INTEGRATION AUF 

KLEINSTEM RAUM 

Mit steigenden technischen Möglichkeiten werden Maschinen 

und Anlagen immer kompakter, leistungsfähiger und 

intelligenter. Bauteile und Komponenten müssen 

entsprechend konzipiert werden, vor allem einfach und 

platzsparend zu integrieren sein. Bei Drucksensoren zum 

Beispiel können Entwickler auf unterschiedliche Ausbaustufen 

zurückgreifen, vom reinen Messelement bis zum fertig 

abgeglichenen Sensormodul. 


„GEMEINSAM 

NEUES 

DENKEN“ 



SPECIAL 

Der Bedarf an Druckmessungen 

auf kleinstem Raum nimmt zu. 

Standard-Drucksensoren, 

sprich: Drucktransmitter, erreichen 

dabei rasch die Grenzen des Möglichen, 

vor allem in der OEM-Industrie. 

Deren Unternehmen kooperieren daher 

mit Messtechnik-Herstellern wie Wika, 

um individuelle Lösungen für die jeweilige 

Applikation zu erarbeiten. 

Bei der Drucksensorik stehen diverse 

Technologien zur Verfügung. Piezoresistive 

Lösungen spielen in diesem Bereich 

eine dominierende Rolle. Dabei handelt 

es sich zum Beispiel um Metall-Dünnfilm- 

oder Keramik-Dickschicht-Sensoren, 

auf die eine Wheatstonesche 

Messbrücke aufgebracht wird, oder um 

Piezo-Chips, die unter Druckbeaufschlagung 

ihren Widerstand ändern. 

Bei der Miniaturisierung der Messstelle 

setzt primär die Größe des Messelements 

selbst die untere Grenze, 

doch bewegt sich der Unterschied 

zwischen den Typen innerhalb weniger 

Millimeter. Gegebenenfalls muss für 

eine notwendige Elektronik und/oder 

die elektrische Verbindung zusätzlicher 

Platzbedarf einkalkuliert werden. 

MECHANIK 

Die mechanische Integration des Sensorelements 

richtet sich gleichermaßen 

nach der zu Grunde liegenden Technologie 

und der Ausgestaltung von Gehäuse 

und Druckanschluss. Anwender sparen 

Platz, wenn sie z. B. eine klemmbare und 

über O-Ring abgedichtete Version des 

Drucksensors verwenden, anstatt einer 

Ausführung mit Einschraubgewinde, bei 

der noch zusätzlicher Spielraum für das 

Werkzeug zum Einschrauben bedacht 

werden muss. Sie müssen allerdings darauf 

achten, dass die Dichtungen – ob 

Metall oder Elastomer – den Anforderungen 

der Applikation standhalten. 

Bei Keramiksensoren sind generell 

Elastomerdichtungen zu verwenden. 

Einbau und Verpressung des O-Rings 

müssen nach Vorgaben des Sensorherstellers 

erfolgen, um eine Verspannung 

des Sensors und damit eine fehlerhafte 

Messung zu vermeiden. Der Keramik- 

In Zeiten der Vernetzung geht es 

auch für Konstrukteure zunehmend 

darum, die richtigen Partner zu 

finden. Denn die Ansprüche der 

Applikationen verlangen häufig 

nach individuellen Lösungen, die es 

gemeinsam zu entwickeln gilt. Ein 

Sensorspezialist, der sich mit den 

Wünschen und Nöten von OEMs 

auskennt und in den verschiedenen 

Branchen der industriellen Produktion 

zu Hause ist, hört sich nach 

einem idealen Partner an. Wenn 

man sich dann noch frühzeitig 

abstimmt und offen in Workshops 

zusammenarbeitet, Wünsche 

formuliert, gezielt die ausgetretenen 

Denkpfade verlässt und auch mal 

verrückte Ideen äußert, dann 

klappt’s auch mit der Integration 

und vielleicht sogar mit der 

Innovation! 


Sensorkörper selbst ist aufgrund seiner Materialeigenschaften auch 

für abrasive und korrosive Medien sehr gut geeignet. Das Elastomer 

der Dichtung muss demzufolge entsprechend gewählt werden. 

ELEKTRIK 

Alle Messoptionen mit einem reinen Drucksensor-Element haben 

eines gemeinsam: Sie verursachen einen relativ hohen Integrationsaufwand. 

Das betrifft über den mechanischen Aspekt hinaus 

vor allem die Elektrik: Jedes einzelne Sensorelement muss vermessen 

und über die Auswerteelektronik abgeglichen werden. 

Wer einen solchen Sensorabgleich innerhalb der Produktion nicht 

vornehmen möchte, dem bieten sich Drucksensor-Module an, die 

schon ein normiertes und fertig abgeglichenes Signal liefern. Diese 

erleichtern nicht nur den Einbau innerhalb der Produktherstellung. 

Die Messkomponenten können später rasch und ohne großen Aufwand 

ersetzt werden, falls dies einmal nötig werden sollte. 

Je nach Anforderung stehen für derartige Drucksensor-Module 

diverse Ausgangssignale zur Verfügung. In der Industrie weit verbreitet 

und bewährt sind nach wie vor Analogsignale wie 1...10 V, 

0,5…4,5 V ratiometrisch oder 4…20 mA. Das Stromsignal ist im Vergleich 

zu den anderen besonders unanfällig gegenüber Störungen. Es 

kommt daher besonders bei Übertragungen mit einer längeren Leitung 

oder für Applikationen in einem widrigen EMV-Umfeld in Frage. 

Neben den analogen gibt es mittlerweile zunehmend digitale 

Signale. So hat zum Beispiel das ursprünglich zur Datenkommunikation 

auf Leiterplatten entwickelte Signal I²C seinen Weg in die Welt der Industriesensoren 

gefunden. Unter bestimmten Voraussetzungen – z. B. 

ausreichender EMV-Schutz und nicht zu lange Signalleitung – bietet 

dieses Signal einige Vorteile: Der Sensor kann im Vergleich zu einem 

Analogmodul mit einem deutlich geringeren Stromverbrauch betrieben 

werden, was speziell bei Anwendungen mit Batteriebetrieb notwendig 

ist. Zugleich lässt sich eine extrem kurze Einschaltzeit realisieren. 

I²C-Sensoren bieten auch einen zusätzlichen Nutzen: Im Datenprotokoll 

kann auf Wunsch neben einem Druckwert auch eine Information 

über die Medientemperatur ausgegeben werden. 

Für die Sensor-Integration ist neben der Wahl des passenden Ausgangssignals 

eine kleine und bei den Anschlüssen flexible Bauweise 

wichtig. Spätestens an diesem Punkt wird deutlich, dass neben der 

Abmessung auch die umfangreiche Funktionalität eines Standard- 

Drucksensors den Integrationsanforderungen konstruktiv und wirtschaftlich 

zuwiderläuft. Beispielsweise ist die Notwendigkeit einer 

hohen IP-Schutzart oder eines EMV-Schutzes zu hinterfragen, wenn 

der Sensor ohnehin in ein dichtes Gehäuse eingebaut und über kurze 

Wege an eine weiterführende Elektronik angeschlossen werden 

soll. Da ein Drucksensor-Modul genauso wie ein Drucksensor-Element 

als Komponente einzuordnen ist, muss es auch nicht zwingend 

eine CE-Konformitätserklärung aufweisen. Denn die CE- 

Kennzeichnung erfolgt in der Regel erst für das fertige Endprodukt. 

HARMONIE 

…der Elemente 

Eine gute Konstruktion ist wie 

eine schöne Komposition. 

Nur aus dem harmonischen 

Zusammenspiel der Elemente 

entsteht ein wahres Meisterwerk. 

Normalien 

Gute Teile >> gutes Design. 

AUF DEN PUNKT GEBRACHT 

Bei der Integration einer Druckmessung ist eine enge Abstimmung 

zwischen Sensorlieferant und Anwender unabdingbar, um die optimale 

Lösung zu finden. Anpassungen auf beiden Seiten sind notwendig, 

um von einem Wunschzettel aus eine Messlösung auf die 

Beine zu stellen, die den Anforderungen entspricht und darüber 

hinaus für die digitale Zukunft gerüstet ist. Wika setzt dabei auf Value-Innovation-Workshops. 

In diesen Zusammenkünften wird gemeinsam 

mit den Anwendern herausgearbeitet, welche Spezifikationsdetails 

wirklich relevant sind und welche Lösung dementsprechend 

technisch und wirtschaftlich die sinnvollste ist. 

Bild: WIKA 

www.wika.de 

www.halder.de

SENSORTECHNIK 

DIESE KLEINEN 

LEISTEN GROSSES 

Seilzugwegsensoren erfassen präzise Weg und 

Abstand in den verschiedensten industriellen 

Anwendungen. Sie sind wartungsfrei, zuverlässig, 

einfach zu montieren und müssen außerdem 

nicht aufwändig ausgerichtet werden. Auch in 

den kleinsten Bauräumen finden die vielseitigen 

Weg- und Abstandssensoren Platz. 

Seilzugwegsensoren sind zuverlässig, einfach zu montieren 

und aufgrund des niedrigen Preissegments auch für Serienanwendungen 

attraktiv. Je nach Modell messen sie Wege 

und Abstände auch in Applikationen mit hohen Beschleunigungen 

oder im OEM-Bereich. Gerade wegen dieser positiven 

Eigenschaften werden sie in vielfältigen industriellen Anwendungsfeldern, 

in Prüfständen, mobilen Maschinen oder in der Medizintechnik 

eingesetzt. Micro-Epsilon bietet ein breites Spektrum an 

Seilzugwegsensoren und hat jetzt den neuen Miniatursensor wire 

Sensor MT19 vorgestellt. Er ist gerade so klein wie eine Ein-Cent- 

Münze und damit laut Hersteller derzeit der kleinste Seilzugsensor 

weltweit. Dieses Modell wurde speziell für Testanwendungen mit 

hohen Seilbeschleunigungen mit Messbereichen bis 

40 mm kons truiert. Eingesetzt wird der MT19 unter anderem 

in Testanwendungen für Flugzeuge und Rennwagen. 

Er ist zudem besonders für Crashtests prädestiniert. 

Die Verformungswerte der Crashtest-Dummies liefern 

wichtige Hinweise zur Sicherheit des getesteten Automobils. 

Die exakte Ermittlung der Deformierungen ermöglicht es den 

Konstrukteuren Optimierungen an Design, Innenraum oder Fahrgastzelle 

vorzunehmen und in Folge die Sicherheit für die Insassen 

zu erhöhen. 

FÜR EXTREME BESCHLEUNIGUNGEN KONZIPIERT 

Ein Crashtest-Dummy ist mit einer Vielzahl an Sensoren ausgestattet. 

Besonderes Augenmerk wird auf die Veränderungen an Kopf, 

Brustkorb, Wirbelsäule, Becken und Beinen gelegt. Um möglichst 

realitätsnahe Verformungswerte zu erhalten, werden die Seilzugsensoren 

direkt an den betreffenden Körperstellen in den Dummy 

eingebaut. Hierfür ist äußerst wenig Platz vorhanden. Dank ihrer 

extrem kompakten Bauform und Durchgangsbohrungen im Gehäuse, 

lassen sich die Miniaturseilzugsensoren MT19 von Micro- 

Epsilon auch an den engsten Stellen einfach anbringen. 

Die Seilzugsensoren der MT-Serie sind durch ein robustes Aluminiumgehäuse 

geschützt. Sie müssen besonders für diese extremen 

Beschleunigungen konzipiert sein. Andernfalls könnte der Seilzug 

SPECIAL 

Autor: Dipl.-Ing. Thomas Birchinger, 

Produktmanager/Gruppenleiter 

Sensorik, MICRO-EPSILON MESS- 

TECHNIK GmbH & Co. KG, Ortenburg 


01 Der Miniatur-Seilzugsensor 

ist gerade so klein 

wie eine Ein-Cent-Münze 

und damit derzeit der kleinste 

Seilzugsensor weltweit 

der Bewegung nicht schnell genug 

folgen, wodurch die Messergebnisse 

verfälscht würden. Der 

wireSensor MT19 ist für ebensolche 

hohen Belastungen bis 60 g ausgelegt 

und liefert dabei präzise Wegund 

Abstandswerte. 

Für schnelle Messungen in beengtem 

Bauraum bietet Micro- Epsilon neben dem 

kleinsten Seilzugsensor der Welt noch zwei weitere 

neue Miniatursensoren innerhalb der MT-Reihe an. Der 

wireSensor MT33 misst Weg und Abstand bei einem Messbereich 

bis 80 mm, der MT56 bis 130 mm. Alle drei Modelle sind mit einem Aluminiumgehäuse, 

einem Edelstahl-Messseil und einem Potenziometer ausgestattet. 

Als Experte im Bereich der industriellen Messtechnik hat Micro-Epsilon in 50 Jahren 

Unternehmensgeschichte, ein breites, hochqualitatives und stimmiges Portfolio an 

Seilzugwegsensoren generiert. Mit den unterschiedlichen Modellen lassen sich Messbereiche 

von 40 mm bis 50 m abdecken. Neben den Sensoren für schnelle Messungen, 

DANK IHRER KOMPAKTEN BAUFORM LASSEN 

SICH DIE MINIATURSEILZUGSENSOREN AUCH 

AN DEN ENGSTEN STELLEN ANBRINGEN 

bietet der Sensorspezialist auch Seilzugsensoren der wireSensor P-Reihe, die für Industrieanwendungen 

konzipiert wurde. Die Sensoren sind im Aufzugbau, in Krananlagen, 

in Gabelstaplern oder in Hochregallagern im Einsatz. Schutz vor mechanischen Einflüssen 

bietet das robuste und gleichzeitig kompakte Aluminiumgehäuse. Die Seilzugsensoren 

sind zudem analog mit Potenziometer, Strom- oder Spannungsausgang erhältlich 

oder digital mit Inkremental- oder Absolutencoder. 

BELASTUNGSTESTS AN ROTORBLÄTTERN 

Messungen mit der wireSensor P-Reihe erfolgen beispielsweise bei Belastungstests 

an Rotorblättern für Windkraftanlagen. Dazu werden eigene Prüfstände entwickelt, die 

reale Belastungen durch Wind und Sturm simulieren. Die teuren Rotoren aus faserverstärktem 

Kunststoff werden in Halbschalen-Sandwich-Bauweise gefertigt. Üblicherweise 

sind sie zwischen 40 und 60 m lang. Das Fraunhofer Institut IWES, Bremerhaven, hat 

einen Prüfstand entwickelt, mit dem Rotorblätter bis 70 m Länge geprüft werden können. 

Im Prüfstand wird das Rotorblatt in horizontale Lage gebracht und in dieser Position 

montiert. Stahlseile werden über Umlenkrollen zum Rotor geführt und an verschiedenen 

Positionen entweder direkt oder über mechanische Klemmen am Rotorblatt befestigt. 

Durch mechanische Belastung kann die Spitze des Rotorblattes um bis zu 10 m 

verzogen werden. Zur Messung der Verformung kommen zwölf Seilzugsensoren zum 

Einsatz. Je Zugpunkt messen zwei Sensoren die Auslenkung und Verwindung des Rotorblattes. 

Die Sensoren sind daher auf Schienen am Boden montiert und das Messseil 

wird in vorgefertigte Ösen an den Klemmen eingehängt. Bei dieser Messaufgabe überzeugten 

das einfache Handling und die robuste Bauweise der Sensoren, die in dieser 

Anwendung mit Messbereichen zwischen 3 und 10 m eingesetzt werden. Das ausgegebene 

Digitalsignal wird direkt für weitere Simulationen herangezogen. 

SEILZUGSENSOREN FÜR OEM UND SERIENAPPLIKATIONEN 

Für Anwendungen mit hohen Stückzahlen kommen Seilzugsensoren der MK-Serie von 

Micro-Epsilon zum Einsatz. Sie wurden extra für Serienapplikationen entwickelt. Die Vor-

SENSORTECHNIK 

02 Messungen mit 

der wireSensor P-Reihe 

erfolgen beispielsweise 

bei Belastungstests an 

Rotorblättern für 

Windkraftanlagen 

SPECIAL 

SEILZUGSENSOREN DER MK-SERIE 

WURDEN SPEZIELL FÜR SERIEN- 

APPLIKATIONEN MIT HOHEN 

STÜCKZAHLEN ENTWICKELT 

teile liegen besonders im niedrigen Preis und der kompakten Bauweise, 

die eine einfache Inte gration auch bei geringem Bauraum ermöglicht. 

Die Sensoren der MK-Serie bieten eine optimale Kombination 

aus Preis, Leistung, Baugröße und Robustheit, die sie für den Serieneinsatz 

prädestinieren. 

Im Vergleich zu Seilzugsensoren mit herkömmlichem Potenziometer 

leistet der Seilzugsensor wireSensor WPS-MK88 U45R mit 

berührungslosem Potenziometer das 8-fache an Arbeitszyklen. Dies 

maximiert die Lebensdauer des Sensors. Diese neue Technologie in 

Verbindung mit dem robusten Kunststoffgehäuse und einem attraktiven 

Preis-Leistungs-Verhältnis setzt neue Maßstäbe in der Wirtschaftlichkeit. 

Um diese positiven Eigenschaften zu generieren, wurden die 

gängigen analogen Hybridpotenziometer durch berührungslose 

Potenziometer ersetzt. Bei einem herkömmlichen Potenziometer 

fährt üblicherweise ein Schleifer auf einer Widerstandsbahn, der 

schnell verschleißt. Das berührungslose Potenziometer basiert dagegen 

auf Magnetfeldsensoren, was eine deutlich höhere Lebensdauer zur 

Folge hat. Eingesetzt werden MK-Sensoren in allen Bereichen, in 

denen eine hohe Zyklenzahl benötigt wird. 

POSITIONSBESTIMMUNG IN 

WERKZEUGMASCHINEN 

Eine weitere, häufige Messaufgabe ist die Positionsbestimmung des 

Reitstocks in Werkzeugmaschinen. Sie wird in der Regel durch 

Sensoren der Reihe MK gelöst. Auch wenn diese Messung weder auf 

WIE FUNKTIONIEREN 

SEILZUGSENSOREN? 

Seilzugsensoren bestehen aus einer Trommel, einer Feder, 

dem Messseil und dem Potenziometer oder Encoder. Die 

Feder sorgt dafür, dass das Messseil sowohl beim Ausziehen 

als auch beim Rückzug gespannt bleibt und nicht lose 

durchhängt. Nur so kann der Weg, den das Seil zurücklegt, 

korrekt erfasst werden und der Sensor exakte Messwerte 

liefern. Das hochflexible Edelstahl-Messseil ist auf eine 

Trommel aufgewickelt. Wird das Seil auf- oder abgerollt, so 

dreht sich diese Trommel, an deren Achse ein Potenziometer 

oder Encoder angebracht ist, um sich selbst. Potenziometer 

oder Encoder drehen sich also proportional zur Trommel 

mit, sobald sich das jeweilige Objekt bewegt, an dem das 

Messseil befestigt ist. Die Drehung von Trommel und Potenziometer 

bzw. Encoder, die durch die Abstandsänderung 

erzeugt wird, kann nun in ein proportionales elektrisches 

Signal umgewandelt werden. Das Potenziometer wird für 

analoge Ausgangssignale, der Encoder für digitale Ausgangssignale 

verwendet. Die ermittelten Signale können 

schließlich über die verschiedenen Ausgänge ausgegeben 

und ausgewertet werden. 

die Präzision noch auf die Sicherheit der Maschine einen direkten Einfluss 

hat, stellt sie viele Konstrukteure vor eine Herausforderung. So 

muss die Position der Zentrierspitze des Reitstocks oft über einen sehr 

großen Bereich bis zu einigen Metern bestimmt werden. Erschwerend 

kommt häufig hinzu, dass der Platz für das entsprechende Messsystem 

beschränkt ist. Durch die kompakte Bauform lassen sich die 

Micro-Epsilon-Sensoren auch bei beengten Platzverhältnissen einfach 

unterbringen. Der Sensor muss dabei nicht direkt in der Nähe 

des Reitstocks montiert werden, da das Messseil über Umlenkrollen 

sehr flexibel in schwer zugängliche Bereiche geführt werden kann. In 

den typischen Ausführungen haben die Seil zugsensoren für Werkzeugmaschinen 

Messbereiche von 300 bis 2 100 mm. Größere Messbereiche 

sind ebenfalls erhältlich. Das robuste Kunststoffgehäuse 

schützt den Sensor vor mechanischen und thermischen Belastungen 

und sorgt für langzeitstabilen Einsatz in Werkzeugmaschinen. 

Bilder: Micro Epsilon 

www.micro-epsilon.de 


SENSORTECHNIK 

DER LINK ZUR VERNETZTEN PRODUKTION 

www.pilz.com 

Für die Kommunikation des Remote-I/O-Systems PSSuniversal 2 mit Sensoren und Aktoren 

bietet Pilz das IO-Link-Mastermodul PSS u2 ES 4 IOL an. Die Konfigurationen der Geräte 

können damit zentral gespeichert werden. Das Mastermodul kann mit entsprechenden 

Kopfmodulen in Profinet- und Ethernet/IP- Netzwerke integriert werden. Der Anschluss von 

IO-Link Devices wie Sensoren oder Aktoren an das Remote I/O-System erfolgt über vier Ports 

des Mastermoduls. Ein Modul überträgt dabei per Punkt-zu-Punkt-Kommunikation bis zu 

128 Byte Prozessdaten. Die Prozess- und Gerätedaten der Devices stehen im Mastermodul 

zentral zur Verfügung. Mit ihrer detaillierten Geräte- und Verkabelungsdiagnose vereinfacht 

die IO-Link-Schnittstelle die Wartung. Die Konfiguration des Mastermoduls erfolgt über die 

Software PASconfig des Herstellers. Die IO-Link-Technologie ermöglicht eine automatisierte 

Parametrierung und erweiterte Diagnose von Geräten in der Industrie 4.0. 

ESR-DEHNUNGSMESSGERÄTE DIGITALISIEREN 

MONITORING VON GROSSANLAGEN 

Heidenhain und Leine & 

Linde stellen auf der 

Sensor+Test 2019 eine neue 

Messgeräte-Baureihe zum 

Monitoring großer Strukturen 

vor: die genauen und 

robusten ESR-Dehnungsmessgeräte. 

Neu ist hier der 

Einsatz eines elektro-optischen Drehgebers für die Messung von 

Dehnungen und die Ausgabe digitaler Messsignale. Mit Schutzklasse 

IP66 und einer Einsatztemperatur von – 40 bis + 100 °C ist 

der Drehgeber speziell für Anwendungen im Außenbereich 

ausgelegt. Weil das Material der Verbindungsstange dem Material 

des Messobjekts entsprechend gewählt werden kann, bieten die 

ESR-Dehnungsmessgeräte eine konstruktive, passive Temperaturkompensation. 

Temperaturbedingte Dehnungen werden nicht 

gemessen. Dank der hochintegrierten optischen Abtastung im 

Drehgeber liefern die ESR-Dehnungsmessgeräte ein sehr genaues 

digitales Messsignal mit extrem geringem Rauschen. Die digitale 

EnDat-2.2-Schnittstelle überträgt das Messsignal auch bei großen 

Kabellängen störungs- und verlustfrei an die Folge-Elektronik. 

www.heidenhain.de 

SICHERE GESCHWINDIGKEITSÜBERWACHUNG 

MIT PROFISAFE 

Einen kompakten, sicheren Drehzahl-/Geschwindigkeitssensor 

bietet TWK mit dem TRT/S3 auf Basis eines Singleturn-Drehgebers 

an. Dieser liefert ein sicheres 16-Bit-Geschwindigkeitssignal mit 

Vorzeichen sowie eine sichere Position mit maximal 16 384 Schritten/Umdrehung. 

In vielen Fahrzeugen, Maschinen und Anlagen 

muss die Geschwindigkeit oder Drehzahl eines Rades, einer Walze 

oder einer Bewegung, die an einer Sicherheitsfunktion beteiligt 

ist, überwacht werden. Diese Überwachung, die oft neben der 

Drehzahlregelung stattfindet, muss der funktionalen Sicherheit 

entsprechen. Sichere Multiturn-Drehgeber, die zusätzlich das 

Geschwindigkeitssignal ausgeben, sind hier oft überdimensioniert. 

Bei dem Drehzahlsensor kann zur Anpassung an die 

Applikation die Zeitbasis des Geschwindigkeitswertes zwischen 10 

und 1 000 ms eingestellt werden. Die Aktualisierungsrate beträgt 

immer 1 ms. Die Geräte gibt es im Aluminium- oder Edelstahlgehäuse 

in Schutzarten bis IP69K. 

www.twk.de 

KISSsoft AG 

A Gleason Company 

T. +41 55 254 20 50 

info@KISSsoft.AG 

KISSsoft Highlights 

NEU 

Release 

2019 

▪ Konzeptauslegung auf Systemebene mit KISSdesign 

▪ Wälzlagerberechnung mit Anbindung an SKF-Cloud 

▪ Tragbildanalyse bei asymmetrischen Zahnrädern 

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SENSORTECHNIK 

KRÄFTE UNTER 

KONTROLLE 

Autor: Patrick Bernauer, Produktmanager für Kraft- und 

Dehnungssensoren, X-Sensors AG, Diessenhofen, Schweiz 

Dehnungssensoren und Dehnungsaufnehmer 

kommen bei statischen sowie dynamischen 

Anwendungen zum Einsatz und erfassen 

Prozesskräfte, die auf eine Konstruktion wirken. 

Eine Übergabe dieser Messdaten aus den 

Datenloggern per MQTT-Protokoll an eine Cloud 

ermöglicht vielfältige Anwendungen. 

stelle zwischen Sensor und Cloud, der MQTT-Messverstärker, wird 

hierzu per Funk mit dem Internet verbunden. Für diese Funkverbindung 

steht wahlweise das neue, auf Mobilfunk gestützte 

Narrowband IoT oder ein klassischer WLAN-Adapter zur Verfügung. 

Das Narrowband IoT eignet sich hervorragend für die Übertragung 

von kleinen Datenmengen über große Entfernungen. Dieser 

speziell für IoT-Applikationen etablierte Standard weist bereits jetzt 

eine sehr hohe Abdeckung auf, da es auf bestehende Mobilfunknetze 

aufbaut. Bei einer räumlich abgegrenzten Anwendung innerhalb 

von Gebäuden bietet sich dagegen eine Datenübertragung mittels 

des integrierten WLAN-Adapters an. Zwar sind hier die Distanzen 

deutlich geringer, dafür lassen sich hohe Messraten übertragen. 

SPECIAL 

Das Übertragen der Messdaten von Wägezellen und Kraftsensoren 

direkt in die Cloud ist mit dem MQTT-Messverstärker 

(Message Queue Telemetry Transport) für DMS- 

Sensoren von X-Sensors möglich. Betreiber von Tanks und 

Silos nutzen diese Technik beispielsweise, um den Füllstand immer 

im Blick zu haben und um die Zeiten und Routen für das Wiederbefüllen 

optimal zu planen. Hierzu werden Dehnungsaufnehmer auf 

die Silofüße kraftschlüssig verschraubt. Die Dehnungen, die durch 

die Gewichtsänderung in der Silostruktur ausgelöst werden, werden 

erfasst und schließlich in das Inhaltsgewicht oder den Füllstand 

umgerechnet. 

Das Messsignal der Dehnungssensoren wird am DMS-Messverstärker 

für die Weitergabe an eine Cloud aufbereitet. Die Schnitt- 

FREI WÄHLBARER BROKER 

Während bislang überwiegend auf abgeschlossene Systeme mit 

VPN-Übertragungen gesetzt wurden, stehen mit einer MQTT-Übertragung 

neue Möglichkeiten hinsichtlich der Datenverarbeitung 

und Visualisierung zur Verfügung. MQTT ist ein sehr schlankes und 

sicheres Protokoll und eignet sich daher hervorragend für IoT-Anwendungen. 

Die Kommunikation zwischen Sender und Empfänger 

läuft dabei immer über einen MQTT-Broker, auch Verteiler genannt, 

ab: Der DMS-Messverstärker sendet seine Messdaten zu einem 

bestimmten Topic an den MQTT-Broker. Der Empfänger, auch Client 

genannt, abonniert das Topic und bekommt anschließend vom 

Broker die Sensordaten zur Verfügung gestellt. 


SENSORTECHNIK 

ÜBER ALGORITHMEN LASSEN 

SICH DIE MESSDATEN NACH 

NEUEN ERKENNTNISSE UND 

TRENDS DURCHFORSTEN 

Entscheidend ist, dass jede Kommunikation über den MQTT-Broker 

abläuft. Damit besteht eine Entkoppelung von Sender und Empfänger, 

es besteht keine direkte Punkt-zu-Punkt Verbindung. Der MQTT- 

Messverstärker sendet seine Daten an einen vom Anwender frei 

wählbaren Broker. Dies kann sowohl ein in der Cloud oder auch 

lokal betriebener MQTT-Server sein. Jeder Anwender kann selbst 

entscheiden, welchen MQTT-Broker, bzw. IoT-Plattform er in welcher 

Form für das Empfangen und damit für die Weiterverarbeitung der 

Daten verwendet. Mittels einer der gängigen IoT-Plattformen kann 

sich der Anwender so individuelle, sichere und flexible Einsätze 

und Dashboards gestalten. 

Der MQTT-Messumformer ist somit gut geeignet, wenn die Sensordaten 

in einer individuellen Applikation für eine Visualisierung oder 

Weiterverarbeitung aufbereitet werden sollen. Anstatt den kompletten 

Prozess selbst zu programmieren, kann so über die Verwendung von 

passenden IoT-Plattformen das User-Interface einfach konstruiert 

und mit weiteren Funktionen und Messdaten ergänzt, bzw. verknüpft 

werden. Für das Applikationsspektrum eröffnen sich auf diese Weise 

neue Bereiche: Neben der klassischen Fernwartung bzw. dem einfachen 

Cloud-Datenlogger lassen sich nun über Algorithmen von 

IoT-Plattformen die Messdaten mittels künstlicher Intelligenz nach 

neuen Erkenntnissen und Trends durchforsten. 

INDIVIDUELLE INTERFACES 

In der IoT-Plattform können die Messdaten vom DMS-Sensor problemlos 

mit weiteren Messdaten zusammengeführt werden. Des 

Weiteren kann eine Logik implementiert werden, sodass auf bestimmte 

Ereignisse definierte Aktionen ausgelöst werden. Am Bei- 

EINSATZMÖGLICHKEITEN 

DES MESSUMFORMERS 

Mit dem MQTT-Messumformer werden Messwerte von 

DMS-Sensoren einfach und sicher zu einem MQTT-Server 

übertragen. Die Möglichkeiten sind vielfältig: Über IoT- 

Hubs stehen die Türen offen für Front-End Anwendungen, 

bei welchen beispielsweise die Messwerte visualisiert und 

zur Prozesskontrolle dargestellt werden können. Über die 

fortlaufende Dokumentation und mit der Verknüpfung 

von KI-Algorithmen von IoT-Hubs sind zudem Use-Cases 

im Predictive Maintenance realisierbar. 

spiel des Silos wird der Füllstand so überwacht, dass automatisch 

eine Benachrichtigung per Email für die Wiederbefüllung erfolgt. 

Auch weitere Alarme zum Anlagenzustand können festgelegt werden, 

wodurch im besten Fall der Betreiber bereits aktiv werden kann, 

bevor der Anwender etwas von der Störung bemerkt. Im Vergleich 

zu anderen Lösungen werden die Userinterfaces, bzw. Dashboards 

nicht starr vorgegeben, sondern können je nach Applikation durch 

den Anwender selbst erstellt, angepasst und auch mit weiteren 

Messgrößen über das MQTT-Protokoll erweitert werden. 

Der Broker kann sowohl auf einer Cloud als auch lokal in einem 

Unternehmensnetzwerk eingerichtet werden. Um sensible Daten 

vor unberechtigtem Zugriff zu schützen, ist für die Authentifizierung 

beim MQTT-Broker immer ein Benutzername und ein Passwort 

notwendig. Außerdem kann bei einem über das Internet zugänglichen 

Broker zusätzlich eine SSL-Verschlüsselung eingerichtet 

werden. Damit wird vermieden, dass Unberechtigte bei der Übertragung 

der Messdaten mithören können. 

Bilder: natali_mis/Fotolia, X-Sensors 

www.x-sensors.com 

Der MQTT-Messverstärker bereitet die Sensordaten für eine 

individuelle Visualisierung oder zur Weiterverarbeitung auf 


SENSORTECHNIK 

EX-SCHUTZ PAR 

EXCELLENCE 

In explosiven Umgebungen sind die Geräte der 

Wilhelm Niemann Maschinenfabrik zu Hause. 

Den zuverlässigen Betrieb der Maschinen 

garantieren sichere und effiziente Ex-Schutz- 

Lösungen, bestehend aus präziser Sensorik und 

schnellen, kompakten Interfacegeräten. 

SPECIAL 

Dispergieren, Mischen, Feinmahlen – darauf sind die Geräte 

der Wilhelm Niemann Maschinenfabrik spezialisiert. 

Von der Sonderschraube bis zum Pneumatikzylinder 

fertigt das Unternehmen eine Vielzahl der Bauteile 

seiner Maschinen in Eigenregie. Abnehmer finden sich auf allen 

Kontinenten, meist sind es Hersteller für Farben, Lacke, Klebstoffe 

oder Silikone. 

Außenstehenden erschließt sich die Vielfalt der Niemann 

Maschinenausführungen nicht auf den ersten Blick, zumal in 

Melle-Neuenkirchen letztlich nur drei Grundtypen produziert 

werden. Der Dissolver eignet sich für Mischvorgänge, aber auch 

für das Dispergieren – dabei spaltet eine rotierende Zahnscheibe 

Feststoffe in einer Flüssigkeit auf, vermahlt und vermischt sie. Das 

Resultat könnte dann eine Wandfarbe sein. Ein noch feineres 

Mahlen von vordispergiertem Gut verspricht die Basket-Mill. Hier 

zieht der Sog einer Pumpscheibe das Produkt durch einen mit 

Keramikperlen gefüllten Korb, auf dessen Wirkweise etwa Hersteller 

von Autolacken zurückgreifen. Niemanns dritte Maschinenbaureihe, 

der Kreis-Dissolver „Butterfly“, verfügt zusätzlich 

über ein zentrisch positioniertes Butterfly-Werkzeug mit außen 

angebrachten Abstreifern. Langsam kreisend sorgt dieses zum 

Beispiel in der Produktion von Dichtstoffen für die Durchmischung 

der Masse und führt sie dem Dispergierbereich der 

exzentrischen Dissolver-Zahnscheibe zu. 

MASCHINEN IM MASSANZUG 

Kunden entscheiden sich je nach Produktanforderung für einen 

dieser Grundtypen, stellen in der Praxis jedoch weitaus mehr 

Forderungen an die Beschaffenheit der Maschinen. Das technische 

Büro des Familienunternehmens muss seine Projekt-Zeichnungen 

gemäß den Vor-Ort-Gegebenheiten beim Auftraggeber 

anfertigen, ob nun ein 5 000-Liter-Behälter bei geringer Raumhöhe 

gewünscht ist oder der Kühlkreislauf der Mischbehälter 

durch eine Heizfunktion ergänzt werden soll, um ein spezielles 

Produkt herzustellen. Außerdem liefert Niemann seine Dissolver 

in Standausführung oder in Aufbau-Ausführung zum Einbau in 

Stahlbühnen oder Geschossdecken. 

Autor: Joachim Ricker, Hans Turck GmbH & Co. KG, Mülheim 


01 Induktive Näherungsschalter in 

der Maschinensäule fragen die Höhe 

des Hydraulikstempels ab

SENSORTECHNIK 

04 

02 

SICHERHEIT AUF ENGSTEM RAUM 

03 

02 Von Melle in die weite Welt: Niemann rüstet Maschinen wie 

diesen Kreis-Dissolver mit Sensoren und Interfacetechnik von Turck aus 

03 IMX12- und IM36-Verstärker garantieren eine beidseits sichere 

Signalübertragung im Ex-Umfeld 

04 Während des Produktionsprozesses rotiert eine Doppelsogzahnscheibe 

im Behälter auf vorgegebenen Höhen 

Eines ist dabei fast allen Maschinen gemein, nämlich deren Einsatz 

in explosionsgefährdeten Bereichen. Dies gilt es außerhalb von 

Zone 1 im Schaltschrank zu berücksichtigen. Generell verfolgt 

Niemann an dieser Stelle zwei Systeme, die sich zunächst einmal 

danach richten, ob eine komplexe Steuerung benötigt wird. Touchpanels 

an den Maschinen erfordern ohnehin SPS-Unterstützung, 

genauso kommt diese in circa 90 % der Fälle für den Betrieb des 

Dissolver-Butterfly in Frage. Von der SPS im Schaltschrank hin zu 

einem Bedienelement können dann etwa sicher gekapselte Profinet- 

oder Profibus-Kabel führen. 

Auf die Expertise von SPS-Programmierern können manche 

Firmen jedoch nicht zurückgreifen, andernorts ist Bus-Technologie 

womöglich erst gar nicht notwendig. Die zweite Variante ohne SPS- 

Technik sieht eine Hartverdrahtung vor. Signale des Bedientasters 

werden hier über IMX12-Trennschaltverstärker von Turck ins Feld 

geschickt. Geräte aus der IMX12-Interfaceserie sind zusätzlich im 

Einsatz, wenn Anwender bestimmte digitale oder analoge Werte 

aus dem Ex-Bereich herausführen wollen. Die Daten von Näherungssensoren 

oder Temperaturwerte werden so eigensicher zum 

Schaltschrank geführt. 

Voraussetzung für die Anschaffung der neuen Trennschaltverstärker 

waren im Vorfeld eine schmale Bauform und eine Stromversorgungsschiene. 

IMX12-Geräte von Turck setzten sich hier dank 

ihrer geringen Breite von 12,5 mm, aber auch wegen der Spannungsversorgung 

über eine Power-Bridge durch. Die einzelnen 

Gehäuse werden so im Schaltschrank über die Hutschiene versorgt 

und die Schaltschrankbauer ersparen sich aufwändiges Überbrücken. 

Außerdem entfällt beim IMX12 ein separates Strom-Einspeisegerät, 

weil für die gekoppelte Reihe ein einziger Stecker ausreicht. 

DREI UMGEBUNGEN, DREI INITIATOREN 

Sensortechnik von Turck hatte Niemann schon lange vor den Interfacetechnik-Geräten 

im Einsatz. So kommt es, dass die Interfacemodule 

nun auch einige Signale wandeln, die Initiatoren aus dem 

Feld liefern. 

Beispielsweise verbauen die Niedersachsen induktive M18- 

Näherungsschalter in den Säulen ihrer Maschinen, um Höhen abzufragen. 

Zum Heben einer Maschine bewegt sich in der Säule ein 

Hydraulikstempel. Gewisse Bereiche darf dieser allerdings nicht 

EIN INDUKTIVER SENSOR IN 

SONDERAUSFÜHRUNG FRAGT 

IM ANTRIEB IN BESONDERS AN- 

SPRUCHSVOLLER ATMOSPHÄRE 

EINE SCHALTFAHNE AB 

überschreiten, damit die Zahnscheibe ausschließlich im Behälter 

läuft oder der Deckel aufgesetzt bleibt. Zum Zweck der Hubbegrenzung 

und als sicherheitsrelevante Schaltung sind dafür an geeigneten 

Punkten Sensoren verbaut, die den zentralen Stempel erfassen. 

Erschwert wird deren Montage durch einen etwa 4 mm starken Verstärkungsring 

am unteren Ende des Stempels, dem der Initiator 


SENSORTECHNIK 

„EXPLOSIVE ATMO- 

SPHÄREN – NICHT NUR 

IN DER CHEMISCHEN 

INDUSTRIE“ 




Nicht nur in der chemischen 

Industrie, auch z. B. in der Lebensmittel-, 

der Druck- und der Textilindustrie 

hat man teilweise mit 

Gasen, Dämpfen und Stäuben zu 

tun, die in Verbindung mit Luft 

explosive Atmosphären bilden 

können. Hier muss der Konstrukteur 

neben der Maschinenrichtlinie auch 

den Ex-Schutz beachten – Stichwort 

Atex. Die explosionsgeschützten 

Komponenten von Turck sind in der 

Zündschutzart „Eigensicherheit“ 

ausgeführt. D. h. die Energie des 

Stromkreises wird soweit reduziert, 

dass sich weder durch Er wärmung 

noch Funkenbildung ein Brennstoff- 

Luft-Gemisch entzünden kann. 

05 Kompakte BIM-UNT-Magnetfeldsensoren sind in 

den Scharnieren von Einfüllöffnungen versteckt 

nicht im Weg stehen darf. Zylinder und Ring muss der Sensor trotz der Distanz 

erfassen. Hier zeigt sich der Vorteil der Turck-Näherungsschalter NI10-G18 mit 

Namur-Ausgang, die für die Ex-Zonen 0 und 20 geeignet sind und von Niemann in 

zahlreichen Produkten verbaut werden. 

Wer eine der kleinsten Turck-Komponenten in einer Niemann-Maschine sucht, 

muss schon ganz genau hinsehen. Mit einer Gehäuselänge von 31 mm und einer 

Höhe von 6 mm ist der BIM-UNT-AY1X-Magnetfeldsensor im Deckelscharnier 

einer Behälter-Einfüllöffnung versteckt. Dort erfasst er, ob der Verschluss geöffnet 

oder geschlossen ist. Der Miniatursensor verfügt über eine gut sichtbare Rundum-LED 

und spannt sich mittels einer Spezialschraube sicher in die Nut. 

Ein induktiver Sensor in Sonderausführung muss im Antrieb die Stellung halten. 

In der dort besonders anspruchsvollen Atmosphäre fragt er eine Schaltfahne 

ab. Der Hintergrund: Aufbaudissolver mit bis zu 15 000 l Volumen benötigen 

einen Abstreifer, der sich während einer Befüllung aber nicht unter den Kugelhähnen 

befinden soll, um Ablagerungen zu vermeiden. Also haben die Konstrukteure 

eine Parkposition des Behälterabstreifers definiert und oben am Kettenantrieb ein 

Erkennungsblech angebracht, das der Sensor erfasst. 

SPECIAL 

„1 BIS 2 MM MACHEN 

BEIM SCHALTABSTAND 

VIEL AUS“ 

Hendrik Werges, 

Werkstatt- und Projektleiter 

Elektrotechnik, Wilhelm 

Niemann Maschinenfabrik 

Turcks induktive Initiatoren haben 

in dieser Bauform einfach den 

Vorteil, beim Schaltabstand 

meistens 1 bis 2 mm größer zu sein, 

als die Sensoren von Mitbewerbern. 

Und diese Reichweitenunterschiede 

können vieles einfacher machen. 

Das war einer der Gründe, warum 

wir uns vor Jahren für Turck- 

Sensoren entschieden haben. 


POTENTIOMETERVERSTÄRKER BESTEHT SPEED-TEST 

Die Position der Zahnscheibe innerhalb des Behälters ermittelt ein Seilzugsensor. 

Dieser liefert über den Kontakt des Messseils Widerstandswerte, die in analoge 

Form gebracht werden müssen. Dazu wandelt ein Potentiometerverstärker möglichst 

schnell eigensicher in 4–20 mA, damit angeschlossene Systeme die Höhe 

ruckelfrei regeln können. 

Noch vor fünf Jahren sorgte der Prozess bisweilen für Probleme, wie Hendrik 

Werges, Werkstatt- und Projektleiter Elektrotechnik bei der Wilhelm Niemann 

Maschinenfabrik, aus der Praxis berichtet: „Im Rezept geben Kunden bestimmte 

Höhen vor, auf denen die Zahnscheibe fahren soll. Dauert das Wandeln zu lange, 

verfehlt die Maschine diese Punkte um ein paar Zentimeter und regelt dann kontinuierlich 

hin und her.“ Als Lösung musste ein Messwandler her, der eine Zykluszeit 

von 700 ms unterbietet. So gelangte Niemann seinerzeit erstmals an Turck- 

Interfacetechnik. Genauer: an den IM36-Verstärker, der binnen 30 ms wandelt 

und seine Positionsausrichtung der Zahnscheibe innerhalb der Hysterese ermöglicht. 

Als Exot für schnelles analoges Wandeln sitzt der IM36 mittlerweile schon 

länger in den Schaltschränken der Niemann-Maschinen und hat mit den schlanken 

IMX12-Verstärkern jüngst vertraute Nachbarn erhalten. Der niedersächsische 

Maschinenbauer testet derzeit eine weitere Lösung mittels Turck-Sensortechnik, 

wo Initiatoren die bisherige Lösung zur Drehzahlbegrenzung älterer Antriebe ersetzen 

sollen. „Da reden wir aber vom Ersatzteilgeschäft“, erklärt Werges. Bei den 

aktuellen Maschinen regeln die Frequenzumrichter bzw. der Bediener über ein 

Potentiometer in der Kommandotafel die Drehzahl der Maschine. Solch ein haptisches 

Regulieren sei von Kunden weiterhin geschätzt. 

Bilder: Turck 

www.turck.com 


VORSCHAU 

IM NÄCHSTEN HEFT: ANTREIBEN – STEUERN – BEWEGEN 2019 

ERSCHEINUNGSTERMIN: 11. 07. 2019 • ANZEIGENSCHLUSS: 26. 06. 2019 

01 

01 Linear- und Montagetechnik spielt eine tragende Rolle bei Starts 

und Landungen der Flugzeuge am Knuffingen Airport des Miniatur 

Wunderlands in Hamburg. 

Bild: Bosch Rexroth 

02 Speziell angepasste Zahnriementriebe lösen die komplexe 

Bewegungsaufgabe der Arbeitskammer eines mobilen Befahrsystems 

zur Wartung von Windkraftanlagen mit Leichtigkeit. 

Bild: Jochen Krismeyer 

03 Ein Kommunikationsmodul macht einen leistungsstarken 

DC-Servomotor zum wahren Sprachtalent. 

Bild: Dunkermotoren 

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten) 

02 

DER DIREKTE WEG 

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03 

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erscheint 2019 im 50. Jahrgang, ISSN 0344-4570 

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